RU2349349C2 - Биосинтетический имплантат, его применение и способ уменьшения риска формирования соединительной ткани после имплантации - Google Patents

Биосинтетический имплантат, его применение и способ уменьшения риска формирования соединительной ткани после имплантации Download PDF

Info

Publication number
RU2349349C2
RU2349349C2 RU2006114350/15A RU2006114350A RU2349349C2 RU 2349349 C2 RU2349349 C2 RU 2349349C2 RU 2006114350/15 A RU2006114350/15 A RU 2006114350/15A RU 2006114350 A RU2006114350 A RU 2006114350A RU 2349349 C2 RU2349349 C2 RU 2349349C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
barrier
implant according
implant
diffusion
coating
Prior art date
Application number
RU2006114350/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006114350A (ru
Inventor
Адам БРУСЕ (SE)
Адам Брусе
Ларс БРУСЕ (SE)
Ларс БРУСЕ
Бо НИЛЬССОН (SE)
Бо Нильссон
Олле КОРСГРЕН (SE)
Олле Корсгрен
Original Assignee
Тикомед Аб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тикомед Аб filed Critical Тикомед Аб
Publication of RU2006114350A publication Critical patent/RU2006114350A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2349349C2 publication Critical patent/RU2349349C2/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28Materials for coating prostheses
    • A61L27/30Inorganic materials
    • A61L27/306Other specific inorganic materials not covered by A61L27/303 - A61L27/32
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/022Artificial gland structures using bioreactors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28Materials for coating prostheses
    • A61L27/30Inorganic materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Slide Fasteners, Snap Fasteners, And Hook Fasteners (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицине. Описан биосинтетический имплантат, содержащий полупроницаемый барьер, предназначенный для обеспечения диффузии или предотвращения диффузии предварительно определенных веществ/материалов/молекул/клеток/клеточных линий, образуемых в организме человека, с одной стороны на противоположную сторону барьера и для обеспечения диффузии или предотвращения диффузии с указанной противоположной стороны предварительно определенных веществ, являющихся такими же, как указанные ранее вещества/материалы/молекулы/клетки/клеточные линии, или отличающихся от них. Полупроницаемый барьер, по меньшей мере, на указанной одной стороне имеет поверхностное покрытие из биоактивного металла, такого как титан, где поверхностное покрытие является проницаемым, чтобы обеспечить указанную диффузию. В способе для уменьшения риска формирования/роста соединительной ткани в связи с имплантатом, содержащим полупроницаемый барьер, данный барьер, по меньшей мере на одной стороне, снабжен проницаемым покрытием из биоактивного металла. Примером использования имплантата является биосинтетическая поджелудочная железа. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 38 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Техническая область настоящего изобретения включает в себя биосинтетические имплантаты, основанные на полупроницаемом барьере.
Предпосылки изобретения
В области техники трансплантации органов известно, что человеческий организм противодействует трансплантации органа/ткани посредством феномена отторжения, вызываемого иммунной защитой организма. Для того чтобы избежать введения иммуносупрессирующих лекарственных средств (побочные эффекты, ухудшение иммунной защиты), разработаны биосинтетические имплантаты, содержащие донорские ткань/клетки для имплантации и полупроницаемый барьер или "фильтр", чтобы обеспечить диффузию питательных веществ и кислорода из организма реципиента к имплантированным (т.е. трансплантированным) донорским ткани/клеткам, но предотвратить диффузии механизмов иммунной защиты (клеток) реципиента и в то же время он должен обеспечивать диффузию желательных веществ, продуцируемых донорскими тканью/клетками в организм реципиента. Примеры таких биосинтетических имплантатов в патентной литературе включают US-A-6632244 и WO 02/02745, где подробно обсуждена имплантация выделенных островков Лангерганса (биосинтетическая поджелудочная железа) для получения инсулина в организме реципиента. В US 6632244 также обсуждают риск фиброза (рост соединительной ткани) в организме реципиента, приводящий к закрытию пор в барьере соединительной тканью, вследствие чего имплантат "погибает голодной смертью" (гипоксия), так как он не получает кислорода и питательных веществ из организма реципиента. Этот феномен имеет место в барьерных материалах, не являющихся биосовместимыми. Согласно последнему патенту этот недостаток устраняют посредством биосовместимого имплантата в виде тонкого слоя из трех компонентов: (a) ядра, состоящего из живой ткани, трофических факторов и клеток-"нянь", полимера альгината, сшитого, например, кальцием, и сети из волокон для прочности, (b) покрытия из полимера альгината, сшитого кальцием для контроля проницаемости, и (c) покрытия, также содержащего сшитый полимер альгината. Рекомендовано, чтобы толщина имплантата не превышала 400 мкм.
Трансплантат, который также покрыт альгинатом (многослойное покрытие), описан в патенте США 5876742. Указанно, что покрытие нефибриногенно. Толщина покрытия составляет 20-200 мкм.
В патенте США 5782912 описан имплантат со стенкой, состоящей из первой пористой мембраны, которая является проксимальной для ткани реципиента и которая, как указано, способствует формированию сосудистых структур на границе раздела реципиент-мембрана и тем самым предотвращает формирование соединительной ткани. Имплантат также содержит вторую пористую мембрану, формирующую иммуноизолированное пространство. В данном пространстве заключена ткань, панкреатические островки, которые должны быть защищены от контакта с клетками реципиента. Вторая мембрана допускает диффузию компонентов, образуемых окруженной тканью, продуцирующей, например, инсулин. Вторая мембрана также допускает диффузию питательных веществ от реципиента в пространство для обеспечения ткани питательными веществами. Мембраны сделаны из полимера, а первая мембрана состоит из специальной трехмерной пористой структуры. В данной патентной публикации указано, что известные биосовместимые медицинские имплантаты состоят из керамики и металлов. При условии, что данные материалы можно обрабатывать так, чтобы обеспечить описанные здесь трехмерные структуры, они также могут быть пригодными в настоящем изобретении".
В патенте США 5782912 также описано применение средства в качестве покрытия на вживленном датчике или на вживленном катетере, в качестве средств для транспортировки физиологических факторов для вживленных сенсоров, в качестве средств для транспортировки лекарственных средств из камеры или катетера в ткань реципиента и в качестве средств для инкапсуляции трансплантированных клеток для лечения клеточных и молекулярных дефектов (иммуноизоляции).
Описанные выше имплантаты и другие имплантаты на основе полупроницаемых барьеров сложны в разработке и их трудно производить. Существует основание полагать, что данные обстоятельства препятствуют получению хорошо воспроизводимых имплантатов с желаемыми свойствами. Также существует основание полагать, что барьер из образующихся сосудов у известных имплантатов недостаточно эффективен для предотвращения фиброза, так как во внимание не принимается заполненный жидкостью промежуток между соединительной тканью и барьером.
Задача изобретения
Задачей изобретения является получение такого биосинтетического полупроницаемого имплантата описанного выше типа, т.е. обладающего свойством васкуляризации, которая ингибирует рост соединительной ткани (фиброз), при этом данный имплантат характеризуется простотой в разработке и легкостью в изготовлении по сравнению с известными имплантатами.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения достигается посредством имплантата, характеризующегося признаками согласно п.1 формулы изобретения и способу по п.9 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления характеризуются признаками, определенными в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение основано на неожиданном открытии авторов изобретения, что если традиционный полупроницаемый барьер, "фильтр", "мембрана", адаптированнные для имплантации в организм человека и способные к селективному пропусканию питательных веществ, кислорода, других газов, тканевых/клеточных веществ, клеточных линий, но через который не распространяются механизмы иммунной защиты, снабжены проницаемым покрытием из биосовместимого или биологически активного металла, проблемы с фиброзом в значительной степени устраняются.
Проведенные эксперименты дали авторам изобретения основание полагать, что данное препятствующее фиброзу действие является следствием того факта, что кровеносные сосуды у реципиента, которому имплантируют барьер с биоактивным покрытием, "притягиваются" к поверхности покрытия и растут вдоль него. В результате рост соединительной ткани, фиброз, около этой поверхности блокируется, и такой рост соединительной ткани не возникает снова, пока кровеносные сосуды растут рядом с поверхностью биоактивного покрытия. Кровеносные сосуды и рост кровеносных сосудов рядом с поверхностью биоактивного сосуда, в свою очередь, приводят к тому факту, что питательные вещества и кислород из кровеносных сосудов может транспортироваться (диффундировать) через имплантат без препятствий от соединительной ткани.
Здесь "притягивание" не следует интерпретировать как строгое научное выражение, так как лежащий в основе данного эффекта механизм еще не установлен. Выражение скорее служит установлению того факта, что согласно открытиям авторов настоящего изобретения кровеносные сосуды не растут (растут в недостаточной степени) по направлению к поверхности или около поверхности традиционного барьера, указываемого как биосовместимый или нет, хотя кровеносные сосуды делают это рядом с таким покрытием на традиционном барьере, состоящем из биоактивного металла.
Следует отметить, что металлическое покрытие не следует считать полупроницаемым барьером в дополнение к традиционному полупроницаемому барьеру, на который нанесен металл. Он является противоположностью альгинатному слою или полимерной мембране в указанных выше патентах, придавая свойство васкуляризации и ингибирования фиброза подлежащему полупроницаемому барьеру или мембране. Альгинатный/полимерный слой сам является полупроницаемым и обеспечивает проницаемость имплантата, которая является проницаемостью, отличающейся от проницаемости подлежащего полупроницаемого барьера. Металлическое покрытие имплантата по изобретению не обладает таким эффектом.
ПРИМЕР 1
Различие в показателях роста соединительной ткани в связи с имплантатом из полупроницаемого барьера без покрытия из биоактивного металла и с покрытием из биоактивного металла, согласно изобретению проиллюстрировано на фиг. 1 и 2.
Фиг.1 представляет собой фотографию с применением светового микроскопа, иллюстрирующую традиционный имплантат, содержащий островки Лангерганса 1 окруженные альгинатным барьером 2, где имплантат находится в трансплантированном состоянии. Слой, обозначенный 3, идентифицирован как соединительная ткань. Фотография показывает, что соединительная ткань 3 находится рядом с имплантатом, между имплантатом и тканью/кровеносным сосудом реципиента 4.
На фиг.2 показан имплантат, состоящий из традиционного полупроницаемого барьера 2', который на одной стороне по изобретению покрыт титановым покрытием T. Компонент, обозначенный 4', идентифицирован как кровеносный сосуд. Он расположен рядом с титановым покрытием T и даже немного проникает в покрытие. Между кровеносным сосудом и барьером нет соединительной ткани. Каких-либо кровеносных сосудов по всей протяженности другой стороны барьера, которая не имеет титанового покрытия, почти нет.
Варианты осуществления изобретения
Полупроницаемый барьер
Полупроницаемый барьер имплантата, где барьер сделан из полимерного материала с указанными выше свойствами относительно указанного выше транспорта, может быть барьером того же типа, который известен из предыдущего уровня техники, например согласно указанному выше патенту США 6372244, или каким-либо другим материалом гистосовместимого типа, например GoreTex®. Полупроницаемые барьеры из других веществ, таких как углеводороды, целлюлоза, пластик (например, поликарбонат), гидрогели, уже доступны в продаже, например от Millipore Inc, Baxter Inc, Amicon и Pall Corporation. Их продают или производят по запросу с различным размером пор в зависимости от того, что необходимо блокировать или пропускать. Например, в продаже существуют полупроницаемые барьеры, блокирующие диффузию клеток (иммунная защита), но пропускающие через себя молекулы (питательные вещества и кислород, а также вещества из организма реципиента, которому имплантирован барьер) и вещества из окруженных барьером органа/части органа/ткани донора в организм реципиента, например инсулин, продуцируемый островками Лангерганса, имплантированными в организм реципиента. Барьер может быть в форме слоя, которым окружена(ы) ткань или клетки для имплантации, или в форме контейнера (резервуар, гильза) в который заключены(а) клетки/ткань для имплантации. В данном случае биоактивное покрытие, по меньшей мере, расположено на наружной стороне контейнера.
Покрытие из биоактивного металла и его нанесение
Покрытие имплантата из биоактивного металла должно быть проницаемым, т.е. иметь поры/отверстия, позволяющие проходить (диффундировать) питательным веществам, кислороду и тканевым/клеточным веществам, т.е., покрытие не должно препятствовать функционированию и цели использования полупроницаемого барьера. Однако размер пор не должен предотвращать проникновение иммунной защиты; об этом заботится полупроницаемый барьер. Таким образом, проницаемость покрытия должна быть, по меньшей мере, такой же, как проницаемость барьера (принимая в рассмотрение небольшое воздействие металлического покрытия на стенки пор полупроницаемого барьера). Покрытие может состоять из порошка/пудры, нанесенных на барьер посредством какого-либо процесса тонкого измельчения, известного из предшествующего уровня техники, или тонкопленочной технологии, такой как выпаривание (PVD), напыление, или оно может быть в форме сетчатой структуры или перфорированной (например, лазером) пленки, прикрепляемой каким-либо подходящим способом, например приклеиванием к барьеру с применением биологического клея или сваркой ее лазером. Прикрепление пленки прошивкой также является приемлемым способом. Другую возможность представляет собой "распыление" частиц на барьер. При выборе способа нанесения покрытия на барьер непременно следует принимать в рассмотрение характер материала барьера, особенно термостойкость.
Покрытие должно быть по существу непрерывным, посредством чего подразумевают предотвратить рост соединительной ткани на подлежащем полупроницаемом барьере. Хотя такое требование едва ли создает проблемы, если покрытие состоит из пленки, требование необходимо принимать во внимание, если покрытие наносят на полупроницаемый барьер с применением способа, где покрытие состоит из частиц, наносимых, например, распылением, выпариванием, химической преципитацией. Таким образом необходимо обеспечить, чтобы покрытие из биоактивного материала на полупроницаемом барьере являлось равномерным и без значительных узлов, которые могут вызвать рост соединительной ткани. С другой стороны, также необходимо обеспечить, чтобы требование отсутствия узлов в покрытии не приводило к нанесению избыточного покрытия так, чтобы покрытие становилось чрезмерной толщины и таким образом закупоривало поры в полупроницаемом барьере.
Выявлено, что очень хороших результатов (транспорт, как указано выше, и предотвращение фиброза) можно достичь с применением современного способа покрытия с толщиной металлического покрытия приблизительно от 5 нм и более, более предпочтительно - приблизительно 50-250 нм, в независимости от размера пор барьера.
Со ссылкой на вышеуказанное необходимо отметить, что согласно изобретению нельзя исключить, что частицы биоактивного материала при покрытии проникают в поры/отверстия барьера, таким образом, уменьшая их, при условии, что остаются поры/отверстия для указанного транспорта или диффузии.
Биоактивный металл
Под биоактивным металлом понимают биосовместимый металл, который в дополнение к биосовместимости способен, как указано выше, "притягивать" ткань и прикреплять ее к себе. Такие вещества представляют собой титан, цирконий, тантал и их пригодные сплавы, как уже известно. Согласно изобретению предпочтителен титан.
ПРИМЕР 2, фиг.3
A титановое покрытие наносили на одну сторону полупроницаемого барьера из целлюлозы, состоящей из Diaflo YM5 LOT AN 01383A от Amicon. Нанесение проводили способом выпаривания в испарителе Edwards Inc. Покрытие наносили с толщиной в 30 нм. Результат показан на фиг.3, из которой очевидно, что поры целлюлозного барьера не закупорены титановыми частицами, т.е. покрытие не приводит к значительному изменению поверхностной структуры барьера. На фиг.2 показан этот барьер с покрытием в качестве имплантата у мыши через месяц после имплантации.
ПРИМЕР 3
Пример повторяли с применением фильтра из Millipore Inc типа SS 3,0 мкм. Получены такие же результаты, как и в примере 1.
Дополнительные аспекты изобретения
Основные идеи изобретения пригодны не только к полупроницаемым барьерам, окружающим ткань/клетки организма донора для трансплантации реципиенту, которые таким образом выживают вследствие снабжения питательными веществами/кислородом из организма реципиента. Идея изобретения также применима к инструментам, измерительным элементам и т.д., которые необходимо ввести в живой организм, для обеспечения транспорта веществ, как правило, через полупроницаемый барьер с противоположных сторон стенки барьера. Пример такого применения представляет собой датчик выявления сахара в крови с окружающим сенсорный элемент полупроницаемым барьером, имплантированный в организм человека и соединенный с инсулиновым насосом для доставки инсулина посредством инфузионного набора, введенного в организм и также снабженного полупроницаемым барьером по изобретению в соответствии с выявленным содержанием сахара в крови. Задача изобретения, т.е. предотвращение роста соединительной ткани рядом с барьером, в этих случаях также разрешена посредством проницаемого титанового покрытия, как описано выше.
Примеры других применений по изобретению представляют собой секрецию лекарственных средств (хемотерапевтических, анальгетиков и т.д.), трансплантацию органов (почка, печень и т.д.), клетки в резервуаре, продуцирующие эритропоэтин, факторы свертывания, гормон роста, интерферон α, паратиреоидные гормоны, инсулин и т.д., искусственные органы (например, клетки печени), способ микродиализа.
Очевидно, что изобретение применимо для людей, а также животных.
Металлическое покрытие может состоять из одного или нескольких отдельно нанесенных слоев металла (пленки или порошка) и, если желателен селективный транспорт веществ через имплантат, слой/слои титана в имплантате могут находиться с барьером/барьерами в конструкции типа "сэндвич".
Дополнительные примеры
ПРИМЕРЫ 4 и 5
На фиг. 4a-4c и 5a-5c проиллюстрированы исследования традиционных полупроницаемых барьеров (мембран) с торговыми марками TF-200 и Versapor®-200 от Pall Corporation. Структуры покрытых и не покрытых Ti мембран исследовали с применением микроскопа LEICA M76 с внешним источником света. При покрытии мембран слоем Ti по сравнению с непокрытыми мембранами не смогли выявить изменений в структуре. Структуру мембраны также исследовали после инкубации покрытых Ti мембран в водном растворе и не наблюдали изменений. Таким образом, структура мембраны сохраняется и после процедуры покрытия, и после воздействия водного раствора. На фиг.4a проиллюстрирована мембрана TF-200 без модификации, т.е. без слоя Ti; на фиг. 4b проиллюстрирована сухая мембрана TF-200, покрытая одним слоем Ti, а на фиг.4c проиллюстрирована влажная мембрана TF-200, покрытая одним слоем Ti. На фиг.5a проиллюстрирована мембрана Versapor® 200 без модификации, т.е. без слоя Ti; на фиг.5b проиллюстрирована сухая мембрана Versapor® 200, покрытая одним слоем Ti, а на фиг.5c проиллюстрирована влажная мембрана Versapor® 200, покрытая одним слоем Ti.
ПРИМЕРЫ 6 и 7
На фиг. 6a-6d и 7a-7c проиллюстрирована эффективность диализа с применением мембран Versapor® 200 и HT-200 из Pall Corporation. На фиг.6a проиллюстрировано устройство для тестирования эффективности диализа со стаканом 10, камерой для диализа 11, мембраной 12 и магнитной мешалкой 13. Камеру для диализа 11 заполняли 1 мл человеческой крови, содержащей 0,5 М глюкозы и 2,5 Ед/л инсулина, а мембрану монтировали на камеру. Диализ проводили в стакане, наполненном 50 мл PBS. Образцы собирали на 0, 15, 30, 60, 120, 180, 240 и 300 мин и анализировали на поглощение при 280 нм, устанавливая концентрацию глюкозы, концентрацию белков и содержание IgG. Между непокрытыми и покрытыми Ti мембранами Versapor® 200 и HT 200 не смогли выявить различий в эффективности диализа. На фиг.6b проиллюстрирован диализ глюкозы через мембрану Versapor® 200, на фиг.6c проиллюстрирован диализ белков через мембрану Versapor® 200 и на фиг.6d проиллюстрирован диализ IgG через мембрану Versapor® 200. На фиг.7a проиллюстрирован диализ глюкозы через мембрану HT-200, на фиг.7b проиллюстрирован диализ белков через мембрану HT-200 и на фиг.7c проиллюстрирован диализ IgG через мембрану HT-200.
ПРИМЕР 8
Устройство TheraCyte™, см. фиг.8a, по существу представляет собой резервуар, образующийся между двумя листами мембран. Каждый лист состоит из трех слоев - наружного слоя из тканого полиэфира, среднего слоя из PTFE с размером по 5 мкм и внутреннего слоя из PTFE с размером пор 0,45 мкм. Полагают, что два внешних слоя работают в качестве направляющей для формирования кровеносных сосудов. Внутренний слой представляет собой изолирующий слой для изоляции клеток внутри от клеток снаружи.
Указанное выше устройство TheraCyte™ до и после покрытия одним или двумя слоями Ti исследовали с применением микроскопа LEICA M76 с внешним источником света и светового микроскопа Nikon Eclipse E600. Изменений в структуре устройства вследствие процедуры покрытия Ti выявить не смогли. На фиг.8b проиллюстрировано устройство без модификации (без покрытия Ti), на фиг.8c проиллюстрировано устройство с одним слоем Ti, а на фиг.8d проиллюстрировано устройство с двумя слоями Ti. На фиг.8e-8g проиллюстрировано устройство без модификации с одним слоем Ti и с двумя слоями Ti соответственно. На фиг.8h-8j проиллюстрировано устройство без модификации с одним слоем Ti и с двумя слоями Ti соответственно. На фиг. 8k-8m проиллюстрировано устройство без модификации с одним слоем Ti и с двумя слоями Ti соответственно.
На указанных выше устройствах проводили диализ в 0,9% NaCl. В устройство вводили инсулин и радиоактивно меченую глюкозу соответственно. Образцы собирали на 0, 15, 30, 60, 120 и 180 минутах после начала диализа. Глюкозу выявляли с применением жидкостного сцинтилляционного счетчика, а инсулина - с применением иммуноферментного анализа (ИФА) изоинсулина. Результат: см. фиг.8n и 8o. На фиг.8n проиллюстрирован диализ глюкозы из устройства TheraCyte™. Числа означают количества слоев Ti на устройстве. K означает немодифицированное устройство. На фиг.8o проиллюстрирован диализ инсулина из устройства TheraCyte™. Числа означают количества слоев, нанесенных на устройство. Контроль означает немодифицированное устройство.
Устройства TheraCyte™ имплантировали самцам крыс LEWIS. Через 17 суток устройства вынимали. На микроскопическом уровне непокрытые устройства окружены капсулой, содержащей сывороточную жидкость. Поперечные срезы выявили наличие более плотного контакта с тканью для покрытого Ti устройства TheraCyte™, чем для непокрытого устройства. См. фиг.8p-8s, сверху: фиг. 8p - два слоя, фиг.8r - контроль (непокрытое, немодифицированное), фиг. 8s - один слой Ti. На фиг. 8t проиллюстрирован поперечный срез контрольного устройства (непокрытое, немодифицированное), на фиг.8u проиллюстрирован поперечный срез устройства с одним слоем Ti, а на фиг.8v проиллюстрирован поперечный срез устройства с двумя слоями Ti.
На фиг.9a и 9b проиллюстрированы резервуары TheraCyte™, имплантированные мышам под грудные мышцы. Резервуары оставляли в мышах в течение 41 суток, а затем в устройства инъецировали раствор 30 ммоль/л глюкозы, содержащий 14C-глюкозу. Образцы крови забирали, как указано на фиг.9. На фиг. продемонстрировано, что у контрольного животного с непокрытым резервуаром (закрашенные круги) уровень глюкозы, что отражено и фактической концентрацией и радиоактивностью, является постоянным приблизительно при 10 ммоль/л вплоть до 20 мин с последующим возрастанием до 25 ммоль/л через 75 мин. В отличие от этого у животных с резервуаром с титановым покрытием уровни глюкозы начинают увеличиваться уже через 5 минут.
Этот результат находится в полном соответствии с открытием того, что титановое покрытие обеспечивает более плотное соединение с окружающей тканью, тем самым позволяя глюкозе диффундировать непосредственно в ткани и окружающие кровеносные сосуды. В отличие от этого у контрольного животного контакт между резервуаром и тканью не является плотным, что приводит к образованию полости между веществом и тканью и капсулы из фиброзной ткани. Перед тем как достигнуть сосудов ткани, глюкоза должна диффундировать в жидкость, расположенную в промежутке, и в капсулу из фиброзной ткани. Это объясняет задержку в увеличении концентрации глюкозы.
На фиг.10 проиллюстрирована часть имплантированного резервуара TheraCyte™ под электронным микроскопом при увеличении 11500. Светлая часть слева представляет собой волокно слоя тканого полиэфира, черная линия рядом с ним представляет собой покрытие Ti, а остальное представляет собой ткань организма рядом с покрытием Ti. Покрытие Ti составляет приблизительно 100 нм в толщину.

Claims (16)

1. Биосинтетический имплантат, содержащий полупроницаемый барьер, предназначенный для обеспечения диффузии или предотвращения диффузии предварительно определенных веществ/материалов/молекул/клеток/клеточных линий с одной стороны на противоположную сторону барьера и для обеспечения диффузии или предотвращения диффузии с указанной противоположной стороны предварительно определенных веществ, являющихся такими же, как вышеуказанные вещества/материалы/молекулы/клетки/клеточные линии, или отличающихся от них, отличающийся тем, что полупроницаемый барьер имеет поверхностное покрытие из биоактивного металла, где указанное поверхностное покрытие является проницаемым, чтобы обеспечить или предотвратить указанные виды диффузии.
2. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что указанные предварительно определенные вещества/материалы/молекулы/клетки/клеточные линии получены в организме человека или животного.
3. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что указанное поверхностное покрытие представляет собой сеть из биоактивного металла.
4. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что указанный биоактивный металл выбран из титана, циркония, тантала или их сплава.
5. Имплантат по п.4, отличающийся тем, что указанный биоактивный металл представляет собой титан.
6. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что металл нанесен способом тонкого измельчения, таким как распыление или выпаривание.
7. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что имеет форму контейнера.
8. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что барьер имеет дополнительное поверхностное покрытие на другой стороне.
9. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что покрытие/покрытия обладает/обладают толщиной приблизительно от 5 нм, в частности, приблизительно 50-250 нм.
10. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что полупроницаемый барьер предназначен для обеспечения диффузии питательных веществ клеток организма и кислорода из организма реципиента с одной стороны на противоположную сторону барьера, где находятся орган/клетки из организма донора, и для обеспечения диффузии с указанной противоположной стороны предварительно выбранных веществ, продуцируемых органом/клетками организма донора.
11. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что полупроницаемый барьер содержит сенсорный элемент, причем указанный полупроницаемый барьер предназначен для обеспечения диффузии вещества с одной стороны на противоположную сторону барьера, при этом указанное вещество определяется указанным сенсорным элементом, и для обеспечения диффузии данного вещества с указанной противоположной стороны.
12. Имплантат по п.11, отличающийся тем, что указанное вещество представляет собой сахар крови, а указанный сенсорный элемент является сенсорным элементом для определения сахара крови.
13. Инсулиновый насос, включающий биосинтетический имплантат по п.12 и инфузионный набор для доставки инсулина, основанной на уровне сахара в крови, определенном при помощи указанного сенсорного элемента, предназначенного для определения сахара крови и содержащегося в указанном биосинтетическом имплантате, где указанный инфузионный набор снабжен полупроницаемым барьером, который имеет поверхностное покрытие из указанного биоактивного металла, при этом указанное поверхностное покрытие является проницаемым для обеспечения диффузии инсулина через указанный полупроницаемый барьер.
14. Применение имплантата по п.1 в качестве биосинтетической поджелудочной железы.
15. Применение имплантата по п.1 в качестве части датчика на измерительном устройстве, помещаемом в живой организм.
16. Способ снижения риска формирования/роста соединительной ткани в связи с имплантатом по п.1, содержащим полупроницаемый барьер, отличающийся тем, что барьер, по меньшей мере, на одной стороне снабжен проницаемым покрытием из биоактивного металла.
RU2006114350/15A 2003-10-02 2004-10-04 Биосинтетический имплантат, его применение и способ уменьшения риска формирования соединительной ткани после имплантации RU2349349C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0302599A SE526959C2 (sv) 2003-10-02 2003-10-02 Bioartificellt implantat innefattande en semipermeabel barriär samt förfarande för reducering av risken för bildning av bindrväv vid implantatet efter implantering genom att barriären förses med en permeabel beläggning av bioaktiv metall
SE0302599-6 2003-10-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006114350A RU2006114350A (ru) 2007-11-20
RU2349349C2 true RU2349349C2 (ru) 2009-03-20

Family

ID=29247003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006114350/15A RU2349349C2 (ru) 2003-10-02 2004-10-04 Биосинтетический имплантат, его применение и способ уменьшения риска формирования соединительной ткани после имплантации

Country Status (26)

Country Link
US (1) US7955613B2 (ru)
EP (1) EP1667746B1 (ru)
JP (1) JP4837563B2 (ru)
KR (1) KR101181535B1 (ru)
CN (1) CN100536937C (ru)
AT (1) ATE405301T1 (ru)
AU (1) AU2004275685B2 (ru)
BR (1) BRPI0415004A (ru)
CA (1) CA2539150C (ru)
DE (1) DE602004016008D1 (ru)
DK (1) DK1667746T3 (ru)
ES (1) ES2313072T3 (ru)
HK (1) HK1095542A1 (ru)
IL (1) IL174488A0 (ru)
MX (1) MXPA06003665A (ru)
NO (1) NO328180B1 (ru)
NZ (1) NZ546775A (ru)
PL (1) PL1667746T3 (ru)
PT (1) PT1667746E (ru)
RS (1) RS20060235A (ru)
RU (1) RU2349349C2 (ru)
SE (1) SE526959C2 (ru)
SI (1) SI1667746T1 (ru)
UA (1) UA81982C2 (ru)
WO (1) WO2005030283A1 (ru)
ZA (1) ZA200602759B (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE515227C2 (sv) 1999-04-28 2001-07-02 Bruce Medical Ab Kropp för åstadkommande av in- och tillväxt av benvävnad och/ eller bindväv och sätt för framställning av kroppen
JP4543152B2 (ja) * 2004-08-20 2010-09-15 独立行政法人産業技術総合研究所 透明チタン被覆生体適合化材料
EP2125056B1 (en) * 2007-02-19 2015-11-18 Ticapex AB Implant assembly
WO2008112190A1 (en) * 2007-03-09 2008-09-18 The University Of Akron Bio-artificial pancreas and a procedure for preparation of same
WO2009025866A1 (en) 2007-08-23 2009-02-26 Intrexon Corporation Methods and compositions for diagnosing disease
JP2010540534A (ja) 2007-09-28 2010-12-24 イントレキソン コーポレーション 生体治療分子の発現のための治療遺伝子スイッチ構築物およびバイオリアクター、ならびにその使用
RU2525737C1 (ru) * 2013-05-22 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Способ изготовления внутрикостного стоматологического имплантата
RU2526252C1 (ru) * 2013-05-30 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Способ изготовления внутрикостных имплантатов с многослойным покрытием
CA3042495A1 (en) 2016-11-10 2018-05-17 Viacyte, Inc. Pdx1 pancreatic endoderm cells in cell delivery devices and methods thereof
JP7084566B2 (ja) * 2017-05-29 2022-06-15 創生ライフサイエンス株式会社 生体適合性高分子材料のマーキング方法
EP4034174A4 (en) 2019-09-27 2023-11-01 Isla Technologies, Inc. BIOARTIFICIAL PANCREAS

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4752292A (en) * 1983-01-24 1988-06-21 Icu Medical, Inc. Medical connector
SE450623B (sv) * 1984-11-07 1987-07-13 Dan Lundgren Element for kontrollerad vevnadsinvext i kirurgiskt intervenerade omraden
US5649951A (en) * 1989-07-25 1997-07-22 Smith & Nephew Richards, Inc. Zirconium oxide and zirconium nitride coated stents
WO1992007525A1 (en) * 1990-10-31 1992-05-14 Baxter International Inc. Close vascularization implant material
ES2107537T3 (es) * 1991-04-25 1997-12-01 Univ Brown Res Found Vehiculo inmunoaislante biocompatible implantable para suministrar productos terapeuticos seleccionados.
US5429821A (en) * 1992-05-29 1995-07-04 The Regents Of The University Of California Non-fibrogenic high mannuronate alginate coated transplants, processes for their manufacture, and methods for their use
US5387327A (en) * 1992-10-19 1995-02-07 Duquesne University Of The Holy Ghost Implantable non-enzymatic electrochemical glucose sensor
RU2040277C1 (ru) 1992-12-27 1995-07-25 Товарищество с ограниченной ответственностью "МиТ" (Медицина и Технология) Способ изготовления материала для имплантата с электретными свойствами для остеосинтеза
US5876742A (en) * 1994-01-24 1999-03-02 The Regents Of The University Of California Biological tissue transplant coated with stabilized multilayer alginate coating suitable for transplantation and method of preparation thereof
AUPM425294A0 (en) * 1994-03-04 1994-03-31 Australian National University, The In-vitro angiogenesis assay
DE69630266T2 (de) * 1995-06-07 2004-09-09 W.L. Gore & Associates, Inc., Newark Implantierbare aufnahmevorrichtung für ein therapeutisches gerät
US5855613A (en) * 1995-10-13 1999-01-05 Islet Sheet Medical, Inc. Retrievable bioartificial implants having dimensions allowing rapid diffusion of oxygen and rapid biological response to physiological change
RU2113830C1 (ru) 1996-04-02 1998-06-27 Самарский государственный аэрокосмический университет им.С.П.Королева Зубной имплантат
RU2109495C1 (ru) 1996-07-19 1998-04-27 Наум Абрамович Иофис Искусственный клапан сердца и способ его изготовления
RU2117456C1 (ru) 1996-11-18 1998-08-20 Жусев Андрей Иванович Пластиночный эндооссальный имплантант
RU2142867C1 (ru) 1998-02-23 1999-12-20 Суслов Анатолий Григорьевич Комбинированный (режуще-деформирующий) метчик
RU2157245C1 (ru) 1999-03-05 2000-10-10 Антонив Василий Федорович Способ изготовления имплантатов
AU3724900A (en) * 1999-03-05 2000-09-21 Louis R. Matson Surface-modified bioactive surgical implants suppressing tissue growth
RU2185127C2 (ru) 1999-07-19 2002-07-20 Нижегородская государственная медицинская академия Винтовой зубной имплантат
DE19950386A1 (de) * 1999-10-19 2001-05-10 Miladin Lazarov Biokompatibler Gegenstand
WO2001070379A1 (en) * 2000-03-17 2001-09-27 Koch Membrane Systems, Inc. Filtration element for severe service applications
AU2001253442A1 (en) * 2000-04-14 2001-10-30 Claus, Richard O Self-assembled thin film coating to enhance the biocompatibility of materials
RU2191607C2 (ru) 2000-06-23 2002-10-27 Гюнтер Виктор Эдуардович Носитель клеточных культур искусственных внутренних органов
US6649384B2 (en) 2000-07-05 2003-11-18 Islet Technology, Inc. System and method for encapsulating biological material by applying electrostatic charge to capsules
WO2002087648A1 (en) * 2001-04-27 2002-11-07 Vivoxid Oy Method for improvement of soft tissue attachment and implants making use of said method
US7163688B2 (en) * 2001-06-22 2007-01-16 Alza Corporation Osmotic implant with membrane and membrane retention means
SE0200269D0 (sv) * 2002-01-31 2002-01-31 Ellem Bioteknik Ab Material for implantation
US7458991B2 (en) * 2002-02-08 2008-12-02 Howmedica Osteonics Corp. Porous metallic scaffold for tissue ingrowth

Also Published As

Publication number Publication date
CN100536937C (zh) 2009-09-09
KR101181535B1 (ko) 2012-09-10
DE602004016008D1 (de) 2008-10-02
SI1667746T1 (sl) 2009-02-28
PL1667746T3 (pl) 2009-02-27
NO20061899L (no) 2006-06-28
ATE405301T1 (de) 2008-09-15
BRPI0415004A (pt) 2006-11-28
SE0302599D0 (sv) 2003-10-02
CN1859934A (zh) 2006-11-08
SE0302599L (sv) 2005-04-03
PT1667746E (pt) 2008-11-06
NZ546775A (en) 2008-10-31
JP4837563B2 (ja) 2011-12-14
NO328180B1 (no) 2009-12-28
KR20060107753A (ko) 2006-10-16
SE526959C2 (sv) 2005-11-29
MXPA06003665A (es) 2006-06-05
ZA200602759B (en) 2007-06-27
EP1667746A1 (en) 2006-06-14
CA2539150A1 (en) 2005-04-07
AU2004275685B2 (en) 2010-05-13
IL174488A0 (en) 2006-08-01
EP1667746B1 (en) 2008-08-20
RS20060235A (en) 2008-09-29
CA2539150C (en) 2013-03-26
UA81982C2 (ru) 2008-02-25
AU2004275685A1 (en) 2005-04-07
US20060263405A1 (en) 2006-11-23
HK1095542A1 (en) 2007-05-11
JP2007507284A (ja) 2007-03-29
WO2005030283A1 (en) 2005-04-07
RU2006114350A (ru) 2007-11-20
US7955613B2 (en) 2011-06-07
ES2313072T3 (es) 2009-03-01
DK1667746T3 (da) 2009-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO328180B1 (no) Kunstig biologisk implantat og dets bruk og fremgangsmate for redusering av risikoen for dannelse av bindevev etter implantasjon
Ratner Reducing capsular thickness and enhancing angiogenesis around implant drug release systems
KR0169495B1 (ko) 폐쇄 혈관신생 이식 물질
JP2004538090A (ja) 酸化窒素放出ePTFEコーティング医療用デバイスサンドイッチ
EP1131114A1 (en) Apparatus and method for control of tissue/implant interactions
US20100121446A1 (en) Implant assembly
US20200093964A1 (en) Medical implant with porous plasma polymer coating
CN115697300A (zh) 用于医疗装置的膜
US11857673B2 (en) Implantable cellular and biotherapeutic agent delivery canister
US11857672B2 (en) Implantable cellular and biotherapeutic agent delivery canister
KR20190117863A (ko) 선택적 플라즈마 에칭법에 의한, 혈액적합성이 향상된 ePTFE 인공혈관의 제조방법
US20200360270A1 (en) Implantable cellular and biotherapeutic agent delivery canister
WO1993023013A1 (en) Extravascular system for infusion of soluble substances

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121005