TW201505670A

TW201505670A - 細胞滲透用基質

Info

Publication number: TW201505670A
Application number: TW102127649A
Authority: TW
Inventors: Martin Gul; Thomas Kordick
Original assignee: Bioenergy Capital Ag
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2015-02-16

Abstract

一種細胞植入用之基質，該基質具有大於80%之連接孔隙度並主要由可生物吸收之複數聚合物的混合物所構成，其中該基質為碟形且其中該碟之一側上之表面層的平均孔隙密度小於其他側之平均孔隙密度的20%。該基質係由下列方法所製造：提供可生物吸收之聚合物層；在該聚合物層上單側地使一水溶性固體、具有不同再吸收速率之至少兩種聚合物、及此等聚合物中之一者用之溶劑的一混合物形成膜層；蒸發該溶劑並選擇性地接著壓實該混合物；及對該結實體澆水以移除該鹽。

Description

細胞滲透用基質

本申請案係關於治療或診斷用途之細胞滲透用多孔性基質。

自WO2004/108810 A1已知基於生物相容聚合物所製成之多孔性基質的細胞植入。在此類基質中，孔隙內連接並具有體內細胞滲透用(例如治療)或體外細胞滲透用(例如診斷)之模板的功能。對於移植而言，此類生物可再吸收的基質具有暫時局部固定植入物的功能。

在某些應用中，已知的模板尚無法完全令人滿意，尤其是其臨床效能。

本發明的目的在於改善模板的臨床效能。

為達此目的，本發明提供一種尋常碟形模板，在此模板的一側上的一表面的平均孔隙量係小於另一側(複數側)之平均孔隙量的20%。此不對稱的結構能以植入的可存活細胞能留在模板中更久的方式而將此模板置入體內。

根據另一態樣，本發明提供一種多孔性生物可再吸收的基質的製造方法，其中：一開始形成不具有孔隙形成劑的一聚合物層；在該聚合物層上形成至少兩種聚合物、該等聚合物之一者用的溶劑、及水溶性之孔隙形成劑的混合物；接著蒸發溶劑然後澆水移除孔隙形成劑。在一變化型中，於後面的兩個步驟之間可進行加壓。兩種方法皆可得到高孔隙度的聚合性基質碟，但其一側不具有孔隙或至少為孔隙較少的薄膜。儘管有此薄膜，在使用時孔隙中存在的細胞供給仍是充分的，但卻大幅降低了因為遷移所造成的損失率。在模板具有支撐連接性組織的功能的一變化型中，連續的聚合物層可為例如固定模板用的縫合材料提供充分的強度。

在實施例中，多孔性基質係利用例如聚合性(甲基)丙烯酸來進行親水性塗佈。為達到此目的，進行電漿塗佈步驟然後進行無電漿之塗佈步驟，藉此達到大於一微米的所需膜層厚度。

在下面之實施例敘述及申請專利範圍與圖示中提供了本發明的其他特徵。本發明並非由所述的實施例所定義，而是由隨附之申請專利範圍的範疇所界定。尤其，可以下列實例以外的數目與組合來施行本發明之實施例的獨立特徵。在下面的實施例的解釋中，參考顯示了根據本發明之方法之流程圖的附圖。

S1‧‧‧製造無孔隙或較少孔隙之聚合物層

S3‧‧‧形成兩種聚合物、固體孔隙形成劑、聚合物用之溶劑的一混合物層

S5‧‧‧蒸發溶劑

S7‧‧‧澆水以移除孔隙形成劑

圖1為根據本發明之方法的流程圖。

在一主要的應用中，提供植入功能性細胞用的基質，此類細胞例如是肝細胞及/或胰島細胞。此類具有生物化學性功能的細胞會黏附在泡沫狀基質之孔隙的內壁(黏附率超過80%，或者適當塗佈時會超過95%)且在理想情況下可隨著基質被移植至細胞捐贈者本身的細胞間皮囊(mesothelial pockets)中。在此處發現，在此情況中並未發生排斥反應但只有較輕微的外來物剌激，這對於治療處理是尤其有利的。在數週內，基質被血管化且被植入的細胞不再只仰賴擴散性的供給。基質被特別配置俾使較少孔隙(或無孔隙)側向內而較多孔隙側向外，以將因遷移所造成的損失率維持在低位準。同時，一部分的可再吸收的基質逐漸發生再吸收(在3-4個月內，或至少2及/或小於7個月內)且生理環境藉此受到影響而類似地有利於治療成功。一般期望聚合物混合物的一部分能更緩慢地腐蝕(降解時間的比例至少是5)並維持長時間例如2.5-3年(或至少2年及/或少於5年)的結構完整。此類聚合物係較佳地基於α-羥基碳酸，如乳酸及/或甘醇酸(如PLA或PLGA)。被認證能用於人體之此類聚合物的製造者指出於此處具有重大意義之額定降解時間(nominal degradation times)。

如上所述，在塗佈過的基質上觀察到尤其良好的黏附率，即一開始在PECVD/CVD之組合處理中受到薄PAA-層(例如20-30nm)電漿塗佈接著在無電漿的作用下受到較厚的PAA-層(例如20-30μm)塗佈的基質。此較上層形成結晶態的親水層。

一開始，將所用之已經醫藥用途認證之聚合物中之一者在氯仿中所形成的溶液倒到模具中，在45°-65℃的溫度下蒸發溶劑。接下來，混合具有預定粒子尺寸分佈的聚合物混合物與類似地具有預定粒子尺寸分佈之岩鹽顆粒，然後與在氯仿中之聚合物中之一者的溶液混合，接著將上述混合物帶到已存在的聚合物層上方。在稍微高的溫度(45℃-65℃)從此預形成物蒸發溶劑，若有需要可對其加壓使其緊密結實。對此預形成物澆水以移除鹽，藉此提供期望的孔隙度。但在本文中，一開始製造的聚合物層仍然維持無孔隙。根據使用的領域，具有較少孔隙之膜層的厚度可藉由初始溶液的量與濃度來加以控制。例如，若溶液的濃度低(例如在氯仿中4%之可緩慢降解的聚合物)且填充程度小(例如0.1-1mm如0.3mm)，則可獲得極薄的薄膜。在期望獲得機械耐受度較高的結構時，可在相同的濃度下將填充程度設定得較高(例如5-50mm，通常是20-25mm)。在此情況下氯仿的蒸發從而需要較長時間(1.5小時)。在前者的情況下所得薄膜具有約10-20μm的厚度，在後者的情況下所得薄膜具有約0.5-1mm的厚度。

成層混合物的岩鹽顆粒(中位數落在350-370μm)比聚合物粒子(可較緩慢降解之聚合物的中位數落在210μm至230μm之間，可較快速降解之聚合物的中位數落在150μm至170μm之間)略粗。鹽或總聚合物的分佈寬度(5%/95%)是類似的，即約±85-95μm。分佈的形狀可能是雙峰或三峰。成層混合物的組成約為96%鹽、1-1.5%固體聚合物及約3-5%溶解聚合物，其中固體與液體的體積比例是大約相等的。總計，可較快降解之聚合物的部分只佔聚合物的約5-20%。孔隙形成層的總厚度為5-6mm。在具有更穩定初始層的變化型中，可選擇略粗的鹽(中位數約介於400-420μm)。在此情況中，孔隙形成層的總厚度為4-5mm且可免除加壓結實的步驟。澆水持續約24小時，然後在45-50℃的溫度下乾燥。當形成塗層時，基質係設置於孔隙較少的一側，是以主要塗佈開放孔隙側。

本文中所用的聚合物例如是自Evonik所販售者，其名稱分別是L210s、L210、L09s、L207s、L206s(可較慢降解之PLGA-聚合物)或RG502、RG502H、RG505(可更快降解之PLGA-聚合物)。

在體外的應用中，根據本發明的基質可具有固定會曝露至生物反應器中之藥劑之細胞的功用。例如，在此方式下，可研究選定細胞類型是否會回應所研究的藥物，可以根據藉此所獲得的觀察結果來規劃治療。類似地，因為在早期便識別了任何毒性，因此可簡化藥物的發展。

S1‧‧‧製造無孔隙或較少孔隙之聚合物層

S5‧‧‧蒸發溶劑

S7‧‧‧澆水以移除孔隙形成劑

Claims

一種細胞植入用之基質，該基質具有大於80%之連接孔隙度並主要由可生物吸收之複數聚合物的混合物所構成，其中該基質為碟形且特徵在於：該碟形基板之一側上之表面的平均孔隙比例小於該碟形基板之其他側之平均孔隙比例的20%。
如申請專利範圍第1項之細胞植入用之基質，其中該基質係經親水性塗層塗佈。
如申請專利範圍第2項之細胞植入用之基質，其中該塗層主要係由(甲基)丙烯酸單元所構成。
如申請專利範圍第2或3項之細胞植入用之基質，其中該塗層的厚度係大於1μm。
如申請專利範圍第1-4項中任一項之細胞植入用之基質，其中該基質主要係由聚(α-羥基)碳酸所構成。
如申請專利範圍第1-5項中任一項之細胞植入用之基質，其中構成該混合物之該複數聚合物中的兩種聚合物的再吸收速率相差大於5倍，此兩種聚合物中的每一種聚合物至少是該混合物的10%。
一種細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，此方法包含：製造可生物吸收之聚合物層；在該聚合物層上單側地使一水溶性固體、具有不同再吸收速率之至少兩種聚合物、與該等聚合物中至少一者用之與水不互溶之溶劑的一混合物形成膜層；蒸發該溶劑；及對溶劑蒸發後之該混合物澆水以自該形成膜層移除該水溶性固體。
如申請專利範圍第7項之細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，更包含在蒸發該溶劑後施加壓力以使該混合物結實。
如申請專利範圍第7或8項之細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，其中使用氯仿作為該溶劑。
如申請專利範圍第7至9項中任一項之細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，其中構成該混合物之聚合物中之該兩種聚合物的再吸收速率相差大於5倍，且該兩種聚合物中的每一者佔該混合物的至少10%。
如申請專利範圍第7至10項中任一項之細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，更包含在該澆水步驟後利用一親水性成分進行塗佈。
如申請專利範圍第11項之細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，其中該親水性成分主要係由(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酐所構成。
如申請專利範圍第11或12項之細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，其中在貴重氣體或惰性氣體的存在下進行一電漿塗佈步驟，然後進行無電漿之塗佈步驟。
如申請專利範圍第7至13項中任一項之細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，其中一開始製造之該聚合物層的厚度為0.002-2.5mm。
如申請專利範圍第14項之細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，其中一開始製造之該聚合物層的厚度為0.005-0.025mm。
如申請專利範圍第14項之細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，其中一開始製造之該聚合物層的厚度為0.25-2.0mm。
如申請專利範圍第7至16項中任一項之細胞植入用且具有不同連接孔隙度之基質的製造方法，其中所製造出之植入基質為如申請專利範圍第1至6項中任一項之細胞植入用之基質。
一種如申請專利範圍第1至6項中任一項之細胞植入用之基質或根據如申請專利範圍第7至17項中任一項之製造方法所製造出之基質的用途，用於可存活細胞之滲透以及用以於體外將該可存活細胞暴露至預定測試藥劑。
一種如申請專利範圍第1至6項中任一項之細胞植入用之基質或根據如申請專利範圍第7至17項中任一項之製造方法所製造出之基質的用途，用於治療人體之治療方法中之細胞的滲透。