TW202031210A - 用於可植入式醫療裝置及血管化薄膜之方法及系統 - Google Patents

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羅伯特 Ｃ 強生
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Abstract

本發明提供一種可植入式醫療裝置及其製造與使用方法。在各項實施例中，該裝置包括與能夠容納細胞及治療材料之至少一外殼或莢狀物連通之一中心轂結構。本發明亦提供薄膜結構及其形成方法，該等薄膜包括與本發明之裝置一起使用以及用於其他用途之變化孔隙率之一梯度。

Description

用於可植入式醫療裝置及血管化薄膜之方法及系統
本發明之實施例係關於用於可植入式醫療裝置之薄膜塗層之領域，可植入式醫療裝置具有用一薄膜塗佈之至少一表面，及關於用於在一醫療植入裝置部位處抑制纖維化囊形成及血管結構形成之方法。本發明之實施例亦係關於提供一宿主之經增強血管化之可植入式裝置，及提供活細胞之囊封之免疫隔離裝置。
經設計用於提供以一外血管化薄膜及一內同種異體細胞保護薄膜為特徵之一細胞醫療療法之免疫隔離裝置係用相對困難且勞動密集之程序來製造。該外血管化薄膜通常具有充分開放以容許細胞穿透薄膜材料之一個三維結構。此通常經層壓或以其他方式附裝至一內免疫隔離薄膜，該內免疫隔離薄膜具有足夠大以容許生物大分子跨薄膜自由擴散但阻止受體之細胞穿過薄膜之孔。此等薄膜通常經分開製造、層壓在一起且接著作為一組裝程序之部分附裝至一可植入式醫療裝置。將薄膜接合在一起之單獨步驟係耗時且困難的，且使薄膜經受剝離、分層及分解。當發生此剝離或分層時，圍繞植入物之組織可藉由產生局部纖維化區域而對經植入醫療裝置作出反應。若可植入式裝置含有產生一治療產物之活細胞，則局部纖維化可導致一環境，該環境導致經囊封細胞之功能損害且可能導致該等細胞死亡。因此，結合無法自裝置分層或剝離開之一內緻密免疫隔離層產生一外血管化薄膜之一方式將容許開發具有較佳功能之一更穩定及可預測植入物。
可植入式醫療裝置領域仍需要克服與多層、經層壓薄膜構造相關聯之此等及其他限制之塗層及/或薄膜。
據估計，罹患I型及II型糖尿病之患者人數影響世界人口之約4.6%。胰腺移植及胰島移植係用於治療糖尿病之已知方法。然而，歸因於缺乏可用人類胰腺或胰島，至糖尿病患者之胰腺及胰島移植係限於可受益於任一程序之一小部分患者。隨著自人類幹細胞衍生之胰島素分泌細胞之最新發展，有可能透過移植治療患有胰島素依賴型糖尿病之患者。然而，此等細胞將經受受體患者之免疫系統的排斥，除非在患者餘生中向患者投予免疫抑制藥物。替代性地，可對胰島素分泌細胞提供一免疫隔離之可植入式裝置且將胰島素分泌細胞放置於糖尿病患者體內以充當一胰島素輸送源。
因此，正在進行用於改良一經移植之免疫隔離可植入式裝置中之胰島細胞及胰島前軀細胞之生存能力之研究。
自建立胰島移植協定以來，臨床胰島移植已被視為治療I型糖尿病之一治療方法。然而，經移植胰島細胞之移植成功率低仍為長期血糖調節失敗之一主要原因。在植入之後，有必要在移植後幾天內透過再血管化及血流調節來成功地移植胰島細胞。然而，經移植之胰島細胞曝露於低血管密度及不足氧氣條件之一狀態，從而使得難以實現胰島細胞之正常移植及實現達成患者體內之經調節胰島素分泌之能力。
當前，用以在活體內有效地實施含活細胞之免疫隔離裝置之方式及材料有限。與向經囊封細胞供應充足氧量(oxygen level)、向經囊封細胞供應足夠營養素量、經植入裝置之不足血管化及對植入物之免疫反應相關聯之限制仍為使用含細胞之可植入式裝置之障礙。
本發明之實施例提供一單層梯度薄膜，諸如一非天然存在之單層聚合物或類似材料梯度薄膜，其中該單層梯度薄膜包括材料密度及在微米級範圍內之孔徑之一逐漸過渡梯度。該單層梯度薄膜之特徵在於遍及單層梯度薄膜之厚度之連續可變及不同之孔徑(圖1a)。
如本文中所使用，術語「梯度」及「梯度薄膜」係關於具有包括逐漸變化之孔徑之一內部結構之聚合物或類似材料薄膜。梯度薄膜之該等逐漸變化孔徑之孔徑係在微米級範圍內。如本文中所使用，術語「微米(micron)」係以單數或複數使用以指代微米(micrometer)及/或若干微米。
本發明之單組件薄膜(即，具有一非層壓結構之單層薄膜)之特徵在於自一緊密或緻密纏繞結構區域(具有相對較小孔徑)至一更開放或鬆散纏繞纖維網狀物(具有一相對較大孔徑)之逐漸過渡孔徑之一連續梯度。自薄膜之內結構/表面進展至外結構/表面證實梯度過渡至一更開放結構組態。同樣地，孔逐漸自較小過渡至較大，諸如在一表面(諸如一內表面)處朝向薄膜之外表面自約0.1微米過渡至1.0微米，具有包括遍及單層組件薄膜之自約2.0微米至約100微米(或在一些實施例中，自約5微米至約15微米)之一孔徑梯度之一薄膜區域。
一般技術者將易於理解如本文中所使用之術語「孔徑」。此外，一般技術者將理解並認知用於量測及評估孔徑之不同方法及裝置。在一些實施例中，藉由使用一泡點測試方法或一掃描電子顯微鏡來評估、量測及/或確認本發明之實施例之孔徑。
本發明之單層梯度薄膜包括各種材料，包含熟習此項技術者認為適於一可植入式醫療裝置之彼等材料。例如，本發明之薄膜預期由聚合物材料製備。在此等實施例中，單層梯度薄膜係由諸如以下項之聚合物材料製備：聚碸、聚芳香醚碸(PAES)、聚醚碸(PES)、纖維素酯(醋酸纖維素、三醋酸纖維素、硝酸纖維素)、奈米纖維素、再生纖維素(RC)、聚矽氧、聚醯胺(耐綸)、聚醯亞胺、聚醯胺-醯亞胺、聚醯胺-尿素、聚碳酸酯、陶瓷、氧化鈦、氧化鋁、矽、沸石(矽酸鋁)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯(PE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚哌嗪醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚胺基甲酸酯及其等之任何複合物或混合物。在特定實施例中，一單層梯度薄膜包括包含聚四氟乙烯(PTFE)之聚合物材料。在特定較佳實施例中，提供PTFE用於本發明之裝置之至少一血管化層。除了PTFE之外或代替PTFE，額外材料預期被提供於本發明之薄膜及植入物中。
在一些實施例中，一梯度薄膜包括一電紡聚合物薄膜，諸如直接施覆至一表面(諸如一可植入式醫療裝置之一表面)之一電紡PTFE薄膜。本發明之可植入式醫療裝置預期包括活細胞之一內腔室。不需要單獨組裝步驟來對其中可含有活細胞之一可植入式醫療裝置之一內腔室提供一保護層/膜，此係因為單層梯度薄膜能夠保護細胞免受免疫攻擊，而同時歸因於藉由單層梯度薄膜提供之適當梯度孔徑而允許營養素流/氧氣流至所含有之活細胞。本發明之單層梯度薄膜亦在延伸至單層薄膜之另一表面(例如，外表面)之薄膜區域內提供一稍大孔徑，從而提供適於使一宿主體內之可植入式醫療裝置之外表面血管化之一表面。
在各項實施例中，用反相、介面聚合、溶液塗佈及/或相沈積方法形成單層梯度薄膜。此等及其他程序係描述於Baker (Baker, R. Membrane Technology and applications. John Wiley & Sons, 2004年)中，該案之全文以引用的方式併入。
在各項實施例中，提供電紡作為控制在一單層薄膜構造中製造變化及經定義密度之一纖維墊之一程序。
本發明之一態樣係提供提供消除具有雙層薄膜結構之先前製造技術之分層問題之材料及程序。另外，製備單層梯度薄膜之方法較佳於其他2步驟程序，該等2步驟程序需要在兩個分開製造之薄膜之間的一單獨層壓及/或融合步驟，諸如描述於美國專利6,060,640 (該案之全文以引用的方式併入)中之2步驟程序。
在各項實施例中，提供包括至少一表面之可植入式醫療裝置，具有一梯度結構之一單層薄膜材料施覆於該至少一表面上。該表面預期包括一可植入式醫療裝置(諸如具有包括活細胞(例如，幹細胞)之一內腔之一可植入式裝置)之表面。單層薄膜之梯度孔徑允許傳遞所要分子(諸如一活體內環境中之營養素)移動通過薄膜且至一可植入式醫療裝置之內腔中之經囊封活細胞。單層梯度薄膜亦允許將分子(諸如一可植入式醫療裝置之內腔中所含有之一治療產物/藥劑)傳遞出該可植入式醫療裝置之內腔。以此方式，梯度單層薄膜允許可植入式醫療裝置用於將治療產物/藥劑從可植入式醫療裝置釋放出並可供患者吸收。
在各項實施例中，採用薄膜作為一可植入式醫療裝置之任一或所有表面上之塗層。一植入裝置之一些表面可能不具有一薄膜。例如，其處纖維化質量形成未明顯發生之表面預期不具有薄膜。不具有一薄膜之額外表面包含(例如)一可植入式醫療裝置之一接取埠上之一音波焊接接頭處之表面。
在一項實施例中，減少總體纖維化之一單層梯度薄膜包括具有約0.1微米至約100微米(或者，自約0.1微米或約5微米至約15微米)之一大小之孔。在一些實施例中，提供包括包含活細胞之一內腔之一可植入式醫療裝置。單層梯度薄膜包括不干擾分子(諸如藉由所含有之胰島細胞產生之胰島素)傳遞離開一內腔室(具有其自身之腔室內襯)及離開可植入式醫療裝置進入體內之一孔徑。在此方面，薄膜足夠薄以便容許分子快速擴散出可植入式醫療裝置。作為另一實例，在一多組件可植入式醫療裝置之一組件之一些表面上而非在其他表面上提供一單層梯度薄膜。
在某些實施例中，提供包括具有一單層梯度薄膜(諸如包括聚合物材料之一薄膜)之一表面之植入系統。藉由實例，該聚合物材料預期包括PTFE，其中PTFE薄膜包括一孔徑梯度。將此單層PTFE梯度薄膜提供至可植入式醫療裝置系統之外表面。PTFE梯度薄膜之外側(宿主脈管系統介接)實現細胞進入(大於1微米至約15微米)，且PTFE梯度薄膜之相對孔徑逐漸減小至將禁止細胞進入(約0.1微米至約1微米)至可植入式醫療裝置之含細胞內腔室中之一適當大小。PTFE梯度薄膜之孔徑使可植入式醫療裝置對經植入細胞免疫隔離。
在進一步實施例中，提供包括具有組合如上文所描述之免疫隔離及血管化特徵之一電紡PTFE梯度薄膜之一表面的植入系統。一電紡PTFE多元素層包括具有足以抑制成纖維細胞層形成之一大小之相對較大纖維。此特徵可採用包括多股線以形成直徑為約25微米至約200微米之粗纖維之一最終外梯度層之形式。在此等較大纖維隨機定向於梯度薄膜之外表面上之情況下，該層用作抑制成纖維細胞形成一融合纖維化層之一表面。
在另一態樣中，提供用於產生包括活細胞之一免疫隔離腔室之一可植入式醫療裝置之一製程及/或方法。在一項實施例中，該方法包括一系列步驟，該系列步驟提供將一單層梯度薄膜(諸如一電紡PTFE單層梯度薄膜)施覆至可植入式醫療裝置之一表面。方法亦可提供一單步驟電紡沈積程序，其中將一材料(諸如PTFE)擠壓至一表面上，使得諸如在單層薄膜中產生愈來愈不緻密且因此較大孔徑之區域，加上對梯度薄膜進行改質，該改質將在梯度孔薄膜之表面上形成大直徑(約25微米至約200微米)隨機定向之纖維，該等大直徑隨機定向之纖維有助於防止在靠近可植入式醫療裝置/組織介面之宿主組織區域中形成成纖維細胞之緊密層。圖2A展示具有誘發血管化朝上之大孔表面之梯度薄膜之一表示。儘管10微米至15微米孔表面將誘發形成緊密血管結構，但成纖維細胞分層之區域可在發展中之血管化介面上方形成。圖2B展示具有錨定至梯度表面之頂部之大直徑纖維之一隨機網狀物之梯度薄膜。此等纖維用於破壞可開始形成之任何緊密堆積成纖維細胞層且將進一步容許額外血管結構形成。纖維可為一非織造網(諸如聚酯)或其等可由彼此平行鑄造以形成相對較大直徑纖維之電紡PTFE纖維製成。此等纖維可經製造為一單獨隨機纖維網狀物且接著施覆至梯度薄膜，或在電紡梯度薄膜之情況中，可程式化電紡程序以一旦已達到梯度薄膜之厚度便切換至鋪設纖維之一不同模式。該新電紡模式在梯度薄膜之表面處產生與梯度薄膜連續或不連續之相對較大纖維。
在一些實施例中，本發明之方法不需要且有利地消除用於將兩個分離組件薄膜層密封在一起之一組裝步驟。先前構造需要此性質之一單獨步驟以實現製造具有變化孔徑之一薄膜塗層。本發明單層梯度薄膜缺少在不同孔徑之薄膜分離區域或區內之一清晰劃界區帶。
本發明之各項實施例預期在一可植入式裝置上提供本發明之薄膜。薄膜之外薄膜區域可進一步定義為具有最靠近薄膜之外部之一表面，且在一些實施例中將期望在提供於一可植入式醫療裝置之表面上時與一動物或人類之活體內環境介接。薄膜之內薄膜區域進一步定義為具有最靠近薄膜之內部之一表面，且在一些實施例中與一可植入式醫療裝置之一表面或一內腔形成一介面。此一內腔將經設計以含有活細胞或一治療劑。在本發明之一些實施例中，一過渡梯度化薄膜區域位於內薄膜區域與外薄膜區域之間。
在一些實施例中，內薄膜區域包括相對較小孔徑之一梯度，諸如自約0.1微米至約1微米孔徑之一梯度。在一些實施例中，外薄膜區域經特性化為具有相對較大孔徑之一梯度，諸如自約2微米至約100微米(或約5微米至約15微米)之一梯度。在此實施例中，內區域與外區域之間的過渡梯度薄膜區域經特性化為具有介於最靠近內薄膜區域之一介面處之約1微米與最靠近外薄膜區域之一介面處之約5微米之間的孔徑之一漸進梯度。
在一些實施例中，提供一單層電紡梯度薄膜，其進一步包含具有如上文所描述之在最靠近與外薄膜區域之一介面之一區域處之在約15微米與約50微米之間的一孔徑或替代性地高達約190微米之一梯度孔徑之一梯度薄膜區域。
在一些實施例中，薄膜被進一步定義為一單層免疫隔離電紡PTFE梯度薄膜，該單層薄膜包括單層內之梯度個別薄膜區域，一個薄膜區域具有約0.1微米至約1微米之一漸進式孔徑，一薄膜區域具有約2微米至約100微米(或約15微米)之一孔徑，且介於該兩個薄膜區域之間之一過渡薄膜區域具有約5微米至約50微米(或替代性地在約5微米至約15微米之間)之一梯度孔徑。
單層薄膜可經建構以進一步包含包括一織造或非織造層之一外層。此外層可被附接至或可未被附接至單層梯度薄膜。此層可包括一非織造聚酯纖維網，或經製造以包含包括一非織造網之較粗纖維。外層將包括大於約200微米之一孔徑。在一些實施例中，外層包括電紡聚合物材料(諸如PTFE)之隨機分散股或一非織造免疫相容材料(如聚酯)。
在另一實施例中，提供一免疫隔離可植入式醫療裝置，其包括一表面，該表面上具有如本文中所描述之單層免疫隔離電紡梯度薄膜。此單層免疫隔離電紡梯度薄膜可包括電紡PTFE，且單層免疫隔離電紡梯度薄膜將包括具有一梯度孔徑之一內薄膜區域及一外薄膜區域。例如，該等薄膜區域可包括：一第一最內PTFE薄膜區域，其具有在自約0.1微米至約1微米之範圍內之一梯度孔徑；一外梯度PTFE薄膜區域，其具有在自約5微米至約50微米(或約5微米至約15微米)之範圍內之一孔徑；及一過渡區域，其具有約1微米至約15 (或10)微米之一漸進梯度孔徑。
在一些實施例中，提供一免疫隔離可植入式醫療裝置，其包括一內腔，且該內腔包括一群體之活細胞或治療劑。藉由實例，活細胞可包括人類細胞，諸如胰島細胞、自然存在之初生細胞、細胞株、基因工程細胞、幹細胞衍生之細胞，或其等之一組合。
在一些實施例中，在一可植入式醫療裝置之整個表面上方提供單層梯度薄膜。
在又另一實施例中，提供包括聚合物材料之一單層免疫隔離電紡梯度薄膜之一製造方法。此單層免疫隔離電紡梯度薄膜包括具有在一單層中藉由一電紡程序產生之一梯度孔徑之薄膜區域，其中一單薄膜層經產生為具有不同孔徑之若干梯度薄膜區域以便遍及單層薄膜產生增大孔徑之一連續及漸進梯度。在一項實施例中，單層將具有：一內薄膜區域，其具有約0.1微米至約1微米之一梯度孔徑；一外薄膜區域，其具有約5微米至約50微米(或替代性地約5微米至約15微米)之一梯度孔徑；及該內薄膜區域與該外薄膜區域之間的一過渡薄膜區域，其具有約5微米至約40微米(或替代性地約5微米至約10微米)之一梯度孔徑。
單層免疫隔離電紡梯度薄膜較佳包括一相對較薄厚度。在一些實施例中，單層梯度薄膜之厚度係在約20微米與150微米之間或20微米與150微米之間的任何子範圍。單層免疫隔離電紡梯度薄膜不包括介於各種梯度內薄膜區域與外薄膜區域之間或在與過渡薄膜區域之介面處之一突然劃界。遍及單層梯度薄膜結構之連續孔徑梯度呈現優越且更均勻之擴散性質，且促進可包含於包括單層梯度薄膜之一可植入式醫療裝置之一內腔內之治療劑及化合物之更可預測及穩定釋放。此等特徵呈現顯著優點且避免與先前可植入式結構(諸如描述於美國專利6,060,640中之彼等結構)相關聯之問題。
在各項實施例中，本發明提供具有諸多改良特性及特徵之可植入式裝置。在一些實施例中，提供擁有促進最大化可用於藉由一宿主動物血管化之表面區域之一獨特組態之一可植入式裝置。在一些實施例中，該植入裝置之該組態包括一多組件結構，該多組件結構包括一或多個個別元件部件及一轂及/或一歧管，其中該等個別莢狀物元件係與該轂及/或歧管連通。在此方面，提供允許裝置之個別元件部件之多者與裝置之至少一共同組件(諸如一轂或歧管)連通之方式。以此方式，且在個別部件元件包括一內腔之情況下，提供對各個別元件部件之該內腔及轂及/或歧管之接取。
本發明之植入裝置包括獨特組態且可依最佳化患者體內之一手術部位之每單位面積之裝置數目之一方式進行植入。可植入式裝置之組態可針對其插入至患者體內之一特定手術部位之形狀及大小而最佳化，諸如緊密地圖案化藉由鈍器組織解剖產生之手術插入部位。可植入式裝置之個別元件部件之設計亦允許加強接取元件部件之內腔區域，從而使裝置易用於將適於輸送之一所關注藥劑(諸如一治療劑)添加至一宿主，或替代額將活細胞群體裝載至內腔。
在各項實施例中，本發明之可植入式裝置包括具有提供自一或多個元件部件(即，免疫隔離裝置)至裝置之一轂之連通之一構件之一歧管。可實施在該歧管與一元件部件之間連通之該構件以將氧氣、治療劑、營養劑、電信號、電力或其等之多個組合選擇性地傳送至該元件部件。在某些實施例中，自歧管至(若干)元件部件之連通構件包括將氣體或液體供應至元件部件(諸如明確言之供應至一元件部件之一內腔)之一管或導管。此連接連通構件亦可用作植入裝置之部分以連接電導線或電路引線以傳輸電信號或電力，或將材料組合傳送至元件部件之內腔。
在一些實施例中，一植入物之轂或中心部分包括一組件，植入裝置可在該組件內容納一氧氣發生器、用於治療劑或營養劑之泵、(若干)貯器、電子器件、電源供應器或其等之組合，且經由歧管連通至元件部件。
某些實施例之植入裝置之歧管及轂為裝置賦予諸多相異功能。例如，歧管提供在元件部件(免疫隔離裝置)與一轂之間連通之一路徑。在一些實施例中，該轂提供其中可容納植入裝置之功能元件之一結構。在一些實施例中，植入裝置包括一歧管及一轂兩者，且該歧管係與該轂連通。亦提供裝置植入物之組態，其中一元件部件係諸如透過一歧管與一元件部件之內腔之間的一或多個連接構件與一個以上轂及該(或一個以上)歧管連通。在一些實施例中，植入裝置將包括具有多個接取埠及內腔之元件部件。
在一些實施例中，轂及/或歧管包括包含一血管化材料之一表面。藉由實例，此一血管化材料可包括一免疫隔離薄膜，例如，一5 µm標稱孔徑擴展之PTFE薄膜。一旦將植入裝置提供於動物皮膚下面(皮下)，此薄膜便用於減少一宿主之發炎反應。
目前揭示之免疫隔離可植入式裝置之優點包含最大化藉由裝置呈現之可用於藉由一宿主血管化之表面區域。特定言之，包括一免疫隔離裝置之可植入式裝置或其等之部分呈現可在經植入時由該宿主血管化之表面區域。此結構最大化裝置作為整體在動物體內之血管化。本發明之可植入式裝置包括至少一歧管及一轂，該歧管與一或多個莢狀物部件連通。莢狀物部件包括提供一連通路徑之至少一內腔。在一些實施例中，各內腔包括該內腔內之至少一相異腔室。
在一些實施例中，本發明之莢狀物元件係：(i)在近端處呈錐形以最小化與歧管連通之多個植入裝置之重疊；(ii)在一端處呈錐形以使具有一內腔之多個莢狀物元件能夠被植入，其中在植入之後莢狀物元件(及其中所含有之內腔)之至少一橫截面表面在一單個手術部位處與活體內宿主環境接觸；(iii)在一端處呈錐形以最小化距任何相鄰莢狀物部件之距離；(iv)經塑形以具有類似於藉由一普通鈍性手術器械在一植入程序期間產生之整體形狀之一整體形狀；(v)經塑形以最佳化及最小化經提供以建立歧管與一莢狀物部件或植入於一單個手術部位中之兩個或兩個以上莢狀物部件之間的接取及/或連通之連通構件(諸如一管或導管)之長度。
多組件可植入式裝置可進一步被描述為一免疫隔離裝置。在一些實施例中，各莢狀物部件包括具有與一莢狀物之至少一內腔連通之至少一接取埠之一錐形端。該錐形使多個裝置能夠以(i)一彼此上下堆疊組態植入，(ii)邊緣對邊緣以一扇形組態植入，(iii)重疊植入以使頂部及底部之一部分曝露至宿主之活體內環境。各莢狀物部件之至少一近端埠可與一歧管連通，以便提供該歧管至各莢狀物部件之內腔之接取。其他埠可定位於免疫隔離裝置之各元件部件處。此等額外埠可用於促進對莢狀物部件之內腔之額外接取。個別莢狀物部件及其等內部體積係用經識別量之所要細胞或治療劑填充。例如，所要細胞群體可包括經設計以分泌治療產物之細胞。藉由實例，細胞可包括富集胰島細胞之一細胞群體，該等胰島細胞能夠回應於宿主體內之循環葡萄糖含量而分泌胰島素通過內腔之薄膜且進入宿主之活體內環境中。替代性地，腔室可為空的且可透過注射或泵送將一藥物引入至一轂中以分配至多個經附接腔室。
在各項實施例中，本發明之免疫隔離裝置之一或多個莢狀物部件包括經提供以與轂及歧管連通之一電化學或光學感測器。歧管之連通構件(包含但不限於，電佈線、泵及其他特徵)可操作以往返於感測器傳輸電力、預脈衝信號、量測信號及/或氧氣。至少在包括電化學感測器之實施例中預期一預脈衝信號以起始一量測。包括一或多個莢狀物部件及多孔薄膜之本發明之裝置提供將流體或藥劑自鄰近於一裝置表面之血管結構輸送至經囊封感測器之構件。
替代性地，本發明之一或多個內腔可操作以將一或多個治療劑分散至一宿主。例如，可經由歧管自轂對莢狀物之一內腔提供一活性劑，諸如活性生物劑、胰島素、因子VIII、因子IX、HGH激素或蛋白質。該活性劑接著將通過植入裝置之莢狀物之內腔釋放且透過圍繞植入裝置形成之血管結構快速分散。
依以上方式且透過莢狀物埠之互連，被植入至動物(諸如人類)之軟組織中之免疫隔離裝置亦可經組態以透過可用裝置莢狀物埠之一或多者與其他經植入免疫隔離裝置、裝置歧管、導管或其他所要材料連通。
在一項實施例中，提供包括一內區域及一外區域之一免疫隔離薄膜。該內區域及該外區域各包括具有自內區域至外區域之一孔徑梯度之孔。內區域包括在約0.1微米與約1.0微米之間的一孔徑，且外區域包括在約3.0微米與約15微米之間的一孔徑。
在各項實施例中，提供形成及製造薄膜及裝置之方法。在一項實施例中，提供製造包括一內薄膜區域、一外薄膜區域及介於其等之間的一過渡梯度區域之一免疫隔離薄膜之一方法。該方法包括以下步驟：沈積一電紡內薄膜區域，其中該內薄膜區域包括具有在0.1微米至1.0微米之間的孔徑之一多孔結構；沈積一電紡外薄膜區域，其中該外薄膜區域包括具有在2.0微米至50.0微米之間的孔徑之一多孔結構；且其中該內薄膜區域及該外梯度薄膜區域經形成為具有一連續孔徑梯度，而在該等區域之間無層壓或焊接。
在一項實施例中，提供可操作以用於一動物體內之皮下植入之一可植入式醫療裝置，其中該裝置包括包含一內部空隙之一轂，及與該轂連通之至少一莢狀物。該莢狀物包括可操作以接納細胞、氣體及治療劑之至少一者之一內空腔。一免疫隔離部件係鄰近於該內空腔且在該內空腔外部提供。一血管化薄膜係鄰近於該免疫隔離部件且在該免疫隔離部件外部提供。轂及莢狀物經提供以藉由在轂之內部空隙與至少一莢狀物之內空腔之間延伸之至少一通道彼此連通。
在一項實施例中，提供可操作以用於一動物體內之皮下植入之一可植入式醫療裝置。該裝置包括具有一內部空隙之一轂，及與該轂連通之至少一莢狀物。該莢狀物包括可操作以接納細胞、氣體及治療劑之至少一者之一內空腔。一免疫隔離部件係鄰近於該內空腔且在該內空腔外部提供，且一血管化薄膜係鄰近於該免疫隔離部件且在該免疫隔離部件外部提供。該血管化薄膜包括一內區域及一外區域，該內區域及該外區域各包括孔，且一孔徑梯度係自內區域至外區域提供。內區域包括在約0.1微米與約2.0微米之間的孔徑，且外區域包括在約2.0微米與約20微米之間的孔徑。轂及莢狀物經提供以藉由在轂之內部空隙與莢狀物之內空腔之間延伸之至少一通道彼此連通。
除非另有定義，否則本文中使用之所有技術及/或科學術語具有與由本發明所屬技術之一般技術者所通常理解相同之意義。儘管類似或等效於本文中所描述之方法及材料之方法及材料可用於本發明之實施例之實踐或測試中，但例示性方法及/或材料係在下文描述。另外，材料、方法及實例係僅闡釋性的且並不意欲一定具限制性。
本國際申請案主張於2018年9月24日申請之美國臨時專利申請案第62/735,697號及於2018年9月25日申請之美國臨時專利申請案第62/736,244號的優先權利，該等申請案之全部揭示內容係以引用的方式併入。
除非上下文明確要求僅具有唯一元件，否則藉由不定冠詞「一」或「一個」引用一元件並不排除存在一個以上元件之可能性。不定冠詞「一」或「一個」因此通常意謂「至少一個」。
如本文中所使用，「約」意謂在一或若干值之一統計上有意義之範圍內，諸如經規定濃度、長度、分子量、pH、序列相同度、時框、溫度或體積。此一值或範圍可在一數量級內，通常在一給定值或範圍之20%內，更通常在10%內且甚至更通常在5%內。藉由「約」涵蓋之可容許變動將取決於研究中之特定系統，且可易於由熟習此項技術者瞭解。
圖1A係一電紡PTFE薄膜2之一立視圖。預期薄膜2在某些實施例中用於提供具有用以容納活細胞之一內腔之一腔室。薄膜2之最外層或區域4包括產生數量級為約5微米至50微米之間的相對較大孔間隔之複數個隨機配置之聚合物線。在一些實施例中，處於或接近薄膜之外區域4之孔徑係約15微米。薄膜結構2之一最內表面6包括產生約0.1微米至1.0微米之孔徑之複數個緊密織造之PTFE纖維。最內區域6與最外區域4之間存在一孔徑梯度，其中在自最內區域行進至最外區域時密度逐漸減小。圖1A之薄膜2包括具有一孔徑梯度之一單層元件且其中薄膜2之一部分6可操作以充當一免疫保護區域且薄膜2之一外部分4可操作以充當一血管化結構。
圖1B繪示包括兩個相異層12、14之一非梯度薄膜10。一第一層12包括一薄膜，該薄膜具有遍及其之約0.1微米至1微米之小孔，該薄膜可操作以用作一免疫保護層。一第二層14包括具有約5.0微米至約10.0微米之孔之一外材料薄膜且可操作以用作一血管化層。圖1B繪示基本上包括兩個不同孔徑之兩層之一已知薄膜結構。層12、14係彼此層壓、黏合或以其他方式連接。
通常，適於承載一活細胞腔室之可植入式免疫隔離醫療裝置係用一血管化薄膜建構且使用分開製造且接著接合在一起之兩個分離層組裝(圖1B)。本發明之實施例(包含圖1A之薄膜2)提供藉由將聚合物材料電紡成隨機堆疊纖維8之一墊而製造之一梯度薄膜2。在一初始製造階段中，在自一紡嘴(針筒或噴嘴，未展示)出現之後收集纖維8，且在高壓下將纖維8引導至一收集器，在該收集器處纖維8以非常緊密間距彼此堆疊並交叉，使得形成一緊密墊狀結構。此產生將不容許免疫系統之細胞穿透通過薄膜結構之此第一區域6之一層小孔。射出連續纖維之設備經程式化且可操作以逐漸沈積一系列較不緻密之重疊且隨機組織之纖維8線，使得線之間的有效孔徑開始敞開，從而產生更大孔。程序繼續進行直至達到纖維墊之所要厚度且標稱孔徑係約10微米至約15微米。圖1A展示在薄膜2之底部區域6處之一緊密墊結構及以梯度方式用在頂表面4處達到之約10微米至約15微米之最終大孔產生之一更開放結構。
相比而言，圖1B描繪藉由層壓兩個分離薄膜12、14以產生一複合物10來形成的已知結構。底部薄膜12包括阻止細胞通過薄膜之一緊密孔、緻密結構。頂層14包括將容許細胞穿透直至較低緻密層之一開放結構。藉由一黏著劑或藉由燒結薄膜來將兩個薄膜層壓在一起。然而，結構易於剝離或分層，因此不利地影響層壓薄膜之功能。在接合兩層12、14之處，形成一突然過渡區帶。此兩層提供一外層14 (血管化層)及一分離內部、較緻密免疫隔離薄膜層12。
有利的是，且根據本發明之方法，建構容許細胞在一定程度上穿透且不易分層之一單層薄膜2。本發明之實施例提供具有容許血管化之一第一梯度區域及提供一更緊密織造之電紡薄膜(諸如一PTFE薄膜)之一第二梯度區域(一內區域)之一單層。具有一孔徑梯度之具變化孔隙率之此單層薄膜被預期係形成於一可植入式醫療裝置(包含但不限於本文中所展示及描述之可植入式醫療裝置)之適當位置中。
在某些實施例中，一單層梯度薄膜係經單獨建構且接著在一可植入式醫療裝置之製造期間提供至該可植入式醫療裝置之一所要表面，諸如藉由將如本文中所描述之一預製造之單層梯度薄膜之一薄片施覆至該所要表面或若干表面。顯著地，本發明單層梯度薄膜不具有如其他雙薄膜系統之特性般之在薄膜內之一突然過渡區帶。
本發明之電紡薄膜用作體現免疫隔離及血管化特徵之一單一組件且包括至少約20微米且不超過約200微米之一厚度。在一些實施例中，至少兩個薄膜預期經提供且焊接在一起，使得產生或界定可操作以接納治療劑(包含但不限於細胞)之一內部空腔。薄膜2之面向該內部空腔或鄰近於該內部空腔提供之表面包括產生自約0.1微米至約1微米之孔之緊密纏繞之纖維。梯度之一連續過渡係自此緊密纏繞結構至一更開放或鬆散之纏繞纖維網狀物提供，且經提供為自內結構進展至外表面之過渡，該過渡係以一漸進梯度至一愈來愈開放之結構。同樣地，孔自面向內腔之內表面6處之約0.1微米至約1微米朝向薄膜2之外表面逐漸過渡至約5微米與50微米之間，且較佳地約10微米至約15微米。
圖2A係一單組件梯度薄膜2之一區段的一透視圖，其中外表面4包括約5微米至約50微米且較佳約5微米至約15微米之孔徑之一電紡材料。
圖2B係具有沿著表面隨機定向之電紡纖維8之大股線之一單組件梯度薄膜2之一區段的一透視圖。替代性地，纖維8可包括沿著表面隨機定向之聚合物材料之一非織造網。此隨機定向線之直徑可為約25微米至約200微米。
圖2A繪示防止或最小化在靠近一可植入式醫療裝置/組織介面之宿主組織區域中形成成纖維細胞之緊密層之一孔梯度薄膜2。圖2A展示具有誘發薄膜之一上部區域4處之血管化之大孔表面之孔梯度薄膜2。外區域4較佳包括具有在約10微米至15微米之間的孔之一孔結構，且該孔結構誘發形成緊密血管結構。成纖維細胞分層之區域可在發展中之血管化介面上方形成。圖2B展示具有錨定至梯度薄膜表面4之頂部之相對較大直徑纖維8之一隨機網狀物的梯度薄膜2。此等較大纖維8破壞可開始在植入區域中形成之任何緊密堆積成纖維細胞層且將進一步容許額外血管結構形成。較大纖維8預期包括一非織造網(諸如聚酯)或預期包括彼此平行鑄造以形成相對較大直徑纖維之電紡PTFE纖維。此等較大纖維可製造為一單獨隨機纖維網狀物且接著施覆至梯度薄膜。替代性地，在一電紡梯度薄膜之情況中，可藉由使用一電紡程序提供一層相對較大纖維以覆疊梯度薄膜。此可藉由程式化一電紡裝置以一旦已達到梯度薄膜之所要厚度便切換至鋪設纖維之一不同模式或圖案而實現。該新電紡模式或設定可因此用於在梯度薄膜之表面處產生大纖維，此含較大纖維之組件因此被提供為與下伏梯度薄膜連續。
在某些實施例中，提供具有多個組件之一可植入式醫療裝置，其中可處理該等組件之一者(例如，具有一免疫隔離薄膜之適於容納一群體之活細胞(例如，幹細胞或其他所要材料)之一內腔腔室)以在該可植入式醫療裝置之所有部分或一部分上方包含本文中所描述之單層梯度薄膜。此將提供適於增強活體內之可植入式醫療裝置之血管化之表面。可使用一音波焊接技術(例如)以將單層梯度薄膜施覆及固定至可植入式醫療裝置之表面。在各項實施例中，提供包括約5微米或更小之線8大小、5微米孔徑及約5微米與1,000微米之間且更佳約15微米至90微米之一較佳厚度的電紡薄膜。提供一梯度，其中一薄膜之一孔徑緊鄰該薄膜之一外部分在約5微米至15微米之間，且在該薄膜之一內部分處減小至約0.4微米或更小。
圖3至圖11描繪可植入式醫療裝置及其等之部分。本發明之實施例包含(但不限於)包括本發明之薄膜2作為其等之一組件之可植入式醫療裝置。所描繪裝置適於結合本發明之梯度薄膜(例如，包含圖1B中所展示之梯度薄膜)。然而，將認識到，包含圖3至圖11中所展示之裝置之本發明之裝置並不限於且無需一定與薄膜結構組合。
圖3係一可植入式免疫隔離裝置20之一特徵的一平面圖。如所展示，裝置20包括複數個埠22、24、26。一第一埠22經提供以與免疫隔離裝置20之至少一內腔或莢狀物21連通。在植入之前或之後對裝置內腔之接取係藉由連接至一轂(圖3中未展示)及一埠之至少一者而實現。在此實施例中，末梢埠促進對一或多個莢狀物之接取。
用於產生裝置之一側密封件或周邊之較佳方法包含(但不限於)：超音波焊接、熱封、包覆成型、墊片壓縮、壓縮、聚矽氧、膠水、旋轉焊接、雷射焊接及其等之各種組合。在一些實施例中，提供經融化且驅動至裝置之一周邊(perimeter或periphery)中以產生圍繞莢狀物之一密封件之聚乙烯插入件。在一些實施例中，側或周邊密封件亦將埠22、24、26固定至莢狀物21。Neuenfeldt等人之美國專利5,545,223揭示用於密封植入物之裝置及方法，且其全文以引用的方式併入。
如圖3中所展示，本發明之一莢狀物元件21包括一錐形形狀以促進將裝置插入至組織中同時亦最大化莢狀物21之表面區域及內部體積。莢狀物21之一內部體積經提供以與埠22、24、26之各者之內部通道連通。在一些實施例中，埠22、24、26之一或多者包括28標準規格(28 gauge)管且其中該(等)埠之一第一端係與莢狀物21連通且埠之第二端係與一中心部件或轂連通(例如，參見圖7)。
圖4係根據本發明之另一實施例之一可植入式裝置20之一部分之一平面圖，其中裝置20包括一單個埠28。如所展示，該埠係與免疫隔離裝置之至少一莢狀物21連通。
圖5係包括一單個內腔或內部空腔之一莢狀物21的一橫截面立視圖。外殼或莢狀物21包括較佳包括一多孔材料之一外層30，及外層30內之用以誘發表面處之血管化及減少一受體之免疫反應之一血管化結構32。一免疫障壁34係提供於血管化結構32內以防止細胞自受體進入至莢狀物21之內腔或內空腔36。在某些實施例中，血管化結構32及免疫障壁或免疫保護層34包括相異層(例如，參見圖1B)。在替代實施例中，血管化結構32及免疫保護障壁34包括具有擁有不同性質之不同區域之一單個元件。例如，血管化結構32及免疫保護障壁34預期藉由圖1A之薄膜2提供。因此，血管化結構32及免疫保護障壁34並不一定包括兩個離散層或元件，且預期包括具有一孔徑梯度之一單層且其中該層可操作以提供一免疫保護障壁及一血管化結構兩者。
圖5亦展示圍繞裝置延伸之一周邊密封件35。密封件35可藉由(例如)音波焊接形成且通常對裝置21提供一密封件及結構。
在各項實施例中，具有一內部體積或空隙之一莢狀物21包括藉由超音波焊接、熱封、包覆成型、墊片壓縮、壓縮、聚矽氧、膠水、旋轉焊接及雷射焊接之一或多者形成之一周邊密封件。在各項實施例中，外多孔結構30包括在結構30之表面區域之至少約20%上方之一多孔表面區域。血管化結構32包括具有直徑在約0.1 μm至50 μm之間的孔之一多孔結構。免疫障壁34包括具有直徑小於約1.0 μm之孔之一多孔結構。內空腔36包括一空隙以容納或接納細胞、組織、治療劑、氧氣、感測器、營養素、泵、電子器件、電連接器或其等之組合。
圖6係根據本發明之一實施例之一莢狀物21之一部分橫截面立視圖。如所展示，莢狀物21包括複數個分層元件。明確言之，莢狀物21包括一第一外聚酯織造網層40a。一第一血管化薄膜42a係提供於外層40內，且一第一免疫隔離部件44a係在第一血管化薄膜42a內且鄰近於第一血管化薄膜42a提供。一第一內腔或內部空隙46a係提供於第一免疫隔離部件44a及一第二免疫隔離部件44b內。一第二內部空隙46b係提供於第二免疫隔離部件44b與一第三免疫隔離部件44c之間。一第三內部空隙46c係提供於第三免疫隔離部件44c與一第四免疫隔離部件44d之間。一第四免疫隔離層44d經提供且係鄰近於一第二血管化薄膜42b。裝置之一下部部分(至少如圖6中所展示)包括一第二聚酯網層40b。層及裝置21係藉由一側密封件35固定且具備該側密封件35，在各項實施例中，該側密封件35係藉由超音波焊接、熱封、包覆成型、墊片壓縮、壓縮、聚矽氧、膠水、旋轉焊接、雷射焊接及其等之各種組合之至少一者形成。
如參考圖5所展示及描述，圖6之實施例(及本發明之其他實施例)預期包括鄰近或接近於一血管化層(例如，42a)之一免疫保護層(例如，44a)。該(等)免疫保護層及該(等)血管化層可包括具有不同性質之一單個元件(舉例而言，諸如圖1A之薄膜)，或替代性地可包括形成、連接或黏合在一起或僅彼此相鄰提供之分離層(舉例而言，諸如圖1B之薄膜)。
圖6描繪包括可操作以容納及接納材料之三個內部空腔或空隙之一裝置。在一些實施例中，預期根據圖6之實施例之裝置進一步包括且具備中心空隙46b中之氧氣，且額外內部空隙部件46a、46c包括細胞。複數個薄膜44a、44b、44c、44d較佳包括具有約0.4微米之孔之一PTFE。血管化薄膜層42a、42b較佳包括一PTFE電紡非織造聚酯網層。提供外織造聚酯結構40a、40b以給予整個莢狀物結構21強度及支撐。
儘管內部空隙部件46被描述為包括一空隙或內腔，但將認識到，此等區域預期接納材料且在裝置完全組裝之後可能不一定包括一「空隙」。內部空隙部件46a、46b、46c預期包括細胞、氣體及/或各種治療劑。此外，在一些實施例中，內部空隙部件46a、46b、46c之一或多者預期包括或接納一泵、一感測器(例如，氧感測器)、電力儲存器(例如，一電池)及電子器件(例如，一控制器)之一或多者。上述情況同樣適用於本發明之各項實施例之內腔及內部空隙，且並不限於描繪三個分離內部空隙空間之圖6之實施例。
圖7至圖9描繪根據本發明之一實施例之一可植入式醫療裝置50。如所展示，裝置50包括具有以一同心及重疊方式圍繞一轂52分佈之複數個莢狀物51之一扇狀組態。儘管圖7至圖9之實施例描繪圍繞一轂分佈之十二個莢狀物51，但將認識到，本發明並不限於莢狀物51之任何特定數目、間距或配置。在較佳實施例中，莢狀物51係與至少部分圍繞轂52延伸之一歧管54連通。莢狀物51係經由一或多個埠56連接至轂52及歧管54。轂、歧管及莢狀物經提供以藉由可操作以傳輸流體之通路或管道彼此流體連通。通路或管道亦可操作以容納或接納機械組件，諸如佈線、閥及其他特徵。
本發明之可植入式裝置(包含圖7中所展示之可植入式裝置)可操作以在胰島素依賴型患者、血友病患者、癌症患者、慢性疼痛患者、腎病患者、需要藥物輸注及分流之患者、心血管疾病患者、具電子植入物及許多其他長期疾病及/或植入物之疼痛管理應用之患者體內用作經移植免疫隔離裝置。
圖7之可植入式裝置50之扇狀組態包括具有(例如)圖4至圖5之莢狀物21之結構之多個莢狀物51，且預期皮下植入於一患者體內。在某些實施例中，莢狀物21、51之內部體積36具備分泌或經誘發分泌治療分子之活細胞。此等分子接著將擴散通過裝置之層(例如，圖6之44a、42a、40a及圖5之34、32、30)且進入宿主之周圍組織中。以此方式，(若干)治療分子將由周圍脈管系統吸收並更有效地分佈遍及宿主體內。因此預期治療患者及投予藥物輸送之方法，其中該等方法包括對本發明之可植入式裝置提供活細胞及治療劑之至少一者，且此後在一患者皮下提供可植入式裝置50。在進一步實施例中，可繼植入之後對裝置50提供或補充細胞或藥劑。
圖10係一轂52及歧管54之一橫截面立視圖。如所展示，轂52包括一內部空隙60。轂52提供一外殼用於各種元件，包含(但不限於)一泵、貯器、氧氣發生器、電子器件、電源供應器、一注射埠及其等之組合。歧管54包括經由歧管中之一通道或孔隙62將治療劑、營養素、氧氣、電信號、電力、流體、氣體及其等之組合自轂傳送至一或多個莢狀物51 (圖10中未展示)之一路徑。
在細胞療法之情況中，本發明之一可植入式裝置之(若干)莢狀物21、51具備分泌期望治療患者之病症之治療分子之細胞。該等細胞可為自人類供體獲得之初生自然細胞、自一特定人類組織衍生之一永生化細胞株、自不產生任何治療分子但已在實驗室中進行基因工程改造以分泌一特定蛋白質之組織或幹細胞衍生組織(其中已在實驗室中將幹細胞轉換至一特定組織)衍生之一人類細胞株。
藉由實例，在自然存在於體內之初生組織之情況中，吾人可用自一人類供體採集之副甲狀腺組織填充一莢狀物之內部體積36，藉此為患有副甲狀腺功能不全之個體提供副甲狀腺激素。
在各項實施例中，預期本發明之植入物包括各種內部結構及特徵。例如且如圖10中所展示，裝置50之轂52及歧管54之至少一者包括一泵80及一氧感測器82。儘管圖10之該泵及該氧感測器經展示為在轂52及/或歧管54內，但亦預期組件係提供於本發明之莢狀物21內。此外，本發明之裝置並不限於包括泵及感測器之裝置。除了泵及感測器之外或代替泵及感測器，本發明之可植入式裝置預期包括電子組件及電力儲存器。例如，在一些實施例中，提供電子組件，其等提供使植入物與額外、外部裝置通信之能力。更明確言之，預期本發明之可植入式裝置包括可操作以發送信號至一基地台或中央電腦及接收該等信號之藍芽、RFID及/或WiFi啟用組件。此等裝置可傳送資訊，例如，包含裝置之一電力位準、一治療劑(例如，胰島素)之一填充位準及其他資訊。
圖11係包括一轂52與自其延伸之一歧管54及一莢狀物51之一可植入式裝置50的一橫截面視圖。裝置50經展示為植入於一患者之組織70中。在各項實施例中，提供方法，其中皮下地且較佳在該患者之一外真皮層內小於一英吋之一深度處植入裝置，使得裝置50相對容易接取以供移除、再填充、維護等。
在一細胞株之情況中，本發明之裝置預期用維持在表達治療蛋白質之儲存庫(諸如美國菌種保存中心(American Type Culture Collection))處之培養物中之細胞填充。成纖維細胞株可用作基因工程改造之一通用細胞類型，其中可藉由基因工程改造方法插入一或多個基因以產生分泌治療疾病所需之蛋白質之細胞。實例包含經工程改造以為患有繼發於腎臟疾病之貧血之患者產生用於血友病或紅血球生成素之一形式之因子IX之細胞。現可將幹細胞之成熟沿著路徑引導至特定細胞類型。例如，可在實驗室中操縱幹細胞以轉換至胰腺細胞(諸如分泌胰島素之ß細胞)。可將此等細胞裝載至莢狀物21之內部體積36中以提供糖尿病之治療。
圖12至圖14係根據本發明之一實施例之一植入物80之一部分的詳細橫截面視圖。圖12至圖14包含指示各種所描繪組件之近似距離及大小之一尺度。如所展示，植入物包括一非織造網結構層82。可操作以允許血管化之一層纖維86係實質上鄰近於非織造網82提供。在一些實施例中，該層纖維86包括在圖12中自左向右減小之一孔徑梯度。一免疫保護層88係鄰近於該層纖維86提供。在一些實施例中，該層纖維86及免疫保護層88包括經層壓或以其他方式黏合在一起之分離層(例如，參見圖1B)。在其他實施例中，該層纖維86及免疫保護層88包括一單個元件，例如，包含藉由電紡或以其他方式沈積PTFE而形成之一元件，且其中免疫保護層包括具有小於該層纖維86之孔徑之一區域(例如，參見圖1A)。
提供上文所闡述之實例以給予一般技術者如何製造並使用方法之實施例以用於預測可對所關注生物分子進行之選定改質之一完整揭示內容及描述，且上文所闡述之實例並不意欲限制本發明者視為本發明之範疇之內容之範疇。用於實行本發明之上述模式之修改可由熟習此項技術者使用，且意欲在以下發明申請專利範圍之範疇內。
應理解，本發明並不限於當然可改變之特定方法或系統。亦應理解，本文中所使用之術語係僅出於描述特定實施例之目的，且並不意欲具限制性。
已描述本發明之諸多實施例。然而，將理解，可在不脫離本發明之精神及範疇之情況下進行各種修改。因此，其他實施例係在以下發明申請專利範圍之範疇內。
2:電紡聚四氟乙烯(PTFE)薄膜/薄膜/薄膜結構/梯度薄膜/單層薄膜/單組件梯度薄膜/孔梯度薄膜 4:最外層/最外區域/外區域/外部分/頂表面/外表面/上部區域/梯度薄膜表面 6:最內表面/部分/第一區域/底部區域/內表面 8:隨機堆疊纖維/纖維/電紡纖維/線 10:非梯度薄膜/複合物 12:層/第一層/底部薄膜/免疫隔離薄膜層 14:層/第二層/頂層/外層 20:可植入式免疫隔離裝置/免疫隔離裝置/可植入式裝置 21:內腔或莢狀物/莢狀物元件/莢狀物/裝置/莢狀物結構 22:埠/第一埠 24:埠 26:埠 28:埠 30:外層/外多孔結構/結構 32:血管化結構 34:免疫障壁/免疫保護層/免疫保護障壁 35:周邊密封件/密封件/側密封件 36:內空腔/內部體積 40a:第一外聚酯織造網層/外層/外織造聚酯結構 40b:第二聚酯網層/外織造聚酯結構 42a:第一血管化薄膜/血管化薄膜層 42b:第二血管化薄膜/血管化薄膜層 44a:第一免疫隔離部件/薄膜 44b:第二免疫隔離部件/薄膜 44c:第三免疫隔離部件/薄膜 44d:第四免疫隔離層/薄膜 46a:第一內腔或內部空隙/內部空隙部件 46b:第二內部空隙/中心空隙/內部空隙部件 46c:第三內部空隙/內部空隙部件 50:可植入式醫療裝置/裝置/可植入式裝置 51:莢狀物 52:轂 54:歧管 56:埠 60:內部空隙 62:通道或孔隙 70:組織 80:泵/植入物 82:氧感測器/非織造網結構層 86:纖維 88:免疫保護層
圖1A係根據本發明之一實施例之一電紡薄膜結構的一立視圖。 圖1B係根據先前技術之一層壓薄膜結構的一立視圖。 圖2A係根據本發明之一實施例之一電紡薄膜的一透視圖。 圖2B係根據本發明之一實施例之一電紡薄膜的一透視圖。 圖3係根據本發明之一實施例之一可植入式免疫隔離裝置之一組件的一平面圖。 圖4係根據本發明之一實施例之一可植入式免疫隔離裝置之一組件的一平面圖。 圖5係根據本發明之一實施例之一可植入式裝置之組件的一橫截面視圖。 圖6係根據本發明之一實施例之一可植入式裝置之一組件的一橫截面立視圖。 圖7係根據本發明之一實施例之一可植入式裝置的一平面圖。 圖8係根據圖7之實施例之可植入式裝置的一側視圖。 圖9係根據圖7之實施例之可植入式裝置的一透視圖。 圖10係根據圖7之可植入式裝置之一組件的一橫截面立視圖。 圖11係根據本發明之一實施例之植入於一患者體內之一可植入式裝置的一立視圖。 圖12係根據本發明之一實施例之一植入物之一部分的一詳細橫截面視圖。 圖13係根據本發明之一實施例之一植入物之一部分的一詳細橫截面視圖。 圖14係根據本發明之一實施例之一植入物之一部分的一詳細橫截面視圖。
21:內腔或莢狀物/莢狀物元件/莢狀物/裝置/莢狀物結構
22:埠/第一埠
24:埠
26:埠

Claims (26)

  1. 一種免疫隔離薄膜，其包括： 一內區域及一外區域； 其中該內區域及該外區域各包括具有自該內區域至該外區域之一孔徑梯度之孔； 其中該內區域包括在約0.1微米與約1.0微米之間之一孔徑，且該外區域包括在約3.0微米與約15微米之間之一孔徑。
  2. 如請求項1之免疫隔離薄膜，其中該薄膜包括一聚合物材料。
  3. 如請求項1之免疫隔離薄膜，其中該薄膜包括在約20微米與約150微米之間之一厚度。
  4. 如請求項1之免疫隔離薄膜，其中該外區域進一步包括電紡聚合物材料之隨機分散股及一非織造免疫相容材料中之至少一者。
  5. 如請求項2之免疫隔離薄膜，其中該聚合物材料包括聚四氟乙烯。
  6. 一種製造包括一內薄膜區域、一外薄膜區域及在其等之間之一過渡梯度區域之一免疫隔離薄膜之方法，該方法包括： 沈積一電紡內薄膜區域，其中該內薄膜區域包括具有在0.1微米至1.0微米之間之孔徑之一多孔結構； 沈積一電紡外薄膜區域，其中該外薄膜區域包括具有在2.0微米至50.0微米之間之孔徑之一多孔結構；且 其中該內薄膜區域及該外梯度薄膜區域經形成為具有一連續孔徑梯度，而在該等區域之間無層壓或焊接。
  7. 如請求項6之方法，其中該薄膜包括一聚合物材料。
  8. 如請求項7之方法，其中該聚合物材料包括聚四氟乙烯。
  9. 如請求項6之方法，進一步包括將該薄膜施覆至一可植入式醫療裝置用於植入於一動物之組織內之一步驟。
  10. 如請求項6之方法，進一步包括在該內薄膜區域與該外薄膜區域之間沈積一過渡區域之一步驟，且其中該過渡區域包括具有在約1.0微米與約10.0微米之間之孔之一多孔結構。
  11. 一種可操作以用於一動物體內之皮下植入之可植入式醫療裝置，該裝置包括： 一轂，其包括一內部空隙； 至少一莢狀物，其與該轂連通，該莢狀物包括可操作以接納細胞、一氣體及一治療劑中之至少一者之一內空腔、鄰近於該內空腔且在該內空腔外部提供之一免疫隔離部件，及鄰近於該免疫隔離部件且在該免疫隔離部件外部提供之一血管化薄膜； 其中該轂及該莢狀物經提供以藉由在該轂之該內部空隙與該至少一莢狀物之該內空腔之間延伸之至少一通道來彼此連通。
  12. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該莢狀物進一步包括在該血管化薄膜內用以阻止細胞自該動物進入至該內空腔之一免疫障壁。
  13. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該至少一莢狀物之該內空腔包括一群體之活細胞。
  14. 如請求項13之可植入式醫療裝置，其中該等活細胞包括胰島細胞、自然存在之初生細胞、細胞株、基因工程改造細胞及幹細胞衍生之細胞中之至少一者。
  15. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該裝置包括至少兩個莢狀物。
  16. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該轂係與一歧管流體連通。
  17. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該莢狀物包括一錐形結構，且其中該莢狀物之一端包括大於該莢狀物之一第二、相對端之一寬度。
  18. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該轂包括一泵。
  19. 如請求項18之可植入式醫療裝置，其中該泵包括一個氧泵。
  20. 如請求項15之可植入式醫療裝置，其中該至少兩個莢狀物包括相鄰且部分重疊之莢狀物。
  21. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該轂及該莢狀物中之至少一者包括電子器件。
  22. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該轂及該莢狀物包括至少一能量儲存器及一電源供應器。
  23. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該莢狀物包括一感測器。
  24. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該裝置經提供以與至少一額外裝置電子通信。
  25. 如請求項11之可植入式醫療裝置，其中該莢狀物包括兩個埠，且該兩個埠之各者係與該轂連通。
  26. 一種可操作以用於一動物體內之皮下植入之可植入式醫療裝置，該裝置包括： 一轂，其包括一內部空隙； 至少一莢狀物，其與該轂連通，該莢狀物包括可操作以接納細胞、一氣體及一治療劑中之至少一者之一內空腔、鄰近於該內空腔且在該內空腔外部提供之一免疫隔離部件，及鄰近於該免疫隔離部件且在該免疫隔離部件外部提供之一血管化薄膜； 其中該血管化薄膜包括一內區域及一外區域，該內區域及該外區域各包括孔，且一孔徑梯度係自該內區域至該外區域提供； 其中該內區域包括在約0.1微米與約2.0微米之間之一孔徑，且該外區域包括在約2.0微米與約20微米之間之一孔徑；且 其中該轂及該莢狀物經提供以藉由在該轂之該內部空隙與該至少一莢狀物之該內空腔之間延伸之至少一通道來彼此連通。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12004853B2 (en) 2017-07-26 2024-06-11 Cardiac Pacemakers, Inc. Systems and methods for disambiguation of posture
US11779465B2 (en) * 2019-12-31 2023-10-10 Ruxandra Vidu Biocompatible medical device and method of making same
US20220133178A1 (en) * 2020-10-29 2022-05-05 Cardiac Pacemakers, Inc. Fibrous cover layer for medical devices
EP4329670A1 (en) * 2021-04-27 2024-03-06 Sanofi Manufacturing a therapeutic device and system containing a plurality of cells
WO2022229053A1 (en) * 2021-04-27 2022-11-03 Sanofi Implantable device and therapeutic system with active oxygenation
US20240197464A1 (en) * 2021-04-27 2024-06-20 Sanofi Implantable Device and Therapeutic System with Passive Oxygenation
CN115944780A (zh) * 2022-12-22 2023-04-11 上海交通大学医学院附属第九人民医院 基于免疫隔离策略的同种异体软骨组织复合物、其制备方法与应用

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991000119A1 (en) * 1989-06-30 1991-01-10 Baxter International Inc. Implantable device
US5100392A (en) * 1989-12-08 1992-03-31 Biosynthesis, Inc. Implantable device for administration of drugs or other liquid solutions
DK0663817T3 (da) * 1993-08-10 2000-03-13 Gore & Ass Celleindkapslingsindretning
GB2282328B (en) * 1993-09-29 1997-10-08 Johnson & Johnson Medical Absorbable structures for ligament and tendon repair
US6060640A (en) * 1995-05-19 2000-05-09 Baxter International Inc. Multiple-layer, formed-in-place immunoisolation membrane structures for implantation of cells in host tissue
US5837234A (en) * 1995-06-07 1998-11-17 Cytotherapeutics, Inc. Bioartificial organ containing cells encapsulated in a permselective polyether suflfone membrane
AU6251196A (en) * 1995-06-07 1996-12-30 Gore Hybrid Technologies, Inc. An implantable containment apparatus for a therapeutical dev ice and method for loading and reloading the device therein
US5626561A (en) * 1995-06-07 1997-05-06 Gore Hybrid Technologies, Inc. Implantable containment apparatus for a therapeutical device and method for loading and reloading the device therein
US5814405A (en) * 1995-08-04 1998-09-29 W. L. Gore & Associates, Inc. Strong, air permeable membranes of polytetrafluoroethylene
US6862465B2 (en) * 1997-03-04 2005-03-01 Dexcom, Inc. Device and method for determining analyte levels
WO2000078920A1 (en) * 1999-06-21 2000-12-28 The General Hospital Corporation Methods and devices for cell culturing and organ assist systems
US8012500B2 (en) * 2000-01-01 2011-09-06 Beta-O2 Technologies Ltd. Implantable device
US7108721B2 (en) * 2000-05-11 2006-09-19 Massachusetts Institute Of Technology Tissue regrafting
JP2004530431A (ja) * 2001-06-08 2004-10-07 ベーリンガー インゲルハイム ファーマシューティカルズ インコーポレイテッド 免疫隔離装置内の細胞株活性を改善する方法
DE10234742A1 (de) * 2002-07-30 2004-02-19 Bionethos Holding Verfahren und Vorrichtung zum Züchten von Zellen
US8871237B2 (en) * 2005-04-04 2014-10-28 Technion Research & Development Foundation Limited Medical scaffold, methods of fabrication and using thereof
US7655584B2 (en) * 2005-07-29 2010-02-02 Gore Enterprise Holdings, Inc. Highly porous self-cohered web materials
US8518123B2 (en) * 2005-09-09 2013-08-27 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas System and method for tissue generation and bone regeneration
US7718351B2 (en) * 2006-03-14 2010-05-18 Agency For Science, Technology & Research Three-dimensional fabrication of biocompatible structures in anatomical shapes and dimensions for tissue engineering and organ replacement
WO2008079997A2 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Medtronic, Inc. Implantable device, angiogenesis mechanism and methods
US8911996B2 (en) * 2007-01-31 2014-12-16 Technion Research & Development Foundation Limited Electrospun scaffolds and methods of generating and using same
DK2313487T3 (en) * 2008-07-16 2018-06-18 Childrens Medical Center ORGANIZING DEVICE WITH MICRO-CHANNELS AND METHODS OF APPLICATION
US8278106B2 (en) * 2008-11-14 2012-10-02 Viacyte, Inc. Encapsulation of pancreatic cells derived from human pluripotent stem cells
US8043271B2 (en) * 2008-11-26 2011-10-25 Beta 02 Technologies Ltd. Apparatus for transportation of oxygen to implanted cells
WO2011025887A1 (en) * 2009-08-27 2011-03-03 Boston Scientific Scimed, Inc. Stent with variable cross section braiding filament and method for making same
PT3290061T (pt) * 2009-08-28 2020-07-20 Sernova Corp Métodos e dispositivos para transplante de células
WO2012115619A1 (en) * 2011-02-21 2012-08-30 Viacyte, Inc. Loading system for an encapsulation device
EP2677960A4 (en) * 2011-02-23 2016-11-16 Boston Scient Scimed Inc SYSTEM AND METHOD FOR PELVIC IMPLANT AND THERAPEUTIC AGENT
EP2508212A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-10 Universitätsklinikum Freiburg Biocompatible and biodegradable gradient layer system for regenerative medicine and for tissue support
US20170072074A1 (en) * 2012-12-28 2017-03-16 Glusense Ltd. Implantable cell encapsulation device
ES2681602T3 (es) * 2013-03-07 2018-09-14 Viacyte, Inc. Ensamblaje de dispositivo de encapsulación celular tridimensional de gran capacidad
CN110101485B (zh) * 2013-09-24 2021-07-06 吉纳生命科学公司 用于细胞植入物的气体处理的系统
US9950151B2 (en) * 2014-03-27 2018-04-24 Beta-O2 Technologies Ltd. Implantable medical devices
US11052230B2 (en) * 2016-11-08 2021-07-06 W. L. Gore & Associates, Inc. Implantable encapsulation devices
US11707611B2 (en) * 2016-11-08 2023-07-25 W. L. Gore & Associates, Inc. Implantable apparatus for retention of biological moieties
US20170173262A1 (en) * 2017-03-01 2017-06-22 François Paul VELTZ Medical systems, devices and methods
US20180298343A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Arunthathy Sivakumaran Compositions and methods for a three dimensional ex-vivo glomerular cell co-culture biological engineering model

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