TWI432230B - 組織支架 - Google Patents

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TWI432230B
TWI432230B TW098127328A TW98127328A TWI432230B TW I432230 B TWI432230 B TW I432230B TW 098127328 A TW098127328 A TW 098127328A TW 98127328 A TW98127328 A TW 98127328A TW I432230 B TWI432230 B TW I432230B
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Description

組織支架
本申請根據35 U.S.C. 119要求於2008年8月14日提交的美國臨時專利申請第61/189,097號的優先權。
減壓或真空輔助的治療可有效改善傷口癒合，所述傷口癒合是由於多種不同的原因並且在許多不同的解剖位置。通常，減壓治療包括置於傷口部位的、有助於分配減壓的多孔材料。典型的多孔材料被調整大小以適合傷口，並且當傷口開始癒合並變得較小時，可定期性地用較小塊的多孔材料替換。通常，將膜或佈置於多孔材料上以在傷口區域處提供氣密密封，並對多孔材料施加負壓以在傷口部位處提供減壓。
根據某些實施方案，提供了處理用於製備組織支架的脫細胞組織基質(acellular tissue matrix)的方法。在某些實施方案中，提供了製備組織支架的方法，該方法包括將脫細胞組織基質加入第一醋酸鈉水溶液中；溫育包含脫細胞組織基質的第一醋酸鈉水溶液；從第一醋酸鈉水溶液中除去溫育過的脫細胞組織基質；用第二醋酸鈉水溶液處理溫育過的脫細胞組織基質以形成懸浮液；使懸浮液均化以形成漿料；冷卻漿料；將漿料澆鑄於鑄造容器(casting container)中；和凍乾所述漿料。在某些實施方案中，提供了包括脫細胞組織基質和醋酸鈉的組織支架。在某些實施方案中，提供了包括減壓源和組織支架的傷口治療裝置。在某些實施方案中，提供了包括脫細胞組織基質的組織支架，所述脫細胞組織基質已被處理成具有75%和90%之間的孔隙率。
現將詳細參考根據本公開的某些示例性實施方案、在附圖中說明的某些實施例。
本公開與處理用於製備組織支架的脫細胞組織基質的方法有關。在某些實施方案中，本公開的組織支架可用作提供減壓治療的傷口治療裝置的一部分。在某些實施方案中，可通過調節製備支架時的濃度、組分和溫度來控制或改變某些組織支架的諸如孔隙率、支杆密度和滲透率的物理性能。
在本申請中，除非另外特別說明，單數的使用包括複數。在本申請中，除非另外說明，“或”的使用是指“和/或”。此外，術語“包括(including)”以及其他形式例如“包括(includes)”和“包括(included)”的使用，不是限制性的。此外，除非另外特別說明，諸如“元件”或“組分”的術語包括包含一個單元的元件和組分以及包含多於一個亞單元的元件和組分。此外，術語“部分(portion)”的使用可包括部分(moiety)的一部分或整個部分。
如本文使用的術語“脫細胞組織基質”通常是指基本上不含細胞和其他抗原物質的任何組織基質。在多個實施方案中，得自人類或異種源(xenogenic source)的脫細胞組織基質可用於製備所述支架。皮膚、皮膚的各部分(例如，真皮)和諸如血管、心臟瓣膜、筋膜、神經或其他含骨膠原的器官或組織的其他組織可以用於產生脫細胞基質以製備本公開範圍內的組織支架。
在某些實施方案中，術語“滲透率”通常是指流體通過多孔介質的運動。在某些實施方案中，特定組織支架的比滲透率值通過達西定律計算：
其中，Q等於總流量(total discharge)(每時間體積單位，例如，m2 /s)，(A)是流過的橫截面面積，△P是經過系統的壓降，μ是動力粘度(以SI單位，例如kg/(m‧s)或Pa’s)，並且(l)是壓降發生的長度。
如本文使用的術語“減壓”通常是指小於正受到治療的組織部位處的環境壓力的壓力。在大多數情況下，該減壓將小於患者所處的大氣壓力。可選擇地，減壓可小於在組織部位元處的組織的流體靜壓。減壓最初可在組織部位元區域和/或與組織部位連通的流體導管(fluid conduit)中產生流體流動，例如，如圖1所示。當在組織部位周圍的流體靜壓接近所需的減壓時，流動可減退，並然後保持減壓。在某些實施方案中，如果需要，可以不時地引入少量氣體以促進流體運動。除非另外說明，本文所述的壓力值是表壓。
本文使用的術語“流體”通常是指氣體或液體，但還可包括任何其他可流動的物質，包括但不限於凝膠、膠體和泡沫。
本文使用的節標題(section heading)僅為了組織的目的並且不應被理解為限制了所描述的主題。包括但不限於專利、專利申請、論文、書籍和專題論文的在本申請中引用的所有文獻或文獻的各部分據此通過引用以其整體明顯地併入，而用於任何目的。
在多個實施方案中，本公開的裝置能夠用於許多不同的解剖部位的治療。根據多個實施方案，組織支架能夠用於許多種應用。某些示例性的應用包括但不限於，吸收性敷料(absorptive dressing)、真皮再生(例如，用於治療所有類型的潰瘍和燒傷)、神經再生、軟骨再生、結締組織再生或修復(例如，腱/韌帶套(tendon/ligament sleeve))、骨再生、牙周的應用、傷口/泡沫襯裏(foam lining)、整合的繃帶敷料(integrated bandage dressing)、用於皮膚移植的基質/基底、血管再生、整容外科、化妝用的可注射凝膠、金屬和/或聚合物植入物塗層(implant coating)(例如，以增加植入物的整合及生物相容性)和置換損壞的組織(例如，創傷後、乳房縮小、乳房切除術、乳房腫瘤切除術、腮腺切除術或腫瘤切除)。
圖1說明了根據某些示例性實施方案的包括減壓源120的傷口治療裝置100。在多個實施方案中，可使用多種減壓治療裝置。例如，合適的減壓治療裝置包括由Kinetic Concepts,Inc.(San Antonio,Texas)製造的V.A.C.治療裝置。這種減壓治療裝置可包括真空泵，所述真空泵能夠通過流體導管125或其他流體連接器與傷口部位150流體連接。這種裝置還可包括柔性片160以覆蓋傷口部位150並且至少部分地密封傷口以使減壓治療在傷口部位處被提供。另外，這種系統可包括組織支架180，所述組織支架180被置於傷口部位處並促進傷口閉合、癒合、組織再生或修復，預防或治療感染和/或具有其他有益效果。在某些實施方案中，組織支架180有助於將流體流動或負壓分配通過待治療的部位。
在某些實施方案中，柔性片160將包括柔性聚合材料。在多個實施方案中，可選擇任何合適的聚合材料。在多個實施方案中，所述材料並不會引起明顯的刺激、免疫應答或提高的感染風險。在多個實施方案中，特定的材料通常應當具有足夠的厚度和不滲透性以允許在片160下的傷口部位處減壓治療。
在某些實施方案中，裝置100將包括粘合劑。如此處所使用並且貫穿本公開，粘合劑應當被理解為是指造成兩個物體的表面互相連接的任何物質。在多個實施方案中，合適的粘合劑可包括多種不同的粘固劑、膠水、樹脂或能夠促進柔性片160與組織連接的其他材料。在某些實施方案中，粘合劑可包括壓敏丙烯酸粘合劑。在多個實施方案中，可將粘合劑直接應用於待連接的結構，或者粘合劑可被應用在帶上或可與其他支撐的基質材料(supporting substrate material)一起應用。
在某些實施方案中，可將粘合劑應用於柔性片160的表面以將所述片連接至皮膚或其他組織。在某些實施方案中，粘合劑將被應用於片的表面並與片160一起封裝和/或分配。在某些實施方案中，將粘合劑應用於片160的表面並用無粘著力的材料覆蓋，所述無粘著力的材料可被除去以暴露要使用的粘合劑。在某些實施方案中，粘合劑可作為被應用於片160上以使片160與組織連接的單獨的組分(例如，在容器中或在帶上)而提供。在某些實施方案中，可將粘合劑應用于患者的皮膚或其他組織上，並且可將所述片應用於粘合劑上。
在多個實施方案中，組織支架180可包括多種合適的材料。例如，許多不同的組織支架將適合於與上述的V.A.C.治療系統一起使用。在某些實施方案中，組織支架可包括處理過的脫細胞組織基質。在某些實施方案中，脫細胞組織基質可得自人類皮膚或得自異種源。在多個實施方案中，諸如血管、心臟瓣膜、筋膜、神經、結締組織或其他含骨膠原的器官或組織的其他組織可以用於產生本公開範圍內的特定脫細胞基質。在某些實施方案中，脫細胞組織基質是脫細胞真皮基質。在多個實施方案中，脫細胞真皮基質是由人的真皮或豬的真皮製成的。在某些實施方案中，本文公開的方法使用脫水的脫細胞組織基質組織，例如從LifeCell Corporation,Branchburg,New Jersey商業可得的ALLODERM。在某些實施方案中，本文公開的方法使用脫細胞組織基質組織，例如從LifeCell Corporation,Branchburg,New Jersey商業可得的STRATTICETM 。
在多個實施方案中，脫細胞組織基質可使用多種不同的組織處理技術製備。例如，用於製備脫細胞組織基質的某些示例性組織處理技術在以下專利中描述：Livesey等人的美國專利第5,336,616號和第5,364,756號，Schiff等人的美國專利第6,933,326號，所述專利中的每一個通過引用以其整體併入。在某些實施方案中，由非人類的動物製成的脫細胞組織基質可被處理以除去多種抗原，或由基因修飾以缺乏某些抗原的動物製成。例如，處理組織以製備具有減少量的α-1,3-半乳糖部分或沒有α-1,3-半乳糖部分的脫細胞基質的某些示例性方法在以下文獻中描述：Hui,X等人，“A Porcine-Derived Acellular Dermal Scaffold that Supports Soft Tissue Regeneration:Removal of Terminal Galactose-α-(1,3)- galactose and Retention of Matrix Structure(支援軟組織再生的、得自豬的脫細胞真皮支架：除去末端的半乳糖-α-(1,3)-半乳糖並保留基質結構),”Tissue Engineering ,第15卷,1-13(2009)，其通過引用以其整體併入。
圖2說明了根據某些實施方案使用組織支架治療軟骨缺損。如所顯示的，支架180用於治療在長骨(例如，股骨或肱骨)中的軟骨缺損。在多個實施方案中，支架180可用於治療任何關節的關節面或軟骨510。在多個實施方案中，組織支架180被置於關節面或軟骨510的缺損或離體的區域(excised area)處，並且經流體導管125對組織支架180施加負壓，如上所述。在某些實施方案中，第二材料190被應用於組織支架180上，並且第二材料190作為歧管以將壓力分配至組織支架180。在某些實施方案中，流體導管與沒有第二材料180的組織支架180流體相通。
在某些實施方案中，組織支架可用作主要的治療方法或與另一過程或治療聯合使用。例如，在多個實施方案中，軟骨修復或再生可使用本領域公知的技術如微骨折來進行。如圖2所示，在微骨折過程期間，外科醫生在鄰近關節缺損處的骨中製造出小的骨折或開口515。在多種情況下，骨折或開口515能夠允許軟骨細胞或可分化為軟骨細胞的其他細胞從鄰近的骨、骨髓腔(bone marrow space)或軟骨遷移至關節缺損處。在多種情況下，這些細胞又能幫助修復軟骨或使軟骨再生。
在某些實施方案中，在骨500中產生骨折或開口515後，將組織支架180置於微骨折部位上，並對該支架施加負壓。在某些實施方案中，組織支架作為歧管以在待治療的部位上分配負壓。在某些實施方案中，組織支架提供基質以支撐組織生長、修復和/或再生。在某些實施方案中，施加負壓以從骨500中將細胞、生長因數和/或其他生物成分吸引至組織支架180。
在某些實施方案中，提供了處理脫細胞組織基質以製備組織支架的方法。在某些實施方案中，脫細胞組織基質包括骨膠原、彈性蛋白和血管溝。在某些實施方案中，脫細胞組織基質是ALLODERM。在某些實施方案中，脫細胞組織基質是STRATTICETM 。
在某些實施方案中，提供了用於製備組織支架的方法。在某些實施方案中，方法包括將脫細胞組織基質加入第一醋酸鈉水溶液中；溫育包含脫細胞組織基質的第一醋酸鈉水溶液；從第一醋酸鈉水溶液中除去溫育過的脫細胞組織基質；用第二醋酸鈉水溶液處理溫育過的脫細胞組織基質以形成懸浮液；使懸浮液均化以形成漿料；冷卻漿料；將漿料澆鑄於鑄造容器中；和凍乾冷凍的漿料。
在某些實施方案中，被加入第一醋酸鈉水溶液中的脫細胞組織基質是以脫水的形式。在某些實施方案中，在均化前從第一醋酸鈉水溶液中除去之後，將脫細胞組織基質切成諸如立方體的小塊。在某些實施方案中，溫育步驟在約4℃下進行大於12小時。
在某些實施方案中，均化步驟和冷卻步驟被重複至少三次。在某些實施方案中，均化步驟通過均化Dremmel探針(homogenizing Dremmel probe)來完成。在某些實施方案中，冷卻步驟在約0℃下在約1.5分鐘或更長的時間內完成。在某些實施方案中，將澆鑄的漿料在約-70℃或更低的溫度下冷凍約2小時或更長的時間。在某些實施方案中，將澆鑄的漿料在約-200℃或更低的溫度下冷凍。
在某些實施方案中，所得組織支架的所需形狀和高度是由鑄造容器的形狀和高度確定的。在某些實施方案中，第一醋酸鈉水溶液具有約3.4，或在約3.4和7.0之間，或在約3.4和5.0之間的pH。在某些實施方案中，第一水溶液達到了約0.1% w/v至約15% w/v的脫細胞組織基質的最終濃度。在某些實施方案中，所得組織支架的孔隙率為從約75%至約90%。在某些實施方案中，所得組織支架的支杆密度為從約0.13g/cm3 至約0.24g/cm3 。在某些實施方案中，通過冷凍速率、冷凍溫度和鑄造容器的組成來控制機械強度、孔隙率、水合作用和流體電導。在某些實施方案中，脫細胞組織基質包括骨膠原、彈性蛋白和血管溝。在某些實施方案中，脫細胞組織基質是ALLODERM。在某些實施方案中，脫細胞組織基質包括骨膠原、彈性蛋白和血管溝。在某些實施方案中，脫細胞組織基質是STRATTICETM 。
在某些實施方案中，組織支架具有所需的滲透率。例如，滲透率可被選擇為允許施加於傷口或治療部位的壓力或流充分地歧化(manifolding)或分配通過所述部位。在某些實施方案中，通過控制組織支架的孔隙率來控制滲透率。在某些實施方案中，滲透率為至少1×10-11 m2 。
在某些實施方案中，將碳酸氫鈉進一步加入到第一醋酸鈉水溶液或第二醋酸鈉水溶液之一或兩者中，和/或加入到漿料中。在某些實施方案中，可以將碳酸氫鈉在正好澆鑄之前或澆鑄期間加入溶液中。醋酸鈉的量可被選擇為造成溶液和/或漿料起泡。在某些實施方案中，選擇起泡的量以控制組織支架的全部或一部分的孔隙率。在某些實施方案中，在加入醋酸鈉不久之後將漿料冷凍以在組織支架中形成所需的孔隙率。在某些實施方案中，組織支架可具有穿過其厚度變化的孔隙率。
在某些實施方案中，組織支架包括脫細胞組織基質和醋酸鈉。在某些實施方案中，組織支架進一步包括碳酸氫鈉。
在某些情況下，可期望組織支架被身體再吸收，而不是繼續存在延長的時間。在某些情況下，組織支架繼續存在延長的時間，例如，若干個月或更長。在某些情況下，延長的時間提供連續的組織再生長、重塑和再生。在某些情況下，對於某些負壓傷口治療系統，通常定期性地(例如，每幾天)替換置於傷口床(wound bed)上的材料。在某些情況下，材料的更換可能是疼痛的或損傷傷口部位，尤其是當肉芽組織已經生長入材料中時。在某些實施方案中，組織支架是可生物再吸收的。在某些實施方案中，組織支架可被置於傷口部位中或被植入，並且將被身體再吸收，以便裝置不被移除或替換。
以下實施例說明了本公開的某些示例性實施方案。本領域技術人員應當理解，在本文實施例中公開的技術可被修改以獲得類似的結果。
組織支架的製備
將無菌製備的ALLODERM切成條(約2-3mm寬)並乾燥稱重。將所需的重量浸入合適體積的20mM醋酸鈉中以達到約0.1%至約15.0% w/v(乾燥的材料的重量比溶液的體積)的最終濃度。然後將所述條從溶液中移除、用手術刀切成小立方體(約2×2mm)並浸入第二20mM醋酸鈉水溶液中以獲得所需的% w/v。然後使用Dremmel型探針針尖(probe tip)全速地將懸浮液均化1分鐘，隨後在冰上冷卻約1分鐘或更長的時間。將懸浮液充分冷卻以防止在隨後的均化期間將懸浮液加熱至接近懸浮液中的骨膠原的熔點，從而防止對骨膠原的熱破壞。將均化步驟和冷卻步驟重複三(3)次。然後漂洗均化器的針尖，並接著為了合適的形狀和高度而將漿料傾入所需的鑄造容器中。然後將容器覆蓋並置於-70℃的冷凍機中超過2小時以保證完全冷凍。如下所述，樣品可在其他溫度下冷凍以獲得更快的冷凍，例如，在約-200℃下的液氮上。將樣品從冷凍機移除並置於冷凍乾燥機中。然後，在凍乾過程完成後(例如，約24小時或當容器的溫度達到環境溫度時)，將支架從冷凍乾燥機中移除，並儲存在乾燥器中或在真空下儲存。在某些實施方案中，在任一均化步驟之前或之後或者在正好澆鑄之前或澆鑄期間，可將碳酸氫鈉加入樣品中。
在多個實施方案中，冷凍速率、冷凍溫度、碳酸氫鈉的添加和材料組成都可以改變。在某些實施方案中，所述改變控制所得組織支架的最終組成、機械強度、水合作用和/或流體電導。
實施例1：支架厚度對支杆間距的影響
評價了材料厚度對支架結構的影響。將無菌製備的ALLODERM切成條(約2-3mm寬)並乾燥稱重。將所述條浸入合適體積的20mM醋酸鈉中以達到5.0% w/v(乾燥的材料的重量比溶液的體積)的最終濃度和約3.4的pH。將樣品在4℃下溫育過夜。溫育過夜後，樣品的pH升至約7.0，並在進一步處理前將pH調回至約3.4。使用Dremmel型探針將樣品均化三次以製成漿料。在每個均化步驟之間將樣品在冰上冷卻1分鐘。將樣品澆鑄在六孔培養板中。樣品被澆鑄入的孔具有35mm直徑的圓柱形結構。將樣品在-70℃下冷卻4小時，並然後冷凍乾燥以製備組織支架。使用體積為1ml、2ml、4ml和6ml的漿料製備支架。圖3A-3D是顯示組織支架的支杆間距的圖。圖3A表示1ml樣品的資料，圖3B是2ml樣品的資料，圖3C是4ml樣品的資料，並且圖3D是6ml樣品的資料。
如圖3A-3D所示，較厚的樣品導致較大的孔徑(較大的支杆間距)和較寬的孔徑變化。表1提供了包括具有變化的厚度的樣品的平均孔徑、標準偏差、孔隙大小中值和最小孔徑及最大孔徑的資料。如表1所示，孔徑的標準偏差、孔徑的範圍(在最小孔徑與最大孔徑之間的差值)和平均孔徑全部隨著材料厚度的增加而增加。
實施例2：支架組成對水結合力(water-binding capacity)、孔隙率和滲透率的影響
在某些實施方案中，組織支架結合水的能力對支架在支撐組織修復或再生中保持水合和有效可能是重要的。研究了作為樣品組成(即，以w/v%變化)的函數的樣品滲透率和水結合力。通過將具有變化的組成的漿料澆鑄和凍乾來製備支架。
將無菌製備的ALLODERM切成條(約2-3mm寬)並乾燥稱重。將所需重量的條浸入合適體積的20mM醋酸鈉中以達到0.1% w/v、0.5% w/v、1.0% w/v、3.0% w/v、5% w/v和8% w/v(每種均為材料的重量比醋酸鈉溶液的體積)的最終濃度。每種樣品的pH為約3.4。將樣品在4℃下溫育過夜。溫育過夜後，樣品的pH升至約7.0，並在進一步處理前將pH調回至約3.4。使用Dremmel型探針將樣品均化三次以製成漿料。在每個均化步驟之間將樣品在冰上冷卻1分鐘。將樣品在-70℃下冷卻4小時，且然後冷凍乾燥以製備組織支架。
表2提供了作為樣品組成的函數的樣品水結合力的資料，並且圖4是顯示組織支架的滲透率對組成的圖。如表2和圖4所示，當樣品w/v%增加時，樣品水結合力增加而樣品滲透率降低。
表3提供了作為樣品組成的函數的樣品支杆密度與孔隙率的資料。樣品孔隙率遵循相對的正態分佈，且樣品支杆間距和孔隙率當樣品組成從0.1%至約5.0%變化時增加，並且隨著樣品組成的進一步增加而減小。
實施例3：冷凍速率/溫度對支架結構的影響
在某些實施方案中，可能期望降低平均支杆間距和/或控制樣品孔隙率的變化。在某些實施方案中，這些特徵可通過控制使樣品冷卻時的溫度和/或冷卻速率來控制。
將無菌製備的ALLODERM切成條(約2-3mm寬)並乾燥稱重。將所述條浸入合適體積的20mM醋酸鈉中以達到5.0% w/v(乾燥的材料的重量比溶液的體積)的最終濃度和約3.4的pH。將樣品在4℃下溫育約48小時。溫育後，樣品的pH升至約7.0，並在進一步處理前將pH調回至約3.4。使用Dremmel型探針將樣品均化三次以製成漿料。在每個均化步驟之間將樣品在冰上冷卻1分鐘。將漿料傾入銅孔(copper well)中。樣品被澆鑄入的孔具有35mm直徑的圓柱形結構。通過將充滿漿料的銅孔置於液氮中且然後立即冷凍乾燥而將樣品在-200℃下速凍以製備組織支架。
圖5顯示了以此方式製成的組織的支杆間距，並且表4提供了包括具有變化的厚度的樣品的平均孔徑、標準偏差、孔隙大小中值和最小孔徑及最大孔徑的資料。如所顯示的，該樣品比在-70℃下冷卻的樣品具有較小的孔徑變化和較小的平均孔徑，如圖3A-3D所示。
表4：在-200℃下冷卻的樣品的起泡支杆間距(foam strut spacing)
實施例4：分離的軟骨細胞在組織支架上的培養
在某些情況下，當在典型的介質中培養時，(見Eyrich,D.等人,“Long-term stable fibrin gels for cartilage engineering(用於軟骨工程的長期穩定的纖維蛋白凝膠)”,Biomaterials ,28(1):55-65.(2007))，已知軟骨細胞去分化為成纖維細胞。因此，在某些實施方案中，當被植入于治療部位時，用於軟骨再生的組織支架支撐連續的軟骨細胞表型。測試某些組織支架以確定它們是否支撐軟骨細胞的生長而不會造成分化為成纖維細胞。使用人類脫細胞真皮基質(ALLODERM)製備一套支架，並且使用豬的脫細胞真皮基質(STRATTICETM )製備第二套。將材料切成條(約2-3mm寬)並乾燥稱重。將所述條浸入合適體積的20mM醋酸鈉中以達到5.0%-8.0% w/v(乾燥的材料的重量比溶液的體積)的最終濃度並在4℃下儲存約48小時。使用Dremmel型探針將樣品均化三次以製成漿料。在每個均化步驟之間將樣品在冰上冷卻1分鐘。將樣品澆鑄在六孔培養板中。樣品被澆鑄入的孔具有35mm直徑的圓柱形結構。將樣品在-70℃下冷卻4小時，且然後冷凍乾燥以製備組織支架。根據標準方法，用經過在膠原酶中消化過夜而分離的初級的羊關節軟骨細胞(primary sheep articular chondrocyte)來對支架接種。在37℃和100%濕度的5%大氣CO2 下，在DMEM中的10%胎牛血清中將細胞培養14天或21天。
圖6A-6B是在用ALLODERM製備的組織支架上培養的軟骨細胞的顯微照片，而圖7A-7B是在用STRATTICETM 製備的組織支架上培養的軟骨細胞的顯微照片。人類組織支架和豬的組織支架都支撐軟骨細胞生長和滲透，並且粗略地顯示保持軟骨細胞表型。
雖然已參考人類患者中的組織生長和治癒描述了系統和方法，但應當認識到，用於應用減壓組織治療的這些系統和方法可用於期望促進組織生長或治癒的任何活體中。類似地，所述系統和方法可應用於任何組織，包括但不限於骨組織、脂肪組織、肌肉組織、神經組織、皮組織、血管組織、結締組織、軟骨、腱或韌帶。雖然軟組織的治癒可以是應用如本文所述的減壓組織治療的示例性的焦點，但減壓組織治療的應用，特別是應用于位於患者的皮膚下的組織，還可用於在並非患病、缺損或損傷的組織中產生組織生長。例如，可能期望使用經皮植入技術以將減壓組織治療應用於在隨後可被收穫的組織部位元處生長另外的組織。該收穫的組織可被移植到另一組織部位以替換患病或損傷的組織，或可選擇地，該收穫的組織可被移植到另一個患者。
通過考慮本文公開的說明書和裝置與方法的實踐，其他實施方案對於本領域技術人員來說將是明顯的。
100．．．傷口治療裝置
120．．．減壓源
125．．．流體導管
150．．．傷口部位
160．．．柔性片
180．．．組織支架
190．．．第二材料
500．．．骨
510．．．關節面或軟骨
515．．．骨折或開口
圖1說明根據某些示例性實施方案的提供減壓治療的傷口治療裝置。
圖2說明根據某些實施方案使用組織支架治療軟骨缺損的方法。
圖3A-3D是顯示如實施例1所述的組織支架的支杆間距(strut spacing)的圖。
圖4是顯示如實施例2所述的組織支架的滲透率對組成的圖。
圖5是顯示如實施例3所述的根據某些示例性實施方案製成的組織支架的支杆間距的圖。
圖6A-6B是如實施例4所述的在組織支架上培養的軟骨細胞的顯微照片。
圖7A-7B是如實施例4所述的在組織支架上培養的軟骨細胞的顯微照片。
100．．．傷口治療裝置
120．．．減壓源
125．．．流體導管
150．．．傷口部位
160．．．柔性片
180．．．組織支架

Claims (45)

  1. 一種製備組織支架的方法，其包括：將脫細胞組織基質加入第一醋酸鈉水溶液中；溫育包含所述脫細胞組織基質的所述第一醋酸鈉水溶液；從所述第一醋酸鈉水溶液中除去溫育過的脫細胞組織基質；用第二醋酸鈉水溶液處理所述溫育過的脫細胞組織基質以形成懸浮液；使所述懸浮液均化以形成漿料；冷卻所述漿料；將所述漿料澆鑄於鑄造容器中；和凍乾所述漿料。
  2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中被加入所述第一醋酸鈉水溶液中的所述脫細胞組織基質是以脫水的形式被加入的。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中在均化前從所述第一醋酸鈉水溶液中除去後，所述脫細胞組織基質首先被切成小塊。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中所述溫育在約4℃下進行大於12小時。
  5. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中所述均化和所述冷卻被重複至少三次。
  6. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中所述冷卻在約 0℃下在約1.5分鐘或更長的時間內完成。
  7. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中所述漿料的所述凍乾包括在-70℃或更低的溫度下冷凍所述漿料。
  8. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中所述凍乾所述漿料包括在-200℃或更低的溫度下冷凍所述漿料。
  9. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中所得組織支架的形狀和高度是由所述鑄造容器的形狀和高度確定的。
  10. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中所述第一醋酸鈉水溶液具有約3.4的pH。
  11. 如申請專利範圍第1項的方法，其中第一水溶液達到約0.1% w/v至約15% w/v的脫細胞組織基質的最終濃度。
  12. 如申請專利範圍第1項的方法，其中所得組織支架的孔隙率為從約75%至約90%。
  13. 如申請專利範圍第1項的方法，其中所得組織支架具有從約0.13g/cm3 至約0.24g/cm3 的支杆密度。
  14. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中將碳酸氫鈉進一步加入到所述第一醋酸鈉水溶液或所述第二醋酸鈉水溶液中的任一種中。
  15. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中所述組織支架的機械強度、孔隙率、水合作用和流體電導通過控制選自冷凍速率、冷凍溫度和所述鑄造容器的組成的至少一種條件來控制。
  16. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中所述脫細胞組織基質是真皮脫細胞組織基質。
  17. 如申請專利範圍第16項的方法，其中所述脫細胞組織基質是人類真皮脫細胞組織基質。
  18. 如申請專利範圍第16項的方法，其中所述脫細胞組織基質是豬的真皮脫細胞組織基質。
  19. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中所述脫細胞組織基質包括骨膠原、彈性蛋白和血管溝。
  20. 一種組織支架，其包括：脫細胞組織基質；和醋酸鈉。
  21. 如申請專利範圍第20項的組織支架，其中所述脫細胞組織基質包括骨膠原、彈性蛋白和血管溝。
  22. 如申請專利範圍第20或21項的組織支架，其中所述脫細胞組織基質是真皮脫細胞組織基質。
  23. 如申請專利範圍第22項的組織支架，其中所述脫細胞組織基質是人類真皮脫細胞組織基質。
  24. 如申請專利範圍第22項的組織支架，其中所述脫細胞組織基質是豬的真皮脫細胞組織基質。
  25. 如申請專利範圍第20或21項的組織支架，其進一步包括碳酸氫鈉。
  26. 如申請專利範圍第20或21項的組織支架，其中孔隙率為從約75%至約90%。
  27. 如申請專利範圍第20或21項的組織支架，其中所述組織支架具有從約0.13g/cm3 至約0.24g/cm3 的支杆密度。
  28. 如申請專利範圍第20或21項的組織支架，其中所述組織 支架具有至少0.5g/cm3 的水結合力。
  29. 如申請專利範圍第20或21項的組織支架，其中所述組織支架是可生物再吸收的。
  30. 一種通過以下程序製成的組織支架，所述程序包括：將脫細胞組織基質加入第一醋酸鈉水溶液中；溫育包含所述脫細胞組織基質的所述第一醋酸鈉水溶液；從所述第一醋酸鈉水溶液中除去溫育過的脫細胞組織基質；用第二醋酸鈉水溶液處理所述溫育過的脫細胞組織基質以形成懸浮液；使所述懸浮液均化以形成漿料；冷卻所述漿料；將所述漿料澆鑄於鑄造容器中；和凍乾所述漿料。
  31. 一種傷口治療裝置，其包括：減壓源；和組織支架，其包括多孔脫細胞組織基質。
  32. 如申請專利範圍第31項的傷口治療裝置，其中所述減壓源包括泵。
  33. 如申請專利範圍第31或32項的傷口治療裝置，其中所述組織支架包括脫細胞組織基質。
  34. 如申請專利範圍第31項的傷口治療裝置，其中所述脫細胞組織基質包括骨膠原、彈性蛋白和血管溝。
  35. 如申請專利範圍第31項的傷口治療裝置，其中所述脫細胞組織基質是真皮脫細胞組織基質。
  36. 如申請專利範圍第35項的傷口治療裝置，其中所述脫細胞組織基質是人類真皮脫細胞組織基質。
  37. 如申請專利範圍第35項的傷口治療裝置，其中所述脫細胞組織基質是豬的真皮脫細胞組織基質。
  38. 如申請專利範圍第31或32項的傷口治療裝置，其中所述組織支架的孔隙率為從約75%至約90%。
  39. 如申請專利範圍第31或32項的傷口治療裝置，其中所述組織支架的支杆密度為從約0.13g/cm3 至約0.24g/cm3 。
  40. 一種組織支架，其包括：脫細胞組織基質，其已被處理成具有在75%和90%之間的孔隙率。
  41. 如申請專利範圍第40項的組織支架，其中所述組織支架具有至少1×10-11 m2或更高的滲透率。
  42. 如申請專利範圍第40項的組織支架，其中所述脫細胞組織基質是真皮脫細胞組織基質。
  43. 如申請專利範圍第42項的組織支架，其中所述脫細胞組織基質是人類真皮脫細胞組織基質。
  44. 如申請專利範圍第42項的組織支架，其中所述脫細胞組織基質是豬的真皮脫細胞組織基質。
  45. 如申請專利範圍第40項的組織支架，其中所述脫細胞組織基質已被均化和冷凍乾燥。
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