[發明專利]用于引導細胞遷移的裝置和實施這種裝置的引導方法

在審

• 申請號: 201280045314.2
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN104039951A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: M·勒貝爾;M·皮埃爾;陳勇;劉妍君
• 申請（專利權）人: 居里研究所;國家科學研究中心;發展與工業研究公司
• 主分類號: C12N5/00
• 分類號: C12N5/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 孟凡宏;金惠淑

技術領域

本發明的主題是用于引導細胞遷移的裝置，包括具有織紋表面的底層，所述織紋表面具有用于與細胞接觸的各向異性的三維結構。

背景技術

細胞遷移對許多生理過程例如器官形成和傷口愈合而言是必不可少的。在它們的天然環境中，細胞遷移的方向和速度由可以是化學(趨化因子)或物理(微環境)的許多信號來引導。

在體外，這些現象可以被復制或轉移以將遷移方向施加于細胞，例如使用趨化物或電場或通過調節細胞的機械環境。

例如，文獻EP-A-1199354描述了通過細胞遷移的化學控制在表面上形成細胞圖案(pattern)。事實上，在文獻EP-A-1199354中，表面被處理以便顯示出由促進細胞生長的化合物和其他不促進細胞生長的化合物組成的預圖案。然后在該預圖案上開始細胞的培養。然而，通過這種系統類型控制細胞遷移的效果主要取決于根據所培養細胞的性質促進或阻止細胞生長的化合物的選擇。

文獻US2007/0009572在其部分描述了制備微織紋或納米織紋的可生物降解的薄膜的方法，所述薄膜包含其上淀積肌細胞的通道，其寬度可以為10-160μm。所進行的測試表明肌細胞沿著所述通道彼此對準，以及它們的形態被修改以具有伸長的形狀。該方法的目的不是使細胞以優選方向遷移，而只是促進其彼此對準以獲得均勻的細胞堆疊。

文獻US2009/02481445也描述了使用包含微通道或一系列彼此平行的微通道的表面根據三維結構引導細胞定向的方法，所述微通道的寬度大于細胞的寬度，以使細胞可以進入其中，以及所述微通道的橫截面是任意的。關于該之前的文獻，該方法的目的不是使細胞以優選方向遷移，而只是促進其彼此對準。

Mahmud等(Nature?Physics2009,4,606頁)提出了棘齒形式的粘合劑圖案以引導細胞遷移。所觀察到的效果是基于通道的粘合劑部分和基底的非粘合劑部分之間的粘附性差異，這樣當粘合劑和非粘合劑部分之間的差異特性隨著時間的過去降低時，不再觀察到引導細胞遷移。另外，線性通道或棘齒形式的通道上的粘附性使其可以將細胞僅保持在這些粘合劑圖案上，即一維空間上，以及例如不允許組織在二維表面上的構成。最后，Mahmud等描述的圖案總是垂直于由輸送細胞的表面形成的平面的突起物。

可以使細胞遷移的自然現象轉向的這些方法也可以在體內獲得應用。

文獻US2009/0093879特別提供了一種植入物，其表面上具有微米或納米三維圖案。這些圖案尤其可以控制微生物或成纖維細胞在植入物表面的粘附（當后者植入生物時），從而改進傷口愈合。

該文獻US2009/0093879提出表面微米結構或納米結構可以引導負責愈合的細胞，因此它們可以變得以有序方式構成在植入物表面。

當發生時，這種細胞遷移沿著給定方向的控制也可以在除了圍繞植入物的細胞的強制構成外的醫學領域中具有應用，例如細胞在傷口表面的定向的遷移或通過組織工程產生人造器官。

因此，需要可以引導細胞沿著所選方向遷移的新的裝置，其效果不取決于考慮中的移動細胞類型，其使用簡單，對組織不是很侵入性的且隨著時間的過去穩固。

發明內容

對于本申請的目的，表達“引導細胞遷移”用于指使細胞優先以一個方向而不是所有其他方向遷移。換句話說，遷移的引導破壞根據考慮中的方向的遷移對稱性。遷移的“引導”不同于其中細胞優先以兩個相對方向遷移，而沒有這些方向之一比其他方向有利的細胞遷移的“定向”。

因此，本申請的目的是提供用于引導細胞遷移的裝置，所述裝置包括具有用于與細胞接觸的織紋表面的底層，所述織紋表面具有由突起物的網絡構成的各向異性的三維結構，所述突起物的由所述各向異性結構賦予的方向相對于由所述織紋表面形成的平面的正交面傾斜。

與描述限制細胞對準的通道或微通道的現有技術文獻相反，本發明可以根據各向異性方向引導細胞，從而在與根據給定表面的組織構成一致的平面中形成網絡。

根據第二個方面，本發明的主題還在于用于引導細胞遷移的方法，包括使細胞與具有織紋表面的底層接觸，所述織紋表面具有各向異性的三維結構，所述結構由之前描述的傾斜的突起物構成。

最后，根據另一個方面，本發明的主題是用于引導細胞遷移的試劑盒，包含具有之前描述的織紋表面的底層，所述織紋表面具有由突起物的網絡構成的各向異性的三維結構，所述突起物的由所述各向異性結構賦予的方向相對于由所述織紋表面形成的平面的正交面傾斜，以及其上用于輸送細胞的支持表面。

根據本發明的裝置或方法，特別是可以應用于皮膚病學、移植學和組織工程領域。