[發(fā)明專利]向移植細胞提供氧氣的系統和方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201780018392.6
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN108882697A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設計）人: A·羅特姆;Y·阿維尼
• 申請（專利權）人: 貝塔O2技術有限公司
• 主分類號: A01N1/00
• 分類號: A01N1/00;A61K33/00;A61L27/36;A61L27/52;C12N5/00;C12M1/04;C12M3/06
• 代理公司: 北京市聯德律師事務所 11361
• 代理人: 黃大正

一種包含移植組織的設備包括外殼，該外殼具有被構造成插入受試者體內的腔室并且保護移植組織免受受試者的免疫系統的影響。外殼包括氧氣供應容器、水凝膠層、端口和接入端口。氧氣供應容器具有由頂表面和底表面以及側面限定的腔室，該腔室被設置在外殼的腔室內。氧氣供應容器的頂表面和底表面包括透氣膜。水凝膠層具有內表面和外表面。水凝膠層的內表面接觸氧氣供應容器的頂表面或氧氣供應容器的底表面。端口被構造為將氧氣傳送至氧氣供應容器。接入端口被構造為接收外源氣體供應并且流體地連接到端口。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年2月8日提交的美國臨時專利申請序列號62/292,623的優(yōu)先權，將其全部內容通過引用以其全文特此結合。

技術領域

本發(fā)明的領域涉及醫(yī)療設備、細胞療法以及包含細胞的醫(yī)療設備。具體地，本發(fā)明提供了一種用于促進移植細胞的存活和功能的裝置。

背景技術

器官移植通常不是激素失調(如糖尿病)的可行治療。通常，移植組織或移植細胞供應不足，并且可能被受體排斥。可在如通過免疫抑制、輻射或包封(encapsulation)處理以防止排斥后將分離的組織或細胞移植到體內。

移植物也可能由于向移植物供應的氧氣不足產生的缺血狀況而失敗。例如，通過說明的方式，通過酶促和機械加工從胰腺組織分離供體胰島，該酶促和機械加工破壞其血液供應，從而限制氧氣擴散到胰島。

氧氣對于移植細胞的生理過程、活力和功能性至關重要。對植入細胞的氧氣供應不足，通常導致功能性喪失和/或移植細胞死亡。

例如，通過說明的方式，使用胰島作為移植的功能細胞的實施例，最初，移植的胰島接收通過擴散來自受體的血液供應的氧氣。在一些情況下，血管結構最終可借助于例如血管生成因子(例如VEGF和bFGF)在移植的胰島周圍形成，這可增加氧氣擴散的效率或速率。為了保護移植的胰島免受免疫系統的影響，移植的胰島通常受到包封的保護，從而將移植的胰島與受體的免疫系統隔離開。

然而，如果將移植細胞包封化，則可減少氧氣向移植細胞的擴散。此外，移植細胞的需求可能受所移植的細胞的量的影響。例如，高密度植入細胞對氧氣的需求可能高于擴散能力，從而導致植入細胞的氧氣不足。此外，高代謝活性細胞，如產生胰島素的細胞經常需要向移植組織供應更大量的氧氣。

附圖說明

本文僅通過實施例的方式參考附圖描述了本發(fā)明的一些實施方案。現在具體參考詳細附圖，要強調的是，所顯示的細節(jié)是通過實施例的方式并且出于說明性討論本發(fā)明的實施方案的目的。在這方面，通過附圖進行的描述使得本領域技術人員明白可以如何實踐本發(fā)明的實施方案。

圖1示出了本發(fā)明的設備的實施方案，顯示了可植入設備。A：橫截面示意圖。B：本發(fā)明設備的實施方案的照片。C：具有不同胰島密度的三個設備的頂表面的顯微照片(分別為2,400IEQ/cm²；3,600IEQ/cm²；4,800IEQ/cm²)。在至少一個水凝膠層中包封化的個別胰島在頂部金屬網格下方可見。條為1.8mm。

圖2示出了用于在根據本發(fā)明一些實施方案的設備上進行O₂測量的錐形室(conical cell)的橫截面的圖示。繪圖不是按比例的。尺寸單位為mm。

圖3示出了用于測量在含有移植組織的至少一個水凝膠層內的氧氣概況的系統的示意圖。在所示的實施方案中，胰島固定在設備內的至少一個水凝膠層中，但沒有Biopore膜和頂部金屬網格。用具有各種O₂水平的氣體混合物吹掃氧氣供應容器(未示出出口)，并且將O₂電極逐漸插入含有移植組織的區(qū)域中。為了顯示O₂電極機制，至少一個水凝膠層的厚度不是成比例的。