PL244645B1 - Sposób otrzymywania wstrzykiwalnego biokompatybilnego nośnika leków, komórek lub ich kombinacji, w postaci mikrorusztowań, kompozycja do podawania przez wstrzykiwanie zawierająca wspomniane nośniki oraz jej zastosowanie - Google Patents
Sposób otrzymywania wstrzykiwalnego biokompatybilnego nośnika leków, komórek lub ich kombinacji, w postaci mikrorusztowań, kompozycja do podawania przez wstrzykiwanie zawierająca wspomniane nośniki oraz jej zastosowanie Download PDFInfo
- Publication number
- PL244645B1 PL244645B1 PL437078A PL43707821A PL244645B1 PL 244645 B1 PL244645 B1 PL 244645B1 PL 437078 A PL437078 A PL 437078A PL 43707821 A PL43707821 A PL 43707821A PL 244645 B1 PL244645 B1 PL 244645B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- microscaffolds
- collector
- buffer
- solution
- cells
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 99
- 239000000969 carrier Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000003814 drug Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 229940079593 drug Drugs 0.000 title claims abstract description 11
- 239000007972 injectable composition Substances 0.000 title 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 166
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 83
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 46
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 13
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims abstract description 8
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 45
- 229920001606 poly(lactic acid-co-glycolic acid) Polymers 0.000 claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 claims description 13
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 12
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 12
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 claims description 11
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims description 10
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 10
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 10
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 claims description 10
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 10
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims description 10
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 claims description 9
- 229920001432 poly(L-lactide) Polymers 0.000 claims description 9
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 claims description 9
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 claims description 8
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 claims description 8
- -1 poly(L-lactide) Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 7
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 claims description 6
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 claims description 5
- OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N bis-tris Chemical compound OCCN(CCO)C(CO)(CO)CO OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- SQDAZGGFXASXDW-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-2-(trifluoromethoxy)pyridine Chemical compound FC(F)(F)OC1=CC=C(Br)C=N1 SQDAZGGFXASXDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 108010049931 Bone Morphogenetic Protein 2 Proteins 0.000 claims description 4
- 102100024506 Bone morphogenetic protein 2 Human genes 0.000 claims description 4
- 229920001287 Chondroitin sulfate Polymers 0.000 claims description 4
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Polymers OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 claims description 4
- 229940059329 chondroitin sulfate Drugs 0.000 claims description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 4
- 229920001434 poly(D-lactide) Polymers 0.000 claims description 4
- SXGZJKUKBWWHRA-UHFFFAOYSA-N 2-(N-morpholiniumyl)ethanesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)CC[NH+]1CCOCC1 SXGZJKUKBWWHRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 108010049870 Bone Morphogenetic Protein 7 Proteins 0.000 claims description 3
- 102100022544 Bone morphogenetic protein 7 Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000715 Brain-derived neurotrophic factor Proteins 0.000 claims description 3
- 102000004219 Brain-derived neurotrophic factor Human genes 0.000 claims description 3
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 claims description 3
- 239000007987 MES buffer Substances 0.000 claims description 3
- 108010025020 Nerve Growth Factor Proteins 0.000 claims description 3
- 102000015336 Nerve Growth Factor Human genes 0.000 claims description 3
- RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N Poloxamer Chemical compound C1CO1.CC1CO1 RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 108010067787 Proteoglycans Proteins 0.000 claims description 3
- 102000016611 Proteoglycans Human genes 0.000 claims description 3
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims description 3
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 3
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000000512 collagen gel Substances 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 3
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 claims description 3
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 claims description 3
- 229960000502 poloxamer Drugs 0.000 claims description 3
- 229920006209 poly(L-lactide-co-D,L-lactide) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 2
- 108010009583 Transforming Growth Factors Proteins 0.000 claims description 2
- 102000009618 Transforming Growth Factors Human genes 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 229920001306 poly(lactide-co-caprolactone) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 69
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 36
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 24
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 21
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 20
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 19
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 18
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 18
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 13
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 13
- 229920001072 poly(l-lactide-co-caprolactone) Polymers 0.000 description 12
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 11
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 10
- BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol Chemical compound FC(F)(F)C(O)C(F)(F)F BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 9
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 9
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 9
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 8
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 8
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 239000006145 Eagle's minimal essential medium Substances 0.000 description 5
- 108010067306 Fibronectins Proteins 0.000 description 5
- 102000016359 Fibronectins Human genes 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 4
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 3
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 3
- 239000012888 bovine serum Substances 0.000 description 3
- 238000002659 cell therapy Methods 0.000 description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 4511-42-6 Chemical compound C[C@@H]1OC(=O)[C@H](C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 0.000 description 2
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000007547 Laminin Human genes 0.000 description 2
- 108010085895 Laminin Proteins 0.000 description 2
- 101710085938 Matrix protein Proteins 0.000 description 2
- 101710127721 Membrane protein Proteins 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 102000046299 Transforming Growth Factor beta1 Human genes 0.000 description 2
- 101800002279 Transforming growth factor beta-1 Proteins 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 2
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- KIUKXJAPPMFGSW-MNSSHETKSA-N hyaluronan Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)C1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H](C(O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-MNSSHETKSA-N 0.000 description 2
- 229940099552 hyaluronan Drugs 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 2
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical group S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 2
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 239000002407 tissue scaffold Substances 0.000 description 2
- 229940099456 transforming growth factor beta 1 Drugs 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-RXMQYKEDSA-N D-lysine Chemical compound NCCCC[C@@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-RXMQYKEDSA-N 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 108010073385 Fibrin Proteins 0.000 description 1
- 102000009123 Fibrin Human genes 0.000 description 1
- BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N Fibrin monomer Chemical compound CNC(=O)CNC(=O)CN BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010003272 Hyaluronate lyase Proteins 0.000 description 1
- 102000001974 Hyaluronidases Human genes 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 206010061246 Intervertebral disc degeneration Diseases 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 description 1
- 208000035967 Long Term Adverse Effects Diseases 0.000 description 1
- 241001082241 Lythrum hyssopifolia Species 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 description 1
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N Sorbitan monooleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N 0.000 description 1
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 description 1
- RHQDFWAXVIIEBN-UHFFFAOYSA-N Trifluoroethanol Chemical compound OCC(F)(F)F RHQDFWAXVIIEBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010031318 Vitronectin Proteins 0.000 description 1
- 102100035140 Vitronectin Human genes 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000735 allogeneic effect Effects 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 1
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000249 biocompatible polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000024245 cell differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000023715 cellular developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000008614 cellular interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000599 controlled substance Substances 0.000 description 1
- 208000018180 degenerative disc disease Diseases 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229960002086 dextran Drugs 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000007877 drug screening Methods 0.000 description 1
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 229950003499 fibrin Drugs 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229940014259 gelatin Drugs 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229960002773 hyaluronidase Drugs 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008105 immune reaction Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 208000021600 intervertebral disc degenerative disease Diseases 0.000 description 1
- RGLRXNKKBLIBQS-XNHQSDQCSA-N leuprolide acetate Chemical compound CC(O)=O.CCNC(=O)[C@@H]1CCCN1C(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)NC(=O)[C@H](CC=1N=CNC=1)NC(=O)[C@H]1NC(=O)CC1)CC1=CC=C(O)C=C1 RGLRXNKKBLIBQS-XNHQSDQCSA-N 0.000 description 1
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012283 microsurgical operation Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000508 neurotrophic effect Effects 0.000 description 1
- 231100001083 no cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000036407 pain Effects 0.000 description 1
- 230000003239 periodontal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229920003213 poly(N-isopropyl acrylamide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920002338 polyhydroxyethylmethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000057 systemic toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/18—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/0087—Galenical forms not covered by A61K9/02 - A61K9/7023
- A61K9/0092—Hollow drug-filled fibres, tubes of the core-shell type, coated fibres, coated rods, microtubules or nanotubes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
- A61K9/0019—Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner
- A61K9/0024—Solid, semi-solid or solidifying implants, which are implanted or injected in body tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/0087—Galenical forms not covered by A61K9/02 - A61K9/7023
- A61K9/0097—Micromachined devices; Microelectromechanical systems [MEMS]; Devices obtained by lithographic treatment of silicon; Devices comprising chips
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/20—Polysaccharides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
- A61L27/24—Collagen
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
- A61L27/3804—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
- A61L27/3817—Cartilage-forming cells, e.g. pre-chondrocytes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
- A61L27/3804—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
- A61L27/3821—Bone-forming cells, e.g. osteoblasts, osteocytes, osteoprogenitor cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/56—Porous materials, e.g. foams or sponges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
- C08L5/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L89/00—Compositions of proteins; Compositions of derivatives thereof
- C08L89/04—Products derived from waste materials, e.g. horn, hoof or hair
- C08L89/06—Products derived from waste materials, e.g. horn, hoof or hair derived from leather or skin, e.g. gelatin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
- A61K47/34—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamino acids, polysiloxanes, polyphosphazines, copolymers of polyalkylene glycol or poloxamers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
- A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
- A61K47/42—Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof; Derivatives thereof, e.g. albumin, gelatin or zein
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/412—Tissue-regenerating or healing or proliferative agents
- A61L2300/414—Growth factors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/06—Materials or treatment for tissue regeneration for cartilage reconstruction, e.g. meniscus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/38—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of the spine, vertebrae or intervertebral discs
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Botany (AREA)
- Zoology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania wstrzykiwalnego biokompatybilnego nośnika leków, komórek lub ich kombinacji, w postaci mikrorusztowań, charakteryzujący się tym, że obejmuje następujące etapy: a) przygotowanie roztworu zawierającego polimer oraz co najmniej jeden rozpuszczalnik; b) formowanie włókien o średnicy włókna wynoszącej od 50 nm do 10 µm na kolektorze płaskim w procesie elektroprzędzenia; c) laserowe cięcie warstwy włókniny uformowanej na kolektorze na pojedyncze oddzielne mikrorusztowania rusztowania o grubości od 0,01 do 0,2 mm oraz o kształcie walca o średnicy podstawy wynoszącej od 0,1 do 0,4 mm albo graniastosłupa o długości boku podstawy wynoszącym od 0,04 do 0,4 mm; d) oddzielanie oddzielnych mikrorusztowań od kolektora; e) chemiczne modyfikowanie mikrorusztowań poprzez ich zawieszenie w wodnym roztworze NaOH o stężeniu 0,001-1M przez 1 - 120 min albo fizyczne modyfikowanie mikrorusztowań poprzez ich zawieszenie w wodnym roztworze białka o stężeniu 0,001-0,5M przez 2 - 120 min; f) odpłukanie nadmiaru NaOH albo białka z powierzchni mikrorusztowań. Kolejnym przedmiotem wynalazku jest kompozycja do podawania przez wstrzykiwanie zawierająca bufor oraz biokompatybilne wzajemnie nieagregujące in vitro nośniki leków, komórek lub ich kombinacji, charakteryzująca się tym, że nośniki stanowią mikrorusztowania z elektroprzędzonych włókien przygotowane sposobem według wynalazku, gdzie każde mikrorusztowanie stanowi pojedynczy nośnik o grubości od 0,005 do 0,2 mm oraz o kształcie walca o średnicy podstawy wynoszącej od 0,05 do 0,5 mm albo graniastosłupa o długości boku podstawy wynoszącym od 0,05 do 0,5 mm, którego powierzchnia jest zmodyfikowana chemicznie roztworem NaOH lub fizycznie roztworem białka, przy czym mikrorusztowania zawieszone w buforze tworzą zawiesinę nieagregujących mikrocząstek. Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie kompozycji według wynalazku w leczeniu uszkodzeń kości, chrząstek, krążków międzykręgowych.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania wstrzykiwalnego biokompatybilnego nośnika leków, komórek lub ich kombinacji, w postaci mikrorusztowań, kompozycja do podawania przez wstrzykiwanie zawierająca wspomniane nośniki oraz bufor, a także zastosowanie wspominanej kompozycji.
Kluczowym elementem procesu rekonstrukcji czy regeneracji tkanek jest przygotowanie odpowiedniego biomateriału do implantacji. Biomateriał ten, zwany z języka angielskiego skafoldem, stanowi przestrzenne rusztowanie umożliwiające wzrost komórek. Należy zauważyć, że implantowane rusztowanie może być uprzednio hodowane z komórkami pacjenta i być stosowane jako ich nośnik, bądź może zostać zasiedlone komórkami po implantacji rusztowania w docelowym miejscu uszkodzenia. Polimery używane jako rusztowanie powinny być biokompatybilne, biodegradowalne i biofunkcjonalne. Biokompatybilność w przypadku rusztowań komórkowych oznacza nietoksyczność jego składników (polimerów, monomerów, pozostałości rozpuszczalników i inicjatorów polimeryzacji) oraz obojętność fizjologiczną produktów jego biodegradacji. Składniki takiego układu i produkty jego biodegradacji nie powinny wywoływać stanów zapalnych, innych reakcji immunologicznych, zmian składu płynów ustrojowych, nie mogą wykazywać właściwości muta- i kancerogennych. Kolejnym istotnym kryterium jest biofunkcjonalność, oznaczająca zdolność biomateriału do spełnienia określonych funkcji wynikających z jego zastosowania. Bardzo ważna jest także porowatość ogólna biomateriału i wielkość porów. Przyjmuje się, że wielkość i układ porów powinny zapewniać właściwą migrację komórek tkanki oraz transport substancji w obrębie rusztowania a także osadzanie się nowej macierzy zewnątrzkomórkowej. Właściwości morfologiczne skafoldów w znacznym stopniu zależą od metody ich otrzymywania.
W literaturze naukowej opisywanych jest wiele typów porowatych rusztowań komórkowych, jednakże nie wszystkie z nich mają cechę wstrzykiwalności. Dwa główne typy wstrzykiwalnych rusztowań komórkowych to sieciowane in situ hydrożele i mikrocząstki. Sieciowane in situ hydrożele są najbardziej rozpowszechnionymi wstrzykiwalnymi rusztowaniami i można je klasyfikować np. w oparciu o metodę sieciowania. Fizycznie usieciowane hydrożele są mniej trwałe niż chemicznie usieciowane hydrożele. Właściwości rusztowań hydrożelowych do regeneracji w dużej mierze zależą od wybranego biomateriału, ponieważ kieruje on rozwojem komórkowym, różnicowaniem i organizacją w konstruktach inżynierii tkankowej. Biomateriał zapewnia również fizyczne wsparcie dla komórek, wsparcie dla transportu sygnałów chemicznych i biologicznych wymaganych do wydajnego tworzenia funkcjonalnych tkanek.
Badania przedkliniczne i kliniczne dostarczyły szeregu informacji o interakcji komórek z różnymi biomateriałami, które są dostępne w sprzedaży. Badano żele fibrynowe, Gelfoam™, usieciowany (zżelowany) lub płynny roztwór hialuronianu, gąbki kwasu hialuronowego (np. HyStem®, HYAFF) i Puramatrix®. Stwierdzono, że hialuronian w postaciach płynnej lub żelowej wyróżnia się szerszą akceptacją w badaniach klinicznych, jako nośnik dostarczający allogeniczne mezenchymalne komórki macierzyste lub autologiczne komórki macierzyste pochodzące ze szpiku kostnego. Jednak to hydrożele, jako nośniki komórek do regeneracji tkanek były częściej wybierane ze względu na ich łatwą obsługę i bardzo dobry profil bezpieczeństwa. Rzadziej jednak ze względu na pożądane efekty biologiczne konstruktu hydrożel-komórka lub degradację hydrożelu. Chociaż hydrożele pochodzenia naturalnego oferują szeroki zakres korzyści biologicznych, znalezienie odpowiedniego zakresu właściwości fizycznych może być trudne. Z drugiej strony, hydrożele syntetyczne sieciowane in situ mogą okazać się cytotoksyczne z uwagi na użycie toksycznych inicjatorów, prepolimerów lub monomerów oraz wzrost temperatury podczas sieciowania. Wspólną cechą hydrożeli, która może działać na ich niekorzyść jest półpłynna postać przed etapem sieciowania w trakcie wstrzykiwania, powodująca wyciek komórek z tkanki np. krążka międzykręgowego.
Z dokumentu EP2701745 B1 znana jest wstrzykiwalna, biokompatybilna i silnie usieciowana hydrożelowa kompozycja polimerowa do stosowania w leczeniu, charakteryzująca się pamięcią kształtu po odkształceniu przez ściskanie lub odwodnienie. Przy czym, kompozycja charakteryzuje się porowatością wynoszącą co najmniej 75%. Kompozycja może mieć kształt dysku, walca, kwadratu, prostokąta lub sznurka. Korzystnie zawiera składnik wybrany z grupy obejmującej kwas hialuronowy, żelatynę, heparynę, dekstran, mączkę chleba świętojańskiego, PEG, pochodną PEG, kolagen, chitozan, karboksymetylocelulozę, pullulan, PVA, PHEMA, PNIPAAm lub PAAc.
Literatura wskazuje, że poza hydrożelami, mikrocząstki polimerowe zyskały zwiększoną atrakcyjność, jako nowy typ rusztowań wstrzykiwalnych (Constantini M, Guzowski J, Żuk PJ, Mozetic P,
De Panfilis S, Jaroszewicz J, Heljak M, Massimi M, Pierron M, Trombetta M, Dentini M, Świeszkowski W, Rainer A, Garstecki P, Barbetta A, Electric field assisted microfluidic platform for generation of tailorable porous microbeads as cell carriers for tissue engineering. Advanced Functional Materials, 2018, https://doi.org/10.1002/adfm.201800874). Mikrosfery opracowano głównie w celu kontrolowanego dostarczania leków (Lupron Depot). Ze względu na ich niewielkie rozmiary i dużą powierzchnię właściwą, mikrosfery mogą również działać jako wstrzykiwalne nośniki komórek w inżynierii tkankowej. W przeciwieństwie do hydrożeli, mikrosfery umożliwiają komórkom przyleganie i proliferację in vitro przed wstrzyknięciem konstruktu do uszkodzonego obszaru, co jest zaletą w pewnych zastosowaniach. Mikrosfery mogą być tworzone z polimerów naturalnych i syntetycznych oraz materiałów nieorganicznych. Podobnie jak hydrożele, właściwości fizykochemiczne (np. hydrofilowość, wytrzymałość i moduł Younga) i bioaktywności (np. biokompatybilność i szybkość degradacji) mikrosfer są regulowane przez wiele czynników, takich jak skład, proces wytwarzania, rozmiar cząstek, morfologia powierzchni i metody modyfikacji mikrosfer. Poza zastosowaniem ich bezpośrednio, jako wstrzykiwalnych nośników komórek, mikrosfery można stosować w inżynierii tkankowej razem z hydrożelami. Dużym ograniczeniem w stosowaniu mikrosfer jest brak włóknistej trójwymiarowej morfologii powierzchni, która umożliwiałaby wzmocnienie interakcji komórek z materiałem i funkcjonowanie w tkance np. w krążku międzykręgowym. Ponadto, polimerowe mikrosfery podczas degradacji wytwarzają większą niż nanowłókna ilość produktów ubocznych, co długoterminowo może działać niekorzystnie na otaczające tkanki.
Jedną z metod wytwarzania rusztowań komórkowych, mającą potencjał do zastosowania klinicznego jest technika elektroprzędzenia. Podczas elektroprzędzenia, lepki strumień roztworu polimeru jest wyrzucany z kropli w kształcie stożka, a następnie rozciągany w polu elektrycznym. Odparowanie rozpuszczalnika powoduje zastyganie rozciąganego strumienia i tworzenie nanowłókien, które są następnie zbierane na uziemionym kolektorze w postaci włókniny. Proces elektroprzędzenia jest procesem bardzo popularnym, ponieważ metoda ta daje możliwość zmian materiału w nanoskali i jest jedną z niewielu metod, które są w stanie wytworzyć materiały o wysokiej porowatości. Metoda ta daje również możliwość łatwego zwiększenia skali i produkcji w skali przemysłowej.
W celu poprawy właściwości powierzchniowych PLA lub poli(laktydu-co-glikolidu) (PLGA), w ciągu ostatnich dwudziestu lat optymalizowano metody hydrolizy powierzchniowej, powlekania powierzchni, obróbki plazmą, chemicznego szczepienia powierzchni oraz inne metody modyfikacji powierzchni. Spośród wszystkich tych metod, hydroliza powierzchniowa, zwłaszcza powierzchniowa hydroliza zasadowa z użyciem wodorotlenku sodu, okazała się najbardziej popularną z uwagi, że jest metodą prostą, wygodną i skuteczną.
W literaturze naukowej opisano szereg przykładów modyfikacji powierzchni polimerów. W pracy autorstwa Chen i współpracowników (Chen F, Lee CN, Teoh SH. Nanofibrous modification on ultra-thin poly(e-caprolactone) membrane via electrospinning. Materials Science and Engineering: C, 2007, 27: 325-332) zmodyfikowano powierzchnię polikaprolaktonu 3 M wodorotlenkiem sodu przez czas około 3 godzin, dzięki czemu kąt zwilżania spadł ze 124° do 0. W innej pracy (Campos DM, Gritsch K, Salles V, Attik GN, Grosgogeat B. Surface Entrapment of Fibronectin on Electrospun PLGA Scaffolds for Periodontal Tissue Engineering. Biores Open Access, 2014, 1; 3(3): 117-126) opisywano wpływ stężenia oraz czasu inkubacji w wodorotlenku sodu na stopień przyłączenia fibronektyny do nanowłókien PLGA. Autorzy wykazali, że stężenie 0,1 M i czas inkubacji około 20 min był wystarczający do funkcjonalizacji powierzchni włókien białkiem.
Możliwość modyfikowania i kształtowania powierzchni polimerów i materiałów kompozytowych ma duże znaczenie dla różnych zastosowań biomedycznych. Na przykład, zastosowanie femtosekundowej ablacji laserowej do tworzenia mikrowzorów na elektroprzędzonych materiałach z nanowłókien może być z powodzeniem stosowane do produkcji złożonych polimerowych wyrobów biomedycznych, w tym rusztowań. W pracy autorstwa Paula i współpracowników (Paula KT, Mercante LA, Schneider R, Correa DS., Mendonca CR. Micropatterning MoSy/Polyamide Electrospun Nanofibrous Membranes Using Femtosecond Laser Pulses. Photonics, 2019, 6(1): 3), opisano ablację laserową jako łatwą i wygodną metodę tworzenia wzorów (micropatterning) na elektroprzędzonych nanowłóknach poliamidowych (PA6), które modyfikowano dwusiarczkiem molibdenu (MoS2). Badano wpływ energii impulsu laserowego i prędkości strukturyzacji na topografię elektroprzędzonych nanowłókien kompozytowych. Uzyskane wyniki wykazały, że przy zastosowaniu optymalnych parametrów laserowych na elektroprzędzonych nanowłóknach tworzyły się mikropory z kontrolowaną skalą wielkości, przy zachowaniu wyjściowej morfologii włókniny. Większość prac literaturowych dotyczy formowania wzorów na powierzchni włóknin (wgłębień, rynienek), w których można hodować komórki (Lim YC, Johnson J, Fei Z, Wu Y, Farson D, Lannutti JJ, Choi HW, Lee LJ. Micropatterning and characterization of electrospun poly(s-caprolactone)/gelatin nanofiber tissue scaffolds by femtosecond laser ablation for tissue engineering applications. Biotechnol. Bioeng., 108: 116-126. doi:10.1002/bit.22914).
Projektowanie biomateriałów, które mogą naśladować macierz zewnątrzkomórkową, ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia skuteczności metod terapeutycznych. Podczas gdy pokrywanie powierzchniowych uszkodzeń, np. skóry, włókninami o wymiarach rzędu centymetrów jest stosunkowo skuteczne, do tej pory niedostępne były możliwości wypełniania trudnodostępnych ubytków w tym np. ubytków kości, chrząstki lub krążka międzykręgowego. Mikrorusztowania z nanowłókien, które mogą zostać wprowadzone do ubytków poprzez iniekcję igłą i które pozostają w obszarze iniekcji, nie są dostępne. Małoinwazyjne metody chirurgiczne stanowią alternatywę dla metod klasycznych lub operacji mikrochirurgicznych, które często wymagają pełnego znieczulenia przed zabiegiem i uzyskania dostępu do interesujących chirurga tkanek. Dzięki zastosowaniu małoinwazyjnych metod leczenia, likwidowana jest przyczyna bólu, gdyż przez małe nacięcie skórne, do minimum skracany jest czas spędzony w szpitalu (często poniżej 24 godzin) jak również umożliwiony jest powrót do normalnej aktywności już w kilka dni po zabiegu. Technologia trójwymiarowych elektroprzędzonych włókien, które można wstrzykiwać w sposób minimalnie inwazyjny, stanowi dużą wartość dodaną m.in. w terapiach komórkowych. W pracy autorstwa Michaleka i współpracowników (Michalek AJ, Buckley MR, Bonassar LJ, Cohen I, Iatridis JC. The effects of needle puncture injury on microscale shear strain. Spine J. 2010, 10(12): 1098-1105) wykazano, że przekłucie igłą pierścienia włóknistego w krążku międzykręgowym powoduje drastyczną zmianę odkształcenia pierścienia w mikroskali. Zmiana ta może bezpośrednio zainicjować degenerację krążka międzykręgowego, z uwagi na niekorzystną zmianę w mechanotransdukcji w tkance. Dlatego w wielu przypadkach, konieczne jest wprowadzenie rusztowań komórkowych za pomocą urządzeń/wyrobów/instrumentarium, które w minimalnym stopniu uszkadzają tkanki. Dotychczas, otwarta operacja jest jedyną drogą implantacji konwencjonalnych elektroprzędzonych włókien, które posiadają włóknistą strukturę zbliżoną do macierzy zewnątrzkomórkowej.
W tym kontekście, z dokumentu US20160136332A (EP3014005 B1) znany jest sposób wytwarzania trójwymiarowej porowatej struktury wykonanej z fragmentów, które wykonane zostały z włókniny. Sposób obejmuje cięcie suchej lub mokrej włókniny wykonanej z nanowłókien (np. elektroprzędzonych nanowłókien) na fragmenty za pomocą lasera (np. lasera piko- lub femtosekundowego) i zawieszanie fragmentów włókniny w ciekłym ośrodku; lub cięcie włókniny wykonanej z nanowłókien obecnych w ciekłym ośrodku na fragmenty za pomocą lasera, w wyniku czego powstaje zawiesina fragmentów włókniny w ciekłym ośrodku; i co najmniej częściowe usunięcie ciekłego ośrodka, przy pomocy samoorganizacji powstaje trójwymiarowa porowata struktura z fragmentów włókniny. Korzystnie przed obróbką laserową włóknina jest traktowana etanolem i/lub promieniowaniem UV zapewniającym jej sterylizację i modyfikację właściwości fizycznych i/lub chemicznych oraz polimeryzację. Przy czym, włóknina cięta laserowo jest odseparowana od kolektora. Tym samym podczas cięcia, stosowany jest stół podciśnieniowy z odprowadzeniem spalin, a wycięte fragmenty mogą wydostawać się wraz z zaciąganym powietrzem i konieczne jest ich wyłapywanie. Aspekty te nie zostały ujawnione w dokumencie US20160136332A.
Z dokumentu US20140294783 znany jest sposób wytwarzania implantów z elektroprzędzonych nanowłókien, który składa się z etapów a) formowania biodegradowalnych, syntetycznych nanowłókien; b) przetwarzania nanowłókien w celu wytworzenia fragmentów nanowłókien; c) ściskania fragmentów nanowłókien; oraz d) podgrzewanie fragmentów nanowłókien w celu wytworzenia porowatego, nanowłóknistego rusztowania tkankowego. Etap cięcia obejmuje produkcję fragmentów włóknin o rozmiarach losowych lub jednorodnych. Według autorów omawianego dokumentu, takie cięcie może być wykonane ręcznie lub poprzez frezowanie, mielenie, homogenizację i tym podobne. Autorzy nie wspominają o metodzie cięcia za pomocą wiązki lasera, która to metoda jest kluczowa do osiągnięcia rusztowań w skali mikro.
Z kolei dokument KR20200056968A ujawnia wstrzykiwalne rusztowania z nanowłókien oraz sposób ich wytwarzania. Zgodnie z wynalazkiem elektroprzędzone nanowłókna z biodegradowalnego polimeru powleka się roztworem prekursora hydrożelu i całość polimeryzuje wytwarzając nanowłókna zawierające rdzeń z biopolimeru i otoczkę z hydrożelu. Przy czym, do elektroprzędzenia roztwór biodegradowalnego polimeru w wewnętrznej dyszy, a w zewnętrznej dyszy umieszcza się roztwór polisty renu (PS). Po elektroprzędzeniu powstają włókna zawierające rdzeń z biopolimeru i otoczkę z PS, którą następnie się usuwa pozostawiając sam rdzeń z biopolimeru, który następnie jest powlekany hydrożelem.
Natomiast z dokumentu GB2544748A, znane są mikrorusztowania zawierające porowatą cząstkę zawierającą trójwymiarową sieć elektroprzędzonych włókien zawierających biokompatybilny polimer o kształcie cylindrycznym lub graniastosłupa wielokątnego o średnicy 20-2000 gm oraz wysokości 10-200 gm. Korzystnie porowatość mikrorusztowań wynosi >75%. Korzystnie mikrorusztowania zawierają materiał ferromagnetyczny (tlenek(II, III) żelaza). Korzystnie mikrorusztowania mogą zawierać składnik wybrany z grupy obejmującej cząsteczkę macierzy zewnątrzkomórkowej (np. hialuronidazę, d-lizynę, lamininę, witronektynę, fibronektynę, kolagen), peptyd, kwas nukleinowy, barwnik fluorescencyjny, streptawidynę, biotynę. Ujawnione rusztowania mogą znaleźć zastosowanie w medycynie regeneracyjnej, inżynierii tkankowej, badaniach przesiewowych do użytku biologicznego lub badaniach przesiewowych leków. Mikrorusztowanie może ponadto składać się z materiału magnetycznego oraz metody manipulacji jednym lub kilkoma takimi mikrorusztowaniami poprzez wystawienie kompozycji składającej się z jednego lub kilku takich mikrorusztowań na działanie pola magnetycznego magnesu, a tym samym spowodowanie przyciągnięcia do tego magnesu jednego lub kilku mikrorusztowań w składzie przez przyciąganie magnetyczne.
Problemem znanych wstrzykiwalnych nośników jest ich wzajemna agregacja i osiadanie w roztworze, co może powodować zatykanie się igły podczas iniekcji. Dlatego celem niniejszego wynalazku jest opracowanie nowego sposobu wytwarzania biokompatybilnych wzajemnie nieagregujących in vitro nośników leków i/lub komórek do podawania przez wstrzykiwanie.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania wstrzykiwalnego biokompatybilnego nośnika leków, komórek lub ich kombinacji, w postaci mikrorusztowań, charakteryzujący się tym, że obejmuje następujące etapy:
a) przygotowanie roztworu zawierającego polimer oraz co najmniej jeden rozpuszczalnik;
b) formowanie włókien o średnicy włókna wynoszącej od 50 nm do 10 gm na kolektorze pła- skim w procesie elektroprzędzenia;
c) laserowe cięcie warstwy włókniny uformowanej na kolektorze na pojedyncze oddzielne mikrorusztowania o grubości od 0,01 do 0,2 mm oraz o kształcie walca o średnicy podstawy wynoszącej od 0,1 do 0,4 mm albo graniastosłupa o długości boku podstawy wynoszącym od 0,04 do 0,4 mm;
d) oddzielanie oddzielnych mikrorusztowań od kolektora;
e) chemiczne modyfikowanie mikrorusztowań poprzez ich zawieszenie w wodnym roztworze NaOH o stężeniu 0,001-1 M przez 1-120 min albo fizyczne modyfikowanie mikrorusztowań poprzez ich zawieszenie w wodnym roztworze białka o stężeniu 0,001-0,5 M przez 2-120 min;
f) odpłukanie nadmiaru NaOH albo białka z powierzchni mikrorusztowań.
Korzystnie polimer stanowi biodegradowalny polimer wybrany z grupy obejmującej poli(L-laktyd), poli(D-laktyd), polikaprolakton, poli-(D,L)-laktyd, poli-(L-laktyd-ko-D,L-laktyd), poliglikolid, poli-(laktyd-ko-glikolid), poli(laktyd-ko-kaprolakton), poliuretan, chitozan, kolagen, ich mieszanin lub kopolimery.
Korzystnie w etapie b) na kolektorze płaskim formowane są włókna o średnicy od 50 do 1000 nm.
Korzystnie w etapie b) zastosowano kolektor płaski wybrany z grupy obejmującej kolektor wykonany z materiału przewodzącego, kolektor metalowy, kolektor wykonany z cienkiego materiału nieorganicznego, kolektor szklany, kolektor pokryty warstwą materiału przewodzącego, kolektor wykonany z materiału przewodzącego pokryty folią polimerową.
Korzystnie etapie a) do roztworu polimeru dodaje się substancję aktywną w ilości <1% wag. masy czystego polimeru.
Korzystnie dodawaną substancją aktywną jest czynnik wzrostu wybrany z grupy obejmującej BMP-2, BMP-7, TGF, NGF lub BDNF.
Korzystnie w etapie c) warstwa nanowłókniny jest cięta wiązką lasera wybranego z grupy obejmującej laser ekscymerowy, pikosekundowy lub femtosekundowy.
Korzystnie w etapie c) warstwa nanowłókniny jest cięta wiązką lasera na graniastosłupy zawierające w podstawie figurę wybraną z grupy obejmującej trójkąt, kwadrat, prostokąt, romb, równoległobok, trapez.
Korzystnie w etapie e) do fizycznej modyfikacji mikrorusztowań stosuje się roztwór białka wybranego z grupy obejmującej lamininy, fibronektyny, kolagen, sekwencję RGD, proteoglikany.
Korzystnie sposób według wynalazku obejmuje etap g) obejmujący pokrywanie modyfikowanych chemicznie, odpłukanych mikrorusztowań z etapu f) warstwą substancji wybranej z grupy obejmującej chitozan, siarczan chondroityny, czynnik lub czynniki wzrostu.
Kolejną istotą wynalazku jest kompozycja do podawania przez wstrzykiwanie zawierająca bufor oraz biokompatybilne wzajemnie nieagregujące in vitro nośniki leków, komórek lub ich kombinacji, charakteryzująca się tym, że nośniki stanowią mikrorusztowania z elektroprzędzonych włókien przygotowane sposobem według wynalazku, gdzie każde mikrorusztowanie stanowi pojedynczy nośnik o grubości od 0,01 do 0,2 mm oraz o kształcie walca o średnicy podstawy wynoszącej od 0,1 do 0,4 mm albo graniastosłupa o długości boku podstawy wynoszącym od 0,04 do 0,4 mm, którego powierzchnia jest zmodyfikowana chemicznie roztworem NaOH lub fizycznie roztworem białka, przy czym mikrorusztowania zawieszone w buforze tworzą zawiesinę nieagregujących mikrocząstek.
Korzystnie kompozycja zawiera komórki ssacze osadzone na mikrorusztowaniach, przy czym wspomniane komórki ssacze wybrane są z grupy obejmującej chondrocyty, osteoblasty, fibroblasty lub komórki macierzyste.
Korzystnie bufor stanowi woda lub bufor wybrany z grupy obejmującej: bufor zawierający pożywkę hodowlaną do kultur komórkowych, bufor fosforanowy, bufor HEPES (kwas 2-[4-(2-hydroksyetylo)-1-piperazynylo]etanosulfonowy), bufor MES (kwas 2-morfolinoetanosulfonowy), bufor BIS-TRIS ([bis(2-hydroksyetylo)imino]-tris(hydroksymetylo)metan), kwas hialuronowy, poloksamer, żel kolagenowy, żel alginianowy.
Kolejną istotą wynalazku jest kompozycja zawierająca bufor oraz elektroprzędzone mikrorusztowania, które zawieszone w buforze tworzą zawiesinę nieagregujących mikrocząstek, a każde mikrorusztowanie stanowi pojedynczy nośnik o grubości od 0,01 do 0,2 mm oraz o kształcie walca o średnicy podstawy wynoszącej od 0,1 do 0,4 mm albo graniastosłupa o długości boku podstawy wynoszącym od 0,04 do 0,4 mm, a powierzchnia każdego mikrorusztowania jest zmodyfikowana chemicznie roztworem NaOH lub fizycznie roztworem białka, do zastosowania w leczeniu uszkodzeń kości, chrząstek lub krążków międzykręgowych.
Nieoczekiwanie okazało się, że parametry mikrorusztowań według wynalazku tj. grubość mikrorusztowań, średnica podstawy mikrorusztowań o kształcie walca oraz długość boku podstawy mikrorusztowań w kształcie graniastosłupa muszą spełniać określone warunki.
Dolne wartości ujawnionych widełek grubości, średnicy oraz boku podstawy mikrorusztowań według wynalazku wynikają z ograniczeń fizycznych materiału m.in. jego wytrzymałości co przekłada się na rozpad tak małych mikrobiektów pod wpływem nawet niewielkich naprężeń ścinających spotykanych podczas mieszania z użyciem mieszadła. Najmniejsze, nierozpadające się w cieczy i po obróbce chemicznej mikrorusztowania dla kształtu walca posiadające okręg w podstawie to 0,1 mm, zaś dla sześcianu, trójkąta i sześcioboku to minimalny wymiar boku wynosi 0,04 mm. Korzyścią wynikającą z tak niewielkiego rozmiaru (0,04 mm dla graniastosłupa w podstawie) jest możliwość wstrzykiwania polimerowych mikrorusztowań zawierających np. leki przez igły o rozmiarze 30G, czyli igły o średnicy wewnętrznej 0,159 mm, bez zatykania igieł przez mikrorusztowania. W przypadku wstrzykiwania konstruktu mikrorusztowanie-komórka, mikrorusztowania powinny być odpowiednio większe, aby zapewnić powierzchnię dla wzrostu komórek. Optymalny rozmiar mikrorusztowań, który można podawać igłą o rozmiarze 26G to 0,14 mm. Jeśli chodzi o terapie komórkowe wprowadzane do organizmu zazwyczaj przez igłę, zastosowanie igły o mniejszym rozmiarze powoduje mniejsze urazy tkanek (np. podczas nakłuwania pierścienia włóknistego w krążku międzykręgowym) i minimalizują wyciek komórek przez otwór powstały w wyniku wprowadzenia igły. Tylko zastosowanie tak niewielkich rozmiarów igieł rzędu 20G-30G jest w stanie zapewnić, iż przeprowadzona procedura dostarczania konstruktu mikrorusztowanie-komórka zostanie podana w sposób małoinwazyjny, zmniejszając skutki uboczne terapii komórkowej i skracając tym samym czas pobytu pacjenta w szpitalu.
Wynalazek dostarcza następujących korzyści:
• Sposobem według wynalazku powstają mikrorusztowania o zadanych kształtach i rozmiarach, które można zawiesić w wodzie, w której swobodnie i jednorodnie pływają w całej objętości, nie zlepiając się ze sobą;
• Przeprowadzona w ramach sposobu według wynalazku hydroliza lub naniesienie białka chronią wytwarzane nośniki przed aglomeracją i osadzaniem się na ściankach tym samym możliwe jest wstrzykiwanie wodnych zawiesin mikrorusztowań przez igłę o niewielkich rozmiarach 20-30G bez ich zatykania podczas iniekcji;
• Wytworzone mikrorusztowania stanowią biokompatybilne platformy będące rusztowaniem dla komórek jednocześnie umożliwiając przenikanie substancji odżywczych, tlenu i metabolitów;
• Wytworzone mikrorusztowania mogą być wykorzystane jako rusztowanie komórkowe zasiedlane w warunkach in vitro komórkami pobranymi od pacjentów w celu uzupełniania niewielkich ubytków kostnych lub regeneracji krążka międzykręgowego u tych samych pacjentów (pacjenci mogą w tym przypadku być dawcami i biorcami komórek);
• Wytworzone mikrorusztowania mogą być wykorzystane jako rusztowanie dla komórek w bioreaktorach do ekspansji kultur komórkowych;
• Wytworzone mikrorusztowania do wstrzykiwań, pozwalają na uwalnianie leku bezpośrednio w miejscu aplikacji, a jego dawka jest zredukowana, co ogranicza toksyczność systemową;
• Mikrorusztowania wytworzone sposobem według wynalazku wykazują dobrą poręczność, spoistość oraz bioaktywność;
• Brak cytotoksyczności dzięki wykorzystaniu cięcia laserem femtosekundowym umożliwiającym zimną ablację;
• Kompozycja według wynalazku zawierająca mikrorusztowania otrzymane sposobem według wynalazku może być stosowana jako biologiczny wypełniacz tkanek w leczeniu uszkodzeń kości, chrząstek i krążków międzykręgowych.
Wynalazek przedstawiono w przykładach wykonania oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia mikrorusztowania wytworzone sposobem według wynalazku (analiza SEM, powiększenie x85, podziałka 200 μm); fig. 2 przedstawia morfologię włókniny z mikrorusztowania przed i po modyfikacji powierzchni metodą według wynalazku (analiza SEM, powiększenie x5000, podziałka 5 μm); fig. 3 przedstawia roztwory kwasu hialuronowego z różnymi stężeniami mikrorusztowań mających w podstawie czworokąt o wymiarach 0,14 mm na 0,14 mm po 1 minucie od wymieszania roztworu, widoczny jest brak mikrorusztowań na dnie próbki z niemodyfikowanymi mikrorusztowaniami i akumulacja na granicy międzyfazowej; fig. 4 przedstawia wyniki badań wstrzykiwalności mikrorusztowań modyfikowanych według wynalazku, mających w podstawie czworokąt o wymiarach 0,14 mm na 0,14 mm, przez igły o rozmiarach 23, 24 i 26G; fig. 5 przedstawia charakterystykę uwalniania substancji modelowej z mikrorusztowań z polimerów PLGA, PLLA i PLCL; fig. 6 przedstawia analizę żywotności komórek fibroblastów mysich linii L929 w hodowli in vitro wraz z mikrorusztowaniami wytworzonymi sposobem według wynalazku (podziałka 50 μm), gdzie żywe komórki fibroblastów linii L929 są widoczne na powierzchni wspomnianych mikrorusztowań; fig. 7 przedstawia adhezję komórek fibroblastów mysich linii L929 do mikrorusztowań według wynalazku (analiza SEM, powiększenie x500, podziałka 50 μm), gdzie A) oznacza niemodyfikowane rusztowania kontrolne, B) oznacza modyfikowane mikrorusztowania wytworzone sposobem według wynalazku.
Przykład 1
W tym nieograniczającym przykładzie wykonania, 9 cz. w. poli(L-Laktydu-ko-kaprolaktonu) (PLCL, 70% L-laktyd, 30% kaprolakton) rozpuszczono w 85,5 cz. w. chloroformu, a następnie dodano 5,2 cz. w. dimetyloformamidu. Polimer rozpuszczano w temperaturze pokojowej do całkowitego rozpuszczenia (przez minimum 24 godziny).
Choć w tym nieograniczonym przykładzie wykonania do wytworzenia rusztowań wybrano PLCL, to w sposobie według wynalazku można stosować także inne polimery (np. poli(L-laktyd), poli(D-laktyd), polikaprolakton, poli-(D,L)-laktyd, poli-(L-laktyd-ko-D,L-laktyd), poliglikolid, poli-(laktydu-ko-glikolid), poliuretan, chitozan, kolagen, ich mieszanin lub kopolimery).
Tak otrzymany roztwór używano do wytworzenia włókniny. Przy czym, w sposobie według wynalazku wspomniana włóknina jest otrzymywana metodą przędzenia elektrostatycznego (elektroprzędzenie), w której strugi roztworu polimeru zostają rozciągnięte w polu elektrycznym do wymiaru ułamków mikrometra.
W tym przykładzie wykonania materiał przędziono przy napięciu 15 kV i odległości 20 cm od uziemionego płaskiego kolektora szklanego. Natomiast w sposobie według wynalazku można stosować także inne kolektory płaskie (np. kolektor metalowy, kolektor pokryty warstwą metalu czy kolektor z materiału przewodzącego pokryty folią polimerową).
Wydatek objętościowy pompy wynosił 0,8 ml/h. Materiały przygotowywane były w temperaturze pokojowej (ok. 22-24°C). Uzyskano materiał z nanowłókien o grubości 0,1 mm i porowatości około 80%. W dalszym kroku materiał wraz z kolektorem umieszczono na stole do obróbki laserem. W tym nieograniczającym przykładzie wykonania zastosowano laser femtosekundowy, natomiast można również zastosować inne lasery (np. laser pikosekundowy czy laser ekscymerowy).
W oprogramowaniu lasera wprowadzono schemat cięcia materiału, który w tym przykładzie wykonania obejmował szereg cięć w kierunkach prostopadłych (w tym przykładzie wykonania przesunięcie linii w powstałej kratownicy wynosiło 0,04 mm w kierunku pionowym i poziomym). Po ustawieniu mocy lasera, liczby przejazdów wiązki oraz prędkości cięcia, otrzymano w rezultacie procesu obróbki laserowej mikrorusztowania w kształcie graniastosłupa, mającego w podstawie czworokąt o wymiarach 0,04 mm na 0,04 mm. Przy czym, zmieniając ustawienia lasera można uzyskać inny kształt mikrorusztowań (np. można uzyskać zarówno mikrorusztowania w kształcie walca lub mikrorusztowania graniastosłupowe, które posiadają w podstawie czworokąt, trójkąt, trapez, romb, równoległobok, kwadrat, prostokąt czy inny czworokąt, pięciokąt, sześciokąt, ośmiokąt czy inny wielokąt). Sposobem według wynalazku można zatem uzyskać rusztowania o różnym rozmiarze oraz kształcie. Przy czym, w zależności od wybranego kształtu parametry mikrorusztowań według wynalazku (tj. grubość mikrorusztowań, średnica podstawy mikrorusztowań o kształcie walca oraz długość boku podstawy mikrorusztowań w kształcie graniastosłupa), mikrorusztowania muszą spełniać określone warunki wynikających z ograniczeń fizycznych zastosowanych materiałów (tj. biodegradowalnych polimerów). Oznacza to, że najmniejsze nierozpadające się w cieczy i po obróbce chemicznej mikrorusztowania o kształcie walca to podstawa o średnicy 0,1 mm, zaś dla graniastosłupa to podstawa o minimalnym wymiarze boku 0,04 mm. Minimalne wymiary zapewniające stabilność rusztowań zostały ustalone eksperymentalnie.
Przy czym, cięcie włókniny osadzonej na kolektorze w procesie cięcia laserowego w sposobie według wynalazku odbywa się w wentylowanych komorach. Ponadto zastosowane w sposobie cięcie włókniny związanej z kolektorem jest korzystniejsze w porównaniu z cięciem samej włókniny. Materiały przed obróbką laserową przytwierdzane są do stołu z wykorzystaniem podciśnienia, zaś w samej komorze wykorzystywany jest odsys spalin. Wykonanie cięcia we włókninie bez kolektora powoduje uwolnienie wyciętych mikrorusztowań z włókniny i ich zasysanie do wyciągu spalin, co znacząco ogranicza liczbę wytworzonych mikrorusztowań.
Polimery stosowane do wytwarzania nanowłókien są materiałami hydrofobowymi, tym samym kąt zwilżania wody na włókninach jest wyższy niż 90°, a często wynosi powyżej 120°. Z tego powodu, pocięty materiał na kolektorze jest modyfikowany chemicznie poprzez zawieszenie mikrorusztowań w wodnym roztworze wodorotlenku sodu na zadany czas, a następnie płukany wodą dejonizowaną (lub destylowaną) celem usunięcia wodorotlenku sodu. Modyfikację wykonuje się w eppendorfach lub falkonach bądź w szklanych pojemnikach, jednocześnie mieszając całość na wytrząsarce laboratoryjnej, skracając tym samym czas procesu modyfikacji. W trakcie obróbki chemicznej zauważalna jest stopniowa modyfikacja mikrorusztowań i ich opadanie z powierzchni międzyfazowej gaz-ciecz, na której się gromadzą, na dno fiolki. Po zaobserwowaniu braku mikrorusztowań na powierzchni międzyfazowej, przeprowadzane jest zwirowanie mikrorusztowań i usunięcie płynu z wodorotlenkiem (substancją modyfikującą). Zbyt długa inkubacja mikrorusztowań w roztworze wodorotlenku prowadzi do szybkiej degradacji polimeru, zaś w przypadku zbyt wysokich stężeń np. wodorotlenku sodu, obserwowane jest natychmiastowe rozpuszczenie mikrorusztowań.
Dlatego w tym przykładzie wykonania, po pocięciu włókniny na mikrorusztowania o zadanych kształtach, kolektor szklany wraz z pociętym materiałem umieszczono w naczyniu (Falcon 50 ml) z wodnym roztworem wodorotlenku sodu (NaOH) o stężeniu 0,5 M, jednocześnie zdejmując mikrorusztowania z powierzchni kolektora celem modyfikacji mikrorusztowań trwającej około 25 min. Następnie mikrorusztowania zwirowywano 5 min przy 13 500 rpm i usuwano roztworu wodorotlenku sodu. Następnie zmodyfikowane mikrorusztowania zawieszano w wodzie dejonizowanej celem wypłukania wodorotlenku sodu, oceny czy mikrorusztowania gromadzą się na powierzchni woda-powietrze i w przypadku modyfikacji wszystkich mikrorusztowań powtarzano procedurę wirowania i płukania wodą do uzyskania neutralnego poziomu pH. Przygotowane mikrorusztowania (przed i po obróbce) poddawano kontroli jakości z zastosowaniem mikroskopu elektronowego. Fig. 1 przedstawia rusztowania po modyfikacji chemicznej. Natomiast porównanie morfologii włókien na mikrorusztowaniach przed i po obróbce chemicznej wodorotlenkiem sodu przedstawiono na fig. 2.
Dzięki opisanemu sposobowi, powstałe mikrorusztowania o zadanych kształtach i rozmiarach można zawiesić w wodzie (lub w buforze złożonym), w której swobodnie i jednorodnie pływają w całej objętości. Tym samym możliwe jest wstrzykiwanie wodnych zawiesin mikrorusztowań przez igłę o niewielkich rozmiarach 20-30G, w szczególności 24-27G bez ich zatykania podczas iniekcji. Przy czym, ilość uzyskanych mikrorusztowań można zliczać wykorzystując w tym celu komory zliczeniowe (np. komory Nageotte’a lub inne), co umożliwia dobranie stosownej koncentracji mikrorusztowań do wstrzyknięcia.
W tym przykładzie wykonania uzyskano zmodyfikowane NaOH mikrorusztowania o kształcie graniastosłupa o wysokości 0,1 mm (odpowiadającej grubości mikrorusztowania) oraz o podstawie czworokątnej o wymiarach 0,04 mm x 0,04 mm, które zawieszono w wodzie.
Przykład 2
Sposób jak w przykładzie 1, z tym, że w oprogramowaniu lasera wprowadzono schemat cięcia materiału, który w tym przykładzie wykonania obejmował szereg cięć w kierunkach prostopadłych (przesunięcie linii w powstałej kratownicy wynosiło 0,4 mm w kierunku pionowym i poziomym). Po ustawieniu mocy lasera, liczby przejazdów wiązki oraz prędkości cięcia, otrzymano w rezultacie procesu obróbki laserowej mikrorusztowania w kształcie graniastosłupa, mającego w podstawie czworokąt o wymiarach 0,4 mm na 0,4 mm. Natomiast modyfikację chemiczną pociętych rusztowań prowadzono w wodnym roztworze NaOH o stężeniu 0,001 M przez 120 min.
Przykład 3
W tym przykładzie wykonania 6,25 cz. w. poli(L-Laktydu) (PLLA) rozpuszczono w 84,38 cz. w. chloroformu, a następnie dodano 9,37 cz. w. dimetyloformamidu. Natomiast w sposobie według wynalazku można stosować inne polimery (np. poliglikolid, poli(D-laktyd), poli-(D,L)-laktyd, chitozan, kolagen). Polimer rozpuszczano w temperaturze pokojowej przez minimum 24 godziny. Tak otrzymany roztwór używano do elektroprzędzenia. Materiał przędziono przy napięciu 17 kV i odległości 15 cm od uziemionego płaskiego kolektora szklanego. Niemniej jednak można użyć inne typy kolektorów płaskich np. kolektor metalowy czy kolektor pokryty warstwą metalu. Wydatek objętościowy pompy wynosił 0,8 mL/h. Materiały przygotowywane były w temperaturze pokojowej (ok. 22-24°C). Uzyskano materiał z nanowłókien o grubości 0,09 mm i porowatości około 85%. W dalszym kroku materiał wraz z kolektorem umieszczono na stole do obróbki laserem. W oprogramowaniu lasera wprowadzono schemat cięcia materiału, który obejmował szereg cięć w kierunkach prostopadłych (przesunięcie linii w powstałej kratownicy wynosiło 0,14 mm w kierunku pionowym i poziomym). Po ustawieniu mocy lasera, liczby przejazdów wiązki oraz prędkości cięcia, otrzymano w rezultacie procesu obróbki laserowej mikrorusztowania w kształcie czworokąta o rozmiarze 0,14 mm na 0,14 mm. W dalszej części kolektor szklany wraz z pociętym materiałem umieszczono w naczyniu z wodą dejonizowaną, jednocześnie zdejmując mikrorusztowania z powierzchni kolektora. Mikrorusztowania pozostawiono w wodzie na 1 godzinę w celu zwilżenia głębszych warstw nanowłókien tworzących mikrorusztowanie przez cząsteczki wody, a tym samym polepszenie ich penetracji przez wodny roztwór. Po godzinie oddzielono mikrorusztowania z wody dzięki zastosowaniu wirowania (20 minut, 13 500 rpm). W przypadku niepowodzenia tego etapu ciecz można odciągnąć bardzo cienką igłą (np. 31G) tak aby nie odciągnąć mikrorusztowań. Po odsączeniu wody pozostawione na dnie eppendorfa mikrorusztowania zawieszono w 0,1 M roztworze wodorotlenku sodu. Tak przygotowaną próbkę umieszczono na wytrząsarce w celu intensyfikcji procesu modyfikacji, sprawdzając co kilka minut jego postęp. Modyfikację chemiczną uznano za zakończoną, gdy zaobserwowano opadanie mikrorusztowań na dno eppendorfa z powierzchni międzyfazowej gaz-ciecz. Średni czas modyfikacji mikrorusztować z włókien PLLA w 0,1 M roztworze NaOH wynosił 45 minut. Następnie, roztwór wodny NaOH wraz z dyspergowanymi mikrorusztowaniami zwirowano (2 minuty, 13 500 rpm) w celu usunięcia roztworu wodorotlenku sodu. Mikrorusztowania zawieszano następnie w wodzie celem wypłukania wodorotlenku sodu i powtórzono procedurę wirowania i płukania do uzyskania neutralnego poziomu pH (co obejmuje średnio 6 cykli płukania). Przygotowane mikrorusztowania (przed i po obróbce) poddawano kontroli jakości z zastosowaniem mikroskopu elektronowego.
Przykład 4
Sposób jak w przykładzie 3, z tym, że zastosowano kolektor metalowy a modyfikacja mikrorusztowań jest modyfikacją fizyczną, gdzie kolektor wraz z pociętym materiałem umieszczono w naczyniu z wodą dejonizowaną, jednocześnie zdejmując mikrorusztowania z powierzchni kolektora.
Analogicznie jak w przykładzie 3, mikrorusztowania pozostawiono w wodzie na 1 godzinę w celu zwilżenia głębszych warstw nanowłókien tworzących mikrorusztowanie przez cząsteczki wody, a tym samym polepszenie ich penetracji przez wodny roztwór. Po godzinie oddzielono mikrorusztowania z wody dzięki zastosowaniu wirowania (20 minut, 13 500 rpm) (lub, w przypadku niepowodzenia, odciągano ciecz bardzo cienką igłą (31G) tak aby nie odciągnąć mikrorusztowań). Po odsączeniu wody pozo stawione na dnie eppendorfa mikrorusztowania zawieszono w 0,1 M roztworze białka przez 45 min. Przy czym, w tym nieograniczającym przykładzie wykonania jako roztwór wodny białka zastosowano roztwór kolagenu. Natomiast w sposobie według wynalazku do modyfikacji chemicznej rusztowań można stosować również inne białka (np. lamininy, fibronektyny, sekwencję RGD, czy proteoglikany).
Po modyfikacji roztworem białek, mikrorusztowania są przepłukiwane 0,01 M buforem fosforanowym w celu usunięcia nadmiaru białka z powierzchni.
Przykład 5
Sposób jak w przykładzie 4, z tym że modyfikację fizyczną prowadzono przez 120 min w 0,001 M roztworze sekwencji RGD (tj. sekwencji peptydowej składającej się z aminokwasów argininy, glicyny i kwasu asparaginowego).
Przykład 6
W tym przykładzie wykonania 5 cz. w. polikaprolaktonu (PCL) rozpuszczono w 95 cz. w. heksafluoroizopropanolu (HFIP). Polimer rozpuszczano w temperaturze pokojowej przez minimum 24 godziny. Tak otrzymany roztwór używano do elektroprzędzenia. Materiał przędziono przy napięciu 12 kV i odległości 15 cm od uziemionego płaskiego kolektora szklanego (inne opcje: kolektor metalowy). Wydatek objętościowy pompy wynosił 0,8 mL/h. Materiały przygotowywane były w temperaturze pokojowej (ok. 22-24°C). Uzyskano materiał z nanowłókien o grubości 0,05 mm i porowatości około 80%. W dalszym kroku materiał wraz z kolektorem umieszczono na stole do obróbki laserem femtosekundowym. W oprogramowaniu lasera wprowadzono schemat cięcia materiału, który obejmował szereg cięć w kierunkach prostopadłych (przesunięcie linii w powstałej kratownicy wynosiło 0,05 mm w kierunku pionowym i poziomym). Po ustawieniu mocy lasera, liczby przejazdów wiązki oraz prędkości cięcia, otrzymano w rezultacie procesu obróbki laserowej mikrorusztowania w kształcie czworokąta o rozmiarze 0,05 mm na 0,05 mm. W dalszej części kolektor szklany wraz z pociętym materiałem umieszczono w naczyniu z wodą dejonizowaną, jednocześnie zdejmując mikrorusztowania z powierzchni kolektora. Mikrorusztowania pozostawiono w wodzie na 1 godzinę w celu zwilżenia głębszych warstw nanowłókien tworzących mikrorusztowanie przez cząsteczki wody, a tym samym polepszenie ich penetracji przez wodny roztwór. Po godzinie oddzielono mikrorusztowania z wody dzięki zastosowaniu wirowania (20 minut, 13 500 rpm) lub, w przypadku niepowodzenia, odciągano ciecz bardzo cienką igłą (np. 31G) tak aby nie odciągnąć mikrorusztowań. Po odsączeniu wody pozostawione na dnie eppendorfa mikrorusztowania zawieszono w 1 M roztworze wodorotlenku sodu. Tak przygotowaną próbkę umieszczono na wytrząsarce w celu intensyfikcji procesu modyfikacji, sprawdzając co kilka minut jego postęp. Modyfikację chemiczną uznano za zakończoną, gdy zaobserwowano opadanie mikrorusztowań na dno eppendorfa z powierzchni międzyfazowej gaz-ciecz. Średni czas modyfikacji mikrorusztowań z włókien PCL w 1 M roztworze NaOH wynosił 40 minut. Następnie, roztwór wodny NaOH wraz z dyspergowanymi mikrorusztowaniami zwirowano (2 minuty, 13 500 rpm) w celu usunięcia roztworu wodorotlenku sodu. Mikrorusztowania zawieszano następnie w wodzie celem wypłukania wodorotlenku sodu i powtórzono procedurę wirowania i płukania do uzyskania neutralnego poziomu pH (zastosowano 6 cykli płukania).
Przygotowane mikrorusztowania (przed i po obróbce) poddawano kontroli jakości z zastosowaniem mikroskopu elektronowego.
Przykład 7
Sposób jak w przykładzie 6, z tym, że do cięcia mikrorusztowań wykorzystano laser pikosekundowy. Oprogramowanie lasera ustawiono tak, aby uzyskać rusztowania w kształcie walca o średnicy podstawy wynoszącej 0,05 mm. Kolektor wraz z pociętym materiałem umieszczono w naczyniu z wodą dejonizowaną, jednocześnie zdejmując mikrorusztowania z powierzchni kolektora. Mikrorusztowania pozostawiono w wodzie na 1 godzinę w celu zwilżenia głębszych warstw nanowłókien tworzących mikrorusztowanie przez cząsteczki wody, a tym samym polepszenie ich penetracji przez wodny roztwór. Po godzinie oddzielono mikrorusztowania z wody dzięki zastosowaniu wirowania (20 minut, 13 500 rpm) lub, w przypadku niepowodzenia, odciągano ciecz bardzo cienką igłą (np. 31G) tak aby nie odciągnąć mikrorusztowań. Po odsączeniu wody pozostawione na dnie eppendorfa mikrorusztowania zawieszono w 0,5 M roztworze białka przez 2 min. Przy czym, w tym nieograniczającym przykładzie wykonania jako roztwór wodny białka zastosowano roztwór lamininy.
Po modyfikacji fizycznej roztworem białek, mikrorusztowania są przepłukiwane 0,01 M buforem fosforanowym w celu usunięcia nadmiaru białka z powierzchni.
Przykład 8
W tym przykładzie wykonania 4 cz. w. poli(laktyd-koglikolidu) (PLGA) rozpuszczono w 96 cz. w. heksafluoroizopropanolu (HFIP). Polimer rozpuszczano w temperaturze pokojowej przez minimum 24 godziny. Tak otrzymany roztwór używano do elektroprzędzenia. Materiał przędziono przy napięciu 15 kV i odległości 14 cm od uziemionego płaskiego kolektora szklanego (inne opcje: kolektor metalowy). Wydatek objętościowy pompy wynosił 0,8 mL/h. Materiały przygotowywane były w temperaturze pokojowej (ok. 22-24°C). Uzyskano materiał z nanowłókien o grubości 0,1 mm i porowatości około 76%. W dalszym kroku materiał wraz z kolektorem umieszczono na stole do obróbki laserem. W oprogramowaniu lasera wprowadzono schemat cięcia materiału, który obejmował szereg cięć w kierunkach prostopadłych (przesunięcie linii w powstałej kratownicy wynosiło 0,14 mm w kierunku pionowym i poziomym). Po ustawieniu mocy lasera, liczby przejazdów wiązki oraz prędkości cięcia, otrzymano w rezultacie procesu obróbki laserowej mikrorusztowania w kształcie czworokąta o rozmiarze 0,14 mm na 0,14 mm. W dalszej części kolektor szklany wraz z pociętym materiałem umieszczono w naczyniu z wodą dejonizowaną, jednocześnie zdejmując mikrorusztowania z powierzchni kolektora. Mikrorusztowania pozostawiono w wodzie na 1 godzinę w celu zwilżenia głębszych warstw nanowłókien tworzących mikrorusztowanie przez cząsteczki wody, a tym samym polepszenie ich penetracji przez wodny roztwór. Po godzinie oddzielono mikrorusztowania z wody dzięki zastosowaniu wirowania (20 minut, 13 500 rpm) lub, w przypadku niepowodzenia, odciągano ciecz bardzo cienką igłą (31G) tak aby nie odciągnąć mikrorusztowań. Po odsączeniu wody pozostawione na dnie eppendorfa mikrorusztowania zawieszono w 0,05 M roztworze wodorotlenku sodu. Tak przygotowaną próbkę umieszczono na wytrząsarce w celu intensyfikacji procesu modyfikacji, sprawdzając co kilka minut jego postęp. Modyfikację chemiczną uznano za zakończoną, gdy zaobserwowano opadanie mikrorusztowań na dno eppendorfa z powierzchni międzyfazowej gaz-ciecz. Średni czas modyfikacji mikrorusztowań z włókien PLGA w 0,05 M roztworze NaOH wynosił 40 minut. Następnie, roztwór wodny NaOH wraz z dyspergowanymi mikrorusztowaniami zwirowano (2 minuty, 13 500 rpm) w celu usunięcia roztworu wodorotlenku sodu. Mikrorusztowania zawieszano następnie w wodzie celem wypłukania wodorotlenku sodu i powtórzono procedurę wirowania i płukania do uzyskania neutralnego poziomu pH (średnio 6 cykli płukania).
Przygotowane mikrorusztowania (przed i po obróbce) poddawano kontroli jakości z zastosowaniem mikroskopu elektronowego.
Pr zykład 9
W tym przykładzie wykonania 0,22 cz. w. kolagenu rozpuszczono w 75 cz. w. etanolu i 24,78 cz. w. wody, zawierających dodatkowo 30 mM kwasu solnego. Polimer rozpuszczano w temperaturze pokojowej przez minimum 24 godziny. Tak otrzymany roztwór używano do elektroprzędzenia. Materiał przędziono przy napięciu 12 kV i odległości 10 cm od uziemionego płaskiego kolektora metalowego pokrytego folią polimerową. Wydatek objętościowy pompy wynosił 0,3 mL/h. Materiały przygotowywane były w temperaturze pokojowej (ok. 22-24°C) i wilgotności względnej 10%. Uzyskano materiał z nanowłókien o grubości 0,2 mm.
W dalszym kroku materiał wraz z kolektorem umieszczono na stole do obróbki laserem ekscymerowym. W oprogramowaniu lasera wprowadzono schemat cięcia materiału, zapewniający otrzymanie walca o średnicy podstawy wynoszącej 0,4 mm.
Następnie kolektor wraz z pociętym materiałem umieszczono na 20 min w eksykatorze zawierającym naczynie z 4 mL wody amoniakalnej, zaś w kolejnym kroku umieszczano w naczyniu z wodą dejonizowaną, jednocześnie zdejmując mikrorusztowania z powierzchni kolektora. Mikrorusztowania pozostawiono w wodzie na 1 godzinę w celu zwilżenia głębszych warstw nanowłókien tworzących mikrorusztowanie przez cząsteczki wody, a tym samym polepszenie ich penetracji przez wodny roztwór. Po godzinie oddzielono mikrorusztowania z wody dzięki zastosowaniu wirowania (20 minut, 13 500 rpm). Po odsączeniu wody pozostawione na dnie eppendorfa mikrorusztowania zawieszono w 0,01 M roztworze wodorotlenku sodu i prowadzono modyfikację chemiczną przez 1 min.
Następnie, roztwór wodny NaOH wraz z dyspergowanymi mikrorusztowaniami zwirowano (2 minuty, 13 500 rpm) w celu usunięcia roztworu wodorotlenku sodu. Mikrorusztowania zawieszano następnie w wodzie celem wypłukania wodorotlenku sodu i powtórzono procedurę wirowania i płukania do uzyskania neutralnego poziomu pH (zastosowano 6 cykli płukania). Przygotowane mikrorusztowania (przed i po obróbce) poddawano kontroli jakości z zastosowaniem mikroskopu elektronowego.
Przykład 10
W tym przykładzie wykonania 8 cz. w. chitozanu rozpuszczono w 83 cz. w. kwasu octowego i 9 cz. w. wody. Polimer rozpuszczano w temperaturze 30°C przez minimum 24 godziny. Tak otrzymany roztwór używano do elektroprzędzenia. Materiał przędzono przy napięciu 25 kV i odległości 7 cm od uziemionego płaskiego kolektora szklanego. Wydatek objętościowy pompy wynosił 1 mL/h. Materiały przygotowywane były w temperaturze pokojowej (ok. 22-24°C). Uzyskano materiał z nanowłókien o grubości 0,05 mm.
W oprogramowaniu lasera wprowadzono schemat cięcia materiału, zapewniający otrzymanie graniastosłupa z trójkątem w podstawie o boku 0,2 mm. Następnie kolektor wraz z pociętym materiałem umieszczono w naczyniu z wodą dejonizowaną, jednocześnie zdejmując mikrorusztowania z powierzchni kolektora. Mikrorusztowania pozostawiono w wodzie na 1 godzinę w celu zwilżenia głębszych warstw nanowłókien tworzących mikrorusztowanie przez cząsteczki wody, a tym samym polepszenie ich penetracji przez wodny roztwór. Po godzinie oddzielono mikrorusztowania z wody dzięki zastosowaniu wirowania (20 minut, 13 500 rpm). Po odsączeniu wody pozostawione na dnie eppendorfa mikrorusztowania zawieszono w 0,01 M roztworze wodorotlenku sodu i prowadzono modyfikację chemiczną przez 60 min. Następnie, roztwór wodny NaOH wraz z dyspergowanymi mikrorusztowaniami zwirowano (2 minuty, 13 500 rpm) w celu usunięcia roztworu wodorotlenku sodu. Mikrorusztowania zawieszano następnie w wodzie celem wypłukania wodorotlenku sodu i powtórzono procedurę wirowania i płukania do uzyskania neutralnego poziomu pH (zastosowano 6 cykli płukania). Przygotowane mikrorusztowania (przed i po obróbce) poddawano kontroli jakości z zastosowaniem mikroskopu elektronowego.
Przykład 11
W tym przykładzie wykonania 7 cz. w. PLCL rozpuszczono w 93 cz. w. heksafluoroizopropanolu (HFIP) i pozostawiono na mieszadle magnetycznym przez 24 godz. do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Otrzymany roztwór używano do elektroprzędzenia. Materiał przędziono przy napięciu 15 kV i odległości 15 cm od uziemionego płaskiego kolektora szklanego. Wydatek objętościowy pompy wynosił 0,8 mL/godz. Materiał był elektroprzędzony w temperaturze otoczenia (ok. 22-24°C). Uzyskane włókna były jednorodne na całej długości, a ich średni rozmiar wynosił 700 nm. Ostatecznie materiał na szklanym kolektorze umieszczono na stole do obróbki laserem i poddano cięciu laserem femtosekundowym na mikrorusztowania o kształcie i wymiarach zadanym przez oprogramowanie (np. kształcie czworokąta o rozmiarze 0,14 mm na 0,14 mm). W dalszej części kolektor szklany wraz z pociętym materiałem umieszczono w naczyniu z wodą dejonizowaną, aby poddać je procesowi ściągania z powierzchni kolektora do wody. Początkowo mikrorusztowania pozostawiono w wodzie na 1 godzinę w celu zwilżenia, po tym czasie odwirowano (20 minut, 13 500 rpm) lub, w przypadku niepowodzenia, odciągano ciecz bardzo cienką igłą (31G) tak aby nie odciągnąć mikrorusztowań. Następnie mikrorusztowania zostały zalane 0,05 M roztworem NaOH na 5 minut, w celu przeprowadzenia hydrolizy powierzchni. Po 5 minutach roztwór NaOH odwirowano, a mikrorusztowania płukano wodą w celu usunięcia resztek NaOH. Płukanie powtórzono 3 razy, a każde trwało około 15 minut, do osiągnięcia obojętnego pH roztworu. Tak przygotowane rusztowania umieszczono w roztworze NHS/EDC (50 mM NHS i 50 mM EDC) na 1 godzinę. Po tym czasie roztwór NHS/EDC odwirowano, a mikrorusztowania poddano płukaniu w wodzie dejonizowanej przez 5 minut. Ostatecznie mikrorusztowania umieszczono w uprzednio przygotowanym roztworze czynnika wzrostu. W tym przykładzie wykonania czynnikiem wzrostu był transformujący czynnik wzrostu beta 1 (TGF-31) o stężeniu 10 ng/ml w 0,01 M buforze fosforanowym. Mikrorusztowania inkubowano w roztworze czynnika wzrostu w temperaturze 4°C przez 24 godziny. Po tym czasie ponownie odwirowano mikrorusztowania i poddano je płukaniu w wodzie dejonizowanej. Ostatecznie mikrorusztowania zostały osuszone i przechowywane w 4°C.
Przykład 12
Sposób jak w przykładzie 11, z tym, że 5 cz. w. PLCL rozpuszczono w 95 cz. w. HFIP i pozostawiono na mieszadle magnetycznym przez 24 godziny do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Otrzymany roztwór używano do elektroprzędzenia, gdzie materiał przędzono przy napięciu 15 kV i odległości 15 cm od uziemionego płaskiego kolektora szklanego. Wydatek objętościowy pompy wynosił 0,5 mL/h. Materiał był elektroprzędzony w temperaturze otoczenia (ok. 22-24°C). Uzyskane włókna były jednorodne na całej długości, a ich średnica wynosiła 100 nm. Natomiast sposobem według wynalazku można również uzyskać włókna o mniejszej średnicy, np. 50 nm.
Przykład 13
Sposób jak w przykładzie 11, z tym, że 15 PLCL rozpuszczono w 85 ml 2,2,2-trifluoroetanolu i pozostawiono na mieszadle magnetycznym przez 24 godziny do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Otrzymany roztwór używano do elektroprzędzenia, gdzie materiał przędzono przy napięciu 17 kV i odległości 12 cm od uziemionego płaskiego kolektora szklanego. Wydatek objętościowy pompy wynosił 0,8 mL/h. Materiał był elektroprzędzony w temperaturze otoczenia (ok. 22-24°C). Uzyskane włókna były jednorodne na całej długości, a ich średnica wynosiła 10 μm.
Przykład 14
W celu wykonania roztworu zawierającego 95% ww. PLGA oraz 5% ww. chitozanu zastosowano dwustopniową metodykę rozpuszczania składników w heksafluoroizopropanolu (HFIP), tak aby ostatecznie osiągnąć roztwór o całkowitym stężeniu polimeru w roztworze wynoszącym 4% ww. w stosunku do rozpuszczalnika. Na początku chitozan rozpuszczano w kąpieli wodnej w temperaturze 50°C przez ok. 24 godziny. Następnie do roztworu chitozanu, który ochłodzono do temperatury pokojowej dodano PLGA i pozostawiono do rozpuszczenia przez kolejne 24 godziny. Tak otrzymany roztwór używano do elektroprzędzenia. Materiał przędzono przy napięciu 17 kV i odległości 15 cm od uziemionego płaskiego kolektora szklanego (inne opcje: kolektor metalowy). Wydatek objętościowy pompy wynosił 1,5 mL/h. Materiały przygotowywane były w temperaturze pokojowej (ok. 22-24°C). W zależności od napięcia i szybkości podawania roztworu włókna mogą uzyskać średni rozmiar wynoszący 350 nm. Ostatecznie materiał na szklanym kolektorze umieszczono na stole do obróbki laserem i poddano cięciu laserem na mikrorusztowania o kształcie i wymiarach zadanym przez oprogramowanie (np. kształcie czworokąta o rozmiarze 0,14 mm na 0,14 mm). W dalszej części kolektor szklany wraz z pociętym materiałem umieszczono w naczyniu z wodą dejonizowaną, gdzie mikrorusztowania zostały delikatnie ściągnięte z powierzchni kolektora do wody. Mikrorusztowania pozostawiono w wodzie na 1 godzinę w celu zwilżenia, następnie w celu separacji mikrorusztowań od wody zastosowano wirowanie (2 minuty, 13 500 rpm), po czym ostatecznie mikrorusztowania zostały zalane 0,05 M roztworem NaOH na 5 minut (hydroliza powierzchni). Następnie powtórzono procedurę wirowania i zalano mikrorusztowania wodą w celu wypłukania NaOH. Płukanie powtórzono 3 razy, a każde trwało ok. 15 minut. Tak przygotowane rusztowania umieszczono w roztworze NHS/EDC (50 mM NHS i 50 mM EDC) na 1 godzinę. Po tym czasie roztwór NHS/EDC odwirowano, a mikrorusztowania poddano 5-minutowemu płukaniu w wodzie. W tym przykładzie wykonania ostatecznie mikrorusztowania umieszczono w uprzednio przygotowanym roztworze siarczanu chondroityny o stężeniu 1 mg/ml w roztworze 0,02 M NaCl na 24 godziny. Natomiast zamiast siarczanu chondroityny można stosować inne roztwory, takie jak roztwory zawierające chitozan czy czynniki wzrostu. Po tym czasie ponownie odwirowano mikrorusztowania i poddano je trójkrotnemu płukaniu (jeden raz w 0,02 M roztworze NaCl oraz dwa razy w wodzie dejonizowanej). Ostatecznie mikrorusztowania zostały osuszone i przechowywane w 4°C.
Przykład 15
Wytwarzanie mikrorusztowań z substancją aktywną.
W tym przykładzie wykonania 9 cz. w. poli(L-Laktydu-co-kaprolaktonu) (PLCL, 70% L-laktyd, 30% kaprolakton) rozpuszczono w 85,5 cz. w. chloroformu, a następnie dodano 5,2 cz. w. dimetyloformamidu. Polimer rozpuszczano w temperaturze pokojowej przez minimum 24 godziny. Do 1 grama roztworu polimeru dodano 5 mg surfaktanta SPAN-80, a następnie mieszano. Następnie, do roztworu polimeru z surfaktantem dodano w dwóch porcjach po 25 uL substancję aktywną, którą stanowił czynnik wzrostu w 0,01 M buforze fosforanowym. Przy czym, w tym nieograniczającym przykładzie wykonania zastosowanym czynnikiem wzrostu było białko morfogenetyczne kości 2 (BMP2), natomiast można stosować również inne substancje aktywne, w tym inne czynniki wzrostu (np. białko morfogenetyczne kości 7 BMP-7, czynnik wzrostu nerwów NGF czy neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego BDNF). W sposobie według wynalazku można stosować różne stężenia substancji aktywnej, jednak korzystnie ilość substancji aktywnej powinna stanowić <1% wag. masy względem czystego polimeru użytego do elektroprzędzenia.
Całość mieszano i wytrząsano do utworzenia jednorodnej i stabilnej emulsji wody w fazie organicznej. Materiał przędzono przy napięciu 15 kV i odległości 20 cm od uziemionego płaskiego kolektora szklanego. Wydatek objętościowy pompy wynosił 0,8 ml/godziny. Materiały przygotowywane były w temperaturze pokojowej (ok. 22-24°C). Uzyskano materiał z nanowłókien o grubości 0,1 mm i porowatości około 80%. W dalszym kroku materiał wraz z kolektorem umieszczono na stole do obróbki lase rem. W oprogramowaniu lasera wprowadzono schemat cięcia materiału, który obejmował szereg cięć w kierunkach prostopadłych (przesunięcie linii w powstałej kratownicy wynosiło 0,05 mm w kierunku pionowym i poziomym). Po ustawieniu mocy lasera, liczby przejazdów wiązki oraz prędkości cięcia, otrzymano w rezultacie procesu obróbki laserowej mikrorusztowania w kształcie czworokąta o rozmiarze 0,05 mm na 0,05 mm. W dalszej części kolektor szklany wraz z pociętym materiałem umieszczono w naczyniu (Falcon 50 ml) z wodnym roztworem wodorotlenku sodu 0,1 M, jednocześnie zdejmując mikrorusztowania z powierzchni kolektora celem modyfikacji mikrorusztowań trwającej około 5 min. Następnie mikrorusztowania odwirowywano i usuwano roztwór wodorotlenku sodu. Mikrorusztowania zawieszano następnie w wodzie celem wypłukania wodorotlenku sodu, oceny czy mikrorusztowania gromadzą się na powierzchni woda-powietrze i w przypadku modyfikacji wszystkich mikrorusztowań powtarzano procedurę wirowania i płukania do uzyskania neutralnego poziomu pH. Przygotowane mikrorusztowania (przed i po obróbce) poddawano kontroli jakości z zastosowaniem mikroskopu elektronowego.
Przykład 16
Kompozycja według wynalazku zawiera mikrorusztowania wykonane sposobem według wynalazku oraz bufor, gdzie mikrorusztowania poddano sterylizacji za pomocą 85% etanolu, zaś po zwirowaniu i odsączeniu etanolu, mikrorusztowania naświetlano promieniowaniem UV (2x30 min), następnie zawieszono w sterylnym buforze.
W tym nieograniczającym przykładzie wykonania kompozycja zawiera zmodyfikowane chemicznie (modyfikacja chemiczna roztworem 1 M NaOH, w czasie 2 min) mikrorusztowania z polikaprolaktonu (PCL) o porowatości wynoszącej około 80% oraz o kształcie graniastosłupa o wysokości 0,1 mm (odpowiadającej grubości mikrorusztowania) oraz o podstawie czworokątnej o wymiarach 0,14 mm x 0,14 mm, które zawieszono w 0,5% kwasie hialuronowym. Natomiast do zawieszenia kompozycji według wynalazku można zastosować inne bufory rozumiane jako standardowe bufory laboratoryjne, roztwory, w szczególności roztwory wodne, oraz wodę np. bufor zawierający pożywkę hodowlaną do kultur komórkowych, bufor fosforanowy, bufor HEPES (kwas 2-[4-(2-hydroksyetylo)-1-piperazynylo]etanosulfonowy), bufor MES (kwas 2-morfolinoetanosulfonowy), bufor BIS-TRES ([bis(2-hydroksyetylo)imino]-tris(hydroksymetylo)metan), poloksamer, żel kolagenowy czy żel alginianowy.
Przy czym, wspomniane mikrorusztowania swobodnie i jednorodnie pływają w całej objętości buforu (tj. 0,5% roztworu kwasu hialuronowego) nie gromadząc się na granicy międzyfazowej roztwór-powietrze oraz nie agregują wzajemnie (fig. 3). Na fig. 3 przedstawiono roztwory kwasu hialuronowego z różnymi stężeniami mikrorusztowań mających w podstawie czworokąt o wymiarach 0,14 mm na 0,14 mm, gdzie po 1 minucie od wymieszania roztworu, widoczny jest brak mikrorusztowań na dnie próbki z niemodyfikowanymi mikrorusztowaniami i akumulacja na granicy międzyfazowej.
Tym samym możliwe jest wstrzykiwanie wodnych zawiesin mikrorusztowań przez igły o niewielkich rozmiarach (np. w zakresie 23-26G) bez ich zatykania podczas iniekcji. Wyniki badań wstrzykiwalności mikrorusztowań modyfikowanych według wynalazku, mających w podstawie czworokąt o wymiarach 0,14 mm na 0,14 mm, przez igły o rozmiarach 23, 24 i 26G przedstawiono na fig. 4. Jak wskazano na fig. 4 dla wszystkich testowanych typów igieł osiągnięto zadowalającą wstrzykiwalność (tj. powyżej 90%) mikrorusztowań według wynalazku.
Odnośnie ustalenia pożądanego stężenia mikrorusztowań w buforze. Mikrorusztowania w buforze można zliczać wykorzystując w tym celu komorę Nageotte’a (lub inne komory zliczeniowe), co umożliwia ustalenie stosownej koncentracji nośników do wstrzyknięcia lub inokulacji hodowli komórkowych. W tym przykładzie wykonania kompozycja zawiera 600 mikrorusztowań/mL roztworu kwasu hialuronowego.
Przykład 17
W tym przykładzie wykonania kompozycja według wynalazku zawiera mikrorusztowania wykonane sposobem według wynalazku z osadzonymi na nich ssaczymi komórkami oraz bufor zawierające podłoże do hodowli komórkowej.
Przy czym, w tym nieograniczającym przykładzie wykonania wspomniane komórki ssacze stanowią ludzkie komórki macierzyste szpiku. Natomiast kompozycja według wynalazku może zawierać mikrorusztowania, na których osadzone są również inne typy komórek (np. chondrocyty, osteoblasty czy fibroblasty).
W tym przykładzie wykonania zastosowano mikrorusztowania wytworzone sposobem według przykładu 6, które przed osadzaniem komórek poddano sterylizacji za pomocą 85% etanolu, zaś po zwirowaniu i odsączeniu etanolu, mikrorusztowania naświetlano promieniowaniem UV (2x30 min).
W celu osadzania komórek macierzystych na mikrorusztowaniach według wynalazku, komórki macierzyste szpiku kostnego w ilości 15-103/mL hodowane były w nieadherentnych dołkach płytki hodowlanej razem z mikrorusztowaniami wytworzonymi według przykładu 6. Hodowlę prowadzono w podłożu DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle Medium) suplementowane 10% surowicą bydlęcą Hodowlę prowadzono w temperaturze 37°C przy atmosferze zawierającej 95% powietrza oraz 5% CO2. Po 24-godzinnej inkubacji hodowlę zbierano i odwirowano. Następnie odwirowane mikrorusztowania płukano w celu odpłukania nieosadzonych komórek. Następnie mikrorusztowania zawieszono w buforze, który w tym przykładzie wykonania stanowi pożywkę hodowlaną do kultur komórkowych EMEM (Eagle’s Minimum Essential Medium) suplementowane 10% surowicą bydlęcą. Przy czym, wspomniane mikrorusztowania swobodnie i jednorodnie pływają w całej objętości buforu i nie agregują wzajemnie.
Choć w tym nieograniczającym przykładzie wykonania jako bufor zastosowano pożywkę EMEM suplementowaną 10% surowicą, to wspomnianym buforem mogą być również inne podłoża (same lub z dodatkami obejmującymi np. surowicę bydlęcą, antybiotyki, witaminy itp.) standardowo stosowane przy hodowlach komórek ssaczych. Przy czym, dobór pożywki zależy od komórek ssaczych, które mają zostać osadzone na mikrorusztowaniach według wynalazku.
Przykład 18
Kompozycja według wynalazku zawiera mikrorusztowania wykonane sposobem według wynalazku oraz bufor, gdzie mikrorusztowania poddano sterylizacji za pomocą 85% etanolu, zaś po zwirowaniu i odsączeniu etanolu, mikrorusztowania naświetlano promieniowaniem UV (2x30 min), następnie zawieszono w sterylnym buforze. Przy czym, w tym nieograniczającym przykładzie wykonania kompozycja zawiera zmodyfikowane chemicznie (modyfikacja chemiczna roztworem 0,5 M NaOH, w czasie 5 min) mikrorusztowania z poli(L-Laktydu-co-kaprolaktonu) (PLCL) z inkorporowaną substancją czynną, którą stanowi Rodamina B w ilości 1% wag. względem masy polimeru. Kształt mikrorusztowań stanowi graniastosłup o wysokości 0,8 mm (odpowiadającej grubości mikrorusztowania) oraz o podstawie czworokątnej o wymiarach 0,05 mm x 0,05 mm, które zawieszono w buforze zawierającym bufor fosforanowy. Analogicznie przygotowano mikrorusztowania z PLGA oraz PLLA.
Tak przygotowane mikrorusztowania w buforze można zliczać wykorzystując w tym celu komorę Nageotte’a (lub inne komory zliczeniowe), co umożliwia ustalenie stosownej koncentracji nośników do wstrzyknięcia lub inokulacji hodowli komórkowych. W tym przykładzie wykonania kompozycja zawiera 9000 mikrorusztowań/ml buforu.
Przy czym, wspomniane mikrorusztowania swobodnie i jednorodnie pływają w całej objętości buforu i nie agregują wzajemnie. Tym samym możliwe jest wstrzykiwanie wodnych zawiesin mikrorusztowań przez igły o niewielkich rozmiarach (np. w zakresie 20-27G) bez ich zatykania podczas iniekcji.
Następnie przygotowane mikrorusztowania z PLGA, PLLA oraz PLCL poddano analizie uwalniania substancji modelowej (tj. Rodamina) z badanych mikrorusztowań. Wyniki analizy przedstawiono na fig. 5. Jak wskazano na fig. 5, uwalnianie substancji czynnej z mikrorusztowań zawartych w kompozycji według wynalazku przebiega w sposób kontrolowany, gdzie w pierwszych godzinach po implantacji (tj. wstrzyknięciu kompozycji według wynalazku do tkanki docelowej, np. tkanki chrzęstnej) pojawi się wyrzut leku w zakresie 10-40% (w zależności od zastosowanego polimeru) początkowej dawki substancji aktywnej w mikrorusztowaniu, a następnie stopniowe uwalnianie substancji, które będzie trwało około 2-4 tygodni w zależności od wykorzystanego polimeru.
Przykład 19
Ocena cytotoksyczności mikrorusztowań wytworzonych sposobem według wynalazku.
Ocenę cytotoksyczności materiału wytworzonego według wynalazku przeprowadzono z zastosowaniem linii komórkowej mysich fibroblastów (L929) pozyskanych z Amerykańskiej Kolekcji Kultur Komórkowych (ATCC). Przed doświadczeniem, mikrorusztowania poddano sterylizacji za pomocą 85% etanolu, zaś po zwirowaniu i odsączeniu etanolu, mikrorusztowania naświetlano promieniowaniem UV (2x30 min).
Hodowlę komórkową mysich fibroblastów L929 L cell, L-929, derivative of Strain L (ATCC® CCL-1 ™) prowadzono zgodnie z instrukcją producenta (ATTC) stosując podłoże hodowlane EMEM (Eagle’s Minimum Essential Medium) suplementowane surowicą (temperatura 37°C, atmosfera 95% powietrza, 5% CO2).
W celu przeprowadzenia analizy cytotoksyczności, komórki L929 były hodowane w dołkach nieadherentnych bezpośrednio w obecności zawieszonych mikrorusztowań według wynalazku. Po 24-godzinnej inkubacji w atmosferze 5% CO2 i temperaturze 37°C wykonywano barwienie różnicowe żywe/martwe w celu oceny ilości, żywotności (Live/Dead Fixable Dead Cell Stains (ThermoFisher Scientific, USA)) oraz badanie morfologii komórek ActinGreen™, and NucBlue™ Reagent (Invintrogen™, USA) za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej.
Komórki żywe wykazywały zieloną fluorescencję, podczas gdy komórki martwe wykazywały czerwoną fluorescencję. Po 24-godzinnej inkubacji, obserwowano dużą ilość żywych komórek oraz pojedyncze komórki martwe. Żywe komórki wykazywały prawidłową morfologię i były dobrze rozpłaszczone na materiale (fig. 6 i 7). Obserwacja ta potwierdza, że materiał nie jest cytotoksyczny w stosunku fibroblastów i sprzyja adhezji komórek.
Brak cytotoksyczności mikrorusztowań wytworzonych sposobem według wynalazku umożliwia ich zastosowanie jako rusztowania dla komórek. Takie mikrorusztowanie stanowi porowatą włókninę będącą rusztowaniem dla komórek, umożliwiającą jednocześnie przenikanie substancji odżywczych, tlenu i metabolitów.
Kompozycja według wynalazku może zatem znaleźć zastosowanie jako rusztowanie komórkowe zasiedlane w warunkach in vitro komórkami pobranymi od pacjentów w celu uzupełniania niewielkich ubytków kostnych lub regeneracji krążka międzykręgowego u tych samych pacjentów (pacjenci mogą w tym przypadku być dawcami i biorcami komórek). Innym zastosowaniem biomateriału może być stanowienie rusztowania dla komórek w bioreaktorach do ekspansji kultur komórkowych.
Przykład 20
Ocena wstrzykiwalności mikrorusztowań wytworzonych sposobem według wynalazku.
Ocenę wstrzykiwalności mikrorusztowań mających w podstawie czworokąt o wymiarach 0,14 mm na 0,14 mm wykonano stosując jako nośnik 0,5% roztwór kwasu hialuronowego. Do strzykawki o pojemności 1 mL wprowadzono 50 mikrorusztowań w roztworze a następnie całość wystrzyknięto przez igłę o rozmiarze 23G. Tę samą procedurę powtórzono czterokrotnie zliczając za każdym razem mikrorusztowania wychodzące z igły. Badania przeprowadzono również z igłami o rozmiarach 24 i 26G (fig. 4).
Uzyskane wyniki potwierdzają, że kompozycja według wynalazku może zostać zastosowana jako wstrzykiwalny nośnik komórek, który dzięki swoim niewielkim rozmiarom może być podawany w sposób małoinwazyjny.
Claims (14)
1. Sposób otrzymywania wstrzykiwalnego biokompatybilnego nośnika leków, komórek lub ich kombinacji, w postaci mikrorusztowań, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy: a) przygotowanie roztworu zawierającego polimer oraz co najmniej jeden rozpuszczalnik;
b) formowanie włókien o średnicy włókna wynoszącej od 50 nm do 10 μm na kolektorze płaskim w procesie elektroprzędzenia;
c) laserowe cięcie warstwy włókniny uformowanej na kolektorze na pojedyncze oddzielne mikrorusztowania rusztowania o grubości od 0,01 do 0,2 mm oraz o kształcie walca o średnicy podstawy wynoszącej od 0,1 do 0,4 mm albo graniastosłupa o długości boku podstawy wynoszącym od 0,04 do 0,4 mm;
d) oddzielanie oddzielnych mikrorusztowań od kolektora;
e) chemiczne modyfikowanie mikrorusztowań poprzez ich zawieszenie w wodnym roztworze NaOH o stężeniu 0,001-1 M przez 1-120 min albo fizyczne modyfikowanie mikrorusztowań poprzez ich zawieszenie w wodnym roztworze białka o stężeniu 0,001-0,5 M przez 2-120 min;
f) odpłukanie nadmiaru NaOH albo białka z powierzchni mikrorusztowań.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polimer stanowi biodegradowalny polimer wybrany z grupy obejmującej poli(L-laktyd), poli(D-laktyd), polikaprolakton, poli(D,L)-laktyd, poli(L-laktyd-ko-D,L-laktyd), poliglikolid, poli(laktyd-ko-glikolid), poli(laktyd-ko-kaprolakton), poliuretan, chitozan, kolagen, ich mieszanin lub kopolimery.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w etapie b) na kolektorze płaskim formowane są włókna o średnicy od 50 do 1000 nm.
4. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że w etapie b) zastosowano kolektor płaski wybrany z grupy obejmującej kolektor wykonany z materiału przewodzącego, kolektor metalowy, kolektor wykonany z cienkiego materiału nieorganicznego, kolektor szklany, kolektor pokryty warstwą materiału przewodzącego, kolektor wykonany z materiału przewodzącego pokryty folią polimerową.
5. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że w etapie a) do roztworu polimeru dodaje się substancję aktywną w ilości <1% wag. masy czystego polimeru.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że dodawaną substancją aktywną jest czynnik wzrostu wybrany z grupy obejmującej BMP-2, BMP-7, TGF, NGF lub BDNF.
7. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrz. od 1 do 6, znamienny tym, że w etapie c) warstwa nanowłókniny jest cięta wiązką lasera wybranego z grupy obejmującej laser ekscymerowy, pikosekundowy lub femtosekundowy.
8. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrz. od 1 do 7, znamienny tym, że w etapie c) warstwa nanowłókniny jest cięta wiązką lasera na graniastosłupy zawierające w podstawie figurę wybraną z grupy obejmującej trójkąt, kwadrat, prostokąt, romb, równoległobok, trapez.
9. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrz. od 1 do 8, znamienny tym, że w etapie e) do fizycznej modyfikacji mikrorusztowań stosuje się roztwór białka wybranego z grupy obejmującej lamininy, firbronektyny, kolagen, sekwencję RGD, proteoglikany.
10. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrz. od 1 do 9, znamienny tym, że obejmuje etap g) obejmujący pokrywanie modyfikowanych chemicznie odpłukanych mikrorusztowań z etapu f) warstwą substancji wybranej z grupy obejmującej chitozan, siarczan chondroityny, czynnik lub czynniki wzrostu.
11. Kompozycja do podawania przez wstrzykiwanie zawierająca bufor oraz biokompatybilne wzajemnie nieagregujące in vitro nośniki leków, komórek lub ich kombinacji, znamienna tym, że nośniki stanowią mikrorusztowania z elektroprzędzonych włókien przygotowane sposobem według dowolnego z poprzednich zastrz. 1-10, gdzie każde mikrorusztowanie stanowi pojedynczy nośnik o grubości od 0,01 do 0,2 mm oraz o kształcie walca o średnicy podstawy wynoszącej od 0,1 do 0,4 mm albo graniastosłupa o długości boku podstawy wynoszącym od 0,04 do 0,4 mm, którego powierzchnia jest zmodyfikowana chemicznie roztworem NaOH lub fizycznie roztworem białka, przy czym mikrorusztowania zawieszone w buforze tworzą zawiesinę nieagregujących mikrocząstek.
12. Kompozycja według zastrz. 11, znamienna tym, że zawiera komórki ssacze osadzone na mikrorusztowaniach, przy czym wspomniane komórki ssacze wybrane są z grupy obejmującej chondrocyty, osteoblasty, fibroblasty lub komórki macierzyste.
13. Kompozycja według zastrz. 11 albo 12, znamienna tym, że bufor stanowi woda lub bufor wybrany z grupy obejmującej: bufor zawierający pożywkę hodowlaną do kultur komórkowych, bufor fosforanowy, bufor HEPES (kwas 2-[4-(2-hydroksyetylo)-1-piperazynylo]etanosulfonowy), bufor MES (kwas 2-morfolinoetanosulfonowy), bufor BIS-TRIS ([bis(2-hydroksyetylo)imino]-tris(hydroksymetylo)metan), kwas hialuronowy, poloksamer, żel kolagenowy, żel alginianowy.
14. Kompozycja według dowolnego z poprzednich zastrz. od 11 do 13, zawierająca bufor oraz elektroprzędzone mikrorusztowania, które zawieszone w buforze tworzą zawiesinę nieagregujących mikrocząstek, a każde mikrorusztowanie stanowi pojedynczy nośnik o grubości od 0,01 do 0,2 mm oraz o kształcie walca o średnicy podstawy wynoszącej od 0,1 do 0,4 mm albo graniastosłupa o długości boku podstawy wynoszącym od 0,04 do 0,4 mm, a powierzchnia każdego mikrorusztowania jest zmodyfikowana chemicznie roztworem NaOH lub fizycznie roztworem białka, do zastosowania w leczeniu uszkodzeń kości, chrząstek lub krążków międzykręgowych.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437078A PL244645B1 (pl) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | Sposób otrzymywania wstrzykiwalnego biokompatybilnego nośnika leków, komórek lub ich kombinacji, w postaci mikrorusztowań, kompozycja do podawania przez wstrzykiwanie zawierająca wspomniane nośniki oraz jej zastosowanie |
| EP22756623.9A EP4294373A4 (en) | 2021-02-22 | 2022-02-03 | METHOD FOR THE PREPARATION OF INJECTABLE BIOCOMPATIBLE DRUG DELIVERY VEHICLES, CELL CARRIERS OR COMBINATIONS THEREOF |
| US18/546,259 US20240299619A1 (en) | 2021-02-22 | 2022-02-03 | Method for obtaining injectable biocompatible drug delivery vehicles, cell carriers or combinations thereof, in the form of microscaffolds, an injectable composition containing said vehicles, and its application |
| PCT/PL2022/050004 WO2022177454A1 (en) | 2021-02-22 | 2022-02-03 | A method for obtaining injectable biocompatible drug delivery vehicles, cell carriers or combinations thereof, in the form of microscaffolds, an injectable composition containing said vehicles, and its applications |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437078A PL244645B1 (pl) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | Sposób otrzymywania wstrzykiwalnego biokompatybilnego nośnika leków, komórek lub ich kombinacji, w postaci mikrorusztowań, kompozycja do podawania przez wstrzykiwanie zawierająca wspomniane nośniki oraz jej zastosowanie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL437078A1 PL437078A1 (pl) | 2022-08-29 |
| PL244645B1 true PL244645B1 (pl) | 2024-02-19 |
Family
ID=82931568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL437078A PL244645B1 (pl) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | Sposób otrzymywania wstrzykiwalnego biokompatybilnego nośnika leków, komórek lub ich kombinacji, w postaci mikrorusztowań, kompozycja do podawania przez wstrzykiwanie zawierająca wspomniane nośniki oraz jej zastosowanie |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240299619A1 (pl) |
| EP (1) | EP4294373A4 (pl) |
| PL (1) | PL244645B1 (pl) |
| WO (1) | WO2022177454A1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120458830A (zh) * | 2025-06-18 | 2025-08-12 | 广东楠沃医疗科技有限公司 | 一种伤口促愈医用敷料及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2701745B1 (en) | 2011-04-28 | 2018-07-11 | President and Fellows of Harvard College | Injectable preformed macroscopic 3-dimensional scaffolds for minimally invasive administration |
| WO2013055889A2 (en) | 2011-10-14 | 2013-04-18 | Innovative Surface Technologies, Inc. | Implantable scaffolds and methods of use |
| DE102013212699A1 (de) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Dreidimensionale, poröse Struktur aus Nanofaservlies-Fragmenten und Verfahren zu deren Herstellung |
| GB2544748B (en) | 2015-11-24 | 2020-07-22 | The Electrospinning Company Ltd | Microscaffold |
| KR102311928B1 (ko) * | 2019-05-13 | 2021-10-13 | 연세대학교 산학협력단 | 주사 가능한 나노섬유-하이드로젤 복합 입자 및 그 제조방법 |
| KR102135641B1 (ko) | 2020-05-15 | 2020-07-20 | 연세대학교 산학협력단 | 주사 가능한 3차원 나노섬유 스캐폴드 및 이의 제조방법 |
-
2021
- 2021-02-22 PL PL437078A patent/PL244645B1/pl unknown
-
2022
- 2022-02-03 WO PCT/PL2022/050004 patent/WO2022177454A1/en not_active Ceased
- 2022-02-03 EP EP22756623.9A patent/EP4294373A4/en active Pending
- 2022-02-03 US US18/546,259 patent/US20240299619A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL437078A1 (pl) | 2022-08-29 |
| WO2022177454A1 (en) | 2022-08-25 |
| US20240299619A1 (en) | 2024-09-12 |
| EP4294373A4 (en) | 2025-02-19 |
| EP4294373A1 (en) | 2023-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yao et al. | Three dimensional electrospun PCL/PLA blend nanofibrous scaffolds with significantly improved stem cells osteogenic differentiation and cranial bone formation | |
| Liu et al. | Electrospinning and 3D printed hybrid bi-layer scaffold for guided bone regeneration | |
| CA2621206C (en) | Fibrous 3-dimensional scaffold via electrospinning for tissue regeneration and method for preparing the same | |
| Reverchon et al. | Supercritical fluids in 3-D tissue engineering | |
| Venugopal et al. | Interaction of cells and nanofiber scaffolds in tissue engineering | |
| Woodruff et al. | The return of a forgotten polymer—Polycaprolactone in the 21st century | |
| US6991652B2 (en) | Tissue engineering composite | |
| Martins et al. | Electrospun nanostructured scaffolds for tissue engineering applications | |
| Cipitria et al. | Design, fabrication and characterization of PCL electrospun scaffolds—a review | |
| Sokolsky-Papkov et al. | Polymer carriers for drug delivery in tissue engineering | |
| US8871237B2 (en) | Medical scaffold, methods of fabrication and using thereof | |
| US7022522B2 (en) | Macroporous polymer scaffold containing calcium phosphate particles | |
| Ashammakhi et al. | Advancing tissue engineering by using electrospun nanofibers | |
| Chen et al. | A three-dimensional dual-layer nano/microfibrous structure of electrospun chitosan/poly (d, l-lactide) membrane for the improvement of cytocompatibility | |
| Kim et al. | In vivo osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells in thermosensitive MPEG–PCL diblock copolymer gels | |
| KR20080065606A (ko) | 세포 이식 방법 | |
| WO2008069760A1 (en) | Three-dimensional porous hybrid scaffold and manufacture thereof | |
| WO2008039530A2 (en) | Cell-nanofiber composite and cell-nanofiber-hydrogel composite amalgam based engineered intervertebral disc | |
| WO2009099570A2 (en) | Aligned scaffolding system for skeletal muscle regeneration | |
| JP2009540878A (ja) | 生体分子が結合した生体模倣足場 | |
| WO2015007797A1 (en) | Three-dimensional scaffold functionalized with micro-tissues for tissue regeneration | |
| US20160136330A1 (en) | Three-Dimensional Scaffold Functionalized with Micro-Tissues for Tissue Regeneration | |
| Kim et al. | Evaluation of various types of scaffold for tissue engineered intervertebral disc | |
| Gualandi | Porous polymeric bioresorbable scaffolds for tissue engineering | |
| US20240299619A1 (en) | Method for obtaining injectable biocompatible drug delivery vehicles, cell carriers or combinations thereof, in the form of microscaffolds, an injectable composition containing said vehicles, and its application |