[发明专利]可脱离的表面

说明书

本发明涉及一种表面，在所述表面上，细胞优选哺乳动物细胞附着并且增生，而且该表面使所述附着的细胞能够从该表面脱离，所述细胞可以用于各种治疗性和美容性的组织工程/外科手术。

组织工程是一种同许多临床和美容手术领域相关的一种新生学科。更加具体地，组织工程涉及置换和/或恢复和/或修复受损的和/或罹病的组织，以把该组织和/或器官恢复到一种功能状态。举例说，但不是以限定的方式，组织工程可以用在对修复由于挫伤，或烧伤，或由于静脉或糖尿病溃疡组织衰退而不愈合的结果产生的创伤提供皮移植片上。另外，组织工程还实行于：置换诸如因关节炎之类的退行性病变受累的关节；置换因种种环境因素(如吸烟、饮食)和/或先天性心脏病受损的冠状动脉，包括置换动脉瓣膜/心脏瓣膜；器官移植；修复胃溃疡；置换如骨质疏松之类病患的骨组织、置换神经肌肉疾病受累的或外伤受损的神经和肌肉及置换膀胱的材料以治疗泌尿疾病。

可惜，离体培养细胞/组织只代表组织工程面临的部分问题。在许多实例中，培养基中的细胞生长并非主要的障碍。把细胞/组织，经一种适当的载体(举例说，但不是以限定的方式，培养着物、假体、植入物、三维间质支架、细胞外间质蛋白涂复的敷料、绷带、石膏)转移，使所述细胞/组织加入到受治疗的患者体内，代表一种深远的，更加棘手的问题。适于转移置换组织的载体要用于组织工程就必须满足某些要求。例如转移载体可供选择地具有以下的特性：

(i)它们提供一个细胞可以牢固地附着于其上的表面；

(ii)它们让附着的细胞能够不受附着表面的防碍而生长和分裂；

(iii)在适用时，它们提供一种不影响附着的细胞的分化(或者未分化)状态的附着表面；

(iv)它们把细胞保持在无菌的且免疫学上静息的状态；

(v)它们以对患者的毒性微小；

(vi)它们不传播细菌或者病毒性疾病；及

(vii)它们提供一种使附着的细胞可以容易地脱离然后因此侵入需要置换、恢复或者说修复的组织位置中的表面。

已经识别出了数种表面，其提供使细胞可以在其上附着、在培养物中生长和增生的基底，并且表达上述特性的细胞类型的卓越的例子是一种角质细胞。

用于支持细胞的附着和增生及生长的优选基底是胶原I，但其它的也已被研究(1)，例如在胶原-糖胺聚糖(C-GAG)基底上接种或者说沉积的，然后移植到烧伤处以形成培养的代用皮肤(CSS)的角质细胞，在14-28天之后发育成永久性的皮肤组织(2)。角质细胞也能够离体地在合成的亲水聚合物支架上生长(3)。已经有人把角质细胞移植到聚(羟乙基异丁烯酯)支架上，并且这些细胞展示了改进了的创面愈合，与非重建的表皮和正常人类皮肤的细胞角质型式无区别(4)。先前的研究展示含羧酸等离子体共聚物是如何在7天的时间内支持角质细胞的附着和增生的(5)。

人们还研究了细胞外间质蛋白质对人类角质细胞的附着、增生及转移到皮肤创面模型的影响(6)。发现单凝胶、胶原I和胶原IV促进初始附着；而RGD、玻璃粘连蛋白、纤维结合蛋白和受过辐照的3T3成纤维细胞不促进。还发现细胞的增生受到单凝胶、胶原I、胶原IV和受过辐照的3T3成纤维细胞的积极影响(但是程度上低于初始附着受到的)。在后述的基底上增生的角质细胞保持转移到一种简单的离体创面模型上的能力。

在确定的表面上培养细胞还极少对分化的细胞提出挑战。例如一般用于研究分化的细胞类型的成纤维细胞在培养中保持了很大的多效性并且相对地容易培养。相反，角质细胞一般地会在活体内经历程序性的分化从基底表皮层(在此它们与附着在下皮层的基膜接触)向上部的皮层移动。在较后的层中它们丢失其胞核并且经历终末分化。一旦通过一定的分化点后它们就不能够迁移和增生了，并且主要地起皮肤的屏障作用。

培养中的角质细胞在多数培养条件下经历最终末分化并且对过早分化产生的不利条件作出反应。因此，挑战在于建立一种表面，理想地，该表面本身不促进分化，并且该表面可以通过理想地与适当的培养基结合来保持细胞，诸如角质细胞，于一种增生的表现型，在此种表现型中它们能够附着并且接着转移到一种离体的创面模型上。

在考虑组织工程和创伤修复时，可以有几个不同的方法供使用。当前研究的产品和治疗一般地分为三个类型：表皮置换、皮置换和代用皮肤。