[发明专利]用于检查用于移植的材料的装置和方法

说明书

发明领域

本发明的示例性实施方式涉及用于检查用于移植的材料的装置和方法。本发明的示例性实施方式，特别涉及使得可以检查材料是否适合用作移植物的装置和方法。

背景技术

培养的组织的移植被广泛使用。例如，皮肤伤口或皮肤疾病可能有必要进行皮肤移植。为此，可以在一个身体部位取下皮肤移植物并将其移植到另一个身体部位。然而，这样的技术可能不令人满意，特别是当存在相对大面积的皮肤伤口或皮肤疾病时。这种皮肤损伤的实例可以包括：具有大面积且深的皮肤损伤的烧伤、大的胎记或者慢性伤口。

为了避免这种问题，可以使用培养的皮肤来治疗皮肤损伤。皮肤细胞可以在活检中取出，并施用于基质或嵌入所述基质中。在基质中，皮肤细胞可以生长成真皮和表皮。以这种方式，可以培养所谓的皮肤移植物。可以使用用于进行“组织工程”的其它技术，通过该组织工程可以产生用于皮肤移植的材料。用于通过“组织工程”产生皮肤替代物的示例性技术被描述在例如T.Biedermann等人,“Tissue engineering of skin for wound coverage”European Journal of Pediatric Surgery,23(05):375–382(2013)；L.Pontiggia等人,“Optimizing in vitro culture conditions leads to a significantly shorter production time of human dermo-epidermal skin substitutes”.Pediatric Surgery International,29(3):249–256(2013)；或者D.Marino等人,“Bioengineering dermo-epidermal skin grafts with blood and lymphatic capillaries”.Science Translational Medicine,6(221):221ra14(2014)中。

使用培养的皮肤或其他用于生产皮肤替代物的技术的一个挑战，是检查材料是否适合用于移植。用于皮肤移植的材料的适用性取决于，例如，细胞的数量和/或不同细胞类型的细胞数量的比例。此外，用于皮肤移植的材料的适用性还可以取决于细胞是否、以及在何种程度上功能受损，例如细胞凋亡或坏死。

在使用其他培养的组织作为移植物(例如软骨替代物或骨替代物)时，也存在类似的挑战。

为了检查用于移植的材料的适用性，例如，可以在引入基质中之前，通过流式细胞术对充分培养的细胞群体进行分选。用所谓的“DNA计数”方法来计数充分培养的基质中的总细胞数。然而，这样的技术是昂贵且耗时的。取决于实施方式，这些技术还可能涉及对待检测其用作移植物的适用性的材料的部分破坏。此外，这些技术也仅提供有限的信息，或者不提供有关细胞的功能和/或质量的任何信息。

此外，在进行流式细胞术时，必需预先培养大量的细胞以允许测量。这是耗时且高成本的(例如，在通过基于抗体的标记进行荧光标记的情况下)。所述细胞将不可再用于患者。流式细胞术不提供有关完成培养的移植物中最终细胞计数、不同细胞类型的数量比和/或细胞质量的任何信息。

“DNA计数”法可以在一部分移植物上建立，但该方法不提供关于细胞类型和/或不同细胞类型的比例的任何信息。

发明内容

需要检查材料作为移植物的适用性的装置和方法。特别地，需要这样的装置和方法，其可以基于定量和/或定性测量的值，客观地确定材料是否表现出一种或多种使其适用于移植的性质。

使用所述装置和方法检查的材料可以包括细胞或由细胞组成。所述材料可以包括支撑材料，例如基质，例如胶原基质。所述装置和方法可以被设定为使得细胞和支撑材料(例如基质)都分别受到质量控制。替代地或另外，所述装置和方法可以被设定为，在细胞培养之后，对组织移植物中的细胞和/或支撑材料(例如基质)进行质量控制。

根据本发明的示例性实施方式，通过进行拉曼光谱法来检查材料。可以分析一个或多个拉曼光谱，从而基于拉曼光谱或基于多个拉曼光谱识别材料是否适用于移植。例如，可以分析一个或多个拉曼光谱，从而确定材料中特定细胞类型的细胞数量，和/或不同细胞类型的细胞数量的比例。

一个或多个拉曼光谱的评估使得可以客观和定量地检查材料。可以与存储在数据库中的参照光谱进行比较，从而确定哪些细胞类型存在，以及从而量化一种或多种细胞类型的细胞数量。替代地或另外，例如可以通过聚类分析来处理拉曼光谱，从而识别不同的细胞类型。