[发明专利]人造角膜后界膜

说明书

本发明涉及用于制备角膜内皮组织的方法和手段，并且提供一种结构化人造构造物，其实现了从人或动物体外的分离细胞新生成角膜内皮。

技术领域

本发明涉及用于生产哺乳动物眼角膜内皮组织的方法和手段，并且提供一种结构化的人造构造物，其能够从身体外的隔离细胞形成角膜内皮。

背景技术

眼睛角膜的透明度对于视力至关重要。最重要的是，它需要完整的内皮组织(角膜内皮)。角膜背面的这种单层内皮与无细胞的基底膜直接接触，所谓的角膜后界膜，其从角膜的主层、基质分隔开。在健康角膜中，角膜后界膜基本上由VIII型胶原和层粘连蛋白组成。它具有规则的空间结构，其对应于内皮细胞的结构。内皮主动从角膜后界膜排出基质，避免水分堆积和水肿的形成，和由此导致的角膜的不透明。

人的角膜内皮细胞在G1期停滞，并且在体内仅具有有限的增殖能力。这种无法分裂意味着，在角膜损伤的情况下，无论是由于炎症过程还是由于机械创伤，而且由于自然衰老过程，内皮的不可挽回的破坏可能会发生，在最坏的情况下，视力可能由于角膜不透明度而完全丧失。尽管死亡的内皮细胞被邻近细胞所取代，它们变得更大并且迁移到间隙中，以继续确保内皮的紧密度和功能。然而，这种修复机制非常有限。

角膜内皮细胞损失目前仅限于通过医疗措施对抗。经常使用的方法是在所谓的穿孔角膜移植术中用供体角膜替代整个老化的角膜。然而，经常发生临床并发症，其导致眼睛的停止恢复或缺乏恢复，例如慢性干燥的眼睛，角膜血管变性，并且在最坏的情况下排斥外源供体材料。

除了这种整体替换之外，现在已经建立了方法，其中在局部去除损伤的内皮与其角膜后界膜(Descemetorhexis)之后，紧接着通过角膜巩膜-角膜隧道，将由角膜内皮和附着的角膜后界膜组成的层状移植物和一部分临近的后基质从供体角膜引入到接受者的前室。通过这种特定移植，移植的常见风险和手术的副作用相对于整体移植减少了。然而，还有一些尚未解决的技术问题。

这种角膜组织同种异体移植的问题是内皮细胞的丧失。供体眼的制备技术，储存方式和使用的营养培养基，输送以及对供体组织的围手术期处理总是导致移植物中内皮细胞的或多或少明显的损失。除了外来组织的免疫反应性排异之外，这些因素也可能导致原发性移植失败，使得移植的内皮组织不起作用并且不康复。

发明内容

本发明的目的是克服角膜内皮组织的临床修复中的这些缺点。特别地，同种异体移植物的已知缺点，同时特别是外植体供体组织中内皮细胞的细胞死亡问题应当减少。

本发明提供了用于生产新型的生物内皮植入物的方法和手段，其克服了已知移植物的上述缺点：在新型人造角膜后界膜上的，从分离的细胞组织培养中重新产生的角膜内皮组织。

发明人惊奇地发现，通过一种特别的人造构造物，其特定地复制存在于健康角膜中的角膜后界膜，分离的全能或多能干细胞可以被激活，以高细胞密度重新形成功能性角膜内皮组织，其与本发明的人造后界膜构造物本身可以一起植入患者的眼睛，以完全替代失去的角膜内皮的功能。

因此，本发明提供了一种人造的后界膜构造物，其特别适用于支持或实现机械力转导分化生物细胞，特别是多能或全能细胞，在体外形成角膜内皮组织。

不希望受理论束缚，在将分离的细胞接种到根据本发明的后界膜构造物之后，发生这些细胞的机械力转导分化，从而形成功能性角膜内皮组织。因此，可以使用接受者本身的自体细胞，特别是多能性细胞或全能细胞。因此，可以提供由接受者自己的细胞组成的人造角膜植入物，并且其中通过体外组织培养中的合适的培养措施，可以选择细胞数量和细胞密度，使得可能的周围或术后细胞死亡可以补偿。在移植后，移植的内皮组织的功能被长期保留，并且可以实现完全的长期康复。

根据本发明，后界膜构造物由大致球罩形的基体，在该基体表面的内凹侧(空腔)上形成有蜂窝结构体。基体表面的空间蜂窝结构可以通过合适的微结构化方法产生。