[发明专利]有或无氧气输送的堆叠组织包封装置的系统

说明书

一种系统，其具有两个或两个以上的堆叠在一起的包封装置。所述包封装置用于容纳细胞，例如但不限于用于调节血糖的胰岛细胞或干细胞衍生的β细胞等、或能够产生和释放有益于身体的治疗剂的其他细胞或球型体。该系统也可以具有氧气输送，或者有时也没有外源氧气输送，且该装置的血管化有利于向细胞提供氧气和其他所需的营养物质。本发明所述的系统可以与人工胰腺等其他治疗方法结合使用。并且，将所述装置堆叠并在所述装置之间或周围形成血管可以允许减少植入所需的空间。

交叉引用

本申请要求于2016年11月3日提交的美国专利申请No. 62/417,017的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及针对细胞（例如但不限于用于调节血糖的胰岛细胞或干细胞衍生的β细胞等、或可产生且释放益于身体的治疗剂的其他细胞或球型体）的包封装置，更具体地涉及包括由两个、三个或更多个包封装置堆叠在一起而形成的包封装置的系统，所述多个包封装置之间或周围能够形成血管。

政府支持

本发明是在政府支持下完成的，国家卫生研究院（NIH）授予的批准号为DK106933，因此，政府拥有本发明的某些权利。

背景技术

免疫隔离或将组织植入到膜封闭装置（包封装置）中是在细胞与宿主组织分离的环境中继续维护细胞的两种处理方式。图1A和图1B为包封装置的非限制性实例。

已经惊人地发现可以植入包括多个堆叠包封装置（例如，4个装置）的系统，并且可以在所述堆叠装置之间发生血管化。而且即使在堆叠的包封装置周围和之间存在血管，所述系统（堆叠的包封装置）也很容易从动物体内移除且不会造成大出血。

因此，在所述系统（堆叠的包封装置）周围和之间血管化不仅能够在减少所需装置的占用面积（不同于将每个包封装置联排植入，包括堆叠装置的系统占用的空间会减少）的同时有利于将氧气和营养物从血液供给输送到所包封的细胞中，而且可以减少或消除对外源氧气输送的需求（通常，本领域普通技术人员会预期，若细胞被密集地包封则需要输送外源氧气）。

发明内容

本发明的特征在于一种系统，其包括两个或两个以上的针对细胞的包封装置，其中，所述包封装置相互堆叠以生成一个更厚的单元，如可由两个、三个、四个、五个或者六个装置相互堆叠。血管化发生在所述系统的内部和周围，从而在减少所需装置占用空间的同时有利于将氧气和营养物从血液供给输送到所包封的细胞中。

连接部件不覆盖全部边缘以允许血管在装置间生长。

本发明的所述系统可与人工胰腺（如葡萄糖传感器和胰岛素输液泵，或两者和控制算法的结合等）等其他治疗方法结合使用。

在一些实施方式中，植入时系统或装置中没有细胞。在一些实施方式中，一旦包封装置中存在氧气（例如，血管化已经发生），传感器即可检测到，接着细胞便会被注入所述装置中。在一些实施方式中，用户可以确定系统（或装置）中存在的氧气含量，并基于该含氧量确定要植入多少细胞。

植入可以在任何适当的部位进行，包括但不限于手臂位置，腿部位置，躯干位置等。

本发明的特征在于一种系统，所述系统至少包括第一包封装置，第一包封装置堆叠在第二包封装置上并通过连接部件（例如，缝合部等）相连接。所述连接部件允许血管在所述两个包封装置之间生长（例如，与完全密封相反，完全密封是完全将装置之间的空间合上导致血管无法生长，而这两个装置没有密封到它们之间不允许细胞穿透的程度）。所述连接部件可以将所述装置分隔开。其中，第一包封装置和第二包封装置均包括用于保持细胞的腔体和（例如所述细胞周围的）血管化膜。血管可以包围系统的至少一部分，并且设置在第一包封装置和第二包封装置之间的至少一部分空间中。