TW201400101A - 修補、增生軟骨組織的方法及軟骨組織缺損的治療方法 - Google Patents
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Abstract
一種修補軟骨組織的方法,其包括以下步驟:附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物;以及植入組合物於一個體內。本發明另提供一種軟骨組織缺損的治療方法以及一種軟骨組織增生的方法。利用本發明之方法,可透過附著於支架上之內皮先驅細胞安全且快速地修補或增生軟骨組織,以達到治療或維持生理機能的目的。
Description
本發明係關於一種修補或增生軟骨組織之方法及其應用,特別關於一種利用內皮先驅細胞以修補或增生軟骨組織之方法及其應用。
軟骨組織位於骨骼和骨骼的關節交接面,是一層厚約1至2毫米的白色透明組織,主要功能在於傳遞骨組織的應力、吸收硬骨層對關節面的衝擊力、降低關節面之間的摩擦力,以及配合肌肉韌帶組織使關節活動產生不同方向的滑動及滾動等運動模式,因此,軟骨組織能夠保護關節內的骨組織,並且避免骨頭承受外在力量時的磨損。
然而,軟骨組織是一種無血管、淋巴系統以及神經的結締組織,主要為透明軟骨(Hyaline Cartilage)、第二型膠原蛋白(type II collagen)、醣蛋白(proteoglycans)組成。一旦軟骨組織受損,由於鄰近軟骨細胞的數目非常有限且軟骨細胞本身再生能力有限,不足以修復損傷,更何況還有受限於細胞外基質的包覆,難以遷移到受傷的部位的問題。
目前已知的是,當受傷程度到達軟骨下層硬骨(subchondral bone)時,會引發修復的反應,但是所生成的新組織大多為纖維性軟骨(fibrocartilage)組織,其主要成份是為第一型膠原蛋白(type I collagen)。由於纖維
性軟骨組織缺乏應有的生物力學特性,且又無透明軟骨的功能,因此會逐漸降解(degradation),難以使骨骼恢復到傷害前的正常運動狀態。
目前用於軟骨組織修復的方法依軟骨組織受損的程度差異而有不同,針對輕症者通常使用物理治療、口服藥物或類固醇即可減輕關節疼痛及腫脹。
然而,對於軟骨組織已有磨損或剝落之患者,通常必須透過注射玻尿酸(Hyaluronic Acid)以及鑽孔手術(Drilling)等方式進行治療。而對於關節嚴重磨損的患者,只能採取手術方法來改善,甚至是直接施行人工關節置換術(Arthroplasty)。然而,金屬人工關節的壽命有限,往往需要再進行另一次手術。
而近年來,利用組織工程進行軟骨組織修復的發展相當快速,包括骨軟骨組織移植(Osteochondral grafting)或是軟骨細胞植入(Chondrocyte Implantation)。然而,兩種療法都須先透過侵入性的方式拿取其他部位的軟骨組織並再施以手術將組織或細胞植入患部,在拿取過程中,已造成新的軟骨傷害與受損。其中,軟骨細胞移植療程中患者必須經歷至少二次手術的疼痛。更甚者,還會造成細胞來源處的缺陷及退化,或者軟骨細胞的分布不均勻等問題。加上於療程中,體外培養細胞需耗時三至四週,因此患者需要經歷長時間的等候及煎熬。更重要的是,來源細胞經培養後大多係生成纖維性軟骨細胞,其主要成份為第一型膠原蛋白,而非關節軟骨所需含有第二型膠原蛋白的
透明軟骨,所能提供的修補效果有限。
因此,如何提供一種修補與治療方法,以在較短的時間內達成軟骨組織的修補,並進一步達成治療效果,且該些方法相對於習知技術具有侵入性較低,並可形成較高比例之透明軟骨組織之功效,從而改良利用組織工程修補軟骨組織以及治療軟骨組織缺陷的功效及應用範圍,已成為重要課題之一。
有鑑於上述課題,本發明之目的為提供一種修補與治療方法,以在較短的時間內達成軟骨組織的修補,並進一步達成治療效果,且該些方法相對於習知技術具有侵入性較低,並可形成較高比例之透明軟骨組織之功效,從而改良利用組織工程修補軟骨組織以及治療軟骨組織缺陷的功效及應用範圍。
為達上述目的,依據本發明之一種修補軟骨組織的方法包括以下步驟:附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物;以及植入組合物於一個體內。
在一實施例中,本發明之修補軟骨組織的方法更包括透過內皮先驅細胞誘發個體之軟骨組織與其周圍之骨組織生長之一步驟。
在一實施例中,本發明之修補軟骨組織的方法於附著內皮先驅細胞於支架前,更包括自個體的血液中取得內皮先驅細胞進行培養之一步驟。其中,內皮先驅細胞的培養
係體外培養不超過一週。
在一實施例中,本發明之修補軟骨組織的方法於植入組合物於個體前,更包括於支架上培養內皮先驅細胞之一步驟。其中,內皮先驅細胞於支架上培養不超過一天。
在一實施例中,組合物係植入個體之軟骨組織與其周圍之骨組織的鄰接處。
在一實施例中,支架之材料係為生物相容性物質。
在一實施例中,支架之材料包括聚己內酯、聚乳酸、聚甘醇酸、聚乳酸-甘醇酸共聚物、聚對二氧環已酮、聚酐、聚二酯、聚正酯、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁質或聚乙二醇。
為達上述目的,本發明另提供一種軟骨組織缺損的治療方法,包括以下步驟:附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物;以及植入組合物於一個體內。
在一實施例中,本發明之軟骨組織缺損的治療方法更包括透過內皮先驅細胞誘發個體之軟骨組織與其周圍之骨組織生長之一步驟。
在一實施例中,本發明之軟骨組織缺陷的治療方法於附著內皮先驅細胞於支架前,更包括自個體的血液中取得內皮先驅細胞進行培養之一步驟。其中,內皮先驅細胞的培養係體外培養不超過一週。
在一實施例中,本發明之軟骨組織缺陷的治療方法於植入組合物於個體前,更包括於支架上培養內皮先驅細胞之一步驟。其中,內皮先驅細胞於支架上培養不超過一天。
在一實施例中,組合物係植入個體之缺損軟骨組織與其周圍之骨組織的鄰接處。
在一實施例中,支架之材料係為生物相容性物質。
在一實施例中,支架之材料包括聚己內酯、聚乳酸、聚甘醇酸、聚乳酸-甘醇酸共聚物、聚對二氧環已酮、聚酐、聚二酯、聚正酯、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁質或聚乙二醇。
為達上述目的,本發明另提供一種軟骨組織增生的方法,包括以下步驟:附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物;以及植入組合物於軟骨組織與其周圍之骨組織的鄰接處。
在本發明中所稱之「修補」一詞意指透過物質或手段,達到恢復、維持、或改善生物組織之功能的動作。較佳地,修補係指恢復、維持、或改善已受損之生物組織之功能的動作。
承上所述,本發明所提供之一種修補、增生軟骨組織的方法及軟骨組織缺損的治療方法,係透過植入一由內皮先驅細胞與細胞支架材料結合而成之組合物於個體內,進而達成修補軟骨組織,或是使軟骨組織增生之目的。由於透過抽血等簡易程序即可取得內皮先驅細胞,故能改善過去為取骨髓幹細胞而必須進行的侵入式開刀或抽骨髓所造成的負擔。此外,利用內皮先驅細胞製成的組合物更具有培養時間短以及所需細胞數量少等優點,可以縮短軟骨修補的療程。
更佳的是,本發明之修補、增生軟骨組織的方法及軟骨組織缺損的治療方法更有以下應用上的優勢。其一,內皮先驅細胞可取自患者本身,故能避免異體,甚至異種移植可能產生的免疫排斥或是感染的問題;其二,該些方法中使用的組合物能夠誘發軟骨組織與其周圍之骨組織生長以進行修補,並高度生成透明軟骨組織,較有助提升修補效果,以及恢復患者關節完全的關節功能。在實際應用中,與習知技術相較,本發明所提供之方法具有減少手術次數,縮短療程,降低患者負擔及感染風險,卻可達到快速且有效修補軟骨組織之功效。
以下將參照相關圖式,說明依本發明較佳實施例之一種修補、增生軟骨組織的方法及軟骨組織缺損的治療方法,其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
圖1為依據本發明第一實施例之修補軟骨組織之方法的步驟流程圖。請參考圖1,在本實施例中,修補軟骨組織之方法包括以下步驟:附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物(S11);以及植入組合物於一個體內(S13)。其中,在此所稱之「個體」較佳係為一生物體,其主要包括哺乳類動物,如老鼠、人類、兔、牛、羊、豬、猴、狗、貓等,較佳係為人類。而軟骨組織較佳可以為人類關節軟骨組織。
為使本方法在實施時之各步驟的相關細節更為清楚
明瞭,以下先清楚介紹由內皮先驅細胞以及支架組成之組合物的應用方式、結構與製備方法,進而以此為基礎,具體說明如何於利用該組合物實施本發明方法。然而,特別需要提出的是,以下所舉實施例中的內容僅係為方便說明使用,並非用以限制本發明。
圖2A為依據本發明一實施例之組合物的外觀示意圖,圖2B為依據本發明一實施例之組合物的照片圖。其中,圖2A係為方便本發明描述所繪製,實際之組合物外觀如圖2B所示。請同時參考圖1、圖2A及圖2B所示,在步驟S11中,用於修補軟骨組織的組合物2包括一支架21及複數內皮先驅細胞(Endothelial Progenitor Cells,EPCs)22。其中,內皮先驅細胞22是經適當的方式取得後附著於支架21,例如使用全血血液單核細胞分離的作業方法取得。
在本實施例之步驟S13中,係以恢復或改善軟骨組織受損處的狀況為前提進行植入組合物2的動作,故當組合物2植入個體內後,可在受損處發生軟骨細胞新生,或軟骨細胞對受損處進行填補。
組合物2係可供植入個體內使用,當然,在此所稱之「植入」應可解釋包括其他可使組合物2達到鄰近軟骨組織待修補處之方式,本發明於此不限。當組合物2植入一個體時,其較佳係植入於待修補之軟骨組織鄰近處,且位於軟骨組織與其周圍之骨組織的鄰接處。
其中,支架21之材料可為生物可分解性物質、生物
可吸收性物質或生物可相容性物質,或兼具以上三種性質之任意組合之物質。其具體包括聚己內酯(polycaprolactone,PCL)、聚乳酸(polylactic acid,PLA)、聚甘醇酸(polyglycolic acid,PGA)、聚乳酸-甘醇酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic)acid,PLGA)、聚對二氧環已酮(poly(p-dioxanone))、聚酐(polyanhydride)、聚二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚正酯(polyorthoester,POE)、膠原蛋白(collagen)、明膠(gelatin)、透明質酸(hyaluronic acid)、幾丁質(chitosan)或聚乙二醇(poly(ethylene glycol),PEG),然本發明在此不限。在本實施例中,支架21之材料實質上係為聚乳酸-甘醇酸共聚物。
當中,聚乳酸-甘醇酸共聚物係由聚乳酸及甘醇酸依不同比例聚合而成。實用上,聚乳酸及甘醇酸之混合比例的範圍可由約1:1至約9:1,具體如50:50、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10。其中,聚乳酸的含量越高的共聚物,其降解速度則越慢,例如組合物2之聚乳酸及甘醇酸之混合比例係為85:15,依照此比例所形成之支架,係可供組合物2達到較佳之軟骨組織修補功效。
另外,支架21亦可以塗佈、披覆或以其他有利於細胞生長的物質修飾,其包括生長因子或天然物質,本發明於此亦不限制。支架21較佳為多孔隙支架,同樣有利於細胞附著與生長。
在本實施例中,於步驟S11前,可先進行內皮先驅細胞取得以及體外培養的作業。內皮先驅細胞22係取自於待修補軟骨組織之一個體的血液,其較佳係經由抽取該個體之血液,並透過數次離心取得純化之內皮先驅細胞22。至於體外培養的方式則可以依據一般內皮先驅細胞的體外培養方法,或參照以下實驗例所揭露者,此為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所能理解,於此不再贅述。
根據上述的材料以及比例條件備好支架21。其中,支架21的製備方法係為本發明所技術領域中具有通常知識者所能理解者,又或者可參考以下實驗例進行,於此不再贅述。其後,先將取自於個體之全血血液加入HBSS(Hank's緩衝食鹽溶液,Hank's Balanced Salt Solution),並透過例如Ficoll-Hypaque進行離心。取分層後的單核細胞部分,並再經反覆離心,將剩餘細胞培養於塗佈有纖維連接蛋白(fibronectin)的培養盤上可得內皮先驅細胞22。
接著,將含有內皮先驅細胞22的溶液注射在支架21上,並將兩者共同置於容器中進行靜置培養,以完成附著內皮先驅細胞22於支架21上之步驟S11,同時形成本發明之組合物2。詳言之,由於支架21係為一多孔隙支架,內皮先驅細胞22可以任意分佈的方式附著於支架21表面上,或附著於支架21的孔隙結構中,或兩種之組合,本發明在此不限。
承上述,在附著內皮先驅細胞22於支架21以形成組合物2之步驟S11中,僅需相當短的時間即可完成,相較
於習知技術從附著其他類型之細胞到支架,以形成組合物動輒需要超過一個月以上的時間,本發明具有修補可立即進行,縮短治療時間的優勢。其是因本發明方法在組合物2植入個體後,較佳是以組合物2在個體內軟骨組織與其周圍之骨組織的鄰接處,誘導軟骨組織與其周圍之骨組織生長或移動,以完成修補,而非傳統方法是體外培養一團組織細胞,直接填補軟骨組織之缺損。是故,本發明之內皮先驅細胞22在支架21上的培養時間短,只要能達到穩定附著的效果即可。實際應用上,培養的時間可以為一天、兩天、一週或兩週,較佳是不超過一天。基於相同原因,支架21所選用之材料無須經過表面之改質即可供使用,當然,在更佳的實施例中,支架21可以藉由表面改質的方法,進一步縮短內皮先驅細胞22附著所需的時間,本發明於此不限。
透過上述之方法形成本發明之組合物2後,接著,即根據待修補之軟骨組織位置進行植入個體的步驟S13。詳細而言,於本實施例中,組合物2係植入於軟骨組織與其周圍之骨組織的鄰接處,更佳地,組合物2係植入受損之透明軟骨(Hyaline Cartilage)組織與其下層硬骨組織的交界處,或稱受損之骨軟骨處。另外,此處所指之「受損」係為軟骨組織之磨損、軟化、破碎或消失,導致軟骨組織不全甚至是剝落的情形產生。另外,此處所指之「植入」可廣義地包含任何將組合物2置入上述位置的手段,當然,具體來說係於個體之體表面進行開創性傷口,並透過
該傷口將組合物2送入預設之處的動作。形成開創性傷口的植入方式有助醫護人員更精確地將組合物2設置於正確之位置,以提升修補之效果,但例如透過注射方式等其他手段植入組合物2於個體內,常具有可節省時間、並減輕患者疼痛的優點。
將組合物2植入待修補處後,透過附著於支架21上,內皮先驅細胞22可停留於植入位置而不會有流動甚至離開該位置的問題。進一步而言,內皮先驅細胞22係透過誘發個體之軟骨組織與其周圍之骨組織生長以進行修補。亦即,透過內皮先驅細胞22的植入,可促使軟骨組織及/或骨組織增殖、生長與分化,從而產生新生之透明軟骨細胞,並覆蓋及/或填補受損之部位。
在本實施例中,內皮先驅細胞22係由抽血之方式並加以純化而取得,在細胞來源的取得上並無侵入生物體之動作,因此個體僅需經歷將組合物2「植入」之一次性手術,故可免除透過手術或抽取骨髓等侵入性方式取得細胞,進一步降低患者的疼痛以及手術過程中可能產生之風險。
圖3為依據本發明較佳實施例之一種修補軟骨組織的方法的步驟流程圖。請參考圖3所示,在本實施例中,修補軟骨組織之方法包括以下步驟:自個體的血液中取得內皮先驅細胞進行培養(S31);附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物(S33);於支架上培養內皮先驅細胞(S35);植入組合物於一個體內(S37);以及透過內皮先
驅細胞誘發個體之軟骨組織與其周圍之骨組織生長(S39)。惟上述修補軟骨組織的方法與前述圖1所示者大致相同,且步驟細節均已揭露於上,於此不再贅述。
特別須說明的是,在上述步驟S35中,內皮先驅細胞於植入支架前係體外培養一天、兩天、一週或兩週,較佳是不超過一週,亦即,自個體內抽血後取得之內皮先驅細胞,僅需短時間的純化及培養,即可進行貼附於支架,其乃是因為本發明中使用的內皮先驅細胞較佳係作為誘發個體內的軟骨組織及/或其周圍骨組織生長,從而完成修補,故細胞用量不多,有效縮短修補的準備時間或所需時間。
另外,同前所述,於本實施例中,內皮先驅細胞於支架上培養不超過一天即可完成貼附。整體而言,自抽血取得細胞來源後七天內即可形成組合物,並將本發明之組合物植入個體進行修補,同樣可以縮短修補的準備時間或所需時間,具有節省人力、物力、及治療時間之優勢,並可加速修補之進行。
請參考圖4,本發明另提供一種軟骨組織缺損之治療方法,其包括以下步驟:附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物(S41);以及植入組合物於一個體內(S43)。
圖5為依據本發明較佳實施例之一種軟骨組織缺損之治療方法的步驟流程圖,請參考圖5所示,在本實施例中,軟骨組織缺損之治療方法包括以下步驟:自個體的血液中
取得內皮先驅細胞進行培養(S51);附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物(S53);於支架上培養內皮先驅細胞(S55);植入組合物於一個體內(S57);以及透過內皮先驅細胞誘發個體之軟骨組織與其周圍之骨組織生長(S59)。
惟不論上述圖4或圖5所示之步驟,其技術內容與實施細節均已揭露於上,並同時還可參考下述實驗例,於此不再贅述。惟要補充說明的是,此處所指之「缺損」係為軟骨組織之磨損、軟化、破碎或消失,導致軟骨組織不全甚至是剝落的情形產生;此處所指之「治療」係指將組合物投予罹患或可能發展成軟骨組織損傷或引起此等損傷之傷害/疾病之個體,以根治、減輕、緩解、醫治、預防或改善該傷害/疾病、該傷害/疾病之症狀、繼發於該傷害/疾病之病症或易發展成該傷害/疾病之狀況。本發明所指之治療方法能單獨進行或與其他藥物或療法合用,本發明於此不限。至於實施本方法時,至少要將一個組合物植入個體,但具體依據缺損的程度或範圍不同,可能需植入一個、兩個或甚至五個以上之組合物,本發明於此不限。
請參考圖6,本發明另提供一種軟骨組織增生之方法,其包括以下步驟:附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物(S61);以及植入組合物於軟骨組織與其周圍之骨組織的鄰接處(S63)。惟該些步驟的技術內容與實施細節均已實質揭露於上術數個實施例中,並同時還可參考下述實驗例,於此不再贅述。
接下來將以實驗例具體說明本發明之修補、增生軟骨組織的方法及軟骨組織缺損的治療方法之主要步驟中的相關細節,以及將組合物植入至活體組織的實際操作方式及效果。然需注意的是,以下之說明是用來詳述本發明以使此熟習該項技術者能夠據以實現,但並非用以限定本發明之範圍。
以濃度為10%之Trypsin將內皮先驅細胞培養在培養皿中。另外,將製備好之聚乳酸-甘醇酸支架浸潤於濃度75%的酒精中以將其消毒。以磷酸鹽緩衝溶液(phosphate buffered saline,PBS)清洗五次,再將聚乳酸-甘醇酸支架放入24孔微孔盤中備用。利用濃度為10%之胰蛋白酶(Trypsin)收集先前培養的內皮先驅細胞,並進行計數,調整細胞濃度至5 x 105 cells/mL以供植入使用。接著利用注射器將100 μL的細胞溶液注入含有支架之微孔盤內,並確認細胞溶液已完全覆蓋支架中後,放置於37℃的環境下生長4小時。再於37℃的環境下加入1.5 mL的培養液,並靜置培養24小時後即以電子顯微鏡在明視野下進行觀察及拍照,結果如圖7所示。
其中,圖7係為將內皮先驅細胞貼附於聚乳酸-甘醇酸支架之實驗結果圖。請參考圖7所示,箭頭所指處係為以貼附至聚乳酸-甘醇酸支架上的內皮先驅細胞。由本實驗例可知,內皮先驅細胞係可與聚乳酸-甘醇酸支架結合形成本
發明之組合物。
將四至五個月大之紐西蘭白色公兔(每隻重約2至3公斤,提供自國立成功大學實驗動物中心)於正式進行手術前先進行麻醉,於麻醉的過程中,將兔子的雙腿利用濃度1%的清潔液ethanol-iodine進行刮刷及消毒等動作。接下來再於內側髕骨上進行縱向及關節囊手術,以將膝關節暴露出來。於骨軟骨處以電鑽形成一直徑3 mm、深度3 mm之全厚度(full-thickness)缺陷,該位置係為一內側股骨髁(medial femoral condyle)之負重區域。
以無菌之生理食鹽水沖洗該露出區域。接下來,移除該缺陷處之碎片後,將兔子隨機分成三組,分別為無植入對照組(empty-defect,代號為ED)、植入對照組(PLGA-implanted,代號為PI)以及組合物植入組(EPC-PLGA)三組。ED組係在缺陷形成後,直接將傷口封起,並無植入任何材料;PI組係在缺陷形成後,將PLGA支架(無細胞附著)透過壓接的方式(press-fit fixation)置入缺陷處,再將傷口封起;而EPC-PLGA組則是在缺陷形成後,將EPC-PLGA組合物透過壓接的方式植入缺陷處,再將傷口封起。
手術後,所有實驗兔子係飼養於不鏽鋼籠內,並連續給予抗生素(Enrofloxacin,劑量為25 mg/kg)及止痛藥(Ketoprofene)三日,而於膝蓋手術處則以普威隆碘
(pocidone-iodine)塗敷七日。個組之兔子分別觀察其手術後之體重、食慾、傷口癒合狀況以及活動能力是否正常。於第四週及第十二週進行安樂死並觀察其缺陷處之變化,結果如圖8~10所示。
其中,圖8係為軟骨組織利用本發明之方法修補後之外觀圖,圖9係為利用顯微電腦斷層掃描(microCT)觀察骨組織利用本發明之方法修補後之結果圖。請同時參考圖8及圖9所示,上排及下排分別為第四週及第十二週之結果,由左至右依序為:無植入對照組(ED)、植入對照組(PI)以及組合物植入組(EPC-PLGA)。如圖所示,比較第四週三組的結果,證實利用本發明之內皮先驅細胞與聚乳酸-甘醇酸支架結合形成之組合物對軟骨組織之修補效果係較無植入對照組(ED)與植入對照組(PI)為佳,軟骨組織的缺陷處係有顯著之修補效果。而由第十二週之結果可更進一步看出組合物修補之效果。
其中,圖10係為經修補後軟骨組織之軟骨組織具有之第二型膠原蛋白之免疫組織化學染色結果。請參考圖10所示,左右二圖係分別為第四週及第十二週之結果,如圖所示,可看出經修補後之第二型膠原蛋白之狀況係如本發明之預期,且第十二週之結果較第四週之結果更為顯著。
由本實驗例可知,利用本發明方法,可有效的修補缺損之軟骨組織,並且隨著修補之天數增加,其效果更為顯著。
綜上所述,本發明所提供之一種修補、增生軟骨組織
的方法及軟骨組織缺損的治療方法,係透過植入一由內皮先驅細胞與細胞支架材料結合而成之組合物於個體內,進而達成修補軟骨組織,或是使軟骨組織增生之目的。由於透過抽血等簡易程序即可取得內皮先驅細胞,故能改善過去為取骨髓幹細胞而必須進行的侵入式開刀或抽髓所造成的負擔。此外,利用內皮先驅細胞製成的組合物更具有培養時間短以及所需細胞數量少等優點,可以縮短軟骨修補的療程。
更佳的是,本發明之修補、增生軟骨組織的方法及軟骨組織缺損的治療方法更有以下應用上的優勢。其一,內皮先驅細胞可取自患者本身,故能避免異體,甚至異種移植可能產生的免疫排斥或是感染的問題;其二,該些方法中使用的組合物能夠誘發軟骨組織與其周圍之骨組織生長以進行修補,並高度生成透明軟骨組織,較有助提升修補效果,以及恢復患者關節完全的關節功能。在實際應用中,與習知技術相較,本發明所提供之方法具有減少手術次數,縮短療程,降低患者負擔及感染風險,卻可達到快速且有效修補軟骨組織之功效。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
2‧‧‧組合物
21‧‧‧支架
22‧‧‧內皮先驅細胞
S11~S13、S31~S39、S41~S43、S51~S59、S61~S63‧‧‧步驟
圖1為依據本發明第一實施例之修補軟骨組織之方法
的步驟流程圖;圖2A為依據本發明一實施例之組合物的外觀示意圖;圖2B為依據本發明一實施例之組合物的外觀圖;圖3為依據本發明較佳實施例之一種修補軟骨組織的方法的步驟流程圖;圖4為依據本發明一實施例之軟骨組織缺損之治療方法的步驟流程圖;圖5為依據本發明較佳實施例之一種軟骨組織缺損之治療方法的步驟流程圖;圖6為依據本發明較佳實施例之一種軟骨組織增生之方法的步驟流程圖;圖7係為將內皮先驅細胞貼附於聚乳酸-甘醇酸支架之實驗結果圖;圖8係為軟骨組織利用本發明之方法修補後之外觀圖;圖9係為利用顯微電腦斷層掃描(microCT)觀察骨組織利用本發明之方法修補後之結果圖;及圖10係為經修補後軟骨組織之軟骨組織具有之第二型膠原蛋白之免疫組織化學染色結果。
S11~S13‧‧‧步驟
Claims (19)
- 一種修補軟骨組織的方法,包括以下步驟:附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物;以及植入該組合物於一個體內。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,更包括以下步驟:透過該些內皮先驅細胞誘發該個體之軟骨組織與其周圍之骨組織生長。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中於附著該些內皮先驅細胞於該支架前,更包括以下步驟:自該個體的血液中取得內皮先驅細胞進行培養。
- 如申請專利範圍第3項所述之方法,其中內皮先驅細胞的培養係體外培養不超過一週。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中於植入該組合物於該個體前,更包括以下步驟:於該支架上培養該些內皮先驅細胞。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法,其中該些內皮先驅細胞於該支架上培養不超過一天。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該組合物係植入該個體之軟骨組織與其周圍之骨組織的鄰接處。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該支架之材料係為生物相容性物質。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該支架之材料包括聚己內酯、聚乳酸、聚甘醇酸、聚乳酸-甘醇酸 共聚物、聚對二氧環已酮、聚酐、聚二酯、聚正酯、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁質或聚乙二醇。
- 一種軟骨組織缺損的治療方法,包括以下步驟:附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物;以及植入該組合物於一個體內。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療方法,更包括以下步驟:透過該些內皮先驅細胞誘發該個體之軟骨組織與其周圍之骨組織生長。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療方法,其中於附著該些內皮先驅細胞於該支架前,更包括以下步驟:自該個體的血液中取得內皮先驅細胞進行培養。
- 如申請專利範圍第12項所述之治療方法,其中內皮先驅細胞的培養係體外培養不超過一週。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療方法,其中於植入該組合物於該個體前,更包括以下步驟:於該支架上培養該些內皮先驅細胞。
- 如申請專利範圍第14項所述之治療方法,其中該些內皮先驅細胞於該支架上培養不超過一天。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療方法,其中該組合物係植入該個體之缺損軟骨組織與其周圍之骨組織的鄰接處。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療方法,其中該支 架之材料係為生物相容性物質。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療方法,其中該支架之材料包括聚己內酯、聚乳酸、聚甘醇酸、聚乳酸-甘醇酸共聚物、聚對二氧環已酮、聚酐、聚二酯、聚正酯、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁質或聚乙二醇。
- 一種軟骨組織增生的方法,包括以下步驟:附著複數內皮先驅細胞於一支架以形成一組合物;以及植入該組合物於軟骨組織與其周圍之骨組織的鄰接處。
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| TW101122499A TW201400101A (zh) | 2012-06-22 | 2012-06-22 | 修補、增生軟骨組織的方法及軟骨組織缺損的治療方法 |
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