本發(fā)明專利技術(shù)包括從骨髓或臍帶血回收的干細(xì)胞和祖細(xì)胞組合物，其包含大多數(shù)活的CD34+細(xì)胞以及基本上消耗的位于原始樣品中的紅細(xì)胞，無需任何異生素添加劑以幫助細(xì)胞分離。本發(fā)明專利技術(shù)還包括用于制備組合物的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括袋組和處理設(shè)備，所述處理設(shè)備利用光學(xué)傳感器、微控制器、伺服電動(dòng)機(jī)、加速計(jì)、測壓儀和電池。該系統(tǒng)和方法利用離心，以使細(xì)胞分為數(shù)層并且隨后將干細(xì)胞分離且轉(zhuǎn)移到干細(xì)胞袋內(nèi)。處理設(shè)備的微控制器接受來自設(shè)備的加速計(jì)、測壓儀和光學(xué)傳感器的輸入，以指導(dǎo)袋組中的計(jì)量閥打開且關(guān)閉，以允許轉(zhuǎn)移盡可能多的干細(xì)胞與盡可能少的紅細(xì)胞。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)包括從骨髓或臍帶血回收的干細(xì)胞和祖細(xì)胞組合物，其包含大多數(shù)活的CD34+細(xì)胞以及基本上消耗的位于原始樣品中的紅細(xì)胞，無需任何異生素添加劑以幫助細(xì)胞分離。本專利技術(shù)還包括用于制備組合物的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括袋組和處理設(shè)備，所述處理設(shè)備利用光學(xué)傳感器、微控制器、伺服電動(dòng)機(jī)、加速計(jì)、測壓儀和電池。該系統(tǒng)和方法利用離心，以使細(xì)胞分為數(shù)層并且隨后將干細(xì)胞分離且轉(zhuǎn)移到干細(xì)胞袋內(nèi)。處理設(shè)備的微控制器接受來自設(shè)備的加速計(jì)、測壓儀和光學(xué)傳感器的輸入，以指導(dǎo)袋組中的計(jì)量閥打開且關(guān)閉，以允許轉(zhuǎn)移盡可能多的干細(xì)胞與盡可能少的紅細(xì)胞。【專利說明】從骨髓或臍帶血回收的干細(xì)胞和祖細(xì)胞組合物；用于制備其的系統(tǒng)和方法本申請(qǐng)為申請(qǐng)?zhí)枮?00780053147.5的分案申請(qǐng)，要求2007年3月28日的優(yōu)先權(quán)。_2] 與相關(guān)_請(qǐng)的交叉參考根據(jù)35U.S.C.§ 120，本申請(qǐng)是于2002年4月8日提交的共同未決的美國專利申請(qǐng)系列號(hào)10/118，291的部分繼續(xù)申請(qǐng)，并且要求其優(yōu)先權(quán)，所述美國專利申請(qǐng)的完整公開內(nèi)容引入本文作為參考。根據(jù)35U.S.C.§ 120，本申請(qǐng)還是于2007年3月28日提交的共同未決的美國專利申請(qǐng)系列號(hào)11/664,212的部分繼續(xù)申請(qǐng)，并且要求其優(yōu)先權(quán)，所述美國專利申請(qǐng)是來自于2005年8月16日提交的國際申請(qǐng)系列號(hào)PCT/US2005/029288的35U.S.C.§371國家階段申請(qǐng)，并且要求其優(yōu)先權(quán)，所述國際申請(qǐng)指定美國并根據(jù)PCTArticle21 (2)于2006年4月13日作為國際申請(qǐng)?zhí)朩02006/038993A2以英文公開，并且其依次要求于2004年9月30日提交的美國專利申請(qǐng)系列號(hào)10/957,095的優(yōu)先權(quán)，所述美國專利申請(qǐng)于2007年5月I日作為美國專利號(hào)7，211，191授權(quán)，所述專利的所有公開內(nèi)容整體引入本文作為參考。專利技術(shù)背景1.專利
總的來說，本專利技術(shù)涉及用于從人骨髓或臍帶血回收特定細(xì)胞群體的方法和裝置。具體地，本專利技術(shù)包括用于高效回收(分離且分開)位于骨髓或臍帶血中的干細(xì)胞和祖細(xì)胞，并且取出過量紅細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、血小板和血漿的系統(tǒng)和方法，無需借助于通常用于改善干細(xì)胞回收效率的異生素添加剤。該系統(tǒng)包括無菌、功能上封閉的袋組(bag set)以及設(shè)計(jì)為在離心場中操作的微處理器控制的電機(jī)械和光學(xué)設(shè)備，所述設(shè)備基于其大小和密度使細(xì)胞群體分開，并且隨后將這些干細(xì)胞和祖細(xì)胞以預(yù)定最終體積轉(zhuǎn)移至干細(xì)胞袋。本專利技術(shù)還包括由人骨髓或臍帶血制備的干細(xì)胞和祖細(xì)胞組合物，其可用于立即使用或用于貯存和隨后使用。_7] 2.相關(guān)技術(shù)描述為了本說明書和權(quán)利要求的目的，使用下述定義:“自體使用”意指人細(xì)胞或組織植入、移植、輸注或轉(zhuǎn)移回細(xì)胞或組織從其回收的個(gè)體內(nèi)。“類晶體”意指用于電解質(zhì)替換或增加血管內(nèi)體積的等滲鹽和/或葡萄糖溶液，例如鹽水溶液、林格氏(Ringer’s)乳酸鹽溶液或5%葡萄糖水溶液。“造血干細(xì)胞”是產(chǎn)生許多類型的血細(xì)胞包括紅細(xì)胞(RBCs)、白血球、白細(xì)胞(WBCs)和血小板的多能干細(xì)胞。“白血球”或白細(xì)胞是造血譜系中的細(xì)胞,其主要包括單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞，并且表達(dá)細(xì)胞表面抗原⑶45 (⑶45+細(xì)胞)。“淋巴細(xì)胞”是如通過Sysmex XE-2100測量的淋巴樣譜系細(xì)胞，其可以包括成熟淋巴細(xì)胞(T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞)以及發(fā)育中的淋巴細(xì)胞例如淋巴母細(xì)胞。“最低限度處理的骨髄或臍帶血”意指用于干細(xì)胞和祖細(xì)胞的抗凝(例如用肝素或檸檬酸鹽)骨髄或臍帶血處理，其不包括添加化學(xué)物質(zhì)(除水，類晶體，或滅菌、防腐或貯存試劑外)，并且不改變細(xì)胞或組織的相關(guān)生物特征。“單核細(xì)胞”是如通過Sysmex XE-2100測量的髓樣譜系細(xì)胞，其可以包括成熟單核細(xì)胞和發(fā)育中的單核細(xì)胞例如成單核細(xì)胞。“單核的細(xì)胞”(MNC)是造血譜系中的細(xì)胞，其包括單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞。“嗜中性粒細(xì)胞”是如通過Sysmex XE-2100測量的髓樣譜系細(xì)胞，其可以包括多形核嗜中性粒細(xì)胞和發(fā)育中的嗜中性粒細(xì)胞，例如帶形、晚幼粒細(xì)胞、中幼粒細(xì)胞和成粒細(xì)胞。“血小板”是如通過Sysmex XE-2100測量的巨核細(xì)胞系細(xì)胞，其可以包括成熟血小板(凝血細(xì)胞)。“祖細(xì)胞”是通過一系列細(xì)胞分裂產(chǎn)生不同細(xì)胞譜系的干細(xì)胞直接后代。“紅細(xì)胞”如通過Sysmex XE-2100測量的紅細(xì)胞系細(xì)胞，其包括成熟RBC而不是具核紅細(xì)胞。“干細(xì)胞”是具有3種一般性質(zhì)的多能細(xì)胞:(I)它們能夠長期分裂且更新其自身；(2)它們是非特化的；和(3)它們可以產(chǎn)生不同的特化細(xì)胞類型。關(guān)于干細(xì)胞的細(xì)胞表面抗原標(biāo)記是CD34抗原，升高的胞內(nèi)酶醛脫氫酶(ALDH)濃度也是這樣。“斯托克斯定律(Stoke’ sLaw)”是描述顆粒在重力加速度過程中在粘性液體中的沉降速度的數(shù)學(xué)公式(Vg=d2 (Pl-P2)/18iixG)，其中:? Vg=沉降速度，? d=顆粒直徑，? Pl=顆粒密度，*P2=液體密度，? G=重力加速度，和? U =液體粘度。“Sysmex XE-2100”是由Sysmex Corp, Kobe, Japan制造的自動(dòng)化血液學(xué)細(xì)胞分析儀，其通過流式細(xì)胞術(shù)區(qū)分且定量造血細(xì)胞，發(fā)射半導(dǎo)體激光束，并且檢測3種光信號(hào):向前散射、側(cè)向散射和側(cè)向熒光。“總具核細(xì)胞”(TNC)是WBCs和具核RBCs。“異生素添加剤”和“異生素試劑”意指并非人體的天然組分的化學(xué)物質(zhì)，其有意加入收集的骨髄或臍帶血中用于達(dá)到細(xì)胞分離過程性能特征中的變化的目的，如果不添加其，所述變化將不發(fā)生。異生素添加劑的例子是:`1.沉降試劑(例如，羥乙基淀粉、葡聚糖或明膠)；2?密度梯度介質(zhì)(例如，F(xiàn)ieoll?, Percoll?);和3.用于細(xì)胞表面大分子細(xì)胞的親和分子(例如單克隆抗體、與順磁珠結(jié)合的單克隆抗體)。迄今，盡管干細(xì)胞的巨大臨床潛力，但無干細(xì)胞治療已收到FDA許可用于人使用。證實(shí)臨床功效和安全性且獲得干細(xì)胞治療的管理許可的主要障礙是，用于從骨髄或臍帶血分離干細(xì)胞群體的現(xiàn)有設(shè)備和方法具有ー個(gè)或多個(gè)下述明顯局限性:它們是冒微生物污染危險(xiǎn)的開放系統(tǒng)；它們是時(shí)間和勞動(dòng)カ密集的；它們需要添加不希望有且昂貴的異生素試劑；它們以平均40-75%的非常低效率回收干細(xì)胞；并且它們與用于組織再生的臍帶血或骨髓量不相客。在干細(xì)胞治療嚴(yán)重和頻繁的人疾病的廣泛使用可以發(fā)生前，所述疾病例如心肌梗死、缺血、糖尿病和皮膚傷ロ，必須克服3個(gè)關(guān)鍵障礙:1.臨床試驗(yàn)必須證實(shí)干細(xì)胞治療的功效和安全性；2.必須獲得由健康管理機(jī)構(gòu)，特別是食品藥品監(jiān)瞀管理局(FDA)細(xì)胞、組織和基因治療辦公室(Office of Cell, Tissue and Gene Therapy) (OCTGT)的管理許可；和3.必須開發(fā)用于從最低限度處理的骨髄或臍帶血快速和簡單回收活的干細(xì)胞和祖細(xì)胞的實(shí)用方法，其不依賴于使用異生素添加劑以取出過量血漿、紅細(xì)胞和粒細(xì)胞。 除造血干細(xì)胞外，目前已知骨髄和臍帶血包含具有用于組織再生且增強(qiáng)傷ロ愈合的潛在治療價(jià)值的其他類型干細(xì)胞和祖細(xì)胞。先前命名為骨髓基質(zhì)細(xì)胞的間充質(zhì)干細(xì)胞可以產(chǎn)生骨、軟骨、脂肪、肌肉和結(jié)締組織，并且是ALDH Br+。位于骨髓中的內(nèi)皮祖細(xì)胞是從造血干細(xì)胞傳下來的原始細(xì)胞本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于從骨髓或臍帶血制備干細(xì)胞產(chǎn)物的系統(tǒng)，其包括：a.袋組，包括容納收集的骨髓或臍帶血的處理袋、紅細(xì)胞濃縮袋、干細(xì)胞袋和計(jì)量閥，其中所述計(jì)量閥與所述處理袋、所述紅細(xì)胞濃縮袋和所述干細(xì)胞袋連接；b.處理設(shè)備，所述袋組安裝到其內(nèi)，并且包括微控制器、電動(dòng)機(jī)、光學(xué)傳感器、LED、測壓儀和加速計(jì)，c.所述微控制器可操作地偶聯(lián)至所述電動(dòng)機(jī)、所述光學(xué)傳感器、所述LED、所述測壓儀和所述加速計(jì)；d.當(dāng)所述袋組包含在所述處理設(shè)備中時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)與所述計(jì)量閥可操作地偶聯(lián)；e.其中所述微控制器被設(shè)定為接受來自所述加速計(jì)的輸入，其中在所述處理設(shè)備中所述計(jì)量閥關(guān)閉，所述袋組以第一g力被離心，所述第一g力足夠使所述處理袋中的骨髓或臍帶血分層為包含紅細(xì)胞的層，包含白細(xì)胞/干細(xì)胞和祖細(xì)胞的層，以及包含血漿的層；和f.其中所述微控制器被設(shè)定為在骨髓或臍帶血在所述處理袋中被分層后接受來自所述加速計(jì)的輸入，其中在所述處理設(shè)備中所述袋組以第二g力被離心，所述第二g力低于所述第一g力，然后控制所述電動(dòng)機(jī)，促使所述計(jì)量閥打開所述處理袋與所述紅細(xì)胞濃縮袋之間的流體通道，以允許相當(dāng)一部分所述紅細(xì)胞從所述處理袋轉(zhuǎn)移至所述紅細(xì)胞濃縮袋，然后響應(yīng)所述光學(xué)傳感器，控制所述電動(dòng)機(jī)，促使所述計(jì)量閥關(guān)閉所述處理袋與所述紅細(xì)胞濃縮袋之間的所述流體通道，所述光學(xué)傳感器檢測在所述處理袋的頂部邊緣和底部出口之間水平通過所述處理袋的來自所述LED的透光率的一組量；和g.其中所述微控制器被設(shè)定為在促使所述計(jì)量閥關(guān)閉所述處理袋與所述紅細(xì)胞濃縮袋之間的所述流體通道后接受來自所述加速計(jì)的輸入，其中在所述處理設(shè)備中所述袋組以第三g力被離心，然后控制所述電動(dòng)機(jī)，促使所述計(jì)量閥接連多次打開和關(guān)閉所述處理袋與所述紅細(xì)胞濃縮袋之間的所述流體通道以相繼重復(fù)打開和關(guān)閉所述處理袋與所述紅細(xì)胞濃縮袋之間的所述流體通道接連重復(fù)的、不連續(xù)時(shí)間量，以允許另一部分所述紅細(xì)胞從所述處理袋轉(zhuǎn)移至所述紅細(xì)胞濃縮袋，然后響應(yīng)所述光學(xué)傳感器，控制所述電動(dòng)機(jī)，促使所述計(jì)量閥 關(guān)閉所述處理袋與所述紅細(xì)胞濃縮袋之間的所述流體通道，所述光學(xué)傳感器檢測在所述處理袋的所述頂部邊緣和所述底部出口之間所述水平的通過所述處理袋的來自所述LED的透光率的變化速率的降低；和h.其中所述微控制器被設(shè)定為響應(yīng)所述微控制器接受的來自所述測壓儀測量所述干細(xì)胞袋重量的輸入，使所述干細(xì)胞袋校準(zhǔn)為零；和i.其中所述微控制器被設(shè)定為在所述干細(xì)胞袋校準(zhǔn)為零后控制所述電動(dòng)機(jī)，促使所述計(jì)量閥接連多次打開和關(guān)閉所述處理袋與所述紅細(xì)胞濃縮袋之間的所述流體通道以相繼重復(fù)打開和關(guān)閉所述處理袋與所述紅細(xì)胞濃縮袋之間的所述流體通道接連重復(fù)的、不連續(xù)時(shí)間量，以足夠使至少剩余的紅細(xì)胞以及白細(xì)胞/干細(xì)胞和祖細(xì)胞層轉(zhuǎn)移至所述干細(xì)胞袋然后響應(yīng)所述微控制器對(duì)來自預(yù)設(shè)重量的所述測壓儀輸入的接受，控制所述電動(dòng)機(jī)，促使所述計(jì)量閥關(guān)閉所述處理袋與所述干細(xì)胞袋之間的所述流體通道。...
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：PH科埃略，BA貝克，JR查普曼，李俊之，RS蔡爾德斯，P埃曼努埃爾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：熱起源公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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