СИСТЕМА ИНКАПСУЛЯЦИИ

1. Композиция, включающая альгинат, содержащий приблизительно от 50 до 95% остатков маннуроновой кислоты, и поликатион, имеющий среднюю молекулярную массу от 10 до 40 кДа и индекс полидисперсности менее приблизительно 1,5, в которой поликатион не является поли-L-лизином.
2. Композиция по п.1, включающая приблизительно от 50 до 90% остатков маннуроновой кислоты.
3. Композиция по п.2, включающая приблизительно от 50 до 70% остатков маннуроновой кислоты.
4. Композиция по п.1, включающая альгинат с высоким содержанием маннуроновой кислоты в концентрации приблизительно от 80 до 90%.
5. Композиция по п.4, включающая 87% альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты.
6. Композиция по п.1, в которой поликатион выбран из группы, состоящей из глутамата хитозана, хитозангликоля, модифицированного декстрана, лизоцима, поли-L-орнитина, сальмин-сульфата, протамин-сульфата, полиакрилимида, сополимера полиакрилимида и бромида метакрилоксиэтилтриметиламмония, полиаллиламина, полиамида, полиамина, полибрена, сополимера полибутилакрилата и бромида метакрилоксиэтилтриметиламмония (80/20), хлорида поли-3-хлор-2-гидроксипропилметакрилоксиэтилдиметиламмония, полидиаллилдиметиламмония, хлорида полидиаллилдиметиламмония, сополимера хлорида полидиаллилдиметиламмония и акриламида, сополимера хлорида полидиаллилдиметиламмония и N-изопропилакриламида, сополимера полидиметиламина и эпихлоргидрина, сополимера полидиметиламиноэтилакрилата и акриламида, полидиметиламиноэтилметакрилата, полиэтиленимина, модифицированного полиэтиленимин-эпихлоргидрина, полиэтиленимина, хлорида поли-2-гидрокси-3-метакрилоксипропилтриметиламмония, поли-2-гидрокси-3-метакрилоксиэтила, хлорида триметиламмония, хлорида полигидроксипропилметакриоксиэтилдиметиламмония, полиимидазолина (четвертичного), бромида поли-2-метакрилоксиэтилтриметиламмония, бромида/хлорида полиметакрилоксиэтилтриметиламмония, сополимера полиметилдиэтиламиноэтилметарилата и акриламида, бромида поли-1-метил-2-винилпиридиния, бромида поли-1-метил-4-винилпиридиния, сополимера полиметилена и гидрохлорида гуанидина, поливиниламина, сополимера поли-N-винилпирролидона и диметиламиноэтилметакрилата и хлорида поли-4-винилбензилтриметиламмония.
7. Композиция по п.6, в которой поликатион представляет собой поли-L-орнитин, имеющий среднюю молекулярную массу приблизительно 10-40 кДа.
8. Композиция по п.7, в которой средняя молекулярная масса составляет приблизительно от 15 до 30 кДа.
9. Композиция по п.8, в которой средняя молекулярная масса составляет приблизительно от 20 до 25 кДа и которая содержит менее 20% видов с молекулярной массой 10 кДа или менее.
10. Композиция по любому из пп.1-9, в которой соотношение альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты и поликатиона составляет приблизительно от 5:1 до 10:1.
11. Композиция по п.1, дополнительно включающая менее приблизительно 1% хлорида кальция и/или хлорида натрия.
12. Биологически совместимая микрокапсула, включающая ядерный слой из альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты, поперечно сшитого с использованием катионного сшивающего агента, промежуточный слой из поликатионов, образующих полупроницаемую мембрану, и внешний слой из альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты, в которой альгинат с высоким содержанием маннуроновой кислоты в ядре и во внешних слоях может представлять собой один и тот же альгинат или различные альгинаты, и содержит приблизительно от 50 до 95% остатков маннуроновой кислоты, в которой поликатионный слой не состоит из поли-L-лизина.
13. Биологически совместимая микрокапсула по п.12, в которой альгинат с высоким содержанием маннуроновой кислоты имеет среднюю молекулярную массу более приблизительно 400 кДа, а поликатионный агент имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 10 до 40 кДа.
14. Биологически совместимая микрокапсула по п.13, в которой альгинат с высоким содержанием маннуроновой кислоты имеет среднюю молекулярную массу более приблизительно 600 кДа, а поликатионный агент имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 15 до 30 кДа.
+
3+
2+
2+
2+
2+
2+
3+
+
+
+
2+
2+
+
4+
2+
2+
2+
2+
15. Биологически совместимая микрокапсула по п.12, в которой сшивающий агент выбран из солей группы, состоящей из Ag, Al, Ba, Ca, Cd, Cu, Fe, Fe, H, K, Li, Mg, Mn, Na, NH, Ni, Pb, Sn и Zn.
16. Биологически совместимая микрокапсула по п.15, в которой сшивающий агент представляет собой хлорид кальция.
17. Биологически совместимая микрокапсула по п.12, в которой промежуточный слой имеет толщину приблизительно от 10 до 80 мк.
18. Биологически совместимая микрокапсула по п.12, в которой ядерный слой деполимеризован хелатирующим агентом с образованием полого ядра.
19. Биологически совместимая микрокапсула по п.18, в которой хелатирующий агент выбран из цитрата натрия и EDTA.
20. Биологически совместимая микрокапсула по п.12, в которой массовое соотношение ядерного слоя и промежуточного слоя составляет приблизительно от 7:1 до 8:1.
21. Биологически совместимая микрокапсула по п.12, в которой массовое соотношение внешнего слоя и промежуточного слоя составляет приблизительно от 1,2:1 до 1,4:1.
22. Биологически совместимая микрокапсула по п.12, включающая живые клетки в ядерном слое.
23. Биологически совместимая микрокапсула по п.22, в которой клетки выбраны из нативных и генетически измененных клеток.
24. Биологически совместимая микрокапсула по п.23, в которой клетки присутствуют в форме отдельных клеток и/или клеточных кластеров, выбранных из группы, состоящей из островковых β-клеток, гепатоцитов, нейрональных клеток и любого другого типа клеток, способных секретировать факторы, пригодные для лечения заболевания или состояния.
25. Биологически совместимая микрокапсула по п.24, в которой нейрональные клетки выбраны из группы, состоящей из клеток хороидного сплетения, гипофизарных клеток, хромаффинных клеток и хондроцитов.
26. Биологически совместимая микрокапсула по п.12, имеющая диаметр от 50 до 2000 мк.
27. Способ изготовления биологически совместимой микрокапсулы, предусматривающий этапы:
а) растворение альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты в изотоническом солевом растворе до концентрации приблизительно от 1,0 до 2,0% мас./об.;
b) распыление раствора альгината с этапа а) посредством воздушного или частотного генератора капель в перемешиваемый раствор избыточного количества сшивающего агента с получением гелевых капсул;
с) нанесение на гелевые капсулы с этапа b) поликатиона, имеющего среднюю молекулярную массу 10-40 кДа и индекс полидисперсности менее 1,5;
d) растворение альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты в изотоническом солевом растворе до концентрации приблизительно от 0,01 до 1,7% мас./об. и нанесение окончательного покрытия на капсулу с этапа с); и
е) сбор микрокапсул,
в котором альгинат с высоким содержанием маннуроновой кислоты с этапов а) и d) представляет собой один и тот же альгинат или различные альгинаты и содержит приблизительно от 50 до 95% остатков маннуроновой кислоты, и в котором поликатион не является поли-L-лизином.
28. Способ по п.27, в котором этап b) включает перемешивание в хлориде кальция с концентрацией приблизительно от 15 до 120 мМ в течение приблизительно от 5 до 30 мин.
29. Способ по п.28, в котором этап b) включает перемешивание в хлориде кальция с концентрацией приблизительно 110 мМ в течение приблизительно от 5 до 10 мин.
30. Способ по п.27, в котором этап с) включает нанесение на капсулы покрытия из поли-L-орнитина в концентрации приблизительно от 0,02 до 0,10% (мас./об.) в течение приблизительно от 1 до 45 мин.
31. Способ по п.30, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 10 до 40 кДа.
32. Способ по п.31, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 15 до 30 кДа.
33. Способ по п.32, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 20 до 25 кДа и содержит менее 20% видов с молекулярной массой 10 кДа или менее.
34. Способ по любому из пп.30-33, в котором этап с) включает нанесение на капсулы покрытия из поли-L-орнитина с концентрацией приблизительно 0,05% (мас./об.) в течение приблизительно 10 мин.
35. Способ по п.27, в котором на этапе d) окончательный покрывающий раствор альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты наносят в концентрации приблизительно от 0,02 до 1,0% мас./об. в течение приблизительно от 5 до 30 мин.
36. Способ по п.35, в котором этап d) включает нанесение окончательного покрывающего раствора альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты в концентрации приблизительно 0,05% мас./об. в течение приблизительно от 5 до 10 мин.
37. Способ по п.27, в котором раствор альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты с этапа а) и этапа d) представляет собой один и тот же альгинат или различные альгинаты и содержит приблизительно от 50 до 70% остатков маннуроновой кислоты.
38. Способ получения микроинкапсулированных клеток, предусматривающий этапы:
а) инкубирование живых клеток с раствором альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты, растворенного в изотоническом солевом растворе до концентрации приблизительно от 1,0 до 2,0% мас./об.;
b) распыление содержащего клетки раствора альгината с этапа с) посредством воздушного или частотного генератора капель в перемешиваемый раствор избыточного количества сшивающего агента с получением содержащих клетки гелевых капсул;
с) нанесение на содержащие клетки гелевые капсулы с этапа b) поликатиона, имеющего среднюю молекулярную массу 10-40 кДа и индекс полидисперсности менее 1,5;
d) растворение альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты в изотоническом солевом растворе до концентрации приблизительно от 0,01 до 1,7% мас./об. и нанесение окончательного покрытия на содержащие клетки капсулы с этапа с); и
е) сбор содержащих клетки микрокапсул,
в котором альгинат с высоким содержанием маннуроновой кислоты с этапов а) и d) представляет собой один и тот же альгинат или различные альгинаты и содержит приблизительно от 50 до 95% остатков маннуроновой кислоты, и в котором поликатион не является поли-L-лизином.
39. Способ по п.38, в котором этап b) включает перемешивание в хлориде кальция с концентрацией приблизительно от 15 до 120 мМ в течение приблизительно от 5 до 30 мин.
40. Способ по п.39, в котором этап b) включает перемешивание в хлориде кальция с концентрацией приблизительно 110 мМ в течение приблизительно от 5 до 10 мин.
41. Способ по п.38, в котором этап с) включает нанесение на капсулы покрытия из поли-L-орнитина в концентрации приблизительно от 0,02 до 0,10% (мас./об.) в течение приблизительно от 1 до 45 мин.
42. Способ по п.41, в котором этап с) включает нанесение на капсулы покрытия из поли-L-орнитина в концентрации приблизительно от 0,05% (мас./об.) в течение 10 мин.
43. Способ по п.40 или 41, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 10 до 40 кДа.
44. Способ по п.43, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 15 до 30 кДа.
45. Способ по п.44, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 20 до 25 кДа и содержит менее 20% видов с молекулярной массой 10 кДа или менее.
46. Способ по п.38, в котором на этапе d) окончательный покрывающий раствор альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты наносят в концентрации приблизительно от 0,02 до 1,0% мас./об. в течение приблизительно от 5 до 30 мин.
47. Способ по п.46, в котором этап d) включает нанесение окончательного покрывающего раствора альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты в концентрации приблизительно 0,05% мас./об. в течение приблизительно от 5 до 10 мин.
48. Способ по п.38, в котором раствор альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты с этапа а) и этапа d) представляет собой один и тот же альгинат или различные альгинаты и содержит приблизительно от 50 до 70% остатков маннуроновой кислоты.
49. Способ нанесения покрытия на неразлагаемую конструкцию для доставки клеток, предусматривающий этапы:
а) погружение неразлагаемой конструкции для доставки клеток в раствор альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты, растворенного в изотоническом солевом растворе до концентрации от 1,0 до 2,0% мас./об.;
b) инкубирование конструкции с этапа а) в растворе, содержащем избыточное количество сшивающего агента, с получением гелевого покрытия;
с) дополнительное нанесение на гелевую конструкцию с этапа b) поликатиона, имеющего среднюю молекулярную массу 10-40 кДа и индекс полидисперсности менее 1,5;
d) растворение альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты в изотоническом солевом растворе до концентрации приблизительно от 0,01 до 1,7 мас./об. и нанесение в качестве окончательного покрытия, с получением покрытой иммуноизолирующей мембраной неразлагаемой конструкции для доставки клеток; и
е) выделение покрытой иммуноизолирующей мембраной неразлагаемой конструкции для доставки клеток,
в котором альгинат с высоким содержанием маннуроновой кислоты с этапов а) и d) представляет собой один и тот же альгинат или различные альгинаты и содержит приблизительно от 50 до 95% остатков маннуроновой кислоты, и в котором поликатион не является поли-L-лизином.
50. Способ по п.49, в котором этап b) включает перемешивание в хлориде кальция с концентрацией приблизительно от 15 до 120 мМ в течение приблизительно от 5 до 30 мин.
51. Способ по п.50, в котором этап b) включает перемешивание в хлориде кальция с концентрацией приблизительно 110 мМ в течение приблизительно от 5 до 10 мин.
52. Способ по п.49, в котором этап с) включает нанесение на капсулы покрытия из поли-L-орнитина в концентрации приблизительно от 0,02 до 0,10% (мас./об.) в течение приблизительно от 1 до 45 мин.
53. Способ по п.52, в котором этап с) включает нанесение на капсулы покрытия из поли-L-орнитина в концентрации приблизительно 0,05% (мас./об.) в течение приблизительно от 10 мин.
54. Способ по п.52 или 53, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 10 до 40 кДа.
55. Способ по п.54, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 15 до 30 кДа.
56. Способ по п.55, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 20 до 25 кДа и содержит менее 20% видов с молекулярной массой 10 кДа или менее.
57. Способ по п.49, в котором на этапе d) окончательный покрывающий раствор альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты наносят в концентрации приблизительно от 0,02 до 1,0% мас./об. в течение приблизительно от 5 до 30 мин.
58. Способ по п.57, в котором этап d) включает нанесение окончательного покрывающего раствора альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты в концентрации приблизительно 0,05% мас./об. в течение приблизительно от 5 до 10 мин.
59. Способ по п.49, в котором раствор альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты с этапа а) и этапа d) представляет собой один и тот же альгинат или различные альгинаты и содержит приблизительно от 50 до 70% остатков маннуроновой кислоты.
60. Способ инкапсулирования лекарственного средства, представляющего собой малую молекулу, белок или ДНК, предусматривающий этапы:
а) диспергирование лекарственного средства, представляющего собой малую молекулу, белок или ДНК, в растворе альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты, растворенного в изотоническом солевом растворе до концентрации приблизительно от 1,0 до 2,0% мас./об.;
b) распыление содержащего лекарственное средство раствора альгината с этапа а) посредством воздушного или частотного генератора капель в перемешиваемый раствор избыточного количества сшивающего агента с получением содержащих лекарственное средство гелевых капсул;
с) нанесение на содержащие лекарственное средство гелевые капсулы с этапа b) поликатиона, имеющего среднюю молекулярную массу 10-40 кДа и индекс полидисперсности менее 1,5;
d) нанесение окончательного покрытия из альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты, растворенного в изотоническом солевом растворе до концентрации приблизительно от 0,01 до 1,7% мас./об. на содержащие лекарственное средство капсулы с этапа с); и
е) сбор содержащих лекарственное средство микрокапсул,
в котором альгинат с высоким содержанием маннуроновой кислоты с этапов а) и d) представляет собой один и тот же альгинат или различные альгинаты и содержит приблизительно от 50 до 95% остатков маннуроновой кислоты, и в котором поликатион не является поли-L-лизином.
61. Способ по п.60, в котором этап b) включает перемешивание в хлориде кальция с концентрацией приблизительно от 15 до 120 мМ в течение приблизительно от 5 до 30 мин.
62. Способ по п.61, в котором этап b) включает перемешивание в хлориде кальция с концентрацией приблизительно 110 мМ в течение приблизительно от 5 до 10 мин.
63. Способ по п.60, в котором этап с) включает нанесение на капсулы покрытия из поли-L-орнитина в концентрации приблизительно от 0,02 до 0,10% (мас./об.) в течение приблизительно от 1 до 45 мин.
64. Способ по п.63, в котором этап с) включает нанесение на капсулы покрытия из поли-L-орнитина в концентрации приблизительно от 0,05% (мас./об.) в течение 10 мин.
65. Способ по п.52 или 53, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 10 до 40 кДа.
66. Способ по п.54, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 15 до 30 кДа.
67. Способ по п.55, в котором поли-L-орнитин имеет среднюю молекулярную массу приблизительно от 20 до 25 кДа и содержит менее 20% видов с молекулярной массой 10 кДа или менее.
68. Способ по п.60, в котором на этапе d) окончательный покрывающий раствор альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты наносят в концентрации приблизительно от 0,02 до 1,0% мас./об. в течение приблизительно от 5 до 30 мин.
69. Способ по п.68, в котором этап d) включает нанесение окончательного покрывающего раствора альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты в концентрации приблизительно 0,05% мас./об. в течение приблизительно от 5 до 10 мин.
70. Способ по п.60, в котором раствор альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты с этапа а) и этапа d) представляет собой один и тот же альгинат или различные альгинаты и содержит приблизительно от 50 до 70% остатков маннуроновой кислоты.
71. Биологически совместимая микрокапсула, изготовленная способом по любому из пп.25-37.
72. Содержащая клетки микрокапсула, изготовленная способом по любому из пп.38-48.
73. Покрытая иммуноизолирующей мембраной неразлагаемая конструкция для доставки клеток, изготовленная способом по любому из пп.49-59.
74. Содержащая лекарственное средство микрокапсула, изготовленная способом по любому из пп.60-70.
75. Способ облегчения или лечения заболевания или состояния у субъекта, предусматривающий трансплантацию эффективного количества содержащей клетки микрокапсулы по любому из пп.22-25 или 72 указанному субъекту, в котором указанные клетки секретируют лекарственное средство, которое является эффективным для облегчения или лечения указанного заболевания или состояния.
76. Способ облегчения или лечения заболевания или состояния у субъекта, предусматривающий трансплантацию эффективного количества содержащих лекарственное средство микрокапсул по п.74 указанному субъекту, в котором указанное лекарственное средство является эффективным для облегчения или лечения указанного заболевания или состояния.
77. Применение альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты и поликатиона для изготовления препарата микрокапсул для применения в случаях алло- или ксенотрансплантации.
78. Применение альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты, поликатиона и живых клеток для изготовления содержащей клетки биологически совместимой микрокапсулы для лечения или облегчения заболевания или состояния у субъекта, который в этом нуждается, в котором указанные живые клетки секретируют лекарственное средство, которое является эффективным для облегчения или лечения указанного заболевания или состояния.
79. Применение альгината с высоким содержанием маннуроновой кислоты, поликатиона и живых клеток для изготовления содержащей лекарственное средство биологически совместимой микрокапсулы для лечения или облегчения заболевания или состояния у субъекта, который в этом нуждается, в котором указанное лекарственное средство является эффективным для облегчения или лечения указанного заболевания или состояния.
80. Способ по п.75, в котором указанные живые клетки включают островковые β-клетки, а указанное заболевание или состояние представляет собой диабет.
81. Способ по п.75, в котором указанные живые клетки включают гепатоциты, а указанное заболевание или состояние представляет собой заболевание или нарушение функции печени.
82. Способ по п.75, в котором указанные живые клетки включают нейрональные клетки, выбранные из группы, состоящей из клеток хороидного сплетения, гипофизарных клеток, хромаффинных клеток, хондроцитов и любой другой нейрональной клетки, способной секретировать нейрональные факторы, а указанное заболевание или состояние представляет собой неврологическое заболевание или состояние.
83. Применение по п.78, в котором указанные живые клетки включают островковые β-клетки, а указанное заболевание или состояние представляет собой диабет.
84. Применение по п.78, в котором указанные живые клетки включают гепатоциты, а указанное заболевание или состояние представляет собой заболевание или нарушение функции печени.
85. Применение по п.78, в котором указанные живые клетки включают нейрональные клетки, выбранные из группы, состоящей из клеток хороидного сплетения, гипофизарных клеток, хромаффинных клеток, хондроцитов и любой другой нейрональной клетки, способной секретировать нейрональные факторы, а указанное заболевание или состояние представляет собой неврологическое заболевание или состояние.