相关申请的交叉引用
本申请要求均在2013年2月13日提交的美国临时申请序列号 61/763,981、美国临时申请序列号61/763,985、美国临时申请序列号 61/764,467和美国临时申请序列号61/764,496的权益，以及要求均在 2013年3月6日提交的美国临时申请序列号61/773,219和美国临时 申请序列号61/773,228的权益，所有这些都在此以其整体通过引用 并入本文。
发明背景
在许多疾病状态，机体缺乏或丧失对血管生成的控制及其调节或限 制血管形成的能力。在疾病诸如癌症、黄斑变性、糖尿病性视网膜病、 关节炎和牛皮癣中发生过度血管生成和随后的血管形成。在这些病症中， 新血管饲喂患病组织，破坏正常组织，且在癌症的情况下，新血管允许 肿瘤细胞逃逸进入循环，且留在其它器官中(肿瘤转移)。
肿瘤体积膨胀超过特定相需要诱导新的毛细血管。例如，小鼠中的 早期前血管相中的肺微小转移将是不可检测的，除非通过组织切片上的 高功率显微镜。支持肿瘤生长是血管生成依赖性的概念的进一步间接证 据可见美国专利号5,639,725、5,629,327、5,792,845、5,733,876和5,854,205。
眼睛中的新血管形成是严重的眼部疾病诸如年龄相关性黄斑变性 (AMID)和糖尿病性视网膜病的基础。AMD是美国、加拿大、英国、威尔 士、苏格兰和澳大利亚的65岁及以上的患者中的合法的不可逆失明的最 常见原因。尽管患者丧失其第一只眼睛的中央视觉的患者的平均年龄为 约65岁，一些患者在其生命的四十或五十岁时发展疾病的迹象。约10％ 至15％的患者表现出该疾病的渗出型(湿)形式。渗出型AMD的特征在于 血管生成和病理性新血管系统的形成。该疾病是双侧的，每年具有约10％ 至15％的对侧眼中发展致盲疾病的积累概率。
糖尿病性视网膜病是在诊断患有I型或II型糖尿病的那些中约40％ 至45％中发生的糖尿病的并发症。糖尿病性视网膜病通常影响双眼且进 展经过四个阶段。第一阶段，轻度的非增殖性视网膜病，其特征在于眼 睛中的微动脉瘤。存在视网膜的毛细管和小血管中的肿胀的小区域。在 第二阶段，中度的非增殖性视网膜病，供应视网膜的血管变得阻塞。在 严重的非增殖性视网膜病(第三阶段)中，阻塞的血管导致至视网膜的血液 供应的降低，和视网膜向眼睛信号传导以发展新的血管(血管生成)，以提 供具有血液供应的视网膜。在第四和最晚期增殖性视网膜病中，血管生 成发生，但是新的血管是异常且脆弱的，且沿着填充眼睛的视网膜和玻 璃体凝胶的表面生长。当这些细血管破裂或渗漏血液时，可以导致严重 的视力丧失或失明。
需要发现和开发可以单独使用或与已知的血管生成剂组合使用以治 疗或预防血管生成相关的病症的其他抗血管生成剂。
寻求治疗的许多疾病和病症将受益于减轻受试者体内期望位点 内的细胞或组织粘附或血管形成的能力。
发明简述
在一些实施方案中，本发明提供了用于减轻细胞或组织粘附或血管 形成的固体基质。在一些实施方案中，本发明提供了用于选择用于减轻 细胞或组织粘附或血管形成的优化的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基 质的方法，其包括：建立基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料的比流体 吸收能力值，和选择特征在于小于40％的比流体吸收能力值的基于海洋 生物骨骼衍生物的固体材料。
在一个实施方案中，本发明提供了用于选择用于减轻或预防细胞或 组织粘附或血管形成的优化的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的方 法，所述方法包括：
●分离基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料；
●建立所述基于海洋世界(marineland)或海洋生物骨骼衍 生物的固体材料的比流体吸收能力值，所述比流体吸收能力值通 过建立自发流体吸收值除以总流体吸收值而测定；或
●使所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料与流体接触 且建立所述海洋生物骨骼衍生物的接触角；和
●选择特征在于小于40％的比流体吸收能力值的基于海洋 生物骨骼衍生物的固体材料；或
●选择特征在于大于60度的接触角的基于海洋生物骨骼 衍生物的固体材料。
在一些实施方案中，本发明提供了用于减轻细胞或组织粘附或血管 形成的固体基质，所述固体基质包含海洋生物骨骼衍生物，且特征在于 小于40％的比流体吸收能力值，所述比流体吸收能力值通过建立自发流 体吸收值除以总流体吸收值而测定，或其中所述固体基质的特征在于当 与流体接触时具有大于60度的接触角值。
在一些实施方案中，所述固体基质的特征在于小于45％的比流体吸 收能力值，并且在一些实施方案中，所述固体基质的特征在于小于40％ 的比流体吸收能力值，并且在一些实施方案中，所述固体基质的特征在 于小于35％的比流体吸收能力值，并且在一些实施方案中，所述固体基 质的特征在于小于30％的比流体吸收能力值，并且在一些实施方案中， 所述固体基质是特征在于小于20％的比流体吸收能力值。在一些实施方 案中，所述固体基质的特征在于小于1-40％的比流体吸收能力值。
在一些实施方案中，术语“比流体吸收能力值”在本文也称为“SFUC” 或“SWC”，所有这些都应当理解为是可互换的。
在一些实施方案中，本发明的比流体吸收能力值使用自动装置测定。 在一些方面，且如下文例举且进一步描述，可以同时或相继评价各种样 品的比流体吸收能力值的评价，作为适于商业化生产的自动按比例放大 过程的部分。在一些实施方案中，所述装置和系统提供了特定选择如在 这种评价期间测定的期望的样品占有标准，和任选地将其转移至所述装 置中的期望位置。
在一些实施方案中，根据该方面，所述方法进一步包括使所述基于 海洋生物骨骼衍生物的固体材料与流体接触0.5-15分钟，允许所述流体 自发流体吸收入所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料以达到所述自 发流体吸收值的步骤。
在一些实施方案中，根据该方面，所述方法进一步包括使所述基 于海洋生物骨骼衍生物的固体材料与流体接触且将负压应用于所述 基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料，允许所述流体最大吸收入所述 基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料以达到所述总流体吸收值的步 骤。
在一些实施方案中，根据该方面，比流体吸收能力值是所述基于 海洋生物骨骼衍生物的固体材料的重量变化的函数。
在一些实施方案中，根据该方面，比流体吸收能力值是将流体应 用于所述基于珊瑚的固体材料的流体体积变化的函数。
在一些实施方案中，本发明提供了用于促进某些组织中的细胞或组 织生长或恢复功能的固体基质，所述固体基质的特征在于小于40％的比 流体吸收能力值，所述比流体吸收能力值通过建立自发流体吸收值除以 总流体吸收值而测定。
在一些实施方案中，本发明提供了用于促进细胞或组织生长或恢 复功能的固体基质，所述固体基质包含海洋生物骨骼衍生物，且特征 在于，当与流体接触时，具有大于60度的接触角值。
在一些实施方案中，本发明提供了用于减轻细胞或组织粘附或血管 形成的固体基质，或用于获得其的方法，所述固体基质包含生物骨骼衍 生物，且特征在于，当与流体接触时，具有小于60度的接触角值。
如技术人员将理解，接触角可以如本文所述和例举，使用标准方法 和设备(例如，经由测角术)来测定。在一些实施方案中，这种方法可以使 用如描述于P.A.Thomson，W.B.Brinckerhoff，M.O.Robbins，：K.L.Mittal (编辑)，ContactAngleWettabilityandAdhesion，VSP，Utrecht，1993，pp. 139-158；E.L.Decker，S.Garof，Langmuir13(1997)6321；和M.G.Orkoula 等人：ColloidsandSurfacesA：Physicochem.Eng.Aspects157(1999) 333-340；Hiemenz，P.C.；Rajagopalan，R.PrinciplesofColloidandSurface Chemistry，1997，第3版，MarcelDekker，Inc；AppliedColloidandSurface ChemistryChapter2：SurfaceTensionandwetting，byRichardPashley， MarilynKaraman，2004，JohnWileyandsons的方法，其所有都以其整体通 过引用并入本文。
在一些实施方案中，本发明提供了用于促进细胞或组织生长或恢复 功能的固体基质，或用于获得其的方法，所述固体基质的特征在于，如 通过扫描电子显微镜或原子力显微镜所测量的实质表面粗糙度(Ra)。
在一些实施方案中，所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料基本 上由霰石或方解石或其混合物或其多晶型体组成。
在一些实施方案中，珊瑚或珊瑚衍生物的结构组成通过X-射线衍射 (XRD)或不存在可评估的费格尔溶液染色来测定。
在一些实施方案中，所述固体基质分离自滨珊瑚属(Porites species)、角孔珊瑚属(Goniopora)、千孔珊瑚属(Milleporaspecies)或鹿角 珊瑚属(Acroporaspecies)。
在一些实施方案中，所述固体基质分离自藤壶或软体动物。在一些 实施方案中，所述固体基质由真珠质组成。
在一些实施方案中，本发明提供了包含如本文所述的一种或多种固 体基质的试剂盒。在一些实施方案中，所述试剂盒将包含一系列特征在 于小于45％的比流体吸收能力值和/或由本发明的方法产生的固体基质， 其中所述试剂盒中的基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料具有以下比流 体吸收能力值，且在一些实施方案中，所述试剂盒含有一系列特征在于 小于40％的比流体吸收能力值的固体基质，且在一些实施方案中，所述 试剂盒含有一系列特征在于小于35％的比流体吸收能力值的固体基质， 且在一些实施方案中，所述试剂盒含有一系列特征在于小于30％的比流 体吸收能力值的固体基质，且在一些实施方案中，所述试剂盒含有一系 列特征在于小于20％的比流体吸收能力值的固体基质。在一些实施方案 中，所述试剂盒含有一系列特征在于小于1-40％的比流体吸收能力值的 固体基质。
在一个实施方案中，本发明提供了如本文所述的基于海洋生物骨骼 衍生物的固体材料或如本文所述的试剂盒用于减轻细胞或组织粘附或血 管形成的用途，其在一些实施方案中代表本发明的方法或用途。在一些 实施方案中，这种用途/方法可以包括受影响的细胞或组织与如本文所述 的基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料的接触用于降低受试者中的血管 生成的用途，其进而，在一些实施方案中，可以充当用于病症的有效疗 法，所述病症诸如糖尿病性视网膜病、癌性肿瘤生长、眼部新生血管性 疾病、肿瘤形成和肿瘤转移、血管瘤、溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、镰 状细胞性贫血、肉状瘤、梅毒、弹性假黄色瘤、佩吉特病、静脉阻塞、 动脉阻塞、颈动脉阻塞性疾病、慢性葡萄膜炎/玻璃体炎、分枝杆菌感染、 莱姆病、全身性红斑狼疮、早产儿视网膜病、Eale氏病、白塞氏病、引 起视网膜炎或脉络膜炎的感染、假设的眼部组织胞浆菌病、贝斯特氏病、 近视、视窝、Stargart氏病、睫状体扁平部炎、慢性视网膜脱离、高粘滞 综合征、弓形体病、创伤和激光后并发症。其它疾病包括，但不限于， 与(虹膜)发红(角的新血管形成)相关的疾病和由纤维血管或纤维组织的 异常增殖引起的疾病，包括所有形式的增殖性玻璃体视网膜病和如本文 所述的其它疾病。
在一些实施方案中，本发明提供了用于选择用于减轻细胞或组织粘 附或血管形成的优化的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的方法，所 述方法包括：
●分离或制备基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料；
●使所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料与流体接触且 建立所述海洋生物骨骼衍生物的接触角；和
●选择特征在于大于60度的接触角的基于海洋生物骨骼衍生 物的固体材料。
一些实施方案中，根据该方面，所述方法进一步包括使所述基于海 洋生物骨骼衍生物的固体材料与流体接触0.1-15分钟以促进所述流体 自发流体吸收入所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料以达到所述自 发流体吸收值的步骤。
在一些实施方案中，根据该方面，所述方法进一步包括使所述 基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料与流体接触且将负压应用于所 述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料以促进所述流体最大吸收入 所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料以达到所述总流体吸收值 的步骤。
在一些实施方案中，根据该方面，比流体吸收能力值是所述基 于海洋生物骨骼衍生物的固体材料的重量变化的函数。
在一些实施方案中，根据该方面，所述基于海洋生物骨骼衍生 物的固体材料的重量变化是由于所述流体吸收入所述固体材料的间 隙内，或者在一些实施方案中，由于所述流体吸收入所述固体材料 的孔内，或者在一些实施方案中，所述基于海洋生物骨骼衍生物的 固体材料的重量变化是由于所述流体吸收入所述固体材料的间隙内 且由于所述流体吸收入所述固体材料的孔内，其在一些实施方案中， 在单个珊瑚晶体内或者在一些实施方案中，在单个珊瑚晶体之间。
在一些实施方案中，根据该方面，比流体吸收能力值是将流体 应用于所述基于珊瑚的固体材料的流体体积变化的函数。
在一些实施方案中，便于选择用于减轻细胞或组织粘附或血管形成 的优化的基于生物骨骼衍生物的固体基质的本发明方法可以包括以下步 骤，由此使基于生物骨骼衍生物的固体材料与流体接触且建立所述生物 骨骼衍生物的接触角，或者建立所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材 料的比流体吸收能力值(所述比流体吸收能力值通过建立自发流体吸收 值除以总流体吸收值而测定)可以在紧接近于目标样品且在一些实施方 案中来自相当区域(例如，在生长环中的珊瑚生长的区域方面)的样品上进 行，其中设想所述选择在一些实施方案中基于接近区域的表现，和其对 于选择期望的标准的实现，如本文所述。
在一些实施方案中，所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料基本 上由碳酸钙组成。
在一些实施方案中，本发明提供了用于分离/制备用于减轻细胞或组 织粘附或血管形成的优化的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的方 法，其包括以下步骤：
●在基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料上建立实质光 滑表面的存在，所述实质光滑表面通过扫描电子显微镜或原子力 显微镜来确定；和
●选择特征在于确定所述基于海洋生物骨骼衍生物的固 体材料上存在实质光滑表面的基于海洋生物骨骼衍生物的固体 材料。
在一些实施方案中，本发明提供了如对于本文涵盖的方法所述的步 骤的组合。
在其它实施方案中，本发明提供了用于分离/制备用于减轻细胞或 组织粘附或血管形成的优化的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的方 法，其包括建立例如根据如以下所述的方法通过费格尔染色的阳性染色 的缺乏的步骤：Chemicalstainingmethodsusedintheidentificationof carbonateminerals，TamerAYAN，MineralResearchandExplorationInstitute ofTurkeyhttp://www.mta.gov.tr/v2.0/eng/dergi_pdf/65/11.pdf，所述参考文 献在此以其整体通过引用并入。
在一些实施方案中，根据本发明的任何描述的方法，这种方法进一 步包括在期望的插入位点将所述固体基质接近于细胞或组织放置，由此 减轻或预防所述位点发生细胞或组织粘附，或减轻或预防所述位点发生 血管形成。
在一些实施方案中，根据该方面，所述流体是含蛋白、含盐或含碳 水化合物的溶液，或者在一些实施方案中，所述流体是生物流体，并且 在一些实施方案中，当所述固体基质与受试者的细胞或组织接触时，所 述生物流体相对于所述受试者的细胞或组织是自体或异体的。在一些实 施方案中，所述流体是水。
在一些实施方案中，所述固体基质预防所述固体基质的插入/放置内 或其接近处的细胞或组织生长。
在一些实施方案中，本发明提供了根据本文所述的任何方面的 方法产生的固体基质。
在一些实施方案中，所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料 近似圆柱、圆锥、tac、销、螺钉、矩形棒、板、盘、角椎体、颗粒、 粉末、珊瑚沙、球、骨、骨节、肋、椎骨、瓣膜、假体、假体的涂 层、支架或立方体的形式。在一些实施方案中，所述基于海洋生物 骨骼衍生物的固体材料近似容纳所需组织生长或修复的位点的形 状。在一些实施方案中，所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料 包含沿着所述基于珊瑚的固体材料的笛卡尔坐标轴的一个或多个凹 陷(hollow)。
在一些实施方案中，本发明提供了根据本文所述的任何方面的方法 产生的固体基质。
本发明提及的所有出版物、专利和专利申请以其整体通过引用 并入本文，如同具体和单独地指出各单个出版物或专利通过引用并 入一样。在本说明书和并入的参考文献冲突的情况下，将以本说明 书为准。当本文中给出数值范围时，该范围包括端点。而且，应理 解，除非另有说明或由上下文和本领域技术人员的知识证明，表示 为范围的值可以假定为该指定范围内的任何具体的值或亚范围，任 选地在本发明的不同实施方案中包括或不包括其中任一个或两个端 点，到所述范围下限单位的十分之一，除非上下文明确指示为其它 情况。当提到本身具有为整数的单位的值用到百分比时，任何所得 分数可以取整到最接近的整数。
附图说明
图1提供了一系列植入物的照片，评价了所述植入物吸收生物流体 (在该情况下，人全血)的能力。图1A-1C显示小珊瑚固体基质样品内3 种吸收模式，分别为合理地如通过表面颜色变化观察所测定的完全吸收、 中等吸收和最小吸收。图1D-1F显示由其分离较小植入物的珊瑚固体基 质的较大块。
图2呈现用于鉴定用于减轻或预防细胞或组织粘附和血管形成的优 化的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的实施筛选方案的流程图。
图3表明特征在于大于75％的比流体吸收能力值的固体基质(图3A、 3B和3C)相比于小于40％的比流体吸收能力值的固体基质(分别地图3D、 3E和3F)之间如环境扫描电子显微镜可见的不同的表面特征。图3A揭示 约1至4微米大小的晶体覆盖的表面。图3D表明具有不良“润湿”能力的 特征在于低流体吸收能力的不同样品。图3C表明与具有高流体吸收能力 的图2类似的样本。晶体覆盖所述表面。相比之下，图3F显示表明光 滑表面且在这些条件下没有润湿的特征在于低吸水能力的样本，其中液 滴显而易见从表面伸出来(参见箭头)。
图4提供了针对当暴露于流体时其接触角评估的实施植入物的照 片。图4A和4B显示从较大块切出对其接触角表征进行评价的样品的区 域，且图4C和4D提供了对于所示区域获得的接触角值。图4A和4B 中评价的块的大多数区域提供主要小于60度的接触角。图4C和4D中 的某些区域提供60至90度(图4C)和超过90度(图4D)的接触角。
图5是针对当暴露于流体时其接触角评估的实施植入物的照片。图 5A显示从较大块切出的区域，对其评价其接触角表征。图5B和5C中 评价的块的大多数区域提供主要小于60度的接触角。图5B和5C中的 某些区域提供60至90度和超过90度的接触角(分别地，蓝色区域相比 于红色区域)。
图6类似地提供了针对当暴露于流体时其接触角评估的实施植入物 的照片。图6A显示从较大块切出的区域，对其评价其接触角表征。图 6B中评价的块的大多数区域提供主要小于60度的接触角。图6B中的某 些区域提供60至90度和超过90度的接触角(分别地，蓝色区域相比于 红色区域)。
图7表明显示比较表面润湿特征的ESEM分析的结果。图7A中评 价的样品显示零液滴角度值，没有液滴形成。图7B描绘应用流体之后， 当应用水时未能“湿润”的样品。图7C显示，在再干燥之后，水滴在表面 上是显而易见的，与不良表面润湿的表型一致。
图8表明在具有最小生物流体吸收的样品中在各种放大率下特征在 于最小生物液体吸收的分离基质与特征在于实质生物液体吸收的基质的 如通过ESEM测定的微观结构的比较，表明与实质吸收样品相比更光滑 的外表面(图8A-8C相比于8D-8F)。
图9表明在具有最小生物流体吸收的样品中在各种放大率下特征在 于最小生物液体吸收的分离基质与特征在于实质生物液体吸收的基质的 如通过AFM测定的微观结构的比较，表明与实质吸收样品相比更光滑的 外表面(图9A-9C相比于9D-9F)。
图10呈现用于鉴定用于促进细胞或组织生长或恢复功能的优化的 基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的实施筛选方案的流程图。
图11A和11B在侧视图和顶视图中示意性描绘本发明的实施自 动化装置。
发明详述
本发明尤其提供用于选择和获得用于减轻或预防细胞或组织生长或 减轻或预防血管形成的优化的固体基质的方法和由此获得的材料。
在一些实施方案中，本发明提供了用于减轻或预防细胞或组织粘附 或血管形成的固体基质，所述固体基质包含海洋生物骨骼衍生物，且特 征在于小于40％的比流体吸收能力值，所述比流体吸收能力值通过建立 自发流体吸收值除以总流体吸收值而测定。
在一些实施方案中，本发明提供了用于减轻细胞或组织生长和血管 形成的固体基质，所述固体基质包含海洋生物骨骼衍生物，且特征在于， 当与流体接触时，具有大于60度的接触角值。
在一些实施方案中，本发明提供了用于促进细胞或组织生长或恢复 功能的固体基质，所述固体基质包含海洋生物骨骼衍生物且特征在于如 通过扫描电子显微镜或原子力显微镜所测量的最小表面粗糙度(Ra)或光 滑表面。
本发明的固体基质将包含基于海洋生物骨骼衍生物的材料。
在一些实施方案中，术语“基于海洋生物骨骼衍生物的材料”是指源 自海洋生物和源自生物的骨架组分，诸如如本文所述在一些实施方案中 进一步加工以适合用于植入人或兽医受试者且进一步加工以优化用于植 入的生物的外骨骼的固体片或研磨材料。
在一些实施方案中，术语“基于海洋生物骨骼衍生物的材料”是指如 本文所述进一步加工以适合用于植入人或兽医受试者且进一步加工以优 化用于植入的基于珊瑚的材料。
主要由CaCO3组成的珊瑚已经显示具有支持快速细胞侵入(cellular invasion)、粘附和增殖的优点。然而，如本文所表明，某些珊瑚样品已经 显示是用于减轻或消除某些细胞和组织的粘附、增殖和分化的有效基质。
术语“珊瑚”和“碳酸钙”和“霰石”和“方解石”在本发明中可互换使用。
在一些实施方案中，术语“基于海洋生物骨骼衍生物的材料”是指进 一步加工以适合用于植入人或兽医受试者且进一步加工以优化用于如下 文所述植入和治疗应用的珊瑚或珊瑚衍生物。
在一些实施方案中，术语“基于海洋生物骨骼衍生物的材料”是指如 下文所述进一步加工以适合用于植入人或兽医受试者且进一步加工以优 化用于植入的源自藤壶或软体动物的骨骼材料，且在一些实施方案中， 预期如下文所述进一步加工以适合用于植入人或兽医受试者且进一步加 工以优化用于植入的真珠质的包含物。
在一些实施方案中，术语“基于海洋生物骨骼衍生物的材料”是指基 于珊瑚的材料。如本文所例举，某些珊瑚分离物已经显示抵抗生物流体 的比流体吸收。尽管具有生物流体的高比流体吸收的珊瑚区域已经显示 是如本文所示的用于促进间质干细胞的粘附、增殖和分化且最终并入软 骨和/或骨组织的有效底物，但珊瑚样品中存在异质性，由此相对不受生 物流体的比流体吸收影响的某些珊瑚切片同样似乎减轻细胞或组织粘附 至这种基质，其同样最终负面影响血管形成。可以如本文所述进一步加 工这种样品，以替代地改善其吸收概况，或在优选的实施方案中，尤其 是进一步减轻或完全消除细胞粘附至这种基质。
在一些实施方案中，所述固体基质含有源自珊瑚且悬浮于生物相容 性基质的研磨颗粒。在一些实施方案中，所述生物相容性基质是水凝胶。
在一些实施方案中，如本文所使用提及“植入物”或“塞子”或“固体基 质”是指如本文关于固体基质描述且被认为包括在本发明的所述方面中 的任何实施方案或组合实施方案。例如，如本文所使用提及“固体基质” 应当理解为指如本文所述适用于所示目的或含有所示属性等的固体基质 的任何实施方案。
在一个实施方案中，“固体基质”是指用于细胞和/或组织修复和/或恢 复功能的成型平台，其中所述成形平台提供这种修复和/或恢复功能的位 点。在一个实施方案中，所述固体基质是临时平台。在一个实施方案中， “临时平台”是指本发明的珊瑚的自然降解，其在这种修复过程中随着时 间发生，其中所述珊瑚的自然完全或部分降解可以导致固体基质形状随 着时间的变化和/或固体基质尺寸随着时间的变化。
应当理解的是，不同种的珊瑚在其平均孔径和孔体积方面有变化， 并且本发明预期使用任何这种珊瑚作为用于制备如本文所述的固体基质 的起始材料，其中所述固体基质的特征在于其特征在于小于40％的比流 体吸收能力值，或特征在于当与流体接触时具有大于60度的接触角值。
如本文所使用，术语“孔隙体积”是指本发明的多孔支架内的体积或 开放空间。孔隙体积通过本领域已知的任何方法测定。孔隙率可通过标 准方法来计算，其中一个实例在下文进一步提供，参见例如Karageorgiou V，KaplanD.(2005)″Porosityof3Dbiomaterialscaffoldsandosteogenesis" Biomaterials.；26(27)：5474-91，其以其整体通过引用并入本文。
应当理解的是，术语“珊瑚”是指可以由其分离霰石、碳酸钙、方解 石等的起始原料。
术语“珊瑚”和“霰石”和“方解石”可以在本文中可互换使用。
在一些实施方案中，术语“基于海洋生物骨骼衍生物的材料”是指珊 瑚或珊瑚衍生物。在一些实施方案中，术语“基于海洋生物骨骼衍生物的 材料”是指藤壶或软体动物衍生的骨骼材料，且在一些实施方案中，预期 包括真珠质。在一些实施方案中，预期使用海绵或软珊瑚。在一些实施 方案中，所述基于海洋生物骨骼衍生物的材料是指还包括骨、脱钙骨、 象牙或象牙质。
在一些实施方案中，所述固体基质含有源自珊瑚且悬浮于生物相容 性基质的研磨颗粒。在一些实施方案中，所述生物相容性基质是水凝胶。
应当理解的是，术语“珊瑚”是指这样的起始材料，从其可以分离霰 石、碳酸钙、方解石或羟基磷灰石等，且如下文所述进一步加工以适合 用于植入人或兽医受试者且进一步加工以优化用于的植入。
在一个实施方案中，本发明的固体基质、方法和/或试剂盒利用 珊瑚的使用，所述珊瑚如下文所述进一步加工以适合用于植入人或 兽医受试者且进一步加工以优化用于植入。在一个实施方案中，所 述珊瑚包括任何种，尤其包括滨珊瑚、鹿角珊瑚、角孔珊瑚、千孔 珊瑚或其组合。在另一个实施方案中，本发明的固体基质、方法和/ 或试剂盒利用真珠质、软体动物壳或骨块的使用。
在一个实施方案中，本发明的固体基质、方法和/或试剂盒利用珊瑚 的使用。在一个实施方案中，所述珊瑚包含任何属，尤其包括，滨珊瑚、 鹿角珊瑚、角孔珊瑚、千孔珊瑚或其组合。在另一个实施方案中，本发 明的固体基质、方法和/或试剂盒利用真珠质、软体动物壳或骨块的使用。
在一个实施方案中，所述珊瑚来自滨珊瑚属。在一个实施方案中， 所述珊瑚是滨珊瑚(PoritesLutea)。在一个实施方案中，所述珊瑚来自鹿 角珊瑚属。在一个实施方案中，所述珊瑚是巨枝鹿角珊瑚(Acropora grandis)，在一个实施方案中，其是非常常见的、生长迅速的且易于在培 养中生长。因此，在一个实施方案中，鹿角珊瑚样品可以在珊瑚礁的掩 蔽区域中容易地收集，且通过使用培养的珊瑚材料可以避免从珊瑚礁收 集。
在另一个实施方案中，所述珊瑚来自千孔珊瑚属。在一个实施方案 中，所述珊瑚是两叉千孔珊瑚(Milleporadichotoma)。在一个实施方案中， 所述珊瑚的孔径为150μm，且可以克隆和培养，使得千孔珊瑚属可用作 本发明的固体基质、方法和/或试剂盒的骨架。
在一个实施方案中，所述珊瑚来自角孔珊瑚属。在一些实施方案中， 所述珊瑚是Gonioporaalbiconus、Gonioporaburgosi、Gonioporacellulosa、 锡兰角孔珊瑚(Gonioporaceylon)、Gonioporaciliatus、圆柱角孔珊瑚 (Gonioporacolumna)、Gonioporadjiboutiensis、Gonioporaeclipsensis、 Gonioporafruticosa、细角孔珊瑚(Gonioporagracilis)、Goniopora klunzingeri、兜水母目角孔珊瑚(Gonioporalobata)、Goniopora mauritiensis、Gonioporaminor、Gonioporanorfolkensis、Goniopora palmensis、Gonioporapandoraensis、Gonioporaparvistella、Goniopora pearsoni、Gonioporapendulus、Gonioporaplanulata、多形角孔珊瑚 (Gonioporapolyformis)、Gonioporareptans、Gonioporasayignyi、Goniopora somaliensis、Gonioporastokes、斯氏角孔珊瑚(Gonioporastutchburyi)、苏 丹角孔珊瑚(Gonioporasultani)、柔嫩角孔珊瑚(Gonioporatenella)、 Gonioporatenuidens或翠绿色角孔珊瑚(Gonioporaviridis)。
在另一个实施方案中，所述珊瑚来自以下种中的任何一种或多种： 海孔角蜂巢珊瑚(Faviteshalicora)；网状菊花珊瑚(Goniastrea retiformis)；棘星珊瑚(Acanthastreaechinata)；Acanthastreahemprichi； Acanthastreaishigakiensis；粗糙鹿角珊瑚(Acroporaaspera)；简单轴孔珊 瑚(Acroporaaustera)；珊瑚虫属“browndigitate”；荆棘鹿角珊瑚 (Acroporacarduus)；谷鹿角珊瑚(Acroporacerealis)；鹿角珊瑚(Acropora chesterfieldensis)；方格鹿角珊瑚(Acroporaclathrata)；Acropora cophodactyla；珊瑚虫属“danai-like”；两叉轴孔珊瑚(Acropora divaricata)；童氏轴孔珊瑚(Acroporadonei)；棘鹿角珊瑚(Acropora echinata)；蓝花盘珊瑚(Acroporaefflorescens)；芽枝鹿角珊瑚(Acropora gemmifera)；鹿角珊瑚(Acroporaglobiceps)；颗粒鹿角珊瑚(Acropora granulosa)；Acroporacfhemprichi；Acroporakosurini；Acroporacf loisettae；Acroporalongicyathus；罗立轴孔珊瑚(Acroporaloripes)；粗短 轴孔珊瑚(Acroporacflutkeni)；Acroporapaniculata；Acropora proximalis；Acroporarudis；石松鹿角珊瑚(Acroporaselago)；单独鹿角 珊瑚(Acroporasolitaryensis)；AcroporacfspiciferaasperVeron； AcroporacfspiciferaasperWallace；柔枝轴孔珊瑚(Acroporatenuis)；华 伦轴孔珊瑚(Acroporavalenciennesi)；巨锥轴孔珊瑚(Acropora vaughani)；穗枝轴孔珊瑚(Acroporavermiculata)；疣星孔珊瑚 (Astreoporagracilis)；多星孔珊瑚(Astreoporamyriophthalma)；蓝德尔星 孔珊瑚(Astreoporarandalli)；Astreoporasuggesta；澳纹珊瑚 (Australomussarowleyensis)；柱形筛珊瑚(Coscinaraeacollumna)；壳状筛 孔珊瑚(Coscinaraeacrassa)；刺蕺珊瑚(Cynarinalacrymalis)；紫侧孔珊 瑚(Distichoporaviolacea)；棘刺叶珊瑚(Echinophylliaechinata)；梳状珊 瑚科(Echinophylliacfechinoporoides)；宝石刺孔珊瑚(Echinopora gemmacea)；粗糙棘叶珊瑚(Echinoporahirsutissima)；榔头珊瑚(Euphyllia ancora)；花瓶珊瑚(Euphylliadivisa)；Euphylliayaeyamensis；圆形角菊 珊瑚(Faviarotundata)；Faviatruncatus；Favitesacuticollis；五边角蜂巢 珊瑚(Favitiespentagona)；颗粒石芝珊瑚(Fungiagranulosa)；Fungia klunzingeri；Fungiamollucensis；Galaxeaacrhelia；艾氏菊花珊瑚 (Goniastreaedwardsi)；Goniasteaminuta；Hydnophorapilosa；环柔纹珊 瑚(Leptoserisexplanata)；壳状柔纹珊瑚(Leptoserisincrustans)；类菌柔纹 珊瑚(Leptoserismycetoseroides)；凹凸柔纹珊瑚(Leptoserisscabra)；叶形 柔纹珊瑚(Leptoserisyabei)；波状石叶珊瑚(Lithophyllonundulatum)；赫 氏叶状珊瑚(Lobophylliahemprichii)；粗裸肋珊瑚(Merulinascabricula)； 两叉千孔珊瑚(Milleporadichotoma)；Milleporaexaesa；纠结千孔珊瑚 (Milliporaintricata)；Milleporamurrayensis；板叶千孔珊瑚(Millipora platyphylla)；简短园菊珊瑚(Monastreacurta)；Monastreacolemani；曲 纹表孔珊瑚(Montiporacaliculata)；疣表孔珊瑚(Montiporacapitata)；浅 窝蔷薇珊瑚(Montiporafoveolata)；Montiporameandrina；结节蔷薇珊瑚 (Montiporatuberculosa)；Montiporacfvietnamensis；Oulophyllialaevis； Oxyporacrassispinosa；撕裂尖孔珊瑚(Oxyporalacera)；Pavona bipartita；脉结牡丹珊瑚(Pavonavenosa)；莴苣梳状珊瑚(Pectinia alcicornis)；牡丹梳珊瑚(Pectiniapaeonea)；尖边扁脑珊瑚(Platygyra acuta)；小脑纹珊瑚(Platygyrapini)；扁脑珊瑚“green”；维氏脑纹珊瑚 (Platygyraverweyi)；Podabaciacflanakensis；疣滨珊瑚(Poritesannae)； 指表孔珊瑚(Poritescylindrica)；Poritesevermanni；Poritesmonticulosa； 指形表孔珊瑚(Psammocoradigitata)；Psammocoraexplanulata；血红沙 珊瑚(Psammocorahaimeana)；浅薄沙珊瑚(Psammocorasuperficialis)；锯 齿屣珊瑚(Sandalolithadentata)；浅杯排孔珊瑚(Seriatoporacaliendrum)； 甲胄柱群珊瑚(Stylocoeniellaarmata)；罩柱群珊瑚(Stylocoeniella guentheri)；柱星珊瑚(Stylastersp)；笙珊瑚(Tubiporamusica)；小星陀螺 珊瑚(Turbinariastellulata)；或本领域已知的任何珊瑚或其组合。
在另一个实施方案中，海洋动物的衍生物-诸如珊瑚、海绵动物、软 体动物壳、骨基质、象牙、象牙质和其它相关生物和组织可以用于本发 明的固体基质、方法和/或试剂盒中，可以是石珊瑚目、蓝珊瑚目的苍珊 瑚科(Helioporida)、匍匐珊瑚目的笙珊瑚属、多孔螅目的千孔珊瑚科或本 领域已知的其它珊瑚。在一些实施方案中，用于本发明的基质、方法和/ 或试剂盒的珊瑚可以包括造礁石珊瑚，在一些实施方案中包括角孔珊瑚 属和其它。在一些实施方案中，用于本发明的基质、方法和/或试剂盒的 珊瑚可以包括汽孔珊瑚(Alveoppora)。在一些实施方案中，用于本发明的 基质、方法和/或试剂盒的珊瑚可以包括竹珊瑚，在一些实施方案中，包 括来自竹珊瑚科(Isididae)、掌状珊瑚属(generaKeratoisis)、Isidella和其它。
在本发明的一个实施方案中，术语“珊瑚”是指从单片珊瑚切下 来的珊瑚，且如本文所述进一步加工以适合用于植入人或兽医受试 者，且仍进一步加工以优化用于植入。
在一些实施方案中，所述固体基质是任何所需形状。
在一个实施方案中，珊瑚可以机器加工成各种构型，且相当复杂的 形状，如圆柱形结构和螺纹结构可以由适当的机器或其它处理如化学加 工来形成。在另一个实施方案中，珊瑚可以成形以形成固体块、棒或颗 粒形式。在一个实施方案中，珊瑚材料以这种方式成形，以便符合所需 组织结构的形状或最佳防止当植入潜在植入位点内时与其内嵌入或含有 的材料的接触。在一个实施方案中，以使其接触相邻定位的期望结构的 最大表面积的方向植入珊瑚。
在一些实施方案中，所述固体基质近似圆柱、圆锥、tac、销、螺钉、 矩形棒、板、盘、角椎体、颗粒、粉末、珊瑚沙、球、骨、骨节、肋、 椎骨、瓣膜、假体、假体的涂层、支架或立方体的形式。在一些实施方 案中，所述固体基质近似容纳所需组织生长或修复的位点的形状。
在一些实施方案中，所述固体基质包含沿着所述固体基质的笛卡尔 坐标轴的一个或多个凹陷。
在一个实施方案中，珊瑚固体基质的尺寸可以是可用于本发明目的 的任何尺寸，如本领域技术人员将根据目的所知。例如且在一个实施方 案中，所述固体基质可以是与意欲替代的结构基本上相同的尺寸，而在 另一个实施方案中，固体基质或其部分可以是足以包围组织或物质的尺 寸，使得可以将其置于受试者中的区域以调节接近于在离散位置中的包 围于其中的材料。。
在一个实施方案中，将珊瑚在其使用之前洗涤、漂白、冷冻、干燥、 暴露于电力、磁力或超声波或微波或电磁辐射或高压或其组合。根据该 方面，且在一些实施方案中，将珊瑚暴露于进一步加工，如下文所述。
在一些实施方案中，所述固体基质是适合于预期目的的尺寸，如本 领域技术人员将理解。
在一些实施方案中，所述固体基质是适合于预期目的的尺寸，如本 领域技术人员将理解。例如，且在一些实施方案中，用于骨软骨治疗或 修复的固体基质可以利用形状为圆柱形或椭圆形的基质，且具有约5-15 mm的直径和约5-25mm的高度。在一些实施方案中，所述固体基质具 有约1-35mm的直径，和约1-45mm或约5-40mm的高度，和约5-60mn 或约5-15mm的高度，或约5-45mm、5-30mm、15-60mn或更大的高 度。技术人员将理解，可以选择基质的尺寸，以便适合于具体应用，例 如，当用作用于骨修复的支架材料时，则所述尺寸可以近似于受试者中 的长骨的维度。因此，本发明不应由固体基质的尺寸限制。
例如，且在一些实施方案中，本发明和/或用于所述试剂盒和方法的 固体基质可以利用形状为圆柱形或椭圆形的基质，且在一些实施方案中， 本发明和/或用于所述试剂盒和方法的固体基质可以具有纳米或微米尺 度的直径。在一些实施方案中，用于抗癌或其它所述应用的固体基质可 以利用形状为圆柱形或椭圆形的基质，且具有约1-100nm的直径，或在 一些实施方案中，具有约50-1000nm的直径，或在一些实施方案中， 具有约10-2000nm的直径，或在一些实施方案中，具有约100-4000nm 的直径。在一些实施方案中，用于抗癌或其它所述应用的固体基质可以 利用形状为圆柱形或椭圆形的基质，且具有约1-100μm的直径，或在一 些实施方案中，具有约50-1000μm的直径，或在一些实施方案中，具 有约10-2000μm的直径，或在一些实施方案中，具有约100-4000μm 的直径。
例如，且在一些实施方案中，本发明和/或用于所述试剂盒和方法的 固体基质可以利用形状为圆柱形或椭圆形的基质，且在一些实施方案中， 本发明和/或用于所述试剂盒和方法的固体基质可以具有毫米或厘米尺 度的直径。在一些实施方案中，用于抗癌或其它所述应用的固体基质可 以利用形状为圆柱形或椭圆形的基质，且具有约1-100mm的直径，或在 一些实施方案中，具有约50-1000mm的直径，或在一些实施方案中， 具有约10-2000mm的直径，或在一些实施方案中，具有约100-4000 mm的直径。在一些实施方案中，用于抗癌或其它所述应用的固体基质 可以利用形状为圆柱形或椭圆形的基质，且具有约1-100cm的直径，或 在一些实施方案中，具有约50-1000cm的直径，或在一些实施方案中， 具有约10-2000em的直径，或在一些实施方案中，具有约100-4000cm 的直径。
技术人应当理解，可以选择基质的尺寸，以便适合于具体应用。因 此，本发明不应由固体基质的尺寸限制。本发明的固体基质的相内的空 隙的平均直径可以通过任何方式测定，包括数字图像分析。
在一些实施方案中，根据本发明使用的珊瑚可以如PCT国际申请公 开号WO2009/066283、PCT国际申请公开号WO2010/058400、PCT国 际申请公开号WO2010/146574和PCT国际申请公开号WO 2010/146574(其各自以其整体通过引用并入本文)所述制备。
在其它实施方案中，所述海洋生物骨骼衍生物，诸如珊瑚，可以磨 碎，且用于制备本发明的固体基质。
在一些实施方案中，珊瑚通过已知方法且如本文所述分离自天然来 源。在一些实施方案中，小心地从较大珊瑚样品内的一个或多个生长环 的区域分离珊瑚切片，所述区域已经显示具有适当的比流体吸收能力值、 适当的接触角值和/或表面粗糙度，如本文所述，且在一些实施方案中， 然后暴露于如下文所述的进一步加工。
在其它实施方案中，所述海洋生物骨骼衍生物，诸如珊瑚，可以脱 钙且分离有机基质，例如通过透析。这样加工的基质然后可以单独使用 或在添加碳酸钙的情况下使用。
在其它实施方案中，所述珊瑚可以完全或部分转化为羟基磷灰石， 然后评估所示比吸收值或接触角，并且在一些实施方案中，首先评估所 述珊瑚的所示比吸收值或接触角，然后转化为羟基磷灰石。在一些实施 方案中，珊瑚透析液或研磨珊瑚可以制备为充当羟基磷灰石的表面覆盖 物的层。
在一些实施方案中，本发明的固体基质的特征在于如对于特定应用 所需的比流体吸收能力值，例如，小于40％，所述比流体吸收能力值通 过建立自发流体吸收值除以总流体吸收值而测定。
如本文描述且例举，例如，如实施例1和3中所述，比流体吸收能 力值可以通过以下测定：评价给定样品的生物流体的自发吸收相比于总 吸收能力，且达到所述比流体吸收能力水平，由此如果该值小于40％， 则这种固体基质将用于减轻或预防细胞和组织生长和/或血管形成的应 用中。
在一些实施方案中，用于选择固体基质的方法包括分离基于珊瑚的 固体材料的样品，和建立所述材料的比流体吸收能力值，所述比流体吸 收能力值通过建立自发流体吸收值除以总流体吸收值而测定，和选择特 征在于小于40％的比流体吸收能力值的材料。
在一些实施方案中，所述生物流体是血液，且在一些实施方案中， 所述生物流体是水。在一些实施方案中，所述生物流体是含蛋白、含盐 或含碳水化合物的溶液。
在一些实施方案中，根据该方面，这种固体基质可以具有对于疏水 性流体的优先更高的亲和力。
在一些实施方案中，当所述固体基质与受试者的这种细胞或组织接 触时，所述生物流体相对于所述受试者的细胞或组织是自体的。
应当理解的是，所述生物流体可以是生物相容且其引入对于所述应 用在固体基质中是适当的任何流体。
在一些实施方案中，所述方法进一步包括使所述材料与流体接触2- 15分钟以促进所述流体自发流体吸收入所述基于珊瑚的固体材料以达到 所述自发流体吸收值的步骤。在一些实施方案中，所述方法可以允许所 述材料与流体接触0.5-15分钟、或在一些实施方案中0.5-5分钟、或 在一些实施方案中10-60分钟、或在一些实施方案中60至90分钟、或 在一些实施方案中其它时间间隔，以促进自发流体吸收。技术人员将了 解，可以根据所评价的样品基质的维度和几何形状延长或缩短应用流体 以测定自发吸收的时间量。在一些实施方案中，当评价较大样品时，所 述方法进一步包括使所述材料与流体接触2-24小时以促进所述流体自 发流体吸收入所述基于珊瑚的固体材料以达到所述自发流体吸收值的步 骤。
在一些实施方案中，所述方法进一步包括使所述基于海洋生物骨骼 衍生物的固体材料与流体接触且将负压应用于所述基于珊瑚的固体材料 以促进所述流体最大吸收入所述基于珊瑚的固体材料以达到所述总流体 吸收值的步骤。在一些实施方案中，负压的应用经由将真空应用于流体 中浸渍的基质，促进流体进入其内。
在一些实施方案中，所述方法可以进一步包括使所述基于珊瑚的固 体材料与流体接触且将正压应用于所述基于珊瑚的固体材料以促进所述 流体最大吸收入所述基于珊瑚的固体材料以达到所述总流体吸收值的步 骤。根据该方面，且在一些实施方案中，注意确保压力的应用不以任何 方式损害固体基质的结构完整性。在其它实施方案中，压力应用可以进 一步用于使得固体基质为研磨微粒状态。
在一些实施方案中，正压的应用经由任何手动方式，例如，经由使 用任何施涂器、注射器等、重力压力和其它，如技术人员所理解。在一 些实施方案中，正压的应用经由强制渗透、离心等。在一些实施方案中， 预期所述方法和其它的组合。
在一些实施方案中，可以进行预筛选步骤。例如，且在某些实施方 案中，取所需厚度的珊瑚切片，其例如可以垂直于珊瑚样品生长环。可 以评价切片的生物流体的快速吸收，如，例如，着色蛋白质流体如血液 的吸收。在一些实施方案中，可以使用来自任何来源(诸如，例如，来自 家畜或其它来源)的血液。根据该方面，且在一些实施方案中，选择样品， 所述样品不显示所示流体的明显吸收，或在一些实施方案中，用费格尔 溶液不会明显染色阳性，如本文所述。
可以进一步评价提供减少或最小吸收为所述预筛选程序的部分的样 品的比流体吸收能力值。
例如，且在一些实施方案中，较小样品或特定支架可以分离自由其 取珊瑚切片用于预筛选的块，通过预筛选确定以提供生物流体的减少或 无明显吸收的区域。
在一些实施方案中，将支架和/或较小样品干燥，然后进行进一步加 工。这种进一步加工，例如，可以确保去除会使得植入物不适合用于植 入人或兽医受试者的物质。在一些实施方案中，这种加工产生根据任何 监管机构指导(诸如，例如，ASTMF1185-03：StandardSpecificationfor CompositionofHydroxylapatiteforSurgicalImplants，或ASTMF1581- 08：StandardSpecificationforCompositionofAnorganicBoneforSurgical Implants)适合于植入的产品。
在一些实施方案中，这种进一步加工包括还原支架和/或较小样品中 的有机残余物，和随后消除所使用的试剂。在一些方面，这种试剂可以 包括次氯酸钠、过氧化氢(其溶液)或使用两者，其在一些实施方案中，随 后为应用非极性溶剂。
在一些实施方案中，可以在建立比流体吸收能力值之后进行这种进 一步加工步骤，且在一些实施方案中，可以在建立样品的比流体吸收能 力值之前进行这种进一步加工步骤。
根据该方面，且在一些实施方案中，可以将这种支架或较小样品充 分干燥，然后评价其自发流体吸收值，例如，如下面实施例1中所述。 例如，可以将干燥样品浸入水中，且评价自发流体吸收值，随后评价总 流体吸收值。根据该方面，且在一个实施方案中，选择产生小于40％的 比流体吸收能力值的样品用于进一步加工。在一个实施方案中，选择产 生1-35％的比流体吸收能力值的样品用于又进一步加工。
在一些实施方案中，用于促进细胞或组织生长或恢复功能的该固体 基质包含特征在于当与流体接触时具有大于60度的接触角值的海洋生 物骨骼衍生物。
实施例2表明，特征在于大于60度的接触角值的固体基质与具有小 于40％的比流体吸收能力值的样品是相当的，因此，这种样品也被认为 是本发明的包含部分。
用于测定接触角的方法是众所周知的，并且可以使用任何适当的方 法。这种方法的一个实施方案在本文中关于实施例3提供。
类似地，在本发明的一些实施方案中，提供了用于选择用于减轻细 胞或组织粘附和血管形成的优化的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质 的方法，所述方法包括：
●分离或制备基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料；
●使所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料与流体接触 且建立所述海洋生物骨骼衍生物的接触角；和
●选择特征在于大于60度的接触角的基于海洋生物骨骼 衍生物的固体材料。
在一些实施方案中，本发明的基于珊瑚的固体基质可以通过已知方 法转化为羟基磷灰石。
根据该方面，可以将特征在于小于40％的比流体吸收能力值的固体 基质，其比流体吸收能力值通过建立自发流体吸收值除以总流体吸收值 而测定，转化为羟基磷灰石，且所示活性存在于经转化的基质中。
在另一个实施方案中，可以将特征在于当与流体接触时具有大于60 度的接触角值的固体基质转化为羟基磷灰石，且所示活性存在于经转化 的基质中。
在另一个方面，将固体基质转化为羟基磷灰石，且然后评价其中小 于40％的比流体吸收能力值的存在，所述比流体吸收能力值通过建立自 发流体吸收值除以总流体吸收值而测定，且本申请具体选择和涵盖这样 满足所述标准的基质。
在另一个方面，将固体基质转化为羟基磷灰石，且然后在其接触角 和所述角度是否大于60度的方面对其进行评价，且本申请具体选择和涵 盖这种满足所述标准的基质。
在一些实施方案中，比流体吸收能力值是所述基于珊瑚的固体材料 的重量变化的函数。
在一个实施方案中，如本文所定义的固体基质，诸如，例如，如本 文所述的珊瑚样品或真珠质或其它通过以下来评价：选择用于如本文所 述方法中的小干燥样品，可以验证其来自较大块的分离区域，以便提供 关于可以分离且然后使用额外样品的块中的区域特征的信息。
在一些方面，将样品在真空下干燥和/或加热。
在一些实施方案中，当评价比流体吸收能力值时，记录各样品的干 重，且将如本文所述的流体添加至测定容器中。
在一些实施方案中，当评价比流体吸收能力值时，将至少1∶1比率 的mm尺寸的样品与以ml添加的体积的流体应用于容器。在一些实施方 案中，与样品尺寸相比，应用的流体量是过量的。
在一些实施方案中，当评价比流体吸收能力值时，一旦评价初始流 体吸收，根据该方面且在一些实施方案中，然后使固体基质样品与流体 接触，且评价固体基质样品的重量。
在一些实施方案中，当评价比流体吸收能力值时，基于样品的重量 变化，评价自发流体吸收且建立自发流体吸收值。
在一些实施方案中，当评价比流体吸收能力值时，比流体吸收能力 值是将流体应用于所述基于海洋生物骨骼衍生物的固体材料的流体体积 变化的函数。根据该方面，基于应用于样品的体积的吸收，评价自发流 体吸收且建立自发流体吸收值。
在一些实施方案中，当评价比流体吸收能力值时，所述方法进一步 包括使样品与显著增加量的流体接触，且向其应用压力以促进最大流体 吸收至样品的总流体吸收能力。
在一些实施方案中，当评价比流体吸收能力值时，如上所示，这种 压力可以是正压或负压，且应用时间持续足够长的时间，以确保应用的 流体最大吸收入海洋生物骨骼衍生物样品。
在一些实施方案中，这种时间可以包括0.5-60分钟的时间间隔， 或者在一些实施方案中，当评价较大样品时，这种时间可以包括2-24 小时的时间间隔以达到所述自发液体吸收值。应当理解，本文所述的时 间间隔适用于如本文所述的关于其的任何实施方案。技术人员将了解， 可以根据所评价的样品基质的维度和几何形状延长或缩短应用流体以测 定完全能力流体吸收的时间量。
根据这些方面，因此评价总流体吸收能力，然后测定比流体吸收能 力值。
在一些实施方案中，本发明具体预期具有特征在于具有小于40％的 截止值的比流体吸收能力值的固体基质，应当注意对于样品优化为用于 减轻或预防细胞或组织生长和/或血管形成的固体基质。应当理解的是， 本发明预期用于促进减少明显假阳性(即，不作为最适合于所示应用的固 体基质)的存在的合理值的所示截止值。
在一些实施方案中，本发明具体预期当与流体接触时具有大于60度 的接触角值的固体基质，应当注意对于样品优化为用于减轻细胞或组织 粘附和血管形成的固体基质。应当理解的是，本发明预期用于促进减少 明显假阳性(即，不作为最适合于所示应用的固体基质)的存在的合理值的 所示截止值。
应当指出的是，先前已经显示用于促进组织生长的特征在于不同的 比流体吸收能力值的所选珊瑚基质诸如软骨和骨的有用性。令人惊讶地， 现在已经发现，尽管分离的许多基于珊瑚的基质可用于这种修复，例如 特征在于小于40％的比流体吸收能力值的海洋生物骨骼衍生物的分离物 提供不同的现象，且实际上减轻接近位于其的细胞和组织中的细胞或组 织粘附或血管形成。
不被理论所束缚，且代表本发明的基质、方法和应用的非限制性实 施方案，特征在于小于40％的所需比流体吸收能力值的基于海洋生物骨 骼衍生物的固体基质的具体选择或特征在于当与流体接触时具有大于60 度的接触角值的基于生物骨骼衍生物的固体基质的具体选择可以选择以 下样品，其血管形成减少，或在一些实施方案中，其对淋巴的接近减少， 或在一些实施方案中，其具体结构和/或化学组成具体生成特权位点，使 得减轻血液细胞和至其的其它细胞的外渗。应当理解的是，任何这些机 制和其它机制可以是说明减少的细胞或组织粘附或血管形成的现象的原 因，并且特征在于小于40％的比流体吸收能力值的用于促进细胞或组织 生长或恢复功能的优化的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的应用相 关的任何这种机制被理解为是本发明的部分。
在一些实施方案中，由此加工且发现特征在于小于40％的比流体吸 收能力值的样品，或者特征在于当与流体接触时具有大于60度的接触角 值的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的具体选择，则可用于分离由 其取这种样品的区段的接近定位的区域，所述样品然后可以可靠地使用， 被认为根据本发明的方法进行优化。在一些实施方案中，关于基于珊瑚 的样品，这种区域可以包括由其衍生样品的珊瑚内的整个年生长环区域。
在一些实施方案中，由此加工且发现特征在于小于40％的比流体吸 收能力值的样品，或者特征在于当与流体接触时具有大于60度的接触角 值的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的具体选择，然后可以充分干 燥且用于植入受试者以减轻治疗/植入位点的细胞或组织粘附和血管形 成。
在一些实施方案中，由此加工且发现特征在于小于40％的比流体吸 收能力值的样品，或者特征在于当与流体接触时具有大于60度的接触角 值或具有所需表面光滑度的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的具体 选择可以选择特别用于促进某些细胞、组织或器官生长的离体三维支持 和结构的样品。在一些实施方案中，这种细胞、组织或器官生长可以包 括用于结缔组织诸如腱和韧带、心脏、肌肉、肝脏、皮肤、肾脏、血管 和神经元生长和发育的细胞、组织或器官生长。
在一些实施方案中，当样品在体内用于随后应用中时，在一些方面， 在植入其之前，样品首先与来自宿主的自体生物流体或材料接触，验证 了观察到的如本文所述的增强的流体吸收表型。
在其它实施方案中，基质可以是几种海洋来源材料的混合物或骨和 珊瑚颗粒或软骨和珊瑚颗粒的混合物。在一些实施方案中，固体基质可 以是由如本文所述的海洋生物骨骼衍生物的多种样品组成的复合材料。
在本发明的一个实施方案中，固体基质可以是单独的分离的海洋生 物骨骼衍生物材料，或在一些实施方案中，基质可以进一步包含额外材 料。
在一些实施方案中，这种额外材料可以包括聚合物。
在一些实施方案中，术语“聚合物”是指与至少一部分固体基质材料 结合的聚合物材料层的存在。在一些实施方案中，这种聚合物层是用于 固体基质材料的涂层。
在一些实施方案中，这种涂层可以覆盖整个固体基质，和在一些实 施方案中，这种涂层可以渗入固体基质的孔隙和/或气孔和/或空腔内。在 一些实施方案中，这种涂层可以选择性地应用至固体基质的特定区域， 使得它在固体基质上产生单独的相，和在一些实施方案中，可以应用这 种聚合物以使得厚的聚合物层或相与一部分固体基质结合，从而产生与 本文描述的固体基质结合的单独的聚合物相。
在一些实施方案中，所述聚合物涂层为如本文所述的固体基质提供 了增加的特征，例如，对于固体基质增加的拉伸强度，增加的柔韧性和/ 或降低的脆性。
在本发明的一个实施方案中，聚合物涂层是渗透性的。在一个实施 方案中，所述渗透性聚合物涂层包括特殊的多孔膜。在一个实施方案中， 术语“渗透性的”是指具有气孔和开口。在一个实施方案中，本发明渗透 性的聚合物涂层具有允许营养物质、治疗化合物、细胞群体、螯合剂或 其组合进入的气孔和开口。在一个实施方案中，本发明渗透性的聚合物 涂层具有允许营养物质、治疗化合物、细胞群体、螯合剂或其组合离开/ 释放的气孔和开口。
在一个实施方案中，本发明聚合物涂层是非连续的。在一个实施方 案中，本发明的珊瑚的一个区域或多个子区域不含聚合物涂层，从而允 许珊瑚和环境之间的直接接触。
在一些实施方案中，所述固体基质在其中结合生物相容的聚合物， 其经由任何物理或化学结合与霰石或方解石组分结合。在一些实施方案 中，所述聚合物是水凝胶的部分，其并入本发明的固体基质中。在一些 实施方案中，这种含水凝胶的固体基质随后可以冻干或干燥，且随后可 以重组。
在本发明的固体基质的一些实施方案中，聚合物可应用于固体基质， 从而形成单独相，或在一些实施方案中，聚合物可以作为层应用于固体 基质上，或在一些实施方案中，固体基质可以包含作为内部或外部相关 层的聚合物与其结合的包含相同或不同的聚合物材料的单独相。
在一个实施方案中，本发明的聚合物涂层包含天然聚合物，其包括 胶原蛋白、纤维蛋白、弹性蛋白、丝(silk)、透明质酸、透明质酸钠、交 联透明质酸、壳聚糖、交联壳聚糖、藻酸盐、藻酸钙、交联藻酸钙及其 任何组合。
在一个实施方案中，所述聚合物包含合成改性的天然聚合物，且可 以包括纤维素衍生物，例如烷基纤维素、羟烷基纤维素、纤维素醚、纤 维素酯和硝化纤维素。适当的纤维素衍生物的实例包括甲基纤维素、乙 基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丁基甲基纤维素、醋 酸纤维素、丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羧 甲基纤维素、三乙酸纤维素和纤维素硫酸钠盐。
在本发明的一个实施方案中，聚合物包含合成的可生物降解聚合物。 在本发明的一个实施方案中，合成的可生物降解聚合物包括α-羟酸，包 括聚乳酸、聚乙醇酸、其对应异构体、其共聚物、聚原酸酯(polyorthoesters) 及其组合。
在一个实施方案中，本发明聚合物包括聚(氰基丙烯酸酯)、聚(烷基- 氰基丙烯酸酯)、聚(缩酮)、聚(己内酯)、聚(缩醛)、聚(α-羟基-酯)、聚(α- 羟基-酯)、聚(羟基-链烷酸酯)、聚(富马酸丙二醇酯)、聚(亚氨基-碳酸酯)、 聚(酯)、聚(醚)、聚(碳酸酯)、聚(酰胺)、聚(硅氧烷)、聚(硅烷)、聚(硫醚)、 聚(酰亚胺)、聚(脲)、聚(酰胺-烯胺)、聚(有机酸)、聚(电解质)、聚(对-二 氧环己酮)、聚(烯烃)、泊洛沙姆、无机或有机金属聚合物、弹性体、或 其任何衍生物、或由其组合获得的共聚物。
在一个实施方案中，本发明聚合物包括聚(D，L-丙交酯-共-乙交 酯)(PLGA)。在另一个实施方案中，所述聚合物包括聚(D，L-丙交酯)(PLA)。 在另一个实施方案中，所述聚合物包括聚(D，L-乙交酯)(PGA)。在一个实 施方案中，所述聚合物包括糖胺聚糖。
在一个实施方案中，所述聚合物包括合成的可降解聚合物，其可包 括但不限于聚羟酸，例如聚(丙交酯)、聚(乙交酯)及其共聚物；聚(对苯二 甲酸乙二酯)；聚(羟丁酸)；聚(羟戊酸)；聚[丙交酯-共-(ε-己内酯)]；聚[乙 交酯-共(ε-己内酯)]；聚(碳酸酯)、聚(伪氨基酸)；聚(氨基酸)；聚(羟基链 烷酸酯)；聚(酐)；聚(原酸酯)；及其混合物和共聚物。
在本发明的一个实施方案中，聚合物包括蛋白，诸如玉米蛋白、改 性玉米蛋白、酪蛋白、明胶、麸质、血清白蛋白、胶原蛋白、肌动蛋白、 α-胎蛋白、球蛋白、巨球蛋白、粘连蛋白(cohesin)、层粘连蛋白、纤连蛋 白、纤维蛋白原、骨钙蛋白、骨桥蛋白、骨保护素(osteoprotegerin)或本 领域技术人员理解的其它蛋白。在另一个实施方案中，聚合物可以包括 环糖(cyclicsugar)、环糊精、环糊精的合成衍生物、糖脂、糖胺聚糖、低 聚糖、聚糖诸如藻酸盐、角叉菜胶(χ、λ、μ、κ)、壳聚糖、纤维素、硫 酸软骨素、凝胶多糖(curdlan)、葡聚糖、爱生兰(elsinan)、红藻胶(furcellran)、 半乳糖甘露聚糖、结冷胶(gellan)、糖原、阿拉伯胶、半纤维素、菊粉、 刺梧桐树胶、果聚糖、果胶、支链淀粉(pullulan)、茁霉多糖、金属卟啉 (prophyran)、硬葡聚糖、淀粉、黄蓍胶、威兰胶(welan)、黄原胶、木聚糖、 木糖葡萄糖、透明质酸、甲壳质或聚(3-羟基链烷酸)，诸如聚(β-羟丁酸)、 聚(3-羟辛酸)或聚(3-羟脂肪酸)，或其任何组合。
在一个实施方案中，所述聚合物包括可生物蚀解聚合物，诸如聚(丙 交酯-共-乙交酯)、聚(酐)和聚(原酸酯)，其由于聚合物的光滑表面的侵蚀 而具有暴露于外表面的羧基，其也可使用。在一个实施方案中，所述聚 合物包含不稳定键，诸如聚酐和聚酯。
在一个实施方案中，聚合物可以包含其化学衍生物(化学基团例如烷 基、亚烷基的取代、增加和去除；羟基化；氧化及本领域技术人员常规 进行的其它修饰)、例如单独的蛋白质或碳水化合物或者与合成聚合物组 合的混合物。
在本发明的一个实施方案中，聚合物是可生物降解的。在一个实施 方案中，术语“可生物降解”或其语法形式是指本发明材料，其在其所存 在的受试者生物环境中降解。在一个实施方案中，所述可生物降解的材 料经历降解，在降解期间释放酸性产物，或在另一个实施方案中释放碱 性产物。在一个实施方案中，生物降解包括材料例如经由消化通过生化 过程降解成其组分亚基。在一个实施方案中，生物降解可以包括例如本 发明聚合物骨架中键的裂解(无论是共价键或其它键)。在另一个实施方案 中，生物降解可以包括侧链内键或例如将侧链连接至聚合物骨架的键(无 论是共价键或其它键)的裂解。
在一个实施方案中，本发明珊瑚通过利用交联剂与聚合物涂层共价 结合。在一个实施方案中，短语“交联剂”是指促进2个原子之间共价键 形成的试剂。在一个实施方案中，所述交联剂是零长度交联剂。
在一个实施方案中，所述交联剂是(1-乙基3-(3-二甲基氨基丙基)碳二 亚胺(EDAC)、N-磺基羟基琥珀酰胺(磺基NHS)、5-碘嘧啶、N-烷氧羰基 二氢喹啉、吡咯喹啉醌、京尼平(genipin)或其组合。
在一个实施方案中，所述交联剂是同型双功能交联剂，诸如例如， N-羟基琥珀酰亚胺酯(例如辛二酸二琥珀酰亚胺酯或二硫代双(琥珀酰亚 胺基丙酸酯)、同型双功能亚氨酯(例如己二亚氨酸二甲酯或庚二亚氨酸二 甲酯)、巯基反应性交联剂(例如1，4-二-[3’-(2’-二硫吡啶)丙酰氨基]丁烷)、 二氟苯衍生物(例如1，5-二氟-2，4-二硝基苯)、醛(例如甲醛、戊二醛)、二- 环氧化物(例如1，4-丁二醇二缩水甘油醚)、酰肼(例如己二酸二酰肼)、二- 重氮衍生物(例如o-联甲苯胺)、二-烷基卤或其组合。
在一个实施方案中，所述交联剂是异双功能交联剂，诸如例如，胺 反应性和巯基反应性交联剂(例如N-琥珀酰亚胺3-(2-二硫吡啶)丙酸酯、 羰基反应性和巯基反应性交联剂(例如4-(4-N-马来酰亚胺基苯基)丁酸酰 肼)，或其组合。
在一些实施方案中，所述交联剂是三功能交联剂，诸如例如，4-叠 氮-2-硝基苯基生物胞素-4-硝基苯基酯、磺基琥珀酰亚胺基-2-[6-生物素酰 胺]-2-(对-叠氮苯甲酰胺基)己烷酰胺基]乙基-1，3’-二硫丙酸(磺基-SBED)， 或其组合。
在另一个实施方案中，所述交联剂是酶。在本发明的一个实施方案 中，所述交联剂包括转谷氨酰胺酶、过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶、聚合 酶、连接酶或其组合。
在给定应用中，为活性而使用的交联剂浓度的选择将随所选体积、 试剂和聚合物而变化，如本领域技术人员所知的。
在一个实施方案中，本发明珊瑚和本发明聚合物涂层的结合包括物 理和/或机械结合。例如，在一个实施方案中，物理和/或机械结合可包括 采用任何手段的吸收、风干、使用交联剂、应用热、应用真空、应用冻 干方法、冷冻、应用机械力或其任何组合，来促进本发明描述的珊瑚和 聚合物涂层之间的物理结合。
在一些实施方案中，聚合物的选择或聚合物应用于如本文所述的固 体基质可以如此选择，用于防止流体吸收的增加能力。类似地，可以处 理固体基质的表面以同样增加其内的流体吸收。在一些实施方案中，这 种表面处理可以包括将血浆应用于固体基质。
对于本领域技术人员而言是显而易见的是：聚合物应用于本发明的 固体基质及其组分的物理和/或化学性质可以影响本发明方法及其试剂 盒的用途，如本文所述。
在一个实施方案中，如应用于本发明的固体基质的聚合物的厚度为 2.0μm到0.1μm。在一个实施方案中，聚合物涂层的厚度为约1.0μm。在 一个实施方案中，本发明的聚合物涂层的厚度为10μm到50μm。在一个 实施方案中，如应用于本发明的固体基质的聚合物涂层的厚度为约 10-25、或约15-30、或约25-50μm。在一个实施方案中，应用于本发明 的固体基质的聚合物涂层的厚度为约0.0001-0.1μm。在一个实施方案中， 应用于本发明的固体基质的聚合物涂层的厚度为约20-200μm。在一个实 施方案中，应用于本发明的固体基质的聚合物涂层的厚度为约100-1500 μm。
在一些实施方案中，所述如应用于本发明的固体基质的聚合物是薄 涂层，其与本发明的固体基质结合且具有以上指出的厚度。
在一些实施方案中，所述如应用于本发明的固体基质的聚合物涂覆 于整个本发明的固体基质，使得，在一些实施方案中，本发明的固体基 质内的气孔和孔隙填充有本发明描述的聚合物，且这种如应用的聚合物 层的厚度可以为约60-900μm。
在一些实施方案中，所述如应用于本发明的固体基质的聚合物涂覆 于固体基质的末端或一部分上，从而在本发明的固体基质上形成额外的 聚合物相。根据该方面且在一些实施方案中，所述如应用的聚合物层的 厚度为约0.1-10mm。
在一些实施方案中，包含聚合物添加剂的多个固体基质植入期望的 植入位点中，其中植入期望位点的应用于第一固体基质的聚合物厚度可 相比于应用于第二固体基质的聚合物厚度发生变化。此类厚度的变化可 反映本发明描述的范围。
在一个实施方案中，如应用于本发明的固体基质的聚合物的影响本 发明的固体基质的物理特性。例如，聚合物应用的厚度可以影响本发明 的固体基质的弹性、拉伸强度、粘附性或保持力，或其任何组合。在一 个实施方案中，聚合物应用增加本发明的固体基质的弹性。在一个实施 方案中，聚合物应用增加本发明的固体基质的拉伸强度。在一个实施方 案中，聚合物应用降低本发明的固体基质的粘附性。本领域技术人员将 理解，聚合物应用可以增加对于一个物体的粘附性而降低对于另一个物 体的粘附性。例如，在一个实施方案中，所述聚合物应用增加对用于释 放的期望化合物的粘附性和降低侵袭性免疫细胞的粘附性。
在本发明的固体基质内，生物相容的聚合物(诸如透明质酸)的并入可 经由任何方法实现，包括，在一些实施方案中，压力驱动的应用，例如， 经由真空、离心力或机械压力的应用。在一些实施方案中，重力足以允 许透明质酸适当且相对均匀地渗透到植入物的所需深度。根据该方面， 在一个实施方案中，例如使用固绿/番红O染色，植入物的肉眼观察表明 透明质酸通过基质的均匀分布并且到达随应用时间和条件变化的所需深 度。
在一个实施方案中，本发明的固体基质可以进一步包含效应物化合 物，其在一些实施方案中，可以与本发明的固体基质直接结合，或在一 些实施方案中，可以与聚合物结合，且与其结合应用。
在一个实施方案中，所述效应物化合物包含本发明试剂盒的组分， 其用于并入如本文所述的本发明的固体基质中
在本发明的一个实施方案中，所述效应物化合物包括细胞因子、骨 形态发生蛋白(BMP)、生长因子、螯合剂、细胞群体、治疗化合物或抗 生素、或其任何组合。
在本发明的一个实施方案中，效应物化合物可由银离子或铜离子或 其它金属组成。在另一个实施方案中，可通过应用电荷便于该化合物的 释放。在另一个实施方案中，一个珊瑚可以用金属诸如银涂覆，且另一 个珊瑚可以用第二金属诸如金涂覆。电场的应用或由电池驱动可引起电 荷流至珊瑚片段之间，且由于银离子的放电而导致区域的杀菌。这种实 施可用于治疗骨髓炎。
在另一个实施方案中，这种实施可能帮助诱导骨形成，如例如在牙 周炎的情况下以便通过外力应用或电流的电池驱动以再生骨损失。这种 裂片可以是骨衍生的，象牙衍生的或任何甲壳动物和海洋生物。
在本发明一个实施方案中，短语“治疗化合物”是指肽、蛋白或核酸， 或其组合。在另一个实施方案中，所述治疗化合物是抗菌剂、抗病毒剂、 抗真菌剂或抗寄生虫化合物。在另一个实施方案中，所述治疗化合物具 有细胞毒性或抗癌活性。在另一个实施方案中，所述治疗化合物是酶、 受体、通道蛋白、激素、细胞因子或生长因子。在另一个实施方案中， 所述治疗化合物是免疫刺激性的。在另一个实施方案中，所述治疗化合 物抑制炎性或免疫反应。在一个实施方案中，所述治疗化合物包括促血 管生成因子。
在一个实施方案中，所述效应物化合物包括抗寄生虫剂、抗组胺剂、 免疫调节剂、抗凝血剂、表面活性剂、抗体、β肾上腺素能受体抑制剂、 钙通道阻断剂、ace抑制剂、生长因子、激素、DNA、siRNA或载体，或 其任何组合。
在一个实施方案中，短语“效应物化合物”是指当应用于本发明的固 体基质、试剂盒和/或方法时，具有用于治疗、预防、阻止、抑制、延迟 或降低感染、疾病、紊乱或病症的发生率的特定目的或应用的任何试剂 或化合物。在一个实施方案中，本发明效应物化合物将产生仅使该化合 物成像的能力的预期效果。在一些实施方案中，所述效应物化合物可用 于使该化合物存在的位点成像，然而，这种能力对使用该化合物的目的 或选择而言是次要的。
在本发明的一个实施方案中，当在本文中提及时，术语“效应物化合 物”应理解为也包括“药物”和“试剂”，且代表希望其并入本发明的固体基 质和/或试剂盒内或需要其用途的分子。在一个实施方案中，所述试剂直 接并入本发明的固体基质和/或试剂盒中。在另一个实施方案中，所述试 剂通过与本发明聚合物涂层、珊瑚或珊瑚颗粒和/或本发明试剂盒的物理 相互作用或与其结合而并入本发明的固体基质和/或试剂盒中。
在一个实施方案中，“效应物化合物”是治疗性化合物。
在一个实施方案中，短语“治疗化合物”是指当提供给需要的受试者 时，提供有益效果的分子。在一些情况下，所述分子的治疗性在于它起 到替代受试者中这种分子的缺失或存在减少的作用。在一个实施方案中， 所述分子是编码不存在蛋白的表达的核酸，诸如在内源无效突变体的情 况下被异种蛋白的表达补偿。在其它实施方案中，内源蛋白发生突变并 产生非功能蛋白，这通过异源功能蛋白的表达补偿。在其它实施方案中， 异源蛋白的表达是对低的内源水平的附加，导致给定蛋白的累积增强表 达。在其它实施方案中，所述分子刺激提供用于细胞或宿主功能的关键 成分的表达或分泌或其它的信号传导级联。
在另一个实施方案中，所述治疗化合物可以是天然或非天然的胰岛 素、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、激酶、磷酸酶、转糖基酶、胰蛋白酶元、 胰凝乳蛋白酶原、羧肽酶、激素、核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、三酰 甘油脂肪酶、磷脂酶A2、弹性蛋白酶、淀粉酶、凝血因子、UDP葡糖醛 酸基转移酶、鸟氨酸氨甲酸基转移酶、细胞色素p450酶、腺苷脱氨酶、 血清胸腺因子、胸腺体液因子、促胸腺生成素、生长激素、生长调节素、 共刺激因子、抗体、集落刺激因子、促红细胞生成因子、表皮生长因子、 肝促红细胞生成因子(肝细胞生成素)、肝细胞生长因子、白介素、干扰素、 负性生长因子(negativegrowthfactor)、成纤维细胞生长因子、α家族转化 生长因子、β家族转化生长因子、胃泌素、分泌素、缩胆囊肽、生长激 素抑制素、血清素、P物质、转录因子或其组合。
在本文的任何实施方案中，关于如本文中所述的固体基质，应当理 解的是，所述固体基质可以充当持续化合物/药物释放的局部贮库，其促 进所递送材料的理想递送和最小降解。在一些实施方案中，如本文所述 的固体基质，甚至可以充当细胞或组织贮库，或预防免疫或其它细胞攻 击的工具，由此延长这样包封/保护的细胞的寿命和增加来自其的任何分 泌产物的产生，例如，当因此包封胰腺β细胞时，提供由其持续释放胰 岛素，同时防止这种细胞的免疫细胞攻击。
在本发明的任何实施方案中，本发明的珊瑚固体基质及其在方法中 的使用还可以包括其它化合物，或和其它化合物一起植入，所述化合物 诸如例如为抗氧化剂、生长因子、细胞因子、抗生素、抗炎剂、免疫抑 制剂、防腐剂、止痛药、其它治疗剂和赋形剂。在一个实施方案中，除 HMG-CoA还原酶抑制剂之外，可以施用的生长因子的实例包括但不限 于，表皮生长因子(EGF)、转化生长因于-α(TGF-α)、转化生长因于 -β(TGF-β)、人内皮细胞生长因子(ECGF)、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 (GM-CSF)、骨形态发生蛋白(BMP)、神经生长因子(NGF)、血管内皮细胞 生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、 软骨源形态发生蛋白(CDMP)、血小板源性生长因子(PDGF)或其任何组 合。抗生素的实例包括抗微生物剂和抗菌剂。
在一个实施方案中，用于本发明的固体基质和/或试剂盒和/或本发明 方法中的效应物化合物尤其可以包括抗体或抗体片段、肽、寡核苷酸、 生物靶标的配体、免疫缀合物、化学模拟官能团、糖脂、标记试剂、酶、 金属离子螯合剂、酶辅助因子、细胞毒性化合物、杀菌化合物、抑菌化 合物、杀真菌化合物、抑真菌化合物、化学治疗剂、生长因子、激素、 细胞因子、毒素、前药、抗代谢物、微管抑制剂、放射性材料或靶向部 分，或其任何组合。
在一个实施方案中，本发明的固体基质和/或试剂盒和/或本发明方法 包括或利用了寡核苷酸、核酸或载体。在一些实施方案中，术语“寡核苷 酸”可与术语“核酸”互换使用，且可以指可包括但不限于，原核序列、真 核mRNA、来自真核mRNA的cDNA、来自真核(例如，哺乳动物)DNA 的基因组DNA，以及甚至合成DNA序列的分子。该术语也指包括DNA 和RNA的任何已知碱基类似物的序列。
在一个实施方案中，本发明的固体基质和/或试剂盒和/或本发明使用 方法可以包括核酸，或在另一个实施方案中，本发明的固体基质和/或试 剂盒和/或本发明使用方法可以包括递送作为特定载体的一部分的核酸。 在一个实施方案中，编码目的序列的多核苷酸片段可以结合到适于转导/ 转化哺乳动物细胞和适于引导转导细胞内重组产物的表达的可商购的表 达载体系统中。应理解，这种可商购的载体系统可经由常用重组技术容 易地改性，从而替换、复制或突变存在的启动子或增强子序列和/或引入 任何其它的多核苷酸序列，诸如例如，编码其它选择标记物的序列或编 码报告多肽的序列。
在一个实施方案中，用于本发明的固体基质和/或本发明试剂盒和/ 或本发明的方法的效应物化合物可以尤其包括，细胞因子、生长因子、 螯合剂、细胞群体、治疗性化合物、抗癌化合物、抗炎化合物、抗血管 生成化合物或抗生素或其任何组合。
在一些实施方案中，本发明的固体基质可以包含细胞、细胞群体或 组织，并且在一些实施方案中，这种细胞、细胞群体或组织内部位于这 种固体基质结构内。
在一些实施方案中，所述细胞或组织包含干细胞或祖细胞或其组合。
在一个实施方案中，用于本发明的固体基质和/或试剂盒和/或本发明 的方法的效应物化合物可以尤其包含，细胞因子、骨形态发生蛋白 (BMP)、生长因子、螯合剂、细胞群体、治疗性化合物、抗炎化合物、 促血管生成化合物或抗生素或其任何组合。
在一些实施方案中，本发明的试剂盒和/或基于海洋生物骨骼衍生物 的固体基质包含已知的骨诱导材料、骨水泥、骨玻璃或骨填料或其组合。
在一些实施方案中，骨水泥可以包括任何已知的水泥，包括β-磷酸 三钙、磷酸一钙一水合物(MCPM)(Ca(H2PO4)2H2O)及其混合物，包括水 镁石水泥。在一些实施方案中，水泥可以包括无定形磷酸钙(ACP)、磷酸 二钙二水合物(DCPD)、无水磷酸二钙(DCPA)、α-磷酸三钙(α-TCP)、磷酸 二钙(DCP)、磷酸四钙(TTCP)、磷酸二氢钙一水合物(MCPM)、碳酸钙(CC) 和其它及其混合物。
在一些实施方案中，本发明的试剂盒和/或基于海洋生物骨骼衍生物 的固体基质包含已知，且在一些实施方案中，可商购的骨诱导材料，包 括，例如，生物活性玻璃、骨水泥组分，诸如β-TCP、聚(-甲基丙烯酸甲 酯)。
在一些实施方案中，本发明的固体基质可以用细胞、细胞群体或组 织接种，或在一些实施方案中，细胞、细胞群体或组织可以接近于、但 粘附于本发明的固体基质而生长。在还有其它实施方案中，所述细胞、 细胞群体或组织可以形成接近于或围绕如本文所述的固体基质紧密并置 的结构。
在一些实施方案中，细胞或组织包含干细胞或祖细胞或其组合。
在本发明的一个实施方案中，根据本发明的基质、使用方法或试剂 盒使用的细胞或组织进行工程改造从而表达所需产物。
在一个实施方案中，短语“细胞群体”是指转染细胞群体、转导细胞 群体、转化细胞群体或从受试者分离的细胞群体，或其组合。在一些实 施方案中，转染、转导或转化细胞可以接种在固体基质上，或在一些实 施方案中，可以并入用于其的聚合物应用，或其组合中。
在一个实施方案中，本发明细胞群体包括间充质干细胞。在一个实 施方案中，所述间充质干细胞是转化的。
在一个实施方案中，细胞群体包含当植入受试者内时有利的细胞， 其中本发明的这种固体基质保留完整性或防止所述基质内这种植入细胞 的排斥。
在一个实施方案中，本发明的固体基质并入干细胞或祖细胞或前体 细胞。这种细胞可从哺乳动物供体(例如，患者自身细胞)、来自供体的细 胞培养物或已建立的培养细胞系中直接获得。在一些实施方案中，所述 哺乳动物是小鼠、大鼠、兔、豚鼠、仓鼠、牛、猪、马、山羊、绵羊、 狗、猫、猴、猿或人。相同种和/或相同免疫特性的细胞可通过活检从患 者或近亲中获得。使用标准细胞培养技术和条件，然后使细胞在培养基 中生长直到汇合以及需要时使用。可以培养所述细胞直到获得用于特定 应用的足够数量的细胞。
在一些实施方案中，这种细胞代表自体移植物，因为细胞是离外培 养以将该细胞接种在本发明的固体基质上，且这种接种的固体基质植入 受试者体内。
在一些实施方案中，这种细胞可代表同种异体移植物或异种移植物， 其可并入本发明的固体基质中并植入修复位点内。
在一个实施方案中，本发明的固体基质包含细胞群体，所述细胞群 体来自体外培养珊瑚足够时间段以便将细胞引入珊瑚内，例如，这种基 质的内部区域内。
在一些实施方案中，本发明的固体基质可以研磨且制备为用于基质 或器官或组织表面的涂层，由此这种涂层防止接近位于其的相关结构的 血管形成。
在一些实施方案中，这种磨碎的基质涂层可以包含在聚合物内，或 者可以通过聚合物涂层进一步涂覆。
在一些实施方案中，这种磨碎的基质可以压缩，且任选向其添加其 它试剂，以便生成包含这种磨碎的基质的可成形体。
在又另一个实施方案中，海洋衍生的骨骼材料可以包含在金属或聚 合物基材诸如例如钛网上或以其它方式连接至金属或聚合物基材诸如例 如钛网的层。
根据本发明减少血管生成的材料和方法可以充当用于病症诸如糖尿 病性视网膜病的有效疗法。糖尿病性视网膜病是重大的公共卫生问题， 其仍然是20至65岁的人中失明的主要原因。像其它致盲疾病，糖尿病 性视网膜病与异常血管生成反应相关(综述于Garnder等人，Surv. Ophthalmol.47(suppl.2)：S253-262，2002；andSprangerandPfeiffer，Exp. Clin.Endocrinol.Diabetes109(suppl.2)：S438-450，2001).在治疗糖尿病性 视网膜病的方法的一个实例中，将如本文所述的研磨固体基质施用于患 者中接近于病理血管生成的位点的位点，导致预防血管形成。
在其它实施方案中，本发明的材料和试剂盒可用于通过限制血液供 应治疗和预防癌性肿瘤生长。肿瘤新血管形成和血管增殖性疾病中观察 到不受控制的内皮细胞增殖。恶性肿瘤不可生长超出有限质量，除非提 供新的血液供应。因此，新血管形成过程的控制代表恶性肿瘤的治疗形 式。可以使用本发明的材料和方法治疗的实体瘤癌症包括胶质瘤、结肠 直肠癌、卵巢癌和前列腺癌肿瘤。
因此，本发明提供了治疗肿瘤疾病和/或其病症或症状的方法，其包 括植入如本文所述的固体基质，或向受试者(例如，哺乳动物，诸如人) 施用治疗有效量的包含如本文所述的研磨基质的药物组合物。因此，一 个实施方案是治疗患有或易患肿瘤疾病诸如白血病或其病症或症状的方 法。所述方法包括以下步骤：植入如本文所述的固体基质，或施用足以 在使得所述疾病或病症得到治疗的条件下治疗疾病或病症或其症状的治 疗有效量的包含如本文所述的研磨基质的药物组合物。
本文方法包括植入如本文所述的固体基质，或施用治疗有效量的包 含如本文所述的研磨基质的药物组合物以产生这种效果。鉴定需要这种 治疗的受试者可以在受试者或健康护理专业人员的判断中，且可以是主 观的(例如，意见)或客观的(例如，可通过测试或诊断方法测量)。
本发明的治疗方法(其包括预防性治疗)通常包括植入如本文所述的 固体基质，或向有需要的受试者(例如，动物，人)(包括哺乳动物，尤其 人)施用治疗有效量的包含如本文所述的研磨基质的药物组合物。这种治 疗将合适地施用于患有、具有、易患疾病、病症或其症状或处于疾病、 病症或其症状的风险中的受试者(尤其人)。“处于...风险中”的那些受试者 的确定可以通过受试者或健康护理提供者的诊断测试或意见的任何客观 或主观确定来进行(例如，遗传测试，酶或蛋白标记物、标记物(如本文定 义)，家族史等)。
在一个实施方案，本发明提供了监测治疗进展的方法。所述方法包 括以下步骤：测定患有或易患与瘤形成相关的病症或其症状的受试者中 的诊断标记物(标记物)(例如，本文化合物、蛋白或其指示物等调节的本 文描绘的任何目标)或诊断测量(例如，筛选，测定)的水平，其中受试者 内已经植入如本文所述的固体基质，或者已经向其施用足以治疗疾病或 其症状的治疗有效量的包含如本文所述的研磨基质的药物组合物。所述 方法中测定的标记物的水平可以与健康正常对照中或其他患病患者中的 标记物的已知水平进行比较，以建立受试者的疾病状态。在优选的实施 方案中，在比测定第一水平较晚的时间点测定受试者中的标记物的第二 水平，并且比较两个水平以监测疾病的进程或治疗的功效。在某些优选 的实施方案中，在开始根据本发明的治疗之前测定受试者中的标记物的 治疗前水平；然后可以将标记物的该治疗前水平与治疗开始后受试者中 的标记物的水平进行比较，以确定治疗的功效。
用于治疗瘤形成的化合物的施用可以通过导致与其它组分组合的治 疗剂的浓度在减轻、减少或稳定瘤形成中是有效的任何合适的方式。当 插入植入物或施用组合物时，两者都可以以适合于局部或全身施用(例 如，肿瘤内，肠胃外，皮下，静脉内，肌肉内，或腹膜内)途径的方式提 供。可以根据常规药物实践配制药物组合物(参见，例如Remington：The ScienceandPracticeofPharmacy(20版)，编A.R.Gennaro，Lippincott Williams&Wilkins，2000andEncyclopediaofPharmaceuticalTechnology， 编.J.Swarbrick和J.C.Boylan，1988-1999，MarcelDekker，NewYork).
在其它实施方案中，本发明的材料和试剂盒可用于治疗和预防瘤形 成。在一些实施方案中，术语“瘤形成”意指由不当高水平的细胞分裂、 不当低水平的凋亡或两者引起或导致不当高水平的细胞分裂、不当低水 平的凋亡或两者的任何疾病。例如，癌症为瘤形成。癌症的实例包括， 但不限于，白血病(例如，急性白血病、急性淋巴细胞性白血病、急性髓 细胞性白血病、急性成髓细胞性白血病、急性早幼粒细胞性白血病、急 性骨髓单核细胞性白血病、急性单核细胞白血病、急性红白血病、慢性 白血病、慢性髓细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病)，真性红细胞增 多症、淋巴瘤(霍奇金氏病、非霍奇金氏病)、瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症、 重链病、和实体瘤，诸如肉瘤和癌(例如，纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉 瘤、软骨肉瘤、骨原性肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、淋巴管肉 瘤、淋巴管内皮肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏瘤、平滑肌肉瘤、横纹 肌肉瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、鳞状细胞癌、 基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、囊腺 癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝瘤、尼罗管癌、绒毛膜癌、精原 细胞瘤、胚胎性癌、Wilm氏肿瘤、子宫颈癌、子宫癌、睾丸癌、肺癌、 小细胞肺癌癌、膀胱癌、上皮癌、胶质瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、 颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突神经 胶质瘤(oligodenroglioma)、许旺氏细胞瘤、脑膜瘤、黑色素瘤、神经母细 胞瘤和视网膜母细胞瘤)。淋巴增殖性疾病也被认为是增殖性疾病。
本发明的材料和试剂盒可用于治疗的其它疾病的实例包括所有类型 的癌症，眼部新生血管性疾病、肿瘤形成和肿瘤转移、血管瘤、溃疡性 结肠炎、克罗恩氏病、镰状细胞性贫血、肉状瘤、梅毒、弹性假黄色瘤、 佩吉特病、静脉阻塞、动脉阻塞、颈动脉阻塞性疾病、慢性葡萄膜炎/玻 璃体炎、分枝杆菌感染、莱姆病、全身性红斑狼疮、早产儿视网膜病、 Eale氏病、白塞氏病、引起视网膜炎或脉络膜炎的感染、假设的眼部组 织胞浆菌病、贝斯特氏病、近视、视窝、Stargart氏病、睫状体扁平部炎、 慢性视网膜脱离、高粘滞综合征、弓形体病、创伤和激光后并发症。其 它疾病包括，但不限于，与(虹膜)发红(角的新血管形成)相关的疾病和由 纤维血管或纤维组织的异常增殖引起的疾病，包括所有形式的增殖性玻 璃体视网膜病。
在一些实施方案中，本发明的材料和试剂盒可用于治疗神经疾病和 神经系统病症，具体而言，帕金森氏病、多发性硬化和其它神经退行性 疾病。根据该方面，且在一些实施方案中，本发明的固体基质具体位于 所需组织再生或修复的区域，由此其存在适于形成髓鞘，这会得益于这 种固体植入物的存在，其可以充当用于促进其生长/形成的支架。
在另一个实施方案中，本发明的材料和试剂盒可用作表面涂层，限 制不期望的组织生长，诸如，用作滑膜分流、支架、瓣膜，包括人工或 动物瓣膜或其它。在一些实施方案中，这种材料和试剂盒可特别用于任 何应用中，由此区域特异性生长的所需方向是感兴趣的。例如，且在一 些实施方案中，在由此在一个方向、而不是在另一个方向期望组织生长 的区域中，应当理解的是，本发明的材料和试剂盒可以与任何组织生长 促进剂结合使用，以刺激这种组织生长促进剂存在的区域中的生长，且 以减少应用本发明的材料和试剂盒的区域中的组织生长的可能性/程度。
在一些实施方案中，本发明的材料和试剂盒可用于治疗凝血病症， 诸如血栓形成，包括深静脉血栓形成、肺栓塞(PE)和下游疾病，诸如心 脏病发作和中风。
在一些实施方案中，本发明的材料和试剂盒可用于治疗或预防纤维 化。在一些实施方案中，这种病症包括肺纤维化、囊性纤维化、肝硬化、 心内膜心肌纤维化、纵隔纤维化、骨髓纤维化、腹膜后纤维化、进行性 大块纤维化、肾源性系统纤维化、克罗恩氏病、瘢痕瘤、心肌梗塞、硬 皮病/全身性硬化症、关节纤维化、粘连性囊炎和其它病症，如本领域技 术人员所理解。
在一些实施方案中，本发明的材料和试剂盒可用于提供覆盖材料用 于期望在其上的组织/细胞生长的预防或减轻的任何应用。根据该方面， 且在一些实施方案中，这种材料和试剂盒可用于促进椎间盘的生长和/或 稳定，例如通过预防或尽可能减少盘融合/粘附至骨，同时促进神经细胞 生长等。在一些实施方案中，这种覆盖物可以充当伤口覆盖，提供了这 种覆盖下方的伤口愈合的工具，同时预防病原微生物的侵袭，同时允许 伤口位点的气体交换。
在一些实施方案中，本发明的材料和试剂盒可用于提供基质用于体 外细胞和组织生长。在一些方面，这种体外基质特别可用于干细胞、脂 肪细胞、神经细胞及其组织的生长。技术人员应当理解的是，本文预期 将得益于提供本发明的材料和试剂盒的任何细胞生长，且被认为是本发 明的部分。
在一些实施方案中，描述用于任何本发明的材料和试剂盒的用途应 当被理解为涵盖同样用于这种用途的研磨材料。
在一些实施方案中，本发明的这种研磨材料可以组合任何其它材料 使用，所述任何其它材料刺激血管形成积极影响的结构/细胞的细胞和组 织生长，并且其可以充当复合基质以促进多种细胞类型/来源的生长/形 成。
在一些实施方案中，本发明的材料和试剂盒可用于预防钙结合/积 累、动脉粥样硬化和其它。
如本文所例举，将所述血液、水和其它亲水性流体应用于珊瑚样品， 且评价珊瑚样品内流体的吸收。
图1描绘如所述进行的代表性吸收研究的结果，其显示根据评价的 样品分别流体的吸收模式(实质吸收和部分、最小或无吸收)。这种吸收模 式的可变性令人惊讶地提供选择在植入后具有优化的减轻或预防细胞和 组织粘附和/或血管形成的功效的固体基质的方式。
如本文所提供的实施例2表明植入的珊瑚固体基质内生物流体的最 小比吸收和与具有较高比吸收的基质的同时令人惊讶的结构差异之间的 相关性，其与减少的细胞/组织粘附相关。
还例举了实施例3中提供的开发建立以选择这种用于减轻或预防细 胞或组织生长的优化的基于珊瑚的固体基质的筛选方案。
本发明提供了可用于减轻或预防细胞和组织粘附和/或血管形成的 优化选择的基于珊瑚的固体基质的意料之外的应用。
应理解本发明的固体基质可以是适应于根据本发明方法的应用的任 何适当的形状或尺寸。例如和在一些实施方案中，为了将本发明的固体 基质应用于受试者的长骨内，固体基质尺寸可调节为接近于支架植入的 位点的尺寸，且根据需要，缩放数量级可为毫米到厘米。类似地，本发 明的固体基质的形状可以为本发明的固体基质可加工或处理成的任何形 状，且可以具有适于实现所需应用于细胞和/或组织生长和恢复功能的任 何构型。
对于本领域技术人员而言将是显而易见的是：在不离开本发明精神 和范围的情况下，本发明的固体基质、试剂盒、过程和方法可以进行各 种修改和变化。
在一些实施方案中，术语“包含”或其语法形式是指包含本发明的指 定组分，也包含其它活性剂，以及制药工业已知的药学可接受的载体、 赋形剂、润滑剂、稳定剂等。
在一个实施方案中，术语“约”是指与所指定值的1-10％的差异，或 在另一个实施方案中，指5-15％的差异，或在另一个实施方案中，指最 多10％的差异，或在另一个实施方案中，指最多25％的差异，除非上下 文指出差异将不会产生超过100％的值。
在一个实施方案中，本发明提供组合制剂。在一个实施方案中， 术语“组合制剂”特别定义为“部件试剂盒”，是指上述定义的组合伴体 可单独使用或以不同组合使用，即，同时、共同、单独或相继。
实施例
实施例1
本发明的基于珊瑚的固体基质的物理特性可变性
材料和方法
金刚石盘锯用于移取外部珊瑚层，和所需尺寸的代表性较小部分从 珊瑚块切割的大部分。
从珊瑚内的各区域收获平均孔径为100-150μm的来自水螅珊瑚类滨 珊瑚(PoritesLutea)的珊瑚。目视评估珊瑚的外观、密度和孔隙率。然后 任选将珊瑚浸渍于5％次氯酸钠中，用于去除外部有机组织。简言之，首 先将珊瑚暴露于5％次氯酸钠溶液30分钟，在温度范围RT在50℃，和 使用范围为0.2-0.00001巴的真空压力的亚大气压压力下，3次交换。然 后将珊瑚切片在RT-50℃的温度和使用范围为0.2-0.00001巴的真空压 力的亚大气压压力下暴露于10％过氧化氢溶液15分钟。然后将清洗的切 片在RT-50℃的温度范围和使用范围为0.3-0.00001巴的真空压力的亚 大气压压力下用蒸馏水洗涤30分钟，3次交换。
将珊瑚通过以至少22.5kGy的强度暴露于γ辐射而任选灭菌，然后 可以在包装材料中无菌储存，且具体而言，照射较小样品，而不照射评 价的较大块。
然后将各切片置于塑料培养皿中，且将2ml流体应用于各培养皿。 记录关于流体吸收的观察结果。使用的流体包括动物血液、血浆、水和 各种有色溶液。
结果
为了确定从各区域移除的样品是否提供其物理特征不同的材料，且 这种可变性是否为其提供替代质量，将列出的血液和其它流体应用于珊 瑚样品且评价珊瑚样品内的流体吸收。
图1描绘如所述进行的代表性吸收研究的结果。从珊瑚块的不同区 域分离珊瑚样品，且评价应用于其的血液的吸收的模式和强度。令人惊 讶地，在吸收概况方面似乎没有均匀性，且其不是“全或无”现象。
图1A例如显示整个结构的合理实质吸收，而图1C显示整个结构的 不良吸收至无吸收，且图1B提供该结构内的临时现象，因为一些区域基 本上吸收流体且一些区域吸收最少流体至不吸收流体。图1D-1F显示穿 过由其切割和制备珊瑚塞子的珊瑚片的横截面切片，其同样提供宏观结 构内的不同吸收模式。
在其在与图1C中的样品相当的平行样品内的吸收方面评价其它流 体。为了充当染料，制备和应用盐溶液、和蛋白溶液、碳水化合物溶液、 离子溶液，且结果基本上反映了所应用血液的结果，因为发生不良吸收 至无吸收。向其应用的自来水提供基本上相同的结果，导致珊瑚样品内 的不良吸收至无吸收。
如本文所表明，评价的样品尺寸不是限制性的，且实际上可以因此 评价各种尺寸和厚度的样品。
实施例2
本发明基于珊瑚的固体基质的某些物理特性的结构差异
为了评价实施例1的塞子的血液吸收的表型变化的结果，使用标准 生产方法制备珊瑚塞子，所述标准生产方法包括三次次氯酸盐洗涤、过 氧化氢处理和多次DDW洗涤。测定其自发流体吸收和总流体吸收值。植 入物如先前所述钻孔和灭菌。
根据标准方法处理植入物用于环境扫描电子显微镜。图3A-C表明具 有较高比流体吸收能力值的固体基质的表面结构与具有较低比流体吸收 能力值的基质的表面结构的比较(比较图3A-C和3D-F)。具有较低比流体 吸收能力值的基质与具有较高比流体吸收能力值的基质相比表现出更光 滑的外表面结构，而容易看到后者样品的晶体结构。此外，润湿性测试 表明，具有较低比流体吸收能力值的基质的表面上看到的水滴的特征在 于相对于表面的高接触角(图3F)。形成鲜明对比，特征在于较高比流体 吸收能力值的基质的表面上看到的水滴表现出相对于表面的低接触角(图 3C)。这些数据与更疏水的具有较低比流体吸收能力值的基质的可用表面 一致，而具有更高比流体吸收能力值的基质是更亲水的。
实施例3
建立用于基于珊瑚的固体基质的筛选方案
基于实施例1和2中的发现，可以建立筛选方案以选择用于减轻或 预防细胞或组织粘附和/或血管形成的优化的基于珊瑚的固体基质。为此 目的，所评价的珊瑚样品是干燥的，并且在一些方面，为此目的，其可 以在真空下干燥和/或加热。可以记录各样品的干重。可以将如本文所述 的流体添加至每个检测容器。在一些实施方案中，将至少1∶1比率或过量 的mm尺寸的样品与以ml添加的体积的流体应用于容器。然后使珊瑚样 品与流体接触，且评价珊瑚样品的重量。基于应用于样品的体积的完全 吸收或基于样品的重量变化，建立自发流体吸收值。在进一步操作样品 之前，可以任选干燥样品。使显著增加量的流体与样品接触，且应用真 空一定时间段，以确保所应用的流体最大吸收入珊瑚样品。评价总流体 吸收能力，且测定比流体吸收能力值。如果该值低于40％的截止值，则 将记录样品作为用于减轻或预防细胞或组织粘附和/或血管形成的固体基 质的适用性。当样品在体内用于随后应用中时，在一些方面，在植入其 之前，首先将样品与来自宿主的自体生物流体或材料接触，以便部分验 证这种植入物不吸收这种流体(图2)。
实施例4
预筛选用于植入的基于珊瑚的固体基质
对于减轻或预防细胞或组织生长和/或血管形成中的应用，评价固体 基质吸收在植入程序之前取自受试者的自体生物流体/材料(诸如，例如， 全血)的能力。然后将提供小于40％的比流体吸收能力值的基质植入期望 位点。
固体基质可以根据如本文所述的任何实施方案制备，如本领域技术 人员将理解。
预期所述基质用于兽医应用中，以及人受试者的治疗中。在适当时 间间隔，标准方法用于评价植入的基质在组织内的定位，例如，可以进 行X射线、CT或MRI成像以验证所述植入物的位置。
植入可以在任何合适的位置。
所述植入物的直径将适于所治疗的植入位点的直径。
在涉及减轻或预防细胞或组织粘附和/或血管形成的应用中，应当注 意的是，在其防止细胞或组织粘附、减轻血管生成/血管形成和促进持续 递送或减少在植入位点的自体注射或其组合的能力方面，特征在于小于 40％的比流体吸收能力值的固体基质将显著优于特征在于大于75％的比 流体吸收能力值的固体基质。
实施例5
本发明的基于珊瑚的固体基质的物理特性可变性
天然表面由于其可变的材料组成、表面粗糙度和孔隙率是异质的， 因此表现出可变的疏水性/粘附特征。考虑表面的地形和化学结构，接触 角测量可以表征粗糙表面的润湿性。
接触角测量用测角术进行。接触角是固体表面上宏观测量的平衡接 触角。其不同于原子级平滑、化学均匀表面上测量的Young接触角。
将所述区域分成三个类别且将它们的相对表面积近似为总表面积的 百分数：
特征在于0至60度接触角的区域在提供的图中作为白色区域出现。 特征在于60至90度的接触角的区域在提供的图中以深灰色标记，且特 征在于90度和更高的接触角的区域在提供的图中以浅灰色标记。
用精确的微剂量注射器将1ul-10ul体积的水滴沉积在清洗和干燥的 珊瑚样品上。用具有0.1度的精度的Rame-Hart测角仪(Model500) (Bormashenko，2012)测量接触角。评价液滴的两侧的测量值，且取平均值。 采用的测试介质是生理盐水。
评价被称为R43、R34和R44的三个3x3mm珊瑚样品。在评估接触 角之前，评价来自每块的样品的比流体吸收能力值，且结果呈现于表1 中。
图4提供了针对其接触角评估的珊瑚样品R43样本的照片。图4A 和4B显示从较大块切出的区域，对其评价其接触角表征。图4A和4B 中评价的块的大多数区域提供主要小于60度的接触角。图4C和4D中 的某些区域提供60至90度(图4C)和超过90度(图4D)的接触角。
图5提供了针对其接触角评估的珊瑚样品R34样本的照片。图5A 显示从较大块切出的区域，对其评价其接触角表征。图5B和5中评价的 块的大多数区域提供主要小于60度的接触角。图5B和4C中的某些区 域提供60至90度和超过90度的接触角(分别地，深灰色区域相比于浅 灰色区域)。图6类似地提供了针对其接触角评估的珊瑚样品R44样本的 照片。图6A显示从较大块切出的区域，对其评价其接触角表征。图6B 中评价的块的大多数区域提供主要小于60度的接触角。图6B中的某些 区域提供60至90度和超过90度的接触角(分别地，深灰色区域相比于 浅灰色区域)。
接触角测量值平行于对于各珊瑚样品获得的比流体吸收能力值。因 此，用于促进细胞或组织生长或该功能的恢复功能的改善的固体基质可 以通过测定接触角或比流体吸收能力值进行表征。
此外，环境扫描电子显微镜(ESEM)研究证实了本文呈现的接触角研 究的结果。
表2呈现通过ESEM评估的珊瑚样品的比流体吸收能力值。
珊瑚 样本(名称) 比流体吸收能力值 R27 7 0.87 R30 40 0.04 R43 1 0.62
图7呈现在表2中描述的样品上进行的ESEM分析的结果。从R27-7 块评价的样品提供零液滴角度值，且没有看到液滴形成(图7A)。图7B-7C 呈现样品R30-40的结果。应用流体之后取图7B，且应当指出，当应用 水时，该样品未能“湿润”。图7C显示，在再干燥之后，水滴在表面上是 显而易见的，与不良表面润湿的表型一致。
总之，这些结果确证对于各珊瑚样品获得的接触角数据以及比流体 吸收能力值。具有对于各珊瑚样品获得的大于75％的比流体吸收能力值 的样品没有表现出表面上的液滴形成，与“良好润湿”的表型一致(图7A)， 而具有较低流体吸收能力值的样品在干燥期间表现出液滴形成。
实施例6
本发明的基于珊瑚的固体基质的某些物理特性的结构差异
根据标准方法处理植入物用于环境扫描电子显微镜。图8A-C表明具 有较高比流体吸收能力值的固体基质的表面结构与具有较低比流体吸收 能力值的基质的表面结构的比较(比较图8A-C和8D-F)。具有较低比流体 吸收能力值的基质与具有较高比流体吸收能力值的基质相比表现出更光 滑的外表面结构，而容易看到后者样品的晶体结构。此外，润湿性测试 表明，具有较低比流体吸收能力值的基质的表面上看到的水滴的特征在 于相对于表面的高接触角(图8F)。形成鲜明对比，特征在于较高比流体 吸收能力值的基质的表面上看到的水滴表现出相对于表面的低接触角 (图8C)。这些数据与更疏水的具有较低比流体吸收能力值的基质的可用 表面一致，而具有更高比流体吸收能力值的基质是更亲水的。
图9表明在具有最小生物流体吸收的样品中在各种放大率下特征在 于最小生物液体吸收的分离基质与特征在于实质生物液体吸收的基质的 如通过AFM测定的微观结构的比较，表明与实质吸收相比光滑得多的外 表面(图9A-9C相比于9D-9F)。
实施例6
建立用于基于珊瑚的固体基质的筛选方案
可以建立筛选方案以选择用于促进细胞或组织生长或恢复功能的优 化的基于珊瑚的固体基质。图10提供预期的筛选方案过程的流程图。将 珊瑚样品鉴定、分离和机械加工成所需尺寸和形状，或多块评价。然后 将样品清洗和任选灭菌，然后干燥。为此目的，可以将所评价的珊瑚样 品在真空下干燥和/或加热。
然后可以记录各样品的干重。
将如本文所述的流体以近似1∶1比率添加至各测定容器中，或者将略 多，即等于或大于以mm计的样品尺寸相比于以ml计的流体体积添加至 容器。
然后可以称重样品，且测定自发流体吸收值。
在进一步操作样品之前，可以任选干燥样品。
使显著增加量的流体与样品接触，且应用真空一定时间段，以确保 所应用的流体最大吸收入珊瑚样品。
评价总流体吸收能力，且通过自发流体吸收值除以总流体吸收能力 而测定比流体吸收能力值。
如果该值超过75％的截止值，则将记录样品作为用于促进细胞或组 织生长或恢复功能的固体基质的适用性。当样品在体内用于随后应用中 时，在一些方面，在植入其之前，首先将样品与来自宿主的自体生物流 体或材料接触。如果该值小于所示截止值，则所述样品不用作用于促进 细胞或组织生长或恢复功能的固体基质。
实施例7
本发明的基于珊瑚的固体基质的某些物理特性的改善的固体基质引 入
为了评价塞子的血液吸收的表型可变性的结果，使用标准生产方法 制备珊瑚塞子，所述标准生产方法包括三次次氯酸盐洗涤、过氧化氢处 理和多次双蒸水洗涤。如实施例6中所述测定其自发流体吸收和总流体 吸收值，其中水是这种情况下评价的样品流体。还检查具有建立的自发 流体吸收值的样品植入物的自发血液吸收能力。
植入物被分级为红色、白色和中间状态，其中中间状态是指为红色 的区域和保持白色的区域(图10)。将植入物置于感兴趣的组织，且监测 和记录植入物对周围组织的效果。
实施例8
用于分离和制备优化的基于海洋生物骨骼衍生物的固体基质的自动 化方法和装置
如实施例1中所述分离水螅珊瑚类滨珊瑚(Poriteslutea)的珊瑚样 品，且制备植入物。将植入物20-10置于容纳盒20-20，且将盖20-70 置于装置上。经由真空20-30应用负压持续规定的时间段，直至植入 物完全干燥，然后停止应用。然后将该装置单独称重各植入物以建立 干重。开始自动化循环，其有利于填充，且在方法期间维持期望的流 体水平。所述盒20-20经由流体内的盒操作器20-40单个升高和降低至 第一流体水平以实现自发流体吸收，且植入物操纵器20-60单个定向/ 移动单个植入物用于重量测定，以测定自发流体吸收值，随后任选使 各植入物通过干燥/印迹站。将单个植入物均称重，且返回至其在盒中 的位置。所述盒20-20然后再次经由过量流体内的盒操作器20-40单个 升高和降低至第二显著更高的流体水平，以促进植入物的充分浸渍， 且经由真空20-30再次应用负压持续定义的时间段，确保每个植入物 内的最大流体吸收。植入物操纵器20-60再次单个定向/移动单个植入 物，用于第二重量测定，其提供总流体吸收值。该装置的数据处理单 元确定且提供比流体吸收值的输出，任选地具体鉴定基于所示标准选 择哪些样品。
应当理解的是，将构建盒的维度以容纳不同大小的植入物。同样 可以成比例构建该装置以容纳较大或较小数目的盒，并且材料将适用 于待评价其在规定植入物内的吸收的各种流体。并入传感器和适当的 继电器，例如，在故障的情况下提供报警系统，且该装置可以进一步 包含数据处理单元，以便从获得的测定的自发和总流体吸收值计算比 流体吸收能力值。也可以包括统计分析作为任选与本发明的要求保护 的装置提供的数据处理包的部分。也可以使用如本文所述的自动化装 置完成具有所需自发流体吸收值的样品的特定选择。
本领域技术人员应理解在不离开附加权利要求所给出的本发明精神 和范围的前提下，可进行形式和细节上的各种改变。本领域技术人员将 认识到或能够仅采用常规实验确定本文描述的发明的具体实施方案的许 多等价物。这种等价物应包括在权利要求的范围内。
在本发明的一个实施方案中，“约”是指满足具体需要的手段的量， 例如，所述尺寸可主要是但不完全是指定的尺寸，但它满足软骨和/或骨 修复位点处软骨和/或骨修复的具体需要。在一个实施方案中，“约”是指 邻近或接近，但并非正好。存在小的误差幅度。该误差幅度不会超过正 或负相同整数值。例如，约0.1微米将表示不低于0但不高于0.2。在一 些实施方案中，就基准值而言的术语“约”包括高于或低于指定值的不超 过5％、不超过10％或不超过20％的偏离。
权利要求项中，例如“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”是指一个或多于 一个，除非有相反说明或从上下文来看显然相反。组内成员之间包括“或” 或者“和/或”的权利要求书和说明书被认为满足一个、超过一个或所有组 内成员存在于、用于或与另外与给定产品或方法相关，除非有相反说明 或从上下文来看显然相反。本发明包括只有一个组内成员存在于、用于 或另外与给定产品或方法相关的实施方案。本发明也包括其中超过一个 或所有组内成员存在于、用于或另外与给定产品或方法相关的实施方案。 而且，应理解，在各种实施方案中，本发明提供所有的变化、组合和排 列，其中来自一个或多个所列的权利要求中的一个或多个限制、要素、 从句、描述性术语等被引入从属于相同基础权利要求的另一个权利要求 中，除非另有陈述或除非这对本领域技术人员而言将出现矛盾或不一致。 当要素以列表形式存在时，例如，马库什组合形式等，应理解也公开了 所述要素的各亚组，且任何要素可从该组中去除。应理解，通常，当本 发明或本发明方面被指包含特定要素、特征等时，本发明或本发明方面 的某些实施方案由或基本上由这种要素、特征组成。为简化起见，这些 实施方案没有在每种情况下具体列出这些术语。为方便起见，某些权利 要求以从属权利要求的形式存在，但申请人保留将任何从属权利要求重 新撰写成独立形式来包括该权利要求引用的独立权利要求或任何其它权 利要求的要素或限定的权利，且这种重新撰写将被认为在各方面与从属 权利要求相同，无论在重新撰写成独立形式之前该权利要求为什么形式 (修改或未修改)。