减少瘢痕形成的局部黏着激酶抑制剂的受控水凝胶递送

摘要

通过使伤口部位接触在普鲁兰多糖水凝胶中配制的有效剂量的黏着斑激酶(FAK)抑制剂，减少了伤口部位的瘢痕形成。FAK抑制剂的释放曲线可以根据伤口的性质(例如切除伤口、烧伤伤口等)调整。

说明书

本申请要求2018年5月16日提交的美国临时专利申请No.62/672,513和2019年5月15日提交美国临时专利申请No.62/848,515的权益，上述临时专利申请以引用方式整体并入本文。

本说明书中提及的所有出版物和专利申请以整体内容通过引用并入本文，如同每个单独的出版物或专利申请被具体地和单独地指明通过引用并入。

本发明是在政府支持下进行的，美国国防部授权许可号为W81XWH-13-2-0052和W81XWH-13-2-0054，国立卫生研究所授权号为DE026914，武装部队再生医学研究所(美国国防部AFIRM)授权号为WFUHS441011SR01。政府对本发明享有一定权利。

技术领域

本公开总体上涉及治疗伤口和促进伤口组织愈合。特别地，本文描述了包括多孔支架和黏着斑激酶(FAK)抑制剂的组合物，以及此类组合物的制备和使用方法。

背景技术

皮肤瘢痕的形成是一个很大的医疗负担，每年在伤口和瘢痕治疗上的花费达数十亿美元。不幸的是，由于我们缺乏对基础病理生理学的全面理解，目前预防和/或治疗瘢痕形成的策略大部分都不成功。我们实验室的最新报告已经证明了机械应力在调节与肥厚性瘢痕(HTS)形成有关的生物过程中的重要性。在这些研究中，施加到愈合切口的持续机械负载导致纤维化反应和HTS形成。

该过程的关键调节剂是黏着斑激酶(FAK)，这是一种细胞质酪氨酸激酶，在转导机械信号以引发纤维化反应中具有核心作用。整合素-FAK途径还介导各种恶性肿瘤的肿瘤进展和转移。FAK的药理学抑制剂已经在临床前和临床研究中作为抗癌化疗剂出现。癌症和肥厚性瘢痕共有相似之处，因为过度的纤维增殖和细胞外基质重塑事件是其发病机理的基础。

在这种情况下，FAK也是抗瘢痕治疗有吸引力且具有潜在希望的靶标。在切口HTS模型中，敲除小鼠中FAK的成纤维细胞特异性缺失显示出显著减少的炎症和纤维化。然而，角化细胞限制性FAK的缺失与真皮蛋白水解增加有关，推测这可能导致慢性伤口。在我们之前的研究中，在HTS小鼠模型中用小分子抑制剂通过局部皮下注射抑制FAK，消除了局部炎症反应并且减少了瘢痕发展。

在临床前和临床研究中，已经证明在切口和切除伤口中使用应力屏蔽装置来卸载机械应变在抑制大型动物和人的瘢痕发展中是有效的。然而，物理地减少机械应变的方法不适用于由大面积烧伤、伤口性冲击波损伤或切除皮肤手术引起的大面积伤口。

因此，迫切需要允许靶向且受控地释放药理学抑制剂的局部生物材料基敷料。改善愈合，特别是改善瘢痕形成的方法是备受关注的。本发明解决了这一问题。

发明内容

本发明涉及治疗伤口和促进伤口组织愈合。特别地，本文描述了包括多孔支架和黏着斑激酶(FAK)抑制剂的组合物，以及此类组合物的制备和使用方法。

本发明的一个方面提供了一种用于促进组织愈合的组合物。在一些实施例中，组合物可以包括多孔支架。在一些实施例中，组合物可以包含设置在支架孔中的黏着斑激酶(FAK)抑制剂。在一些实施例中，组合物被配置为在治疗期间以受控速率递送一剂有效促进组织愈合的FAK抑制剂。

在一些实施例中，多孔支架包含水凝胶膜。在一些实施例中，多孔支架包含普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶。

在一些实施例中，FAK抑制剂包含VS-6062(PF-562271)，或包含PF-562271的苯磺酸盐。在一些实施例中，组合物包含约1μg/cm

在一些实施例中，组合物被配置为用于持续释放设置在支架孔中的FAK抑制剂。在一些实施例中，组合物被配置为用于在长达约96小时的时间段内，持续释放设置在支架孔中的FAK抑制剂。

在一些实施例中，通过在多孔支架形成期间FAK抑制剂的分子印迹来制备组合物。在一些实施例中，组合物被制备为用于快速释放FAK抑制剂。在一些实施例中，组合物在其递送表面上包含FAK抑制剂。在一些实施例中，组合物还被配置为用于从组合物的递送表面快速释放FAK抑制剂。在一些实施例中，组合物被配置为用于在约24小时内从组合物的递送表面快速释放FAK抑制剂。

在一些实施例中，组合物被定制为在治疗期间释放基本上所有的FAK抑制剂。在一些实施例中，组合物被定制为在治疗期间释放约30％的FAKI抑制剂至约75％的FAK抑制剂。

在一些实施例中，组合物包括多个层，其中，多个层中的一层或多层被制备为用于持续释放FAK抑制剂，并且一层或多层被制备为用于快速释放FAK抑制剂。在一些实施例中，组合物包括一个层，该层被配置为用于持续释放FAK抑制剂和快速释放FAK抑制剂两者。

在一些实施例中，组合物被配置为在治疗期间递送一剂有效减少组织瘢痕形成的FAK抑制剂。在一些实施例中，组合物被配置为在治疗期间递送一剂有效促进组织中的毛发生长的FAK抑制剂。

在一些实施例中，组合物被配置成伤口敷料。

本发明的另一方面提供了一种促进组织愈合的方法。在一些实施例中，该方法包括在组织的表面上放置组合物，该组合物包括多孔支架和设置在支架的孔中的黏着斑激酶(FAK)抑制剂，该抑制剂被制备为用于受控释放。在一些实施例中，该方法包括在治疗期间以受控速率向组织表面递送一剂有效促进组织愈合的FAK抑制剂。

在一些实施例中，多孔支架包含水凝胶膜。在一些实施例中，水凝胶包含普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶。

在一些实施例中，该方法还包括减少组织的瘢痕形成。在一些实施例中，该方法还包括促进组织中的毛发生长。

在一些实施例中，组合物被配置成伤口敷料。

在一些实施例中，FAK抑制剂设置在组合物的递送表面上。在一些实施例中，受控速率包括快速释放速率和持续释放速率。在一些实施例中，该方法的递送步骤包括在放置步骤后约24小时内，将一剂上述FAK抑制剂递送至组织表面。在一些实施例中，在长达约96小时的时间段内将一剂FAK抑制剂递送至组织的表面。

在一些实施例中，该方法还包括从组织的表面去除组合物。在一些实施例中，该方法包括重复上述放置步骤和递送步骤至少3次。在一些实施例中，该方法还包括重复上述放置步骤和递送步骤至少10次。

在一些实施例中，FAK抑制剂是VS-6062(PF-562271)，或是PF-562271的苯磺酸盐。

在一些实施例中，该方法包括向组织递送组合物中约30％的FAKI抑制剂至组合物中约75％的FAK抑制剂。

本发明的另一方面提供了一种用于治疗伤口的具有多孔支架的组合物的制造方法。在一些实施例中，该方法包括形成包含黏着斑激酶(FAK)抑制剂、普鲁兰多糖、胶原蛋白和致孔剂的混合物的步骤。在一些实施例中，该方法包括去除致孔剂和/或使混合物脱水，从而产生具有多孔支架的组合物的步骤，多孔支架具有设置在支架的孔中的黏着斑激酶(FAK)抑制剂，该抑制剂被制备为用于受控药物释放。

在一些实施例中，多孔支架包含水凝胶。在一些实施例中，多孔支架包含普鲁兰多糖和胶原蛋白水凝胶。

在一些实施例中，该方法包括将FAK抑制剂放置在组合物的表面上的步骤。

在一些实施例中，该方法包括交联普鲁兰多糖的步骤。在一些实施例中，该方法包括将普鲁兰多糖与三偏磷酸钠(STMP)和/或三聚磷酸钠(STPP)交联的步骤。

在一些实施例中，该方法包括在去除步骤之前使致孔剂结晶的步骤。

在一些实施例中，组合物包含非均匀分布的FAK抑制剂。

附图说明

本发明的新颖性特征在权利要求书中具体列出。说明书中列出了利用本发明原理的一些描述性实施例，其中包括本发明利用的原理，结合说明书和附图，可以更好地理解本发明的特征和优势。在附图中：

图1A-1C示出释放FAK抑制剂(“FAKI”)的普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶的构建和体外释放曲线。(图1A)FAKI的分子印迹进入普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶支架中的示意图。(图1B)干普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶(上)和PBS中吸水后的溶胀水凝胶(下)的数字照片。(图1C)通过分子印迹(蓝色)和表面掺入(红色)由含有50μg FAKI的普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶制备的FAKI体外释放曲线。N＝每指示时间点三个实验。

图2A-2C示出在夹板全层切除伤口模型中，通过水凝胶递送的FAKI加速了伤口愈合。(图2A)用或不用FAKI水凝胶处理的夹板全层切除伤口的数码照片。(图2B)伤口闭合天数和受伤后伤口面积随时间变化的量化。(图2C)组：无支架或FAKI(对照)、普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶(水凝胶)和FAKI-释放普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶(H+FAKI)。N＝每种条件下8个伤口。对于指示的每个时间点，统计学差异是*p＜0.05vs.对照。

图3A-3H示出在夹板全层切除伤口模型中用FAKI处理降低促纤维化活性。(图3A)愈合伤口的代表性H&E和Masson三色染色图像。(图3B)受伤后第17天，对照、水凝胶和H+FAKI中愈合伤口的Masson三色染色图像中的蓝色面积量化。H&E：细胞质和细胞外基质(红色)及细胞核(黑色)。Masson三色染色：胶原蛋白(蓝色)、细胞质和肌肉(红色)，以及细胞核(黑色)。比例尺＝100μm；受伤后第17天，(图3C)α-SMA的免疫荧光染色，以及(图3D)对照、水凝胶和H+FAKI的绿色面积量化。α-SMA(绿色)和细胞核(蓝色)。比例尺＝50μm。受伤后第10天，(图3E)伤口裂解物的代表性免疫印迹(western blotting)图像和(图3F)伤口裂解物的FAK和p-FAK量化。N＝每种条件下8个伤口。受伤后第17天，(图3G)p-Akt的免疫荧光染色，以及(图3H)对照、水凝胶和H+FAKI的绿色面积量化。p-Akt(绿色)和细胞核(蓝色)。比例尺＝100μm。对于所有分析，统计学差异是*p＜0.05对照vs.H+FAKI，Δp＜0.05水凝胶vs.H+FAKI，以及#p＜0.05对照vs.水凝胶。

图4A-4B示出利用FAKI处理增强的机械性能。对照组、水凝胶组、H+FAKI组在受伤3周后的杨氏模量(MPa)(图4A)和极限拉伸应力(MPa)(图4B)。N＝每种条件下8个伤口。对于所有分析，统计学差异是*p＜0.05对照vs.H+FAKI，以及#p＜0.05对照vs.水凝胶。

图5A-5D示出在接触性烧伤伤口模型中，FAKI处理改善了伤口愈合并且减轻了肌成纤维细胞沉积。(图5A)用和不用FAKI水凝胶处理的全层接触烧伤的数码照片。(图5B)受伤后伤口面积随时间变化的量化。清创后第24天，(图5C)α-SMA的免疫荧光染色，以及(图5D)对照、水凝胶和H+FAKI的绿色面积量化。N＝每种条件下7个伤口。比例尺＝250μm。对于所有分析，统计学差异是*p＜0.05对照vs.H+FAKI，以及Δp＜0.05水凝胶vs.H+FAKI。

图6A-6B示出FAKI的局部皮下注射减少了小鼠切口的瘢痕形成。(图6A)用溶解在10％DMSO中且浓度逐渐增加的FAKI处理的小鼠背部切口的Masson三色染色在15和75μM的FAKI下表现出瘢痕病变减少。N＝每种条件下5个伤口。比例尺＝100μm。在注射了150μM的FAKI后，动物存活不超过2天。(图6B)对每种情况下的瘢痕面积(虚线)进行量化。统计学差异是*p＜0.05vs.对照。

图7A-7E示出用于分析如本文所述在水凝胶装置中对红毛杜洛克猪的深层皮肤伤口施加FAKI局部治疗的效果的设置和时间线。图7A示出用于测试的区域。图7B示出皮肤被去除的猪深层伤口的示例。图7C示出完整猪皮的横截面图。图7D示出伤口深度为0.06英寸(in)的创面猪皮的横截面图。图7E示出从受伤日(D0)到术后第180天(D180)的时间线。

图8A-8C示出用FAKI水凝胶局部处理杜洛克猪的深层皮肤伤口加速了伤口愈合。N＝每种条件下8个伤口。初始伤口尺寸＝25cm

图9A-9B示出用FAKI水凝胶局部处理杜洛克猪的深层皮肤伤口显著改善了瘢痕外观。图9A示出从术后第45天(POD 45)到术后第90天拍摄的伤口照片。与未处理伤口(顶行)或仅用水凝胶处理的伤口(中行)相比，用水凝胶装置中的FAKI处理的伤口(底行)从术后第45天到术后第90天表现出显著改善的外观。此外，用水凝胶装置中的FAKI处理的伤口在伤口面积内示出显著更多的毛发。图9B示出当由不知情瘢痕专家评估时，用水凝胶装置中的FAKI局部施加处理的伤口在90天时具有改善的外观。四名不知情瘢痕专家使用视觉模拟量表(VAS)对瘢痕进行评估。未处理对照的评分为100，仅用水凝胶处理的评分为95，表现出显著改善的用水凝胶装置中的FAKI处理的评分为60：用水凝胶装置中的FAKI进行的处理具有由四名不知情瘢痕专家评估的视觉模拟量表(VAS)评分(P*<0.001)。

图10A-10B示出用FAKI水凝胶局部处理杜洛克猪的深层皮肤伤口显著改善了瘢痕外观，并且改善的瘢痕外观持续了6个月。图10A示出从术后第45天(POD 45)到POD180(6个月)拍摄的伤口照片。与未处理伤口或仅用水凝胶处理的伤口相比，用水凝胶装置中的FAKI处理的伤口从术后第45天到术后第180天表现出显著改善的外观。此外，用水凝胶装置中的FAKI处理的伤口在伤口面积内示出毛发。图10B示出当由不知情瘢痕专家评估时，用水凝胶装置中的FAKI局部施加处理的伤口具有改善的外观。四名不知情瘢痕专家使用视觉模拟量表(VAS)对瘢痕进行评估。未处理对照的评分为100，仅用水凝胶处理的评分为95，表现出显著改善的用水凝胶装置中的FAKI处理的评分为60：用FAKI水凝胶处理具有ΔP＜0.0001对照vs.H+FAKI。

图11A-11C示出用FAKI水凝胶局部处理深层皮肤伤口修复了毛囊和皮肤附属物。图11A示出术后第90天的FAKI水凝胶处理伤口(底行)与未处理伤口(顶行)和仅用水凝胶处理的伤口(中行)的三色染色比较。箭头1指向毛囊。箭头3指向具有周围腺体结构的毛囊。箭头2和箭头4-6指向皮腺(汗腺和皮脂腺)。图11B-11C示出毛囊数(左图)以及皮脂腺和汗腺数(右图)的计数结果。每张图的左侧为未处理的伤口，中间为仅用水凝胶处理的伤口，右侧为用FAKI水凝胶处理的伤口。在术后第90天，FAKI水凝胶处理的伤口具有显著更多的毛囊，平均约2.7个毛囊，而仅用水凝胶处理的伤口具有平均约0.7个毛囊，未处理的伤口具有约0.6个毛囊。

图12A-12C示出用FAKI水凝胶局部处理深层皮肤伤口阻断了肌成纤维细胞募集和活化。图12A示出α-平滑肌肌动蛋白的染色对照和FAKI水凝胶处理伤口的结果。图12B-12C示出在POD60(图12B)和POD90(图12C)，不知情观察者对瘢痕病变随机选择区域中的α-平滑肌肌动蛋白含量的量化结果。与对照相比，FAKI水凝胶处理伤口表现出显著更低的α-平滑肌肌动蛋白(*p<0.001)。

图13A-13C示出FAKI水凝胶处理产生了更好的真皮结构，类似于未损伤的正常皮肤。图13A中的左图示出相对于暗背景的真皮胶原蛋白染色。图13A中的右图示出由CT-FIRE定量纤维分析算法提取的自动胶原蛋白纤维分割。不同颜色的纤维表示具有通过计算提取生成的不同纤维度量的各个胶原蛋白纤维。图13B示出诸如图13A所示的胶原蛋白原纤维的长度(以像素为单位)。与未处理对照相比，FAKI水凝胶中的胶原蛋白纤维的平均尺寸和中值尺寸显著较小。图13C示出通过CT-FIRE算法分析的每个图像的特定类型的各个胶原蛋白纤维的绝对计数。

图14示出如本文所述的用于促进组织愈合并减少瘢痕形成的装置。该装置包括具有FAKI水凝胶支架的皮肤移植物。

图15A-15B示出局部递送至皮肤的FAKI水凝胶的安全性。图15A示出FAK水凝胶局部递送后不显著水平的全身吸收。图15B示出对未损伤皮肤每日施加甚至高浓度的FAKI溶液也不会导致皮肤刺激或致敏。

具体实施方式

提供了用于促进组织愈合，诸如改善伤口处瘢痕的形成并形成新的毛发和皮肤附属物的组合物以及使用该组合物的装置和方法。组合物包括支架，例如多孔支架，以及有效剂量的黏着斑激酶(FAK)活性抑制剂，该抑制剂被制备为用于受控药物释放。支架可以被配置为在治疗期间以受控速率向递送表面递送一剂有效促进组织愈合的FAK抑制剂。在一些示例中，组合物被配置为或使得组合物在伤口部位与皮肤接触，并且例如相对于未通过本发明方法处理的伤口，持续足以促进组织愈合和/或减少瘢痕形成的时间段。本公开的一些方面提供了用于治疗损伤、伤口的上皮再形成、防止或减少皮肤伤口愈合期间的瘢痕形成、形成新毛发和皮肤附属物的方法，其中，使有效剂量的FAK抑制剂与伤口接触。在一些实施例中，受试者是人类受试者。在一些实施例中，损伤是切口，可以是表皮切口、烧伤、可能开放或封闭的伤口等。开放性伤口的示例包括但不限于切口、撕裂、擦伤、刺伤、穿透伤、枪伤和/或戳伤。在一些实施例中，多孔支架是多孔水凝胶，诸如普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶。

应当理解的是，本发明不限于所述的特定方法、方案、细胞系、动物物种或属以及试剂，因为它们可以变化。还应理解的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

定义

黏着斑激酶(FAK)，也称胞质蛋白-酪氨酸激酶(PTK2)，是一种集中在形成于附着至细胞外基质成分的细胞中的黏着斑内的胞质蛋白酪氨酸激酶(参见Andre等，(1993)Biochem.Biophys.Res.Commun.190:140-147)。FAK是高度保守的125kD非受体酪氨酸激酶，其被募集为细胞之间黏着斑动力学的参与者，并且在运动性和细胞存活中起作用。FAK响应整合素结合、生长因子刺激和促有丝分裂神经肽的作用而磷酸化。159个氨基酸的羧基末端区域，黏着斑靶向结构域(FAT)，已经表现出负责将FAK靶向至黏着斑。桩蛋白是一种黏着斑接头蛋白，在与FAT结构域重叠的羧基末端结构域处结合FAK。催化结构域位于氨基和羧基区域之间。该激酶结构域内活化环的磷酸化对于FAK的激酶活性是重要的。

FAK的示例性抑制剂在下面的表1中提供。感兴趣的抑制剂是PF-562271，这是一种有效的、堪比ATP的、选择性可逆FAK抑制剂，其IC

FAK抑制剂。许多FAK抑制剂是本领域已知且在使用的。

表1

多孔支架。一种具有孔或开口的结构。该结构可以包括天然和/或合成聚合物或共聚物。适合形成多孔支架的材料的示例包括丙烯酸聚合物、纤维素、壳聚糖、胶原蛋白、纤维素聚合物、明胶、树胶、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、聚(L-丙交酯)/聚(ε-己内酯)、聚乙烯基聚合物、普鲁兰多糖和其它多糖。孔可以从支架的第一表面延伸至第二表面，一直延伸穿过支架，或者可以在至少第一表面上闭合。孔可以具有相互连接的小孔隙。孔可以是不规则孔或规则孔。不规则孔在尺寸方面(例如直径)或长度方面可以是不规则的。规则孔在尺寸、形状或分布上可以彼此相似。孔(尤其是规则孔)可以用致孔剂或在支架凝固之后溶解掉的大量颗粒形成。可以使用的致孔剂的示例包括氯化钾、氯化钠、蔗糖、葡萄糖、乳糖、山梨醇、木糖醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇。孔(特别是规则孔)可以通过激光钻孔或3D打印形成。孔隙率可以优化为用于在期望时间内或以期望速率保持和释放药物(例如FAK抑制剂)。孔隙率可以优化为用于向多孔支架上的递送表面保持和释放药物(例如FAK抑制剂)。孔隙率可以优化为用于从多孔支架上的递送表面向组织表面保持和释放药物(例如FAK抑制剂)。多孔支架可以是水凝胶并且保持，或者被配置为保持，诸如水的流体。

水凝胶。伤口敷料是一种施加至伤口或切口以覆盖和保护伤口的材料。例如，基于碳水化合物的水凝胶可以在提供交联和孔形成的条件下用普鲁兰多糖和胶原蛋白制备。可以将胶原蛋白加入普鲁兰多糖、交联剂和成孔剂(致孔剂)的混合物中，其中，胶原蛋白以相对于普鲁兰多糖重量至少约1％且不超过约12.5％的浓度提供。胶原蛋白可以以约1％、约2.5％、约5％、约7.5％、约10％的浓度提供，通常以约2.5％至约10％的浓度提供，并且可以是约4％至约6％，其中，胶原蛋白通常是纤维胶原蛋白，例如I型、II型、III型等。感兴趣的交联剂包括三偏磷酸钠(STMP)或三偏磷酸钠与三聚磷酸钠的组合(STMP/STPP)，例如重量/重量比为约1:5、约1:2、约1:1，有普鲁兰多糖的情况下为约1:2。用于凝胶内结晶的感兴趣致孔剂包括任何合适的致孔剂，诸如盐，例如KCl，例如重量/重量比为约1:5、约1:2、约1:1，有普鲁兰多糖的情况下为约1:2。对于分子印迹，可以将FAK抑制剂添加至混合物中，浓度为约100μg/ml至约100mg/ml，并且可以是约1mg/ml至约10mg/ml。对于表面掺入，在凝胶形成后，可以将FAK抑制剂在合适的赋形剂(例如水溶液、乙醇等)中的溶液施加至表面。

可以将组合物倾倒并压缩以形成片材。优选厚度为至少约1mm且不大于约5mm，通常不大于约3mm，并且可以为约1.75至2.5mm，例如约2mm厚。

通过相转化使溶胀的水凝胶快速干燥，可以在水凝胶中形成孔。因此，一些实施例包括使混合物或溶胀水凝胶脱水的步骤。脱水导致致孔剂局部过饱和和结晶。普鲁兰多糖和胶原蛋白被迫围绕晶体组织为相互连接的网络，从而使得在KCl溶解后形成网状支架。因此，一些实施例包括去除致孔剂的步骤。致孔剂的添加增强了水凝胶的粘弹性。改善后的支架孔隙率允许更大的流体吸收、更高的水与聚合物比率和更有效的水凝胶行为。

膜可以在干燥状态下储存，并且在任何合适的含水介质中均容易再水合。水凝胶基底的水性性质为细胞生长和伤口愈合的可持续性提供了理想的环境。

水凝胶的机械特征包括平均孔径和支架孔隙率。对于普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶，这两个变量都随水凝胶中存在的胶原蛋白浓度变化而变化。对于包含5％胶原蛋白的水凝胶，平均孔径通常在约25μm至约50μm、约30μm至约40μm的范围内，并且可以是约35μm。对于包含10％胶原蛋白的水凝胶，平均孔径通常在约10μm至约25μm、约12μm至约18μm的范围内，并且可以是约15μm。本领域技术人员可以容易地确定其它胶原蛋白浓度下合适的水凝胶。支架孔隙率通常在约50％至约85％的范围内，并且可以在约70％至约75％的范围内，并且将随着胶原蛋白浓度的增加而降低。

普鲁兰多糖。一种最初来源于真菌出芽短梗霉的多糖聚合物。这是一种具有α-(1-6)链接麦芽三糖单元的线性同多糖，并且在水凝胶状态下表现出保水能力，使其成为细胞和生物分子的理想治疗载体。此外，普鲁兰多糖含有多个官能团，允许交联和递送遗传物质和治疗性细胞因子。此外，已经表明基于普鲁兰多糖的支架能够增强内皮细胞和体外平滑肌细胞的行为。

胶原蛋白。如本文所用的，术语“胶原蛋白”是指其中存在至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约95％或更多蛋白质是三螺旋构型的胶原蛋白的组合物。胶原蛋白广泛存在于脊椎动物物种中，并且已经针对许多不同物种进行了测序。由于物种之间的高度序列相似性，来自不同物种的胶原蛋白可以用于生物医学目的，例如在哺乳动物物种之间。典型的商业动物来源包括牛跟腱、小牛皮和牛骨。在一些实施例中，用于制备取向薄膜的胶原蛋白是I型、II型或III型胶原蛋白，并且来源于任何方便的来源，例如牛、猪等，通常是哺乳动物来源。

胶原蛋白具有三链绳状卷曲结构。皮肤、腱和骨中的主要胶原蛋白是I型胶原蛋白，包含2个α-1多肽链和1个α-2链。软骨中的胶原蛋白仅包含1种多肽链，即α-1。胎儿还包含具有独特结构的胶原蛋白。在沿三螺旋gly-X-Y部分的长度的进化保守位置上，I型、II型和III型胶原蛋白(间质胶原蛋白)的基因相对于较小外显子(54和108bp)表现出大量不寻常和特征性结构。

胶原蛋白类型包括：I型(COL1A1、COL1A2)；II型(COL2A1)；III型(COL3A1)；IV型(COL4A1、COL4A2、COL4A3、COL4A4、COL4A5、COL4A6)；V型(COL5A1、COL5A2、COL5A3)；VI型(COL6A1、COL6A2、COL6A3)；VII型(COL7A1)；VIII型(COL8A1、COL8A2)；IX型(COL9A1、COL9A2、COL9A3)；X型(COL10A1)；XI型(COL11A1、COL11A2)；XII型(COL12A1)；XIII型(COL13A1)；XIV型(COL14A1)；XV型(COL15A1)；XVI型(COL16A1)；XVII型(COL17A1)；XVIII型(COL18A1)；XIX型(COL19A1)；XX型(COL20A1)；XXI型(COL21A1)；XXII型(COL22A1)；XXIII型(COL23A1)；XXIV型(COL24A1)；XXV型(COL25A1)；XXVII型(COL27A1)；XXVIII型(COL28A1)。本领域技术人员将理解，其它胶原蛋白，包括哺乳动物胶原蛋白，例如牛、猪、马等的胶原蛋白，同样适用于本发明的方法。额外地或替代地，胶原蛋白也可以通过合成制造。

支撑件。多种固体支撑件或基底可以与多孔支架(水凝胶)一起使用，包括可变形支撑件。可变形意味着支撑件的形状可以变成其它形状。可变形固体支撑件的示例包括聚丙烯酰胺、尼龙、硝化纤维、聚丙烯、聚酯膜，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯；PDMS(聚二甲基硅氧烷)；等等，如本领域的伤口敷料的制备方法中已知的那些。

伤口敷料。伤口敷料是一种施加至伤口或切口以覆盖和保护伤口的材料。例如，多孔基底，诸如用于促进组织愈合(例如以改善伤口部位处瘢痕和/或瘢痕疙瘩的形成)的水凝胶，是一种类型的伤口敷料。一般地，多孔基底(诸如水凝胶)被配置为可移除地固定至皮肤或其它组织表面，并且可以包括一种或多种活性剂(药物)。在其它示例中，伤口敷料或伤口敷料的一部分可以是可生物降解的。水凝胶可以具有任何合适的形状或尺寸。

生物活性伤口敷料的其它标准可以包括以下一个或多个：在放置后不久快速粘附至伤口；传输适当的蒸汽以控制从伤口蒸发的流体损失，并避免渗出物在伤口和敷料材料之间聚集。生物活性伤口敷料可以作为皮肤替代物，并且可以作为一下一个或多个：作为微生物屏障，限制伤口中已经存在的微生物的生长，具有柔性、耐久性和抗撕裂性。皮肤替代物一般会表现出组织相容性，即不应在伤口中引起可能导致肉芽组织形成的炎症或异物反应。可以提供如本文所述的水凝胶薄膜的内表面结构，以允许纤维血管组织向内生长。可以提供外表面结构，以使流体传输最小化并促进上皮形成。

在一些示例中，FAKI本身或FAKI水凝胶(例如普鲁兰多糖/胶原蛋白水凝胶)可以是移植物的一部分。术语“移植物”一般是指从身体的一部分移除一块皮肤，然后将其移动至(并附接至)同一(或不同)身体上的新部位。图14示出FAKI多孔支架皮肤移植物的一个示例。患者具有全层头皮烧伤。从采集部位(在该例中为右大腿)采集一块皮肤，并用含有FAKI的多孔支架分层(在该例中为覆盖)。在该示例中，为了说明的目的，移植物还包括对照区，包括未用含有FAKI的多孔基底覆盖的区域和用不含FAKI的多孔基底覆盖的区域，尽管更一般地，用于移植的移植物主要沿含有FAKI的水凝胶的大部分或全部侧面分层。

术语“伤口”一般是指开放性和闭合性伤口两者，如下文所述。伤口可以进一步划分为急性伤口或慢性伤口。急性伤口是不具有潜在愈合缺陷的伤口，并且通常在手术或创伤后继发发生在健康个体中，愈合快速且彻底。相反地，慢性伤口是由持续时间长或频繁复发的损伤或伤害产生的组织完整性丧失伤口。如本文所用，术语“皮肤伤口”是指皮肤破裂。

术语“开放性伤口”通常根据引发伤口的对象分类。包括烧伤、切口、撕裂、擦伤、刺伤、穿透伤、枪伤等。切口或切开伤口可能是由清洁的锋利边缘物体(如刀、剃刀或玻璃碎片)导致的。仅涉及表皮的切口可以被划分为切割伤。撕裂是由对位于硬组织上的软组织的钝性冲击(诸如覆盖颅骨的皮肤撕裂)或皮肤及其它组织的撕裂(诸如分娩导致的撕裂)导致的不规则伤口。撕裂可以示出桥接，因为结缔组织或血管抵靠下面的硬表面被压平。擦伤(擦痕)是皮肤的最上层(表皮)被刮掉的表面伤口，并且通常是因滑落到粗糙表面上导致的。刺伤可能是由刺穿皮肤的物体(如指甲或针)导致的。穿透伤可能是由诸如刀的物体进入身体导致的。枪伤是由子弹或类似的射弹驱入或穿过身体导致的。因此，可能存在两个伤口，一个在进入部位，一个在离开部位，这通常被称为贯穿。

术语“闭合性伤口”是指由损害皮肤下组织的钝力创伤引起的挫伤，更通常地称为挫伤；血肿，也称血液肿瘤，是由血管损伤引起的，血管损伤进而又导致血液在皮肤下聚集；以及压伤，压伤可能是由长时间施加的巨大或极端大小的力导致的。

术语“瘢痕”是指由先前损伤或伤口(例如切口、切除或创伤)导致的异常形态结构。瘢痕由结缔组织组成，结缔组织主要是1型和3型胶原蛋白和纤连蛋白的基质。瘢痕可以由异常组织中的胶原蛋白纤维组成(如在皮肤的正常瘢痕中所看到的)，或者可以是结缔组织的异常积聚(如在中枢神经系统的瘢痕或皮肤的病理性瘢痕中所看到的)。瘢痕的类型包括但不限于萎缩性、肥厚性和疙瘩瘢痕，以及瘢痕挛缩。萎缩性瘢痕是平坦的，并且在周围皮肤下方凹陷为谷或孔。肥厚性瘢痕是保留在原始病变边界内的隆起瘢痕，并且通常包含以异常模式排列的过量胶原蛋白。疙瘩瘢痕是扩展超出原始伤口边缘并以位点特异性的方式侵入周围正常皮肤的隆起瘢痕，并且通常包含以异常方式排列的胶原蛋白螺环。瘢痕挛缩是与关节或皮肤皱褶直角交叉的瘢痕，并且容易发展为缩短或挛缩。瘢痕挛缩在瘢痕没有完全成熟时发生的，通常倾向于是肥厚性的，并且通常会致残和导致功能障碍。

许多情况都可能导致瘢痕形成，包括手术伤口、烧伤、切割伤、枪伤等。面部整形手术通常会形成瘢痕，包括但不限于，除皱、睑成形术、鼻成形术、耳成形术、颏部成形术、拉皮、前额拉皮、提眉术、面部瘢痕修复、面部瘢痕切除、激光手术、皮肤表面重修、皱纹处理、等离子体皮肤再生、面部脂肪移植、皮肤收紧、纹身去除和毛发移植。因此，本公开对于经受面部整形手术的患者是有利的，特别是在通过加速伤口愈合和减少瘢痕形成，促进瘢痕和瘀伤恢复方面。瘢痕形成通常也是全身整形手术的结果，包括但不限于腹部整形术、乳房缩小术、丰胸、全身拉皮手术、蛛状静脉治疗、妊娠纹治疗、吸脂术、多余皮肤切除手术、脂肪团减少治疗、体形修复、身体表面重修和身体植入。

“给药”是指通过特定途径对受试者给予或施加药物治疗或制剂，这些途径包括但不限于，局部、皮内注射，静脉内、全身、皮下、肌内、舌下、以及经由吸入或注射、冲洗或渗透泵。

组合物、装置和方法

本文描述了用于促进组织在愈合期间减少瘢痕形成的组合物。组合物包括多孔支架和有效剂量的黏着斑激酶(FAK)抑制剂。FAK抑制剂被制备为用于受控药物释放并且被布置在支架的孔中，并且支架被配置为在治疗期间以受控速率向递送表面递送一剂有效促进组织愈合的FAK抑制剂。多孔支架可以包含水凝胶膜，诸如普鲁兰多糖-水凝胶膜。组合物可以被配置为向递送表面递送一剂在治疗期间有效降低组织瘢痕形成和/或在治疗期间促进组织的毛发生长的FAK抑制剂。组合物可以被配置成伤口敷料，并且可以是柔性的。

本文提供了用于促进愈合，诸如改善瘢痕和/或瘢痕疙瘩形成和/或毛发生成的方法，该方法包括使伤口与本文所公开的有效剂量的FAK抑制剂水凝胶接触足以减少瘢痕形成、形成毛发或形成真皮附属物的时间段的步骤。本文提供了用于促进组织愈合的方法，包括放置组合物，该组合物包括多孔支架和设置在支架的孔中的黏着斑激酶(FAK)抑制剂，该抑制剂被制备为用于受控药物释放；将组合物施加至组织表面；以及从组合物的递送表面向组织递送一剂在治疗期间以受控速率有效促进组织愈合的FAK抑制剂。在一些方法中，组合物包含水凝胶，诸如普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶。在一些方法中，一剂FAK抑制剂在治疗期间有效减少组织的瘢痕形成。在一些方法中，在治疗时间过后，FAK抑制剂例如通过激活体内的愈合途径，有效减少组织瘢痕形成。在一些方法中，一剂FAK抑制剂在治疗期间(或之后)有效促进组织中的毛发生长。例如，即使在去除多孔支架之后，毛发也可以继续生长。在一些方法中，组合物被配置成伤口敷料。在一些方法中，FAK抑制剂设置在递送表面上。在一些方法中，受控速率包括快速释放速率(用于释放至组织表面)和持续释放速率(用于释放至组织表面)。在一些方法中，快速释放FAKI在约12小时内、约24小时内或在这些时间之间释放至组织表面。在一些方法中，持续释放FAKI在至多约24小时、48小时、72小时或96小时的时间段或其间的任何时间长度内释放至递送表面。在一些方法中，持续释放FAKI在至多约24小时、48小时、72小时或96小时的时间段或其间的任何时间长度内释放至组织表面。一些方法包括从组织表面去除组合物，诸如通过从表面提起或拉起组合物。一些方法包括生物降解组合物。一些方法包括重复放置和递送步骤至少2次、至少3次、至少10次、至少20次或至少30次(例如用新鲜的组合物)。在一些方法中，FAK抑制剂是VS-6062(PF-562271)，或是PF-562271的苯磺酸盐。在一些方法中，递送存在于组合物中的总FAKI的约30％至约75％。

水凝胶可以保持与伤口(组织表面)接触一定时间段，例如至少约1天、至少约2天、至少约3天、至少约1周、至少约10天、至少约2周、至少约3周或更长。例如，在一些变型中，期望在受伤后约一天至约三天，即在诸如增殖期的早期部分的初始阶段，将水凝胶施加至伤口部位。可以将水凝胶施加至由瘢痕去除手术导致的新伤口。在一些情况下，水凝胶将在受伤后长达七天施加，即在增殖期后期施加。例如，肿胀和伤口渗出物可以指示水凝胶在受伤三天后施加。在一些应用中，第一水凝胶可以在受伤后的初始阶段施加，例如在前三天内施加，然后移除，并且之后可以施加第二水凝胶。第二水凝胶可以适应初始阶段之后发生的伤口周围皮肤和组织的变化，例如肿胀和渗出物减少。

本文描述了一种用于治疗伤口的具有多孔支架的组合物的制造方法，包括形成包含黏着斑激酶(FAK)抑制剂、普鲁兰多糖、胶原蛋白和致孔剂的混合物；以及去除致孔剂和/或使混合物脱水，从而产生具有多孔支架的组合物，多孔支架具有设置在支架的孔中的黏着斑激酶(FAK)抑制剂，该抑制剂被制备为用于受控药物释放。在一些实施例中，多孔支架包含水凝胶，例如普鲁兰多糖和胶原蛋白水凝胶。一些方法包括将FAK抑制剂放置在组合物的表面上。一些此类方法还包括将普鲁兰多糖与三偏磷酸钠(STMP)和/或三聚磷酸钠(STPP)或另一交联剂交联。

一些方法包括在去除步骤之前使致孔剂结晶。例如，可以使用盐致孔剂，诸如钾或钠或如本文其它地方描述的其它盐。在一些方法中，组合物包含非均匀分布的FAK抑制剂。例如，FAK抑制剂可以沿孔浓缩。FAK抑制剂还可以或可以替代地沿多层结构中的特定层或在组合物的外表面处(例如装置的外表面处)浓缩。

本发明方法可以用于需要治疗受试者伤口的任何应用。一般地，此类受试者是“哺乳动物”或“哺乳类动物”，其中，这些术语被广泛地用于描述属于哺乳动物纲的生物体，包括食肉动物目(例如狗和猫)、啮齿目(例如小鼠、豚鼠和大鼠)和灵长目(例如人、黑猩猩和猴子)。在许多实施例中，受试者是人。

因此，本发明方法可以用于治疗各种开放性和闭合性皮肤伤口，使得本发明方法可以用于治疗由各种原因导致的伤口，例如由诸如疾病状态的状况、诸如跌倒、擦伤、刺伤、枪击、手术伤口、感染等的物理损伤、诸如炸弹、子弹、榴霰弹等的战时损伤。同样，本发明方法可以治疗各种尺寸的伤口。例如，本发明方法既可以用于深层组织伤口，也可以用于浅层或表面伤口，其中，某些伤口的深度可以到达肌肉。可以将伤口限制在表皮，使其不穿透进入真皮层，可以与真皮一样深或更深，例如可以穿透至或穿过真皮，甚至穿透至或穿过皮下组织层或更深，例如可以穿透或到达肌肉层或更深。例如，本发明方法可以用于深度范围为约0.005mm至约2.35mm，例如约0.007mm至约2.3mm，例如约0.01mm至约2mm的伤口清创。

伤口敷料可以包括印迹或表面施加至普鲁兰多糖/胶原蛋白水凝胶的有效剂量的FAK抑制剂，该水凝胶可以附接或粘附至基底，例如是透气保护层或其它保护膜。替代地，敷料可以与保护性敷料分开配置。支撑件一般由能够适合人体移动的柔性材料制成，并且包括例如各种无纺布、织物、氨纶、法兰绒或这些材料与聚乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚氯乙烯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、聚氨酯膜等的层压体。“柔性”是指支撑件可以基本上弯曲或折叠而不会破裂、撕裂等。支撑件可以是多孔的或无孔的，但通常是无孔的或对于水凝胶组合物、活性剂(如果使用的话)和流体(例如从伤口部位渗出的任何流体)是不可渗透的。

支撑件的长度和宽度尺寸通常与其所结合的贴片组合物的长度和宽度尺寸基本相当，包括完全相当。支撑层的厚度通常在约10μm至约1000μm的范围内，但在某些实施例中，也可以小于约10μm和/或大于1000μm。

除了水凝胶和可选的支撑层之外，敷料还可以包括水凝胶组合物层的与背衬相对的表面上的离型膜，背衬保护贴片层免受环境影响。离型膜可以是任何方便的材料，其中，代表性离型膜包含聚酯，诸如PET或PP等。

敷料的形状也可以变化，其中，代表性形状包括方形、矩形、椭圆形、原形、三角形等。敷料的尺寸也可以变化，其中，在许多实施例中，水凝胶的尺寸在约1cm

本文所述的装置和绷带可以具有任何合适形状。例如，装置或绷带可以是矩形、方形、圆形、椭圆形、环形或区段或其组合。在许多变型中，装置将是柔性的和平面的，以允许抵靠皮肤适形放置。当然，装置和绷带也可以具有任何合适的尺寸，以处理各种伤口。在一些变型中，装置和绷带可以在使用之前临时从绷带卷或片上切割，以确保伤口部位的适当覆盖。在一些情况下，装置和绷带可以从伤口伸出约20cm(约8英寸)，而在其它情况下，装置或绷带可以从伤口伸出约2、4、6、8、10、12、14、16或18cm，其中，“约”限定上述每个距离。在其它变型中，绷带可以从伤口延伸约22cm、约24cm、约26cm或甚至更多。在一些变型中，装置由聚合物制成，例如形状记忆聚合物。可以使用任何合适的形状记忆聚合物，例如基于苯乙烯的、基于环氧树脂的或基于丙烯酸酯的形状记忆聚合物。

本文还描述了用于改善瘢痕和/或瘢痕疙瘩形成和/或形成毛发和皮肤附属器的试剂盒。一般地，试剂盒包括如本文所述的单位剂量的有效量的含FAKI水凝胶的包装组合。试剂盒中的多个剂量可以设计为平行地施加。例如，一些试剂盒可以包括在诸如伤口愈合增殖期的早期部分的初始阶段，例如受伤后至多三天施加一种水凝胶，然后移除，之后施加第二水凝胶。一些试剂盒可以包含至少一种伤口敷料，或至少一种伤口清洁剂，或期望或适合用于伤口愈合应用的其它组分。试剂盒还可以包括装置和/或包含在其中的其它部件的使用说明。

本发明还提供了一种药物包或试剂盒，该药物包或试剂盒包括填充有一种或多种本发明药物组合物成分的一个或多个容器。与这种容器相关的可以是政府机构规定的药物或生物制品的制造、使用或销售管理通知形式的通知，该通知反映政府机构批准了用于人类给药用途的制造、使用或销售。

提出以下示例以为本领域普通技术人员提供关于如何制备和使用本发明的完整公开和描述，并且不旨在限制发明人所认为的其发明的范围，也不旨在表示以下实验是所进行的所有或唯一实验。已经努力确保所用数字(例如量、温度等)的准确性，但是应当考虑到一些实验误差和偏差。除非另有说明，份数是重量份数，分子量是重均分子量，温度是摄氏度，压力是大气压或接近大气压。

本说明书中引用的所有出版物和专利申请通过引用并入本文，如同每个单独的出版物或专利申请被具体地和单独地指明通过引用并入。

已经根据本发明人发现或提出的特定实施例描述了本发明，以包括用于本发明实践的优选模式。本领域技术人员将理解，根据本公开，在不脱离本发明的预期范围的情况下，可以对示例的特定实施例进行许多修改和改变。

实验

黏着斑激酶抑制剂的受控递送导致伤口加速闭合且瘢痕形成减少

出现伤口或创伤后瘢痕的形成意味着经济上每年要花费数十亿美元的显著健康护理负担。黏着斑激酶(FAK)的活化已经表现出在转导机械信号，在伤口修复期间引发纤维化反应和瘢痕形成中起到关键作用。先前我们已经展示了使用小分子FAK抑制剂(FAKI)局部注射来抑制FAK可以减少肥厚性瘢痕模型中的瘢痕形成。然而，因为缺乏用于广泛烧伤、冲击波损伤和大切除损伤的有效药物递送系统，FAKI治疗的临床转换一直是具有挑战性的。为了解决这一问题，我们开发了基于普鲁兰多糖胶原蛋白的水凝胶以将FAKI递送至小鼠的切除和烧伤伤口。具体地，开发了两种不同的载药水凝胶，用于快速或持续释放FAKI，以分别治疗烧伤和切除伤口。经由普鲁兰多糖胶原蛋白水凝胶受控递送FAKI在两种伤口愈合模型中均加速了伤口愈合、减少了胶原蛋白沉积和瘢痕形成肌成纤维细胞的活化。我们的研究突出了用于伤口和瘢痕管理的基于生物材料的药物递送方法，该方法具有显著转化暗示(translational implications)。

一种基于普鲁兰多糖-胶原蛋白的水凝胶系统，用于将FAKI递送至愈合中的伤口。在小鼠的深层大切除和烧伤伤口模型中评估FAKI水凝胶治疗的效力。开发了两种不同类型的水凝胶：i.)持续释放水凝胶和ii.)快速释放水凝胶。为了开发持续释放水凝胶，我们采用分子印迹技术将FAKI掺入至多孔水凝胶中，使得FAKI能够在几天内缓慢且持续地释放至伤口环境。这些水凝胶用于将FAKI受控递送至小鼠的夹板切除伤口。然而，烧伤伤口伴随着浆液排出增加，并且需要更频繁地更换敷料。为了适应这一点，我们采用FAKI表面掺入法，该方法允许在数小时内快速释放FAKI。

在此，我们报告FAKI显著改善了小鼠伤口的伤口愈合，并在伤口愈合后减弱了纤维发生活性。我们的研究突出了用于伤口和瘢痕管理的基于生物材料的抗瘢痕药物递送方法。

来自普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶的FAKI体外药物释放曲线。先前，我们已经报告了具有细胞或小分子药物掺入能力的柔软真皮状普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶基质的制备方法和表征。(Wong等，2011c和图1A)。水凝胶溶胀和体外降解行为不随FAKI负载变化而变化(FAKI的溶胀比为32.15±0.56vs.无FAKI时30.87±0.84)(图1B)。质谱分析法证实在掺入水凝胶后得到保持了FAKI结构完整性。

根据损伤类型，采用两种不同的药物释放动力学来有效递送FAKI。分子印迹技术产生持续释放动力学，在受伤后的最初几天里表现出FAKI最佳局部浓度(图1C)。使用我们先前报告的小鼠HTS模型(Aarabi等，2007；Wong等，2011a)，当每天局部注射伤口部位，连续注射10天的情况下，该FAKI浓度有效减少了瘢痕形成(图6)。持续释放FAKI水凝胶用于夹板切除伤口。由于烧伤伤口在清创后会产生大量浆液排出，污染敷料，因此必须频繁更换水凝胶和绷带以防止任何感染，并且期望具有快速释放曲线。为了使施加至两种伤口类型的FAKI的剂量标准化，我们采用了通过快速释放FAKI的表面药物掺入法制备的水凝胶支架。

用分子印迹产生的水凝胶在几天内稳定地释放FAKI，在大约第4天几乎完全释放FAKI。表面掺入法在24小时内完成。两种类型的水凝胶释放最初掺入总量的约40-45％(图1C)。对于快速释放的FAKI，在24小时内释放的药物总量未超过其皮肤毒性水平(图6)。在体外实验中，水凝胶的降解无法在视觉上观察到。由于水凝胶和敷料在体内使用时频繁更换，我们的体外释放研究在直到最初的72小时里是生物学相关的。

通过水凝胶递送的FAKI增强了切除伤口的愈合。在复制了如在人类中所见的经由上皮再形成的伤口愈合机制的小鼠的夹板伤口中(Wong等，2011b)，每天用持续释放载FAKI水凝胶处理，直到伤口完全闭合。从第0天(形成伤口时)开始，切除伤口接收以持续方式释放FAKI的FAKI水凝胶。每隔一天，去除使用过的水凝胶，并用新鲜水凝胶和粘合剂绷带替换。用FAKI处理的切除伤口比未处理的伤口明显更早愈合，并且完全闭合发生在第11天vs.对照伤口是损伤后第14天(P<0.05；图2)。空白水凝胶也加速伤口闭合，表明单独的支架可以产生对于切除伤口有益的伤口愈合环境，与先前的报告一致(Wong等，2011c；Wong等，2011d)。在测试的时间段内，通过目测检查评估，没有发生水凝胶的大量降解，因此，我们推测没有大量FAKI伴随体内支架的降解而释放。所有动物都耐受局部FAKI治疗，并且所有伤口都没有显示出感染迹象。

通过水凝胶递送的FAKI抑制了切除伤口中的瘢痕形成促纤维化活性。在没有促进瘢痕的刺激(例如机械损伤)的情况下，小鼠皮肤通常不会形成隆起的HTS；然而，受伤后的促纤维化事件可以通过伤口愈合后的胶原蛋白沉积量和肌成纤维细胞是否存在来测量。在受伤后第17天，胶原蛋白染色的组织学分析表明，对照伤口中的胶原蛋白沉积最多，用FAKI处理的伤口中观察到的胶原蛋白量最少。FAKI处理显著降低了α-SMA的蛋白质表达，α-SMA是肌成纤维细胞分化和纤维发生的标志物。这些结果与受伤后第10天收集的伤口组织裂解物中的FAK(p-FAK)磷酸化水平降低一致(图3E和F)。

令人感兴趣的是，当将溶解于10％DMSO中的FAKI每天滴到伤口部位上，持续10天时，没有检测到p-FAK抑制，证明FAKI印迹水凝胶支架允许将FAKI持续且受控地递送至局部部位以改善活性。在第17天采集的组织中也检测到了Akt(p-Akt)的活化和FAKI介导的Akt磷酸化抑制。在该重塑期内，表皮层中的Akt活化显著，并且局部递送的FAKI基本上抑制了Akt的活化(图3G和H)。

用FAKI处理改善了愈合的切除伤口的机械性能。伤口愈合后形成的皮肤瘢痕通常与结构完整性改变和皮肤机械性能差相关。我们测试了FAKI处理是否可以改善愈合伤口的机械曲线。与对照(图4)相比，单独用水凝胶和用FAKI水凝胶处理的伤口的愈合皮肤的杨氏模量显著更高，这表明愈合皮肤的机械完整性得到改善，并且因此抵抗外部机械应力的能力得到增强。用FAKI处理的杨氏模量最高。我们还检测了测量皮肤在拉伸时可以承受的最大应力的极限抗拉强度(UTS)，并且FAKI处理的皮肤显示出最大UTS。总之，FAKI有益于改善愈合皮肤的物理完整性，推测是通过在伤口愈合和重塑过程中调节真皮的胶原蛋白沉积和细胞外基质组分。

通过水凝胶递送的FAKI增强了接触烧伤伤口的愈合。与严重深层真皮烧伤相关的延迟愈合通常可能导致HTS形成。我们使用小鼠全层接触烧伤伤口模型来研究FAKI的抗纤纤维化效果，以及FAKI是否能加速烧伤伤口愈合。在受伤后72小时清创后，用快速释放FAKI的水凝胶处理烧伤伤口。与切除伤口不同，烧伤伤口表现出从伤口部位和邻近组织的排出增加，直到伤口重新形成上皮。因此，需要更频繁地更换敷料。在初始治疗后的前3天，每天更换水凝胶和绷带，之后每隔一天更换一次。与单独用水凝胶处理的伤口或对照伤口相比，用FAKI处理的烧伤伤口显示出加速的伤口闭合而没有并发症(图5)。与我们对切除伤口的观察类似，水凝胶没有发生整体降解。完全闭合后，测量伤口病变中的α-SMA表达，其在FAKI处理下显著降低(图5)。

黏着斑激酶抑制剂的局部递送使得愈合加速、瘢痕形成减少，并且修复毛囊和皮肤附属物

在此，我们报告了在显示与人皮肤最相似的大型动物模型中，普鲁兰多糖-胶原蛋白装置中的FAKI显著加速了伤口愈合，减少了瘢痕形成，并且修复了毛囊和皮肤附属物。红毛杜洛克猪可能会在出现深层真皮伤口时形成厚的、长寿命的人样瘢痕。在红毛杜洛克猪的深层真皮伤口上，使用持续释放FAKI水凝胶(图1A-1C中示出，并在本文其它地方描述)。图7A-7D示出用于分析在水凝胶装置中对红毛杜洛克猪的深层皮肤伤口施加FAKI局部治疗的效果的设置。图7A示出沿猪背的用于测试的区域。图7B示出皮肤被去除的猪深层伤口。图7C示出完整猪皮的横截面图。图7D示出伤口深度为0.06英寸(in)的创面猪皮的横截面图。图7E示出从受伤日(D0)到术后第180天(D180)的时间线。普鲁兰多糖-胶原蛋白装置中的FAKI被放置在伤口上，并且在最初的21天里每隔一天更换一次。从第22天到第90天，FAKI普鲁兰多糖-胶原蛋白装置每周更换2次。从术后第91天至术后第180天，不施加任何普鲁兰多糖-胶原蛋白装置，使伤口自然愈合。按照指示获取活检样本、照片和组织采集物。

通过水凝胶递送的FAKI显著加速了深层皮肤伤口的伤口愈合。图8A-8C示出用FAKI水凝胶局部处理杜洛克猪的深层皮肤伤口加速了伤口愈合。N＝每种条件下8个伤口。初始伤口尺寸＝25cm

通过水凝胶递送的FAKI显著改善了瘢痕外观。图9A-9B和10A-10B示出用通过水凝胶递送的FAKI局部处理深层皮肤伤口在POD45、POD60、POD90(3个月)和POD180(6个月)显著改善了瘢痕外观。图9B示出瘢痕的视觉模拟量表(VAS)分析结果。视觉模拟量表评分是四名不知情瘢痕专家对未处理对照、水凝胶处理和经水凝胶FAKI处理的评分。将对照中的瘢痕形成任意地设定为100，并且相对于对照缩放结果。与未处理对照相比，用经水凝胶FAKI处理的伤口表现出明显更少的瘢痕形成和更好的视觉外观，在100的标度上为约58(图9B；ΔP<0.001)。单独的水凝胶处理相对于未处理对照略有改善。该趋势在POD180仍然存在(图10B；ΔP<0.001)。

通过水凝胶递送的FAKI产生显著的毛发形成和毛囊及皮肤附属物修复。令人惊讶地，如图10B所示，用通过水凝胶递送的FAKI局部处理的深层皮肤伤口显示出显著的毛发生长，这是对照处理或仅用水凝胶处理的伤口中所没有的。图11A-11C示出来自POD90的结果。图11A中的图像示出POD90的三色染色。箭头1指向毛囊。箭头3指向具有周围腺体结构的毛囊。箭头2和箭头4-6指向皮腺(汗腺和皮脂腺)。用通过水凝胶递送的FAKI处理的伤口在POD90具有显著更多的毛囊(平均约2.8vs.对照中0.6；#P＜0.01对照vs.H+FAKI)，该差异在POD180仍然存在。用通过水凝胶递送的FAKI处理的伤口在POD90具有显著更多的腺(皮脂腺和汗腺)(水凝胶+FAKI处理的伤口中约7vs.对照中0.1；*P0.001对照vs.H+FAKI)，并且该差异在POD180仍然存在(约vs.对照中X)。

通过水凝胶递送的FAKI抑制了切除伤口中的瘢痕形成促纤维化活性。与上文所示的小鼠的切除伤口类似，图12A示出在POD60和POD90，用通过水凝胶递送的FAKI处理的伤口与未处理对照相比，通过水凝胶递送的FAKI显著降低了α-平滑肌作用(α-SMA)表达。图12B(POD60)示出在处理伤口中，α-SMA表达水平显著降低(处理样本相对于中约2％的面积染成绿色(表示α-SMA)，未处理对照中为约28％；*p,0.001)并且该趋势在POD90仍然存在(图12C)。α-平滑肌作用(α-SMA)是不知情观察者对瘢痕病变中随机选择区域的量化。

通过水凝胶递送的FAKI产生类似于未损伤皮肤的真皮胶原蛋白结构。图13A-图13C示出用通过水凝胶递送的FAKI处理的伤口产生类似于未损伤皮肤的真皮胶原蛋白结构。图13A示出与未处理对照伤口或水凝胶处理伤口相比，来自用通过水凝胶递送的FAKI局部处理的猪的组织具有更短的原纤维(将图13A的第三排图组与顶排和第二排图组进行比较)。相反地，来自用FAKI局部处理的猪的组织的胶原蛋白原纤维与来自未损伤动物的组织非常相似(底部图组)。图13B示出对来自诸如图13A所示的染色样本的胶原蛋白原纤维长度进行量化的结果。与未处理对照伤口相比，用通过水凝胶递送的FAKI局部处理的伤口表现出显著更短的原纤维(p＜0.01)。图13C示出来自诸如图13A所示的染色图组的胶原蛋白原纤维的数量。与未处理对照伤口相比，用通过水凝胶递送的FAKI局部处理的伤口表现出显著更多的原纤维(p＜0.05)。条形图中间的水平线代表中值，X代表平均值。N＝9个对照、水凝胶和水凝胶+FAKI图像。N＝4个未受伤图像。

图15A-15B示出通过水凝胶局部递送的FAKI的安全性。图15A-15B示出通过水凝胶局部递送的FAKI的毒理学和药代动力学研究。在施加后的不同时间点从血清中检测FAKI分子的全身吸收，图15A示出结果。局部递送的FAKI在全身表面5-7％的全身吸收是不显著的(1ng/ml＝2nM FAKI)。每天以高浓度FAKI(150um FAKI，1.5mM FAKI)将FAKI水凝胶样本施加于未损伤皮肤，结果在图15B中示出。每天施加FAKI，即使在高浓度下，也不会导致皮肤刺激或过敏。

目前，临床上可用的用于限制与烧伤和创伤性伤口相关的异常愈合和瘢痕形成的治疗是最低程度有效的，且科学原理弱。整合素/FAK机械转导信令途径介导机械应力信号以通过炎性介质促进纤维发生过程，在受伤后的皮肤瘢痕形成中起到关键作用。因此，FAK信号转导器的抑制是用于深层大真皮伤口无瘢痕伤口愈合的有前途的策略。已经证明新一代的FAK小分子抑制剂，包括VS-6062和改良的VS-6063/defactinib，在临床试验中对晚期实体瘤的治疗有效。在这些试验中，VS-6062显示出期望的药代动力学，但由于口服给药时潜在的药物-药物相互作用，无法继续作为抗癌剂。在这些试验中，在口服给药的情况下，观察到主要的全身毒性，伴有恶心/呕吐和胃肠相关不良反应。该化合物的局部递送避免了全身吸收和随后的毒性，并且用于我们的研究中。

在先前的小鼠研究中，皮内注射小分子FAK抑制剂(PF573228)抑制了炎症趋化因子途径，并且减轻了切口HTS模型的体内瘢痕形成。然而，大面积的深层真皮伤口难以通过真皮注射进行治疗，并且靶向局部药剂递送更可能是临床中的有利方式。过去已经广泛研究了基于生物材料的伤口治疗方法。已经在真皮伤口上测试了多种壳聚糖或透明质酸水凝胶复合物，其对皮肤愈合和再生具有有益效果。

先前，我们小组报告了单独的可生物降解普鲁兰多糖-胶原蛋白真皮水凝胶可以促进小鼠伤口的早期伤口愈合。普鲁兰多糖水凝胶是无毒可修改的，并且表现出理想的保水能力。多孔基质还具有多个允许交联的官能团，并且具有作为用于各种皮肤愈合紊乱的基于细胞的和/或生物分子递送的结构化模板的潜力。使用这种生物工程化基质，我们将间充质干细胞递送至高氧化应激伤口以修复皮肤细胞群。

本发明的发现是首次递送普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶中的抗瘢痕形成剂用于开放性伤口。包封与独特的水凝胶制造方法结合的FAKI的分子印迹技术允许FAKI从水凝胶支架精确地受控持续释放，水凝胶支架用于持续释放、快速释放或两者的组合。如本文所示，FAKI治疗显著加速了全层切除和烧伤伤口的愈合，并且减少了瘢痕形成。伤口愈合加速可能是由于FAKI对早期免疫细胞应答(例如增殖和迁移)和炎症的抑制作用。

本研究提供了对FAK介导的机械转导和抗纤维化治疗的机理性见解。我们证明了FAKI抑制AKT的活化，表明FAK可以通过愈合皮肤中的多个下游效应蛋白起作用以增强纤维化过程(图3)。虽然单独的普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶显示在促进愈合方面是有益的，但它对烧伤伤口几乎没有或没有影响。

由于烧伤在病理学上不同于手术切除伤口，并且通常诱导代谢和炎症变化，我们假定这些效果差异可能是源自对不同类型的损伤的不同生理反应。此外，FAKI处理后的重建皮肤的机械完整性也得到改善。我们使用拉伸测试直接检查机械完整性，并计算杨氏模量和极限抗拉强度(图4)。FAKI处理的皮肤表现出最大的杨氏模量和极限抗拉强度，这两种度量是愈合皮肤物理完整性的度量。因此，相对于单独的水凝胶，用FAKI处理增强了愈合皮肤抵抗响应外力或应力而变形和破坏的能力。

总之，在小鼠模型中，经由普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶支架的FAKI处理在减少瘢痕形成方面表现出是有效的，同时也促进了切除和烧伤伤口的愈合。作为用于深层大真皮伤口瘢痕处理的有效治疗策略，我们的基于生物材料的FAKI递送具有巨大潜力。本研究的结果实现了用于人类临床试验的高度转化临床前大动物模型中的FAKI瘢痕减少治疗转化。

材料和方法

构建生物相容的FAKI释放水凝胶支架。FAKI，VS-6062(先前为PF-562271)，是由Verastem,Inc.(Needham，MA)提供的。多孔普鲁兰多糖胶原蛋白水凝胶如前所述(Wong等，2011c)地制备。通过分子印迹(持续释放)或表面掺入(快速释放)制备含有FAKI的水凝胶构建体。简言之，将1g普鲁兰多糖(TCI，东京，日本)与1g三偏磷酸三钠(STMP)(Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)和1g氯化钾(FisherScientific，Hampton，NH)混合。将含有50mg鼠尾胶原蛋白I，普鲁兰多糖重量5％(w/w)的胶原蛋白溶液(Corning，Corning，NY)添加至混合物中。为了分子印迹(图1A)，将在1ml的5％二甲亚砜(DMSO)中的10mgVS-6062(FAKI)添加至混合物中。然后加入氢氧化钠(0.65ml的1N溶液)，接着加入去离子水至总量为10ml。使混合物轻轻涡旋15分钟以均匀分布。待混合物的粘度因普鲁兰多糖交联而增加时，将混合物倒在Teflon片上并压成2mm厚的膜。使膜干燥，用水洗涤至洗涤溶液的pH为7.0。在该洗涤步骤后，水凝胶中存在约50％的FAKI。将溶胀的水凝胶在-80℃下冷冻，然后冻干。对于表面掺入法，首先制备空白水凝胶，然后将溶于乙醇的5mg FAKI均匀地铺展在干燥的水凝胶上，随后蒸发溶剂。最后，水凝胶膜在4℃下储存在无湿气容器中，使用前再取出。

吸水/溶胀性能：测试了用和不用FAKI构建的水凝胶在PBS中的溶胀行为。使用0.8mm活检穿孔器将含有5％胶原蛋白且含有或不含有FAKI的冻干水凝胶切成圆形贴片，称重，并在25℃下在PBS中温育。轻轻去除多余溶液，并使用以下公式计算溶胀比：溶胀比＝(水凝胶湿重-水凝胶干重)/水凝胶干重。

从水凝胶中提取FAKI：将重量为2.5mg的干燥水凝胶与0.5ml水混合，然后用Bullet Blender Bead Mill Homogenizer(NextAdvanced，AverillPark，NY)混匀。用0.5ml甲醇稀释匀浆以提取FAKI，然后以5000g离心5分钟。获得＞90％的样本回收率，并通过如下所述的HPLC和质谱分析(LC-MS)法进行分析。

来自普鲁兰多糖-胶原蛋白水凝胶的FAKI体外药物释放曲线。研究FAKI的体外释放动力学以比较两种不同的模板制备方法。将重量为2.5mg且含有50μgFAKI的干水凝胶与1ml PBS一起放置在25,000MWCO透析膜管中。将透析管两面密封，然后浸入小瓶中的9mlPBS中。将小瓶在37℃下轻轻搅拌温育。定期抽取少量等分试样以量化和测定从水凝胶释放的FAKI的完整性。

LC-MS分析：在AB SCIEX 4000

数据分析：FAKI的结构完整性通过分子量和HPLC保留时间来确定。一式三份进行的体外实验的累积释放表示为平均值±SD.3。

动物和夹板切除和接触烧伤模型。

动物(小鼠)：所有动物程序均得到了斯坦福大学管理实验动物护理小组(Administrative Panel on Laboratory Animal Care)和美国军队医学研究与材料委员会动物护理与使用评审办公室(US Army Medical Research and Material CommandAnimal Care and Use Review Office)的批准。根据公开的方法，使用8-10周龄野生雌性C57BL/6J小鼠(The Jackson Laboratory,Bar Harbor,ME)产生夹板全层切除伤口或三度烧伤伤口(Wang等，2013；Wong等，2011b；Sultan等，2012)。

切除伤口：对于手术产生的切除伤口，用6mm活检穿孔工具形成两个全层伤口(背侧中线的每侧各一个伤口)。将限制伤口的硅环缝合到皮肤上，以防止伤口挛缩(啮齿动物伤口愈合的主要手段)，但允许通过上皮再形成来闭合伤口(类似于人类伤口愈合)。

烧伤伤口：在背部仅一侧用在热水浴中加热至100℃达20秒的铝棒形成接触烧伤。立即用冷水冷却伤口30秒。为了模拟全层人体烧伤的常规临床环境，我们在最初受伤72小时后沿伤口边缘切除坏死组织至下面的皮下脂肪水平。在这两种模型中，将受伤的动物随机分成三组，并对其施加标准敷料(Tegaderm)或空白水凝胶或载FAKI水凝胶。每2-3天更换一次敷料和水凝胶。允许烧伤伤口愈合而不用夹板，并且在前3天每天更换水凝胶和绷带，之后每隔一天更换一次。对于一些切除伤口，将溶解于10％DMSO中的FAKI每天直接滴到伤口部位上，持续10天，然后收集细胞裂解物用于免疫印迹。所有的数字照片由两位不知情的研究者使用NIH ImageJ软件进行分析。

肥厚性瘢痕模型和FAKI的局部皮下注射：通过先前描述的方法(Aarabi等，2007；Wong等，2011a)在小鼠的背部形成切口口和肥厚性瘢痕发展。随机分配动物，使其通过邻近伤口部位的每日局部皮下注射接受溶解于10％DMSO中的15、75或150μM浓度的FAKI。由于不确定的系统并发症，接受150μM FAKI的动物存活未超过2天。在受伤后第14天，采集样本用于组织学，并且量化瘢痕面积(图6)。

动物(小鼠)：根据公开的方法，红毛杜洛克猪用于在深层真皮伤口上形成寿命长的厚人样瘢痕(Zhu KQ等，Burns，2003年11月；29(7)：649-64。Burns；Zhu KQ等，WoundRepair Regen.2007年9-10月；15增刊1:S32-9)。已经表面猪皮与人类皮肤最相似(例如相似的表皮厚度、相似的真皮-表皮厚度比、毛囊和血管类型)。使用七只6-8周龄、重16-20kg的雌性红毛杜洛克猪。用电皮刀产生多个5×5cm、0.07英寸的切除伤口(图7B和图7E插入图)。伤口中央接近全层，并且朝周边具有深局部厚度。为伤口随机分配对照(未处理)、仅水凝胶(安慰剂)或具有FAKI的水凝胶处理。

组织学和免疫荧光染色。针对切除和烧伤伤口，分别在受伤后第17天和清创后第24天采集样本，并且在4％多聚甲醛中固定，脱水，然后石蜡包埋。根据常规方案进行苏木精和曙红(Hematoxylin&Eosin，H&E)及Masson三色染色。使用ImageJ量化Masson三色染色图像中的蓝色面积百分比。使用抗小鼠α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的一抗进行免疫荧光染色。使用与FITC共轭的二抗，并在荧光显微镜下观察图像。使用ImageJ量化绿色面积的百分比。

免疫印迹。执行免疫印迹以研究切除伤口裂解物中的FAK表达和酪氨酸-397处的磷酸化。收集蛋白质并使用BCA测定法量化。将等量的蛋白质加载至预制的4％凝胶的每个井中并接受SDS-PAGE。在蛋白质转移后，将硝化纤维素膜与FAK(Cell Signaling，Danvers，MA)或p-FAK(Abcam，Cambridge，MA)的第一抗体一起温育，然后温育与HRP共轭的第二抗体。抗体的化学发光检测根据制造商的方案进行。使用ImageJ量化谱带强度。

CT-FIRE。切片用胶原蛋白染色并用CT-FIRE软件分析。CT-FIRE软件允许用户从图像中自动提取胶原蛋白纤维并用描述统计学来量化纤维，包括：纤维角度、长度、平直度和宽度。该程序读取MATLAB支持的图像文件，并通过被称为CT-FIRE(在软件实现中称为ctFIRE)的组合方法提取各胶原蛋白纤维。CT-FIRE法在Bredfeldt JS,Liu Y,Pehlke CA,et al(2014)Computational segmentation of collagen fibers from second-harmonicgeneration images of breast cancer中进行了描述。J Biomed Opt 19:16007-16007结合了离散曲线波变换的优点(Candes E,Demanet L,Donoho D,Ying L(2006)Fastdiscrete curvelet transforms.Multiscale Model Simul 5:861-899)，以对图像去噪并增强纤维边缘特征，具有用于提取单个纤维的纤维提取(FIRE)算法[3]的优点。

皮肤机械测试。在产生夹板切除伤口三周后，收集伤口组织并将其安装在MTS

数据分析。结果报告为平均值±SD。使用单向ANOVA和Tukey's posthoc测试进行多重比较来确定统计学差异。p<0.05的差异被视为统计学显著差异。

在本文中，当特征或元件描述为在另一特征或元件“上”时，其可以直接位于其它特征或元件上，或者也可以存在中间特征和/或元件。相反地，当特征或元件描述为“直接位于”另一特征或元件“上”时，不存在中间特征或元件。同样应当理解的是，当特征或元件描述为“连接”、“附接”或“联接”至另一特征或元件时，其可以直接连接、附接或联接至另一特征或元件，或者可以存在中间特征或者元件。相反地，当特征或元件描述为“直接连接”、“直接附接”或“直接联接”至另一特征或元件时，不存在中间特征或元件。虽然描述或示意是针对一个实施例，但所描述或所示的特征和元件可以应用于其它实施例。本领域技术人员同样应当理解的是，提到的设置为“邻近”另一特征的结构或特征可以具有与邻近特征重叠或位于其下的部分。

本文所用术语的目的仅于描述特定实施例，并非旨在限定本发明。例如，除非上下文中有明确说明，否则如本文中所使用的，单数形式“一个”、“一”和“所述”旨在同样包含复数形式。应当进一步理解的是，本申请书中使用的术语“包括”和/或“包含”表示存在所述特征、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。如本文中所使用的，术语“和/或”包括列出的相关项目中的一个或多个的任意或全部组合，并且可以缩写为“/”。

空间相对术语，如“下”、“下方”、“更低”、“上方”、“更高”等，可以在本文中使用以便于描述附图中所示的一个元件或特征与另外(一个或多个)元件或特征的相对关系。应当理解的是，除了图中所示的取向之外，空间相关术语将涵盖装置在使用或操作时的不同取向。例如，如果附图中的设备是翻转的，描述为在其它元件或特征“下”或“下面”的元件将随之定向为在所述其它元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“下”可以同时涵盖上下取向。设备可以以其它方式定向(旋转90度或处于其它取向)，并且本文使用的空间相关描述也应进行相应的解读。类似地，除非另有明确说明，否则本文使用的术语“向上”、“向下”、“竖直”、“水平”等的目的仅在于解释说明。

虽然本文中使用的“第一”、“第二”可以用于描述不同的特征/元件(包括步骤)，除非上下文中另有说明，否则这些特征/元件不应被这些术语限制。这些术语可以用于一个特征/元件与另一特征/元件的区分。因此，在不偏离本发明教导的情况下，下文中讨论的第一特征/元件也可以定义为第二特征/元件，类似地，下文中讨论的第二特征/元件也可以定义为第一特征/元件。

在整个申请书和权利要求书中，除非上下文另有要求，否则“包括”一词及其变化，诸如“包含”和“含有”，意指可以在方法或物品中联合采用的各种部件(如包括设备和方法的组合和装置)。例如，术语“包括”应理解为暗示包含任意所述元件或步骤，但不排除任意其它元件或步骤。

一般地，本文描述的任何装置和方法应当被理解为是包含性的，但是部件和/或步骤的全部或其子集可以替代地是排他性的，并且可以被表达为“由各种部件、步骤、子部件或子步骤组成”或替代地“基本上由各种部件、步骤、子部件或子步骤组成”。

如申请书和权利要求中所用的，包括示例中所用的，除非另有明确说明，否则所有数字均可以解读为以“约”或“大约”一词开头，即使术语没有明确表现出来。“约”或“大约”一词可以在描述大小和/或位置时使用，以指示所述值和/或位置在值和/或位置的合理期望范围内。例如，数值可以具有所述数值(或数值范围)+/-0.1％、所述数值(或数值范围)+/-1％、所述数值(或数值范围)+/-2％、所述数值(或数值范围)+/-5％、所述数值(或数值范围)+/-10％等的值。除非上下文中另有说明，否则本文中给定的任意数值同样应当理解为包含约或大约所述值。例如，如果公开的值是“10”，则同样公开了“约10”。本文中列出的任意数值均旨在包括其中所包含的所有子范围。还应当理解的是，当公开数值时，按照技术人员的适当理解，“小于或等于”该数值、“大于或等于该数值”以及数值之间的可能范围同时被公开。例如，如果公开了值“X”，则同样公开了“小于或等于X”以及“大于或等于X”(例如，其中，X为数值)。还应当理解的是，在整个申请中，数据以多种形式提供，并且该数据代表起点和终点，以及数据点的任意组合范围。例如，如果公开了特定数据点“10”和“15”，则应当理解为大于、大于或等于、小于、小于或等于以及等于10和15、10～15之间都被公开。还应当理解的是，两个特定单位之间的每个单位也被公开。例如，如果公开了10和15，则11、12、13、14同样被公开。

虽然上文中描述了各种说明性实施例，可以在不偏离权利要求书所描述的本发明范围的情况下对各种实施例进行任意数量的改变。例如，在替代性实施例中经常可以改变所描述的执行各种方法步骤的顺序，并且在其它替代性实施例中，可以完全跳过一个或多个方法步骤。各种设备和系统实施例的可选特征可以包含在一些实施例中，并且不包含在其它实施例中。因此，提供上述描述主要旨在示例性目的，并且不应理解为限制权利要求书中所阐述的本发明的范围。

本文中的示例和说明以说明而非限定的方式示出可以实践主题的特定实施例。如前所述，可以使用并从中衍生出其它实施例，从而在不偏离本公开范围的情况下进行结构和合理替换及改变。如果实际上公开了多于一个发明或发明概念，本发明主题的此类实施例可以用术语“发明”单独或共同指代，这样仅仅是为了方便，而非旨在主动将本申请的范围限制为任意单个发明或发明概念。因此，虽然本文示出并描述了特定实施例，旨在实现相同目的的任何布置均可以替代所示的特定实施例。本公开旨在涵盖各种实施例的任意及所有适应性修改或变型。在阅读上述说明的基础上，本文中没有特别描述的上述实施例及其它实施例的组合对于本领域技术人员来说是明显的。