移植用ガイドおよび移植用器具
【課題】利便性が高く、かつ細胞の立体構造体の細菌汚染や微生物汚染を低減できる移植用ガイドおよび移植用器具を提供する。
【解決手段】移植用ガイド２は、筒体４と底材５とを備える。底材５は立体構造体を載置しつつ培養液を流通させる。移植用ガイド４の底材５側が過剰量の培養液に浸され、移植用ガイド２内に立体構造体５０が培養形成される。このとき、移植用ガイド２は立体構造体５０のモールドとして機能する。立体構造体５０の形成後、移植用ガイド２の開口端部４ａが移植用器具２０の把持部材２４、２５及び把持部２２ｃによって把持される。移植用ガイド２の把持後、移植用ガイドの底材５側の開口が幹部に挿入され、操作ロッド４３の操作によって抑留部材２７が立体構造体５０に当接する。抑留部材５０によって立体構造体５０および底材５が移植部に留められつつ筒体４が引き抜かれることにより、移植部に立体構造体５０および底材５が抑留され、立体構造体５０が移植部に提供される。
【解決手段】移植用ガイド２は、筒体４と底材５とを備える。底材５は立体構造体を載置しつつ培養液を流通させる。移植用ガイド４の底材５側が過剰量の培養液に浸され、移植用ガイド２内に立体構造体５０が培養形成される。このとき、移植用ガイド２は立体構造体５０のモールドとして機能する。立体構造体５０の形成後、移植用ガイド２の開口端部４ａが移植用器具２０の把持部材２４、２５及び把持部２２ｃによって把持される。移植用ガイド２の把持後、移植用ガイドの底材５側の開口が幹部に挿入され、操作ロッド４３の操作によって抑留部材２７が立体構造体５０に当接する。抑留部材５０によって立体構造体５０および底材５が移植部に留められつつ筒体４が引き抜かれることにより、移植部に立体構造体５０および底材５が抑留され、立体構造体５０が移植部に提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は細胞の立体構造体を患部部に移植するための移植用ガイドおよびこの移植用ガイドを用いて細胞の立体構造体を患部へ移植するための移植用器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、再生医療の研究が発展しつつある。再生医療では、例えば損壊した細胞の代わりに、人工的に培養された細胞を患部に用いて患部を再生治療する。この細胞の培養方法としては例えばシャーレやペトリ皿上で細胞を培養する２次元培養が従来からよく知られており、２次元培養で形成された細胞は特定の処理を行ってシャーレやペトリ皿から剥離され患部に用いられる。例えば特許文献１では、関節における軟骨の損傷を治療するために用いられる軟骨様組織の生成方法が記載され、軟骨様組織の生成方法が改良されている。
【０００３】
また、さらに治療効果を高めるため、再生医療用の細胞を立体的に培養する技術が開発されている。細胞の立体的な培養では、培養時の足場となる支持体を用いた培養方法が既に考案されており、例えば特許文献２、３では改良された支持体が記載されている。
一方、足場を用いることなく立体的に細胞を培養する技術も開発されている。例えば特許文献４には、細胞を過剰量の培養液に浸すことにより、足場を用いることなく細胞を立体的に培養する方法が記載されている。
【０００４】
ところで、細胞が立体的に培養された立体構造体を移植する場合、細胞の立体構造体を取り扱うための専用の移植用器具（特許文献５参照）を使用することで細菌汚染などのリスクを低減できることがあり、その技術が注目されている。
立体構造体の移植では、穴状形成された移植部に供給される立体構造体をなるべく生体に適合させるために、移植部のサイズに近いサイズの立体構造体を患部に挿入する必要がある。ところが、移植部のサイズに近いサイズの立体構造体を移植部に挿入しようとすると立体構造体と移植部との間のクリアランスが小さくなってしまい、立体構造体を移植部に挿入しにくくなってしまう。
他方、クリアランスを大きくしようとすると立体構造体のサイズが移植部のサイズに対して小さくなってしまい、望ましい治療効果が得られない可能性がある。
そこで、立体構造体と移植部との間が０．２ｍｍ以下などといった狭いクリアランスにも対応できるように、肉薄に形成された筒状のガイドを用いて立体構造体を移植部に送達することが考えられたが、このような肉薄のガイドは非常に微細かつ繊細であり、形成された立体構造体をこのような微細なガイド内に移し入れることが困難なことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００７−５０２１２７号公報
【特許文献２】特開２００４−２１６１１９号公報
【特許文献３】特表２００６−５１３０１３号公報
【特許文献４】特開２００４−３５７６９４号公報
【特許文献５】国際公開第２００９―０８１５０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ユーザが直接手で触れることなく細胞塊を取り扱って患部に供給するための移植用ガイドおよび移植用器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の移植用ガイドは、
培養液を流通できる底材を有する有底筒状に形成され、
開口端側から供給される細胞塊を前記底材上に載置し、
前記底材側を過剰量の培養液に浸すことによって前記底材上に載置された細胞塊を培養して細胞の立体構造体を形成するモールドとして使用されることを特徴とするものである。
筒の厚みは薄いほど好ましく、例えば０．０５〜０．３ｍｍが好ましい。
また、本発明の移植用器具は、上記のような移植用ガイドを保持して、底材上に載置された細胞の立体構造体を患者の移植部に抑留しつつ移植用ガイドを移植部から引き抜くことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の移植用ガイドによれば、細胞塊のモールドとして機能しつつ、細胞塊を患部に送達させるためのガイドとして機能するから、培養および移植におけるユーザの作業数を減らすことができ、利便性を高めることができる。
また、本発明の移植用器具によれば、内部に細胞塊を保持した移植用ガイドの開口端部を把持して移植部に細胞の立体構造体を抑留させることができ、細胞の立体構造体がユーザの手に触れず、細胞塊の細菌汚染や微生物汚染を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の移植用ガイドの底材側を過剰量の培養液を収容した容器に浸して培養細胞を培養する説明図である。
【図２】移植用ガイドの開口端側を保持して筒内の細胞の立体構造体を移植部へ留める移植用器具の外観斜視図である。
【図３】抑留部材を案内管から突出させせた状態を示した移植用器具の外観斜視図である。
【図４】移植用器具とこの移植用器具に保持された移植用ガイドとを移植用ガイドの底材側から開口端側に向かう平面で部分的に切断した断面斜視図である。
【図５】移植部に挿入される移植用ガイド端部の一形態を例示して細胞の立体構造体を移植部に移植する際の流れを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の移植用ガイドは、
培養液を流通できる底材を有する有底筒状に形成され、
開口端側から供給される細胞塊を前記底材上に載置し、
前記底材側を過剰量の培養液に浸すことによって前記底材上に載置された細胞塊を培養して細胞の立体構造体を形成するモールドとして使用されることを特徴とするものである。
この移植用ガイドは一端側がユーザが保持し、多端側を患者の移植部に挿入されるものであるため、筒の厚さが薄いほど、より大きな細胞の立体構造体を移植部に提供できる。このため、筒の厚さは可能な限り薄い方が好ましい。
【００１１】
図１は本発明の移植用ガイドの底材側を過剰量の培養液を収容した容器に浸して培養細胞を培養する説明図である。図１に示すように、本発明の移植用ガイド２は、底を有する筒状に形成され、筒体４と、この筒体４内に組み込まれた円盤状の底材５とから構成されている。筒の形状は特に制限しないが、筒自体がモールドとして使用されるため図１に示したような円筒形状でもよいし角筒形状でもよく、患部の形状に合わせて最適なものを適宜選択するとよい。
【００１２】
筒体４の一端は開口し他端側には底材５が配置され、これにより、移植用ガイド２は、内部に物体を貯溜できるように器状に形成される。
移植用ガイド２の開口４ａからは、スフェロイドなどの培養塊を含有した細胞培養液が注入され、開口４ａから注入された細胞塊は底材５によって筒内に保持される。
【００１３】
底材５は培養液を流通可能なように微細孔５ａを有しており、この微細孔５ａによって、筒体４内に注入された培養液が外部へ流通可能となるとともに、外部の培養液が筒体４内に流通することができる。
移植用ガイド２の底材５側が過剰量の培養液を収容した容器７に浸されると、容器７内に満たされた過剰量の培養液１０が底材５を通して移植用ガイド２内に流通し、移植用ガイド２内の培養液が容器７側に流通する。このような培養液の流通により、移植用ガイド２内の培養細胞を立体的な細胞塊にまで培養でき、培養された細胞塊は移植用ガイド２の形状に沿って例えば円柱状に形成される。以上のように、スフェロイドなどの培養時、移殖用ガイド２は立体構造体を形成するためのモールド（鋳型）として機能することができる。
【００１４】
容器７に収容される過剰量の培養液量は、細胞が増殖・分化することができる限り特に限定されるものではないが、例えば、移植用ガイド２内で例えば直径４ｍｍ、厚さ５ｍｍの立体構造体を培養するときでは、移植用ガイド２内の培養液の量が例えば１〜２ｍｌであるのに対して、容器７に満たされる過剰量の培養液の量は、移植用ガイド２内の培養液の５〜１０倍程度、例えば１０〜２０ｍｌが好ましい。
【００１５】
移植用ガイド２を構成する筒体４の素材としては、例えばステンレスなどの錆びにくい金属材料や、耐候性、耐薬品性、耐食性に優れた高分子材料などが挙げられる。特に、内側に形成された立体構造体の状態を観察可能な点、柔軟である程度の弾性を有する点、および透明／半透明に形成可能である点で、高分子材料で移植用ガイド２の筒体４を形成することが好ましい。
このような高分子としては、フルオロポリマー類を典型例として挙げることができ、フルオロポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリテトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂系共重合体、などが挙げられ、中でも特にポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
筒体４の厚さとしては、例えば０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲にあるいずれかの厚さで均一に形成されることが好ましく、中でも０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲にあるいずれかの厚さで形成されることが特に好ましい。
【００１６】
底材５は多数の微細孔５ａを有する多孔性であり、この微細孔５ａのサイズは培養塊のサイズよりも小さくかつ培養液を通過させる程度には大きく形成される必要がある。一例を挙げると、微細孔５ａの孔径は１０〜５００μｍであり、これにより立体構造体は底材５の下側へ通過せずに培養液のみが底材５を介して出入することができる。
底材５の形成素材は、体内で分解される素材で形成されることが好ましい。このような生体分解性素材としては、例えば、リン酸カルシウム類の合成セラミックが挙げられ、このようなリン酸カルシウムとしては、例えば、αトリリン酸カルシウム、βトリリン酸カルシウム、およびハイドロキシアパタイトなどが挙げられる。その中でも特に、αトリリン酸カルシウムもしくはβトリリン酸カルシウムが好ましい。
底材５を上記のような生体内で分解される材料で形成することにより、この底材５を立体構造体とともに患部に供給することができ、利便性を高めることができる。
【００１７】
培養の対象となる細胞（細胞塊を構成する細胞）は、例えば、幹細胞（ＥＳ細胞、臍帯血由来細胞、未分化間葉細胞等）、体細胞、腫瘍細胞、などの未分化細胞またはその分化細胞である。
線維芽細胞、幹細胞、血管内皮細胞、表皮細胞、上皮細胞、骨芽細胞、軟骨細胞、脂肪細胞は未分化間葉系幹細胞から容易に分化誘導ができ、関節軟骨細胞や骨細胞などの細胞も使用することができる。
このように本発明は、中胚葉系の組織を中心として、関節軟骨、骨のほか、乳房などの脂肪細胞、靭帯などにも応用することができる。
【００１８】
細胞には、浮遊系細胞と足場依存性細胞とに大きく分類され、前者には血液系や免疫系の細胞が属し、後者には皮膚や骨などの細胞が属する。皮膚や骨などの細胞は、培養液中で浮いている状態では死んでしまい、ガラスなどシャーレに付着することで増殖させる必要がある。このため、ポリテトラフルオロエチレン中に細胞を一カ所に集めるようにすると、細胞は足場を求めて、お互いに接着し合い、細胞凝集塊すなわちスフェロイドが形成される。さらに、スフェロイド同士が接着・融合すると大きな形状のものができる。
スフェロイドを介することにより、細胞周期において細胞は静止期に移行し、タンパク質の産生が増加すると考えられる。従って、本発明では、細胞を静止期に誘導するため、一旦スフェロイドにしてから所定の形状に形成することが好ましい。
【００１９】
細胞培養に用いられる培養液は、培養対象の細胞にもよるが、慣用の合成培地または天然培地を用いることができる。
動物由来物質からの細菌ウイルスなどの感染、供給時期や品質の安定性を考慮すると合成培地が好ましい。
合成培地としては、例えば、α―ＭＥＭ（Mnimum Essential Medium）、ＤＭＥＭ（ダルベッコ改変イーグル培地)、ＲＰＭＩ １６４０培地、ＣＭＲＣ培地、ＨＡＭ培地、ＤＭＥ／Ｆ１２培地、ＭＣＤＢ培地、などを用いることができる。
これらの培地には、増殖因子や成長因子、ホルモンなどの生理活性物質、薬理作用を有するその他の種々の物質を適宜添加してもよい。このような物質を添加することにより、機能を付与したり変化させることができる。
一例として、成長因子又は細胞増殖因子としては、骨形成蛋白質(BMP:Bone Morphogenetic Protein）、繊維芽細胞増殖因子(FGF:Fibroblast Growth Factor）、トランスフォーミング増殖因子(TGF-β:Transforming Growth Factor−β）、インスリン様増殖因子(IGF:Insulin−like Growth Factor）、血小板由来増殖因子(PDGF:Platelet Derived Growth Factor）、血管内皮細胞増殖因子(VEGF:Vascular Endothelial Growth Factor）、トランスフェリンなどの既知血清成分（濃度は適宜調整）、各種ビタミンやストレプトマイシンなどの抗生物質などがある。
ホルモンとしては、例えば、インシュリン、トランスフェリン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、チロキシン、３，３'，５−トリヨードチロニン、１−メチル−３−ブチルキサンチン、プロゲステロン、などが挙げられる。
その他の生理活性物質として典型的には、例えば、アスコルビン酸（特に、Ｌ−アスコルビン酸）、ビオチン、パントテン酸カルシウム、アスコルビン酸二リン酸、ビタミンＤ等のビタミン類、血清アルブミン、トランスフェリン等のタンパク質、脂質、脂質酸源、リノール酸、コレステロール、ピルビン酸、ＤＮＡおよびＲＮＡ合成用ヌクレオシド、グルココルチコイド、レチノイン酸、β−グリセロホスフェート、モノチオグリセロールなどが挙げられる。
【００２０】
細胞の培養温度は、典型的には３５〜４０℃であり、好ましくは３７℃前後である。培養期間は目的の細胞構造体（細胞プラグ）のサイズに応じて適宜調節するとよい。例えば胚性幹細胞を培養する場合は、３７℃の温度で培養を実行し、さらに５％の二酸化炭素濃度の条件下で培養を実行することが一般的によく知られている。
胚性幹細胞由来のスフェロイドの形成は、上記の培養条件のもとに実行することができる。
【００２１】
図２は移植用ガイドの開口端側を保持して筒内の立体構造体を移植部に抑留する移植用器具の外観斜視図である。図２に示すように、移植用器具２０は、器具本体２２、挟持部材２４、２５、抑留部材２７、ホルダ４０、操作ロッド４３などを備える。器具本体２２は、その両サイドに配置された挟持部材２４、２５をＷ方向でスライド移動可能に保持するスライダ２２ａ、抑留部材２７を押出し可能なように保持する案内管２２ｂ、挟持部材２４、２５と対向して移植用ガイド２を挟持するためのレシーバ２２ｃを有する。
【００２２】
スライダ２２ａには、例えば、挟持部材２４、２５をスライド移動させるためのスライドガイド３０、３１が設けられ、このスライドガイド３０、３１に嵌め込まれる突起（図示省略）がそれぞれの挟持部材２４、２５に形成されている。挟持部材２４、２５をスライド移動可能なように保持する仕組みは上記に限らず、適宜適当なものを用いるとよい。
【００２３】
挟持部材２４、２５の形状や材質などは移植用ガイド２の材質やレシーバ２２ｃの形状などに合わせて適宜定めるとよい。例えば対向する器具本体２２のレシーバ２２ｃの形状に合わせて弾性変形可能な比較的摩擦係数の高いポリウレタンなどで形成することもできる。このような材料で挟持部材２４、２５を形成することにより、挟持部材２４、２５が器具本体２２のレシーバ２２ｃの外周に合わせて凹み、これにより移植用ガイド２の挟持される面積が増えるため、より強固な移植用ガイド２の挟持が期待できる。
【００２４】
スライダ２２ａによってスライド移動可能に保持された挟持部材２４、２５はＷ方向でスライド移動し、これにより例えば移植用ガイド２の開口端部４ａ側を挟持することができる。
筒体４の開口端部４ａ内周がレシーバ２２ｃと対向し、筒体４の開口端部４ａ外周が挟持部材２４、２５と対向する。これにより、筒体４の開口端４ａ側が挟持部材２４、２５によってレシーバ２２ｃに押さえつけられて挟持される。なお、挟持部材２４、２５をスライダ２２ａ上で固定する仕組みとしては様々なものがあるが、例えば、ネジで各挟持部材２４、２５をスライダ２２ａに固定する方法や、係合爪各挟持部材２４、２５をスライダ２２ａに固定する方法など適宜選択するとよい。
【００２５】
図３は抑留部材を案内管から突出させた状態を示した移植用器具の外観斜視図である。図３に示すように、案内管２２ｂは抑留部材２７をレシーバ２２ｃから突出させることができるように支持しており、これにより抑留部材２７は、レシーバ２２ｃおよび挟持部材２４、２５によって挟持された移植用ガイド２内に突出することができる。案内管２２ｃは抑留部材２７を格納するためのチャンバ２８を備え、常時はこのチャンバ２８内に抑留部材２７が収容される。
【００２６】
器具本体２２には、ユーザによって保持されるホルダ４０と、ユーザによって操作される操作ロッド４３とが設けられている。操作ロッド４３の一端はユーザに押圧操作され、他端は抑留部材２７を備えている。器具本体２２は抑留部材２７をチャンバ２８に自動的に戻すオートリターン構造を備えてもよい。
オートリターン構造の一例を挙げると、例えば、図示はしないが、操作ロッド４３は、図示しないバネなどにより、抑留部材２７が固定された他端側からユーザに押圧操作される一端側へ付勢されており、ユーザが操作ロッド４３を押圧する場合にはこの付勢力に抗して操作ロッド４３が押される。操作ロッド４３がユーザによって押されると、レシーバ２２ｃから抑留部材２７が突出する。このとき、ユーザは立体構造体を傷つけないように抑留部材２７を立体構造体に当接させることが好ましい。抑留部材２７が立体構造体に当接した後、ホルダ４０を引き上げて筒体４を引き抜くことにより、移植部に立体構造体を抑留することができる。ユーザが操作ロッド４３から手を離すと、操作ロッド４３はバネの付勢力に従ってもとの位置に戻り、これとともに抑留部材２７はチャンバ２８内に収容され初期の位置に戻る。
【００２７】
図４は移植用器具とこの移植用器具に保持された移植用ガイドとを、移植用ガイドの底材側から開口端側に向かう平面で部分的に切断した断面斜視図である。図４に示すように、移植用ガイド２の開口端部４ａの内周にレシーバ２２ｃが当接し、外周には挟持部材２４、２５が当接する。これにより、移植用ガイド２は移植用器具２０によって保持され、移植用ガイド２内の立体構造体５０の提供が可能となる。
【００２８】
立体構造体５０は底材５上に例えば柱状に形成され、抑留部材２７はこの立体構造体５０に当接して立体構造体を底材５とともに移植部に抑留する。底材５は筒体４内を移動可能に設けられており、抑留部材２７が当接した立体構造体５０とともに筒体４内を滑動する。移植部に筒体４の開口部４ｂが挿入された後、立体構造体５０に抑留部材２７を当接させつつ、移植部から筒体４を引き上げることにより、移植部に底材および立体構造体を残すことができる。
【００２９】
底材５および立体構造体５０をより確実に移植部に送達させる方法や態様について説明する。以下に例示する構造は必ずしも備える必要はないが、細胞の立体構造体５０を安定的かつより確実に移植部に送達するために備えることが望ましい。
図５は、移植部に挿入される移植用ガイド端部の一形態を例示して細胞の立体構造体を移植部に移植する際の流れを説明する説明図である。移植部に挿入される移動用ガイド４端部４ｂには、例えば略Ｖ字形状の切欠き４ｃが形成されている。底材５には、底材５を安定的に移植部内に導入するための線状部材６０を挿通させるための挿通孔５ｂが穿設され、線状部材６０を挿通孔５ｂに挿通できるようになっている。移植用ガイド４に切欠き４ｃを形成し、底材に挿通孔５ｂを形成して予め線状部材６０を挿通させておくことにより、より確実に立体構造体を移植部に導入することができる。
図５（Ａ）に示すように、立体構造体５０を有する底材５の挿通孔５ｂを通された線状部材６０が移植用ガイド４端部に対で形成された切欠き４ｃに係合している。切欠きの数は２つ、４つ、６つなど、挿通孔５ｂの個数に対応させるとよい。ここでは、１つの挿通孔５ｂが底材５に形成され、この１つの挿通孔５ｂに対応して２つの切欠き４ｃが移植用ガイド４端部に形成されている場合につい説明する。
立体構造体５０に抑留部材２７を当接させた後、切欠き４ｃに掛けられた線状部材６０を緊張させつつ移植用ガイド４の端部を移植部に挿入する。このとき、線状部材６０が緊張しているため、底材５が安定して移植用ガイド４の端部に保持ざれ、底材５および立体構造体５０が移植部に導入される。底材５および立体構造体５０が移植部に導入された後、線状部材６０が挿通孔５ｂから引き抜かれ、底材５が移植用ガイド４内で滑動自在となる（図５（Ｂ）参照）。立体構造体５０の上側に抑留部材２７が当接した状態で、移植用ガイド４が移植部から引き抜かれることにより、底材５および立体構造体５０が移植部に抑留される（図５（Ｃ）参照）。
【００３０】
次に本発明の作用について説明する。筒状の移植用ガイド２内に細胞塊が載置され、移植用ガイド２の底材５側が、過剰量の培養液を収容した容器７に浸される。移植用ガイド２の底材５側は移植用ガイド２の内外間で培養液を流通し、この培養液によってスフェロイドなどの細胞塊が立体的にさらに培養される。筒体４は例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）によって透明に形成され、外部から立体構造体５０の様子を観察することができる。スフェロイドの培養によって立体的な立体構造体５０が形成され、立体構造体５０は筒体４の内部形状に沿って例えば柱状に成形される。このように立体構造体５０の形成時、移植用ガイド２はモールド（鋳型）として機能する。
【００３１】
立体構造体５０の形成後、移植用ガイド２の開口端部４ａが移植用器具２０の挟持部材２４、２５とレシーバ２２ｃとによって挟持される。移植用器具２０に挟持された移植用ガイド２の底材５側の開口４ｂが患部に挿入され、ユーザによって移植用ガイド２から立体構造体５０が患者の移植部へ提供される。
このときのユーザの手順としては、例えば、ユーザが移植用器具２０のレシーバ２２ｃを移植用ガイド２の開口端部４ａに挿入し、両サイドから挟持部材２４、２５をレシーバ２２ｃ側にスライド移動させて移植用ガイド２の開口端部４ａを挟持する。
開口端部４ａが挟持された後、ユーザは移植用ガイド２の開口部４ｂを移植部に挿入する。図５に示したような、筒体４の切欠き４ｃに底材５の挿通孔５ｂを通された線状部材６０が係合して底材５を保持する構造を有する場合は、線状部材６０を緊張させながら移植用ガイド２を移植部に挿入することで、底材５および立体構造体５０を確実かつ安定的に移植部に送達することができる。底材５および立体構造体５０の送達を確認した後、線状部材６０を引き抜くことにより、筒体４内で底材５が滑動可能となる。
筒体４の開口部４ｂが移植部に挿入された後、ユーザは抑留部材２７が立体構造体５０に当接するように操作ロッド４３を押圧操作する。このときユーザは立体構造体５０を抑留部材２７で潰したり傷つけたりしないように注意する。
抑留部材２７を立体構造体５０に当接させた後、ユーザは、抑留部材２７で立体構造体５０を移植部に留めつつホルダ４０（図３参照）を引き上げることにより、筒体４のみを移植部から引き抜くとともに、底材５および立体構造体５０を移植部に抑留することができる。底材５は生体分解性材料で形成されているためやがて消失し、移植部には立体構造体５０のみが残留して患部が治療される。底材５は、立体構造体５０の培養形成後、立体構造体５０を患部に挿入する直前にメスなどで除去してもよいが、生体分解性材料で形成することでユーザは簡便に立体構造体５０の移植作業を行うことができ、利便性をさらに高めることができる。
【００３２】
筒体４は例えば０．１ｍｍの厚さで形成されており、これにより移植部のサイズにより近いサイズの立体構造体５０を移植部に供給することが可能となる。これにより、より高い治療効果を期待することができる。また、移植用ガイド２の厚さは薄ければ薄いほど、患部に提供できる立体構造体のサイズが患部サイズに近づきより高い治療効果を期待できるため、筒態４にはなるべく薄くて丈夫な素材を用いる。
【００３３】
このように、本発明の移植用ガイドは立体構造体を形成するためのモールドとして機能しつつ、細胞の立体構造体を移植部に提供するためのガイドとしても機能するから、培養および移植におけるユーザの作業数を減らすことができ、利便性を高めることができる。
また、本発明の移植用器具によれば、細胞の立体構造体を移植部に抑留しつつ移植部に挿入された移植用ガイドを移植部から引き抜いて移植部に細胞の立体構造体を抑留することができる。
【００３４】
上記では移植用器具２０を用いて移植用ガイド２内の立体構造体を患部に送達したが、ステンレスなどの比較的リジッドな材質で移植用ガイド２を形成した場合には、ユーザが移植用ガイドの筒対外周を直接把持することができ、マニュアル操作で移植用ガイド内の立体構造体を移植部に抑留してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
２ 移植用ガイド
４ 筒体
４ａ 開口端部
４ｂ 底材側の開口
４ｃ 切欠き
５ 底材
５ａ 微細孔
５ｂ 挿通孔
７ 容器
１０ 培養液
２０ 移植用器具
２２ 器具本体
２２ａ スライダ
２２ｂ 案内管
２２ｃ 挟持部
２４ 挟持部材
２５ 挟持部材
２７ 抑留部材
３０ ガイドスロット
３１ ガイドスロット
４０ ホルダ
４３ 操作ロッド
５０ 立体構造体
６０ 線状部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は細胞の立体構造体を患部部に移植するための移植用ガイドおよびこの移植用ガイドを用いて細胞の立体構造体を患部へ移植するための移植用器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、再生医療の研究が発展しつつある。再生医療では、例えば損壊した細胞の代わりに、人工的に培養された細胞を患部に用いて患部を再生治療する。この細胞の培養方法としては例えばシャーレやペトリ皿上で細胞を培養する２次元培養が従来からよく知られており、２次元培養で形成された細胞は特定の処理を行ってシャーレやペトリ皿から剥離され患部に用いられる。例えば特許文献１では、関節における軟骨の損傷を治療するために用いられる軟骨様組織の生成方法が記載され、軟骨様組織の生成方法が改良されている。
【０００３】
また、さらに治療効果を高めるため、再生医療用の細胞を立体的に培養する技術が開発されている。細胞の立体的な培養では、培養時の足場となる支持体を用いた培養方法が既に考案されており、例えば特許文献２、３では改良された支持体が記載されている。
一方、足場を用いることなく立体的に細胞を培養する技術も開発されている。例えば特許文献４には、細胞を過剰量の培養液に浸すことにより、足場を用いることなく細胞を立体的に培養する方法が記載されている。
【０００４】
ところで、細胞が立体的に培養された立体構造体を移植する場合、細胞の立体構造体を取り扱うための専用の移植用器具（特許文献５参照）を使用することで細菌汚染などのリスクを低減できることがあり、その技術が注目されている。
立体構造体の移植では、穴状形成された移植部に供給される立体構造体をなるべく生体に適合させるために、移植部のサイズに近いサイズの立体構造体を患部に挿入する必要がある。ところが、移植部のサイズに近いサイズの立体構造体を移植部に挿入しようとすると立体構造体と移植部との間のクリアランスが小さくなってしまい、立体構造体を移植部に挿入しにくくなってしまう。
他方、クリアランスを大きくしようとすると立体構造体のサイズが移植部のサイズに対して小さくなってしまい、望ましい治療効果が得られない可能性がある。
そこで、立体構造体と移植部との間が０．２ｍｍ以下などといった狭いクリアランスにも対応できるように、肉薄に形成された筒状のガイドを用いて立体構造体を移植部に送達することが考えられたが、このような肉薄のガイドは非常に微細かつ繊細であり、形成された立体構造体をこのような微細なガイド内に移し入れることが困難なことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００７−５０２１２７号公報
【特許文献２】特開２００４−２１６１１９号公報
【特許文献３】特表２００６−５１３０１３号公報
【特許文献４】特開２００４−３５７６９４号公報
【特許文献５】国際公開第２００９―０８１５０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ユーザが直接手で触れることなく細胞塊を取り扱って患部に供給するための移植用ガイドおよび移植用器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の移植用ガイドは、
培養液を流通できる底材を有する有底筒状に形成され、
開口端側から供給される細胞塊を前記底材上に載置し、
前記底材側を過剰量の培養液に浸すことによって前記底材上に載置された細胞塊を培養して細胞の立体構造体を形成するモールドとして使用されることを特徴とするものである。
筒の厚みは薄いほど好ましく、例えば０．０５〜０．３ｍｍが好ましい。
また、本発明の移植用器具は、上記のような移植用ガイドを保持して、底材上に載置された細胞の立体構造体を患者の移植部に抑留しつつ移植用ガイドを移植部から引き抜くことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の移植用ガイドによれば、細胞塊のモールドとして機能しつつ、細胞塊を患部に送達させるためのガイドとして機能するから、培養および移植におけるユーザの作業数を減らすことができ、利便性を高めることができる。
また、本発明の移植用器具によれば、内部に細胞塊を保持した移植用ガイドの開口端部を把持して移植部に細胞の立体構造体を抑留させることができ、細胞の立体構造体がユーザの手に触れず、細胞塊の細菌汚染や微生物汚染を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の移植用ガイドの底材側を過剰量の培養液を収容した容器に浸して培養細胞を培養する説明図である。
【図２】移植用ガイドの開口端側を保持して筒内の細胞の立体構造体を移植部へ留める移植用器具の外観斜視図である。
【図３】抑留部材を案内管から突出させせた状態を示した移植用器具の外観斜視図である。
【図４】移植用器具とこの移植用器具に保持された移植用ガイドとを移植用ガイドの底材側から開口端側に向かう平面で部分的に切断した断面斜視図である。
【図５】移植部に挿入される移植用ガイド端部の一形態を例示して細胞の立体構造体を移植部に移植する際の流れを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の移植用ガイドは、
培養液を流通できる底材を有する有底筒状に形成され、
開口端側から供給される細胞塊を前記底材上に載置し、
前記底材側を過剰量の培養液に浸すことによって前記底材上に載置された細胞塊を培養して細胞の立体構造体を形成するモールドとして使用されることを特徴とするものである。
この移植用ガイドは一端側がユーザが保持し、多端側を患者の移植部に挿入されるものであるため、筒の厚さが薄いほど、より大きな細胞の立体構造体を移植部に提供できる。このため、筒の厚さは可能な限り薄い方が好ましい。
【００１１】
図１は本発明の移植用ガイドの底材側を過剰量の培養液を収容した容器に浸して培養細胞を培養する説明図である。図１に示すように、本発明の移植用ガイド２は、底を有する筒状に形成され、筒体４と、この筒体４内に組み込まれた円盤状の底材５とから構成されている。筒の形状は特に制限しないが、筒自体がモールドとして使用されるため図１に示したような円筒形状でもよいし角筒形状でもよく、患部の形状に合わせて最適なものを適宜選択するとよい。
【００１２】
筒体４の一端は開口し他端側には底材５が配置され、これにより、移植用ガイド２は、内部に物体を貯溜できるように器状に形成される。
移植用ガイド２の開口４ａからは、スフェロイドなどの培養塊を含有した細胞培養液が注入され、開口４ａから注入された細胞塊は底材５によって筒内に保持される。
【００１３】
底材５は培養液を流通可能なように微細孔５ａを有しており、この微細孔５ａによって、筒体４内に注入された培養液が外部へ流通可能となるとともに、外部の培養液が筒体４内に流通することができる。
移植用ガイド２の底材５側が過剰量の培養液を収容した容器７に浸されると、容器７内に満たされた過剰量の培養液１０が底材５を通して移植用ガイド２内に流通し、移植用ガイド２内の培養液が容器７側に流通する。このような培養液の流通により、移植用ガイド２内の培養細胞を立体的な細胞塊にまで培養でき、培養された細胞塊は移植用ガイド２の形状に沿って例えば円柱状に形成される。以上のように、スフェロイドなどの培養時、移殖用ガイド２は立体構造体を形成するためのモールド（鋳型）として機能することができる。
【００１４】
容器７に収容される過剰量の培養液量は、細胞が増殖・分化することができる限り特に限定されるものではないが、例えば、移植用ガイド２内で例えば直径４ｍｍ、厚さ５ｍｍの立体構造体を培養するときでは、移植用ガイド２内の培養液の量が例えば１〜２ｍｌであるのに対して、容器７に満たされる過剰量の培養液の量は、移植用ガイド２内の培養液の５〜１０倍程度、例えば１０〜２０ｍｌが好ましい。
【００１５】
移植用ガイド２を構成する筒体４の素材としては、例えばステンレスなどの錆びにくい金属材料や、耐候性、耐薬品性、耐食性に優れた高分子材料などが挙げられる。特に、内側に形成された立体構造体の状態を観察可能な点、柔軟である程度の弾性を有する点、および透明／半透明に形成可能である点で、高分子材料で移植用ガイド２の筒体４を形成することが好ましい。
このような高分子としては、フルオロポリマー類を典型例として挙げることができ、フルオロポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリテトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂系共重合体、などが挙げられ、中でも特にポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
筒体４の厚さとしては、例えば０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲にあるいずれかの厚さで均一に形成されることが好ましく、中でも０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲にあるいずれかの厚さで形成されることが特に好ましい。
【００１６】
底材５は多数の微細孔５ａを有する多孔性であり、この微細孔５ａのサイズは培養塊のサイズよりも小さくかつ培養液を通過させる程度には大きく形成される必要がある。一例を挙げると、微細孔５ａの孔径は１０〜５００μｍであり、これにより立体構造体は底材５の下側へ通過せずに培養液のみが底材５を介して出入することができる。
底材５の形成素材は、体内で分解される素材で形成されることが好ましい。このような生体分解性素材としては、例えば、リン酸カルシウム類の合成セラミックが挙げられ、このようなリン酸カルシウムとしては、例えば、αトリリン酸カルシウム、βトリリン酸カルシウム、およびハイドロキシアパタイトなどが挙げられる。その中でも特に、αトリリン酸カルシウムもしくはβトリリン酸カルシウムが好ましい。
底材５を上記のような生体内で分解される材料で形成することにより、この底材５を立体構造体とともに患部に供給することができ、利便性を高めることができる。
【００１７】
培養の対象となる細胞（細胞塊を構成する細胞）は、例えば、幹細胞（ＥＳ細胞、臍帯血由来細胞、未分化間葉細胞等）、体細胞、腫瘍細胞、などの未分化細胞またはその分化細胞である。
線維芽細胞、幹細胞、血管内皮細胞、表皮細胞、上皮細胞、骨芽細胞、軟骨細胞、脂肪細胞は未分化間葉系幹細胞から容易に分化誘導ができ、関節軟骨細胞や骨細胞などの細胞も使用することができる。
このように本発明は、中胚葉系の組織を中心として、関節軟骨、骨のほか、乳房などの脂肪細胞、靭帯などにも応用することができる。
【００１８】
細胞には、浮遊系細胞と足場依存性細胞とに大きく分類され、前者には血液系や免疫系の細胞が属し、後者には皮膚や骨などの細胞が属する。皮膚や骨などの細胞は、培養液中で浮いている状態では死んでしまい、ガラスなどシャーレに付着することで増殖させる必要がある。このため、ポリテトラフルオロエチレン中に細胞を一カ所に集めるようにすると、細胞は足場を求めて、お互いに接着し合い、細胞凝集塊すなわちスフェロイドが形成される。さらに、スフェロイド同士が接着・融合すると大きな形状のものができる。
スフェロイドを介することにより、細胞周期において細胞は静止期に移行し、タンパク質の産生が増加すると考えられる。従って、本発明では、細胞を静止期に誘導するため、一旦スフェロイドにしてから所定の形状に形成することが好ましい。
【００１９】
細胞培養に用いられる培養液は、培養対象の細胞にもよるが、慣用の合成培地または天然培地を用いることができる。
動物由来物質からの細菌ウイルスなどの感染、供給時期や品質の安定性を考慮すると合成培地が好ましい。
合成培地としては、例えば、α―ＭＥＭ（Mnimum Essential Medium）、ＤＭＥＭ（ダルベッコ改変イーグル培地)、ＲＰＭＩ １６４０培地、ＣＭＲＣ培地、ＨＡＭ培地、ＤＭＥ／Ｆ１２培地、ＭＣＤＢ培地、などを用いることができる。
これらの培地には、増殖因子や成長因子、ホルモンなどの生理活性物質、薬理作用を有するその他の種々の物質を適宜添加してもよい。このような物質を添加することにより、機能を付与したり変化させることができる。
一例として、成長因子又は細胞増殖因子としては、骨形成蛋白質(BMP:Bone Morphogenetic Protein）、繊維芽細胞増殖因子(FGF:Fibroblast Growth Factor）、トランスフォーミング増殖因子(TGF-β:Transforming Growth Factor−β）、インスリン様増殖因子(IGF:Insulin−like Growth Factor）、血小板由来増殖因子(PDGF:Platelet Derived Growth Factor）、血管内皮細胞増殖因子(VEGF:Vascular Endothelial Growth Factor）、トランスフェリンなどの既知血清成分（濃度は適宜調整）、各種ビタミンやストレプトマイシンなどの抗生物質などがある。
ホルモンとしては、例えば、インシュリン、トランスフェリン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、チロキシン、３，３'，５−トリヨードチロニン、１−メチル−３−ブチルキサンチン、プロゲステロン、などが挙げられる。
その他の生理活性物質として典型的には、例えば、アスコルビン酸（特に、Ｌ−アスコルビン酸）、ビオチン、パントテン酸カルシウム、アスコルビン酸二リン酸、ビタミンＤ等のビタミン類、血清アルブミン、トランスフェリン等のタンパク質、脂質、脂質酸源、リノール酸、コレステロール、ピルビン酸、ＤＮＡおよびＲＮＡ合成用ヌクレオシド、グルココルチコイド、レチノイン酸、β−グリセロホスフェート、モノチオグリセロールなどが挙げられる。
【００２０】
細胞の培養温度は、典型的には３５〜４０℃であり、好ましくは３７℃前後である。培養期間は目的の細胞構造体（細胞プラグ）のサイズに応じて適宜調節するとよい。例えば胚性幹細胞を培養する場合は、３７℃の温度で培養を実行し、さらに５％の二酸化炭素濃度の条件下で培養を実行することが一般的によく知られている。
胚性幹細胞由来のスフェロイドの形成は、上記の培養条件のもとに実行することができる。
【００２１】
図２は移植用ガイドの開口端側を保持して筒内の立体構造体を移植部に抑留する移植用器具の外観斜視図である。図２に示すように、移植用器具２０は、器具本体２２、挟持部材２４、２５、抑留部材２７、ホルダ４０、操作ロッド４３などを備える。器具本体２２は、その両サイドに配置された挟持部材２４、２５をＷ方向でスライド移動可能に保持するスライダ２２ａ、抑留部材２７を押出し可能なように保持する案内管２２ｂ、挟持部材２４、２５と対向して移植用ガイド２を挟持するためのレシーバ２２ｃを有する。
【００２２】
スライダ２２ａには、例えば、挟持部材２４、２５をスライド移動させるためのスライドガイド３０、３１が設けられ、このスライドガイド３０、３１に嵌め込まれる突起（図示省略）がそれぞれの挟持部材２４、２５に形成されている。挟持部材２４、２５をスライド移動可能なように保持する仕組みは上記に限らず、適宜適当なものを用いるとよい。
【００２３】
挟持部材２４、２５の形状や材質などは移植用ガイド２の材質やレシーバ２２ｃの形状などに合わせて適宜定めるとよい。例えば対向する器具本体２２のレシーバ２２ｃの形状に合わせて弾性変形可能な比較的摩擦係数の高いポリウレタンなどで形成することもできる。このような材料で挟持部材２４、２５を形成することにより、挟持部材２４、２５が器具本体２２のレシーバ２２ｃの外周に合わせて凹み、これにより移植用ガイド２の挟持される面積が増えるため、より強固な移植用ガイド２の挟持が期待できる。
【００２４】
スライダ２２ａによってスライド移動可能に保持された挟持部材２４、２５はＷ方向でスライド移動し、これにより例えば移植用ガイド２の開口端部４ａ側を挟持することができる。
筒体４の開口端部４ａ内周がレシーバ２２ｃと対向し、筒体４の開口端部４ａ外周が挟持部材２４、２５と対向する。これにより、筒体４の開口端４ａ側が挟持部材２４、２５によってレシーバ２２ｃに押さえつけられて挟持される。なお、挟持部材２４、２５をスライダ２２ａ上で固定する仕組みとしては様々なものがあるが、例えば、ネジで各挟持部材２４、２５をスライダ２２ａに固定する方法や、係合爪各挟持部材２４、２５をスライダ２２ａに固定する方法など適宜選択するとよい。
【００２５】
図３は抑留部材を案内管から突出させた状態を示した移植用器具の外観斜視図である。図３に示すように、案内管２２ｂは抑留部材２７をレシーバ２２ｃから突出させることができるように支持しており、これにより抑留部材２７は、レシーバ２２ｃおよび挟持部材２４、２５によって挟持された移植用ガイド２内に突出することができる。案内管２２ｃは抑留部材２７を格納するためのチャンバ２８を備え、常時はこのチャンバ２８内に抑留部材２７が収容される。
【００２６】
器具本体２２には、ユーザによって保持されるホルダ４０と、ユーザによって操作される操作ロッド４３とが設けられている。操作ロッド４３の一端はユーザに押圧操作され、他端は抑留部材２７を備えている。器具本体２２は抑留部材２７をチャンバ２８に自動的に戻すオートリターン構造を備えてもよい。
オートリターン構造の一例を挙げると、例えば、図示はしないが、操作ロッド４３は、図示しないバネなどにより、抑留部材２７が固定された他端側からユーザに押圧操作される一端側へ付勢されており、ユーザが操作ロッド４３を押圧する場合にはこの付勢力に抗して操作ロッド４３が押される。操作ロッド４３がユーザによって押されると、レシーバ２２ｃから抑留部材２７が突出する。このとき、ユーザは立体構造体を傷つけないように抑留部材２７を立体構造体に当接させることが好ましい。抑留部材２７が立体構造体に当接した後、ホルダ４０を引き上げて筒体４を引き抜くことにより、移植部に立体構造体を抑留することができる。ユーザが操作ロッド４３から手を離すと、操作ロッド４３はバネの付勢力に従ってもとの位置に戻り、これとともに抑留部材２７はチャンバ２８内に収容され初期の位置に戻る。
【００２７】
図４は移植用器具とこの移植用器具に保持された移植用ガイドとを、移植用ガイドの底材側から開口端側に向かう平面で部分的に切断した断面斜視図である。図４に示すように、移植用ガイド２の開口端部４ａの内周にレシーバ２２ｃが当接し、外周には挟持部材２４、２５が当接する。これにより、移植用ガイド２は移植用器具２０によって保持され、移植用ガイド２内の立体構造体５０の提供が可能となる。
【００２８】
立体構造体５０は底材５上に例えば柱状に形成され、抑留部材２７はこの立体構造体５０に当接して立体構造体を底材５とともに移植部に抑留する。底材５は筒体４内を移動可能に設けられており、抑留部材２７が当接した立体構造体５０とともに筒体４内を滑動する。移植部に筒体４の開口部４ｂが挿入された後、立体構造体５０に抑留部材２７を当接させつつ、移植部から筒体４を引き上げることにより、移植部に底材および立体構造体を残すことができる。
【００２９】
底材５および立体構造体５０をより確実に移植部に送達させる方法や態様について説明する。以下に例示する構造は必ずしも備える必要はないが、細胞の立体構造体５０を安定的かつより確実に移植部に送達するために備えることが望ましい。
図５は、移植部に挿入される移植用ガイド端部の一形態を例示して細胞の立体構造体を移植部に移植する際の流れを説明する説明図である。移植部に挿入される移動用ガイド４端部４ｂには、例えば略Ｖ字形状の切欠き４ｃが形成されている。底材５には、底材５を安定的に移植部内に導入するための線状部材６０を挿通させるための挿通孔５ｂが穿設され、線状部材６０を挿通孔５ｂに挿通できるようになっている。移植用ガイド４に切欠き４ｃを形成し、底材に挿通孔５ｂを形成して予め線状部材６０を挿通させておくことにより、より確実に立体構造体を移植部に導入することができる。
図５（Ａ）に示すように、立体構造体５０を有する底材５の挿通孔５ｂを通された線状部材６０が移植用ガイド４端部に対で形成された切欠き４ｃに係合している。切欠きの数は２つ、４つ、６つなど、挿通孔５ｂの個数に対応させるとよい。ここでは、１つの挿通孔５ｂが底材５に形成され、この１つの挿通孔５ｂに対応して２つの切欠き４ｃが移植用ガイド４端部に形成されている場合につい説明する。
立体構造体５０に抑留部材２７を当接させた後、切欠き４ｃに掛けられた線状部材６０を緊張させつつ移植用ガイド４の端部を移植部に挿入する。このとき、線状部材６０が緊張しているため、底材５が安定して移植用ガイド４の端部に保持ざれ、底材５および立体構造体５０が移植部に導入される。底材５および立体構造体５０が移植部に導入された後、線状部材６０が挿通孔５ｂから引き抜かれ、底材５が移植用ガイド４内で滑動自在となる（図５（Ｂ）参照）。立体構造体５０の上側に抑留部材２７が当接した状態で、移植用ガイド４が移植部から引き抜かれることにより、底材５および立体構造体５０が移植部に抑留される（図５（Ｃ）参照）。
【００３０】
次に本発明の作用について説明する。筒状の移植用ガイド２内に細胞塊が載置され、移植用ガイド２の底材５側が、過剰量の培養液を収容した容器７に浸される。移植用ガイド２の底材５側は移植用ガイド２の内外間で培養液を流通し、この培養液によってスフェロイドなどの細胞塊が立体的にさらに培養される。筒体４は例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）によって透明に形成され、外部から立体構造体５０の様子を観察することができる。スフェロイドの培養によって立体的な立体構造体５０が形成され、立体構造体５０は筒体４の内部形状に沿って例えば柱状に成形される。このように立体構造体５０の形成時、移植用ガイド２はモールド（鋳型）として機能する。
【００３１】
立体構造体５０の形成後、移植用ガイド２の開口端部４ａが移植用器具２０の挟持部材２４、２５とレシーバ２２ｃとによって挟持される。移植用器具２０に挟持された移植用ガイド２の底材５側の開口４ｂが患部に挿入され、ユーザによって移植用ガイド２から立体構造体５０が患者の移植部へ提供される。
このときのユーザの手順としては、例えば、ユーザが移植用器具２０のレシーバ２２ｃを移植用ガイド２の開口端部４ａに挿入し、両サイドから挟持部材２４、２５をレシーバ２２ｃ側にスライド移動させて移植用ガイド２の開口端部４ａを挟持する。
開口端部４ａが挟持された後、ユーザは移植用ガイド２の開口部４ｂを移植部に挿入する。図５に示したような、筒体４の切欠き４ｃに底材５の挿通孔５ｂを通された線状部材６０が係合して底材５を保持する構造を有する場合は、線状部材６０を緊張させながら移植用ガイド２を移植部に挿入することで、底材５および立体構造体５０を確実かつ安定的に移植部に送達することができる。底材５および立体構造体５０の送達を確認した後、線状部材６０を引き抜くことにより、筒体４内で底材５が滑動可能となる。
筒体４の開口部４ｂが移植部に挿入された後、ユーザは抑留部材２７が立体構造体５０に当接するように操作ロッド４３を押圧操作する。このときユーザは立体構造体５０を抑留部材２７で潰したり傷つけたりしないように注意する。
抑留部材２７を立体構造体５０に当接させた後、ユーザは、抑留部材２７で立体構造体５０を移植部に留めつつホルダ４０（図３参照）を引き上げることにより、筒体４のみを移植部から引き抜くとともに、底材５および立体構造体５０を移植部に抑留することができる。底材５は生体分解性材料で形成されているためやがて消失し、移植部には立体構造体５０のみが残留して患部が治療される。底材５は、立体構造体５０の培養形成後、立体構造体５０を患部に挿入する直前にメスなどで除去してもよいが、生体分解性材料で形成することでユーザは簡便に立体構造体５０の移植作業を行うことができ、利便性をさらに高めることができる。
【００３２】
筒体４は例えば０．１ｍｍの厚さで形成されており、これにより移植部のサイズにより近いサイズの立体構造体５０を移植部に供給することが可能となる。これにより、より高い治療効果を期待することができる。また、移植用ガイド２の厚さは薄ければ薄いほど、患部に提供できる立体構造体のサイズが患部サイズに近づきより高い治療効果を期待できるため、筒態４にはなるべく薄くて丈夫な素材を用いる。
【００３３】
このように、本発明の移植用ガイドは立体構造体を形成するためのモールドとして機能しつつ、細胞の立体構造体を移植部に提供するためのガイドとしても機能するから、培養および移植におけるユーザの作業数を減らすことができ、利便性を高めることができる。
また、本発明の移植用器具によれば、細胞の立体構造体を移植部に抑留しつつ移植部に挿入された移植用ガイドを移植部から引き抜いて移植部に細胞の立体構造体を抑留することができる。
【００３４】
上記では移植用器具２０を用いて移植用ガイド２内の立体構造体を患部に送達したが、ステンレスなどの比較的リジッドな材質で移植用ガイド２を形成した場合には、ユーザが移植用ガイドの筒対外周を直接把持することができ、マニュアル操作で移植用ガイド内の立体構造体を移植部に抑留してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
２ 移植用ガイド
４ 筒体
４ａ 開口端部
４ｂ 底材側の開口
４ｃ 切欠き
５ 底材
５ａ 微細孔
５ｂ 挿通孔
７ 容器
１０ 培養液
２０ 移植用器具
２２ 器具本体
２２ａ スライダ
２２ｂ 案内管
２２ｃ 挟持部
２４ 挟持部材
２５ 挟持部材
２７ 抑留部材
３０ ガイドスロット
３１ ガイドスロット
４０ ホルダ
４３ 操作ロッド
５０ 立体構造体
６０ 線状部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養液を流通できる底材を有する有底筒状に形成され、
開口端側から供給される細胞塊を前記底材上に載置し、
前記底材側を過剰量の培養液に浸すことによって前記底材上に載置された細胞塊を培養して細胞の立体構造体を形成するモールドとして使用される移植用ガイド。
【請求項２】
筒の厚みが０．０５〜０．３ｍｍである、請求項１に記載の移植用ガイド。
【請求項３】
前記底材を、生体分解性素材で形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の移植用ガイド。
【請求項４】
前記底材が、細胞の立体構造体とともに底材側の開口から移植部に抑留されることを特徴とする請求項３に記載の移植用ガイド。
【請求項５】
透明な材料で形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の移植用ガイド。
【請求項６】
請求項１〜６のいずれか１項に記載された移植用ガイドの開口側の端部を保持し、前記底材上の立体構造体を移植部に抑留しつつ前記移植用ガイドを移植部から引き抜く移植用器具。
【請求項１】
培養液を流通できる底材を有する有底筒状に形成され、
開口端側から供給される細胞塊を前記底材上に載置し、
前記底材側を過剰量の培養液に浸すことによって前記底材上に載置された細胞塊を培養して細胞の立体構造体を形成するモールドとして使用される移植用ガイド。
【請求項２】
筒の厚みが０．０５〜０．３ｍｍである、請求項１に記載の移植用ガイド。
【請求項３】
前記底材を、生体分解性素材で形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の移植用ガイド。
【請求項４】
前記底材が、細胞の立体構造体とともに底材側の開口から移植部に抑留されることを特徴とする請求項３に記載の移植用ガイド。
【請求項５】
透明な材料で形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の移植用ガイド。
【請求項６】
請求項１〜６のいずれか１項に記載された移植用ガイドの開口側の端部を保持し、前記底材上の立体構造体を移植部に抑留しつつ前記移植用ガイドを移植部から引き抜く移植用器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１６１４３３（Ｐ２０１２−１６１４３３Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３４８（Ｐ２０１１−２３３４８）
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（５０４２０９６５５）国立大学法人佐賀大学 (176)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（５０４２０９６５５）国立大学法人佐賀大学 (176)
【Ｆターム（参考）】
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