細胞のマイクロカプセル化技術は、ポリマーの半透膜で細胞を包み、細胞の移動を制限する技術である。その半透膜は、細胞代謝に必須の酸素、栄養素、成長因子などの分子の双方向の拡散は可能で、廃棄物および細胞が分泌する治療のためのタンパク質の外側への拡散は可能なものを使用する。同時に、膜は、カプセル内の細胞が外来の物質と認識され、免疫細胞や抗体によって、破壊されるのを防ぐ。
細胞のカプセル化技術の主な目的は、組織工学の用途として、移植片への拒絶反応の問題を克服し、臓器移植後の免疫抑制剤の長期使用の必要性を低減することである。
歴史.
組織工学と再生医療のためのツールとしての、細胞のマイクロカプセル化.
細胞のマイクロカプセル化技術の要素.
マイクロカプセル化細胞を臨床へ応用するために、開発の過程で次の要件を適切に選択する必要がある。機械的および化学的に安定な半透過性のマトリックスを形成するための適切な生体適合性ポリマーの使用、均一サイズのマイクロカプセルの製造、適切な免疫適合性のポリカチオンをカプセルとなるポリマーに架橋結合させてカプセルを安定化させる、状況に応じて適切な細胞のタイプを選択する、などのことが含まれる。ポリカチオンとは塩基性の解離基をそのモノマーにもつポリマーである。
生体材料.
用途に応じた最善の生体材料が、ドラッグデリバリーシステムや組織工学の発展には重要である。アルギン酸のポリマーは、一般的に、古くから研究されてきており、容易に入手可能で、低コストである。それ以外のものだと、硫酸セルロース、コラーゲン、キトサン、ゼラチン、アガロースなどの材料も使用されてきた。
アルギン酸.
いくつかの研究グループにより、細胞のマイクロカプセル化に最適な生体材料を開発することを目的として、いくつかの天然および合成の高分子が幅広く研究されてきた。アルギン酸は、豊富に入手可能、優れた生体適合性、および生物分解性により、細胞のマイクロカプセル化に最も適した生体材料と見なされ、広範な研究がなされている。アルギン酸は、海藻および細菌から抽出することができる天然ポリマーである。分離する元の素材に応じてさまざまな組成をもつ。
アルギン酸の修飾と機能化.
コラーゲン.
ゼラチン.