(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、前記容器内に配設された、その表面に凹凸を有する自走細胞捕捉部と、を備え、
前記自走細胞捕捉部の少なくとも一端部は前記容器の内側に固定されており、
前記容器内には、その内部を流通する自走細胞を含む被処理流体が前記自走細胞捕捉部と接触可能な、最小流路径が１００μｍ以上の流路が形成されており、
前記自走細胞捕捉部が、単繊維度１．０ｄｔｅｘ以下の繊維及び直径１０μｍ以下の粒子の少なくともいずれかを含む自走細胞捕捉具。
【請求項２】
前記流路の最小流路径が１０００μｍ以上である請求項１に記載の自走細胞捕捉具。
【請求項３】
前記自走細胞捕捉部の形状が、糸状、棒状、スポンジ状、帯状、紙片状、又は中空ロール状である請求項１又は２に記載の自走細胞捕捉具。
【請求項４】
前記自走細胞捕捉部の材質が、合成高分子材料又は天然高分子材料である請求項１〜３のいずれか一項に記載の自走細胞捕捉具。
【請求項５】
その全体形状が、内径１〜２０ｍｍ及び全長１０ｃｍ〜１０ｍの管状である請求項１〜４のいずれか一項に記載の自走細胞捕捉具。
【請求項６】
一以上の血液の出入り口を有する密閉性容器である請求項１〜４のいずれか一項に記載の自走細胞捕捉具。
【請求項７】
前記自走細胞が、線維芽細胞、培養細胞、骨髄細胞、アメーバ細胞、神経細胞、及び白血球からなる群より選択される少なくとも一種である請求項１〜６のいずれか一項に記載の自走細胞捕捉具。
【請求項８】
白血球除去療法又は採取血液の白血球除去に用いられる請求項１〜７のいずれか一項に記載の自走細胞捕捉具。
【請求項９】
前記自走細胞捕捉部の少なくとも一部が抗血栓性を有する請求項８に記載の自走細胞捕捉具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走細胞捕捉具に関する。
【背景技術】
【０００２】
関節リウマチ、クローン病、多発性硬化症、潰瘍性大腸炎、及び全身性エリトマトーデス等の炎症性疾患の病因として、炎症性サイトカイン等の液性因子の関与がよく知られている。そして、これらの液性因子を低分子医薬品や抗体等の生物製剤で不活化して炎症性疾患を治療する試みがなされている。しかしながら、これらの液性因子は単独で炎症部位に作用しているのではなく、複数の液性因子が相乗的に作用して病態を発症及び進行させるものである。このため、最近では、液性因子の供給源である活性化した白血球を生体から除去することで炎症性疾患を治療しようとする試みがなされている。
【０００３】
活性化した白血球を生体から除去する方法としては、体外循環カラムを用いて炎症性疾患患者の血液を体外循環させ、白血球を選択的に付着除去する方法が知られている。具体的には、カラム中に不織布を充填して固定した白血球除去フィルターが開示されている（特許文献１参照）。また、図５に示すような、直径３０ｍｍ程度の酢酸セルロース等の顆粒球吸着用担体３４が充填された、流入部２７から流入させた血液をろ過して流出部２９より流出させる顆粒球吸着部４５を備えた顆粒球除去装置５０が開示されている（特許文献２参照）。さらに、表面にアミノ基を有する不織布を吸着材として充填してなる、白血球と毒素を同時に除去可能な体外循環用カラムが開示されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平２−１３５８７号公報
【特許文献２】特許第２５０１５００号公報
【特許文献３】特開２００２−１１３０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜３等で開示されているような、白血球を生体から除去する体外循環カラム等を使用する場合には、強力な血液ポンプを用いてカラムのフィルター構造に血液を通過（フィルタリング）させる必要がある。具体的には、腎不全患者の血液透析に使用されるような、ベッドサイドに設置された血液ポンプを含む大型の白血球除去装置が使用される。このため、白血球除去装置の駆動中には患者は活動抑制されてしまい、ベッド上で長時間過ごさねばならない。このような活動抑制による患者の苦痛や経済的な損失は今日まで解消されていない。
【０００６】
一方、培養細胞等の自走細胞を含む被処理流体から目的とする自走細胞を分離又は濃縮するには、ろ過や遠心分離等の手法が採用されてきた。しかしながら、このような自走細胞を分離又は濃縮手法は、装置が大規模である、或いは操作に要する手間が多大である等の理由から、必ずしも簡便であるとはいえなかった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、血液や培養液等の被処理流体を流通させても圧力損失が小さく、従来の強力な大型ポンプを使用しなくても、或いは携帯可能な程度の小型のポンプを使用するだけで、被処理流体を容易に処理して自走細胞を分離、濃縮、又は除去することが可能な自走細胞捕捉具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、その表面に凹凸を有する自走細胞捕捉部の少なくとも一端部を容器の内側に固定するとともに、その最小流路径が所定の大きさ以上の流路を容器内に形成することによって、上記課題を達成することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、以下に示す自走細胞捕捉具が提供される。
［１］容器と、前記容器内に配設された、その表面に凹凸を有する自走細胞捕捉部と、を備え、前記自走細胞捕捉部の少なくとも一端部は前記容器の内側に固定されており、前記容器内には、その内部を流通する自走細胞を含む被処理流体が前記自走細胞捕捉部と接触可能な、最小流路径が１００μｍ以上の流路が形成されており、前記自走細胞捕捉部が、単繊維度１．０ｄｔｅｘ以下の繊維及び直径１０μｍ以下の粒子の少なくともいずれかを含む自走細胞捕捉具。
［２］前記流路の最小流路径が１０００μｍ以上である前記［１］に記載の自走細胞捕捉具。
［３］前記自走細胞捕捉部の形状が、糸状、棒状、スポンジ状、帯状、紙片状、又は中空ロール状である前記［１］又は［２］に記載の自走細胞捕捉具。
［４］前記自走細胞捕捉部の材質が、合成高分子材料又は天然高分子材料である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の自走細胞捕捉具。
［５］その全体形状が、内径１〜２０ｍｍ及び全長１０ｃｍ〜１０ｍの管状である前記［１］〜［４］のいずれかに記載の自走細胞捕捉具。
［６］一以上の血液の出入り口を有する密閉性容器である前記［１］〜［４］のいずれかに記載の自走細胞捕捉具。
［７］前記自走細胞が、線維芽細胞、培養細胞、骨髄細胞、アメーバ細胞、神経細胞、及び白血球からなる群より選択される少なくとも一種である前記［１］〜［６］のいずれかに記載の自走細胞捕捉具。
［８］白血球除去療法又は採取血液の白血球除去に用いられる前記［１］〜［７］のいずれかに記載の自走細胞捕捉具。
［９］前記自走細胞捕捉部の少なくとも一部が抗血栓性を有する前記［８］に記載の自走細胞捕捉具。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の自走細胞捕捉具は、血液や培養液等の被処理流体を流通させても圧力損失が小さい。このため、従来の強力な大型ポンプを使用しなくても、或いは携帯可能な程度の小型のポンプを使用するだけで、被処理流体を容易に処理して自走細胞を分離、濃縮、又は除去することができる。したがって、本発明の自走細胞捕捉具は、ポータブル（携帯型）白血球除去装置に組み込まれる白血球除去手段や、線維芽細胞や培養細胞等の簡便な分離・濃縮手段として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の自走細胞捕捉具の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】本発明の自走細胞捕捉具の他の実施形態を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の自走細胞捕捉具のさらに他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図５】従来の顆粒球除去装置の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の自走細胞捕捉具は、容器と、この容器内に配設された、その表面に凹凸を有する自走細胞捕捉部とを備える。そして、自走細胞捕捉部の少なくとも一端部は、容器の内側に固定されている。また、容器内には、その内部を流通する自走細胞を含む被処理流体が自走細胞捕捉部と接触可能な、最小流路径が１００μｍ以上の流路が形成されている。以下、その詳細について説明する。
【００１３】
本発明の自走細胞捕捉具は、容器内に自走細胞捕捉部が配設されているとともに、容器内には流路が形成されている。このため、容器内の流路に血液等の被処理流体を流通させると、自走細胞捕捉部に接触した被処理流体中の自走細胞が自走細胞捕捉部に選択的に捕捉（トラップ）される。したがって、自走細胞と、自走細胞の一部又は大部分が除去された処理済み流体とを簡便に分離することができる。
【００１４】
また、本発明の自走細胞捕捉具は、容器内に形成された流路の最小流路径が十分に大きく、具体的には１００μｍ以上、好ましくは５００μｍ以上、さらに好ましくは１０００μｍ以上、特に好ましくは２０００μｍ以上である。すなわち、本発明の自走細胞捕捉具は、ビーズや不織布等のろ過材料を容器内に密に充填した、いわゆるフィルター構造を有していない。このため、本発明の自走細胞捕捉具は、血液等の被処理流体を流通させても発生する圧力損失が小さく抑えることができる。したがって、本発明の自走細胞捕捉具は、従来の強力な大型ポンプを使用しなくても、被処理流体を容易に流通させて自走細胞を効果的に除去、分離、又は濃縮することができる。或いは、ポンプを使用する場合であっても、携帯可能な程度の小型ポンプを使用するだけで被処理流体を容易に処理することができる。
【００１５】
ここで、捕捉とは、自走細胞が自走細胞捕捉部に付着し、容易に脱着しない状態をいう。また、自走細胞捕捉部とは、自走細胞を捕捉し、容易に脱着しない状態にする部分をいう。
【００１６】
自走細胞捕捉部の形状としては、例えば、糸状、棒状、スポンジ状、帯状、紙片状、及び中空ロール状等を挙げることができる。なお、スポンジ状とは、適度な柔軟性を有する多孔質構造をいう。
【００１７】
自走細胞捕捉部の形状が、糸状、帯状、紙片状、又は中空ロール状である場合、これらの形状の自走細胞捕捉部は、例えば、織布や不織布によって形成することができる。
【００１８】
自走細胞捕捉部の材質としては、例えば、合成高分子材料、及び生体由来の天然高分子材料等を挙げることができる。合成高分子材料の具体例としては、ポリウレタン；セグメント化ポリウレタン；ポリスチレン；ポリエーテル；ポリアミド；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン−ポリエチレン共重合体、ポリブチレン−ポリプロピレン共重合体等のポリオレフィン；これらをブレンド又はアロイ化したもの等を挙げることができる。これらの合成高分子材料のなかでも、担体表面の修飾容易性等の観点からはポリスチレンが好ましい。一方、耐熱性及び不織布の形状保持等の観点からはポリプロピレン及びポリプロピレン−ポリエチレン共重合体が好ましい。さらに、自走細胞捕捉部を不織布で形成する場合、自走細胞捕捉部の形状を保持するためにポリプロピレン等からなる骨格材繊維を不織布に入れることも好ましい。
【００１９】
天然高分子材料の具体例としては、コラーゲン、ゼラチン、キチン、キトサン、フィブロイン、ケラチン、及びこれらの誘導体等を挙げることができる。
【００２０】
自走細胞捕捉部は、単繊維度１．０ｄｔｅｘ以下の繊維及び直径１０μｍ以下の粒子の少なくともいずれかを含むことが好ましく、これらの繊維及び粒子の少なくともいずれかで実質的に形成されていることがさらに好ましい。
【００２１】
自走細胞捕捉部が繊維を含む場合、この繊維の単繊維度は０．８ｄｔｅｘ以下であることがさらに好ましく、０．５〜０．０５ｄｔｅｘであることが特に好ましい。また、繊維の径（繊維径）は、自走細胞の捕捉（付着）能をより効果的に発揮させる観点から０．０００１〜２０μｍであることが好ましい。一方、自走細胞捕捉の捕捉（付着）性能をより安定化する観点からは、０．１〜２０μｍであることが好ましい。なお、顆粒球をより選択的に除去する観点からは、１〜２０μｍであることが好ましい。
【００２２】
前記繊維の繊維径が１０μｍ未満である場合、自走細胞捕捉部の強度を確保する観点から、より太径の繊維を混合してもよい。混合する太径の繊維の繊維径は、１０〜５０μｍであることが好ましい。なお、繊維は、短繊維であっても長繊維であってもよく、さらには中空糸であってもよい。
【００２３】
繊維の繊維径とは、ランダムに採取した小片サンプル１０個につき、走査型電子顕微鏡を用いて１０００〜３０００倍の写真を撮影し、各写真あたり１０箇所（計１００箇所）の繊維の直径の平均値をいう。
【００２４】
自走細胞捕捉部が粒子を含む場合、この粒子の直径は０．００１〜１０μｍであることが好ましい。なお、顆粒球をより選択的に除去する観点からは、０．０１〜１０μｍであることが好ましい。
【００２５】
前記粒子として、例えば、免疫診断用の高分子粒子を用いることが好ましい。このような高分子粒子を用いることで、より効果的に自走細胞を補足することができる。なお、免疫診断用の高分子粒子の具体例としては、ポリスチレン粒子、ポリエチレン粒子、天然ゴムラテックス等を挙げることができる。
【００２６】
自走細胞捕捉部の少なくとも一部は、抗血栓性を有することが好ましい。抗血栓性とは、血液凝固を惹起させない性質であって、主として血小板の粘着及び／又はフィブリンの粘着を促進させない性質をいう。白血球捕捉部の少なくとも一部に抗血栓性を持たせると、例えば、本発明の自走細胞捕捉具を血液中の白血球を除去するのに用いる場合、患者に投与する抗凝固剤の量を減らすことができる。なお、自走細胞捕捉部の少なくとも一部に抗血栓性を持たせるには、例えば、抗血栓性を有する物質を用いて自走細胞捕捉部を作製すればよい。
【００２７】
また、本発明の自走細胞捕捉具を、血液中の白血球を補足して除去するための白血球除去具として用いる場合には、白血球に対して特異的結合親和性を有する認識分子で自走細胞捕捉部の表面を修飾することが好ましい。このような認識分子としては、例えば、アセチル基、エステル結合、及び水酸基のいずれの官能基も有しない、Ｅ−セレクチン、抗体、ペプチド、タンパク質、核酸、糖鎖、糖タンパク質、及び低分子化合物等を挙げることができる。
【００２８】
自走細胞捕捉部の表面は、自走細胞捕捉部の表面へ認識分子を直接又は活性基を介して剥離しない程度に結合させることにより修飾することができる。認識分子は、共有結合、イオン結合、ファンデルワールス結合、水素結合、疎水結合、又はこれらの合力による結合等によって自走細胞捕捉部の表面に結合させることができる。これらの結合のなかでも、認識分子の剥離抑制の観点から、共有結合又は疎水結合が好ましく、共有結合がさらに好ましい。
【００２９】
本発明の自走細胞捕捉具の容器は、例えば、医療器具を構成する一般的な材質によって構成される。容器を構成する材質の具体例としては、塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ＡＳ樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、及びポリ乳酸等の高分子材料を挙げることができる。
【００３０】
本発明の自走細胞捕捉具の全体的形状は特に限定されないが、例えば、チューブ状（管状）、袋状等を挙げることができる。自走細胞捕捉具の全体的形状が管状である場合、内径は１〜２０ｍｍであることが好ましく、３〜１０ｍｍであることがさらに好ましい。また、長さは１０ｃｍ〜１０ｍであることが好ましく、５０ｃｍ〜５ｍであることがさらに好ましい。なお、細くするほど及び／又は長くするほど、自走細胞の捕捉効率を上昇させることができる。このため、使用態様に応じて自走細胞捕捉具の長さや太さを適宜変更すればよい。一方、全体的形状が袋状である場合には、一以上の血液の出入り口を有する血液バッグのような密閉性容器とすることができる。
【００３１】
本発明の自走細胞捕捉具を用いて自走細胞を含む被処理流体を処理することにより、自走細胞を分離、濃縮、又は除去することができる。自走細胞としては、例えば、線維芽細胞、培養細胞、骨髄細胞、アメーバ細胞、神経細胞、白血球、肝細胞、内皮細胞、中皮細胞、心筋細胞、平滑筋細胞、精巣細胞、神経鞘細胞、グリア細胞、骨膜細胞、骨芽細胞、ケラチノサイト、Ｔ細胞、腸上皮細胞、ｉＰＳ細胞、嗅覚細胞、網膜細胞、口腔粘膜細胞、膵島細胞、遺伝子導入細胞、幹細胞、及び肝細胞等を挙げることができる。そして、これらの自走細胞を含む被処理流体としては、例えば、培養液、骨髄液、アメーバ赤痢患者の糞便希釈液、及び血液等を挙げることができる。
【００３２】
例えば、本発明の自走細胞捕捉具を用いて培養細胞を含有する培養液を処理する場合を想定する。この場合、培養液に含まれる培養細胞は自走細胞捕捉具の自走細胞捕捉部に捕捉されるので、処理後の自走細胞捕捉部を容器から剥離及び分離させることで、濃縮された培養細胞を簡便に取り出すことができる。また、アメーバ赤痢患者の糞便希釈液を処理する場合を想定する。この場合、糞便希釈液に含まれるアメーバ細胞が自走細胞捕捉部に捕捉されるので、処理後の自走細胞捕捉部を容器から剥離及び分離させることで、濃縮されたアメーバ細胞を簡便に取り出すことができる。
【００３３】
本発明の自走細胞捕捉具を用いれば、流路内を流通させた被処理流体中の自走細胞を、強力な大型ポンプ等を使用しなくても効率的に除去することができる。また、本発明の自走細胞捕捉具を、血液中の白血球を除去するための白血球除去具として使用する場合を想定する。この場合、流路に血液を流通させることで、流出する血液中の白血球数を、流入させた血液の白血球数に比べて、通常５％以上、好ましくは１０％以上、さらに好ましくは５０％以上、特に好ましくは９０％以上減少させることができる。
【００３４】
本発明の自走細胞捕捉具は、白血球除去療法又は採取血液の白血球除去に好適に用いることができる。白血球除去療法とは、患者の体内を流れる血液を一時的に体外に導き、白血球除去を行った後に患者の体内に血液を戻すことで疾患の治療を行う治療法をいう。また、採取血液の白血球除去とは、輸血等の目的で採取した血液から白血球除去を行う処置法をいう。
【００３５】
なお、本発明の自走細胞捕捉具が実際に白血球除去療法等に使用され、優れた効果が発揮されることを臨床的に確認するのは、患者に同意を得た上で実施しなければならないために困難な場合が多い。このため、本発明の自走細胞捕捉具の白血球除去性能については、例えば、動物（ヒトを除く）の体外に導いた血液を本発明の自走細胞捕捉具で処理する、或いは輸血用に採取した血液を本発明の自走細胞捕捉具で処理すること等によって確認することができる。
【００３６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の自走細胞捕捉具の具体的な実施形態について説明する。図１は、本発明の自走細胞捕捉具の一実施形態を模式的に示す断面図である。また、図２は、図１の部分拡大図である。図１及び２に示すように、本実施形態の自走細胞捕捉具１０は、チューブ状（管状）の容器２と、この容器２内に配設された自走細胞捕捉部４とを備える。自走細胞捕捉部４は、例えば極細繊維からなる不織布で構成されている。このため、自走細胞捕捉部４の表面は凹凸を有する。自走細胞捕捉部４の一端部は、容器２の内側に固定されている。また、容器２内には、その内部を流通する被処理流体が自走細胞捕捉部４と接触可能な流路６が形成されている。そして、この流路６の最小流路径は１００μｍ以上である。なお、図２においては、自走細胞１５が自走細胞捕捉部４の捕捉された状態が模式的に示されている。
【００３７】
自走細胞捕捉部４の一端部を容器２の内側に固定するには、例えば、容器２が塩化ビニル等の合成高分子材料で形成されている場合、この合成高分子材料を適度に溶解させることが可能な有機溶媒を容器２の内側に塗布しておき、有機溶媒を塗布した部分に不織布で形成された自走細胞捕捉部４を圧着すればよい。
【００３８】
図３は、本発明の自走細胞捕捉具の他の実施形態を模式的に示す断面図である。図３に示す実施形態の自走細胞捕捉具２０は、チューブ状（カラム状）の容器１２と、この容器１２内に配設された糸状（紐状）の複数の自走細胞捕捉部１４とを備える。自走細胞捕捉部１４は、例えば極細繊維からなる不織布で構成されている。自走細胞捕捉部１４の一端部及び他端部は、容器１２を構成する蓋部２５、３５の内側にそれぞれ固定されている。なお、蓋部２５には容器１２内に被処理流体を流入させる流入部７が形成されている。また、蓋部３５には容器１２内から処理済み流体を流出させる流出部９が形成されている。そして、糸状（紐状）の複数の自走細胞捕捉部１４は、相互に適当な間隔を保った状態で容器１２内に収納されているので、容器１２内には被処理流体が自走細胞捕捉部１４と接触可能な流路１６が形成されている。
【００３９】
図４は、本発明の自走細胞捕捉具のさらに他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図４に示す実施形態の自走細胞捕捉具３０は、チューブ状（カラム状）の容器２２と、この容器２２内に配設された中空ロール状の複数の自走細胞捕捉部２４とを備える。自走細胞捕捉部２４は、例えば極細繊維からなる不織布で構成されている。自走細胞捕捉部２４の一端部及び他端部は、容器２２を構成する上側の蓋部（図示せず）の内側と、下側の蓋部３７の内側にそれぞれ固定されている。なお、上側の蓋部（図示せず）には容器２２内に被処理流体を流入させる流入部が形成されている。また、蓋部３７には容器２２内から処理済み流体を流出させる流出部１９が形成されている。そして、被処理流体が自走細胞捕捉部２４と接触可能な流路２６が、中空ロール状の複数の自走細胞捕捉部２４の内外に形成されている。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の「部」及び「％」は、特に断らない限り質量基準である。
【００４１】
（実施例１）
テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）をその内周面に塗布した、内径５ｍｍ、長さ１ｍの軟質塩化ビニルチューブに、単繊維度０．１ｄｔｅｘのポリエステル繊維からなる厚み４００μｍの人工血管を挿入した。さらに、フッ素樹脂製の棒を人工血管内に挿入し、軟質塩化ビニルチューブの内周面に人工血管を押しつけ、軟質塩化ビニルチューブ内に人工血管を固定して、自走細胞捕捉具を作製した。なお、作製した自走細胞捕捉具内の流路の最小流路径は４２００μｍであった。作製した自走細胞捕捉具をエチレンオキサイドガスで滅菌し、動物実験に使用した。全身麻酔下のイヌの右大腿動脈及び左大腿静脈を露出させ、作製した自走細胞捕捉具を用いて動静脈間シャントを形成した。この際、血液ポンプは使用しなかった。また、使用したイヌには、体重１０ｋｇあたり１００Ｕのヘパリンを静脈投与して血液凝固を阻止した。４時間継続してシャント実験を行ったところ、動静脈間シャントを流れる血液量は約２０ｍＬ／分であった。また、動静脈間シャントに流入する血液の白血球数は９２００／μＬであり、流出した血液の白血球数は４７００／μＬであった。以上のことから、約５０％の白血球が動静脈間シャントを流れる間に捕捉されたことが判明した。
【００４２】
シャント実験終了後の自走細胞捕捉具に生理的食塩水を静かに流した後、１０％ホルマリン液を流して付着物を固定した。次いで、軟質塩化ビニルチューブの内周面からはがした人工血管を用いて光学顕微鏡用の切片を作製した。作製した切片についてヘマトキシリン・エオジン染色を行った後、光学顕微鏡を使用して倍率４００倍で観察した。その結果、人工血管壁の１視野（０．１５ｍｍ2）に平均１６０個の白血球が捕捉されていることが分かった。
【００４３】
（実施例２）
ＴＨＦをその内周面に塗布した、内径５ｍｍ、長さ１ｍの軟質塩化ビニルチューブの内周面の全体にわたって、直径１．５μｍの酢酸セルロース製のビーズを付着させて固定し、自走細胞捕捉具を作製した。なお、作製した自走細胞捕捉具内の流路の最小流路径は約４８００μｍであった。作製した自走細胞捕捉具をエチレンオキサイドガスで滅菌し、動物実験に使用した。全身麻酔下のイヌの右大腿動脈及び左大腿静脈を露出させ、作製した自走細胞捕捉具を用いて動静脈間シャントを形成した。この際、血液ポンプは使用しなかった。また、使用したイヌには、体重１０ｋｇあたり１００Ｕのヘパリンを静脈投与して血液凝固を阻止した。４時間継続してシャント実験を行ったところ、動静脈間シャントを流れる血液量は約２０ｍＬ／分であった。また、動静脈間シャントに流入する血液の白血球数は９５００／μＬであり、流出した血液の白血球数は６７００／μＬであった。以上のことから、約３０％の白血球が動静脈間シャントを流れる間に捕捉されたことが判明した。
【００４４】
シャント実験終了後の自走細胞捕捉具に生理的食塩水を静かに流した後、１０％ホルマリン液を流して付着物を固定した。次いで、走査型電子顕微鏡を使用し、自走細胞捕捉具の内周面を倍率１００〜３０００倍で観察した。その結果、軟質塩化ビニルチューブの内周面には多数のビーズが貼り付いていたとともに、個々のビーズの表面と裏面のいずれにも白血球が無数に付着していることが判明した。また、走査型電子顕微鏡を使用し、倍率を３０００倍として観察したところ、一つのビーズあたり平均２０個の白血球が付着して捕捉されていることが分かった。
【００４５】
（実施例３）
単繊維度１．５ｄｔｅｘのポリエステル繊維を使用して作製した編み目の荒い人工血管（厚み４００μｍ）に、エレクトロスピニング技術を用いてキトサンのナノファイバーを吹き付けて、ナノファイバーが繊維間に絡まった人工血管を作製した。なお、ナノファイバーを吹き付ける際、ポリエステル繊維の繊維間隙を通して人工血管の内腔にもナノファイバーが到達するように吸引器を用いて吸引した。また、走査型電子顕微鏡で観察及び計測したところ、ナノファイバーの繊維径は２０〜２００ｎｍ程度であった。ＴＨＦをその内周面に塗布した、内径５ｍｍ、長さ１ｍの軟質塩化ビニルチューブに、作製したナノフィラメントが繊維間に絡まった人工血管を挿入した。さらに、フッ素樹脂製の棒を人工血管内に挿入し、軟質塩化ビニルチューブの内周面に人工血管を押しつけ、軟質塩化ビニルチューブ内に人工血管を固定して、自走細胞捕捉具を作製した。なお、作製した自走細胞捕捉具内の流路の最小流路径は４２００μｍであった。作製した自走細胞捕捉具をエチレンオキサイドガスで滅菌し、動物実験に使用した。全身麻酔下のイヌの右大腿動脈及び左大腿静脈を露出させ、作製した自走細胞捕捉具を用いて動静脈間シャントを形成した。この際、血液ポンプは使用しなかった。また、使用したイヌには、体重１０ｋｇあたり１００Ｕのヘパリンを静脈投与して血液凝固を阻止した。４時間継続してシャント実験を行ったところ、動静脈間シャントを流れる血液量は約２０ｍＬ／分であった。また、動静脈間シャントに流入する血液の白血球数は１１０００／μＬであり、流出した血液の白血球数は３２００／μＬであった。以上のことから、約７０％の白血球が動静脈間シャントを流れる間に捕捉されたことが判明した。
【００４６】
シャント実験終了後の自走細胞捕捉具に生理的食塩水を静かに流した後、１０％ホルマリン液を流して付着物を固定した。次いで、軟質塩化ビニルチューブの内周面からはがした人工血管を用いて光学顕微鏡用の切片を作製した。作製した切片についてヘマトキシリン・エオジン染色を行った後、光学顕微鏡を使用して倍率４００倍で観察した。その結果、人工血管壁の１視野（０．１５ｍｍ2）に平均１８０個の白血球が捕捉されていることが分かった。
【００４７】
シャント実験終了後の自走細胞捕捉具に生理的食塩水を静かに流した後、１０％ホルマリン液を流して付着物を固定した。次いで、走査型電子顕微鏡を使用し、軟質塩化ビニルチューブの内周面からはがした人工血管を観察した。その結果、ポリエステル繊維にはナノファイバーが付着していたとともに、ナノファイバーには白血球が無数に付着していることが判明した。また、走査型電子顕微鏡を使用し、倍率を３０００倍として観察したところ、１視野（１０００μｍ2）には平均２３個の白血球が付着して捕捉されていることが分かった。また、倍率を上げてさらに観察したところ、ナノファイバーの一部が白血球に食い込んだ様な状態、すなわち、白血球がナノファイバーを貪食した状態にあることが分かった。このことから、単に付着している場合に比べて、捕捉された白血球が外れにくい状態にあることが判明した。
【００４８】
（実施例４）
単繊維度１．５ｄｔｅｘのポリエステル繊維を使用して作製した編み目の荒い人工血管（厚み４００μｍ）に、静電気吸着法を用いて免疫診断に用いられる直径２μｍの高分子粒子を付着させて、高分子粒子が付着した人工血管を作製した。ＴＨＦをその内周面に塗布した、内径５ｍｍ、長さ１ｍの軟質塩化ビニルチューブに、作製した高分子粒子が付着した人工血管を挿入した。さらに、フッ素樹脂製の棒を人工血管内に挿入し、軟質塩化ビニルチューブの内周面に人工血管を押しつけ、軟質塩化ビニルチューブ内に人工血管を固定して、自走細胞捕捉具を作製した。なお、作製した自走細胞捕捉具内の流路の最小流路径は４２００μｍであった。作製した自走細胞捕捉具をエチレンオキサイドガスで滅菌し、動物実験に使用した。全身麻酔下のイヌの右大腿動脈及び左大腿静脈を露出させ、作製した自走細胞捕捉具を用いて動静脈間シャントを形成した。この際、血液ポンプは使用しなかった。また、使用したイヌには、体重１０ｋｇあたり１００Ｕのヘパリンを静脈投与して血液凝固を阻止した。４時間継続してシャント実験を行ったところ、動静脈間シャントを流れる血液量は約２０ｍＬ／分であった。また、動静脈間シャントに流入する血液の白血球数は９５００／μＬであり、流出した血液の白血球数は６２００／μＬであった。以上のことから、約３５％の白血球が動静脈間シャントを流れる間に捕捉されたことが判明した。
【００４９】
シャント実験終了後の自走細胞捕捉具に生理的食塩水を静かに流した後、１０％ホルマリン液を流して付着物を固定した。次いで、軟質塩化ビニルチューブの内周面からはがした人工血管を用いて光学顕微鏡用の切片を作製した。作製した切片についてヘマトキシリン・エオジン染色を行った後、光学顕微鏡を使用して倍率４００倍で観察した。その結果、人工血管壁の１視野（０．１５ｍｍ2）に平均７０個の白血球が捕捉されていることが分かった。
【００５０】
シャント実験終了後の自走細胞捕捉具に生理的食塩水を静かに流した後、１０％ホルマリン液を流して付着物を固定した。次いで、走査型電子顕微鏡を使用し、軟質塩化ビニルチューブの内周面からはがした人工血管を観察した。その結果、ポリエステル繊維には多数の微細な高分子粒子が付着していたとともに、高分子粒子上には白血球が無数に付着していることが判明した。また、走査型電子顕微鏡を使用し、倍率を３０００倍として観察したところ、１視野（１０００μｍ2）には平均１３個の白血球が付着して捕捉されていることが分かった。また、倍率を上げてさらに観察したところ、白血球が粒子に覆い被さる様な状態、すなわち、白血球がナノファイバーを貪食した状態にあることが分かった。このことから、単に付着している場合に比べて、捕捉された白血球が外れにくい状態にあることが判明した。
【００５１】
（実施例５）
４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、数平均分子量１０００のポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、及び１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）（モル比：ＭＤＩ／ＰＴＭＧ／１，４−ＢＤ＝２／１／１）を、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）と１，４−ジオキサンとの混合溶媒（質量比：ＤＭＡｃ／ジオキサン＝７／３）中、プレポリマー法により重合し、セグメント化ポリウレタンを得た。エタノールを用いて得られたセグメント化ポリウレタンを３時間ソックスレー抽出洗浄して精製した。精製したセグメント化ポリウレタンを、ＤＭＡｃと１，４−ジオキサンとの混合溶媒（質量比：ＤＭＡｃ／ジオキサン＝５／５）５１０部に溶解させた。これに、セグメント化ポリウレタンの２．６倍量（質量比）の粒径約５０μｍのＮａＣｌ結晶を造孔剤として添加し、十分に混合して人工血管製造用ドープ（ポリウレタン濃度：１５％）を調製した。調製したドープ中に外径４ｍｍのガラス棒を浸漬した後引き上げ、ガラス棒をドープでコーティングした。ドープでコーティングしたガラス棒を精製水に浸漬し、セグメント化ポリウレタンを凝固析出させた。一晩放置した後にガラス棒を抜き取って、セグメント化ポリウレタン管状体を得た。得られたセグメント化ポリウレタン管状体を精製水で十分に洗浄し、ＮａＣｌと残存溶媒を除去した。得られたセグメント化ポリウレタン管状体は、内径４ｍｍ、外径５ｍｍ、厚さ４００μｍであり、内面から外面へと連通する多数の連通孔が形成された多孔質構造を有する管状体であった。
【００５２】
ＴＨＦをその内周面に塗布した、内径５ｍｍ、長さ１ｍの軟質塩化ビニルチューブに、得られたセグメント化ポリウレタン管状体を挿入した。さらに、フッ素樹脂製の棒を人工血管内に挿入し、軟質塩化ビニルチューブの内周面にセグメント化ポリウレタン管状体を押しつけ、軟質塩化ビニルチューブ内に人工血管を固定して、自走細胞捕捉具を作製した。なお、作製した自走細胞捕捉具内の流路の最小流路径は４２００μｍであった。作製した自走細胞捕捉具をエチレンオキサイドガスで滅菌し、動物実験に使用した。全身麻酔下のイヌの右大腿動脈及び左大腿静脈を露出させ、作製した自走細胞捕捉具を用いて動静脈間シャントを形成した。この際、血液ポンプは使用しなかった。また、使用したイヌには、体重１０ｋｇあたり１００Ｕのヘパリンを静脈投与して血液凝固を阻止した。４時間継続してシャント実験を行ったところ、動静脈間シャントを流れる血液量は約２０ｍＬ／分であった。また、動静脈間シャントに流入する血液の白血球数は１２０００／μＬであり、流出した血液の白血球数は８２００／μＬであった。以上のことから、約３０％の白血球が動静脈間シャントを流れる間に捕捉されたことが判明した。
【００５３】
シャント実験終了後の自走細胞捕捉具に生理的食塩水を静かに流した後、１０％ホルマリン液を流して付着物を固定した。次いで、走査型電子顕微鏡を使用し、軟質塩化ビニルチューブの内周面からはがしたセグメント化ポリウレタン管状体を観察した。その結果、セグメント化ポリウレタン管状体には多数の白血球が付着していることが判明した。また、走査型電子顕微鏡を使用し、倍率を３０００倍として観察したところ、１視野（１０００μｍ2）には平均１８個の白血球が付着して捕捉されていることが分かった。
【００５４】
（実施例６）
実施例５で得た精製したセグメント化ポリウレタン９５部とジピリダモール５部との混合物を、ＤＭＡｃと１，４−ジオキサンとの混合溶媒（質量比：ＤＭＡｃ／ジオキサン＝５／５）５１０部に溶解させた。これに、セグメント化ポリウレタンの２．６倍量（質量比）の粒径約５０μｍのＮａＣｌ結晶を造孔剤として添加し、十分に混合して人工血管製造用ドープ（ポリウレタン濃度：１５％）を調製した。このようにして調製した人工血管製造用ドープを用いたこと以外は、前述の実施例５と同様にして自走細胞捕捉具を作製した。なお、作製した自走細胞捕捉具内の流路の最小流路径は４２００μｍであった。作製した自走細胞捕捉具は、抗血小板薬であるジピリダモールを徐放出する機能を有するものである。作製した自走細胞捕捉具をエチレンオキサイドガスで滅菌し、動物実験に使用した。全身麻酔下のイヌの右大腿動脈及び左大腿静脈を露出させ、作製した自走細胞捕捉具を用いて動静脈間シャントを形成した。この際、血液ポンプは使用しなかった。また、使用したイヌには、体重１０ｋｇあたり５０Ｕのヘパリンを静脈投与して血液凝固を阻止した。４時間継続してシャント実験を行ったところ、自走細胞捕捉具への血栓付着は全く認められなかった。この結果から、自走細胞捕捉具に抗血栓性を付与すると、抗凝固薬（ヘパリン）の使用量を低減可能であることが分かる。
【００５５】
（実施例７）
ＴＨＦをその内周面に塗布した、内径５ｍｍ、長さ１ｍの軟質塩化ビニルチューブに、単繊維度１．５ｄｔｅｘのポリエステル繊維からなる厚み４００μｍの人工血管を挿入した。さらに、フッ素樹脂製の棒を人工血管内に挿入し、軟質塩化ビニルチューブの内周面に人工血管を押しつけ、軟質塩化ビニルチューブ内に人工血管を固定して、自走細胞捕捉具を作製した。なお、作製した自走細胞捕捉具内の流路の最小流路径は４２００μｍであった。作製した自走細胞捕捉具をエチレンオキサイドガスで滅菌し、動物実験に使用した。全身麻酔下のイヌの右大腿動脈及び左大腿静脈を露出させ、作製した自走細胞捕捉具を用いて動静脈間シャントを形成した。この際、血液ポンプは使用しなかった。また、使用したイヌには、体重１０ｋｇあたり１００Ｕのヘパリンを静脈投与して血液凝固を阻止した。４時間継続してシャント実験を行ったところ、動静脈間シャントを流れる血液量は約２０ｍＬ／分であった。また、動静脈間シャントに流入する血液の白血球数は８９００／μＬであり、流出した血液の白血球数は６０００／μＬであった。以上のことから、約３０％の白血球が動静脈間シャントを流れる間に捕捉されたことが判明した。
【００５６】
（参考例１）
イヌの血液２００ｍＬを採取した血液バッグと他の血液バッグを、実施例１で作製した自走細胞捕捉具を介して連結した。この自走細胞捕捉具を通して、他の血液バッグ内へと血液を導入した。他の血液バッグ内に導入する前の血液の白血球数は９２００／μＬであり、他の血液バッグ内に導入した後の血液の白血球数は１００／μＬであった。以上の結果から、ほぼ１００％の白血球が除去されたことが分かった。
【００５７】
（比較例１）
内径５ｍｍ、長さ１ｍの軟質塩化ビニルチューブをそのまま自走細胞捕捉具として使用したこと以外は、前述の実施例１と同様にして動静脈間シャントを形成した。この際、血液ポンプは使用しなかった。また、使用したイヌには、体重１０ｋｇあたり１００Ｕのヘパリンを静脈投与して血液凝固を阻止した。４時間継続してシャント実験を行ったところ、動静脈間シャントを流れる血液量は約２０ｍＬ／分であった。また、動静脈間シャントに流入する血液の白血球数は８９００／μＬであり、流出した血液の白血球数は８７００／μＬであった。
【００５８】
シャント実験終了後の自走細胞捕捉具に生理的食塩水を静かに流した後、１０％ホルマリン液を流して付着物を固定した。次いで、走査型電子顕微鏡を使用し、軟質塩化ビニルチューブの内周面を倍率１００〜４０００倍で観察した。その結果、ほとんどの白血球が捕捉されなかったことが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の自走細胞捕捉具は、血液等の被処理流体を流通させても圧力損失が小さいため、例えばポータブル（携帯型）白血球除去装置に組み込まれる白血球除去手段として好適である。
【符号の説明】
【００６０】
２，１２，２２：容器
４，１４，２４：自走細胞捕捉部
６，１６，２６：流路
７，２７：流入部
９，１９，２９：流出部
１０，２０，３０：自走細胞捕捉具
１５：自走細胞
２５，３５，３７：蓋部
３４：顆粒球吸着用担体
４５：顆粒球吸着部
５０：顆粒球除去装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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