(57)【要約】  本発明は、埋め込み可能な人工臓器を構成するポーチであって、半透過性膜（１３１、１３２）に備えられた閉じたシェル（１３）を有する、ポーチに関する。ポーチは、シェル（１３）内に収容されたシート（１４）を更に有し、シート（１４）は、シート（１４）とシェル（１３）との間に細胞のための空間を保持するようにシートの表面に複数の凸部（１４１）を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半透過性膜から成る閉じたエンベロープを有する埋め込み可能な人工臓器を構成するポーチであって、前記エンベロープに収容されるシートを有し、該シートは、前記シートと前記エンベロープとの間に細胞のための空間を保持するように、前記シートの表面に複数の凸部を有する、ポーチ。
【請求項２】
前記シートは、前記シートの両面に複数の凸部を有する、請求項１に記載のポーチ。
【請求項３】
前記複数の凸部は、互いに離間したダッシュ記号状形状を有し、互いに平行で規則的に分布した線を構成する、請求項２に記載のポーチ。
【請求項４】
当該ポーチは、前記シートに取り付けられた本体を有する少なくとも１つのコネクタと、当該ポーチの内側と流体連通するように前記コネクタに接続された導管とを有する、請求項１に記載のポーチ。
【請求項５】
当該ポーチは、前記導管に接続された埋め込み可能な経皮的チャンバを有し、前記埋め込み可能な経皮的チャンバは当該ポーチの内側と流体連通している、請求項４に記載のポーチ。
【請求項６】
前記コネクタはベースを有し、前記シートは、前記シートに前記コネクタを取り付けるように、前記ベースと前記本体との間でクランピングされている、請求項４に記載のポーチ。
【請求項７】
当該ポーチは少なくとも２つのコネクタを有し、前記少なくとも２つのコネクタの一は流体経路内に挿入されたグリッドを有する、請求項４に記載のポーチ。
【請求項８】
前記コネクタは、キャップと、前記本体と前記キャップとの間でクランピングされた前記エンベロープの上部膜とを有し、前記コネクタは前記上部膜を隙間なく貫通している、請求項４に記載のポーチ。
【請求項９】
前記シートはシリコーンから成る、請求項１に記載のポーチ。
【請求項１０】
前記シリコーンから成るシートはＳＩ−ＨＰＭＣ−ＣＭＣ型の表面処理を有する、請求項９に記載のポーチ。
【請求項１１】
前記シートは繊維強化コアを有する、請求項１に記載のポーチ。
【請求項１２】
前記エンベロープは共にヒートシールされた２つの膜により構成される、請求項１に記載のポーチ。
【請求項１３】
当該ポーチは、継ぎ目を覆うシリコーンフレームを有する、請求項１２に記載のポーチ。
【請求項１４】
当該ポーチは、前記エンベロープを取り囲む透過性オーバーエンベロープを有する、請求項１に記載のポーチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膵臓などの埋め込み可能な人工臓器を構成するポーチに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間又は動物における人工臓器を製造する最初の試みは、数十年前に行われた。その目的は、移植の制約を回避しつつ、失われた臓器の少なくとも１つの機能を満たす細胞を有する装置でその失われた臓器を置き換えることである。
【０００３】
仏国特許第２３８４５０４号明細書において既に、治療するように体液が供給される人工膵臓について開示されている。その体液は、膵島を含むチャンバ内に収容された蛇行要素の中を通る。蛇行要素の壁は、インスリン及びグルコースのような低分子量の分子の交換を可能にするが、抗体及び抗原のようなより大きい分子に対するバリアを形成する物質から成る。しかしながら、そのような装置は埋め込み可能ではない。
【０００４】
移植可能な人工臓器については、国際公開第９４／１８９０６号パンフレットに開示されている。細胞は、半透過性膜から成るエンベロープの中に入っていて、そのエンベロープは、その第１のエンベロープを機械的に保護する他のコンテナの中に入っている。その細胞は、例えば、甲状腺細胞、副甲状腺細胞、副腎細胞、肝細胞又は膵臓細胞である。細胞の置き換えは、装置の完全な置き換えを必要とする。
【０００５】
欧州特許第６６４７２９号明細書は、埋め込み可能な且つ補充可能な人工膵臓を提供している。
【０００６】
半透過性膜は、多くの研究プロジェクトのテーマになってきている。国際公開第０２／０６０４０９号パンフレットは、例えば、多孔性ポリカーボネートから成り、親水性ポリマーにより表面処理された細胞を封入するための半透過性膜を提供している。そのような半透過性膜は、予測される特性であって、即ち、人工臓器の細胞により生成される栄養及び物質が速く通るようにする透過性の制御性を、良好な機械的耐性及び大きい分子の不透過性を妨げないような、その膜の表面における限定された細胞の付着の良好な制御性を有する。しかしながら、この物質から成るポーチは、膵島内部の分布を制御できない。その場合に、生成される栄養及び物質の交換が困難である塊が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】仏国特許第２３８４５０４号明細書
【特許文献２】国際公開第９４／１８９０６号パンフレット
【特許文献３】欧州特許第６６４７２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、活性な細胞の良好な分布を可能にし、ポーチの埋め込み中に及び埋め込み後に耐性を有する埋め込み可能人工臓器を構成するポーチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を考慮して、本発明は、半透過性膜から成る閉じたエンベロープを有する埋め込み可能人工臓器を構成するポーチであって、そのポーチは、エンベロープの中に入るシートを有し、そのシートは、その表面に、シートとエンベロープとの間で細胞のために空間を保つように複数の突起を有する、ポーチに関する。
【００１０】
従って、人工臓器の細胞は、エンベロープによりシートが圧迫されることなく、シートの表面全体に亘るそれら複数の凸部の間に置かれることが可能である。細胞は、塊を形成せず、大きい交換表面を保ち、故に、その耐久性が保証されることを特記しておく。
【００１１】
シートは、例えば、その両面に複数の凸部を有する。
【００１２】
特定の実施形態に従って、それらの複数の凸部は、互いに離間したダッシュ形状を有し、互いに平行な規則的に分布した複数の線を構成する。この配置は、流体が容易に循環することが可能な方向にチャネルを規定し、そのチャネルは、一部分においては、ダッシュの方向に方向付けられ、他部分においては、前記ダッシュに対して斜め方向に方向付けられる。
【００１３】
他の特徴に従って、ポーチは、シートに取り付けられた本体を有する少なくとも１つのコネクタと、ポーチの内部と流体連通するようにコネクタに接続された導管とを有する。従って、ポーチを満たす又は空にすることが可能である。そのようなシートへのコネクタの取り付けは、応力がシートによりもたらされるために、ポーチと導管との間に生じ得る応力がエンベロープに掛からないようにすることを可能にする。シートは、機械的に強化されることが可能である一方、エンベロープは、半透過性を保証するのに必要な厚さを維持することが可能である。
【００１４】
改善に従って、ポーチは、移植可能経皮的チャンバがポーチ内部と流体連通するように導管に接続された移植可能経皮的チャンバも有する。移植可能経皮的チャンバは、人間又は動物の皮下に位置付けられる密閉容器であり、皮膚及びチャンバのセプタムを貫通する針によりアクセスすることが可能である。従って、ポーチの中身は通常、導管が皮膚を貫通することなく、補給されることが可能である。
【００１５】
特に、コネクタはまた、ベースを有し、シートは、シートにコネクタを取り付けるように、ベースと本体との間でクランピングされる。そのクランピングは、接合部でシートを弱めない機械的接続を得ることを可能にする。
【００１６】
ポーチは好適には、少なくとも２つのコネクタを有し、それらのコネクタのうちの一は、流体経路内に挿入されたグリッドを有する。従って、ポーチの中身の補給を保証するように、２つのコネクタ間の循環を確立することが可能である。グリッドの存在は、細胞がポーチ内に保持されるようになっている場合に、細胞を保持することが可能である。このために、グリッドを有するコネクタが、吸引のために用いられる。細胞が置き換えられるようになっている場合、グリッドを伴わずにコネクタにより細胞が排出されるように、循環が反対方向に確立される。
【００１７】
デザイン提供に従って、コネクタはキャップと、本体とそのキャップとの間にクランピングされたエンベロープの上部膜とを有し、コネクタは上部膜を隙間なく貫通している。ここでまた、そのクランピング技術は、何らエンベロープを損傷するリスクを伴わずに、エンベロープを貫通することを可能にする。
【００１８】
シートは、例えば、シリコーンから成る。この材料は、柔軟性、延伸耐性、及びポーチに含まれる細胞に対する受容性の良好な性質を有する。
【００１９】
一改善に従って、シリコーンシートは、ＳＩ−ＨＰＭＣ−ＣＭＣ型の表面処理を有する。ＳＩはシリコーンを表し、ＨＰＭＣはヒドロキシプロピルメチルセルロースを表し、ＣＭＣはカルボキシメチルセルロースを表す。この処理は、ポーチの生体適合性を高めることを可能にする。
【００２０】
他の改善に従って、シートは繊維強化コアを有する。このコアは、例えば、ポリエステル繊維である。それは、応力下で、特に、コネクタにより伝えられる応力について、シートの有効な伸張を制御することを可能にする。
【００２１】
他の特徴に従って、エンベロープは、共に熱融着された２つの膜により形成される。エンベロープを形成するその方法は、簡単であり、エンベロープ内にシートを封入することを可能にする。ポーチは、繋ぎ目を覆うシリコーンフレームを有することが可能である。フレームは、熱融着された端縁部がポーチの周囲の組織を悪化しないようにする。
【００２２】
他の改善に従って、ポーチはまた、エンベロープの周囲の透過性のオーバーエンベロープを有する。従って、半透過性材料から成るエンベロープは、ポーチの周囲の組織とポーチ内部との間の交換を制限することなく、保護される。この保護は、引き裂きのリスクが高い移植フェーズ中に特に有用である。
【００２３】
本発明については、以下の詳述により且つ添付図を参照することにより、理解がより容易であり、他の特定の特徴及び有利点が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に従ったポーチの斜視図である。
【図２】コネクタにおける図１のポーチの斜視分解断面図である。
【図３】コネクタにおけるポーチの部分斜視図であり、シート及びコネクタのベースを示す、図である。
【図４】組み立て部分における図１のポーチのコネクタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に従い、図１乃至４に示すポーチ１は、一般的な平面矩形形状を有する。図１に示すように、ポーチ１は、２つのコネクタ１１から２つの埋め込み可能な経皮的チャンバ１２まで延在している２つの導管１０を有する。
【００２６】
ポーチ１は、シート１４を収容するエンベロープ１３を有する。エンベロープ１３は、熱可塑性材料から成る２つの膜１３１、１３２により構成され、それらの膜はそれらの縁端部に沿って共に密閉されている。シート１４の大きさは、シートが平らにされるときにエンベロープ内に収容されるように、調整されたものである。シート１４の表面は、例えば、５０乃至２００ｃｍ２である。
【００２７】
シート１４は、シリコンベースのエラストマー材料を成形することにより製造される。そのシートは、オーバーモールドされたポリエステル繊維コア１４０を有する。そのシートは、そのシートの２つの面において、互いに離間した“ダッシュ”のような形状であり、互いに対して平行に規則的に分布された線を形成する複数の凸部１４１を有する。凸部１４１を除いては、シート１４は０．２乃至０．６ｍｍの厚さを有する。ダッシュ１４１の長さは、例えば、１乃至５ｍｍであり、線は、１乃至２ｍｍの距離で離間している。ダッシュ間の間隔は、例えば、１乃至２ｍｍである。局所的に、ダッシュは、約１ｍｍの直径を有するリング１４２により強化されている。凸部１４１の高さは、約０．２乃至０．８ｍｍである。シート１４の外周は、凸部１４１と同じ高さのビード１４３を有する。シート１４の表面はＳＩ−ＨＰＭＣ−ＣＭＣコーティングにより処理され、そのコーティングは、シート１４に対する細胞の吸着を低減するように且つ炎症性メディエータの分泌を低減するように、シート１４の表面張力を低減する。
【００２８】
エンベロープ１３を構成する２つの膜１３１、１３２は、小さい分子を移動させることを可能にするが、大きい分子は止めるように、半透過性であり、その膜は、例えば、国際公開第０２／０６０４０９号パンフレットで開示されているポリカーボネート膜である。２つの膜１３１、１３２は、エンベロープ１３を構成するように、それらの外周においてヒートシールされている。
【００２９】
シリコーンから成るフレーム１３０は、Ｕ字形状の断面を有し、２つの膜１３１、１３２の継ぎ目を覆うように、エンベロープ１３の外周を取り囲んでいる。
【００３０】
２つの導管１０がエンベロープ１３の内側を通ることにより、埋め込み可能経皮的チャンバ１２間に流体連通が確立される。このために、各々の導管１０はコネクタ１１に接続され、それによりエンベロープ１３の内側と外側との間の経路が得られる。
【００３１】
各々のコネクタ１１は、キャップ１１１と、本体１１２と、ベース１１３とを有する。２つのコネクタ１１の一はまた、濾過グリッド１１４を有する。キャップ１１１は、導管１０を受け入れるスリーブ１１１１に接続された中央キャビティ１１１０を有する。導管１０は、例えば、スリーブ１１１１の内側に結合されている。本体１１２は、環状形状を有し、キャップ１１１の方に突き出た３つの本体乳頭様突起１１２０、１１２を有する。キャップ１１１は、孔１１１２内に本体乳頭様突起１１２０を嵌合させることにより本体１１２とキャップ１１１との間の組み立てが得られるように、本体乳頭様突起１１２０に対向する３つの孔１１１２を有する。本体１１２はまた、キャップ１１１と本体１１２との間に、上部膜と称せられる膜１３１の一をクランピングする且つ保持するように、キャップ１１１に作られた相補的形状の凹部１１１３に対応する環状凸部１１２１を有する。この位置で、上部膜１３１は、本体乳頭様突起１１２０が貫通するようにドリルで孔開けされている。本体１１２の中央開口１１２２は、キャップ１１１の中央キャビティ１１１０に対向していて、それらの間で流体連通が確立される。グリッド１１４が存在する場合、そのグリッドはショルダー１１１４内に収容され、中央キャビティ１１１０は本体１１２の方に開いている。
【００３２】
ベース１１３はまた、平坦な環状形状を有し、本体１１２の対応する孔１１２３内に嵌合するように、本体１１２の方に突き出た３つの本体乳頭様突起１１３１を有する。これは、ベース１１３と本体１１２との間にシートをクランピングすることを可能にする。このようにするために、シート１４は、３つのベース乳頭様突起１１３１及び本体１１２の中央開口１１２２に対応するカット１４４を有する。凸部１４１はまた、図３に示すように、本体１１２とベース１１３との間のクランピング領域の平坦な支持を可能にするように、割り込まれる。ベース１１３の中央開口１１３２はまた、キャップ１１１の中央キャビティ１１１０に対向していて、それらの間で流体連通が確立される。
【００３３】
乳頭様突起１１２０、１１３１は、例えば、互いに部品１１１、１１２、１１３が恒久的に組み立てられるように、接着剤により接着される。他の実施形態においては、嵌合が強制される又は円錐形であることが可能であり、又は乳頭様突起は超音波により溶接されることが可能である。
【００３４】
コネクタ１１の構成要素１１１、１１２、１１３はプラスチックのポリプロピレンの射出により製造される。それらの構成要素は、生体適合性を高めるように表面処理されることが可能である。
【００３５】
ポーチ１の組み立ては次のように行われる。各々のコネクタ１１のベース１１３がシート１４の下方に置かれる。各々のコネクタ１１の本体１１２がシートの上方に置かれ、シート１４をクランピングすることにより対応するベース１１３と組み立てられる。膜１３１、１３２がシート１４の上方及び下方に置かれ、次いでそれらは、縁端部において共に密閉される。フレーム１３０は、それらシートの継ぎ目を覆うように結合して位置付けられる。コネクタ１１のキャップ１１１は、上方膜１３１の上に位置付けられ、凹部１１１３と凸部１１２１との間に上方膜１３１をクランピングすることにより対応する本体１１２と組み立てられる。場合によっては、グリッド１１４が、本体１１２と組み立てる前に、キャップ１１１のショルダー１１１４内に位置付けられる。導管１０が、キャップ１１１に及び埋め込み可能経皮的チャンバ１２に接続される。
【００３６】
ポーチ１の使用中に、必要に応じて、そのポーチは巻かれ、僅かな切開部を通って身体中に挿入される。埋め込み可能経皮的チャンバ１２はまた、皮下に挿入されて位置付けられる。受け入れる身体によってポーチ１が十分に許容されることが確実であるときに、グリッドを用いないでコネクタ１１に接続される埋め込み可能経皮的チャンバ１２によりシリンジを用いて細胞が導入される。導入される成分は埋め込み可能経皮的チャンバ１２の中に入り、次いで、導管の中を通り、キャップ１１１の中央キャビティ１１１０の中を通り、膜の開口及び本体１１２の中を通り、続いて、シート１４のカット１４４の中を通る。細胞は、ポーチ１内に分散されて、複数の凸部１４１の間に収容される。任意に、他の埋め込み可能経皮的チャンバ１２の中を吸引されることにより、流体循環が確立される。
【００３７】
本発明は、上記の実施例に限定されるものではない。ポーチは、ディスク形状である又は何れかの平面状形状を有することが可能である。凸部は、ピン、ボス、リング又は錐形状であることが可能である。コネクタ１１は、ポリスルホン又はポリカーボネート以外の生体適合材料から成ることが可能である。透過性オーバーエンベロープはエンベロープを取り囲むことが可能である。フレーム１３０は、特にオーバーエンベロープが存在する場合には、重要でない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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