(57)【要約】【課題】生体試料に皺を形成するために、連続屈曲ストレス負荷装置等を用いて生体試料に連続した屈曲力学的ストレスを負荷する際に、生体試料がずれて移動してしまわないように保持するための生体試料保持器具を提供する。【解決手段】同様の形状であって離間して配置された２つの本体部２と、生体試料がずれて移動してしまわないように係止する保持手段である複数の係止針３と、２つの本体部２を連結する略透明なシリコン薄膜等からなる弾力性のある可撓性シート４とを有していることを特徴とする生体試料保持器具を提供する。係止針３は本体部２の上面縁部付近に一列に配置され、可撓性シート４は係止針３が配置された本体部２の縁部が向かい合うように２つの本体部２を連結している。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間した２箇所で生体試料を固定する保持手段を備え、前記２箇所間に跨るように生体試料を保持することを特徴とする生体試料保持器具。
【請求項２】
生体試料が培養皮膚、培養人工皮膚、又は培養人工真皮、平滑筋細胞及びコラーゲンゲルを主体としたゲルを組み合わせた血管壁モデル又はこの上に内皮細胞を組み合わせた血管モデル、腱細胞及びコラーゲンを組み合わせた培養腱モデル、骨芽細胞及びコラーゲンゲルを組み合わせた骨形成モデル、あるいは、生体由来の皮膚や血管や腱そのものの器官のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の生体試料保持器具。
【請求項３】
前記２箇所間が可撓性シートを介して連結されていることを特徴とする請求項１に記載の生体試料保持器具。
【請求項４】
前記２箇所間が予め定められた箇所で鋭角に屈曲するシートを介して連結されていることを特徴とする請求項１に記載の生体試料保持器具。
【請求項５】
前記保持手段が生体試料を突き刺すことが可能な複数の係止針であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の生体試料保持器具。
【請求項６】
シリコンチャンバーを介して生体試料の連続屈曲ストレス負荷装置に取付可能な形状とされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の生体試料保持器具。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の生体試料保持器具を少なくとも１つ用いた生体試料の連続屈曲ストレス負荷装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、生体試料、例えば、培養皮膚、培養人工皮膚、又は培養人工真皮、平滑筋細胞及びコラーゲンゲルを主体としたゲルを組み合わせた血管壁モデル又はこの上に内皮細胞を組み合わせた血管モデル、腱細胞及びコラーゲンを組み合わせた培養腱モデル、骨芽細胞及びコラーゲンゲルを組み合わせた骨形成モデル、あるいは、生体由来の皮膚や血管や腱そのものの器官培養等に連続した屈曲力学的ストレスを負荷できる装置に用いられる生体試料保持器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１及び非特許文献２に記載されているような生体試料の連続屈曲ストレス負荷装置を用いて、培養皮膚等の生体試料に連続した屈曲力学的ストレスを負荷し、そのような機械的刺激を受けた細胞におけるシグナルトランスダクション、タンパク質発現、遺伝子発現の変化の研究や、形態観察（蛍光抗体法）等が行われている。
【０００３】
【非特許文献１】Experimental Cell Reserch 247, 320-328(1999)
【非特許文献２】THE JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY, vol 97 No.5 Novem-ber 1991, P898-P902
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
人の顔面を観察すると、表情変化によって皮膚の内部にある筋肉が収縮し、その変形が皮膚表面に皺として刻まれることが知られている。その皺は、筋肉の収縮により、皮膚が局所的に折り畳まれる屈曲刺激が繰り返されることが原因で起こっている。しかし、この連続的な屈曲刺激が皮膚にいかなる影響を及ぼし、皺形成に繋がるかを解析するための適した装置がこれまでなく、連続屈曲刺激を培養皮膚等に負荷する装置の開発が必要であった。
【０００５】
そこで、本考案は、生体試料に皺を形成するために、前述のような連続屈曲ストレス負荷装置等を用いて生体試料に連続した屈曲力学的ストレスを負荷する際に、生体試料がずれて移動してしまわないように保持するための生体試料保持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】
【０００６】
前記課題を解決するために請求項１に記載の考案によれば、互いに離間した２箇所で生体試料を固定する保持手段を備え、前記２箇所間に跨るように生体試料を保持することを特徴とする生体試料保持器具が提供される。生体試料を２箇所で保持することによって、その２箇所間の領域において生体試料を屈曲又は湾曲させることが可能となる。
【０００７】
また、請求項２に記載の考案によれば請求項１に記載の考案において、生体試料が培養皮膚、培養人工皮膚、又は培養人工真皮、平滑筋細胞及びコラーゲンゲルを主体としたゲルを組み合わせた血管壁モデル又はこの上に内皮細胞を組み合わせた血管モデル、腱細胞及びコラーゲンを組み合わせた培養腱モデル、骨芽細胞及びコラーゲンゲルを組み合わせた骨形成モデル、あるいは、生体由来の皮膚や血管や腱そのものの器官のいずれかであることを特徴とする生体試料保持器具が提供される。
【０００８】
また、請求項３に記載の考案によれば請求項１に記載の考案において、前記２箇所間が可撓性シートを介して連結されていることを特徴とする生体試料保持器具が提供される。可撓性シートによって生体試料を支持することによって、非常に柔らかい生体試料が対象である場合にも、可撓性シートの形状に沿った一定の形状変化で生体試料に連続した屈曲力学的ストレスを負荷することが可能となる。
【０００９】
また、請求項４に記載の考案によれば請求項１に記載の考案において、前記２箇所間が予め定められた箇所で鋭角に屈曲するシートを介して連結されていることを特徴とする生体試料保持器具が提供される。予め定められた箇所で鋭角に屈曲するシートで生体試料を支持することによって、生体試料の所望の位置を中心として折り目、すなわち皺を形成することが可能となる。
【００１０】
また、請求項５に記載の考案によれば請求項１から４のいずれか１つに記載の考案において、前記保持手段が生体試料を突き刺すことが可能な複数の係止針であることを特徴とする生体試料保持器具が提供される。係止針を用いることによって、生体試料を突き刺して保持することが可能となる。
【００１１】
また、請求項６に記載の考案によれば請求項１から５のいずれか１つに記載の考案において、シリコンチャンバーを介して生体試料の連続屈曲ストレス負荷装置に取付可能な形状とされていることを特徴とする生体試料保持器具が提供される。これによって、本考案による生体試料保持器具を公知のシリコンチャンバーに固定クリップを用いて取り付けることが可能となる。
【００１２】
また、請求項７に記載の考案によれば、請求項１から６のいずれか１つに記載の生体試料保持器具を少なくとも１つ用いた生体試料の連続屈曲ストレス負荷装置が提供される。これによって、複数の生体試料に同時に連続した屈曲力学的ストレスを負荷することが可能となる。
【考案の効果】
【００１３】
各請求項に記載の考案によれば、生体試料に連続した屈曲力学的ストレスを負荷する際に、生体試料がずれて移動してしまわないように保持することが可能となるという共通の効果を奏する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
生体試料、例えば培養皮膚や培養人工皮膚、培養人工真皮に皺を形成するためには、前述のような既存の連続屈曲ストレス負荷装置等を用いて、皺を形成したい生体試料に連続した屈曲力学的ストレスを負荷する必要がある。これら動作の際には、皺の形成を促進するために生体試料を培養液に浸すことが好ましい。そのため、培養液を溜めておくための器具として、図２に示すような全体がシリコンでできている既存のシリコンチャンバー６を用いる。
【００１５】
本考案について説明する前に、まず、このシリコンチャンバー６について図２を参照しながら説明する。シリコンチャンバー６は、図において左右の側壁８と、この左右方向に伸縮し易いように側壁８に比べて薄く形成された側壁９と、生体試料を観察し易いように略透明なシリコン薄膜でできた、底を塞ぐ据置面７とからなり、それによって培養液を溜めるチャンバーを形成している。さらに、左右の側壁８には、連続屈曲ストレス負荷装置の固定ピン（図示略）への取り付け用に据置面７に対して垂直方向に貫通孔１０が設けられている。
【００１６】
本考案による生体試料保持器具は、上記のようなシリコンチャンバー６に取り付け、培養液に浸しながら生体試料に連続した屈曲力学的ストレスを負荷する際に、生体試料がずれて移動してしまわないように保持するものである。本装置は、皺形成にのみ用いるものではなく、生体組織で連続的に屈曲刺激が負荷されたときに起こる生体反応を解析するために用いることができる。したがって、生体試料には、培養皮膚、培養人工皮膚、又は培養人工真皮のみならず、例えば、平滑筋細胞及びコラーゲンゲルを主体としたゲルを組み合わせた血管壁モデル又はこの上に内皮細胞を組み合わせた血管モデル、腱細胞及びコラーゲンを組み合わせた培養腱モデル、骨芽細胞及びコラーゲンゲルを組み合わせた骨形成モデル、あるいは、生体由来の皮膚や血管や腱そのものの器官培養等を含む。以下、本考案による生体試料保持器具について説明する。
【００１７】
図１を参照すると、本考案による生体試料保持器具１は、同様の形状であって離間して配置された２つの本体部２と、生体試料がずれて移動してしまわないように係止する保持手段である複数の係止針３と、２つの本体部２を連結する略透明なシリコン薄膜等からなる弾力性のある可撓性シート４とを有している。係止針３は本体部２の上面縁部付近に一列に配置され、可撓性シート４は係止針３が配置された本体部２の縁部が向かい合うように２つの本体部２を連結している。
【００１８】
本体部２は、好ましくは、ステンレスである金属製のメッシュからできており、連続した屈曲力学的ストレスの負荷動作中であっても、メッシュの間及び本体部２間の略透明な可撓性シート４を通して、生体試料を観察等することが可能となっている。係止針３は好ましくは、本体部２と同じ材質から成る。２つの本体部２の係止針３の配置されたそれぞれの表面及び可撓性シート４は、生体試料を支持するよう一連の略同一の平面を形成し、本体部２の一部はシリコンチャンバー６の側壁８に後述するよう嵌合するコの字型の屈曲部５が形成されている。
【００１９】
図３は、本考案による生体試料保持器具１をシリコンチャンバー６に固定クリップ１１を用いて取り付けた状態の上面図であり、図３の線Ａ−Ａにおける断面図を図４に示す。
【００２０】
生体試料保持器具１のシリコンチャンバー６への取り付け方法は、各本体部２の屈曲部４をシリコンチャンバー６の対応する側壁８に嵌るように被せ、さらに、好ましくはステンレス製の固定クリップ１１によって、その弾性を利用し、生体試料保持器具１が屈曲力学的ストレスの負荷動作中にシリコンチャンバー６から外れたりずれたりしないように挟んで止めている。この状態で例えばコラーゲンゲルのような生体試料１２を、２つの本体部２間に跨って配置されるよう、それぞれの係止針３に突き刺すようにセットし、そして場合によっては培養液等でシリコンチャンバー６内を満たす。
【００２１】
上記のように生体試料保持器具１及び生体試料１２が取り付けられた状態で、シリコンチャンバー６の貫通孔１０に、生体試料の連続屈曲ストレス負荷装置の固定ピン（図示略）に通してシリコンチャンバー６をセットする。この状態で連続屈曲ストレス負荷装置が連続した屈曲力学的ストレスの負荷動作を開始すると、シリコンチャンバー６の屈曲動作に応じて２つの本体部２が互いに対して接近及び離反を繰り返す。
【００２２】
動作開始前は図４に示すように可撓性シート４に支持されていた柔らかい生体試料１２が、本体部２が互いに接近すると、重力によって図５に示すように本体部２間で下方に撓んで屈曲又は湾曲する。この時、可撓性シート４も同様に下方に撓んで屈曲又は湾曲するが、可撓性シート４の方が生体試料１２よりも弾性が高いため、変形後の形状が常に一定で安定しており、従ってその形状に沿った一定の形状変化を生体試料１２に繰り返し与えることができる。一方、本体部２が互いに離反すると、生体試料１２の屈曲又は湾曲が元に戻る。これらを繰り返すことで、屈曲又は湾曲した部位周辺に皺が形成される。これら動作の間、生体試料１２は係止針３によって突き刺されているため、大きな変位を与えてもずれて移動することなく保持される。
【００２３】
本実施形態において、係止針３を一列に配置したがその配置に限定されることはない。また、保持手段として係止針を用いているが、このように固定可能であればフック等その他のものを用いてもよい。さらに、本実施形態においては、２つの本体部２を可撓性シート４によって連結したが、生体試料１２を屈曲又は湾曲させる目的を達成するためには、可撓性シート４によって連結されていなくても目的は達せられる。逆に、予め定められた位置でより正確に繰り返し屈曲させたい場合には、可撓性シートに切り目を入れて湾曲せずに屈曲するようにするか、その代わりにヒンジ等を用いることによって鋭角に屈曲するようにすることも可能である。そして、前述したようなシリコンチャンバー６に本考案による生体試料保持器具１を取り付け、その上に生体試料１２をセットしたこの組合せを複数個用意し、これら複数セットを連続屈曲ストレス負荷装置に同時に取り付けられるよう固定ピンの数を増やすなど改良することで、同時にいくつもの生体試料１２に連続した屈曲力学的ストレスを負荷し、皺を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案による生体試料保持器具１の斜視図である。
【図２】公知のシリコンチャンバー６の斜視図である。
【図３】本考案による生体試料保持器具１をシリコンチャンバー６に固定クリップ１１を用いて取り付けた状態での上面図である。
【図４】生体試料を屈曲させる前の図３の線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図５】生体試料を屈曲させた後の図３の線Ａ−Ａにおける断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    保持器具
２    本体部
３    係止針
４    可撓性シート
６    シリコンチャンバー
【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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