(57)【要約】【課題】気孔内に導入された細胞が気孔内から流出してしまう不都合を防止して、気孔内に細胞を定着させ、生体組織の迅速な修復を図ることが可能な生体組織補填体を製造する。【解決手段】粒径約１０〜１００μｍのセラミック微小粒子と細胞とを混合する混合ステップＳ３と、該混合ステップＳ３において生成された混合物を、気孔径約１００〜１０００μｍのブロック状または顆粒状のセラミック多孔体に導入する導入ステップＳ４とを備える生体組織補填体の製造方法を提供する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒径約１０〜１００μｍのセラミック微小粒子と細胞とを混合する混合ステップと、
該混合ステップにおいて生成された混合物を、気孔径約１００〜１０００μｍのブロック状または顆粒状のセラミック多孔体に導入する導入ステップとを備える生体組織補填体の製造方法。
【請求項２】
前記導入ステップが、前記混合物に外力を加えてセラミック多孔体の気孔内に導入する請求項１に記載の生体組織補填体の製造方法。
【請求項３】
前記導入ステップが、前記混合物に圧力を加えてセラミック多孔体の気孔内に導入する請求項２に記載の生体組織補填体の製造方法。
【請求項４】
前記細胞が、血液由来の有核細胞である請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体組織補填体の製造方法。
【請求項５】
前記混合ステップが、血液由来の有核細胞を生体吸収性材料からなる基材に導入させたものをセラミック微小粒子と混合する請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体組織補填体の製造方法。
【請求項６】
前記セラミック多孔体およびセラミック微小粒子が、リン酸カルシウムからなる請求項１から請求項４のいずれかに記載の生体組織補填体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織補填体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブロック状のリン酸カルシウム多孔体のような生体組織補填材の内部にまで細胞を浸透させる生体組織補填体の製造方法が知られている（例えば、特許文献１〜５参照。）。
これらの特許文献１〜６に開示されている生体組織補填体の製造方法は、細胞懸濁液内にブロック状の生体組織補填体を浸漬させ、細胞懸濁液に流れを発生させることで、リン酸カルシウム多孔体の気孔内への細胞の導入を促進することとしている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０６６０２８号公報
【特許文献２】特開２００５−２９６１１３号公報
【特許文献３】特開２００５−３３４１３５号公報
【特許文献４】特開２００５−３３４２２５号公報
【特許文献５】特開２００５−３４２０９１号公報
【特許文献６】特開２００６−１０１９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの特許文献１〜６に係る生体組織補填体の製造方法によれば、細胞を効率的にリン酸カルシウム多孔体の気孔内へ導入することができるものの、気孔内壁に細胞が定着しない場合には、せっかく導入された気孔内から細胞が流出してしまい、生体組織の迅速な修復を図ることができないという不都合が考えられる。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、気孔内に導入された細胞が気孔内から流出してしまう不都合を防止して、気孔内に細胞を定着させ、生体組織の迅速な修復を図ることが可能な生体組織補填体の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、粒径約１０〜１００μｍのセラミック微小粒子と細胞とを混合する混合ステップと、該混合ステップにおいて生成された混合物を、気孔径約１００〜１０００μｍのブロック状または顆粒状のセラミック多孔体に導入する導入ステップとを備える生体組織補填体の製造方法を提供する。
【０００７】
本発明によれば、細胞とセラミック微小粒子とが混合された混合物がセラミック多孔体に導入されるので、セラミック微小粒子がセラミック多孔体の気孔内壁に付着して一体化し、気孔内に導入された細胞が気孔内から流出するのを防止するようになる。これにより、細胞が気孔内壁に定着しやすくなり、生体組織欠損部に導入された後に細胞が気孔内から流出してしまうことを防止して生体組織の迅速な修復を図ることができる。また、セラミック微小粒子からカルシウムがイオン化することで細胞を活性化させ、生体組織のさらに迅速な修復を図ることができる。
【０００８】
上記発明においては、前記導入ステップが、前記混合物に外力を加えてセラミック多孔体の気孔内に導入することとしてもよい。
細胞とセラミック微小粒子とを混合した混合物をセラミック多孔体の気孔内に導入するので、細胞の気孔内への導入し易さが低下するが、本発明によれば、混合物に外力を加えることで、細胞およびセラミック微小粒子を気孔内に強制的にかつ容易に気孔内に導入することができる。外力としては、重力、慣性力あるいは圧力、遠心力等が考えられる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記導入ステップが、前記混合物に圧力を加えてセラミック多孔体の気孔内に導入することとしてもよい。
このようにすることで、混合物に圧力を加えることで、より容易に気孔内に導入することができる。圧力としては、セラミック多孔体を減圧状態として細胞およびセラミック微小粒子を気孔内に吸引させてもよいし、外圧を加えて、細胞およびセラミック微小粒子を気孔内に押し込んでもよい。
【００１０】
また、上記発明においては、前記細胞が、血液由来の有核細胞であることとしてもよい。
このようにすることで、気孔内に導入された有核細胞は、カルシウムイオンの作用により、繊維芽様細胞に変化させられる。繊維芽様細胞は間葉系幹細胞と同様の性質を有し、所定の条件下において分化し、患者の補填後に早期に生体組織を修復可能な生体組織補填体を製造することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記混合ステップが、血液由来の有核細胞を生体吸収性材料からなる基材に導入させたものをセラミック微小粒子と混合することとしてもよい。
また、上記発明においては、前記セラミック多孔体およびセラミック微小粒子が、リン酸カルシウムからなることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
気孔内に導入された細胞が気孔内から流出してしまう不都合を防止して、気孔内に細胞を定着させ、生体組織の迅速な修復を図る生体組織補填体を製造することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態に係る生体組織補填体の製造方法について、図１および図２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織補填体の製造方法は、図１に示されるように、ヒトまたは動物から採取された末梢血からフィルタ処理により末梢血由来単核球細胞を取得する細胞取得ステップＳ１と、顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体を粉砕して、粒径約１０〜１００μｍのセラミック微小粒子を取得する粉砕ステップＳ２と、該粉砕ステップにより得られたセラミック微小粒子を細胞取得ステップにおいて得られた末梢血由来単核球細胞と培地中において混合する混合ステップＳ３と、該混合ステップにおいて生成された混合物Ａを気孔径約１００〜１０００μｍのβリン酸三カルシウム多孔体ブロック（セラミック多孔体）１に導入する導入ステップＳ４とを備えている。
【００１４】
混合ステップＳ３においては、末梢血由来単核球細胞とセラミック微小粒子とを混合した後に２時間静置する。
前記導入ステップＳ４においては、図２に示されるように、例えば、約５ｍｍ角のβリン酸三カルシウム多孔体ブロック１を敷き詰めたセルストレーナ２を準備する。セルストレーナ２は、例えば、底面に多数の微細な孔を有する容器状に形成され、該セルストレーナ２に接続された吸引ポンプ３を作動させることにより、敷き詰められたβリン酸三カルシウム多孔体ブロック１を通過して上方から下方に向けて吸引されるようになっている。そして、末梢血由来単核球細胞とセラミック微小粒子とを混合物Ａをセルストレーナ２の底面に敷き詰められたβリン酸三カルシウム多孔体ブロック１上に注ぐようになっている。
【００１５】
このように、本実施形態に係る生体組織補填体の製造方法によれば、末梢血由来単核球細胞とセラミック微小粒子との混合物Ａが吸引ポンプ３による負圧によって吸引されるので、末梢血由来単核球細胞とセラミック微小粒子との混合物Ａがセルストレーナ２の底面に敷き詰められたβリン酸三カルシウム多孔体ブロック１の気孔内に強制され、容易に導入することができる。すなわち、βリン酸三カルシウム多孔体ブロック１の気孔内には、末梢血由来単核球細胞のみならずセラミック微小粒子も導入されることになる。
【００１６】
そして、このように本実施形態に係る生体組織補填体の製造方法により製造された生体組織補填体は、気孔内に導入されたセラミック微小粒子が気孔内壁に付着して一体化することにより気孔内壁に多数の突起を形成するので、同時に気孔内に導入された末梢血由来単核球細胞が気孔内から流出するのを阻害して、気孔内に定着させることができる。その結果、生体組織欠損部に埋植された後に細胞が気孔内から流出してしまうことを効果的に防止して、βリン酸三カルシウム多孔体ブロック１の深部における細胞の成長を維持し、生体組織の迅速な修復を図ることができるという利点がある。
【００１７】
また、末梢血由来単核球細胞と同時に気孔内に導入するセラミック微小粒子は、十分に小さい径寸法を有し、その一部が生体内に埋植された後に容易にイオン化する。したがって、βリン酸三カルシウム多孔体の気孔内に定着させられている末梢血由来単核球細胞に対して、カルシウムイオンを作用させることができる。
【００１８】
末梢血由来単核球細胞は、カルシウムイオンの作用により繊維芽様細胞に変化させられる。繊維芽様細胞は間葉系幹細胞と同様の性質を有し、所定の条件下において分化し、患者の補填後にさらに早期に生体組織を修復可能な生体組織補填体を製造することができるという利点がある。
【００１９】
なお、本実施形態においては、末梢血由来単核球細胞とセラミック微小粒子とを混合物Ａをβリン酸三カルシウム多孔体ブロック１の気孔内に導入することとしたが、これに代えて、生体吸収性材料からなる基材に末梢血由来単核球細胞を導入させたものに、セラミック微小粒子を混合した混合物をβリン酸三カルシウム多孔体ブロック１の気孔内に導入することにしてもよい。
この場合、生体吸収性材料としては、アルギン酸、キチン、キトサン、コラーゲン、ポリビニルアルコール、ヒアルロン酸、ポリペプチド、ポリアミノ酸、多血小板血漿、貧血小板血漿の少なくとも１以上の材料を含んでいるものが挙げられる。
【００２０】
生体吸収性材料に末梢血由来単核球細胞を導入させたものおよびこれにセラミック微小粒子を混合したものは、βリン酸三カルシウム多孔体ブロック１の気孔内に導入することなく、そのままの形態で、生体組織欠損部に補填することとしても効果的である。
【００２１】
また、本実施形態においては、吸引ポンプ３の作動により、セルストレーナ２を負圧に吸引して、末梢血由来単核球細胞とセラミック微小粒子との混合物Ａをβリン酸三カルシウム多孔体ブロック１の気孔内に導入することとしたが、これに代えて、セルストレーナ２を混合物Ａ側から加圧して導入することとしてもよい。また、混合物Ａに遠心力あるいは重力を加えることにより気孔内に導入することにしてもよい。
【００２２】
また、セラミック多孔体およびセラミック微小粒子の原料としてβリン酸三カルシウム多孔体を例示したが、これに限定されるものではない。
また、セルストレーナ２を吸引ポンプ３により負圧に吸引することとしたが、これに代えて、アスピレータにより負圧に吸引することにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る生体組織補填体の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図１の製造方法における導入ステップを説明する図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ  混合物
Ｓ３  混合ステップ
Ｓ４  導入ステップ
１  セラミック多孔体
【図１】
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【図２】
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