(57)【要約】【課題】組織の持つ伸縮性や柔軟性を備え、生体組織に近い組織構造を有し、生体に移植しても、違和感や拒絶反応を起こさない生体材料、細胞培養器具、人工組織および人工臓器を提供する。【解決手段】生体内に埋め込まれて使用される材料であって、材料が、糸を編んで形成されている。生体内に埋め込まれた時に生体の組織中の細胞や血管が材料の内部に自由に入り込むことができるから、生体親和性を高くすることができ、より迅速な組織の再生を促すことができる。また、材料を周囲の組織に容易に固定することができ、適応する組織と同じ方向にのみ伸縮しかつ適応する組織と同等の伸縮量を有する材料を形成することができ、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。さらに、生体材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内に埋め込まれて使用される材料であって、
該材料が、糸を編んで形成されている
ことを特徴とする生体材料。
【請求項２】
生体内に埋め込まれて使用される材料であって、
該材料が、糸を組んで形成されている
ことを特徴とする生体材料。
【請求項３】
生体内に埋め込まれて使用される材料であって、
該材料が、糸を織って形成されている
ことを特徴とする生体材料。
【請求項４】
前記材料に、細胞外マトリックスが含浸されている
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の生体材料。
【請求項５】
前記糸の素材が、生体親和性材料である
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の生体材料。
【請求項６】
前記糸が、基礎材料と、該基礎材料の表面に形成された生体親和性材料の表層とからなる
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の生体材料。
【請求項７】
前記生体親和性材料が、コラーゲンである
ことを特徴とする請求項５または６記載の生体材料。
【請求項８】
前記コラーゲンが、線維性コラーゲンである
ことを特徴とする請求項７記載の生体材料。
【請求項９】
前記コラーゲンが、複合型コラーゲンである
ことを特徴とする請求項７記載の生体材料。
【請求項１０】
前記コラーゲンが、架橋処理されたコラーゲンである
ことを特徴とする請求項７記載の生体材料。
【請求項１１】
前記コラーゲンが、補強処理されたコラーゲンである
ことを特徴とする請求項７記載の生体材料。
【請求項１２】
前記生体親和性材料が、天然高分子材料からなる
ことを特徴とする請求項５または６記載の生体材料。
【請求項１３】
前記天然高分子材料が、セルロースまたはキチンである
ことを特徴とする請求項１２記載の生体材料。
【請求項１４】
前記生体親和性材料が、生体吸収性合成高分子材料である
ことを特徴とする請求項５または６記載の生体材料。
【請求項１５】
前記生体吸収性合成高分子材料が、その成分として、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、またはポリグリコール酸とポリ乳酸の混合物を含む
ことを特徴とする請求項１４記載の生体材料。
【請求項１６】
前記生体親和性材料が、純チタンまたはチタン合金である
ことを特徴とする請求項５または６記載の生体材料。
【請求項１７】
前記材料が、シート状に形成された布状材料である
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の生体材料。
【請求項１８】
前記布状材料が、複数のシート状の層を有する
ことを特徴とする請求項１７記載の生体材料。
【請求項１９】
前記複数のシート状の層において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差する
ことを特徴とする請求項１８記載の生体材料。
【請求項２０】
前記材料が、中空な管状に形成された管状部材である
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の生体材料。
【請求項２１】
前記管状部材が、その半径方向に沿って複数の層を有する
ことを特徴とする請求項２０記載の生体材料。
【請求項２２】
前記複数の層において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差する
ことを特徴とする請求項２１記載の生体材料。
【請求項２３】
前記管状部材が、リリヤーン編によって形成されている
ことを特徴とする請求項２０記載の生体材料。
【請求項２４】
前記管状部材が、組紐構造を有している
ことを特徴とする請求項２０記載の生体材料。
【請求項２５】
細胞を培養するために使用される器具であって、
該器具が、糸を編んで形成されている
ことを特徴とする細胞培養器具。
【請求項２６】
細胞を培養するために使用される器具であって、
該器具が、糸を組んで形成されている
ことを特徴とする細胞培養器具。
【請求項２７】
細胞を培養するために使用される器具であって、
該器具が、糸を織って形成されている
ことを特徴とする細胞培養器具。
【請求項２８】
前記器具に、細胞外マトリックスが含浸されている
ことを特徴とする請求項２５、２６または２７記載の細胞培養器具。
【請求項２９】
前記糸の素材が、生体親和性材料である
ことを特徴とする請求項２５、２６または２７記載の細胞培養器具。
【請求項３０】
前記糸が、基礎材料と、該基礎材料の表面に形成された生体親和性材料の表層とからなる
ことを特徴とする請求項２５、２６または２７記載の細胞培養器具。
【請求項３１】
前記生体親和性材料が、コラーゲンである
ことを特徴とする請求項２９または３０記載の細胞培養器具。
【請求項３２】
前記コラーゲンが、線維性コラーゲンである
ことを特徴とする請求項３１記載の細胞培養器具。
【請求項３３】
前記コラーゲンが、複合型コラーゲンである
ことを特徴とする請求項３１記載の細胞培養器具。
【請求項３４】
前記コラーゲンが、架橋処理されたコラーゲンである
ことを特徴とする請求項３１記載の細胞培養器具。
【請求項３５】
前記コラーゲンが、補強処理されたコラーゲンである
ことを特徴とする請求項３１記載の細胞培養器具。
【請求項３６】
前記生体親和性材料が、天然高分子材料からなる
ことを特徴とする請求項２９または３０記載の細胞培養器具。
【請求項３７】
前記天然高分子材料が、セルロースまたはキチンである
ことを特徴とする請求項３６記載の細胞培養器具。
【請求項３８】
前記生体親和性材料が、生体吸収性合成高分子材料である
ことを特徴とする請求項２９または３０記載の細胞培養器具。
【請求項３９】
前記生体吸収性合成高分子材料が、その成分として、ポリグリコール酸、ポリ乳酸またはポリグリコール酸とポリ乳酸の混合物を含む
ことを特徴とする請求項３８記載の細胞培養器具。
【請求項４０】
前記生体親和性材料が、純チタンまたはチタン合金である
ことを特徴とする請求項２９または３０記載の細胞培養器具。
【請求項４１】
前記器具が、シート状に形成された布状部材である
ことを特徴とする請求項２５、２６または２７記載の細胞培養器具。
【請求項４２】
前記布状部材が、複数のシート状の層を有する
ことを特徴とする請求項４１記載の細胞培養器具。
【請求項４３】
前記複数のシート状の層において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差する
ことを特徴とする請求項４２記載の細胞培養器具。
【請求項４４】
前記器具が、中空な管状に形成された管状部材である
ことを特徴とする請求項２５、２６または２７記載の細胞培養器具。
【請求項４５】
前記管状部材が、その半径方向に沿って複数の層を有する
ことを特徴とする請求項４４記載の細胞培養器具。
【請求項４６】
前記複数の層において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差する
ことを特徴とする請求項４５記載の細胞培養器具。
【請求項４７】
前記管状部材が、リリヤーン編によって形成されている
ことを特徴とする請求項４４記載の細胞培養器具。
【請求項４８】
前記管状部材が、組紐構造を有している
ことを特徴とする請求項４４記載の細胞培養器具。
【請求項４９】
請求項２５、２６または２７記載の細胞培養器具において、
該器具内の空間に、未分化細胞が充填されている
ことを特徴とする人工組織。
【請求項５０】
請求項２８記載の細胞培養器具において、
該器具内の空間に、臓器固有の細胞が充填されている
ことを特徴とする人工臓器。
【請求項５１】
請求項２５、２６または２７記載の細胞培養器具において、
該器具内の空間に、臓器固有の細胞が充填されている
ことを特徴とする人工臓器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体材料、細胞培養器具、人工組織および人工臓器に関する。さらに詳しくは、人体において、損傷した骨や皮膚、角膜、靭帯、肝臓や血管等の組織や内臓の再生のために生体に埋め込まれる生体材料、輸血や移植、再生医療に使用される細胞を培養するために使用される細胞培養器具、骨材や軟骨材、皮膚材、内臓材、脳材等として使用される人工組織、および人工骨や人工軟骨、人工皮膚、人工内臓、人工脳等として使用される人工臓器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、損傷した骨の補強材や骨再建用プレートの素材として、ポリ乳酸やポリグリコール酸等の生体吸収性材料が使用されている。このような生体吸収性材料は、生体親和性が高いため活発に骨の再生が促されるし、時間が経過すると生体に吸収されるため補強材等を取り除くための手術も不要であるという利点があり、広く一般に使用されている。
【０００３】
また、生体吸収性材料やコラーゲン等は手術用の縫合糸の素材としても使用されているが、これらの素材によって形成された糸も、補強材等の場合と同様に、時間がたつと生体に吸収されるため、抜糸の必要がなく非常に便利である。
【０００４】
近年、再生医療が活発となり、コラーゲンや生体吸収性材料を素材とする部材が製造されており、これらの部材が人工組織として使用されている。
例えば、コラーゲン等をメッシュやシートとして形成した部材は、組織欠損部の充填材や止血剤、或は抜歯窩の充填材として利用されている。そして、自己修復可能な組織に適応すれば、その部分の組織が再生する足場となるし、組織が再生されてしまえば再生した組織に完全に吸収される。すると、組織が再生した後で、適応した部材を取り除く必要がないし、再生された部分は自己の組織のみによって形成されるから、違和感や不具合が生じないので好適である。
また、人工血管として、合成繊維を管状に形成したものが開発されている。このような人工血管では、その素材となる合成繊維の生体親和性が低いためそのまま使用すると内面に血栓ができ血流を阻害する原因となるため、内面にコラーゲンやゼラチンをコートすることが行われている。
さらに、強度が必要とされる箇所には、生体親和性が高い金属であるチタンを素材とする生体材料が使用されている。例えば、歯科用インプラントや矯正用ワイヤー、総義歯の金属床、骨折の固定用プレート、人工関節等には、チタン製の生体材料が活発に利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来から使用されているコラーゲンや生体吸収性材料のシートは、溶液を凝固、析出させて成形することによって製造されており、シート内におけるコラーゲン等の繊維の方向がランダムになるから、組織親和性は高いものの生体組織の持つ柔軟性をシートに付与することはできない。このため、皮膚等に移植した場合、その部分が周囲の皮膚等と一体となって伸縮することができないので、違和感や痛み、機能不全が生じるという問題がある。
また、シート内におけるコラーゲン等の繊維の方向がランダムであるため、シートを構成するコラーゲン等が生体組織に急速に吸収されてしまい、組織が再生する前に適応した部材が消滅してしまい、組織を再生する足場として十分に機能しないという問題がある。
【０００６】
チタンを素材とする骨の補強材や骨再建用プレートは、補強材等の強度を高くすることができるが、組織の持つ柔軟性を有していない。このため、部材が周囲の組織等と一体となってスムースに動かすことができないので、違和感や痛み、機能不全が生じるという問題がある。
しかも、金属の鋳造等の方法で製造されているため細かい加工は困難である。したがって、骨の補強材等の内部に細胞が入り込むような空間を作り出すことができないので、生体内で細胞が入り込むような骨補填材や細胞担体、細胞を伴う人工組織や人工臓器に利用できないという問題がある。
【０００７】
従来の人工血管は、その素材が合成繊維であるから、自己の血管再生を促す効果はない。しかも、血管内で血液が凝固し血栓が発生する可能性が高いため、太さを５ｍｍ以下とした場合、血栓によって血管が詰まってしまう恐れがある。したがって、従来の人工血管では、太さ５ｍｍ以下のものは使用することができないので、人体のほんの一部の血管にしか適用できない。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑み、組織の持つ伸縮性や柔軟性を備え、生体組織に近い組織構造を有し、生体に移植しても、違和感や拒絶反応を起こさない生体材料、細胞培養器具、人工組織および人工臓器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の生体材料は、生体内に埋め込まれて使用される材料であって、該材料が、糸を編んで形成されていることを特徴とする。
請求項２の生体材料は、生体内に埋め込まれて使用される材料であって、該材料が、糸を組んで形成されていることを特徴とする。
請求項３の生体材料は、生体内に埋め込まれて使用される材料であって、該材料が、糸を織って形成されていることを特徴とする。
請求項４の生体材料は、請求項１、２または３記載の発明において、前記材料に、細胞外マトリックスが含浸されていることを特徴とする。
請求項５の生体材料は、請求項１、２または３記載の発明において、前記糸の素材が、生体親和性材料であることを特徴とする。
請求項６の生体材料は、請求項１、２または３記載の発明において、前記糸が、基礎材料と、該基礎材料の表面に形成された生体親和性材料の表層とからなることを特徴とすることを特徴とする。
請求項７の生体材料は、請求項５または６記載の発明において、前記生体親和性材料が、コラーゲンであることを特徴とする。
請求項８の生体材料は、請求項７記載の発明において、前記コラーゲンが、線維性コラーゲンであることを特徴とする。
請求項９の生体材料は、請求項７記載の発明において、前記コラーゲンが、複合型コラーゲンであることを特徴とする。
請求項１０の生体材料は、請求項７記載の発明において、前記コラーゲンが、架橋処理されたコラーゲンであることを特徴とする。
請求項１１の生体材料は、請求項７記載の発明において、前記コラーゲンが、補強処理されたコラーゲンであることを特徴とする。
請求項１２の生体材料は、請求項５または６記載の発明において、前記生体親和性材料が、天然高分子材料からなることを特徴とする。
請求項１３の生体材料は、請求項１２記載の発明において、前記天然高分子材料が、セルロースまたはキチンであることを特徴とする。
請求項１４の生体材料は、請求項５または６記載の発明において、前記生体親和性材料が、生体吸収性合成高分子材料であることを特徴とする。
請求項１５の生体材料は、請求項１４記載の発明において、前記生体吸収性合成高分子材料が、その成分として、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、またはポリグリコール酸とポリ乳酸の混合物を含むことを特徴とする。
請求項１６の生体材料は、請求項５または６記載の発明において、前記生体親和性材料が、純チタンまたはチタン合金であることを特徴とする。
請求項１７の生体材料は、請求項１、２または３記載の発明において、前記材料が、シート状に形成された布状材料であることを特徴とする。
請求項１８の生体材料は、請求項１７記載の発明において、前記布状材料が、複数のシート状の層を有することを特徴とする。
請求項１９の生体材料は、請求項１８記載の発明において、前記複数のシート状の層において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差することを特徴とする。
請求項２０の生体材料は、請求項１、２または３記載の発明において、前記材料が、中空な管状に形成された管状部材であることを特徴とする。
請求項２１の生体材料は、請求項２０記載の発明において、前記管状部材が、その半径方向に沿って複数の層を有することを特徴とする。
請求項２２の生体材料は、請求項２１記載の発明において、前記複数の層において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差することを特徴とする。
請求項２３の生体材料は、請求項２０記載の発明において、前記管状部材が、リリヤーン編によって形成されていることを特徴とする。
請求項２４の生体材料は、請求項２０記載の発明において、前記管状部材が、組紐構造を有していることを特徴とする。
請求項２５の細胞培養器具は、細胞を培養するために使用される器具であって、該器具が、糸を編んで形成されていることを特徴とする。
請求項２６の細胞培養器具は、細胞を培養するために使用される器具であって、該器具が、糸を組んで形成されていることを特徴とする。
請求項２７の細胞培養器具は、細胞を培養するために使用される器具であって、該器具が、糸を織って形成されていることを特徴とする。
請求項２８の細胞培養器具は、請求項２５、２６または２７記載の発明において、前記器具に、細胞外マトリックスが含浸されていることを特徴とする。
請求項２９の細胞培養器具は、請求項２５、２６または２７記載の発明において、前記糸の素材が、生体親和性材料であることを特徴とする。
請求項３０の細胞培養器具は、請求項２５、２６または２７記載の発明において、前記糸が、基礎材料と、該基礎材料の表面に形成された生体親和性材料の表層とからなることを特徴とする。
請求項３１の細胞培養器具は、請求項２９または３０記載の発明において、前記生体親和性材料が、コラーゲンであることを特徴とする。
請求項３２の細胞培養器具は、請求項３１記載の発明において、前記コラーゲンが、線維性コラーゲンであることを特徴とする。
請求項３３の細胞培養器具は、請求項３１記載の発明において、前記コラーゲンが、複合型コラーゲンであることを特徴とする。
請求項３４の細胞培養器具は、請求項３１記載の発明において、前記コラーゲンが、架橋処理されたコラーゲンであることを特徴とする。
請求項３５の細胞培養器具は、請求項３１記載の発明において、前記コラーゲンが、補強処理されたコラーゲンであることを特徴とする。
請求項３６の細胞培養器具は、請求項２９または３０記載の発明において、前記生体親和性材料が、天然高分子材料からなることを特徴とする。
請求項３７の細胞培養器具は、請求項３６記載の発明において、前記天然高分子材料が、セルロースまたはキチンであることを特徴とする。
請求項３８の細胞培養器具は、請求項２９または３０記載の発明において、前記生体親和性材料が、生体吸収性合成高分子材料であることを特徴とする。
請求項３９の細胞培養器具は、請求項３８記載の発明において、前記生体吸収性合成高分子材料が、その成分として、ポリグリコール酸、ポリ乳酸またはポリグリコール酸とポリ乳酸の混合物を含むことを特徴とする。
請求項４０の細胞培養器具は、請求項２９または３０記載の発明において、前記生体親和性材料が、純チタンまたはチタン合金であることを特徴とする。
請求項４１の細胞培養器具は、請求項２５、２６または２７記載の発明において、前記器具が、シート状に形成された布状部材であることを特徴とする。
請求項４２の細胞培養器具は、請求項４１記載の発明において、前記布状部材が、複数のシート状の層を有することを特徴とする。
請求項４３の細胞培養器具は、請求項４２記載の発明において、前記複数のシート状の層において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差することを特徴とする。
請求項４４の細胞培養器具は、請求項２５、２６または２７記載の発明において、前記器具が、中空な管状に形成された管状部材であることを特徴とする。
請求項４５の細胞培養器具は、請求項４４記載の発明において、前記管状部材が、その半径方向に沿って複数の層を有することを特徴とする。
請求項４６の細胞培養器具は、請求項４５記載の発明において、前記複数の層において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差することを特徴とする。
請求項４７の細胞培養器具は、請求項４４記載の発明において、前記管状部材が、リリヤーン編によって形成されていることを特徴とする。
請求項４８の細胞培養器具は、請求項４４記載の発明において、前記管状部材が、組紐構造を有していることを特徴とする。
請求項４９の人工組織は、請求項２５、２６または２７記載の細胞培養器具において、該器具内の空間に、未分化細胞が充填されていることを特徴とする。
請求項５０の人工臓器は、請求項２８記載の細胞培養器具において、該器具内の空間に、臓器固有の細胞が充填されていることを特徴とする。
請求項５１の人工臓器は、請求項２５、２６または２７記載の細胞培養器具において、該器具内の空間に、臓器固有の細胞が充填されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明によれば、材料が、糸を編むことによって形成されているから、編んだ糸同士の間に、生体の細胞が進入することができる十分な空間を形成することができる。このため、生体内に埋め込まれた時に生体の組織中の細胞や血管が材料の内部に自由に入り込むことができるから、生体親和性が高くすることができ、より迅速な組織の再生を促すことができる。また、糸を編むことによって形成されているため、生体に適応する際に、材料と生体の組織とを容易に縫合することができるから、材料を周囲の組織に容易に固定することができる。さらに、材料に対して伸縮性と柔軟性、さらに強度を付与することができ、しかも編み方を変えることによって伸縮量を調整することができるから、適応する組織と同等の伸縮量を有する材料を形成することができる。よって、材料を、周辺組織と一体となって伸縮させることができるので、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。さらに、糸を編んで生体材料を形成しているから、糸の素材がコラーゲン等のように生体に吸収されやすいものであっても、材料を生体に移植した際に、生体材料が生体に吸収される速度を遅くすることができる。よって、生体材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項２の発明によれば、材料が、糸を組むことによって形成されているから、組んだ糸同士の間に、生体の細胞が進入することができる十分な空間を形成することができる。このため、生体内に埋め込まれた時に生体の組織中の細胞や血管が材料の内部に自由に入り込むことができるから、生体親和性を高くすることができ、より迅速な組織の再生を促すことができる。また、糸を組むことによって形成されているため、生体に適応する際に、材料と生体の組織とを容易に縫合することができるから、材料を周囲の組織に容易に固定することができる。さらに、材料に対して伸縮性と柔軟性、さらに強度を付与することができ、しかも組み方を変えることによって伸縮量を調整することができるから、適応する組織と同等の伸縮量を有する材料を形成することができる。よって、材料を、周辺組織と一体となって伸縮させることができるので、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。さらに、糸を組んで生体材料を形成しているから、糸の素材がコラーゲン等のように生体に吸収されやすいものであっても、材料を生体に移植した際に、生体材料が生体に吸収される速度を遅くすることができる。よって、生体材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項３の発明によれば、材料が、糸を織ることによって形成されているから、織られた糸同士の間に、生体の細胞が進入することができる十分な空間を形成することができる。このため、生体内に埋め込まれた時に生体の組織中の細胞や血管が材料の内部に自由に入り込むことができるから、生体親和性を高くすることができ、より迅速な組織の再生を促すことができる。また、糸を織ることによって形成されているため、生体に適応する際に、材料と生体の組織とを容易に縫合することができるから、材料を周囲の組織に容易に固定することができる。さらに、糸を織って形成されているから、所定の方向にのみ伸縮するような材料を形成することができる。しかも、織り方を変えることによって伸縮量を調整することができるから、適応する組織と同じ方向にのみ伸縮しかつ適応する組織と同等の伸縮量を有する材料を形成することができる。よって、材料を、周辺組織と一体となって伸縮させることができるので、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。さらに、糸を織って生体材料を形成しているから、糸の素材がコラーゲン等のように生体に吸収されやすいものであっても、材料を生体に移植した際に、生体材料が生体に吸収される速度を遅くすることができる。よって、生体材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項４の発明によれば、材料に細胞外マトリックスが含浸されているので、周辺細胞の増殖や分化を促進させることができる。そして、所望の組織から産生された細胞外マトリックス、とくに材料を適応する組織の細胞から産生された細胞外マトリックスを浸透させれば、材料を適応した箇所の組織の再生能を高めることができるから、より迅速な組織の再生を促すことができる。
請求項５の発明によれば、糸の素材が生体親和性材料であり周辺組織となじみやすいので、生体内に埋め込んだときに、生体に悪影響を与えることを防ぐことができる。
請求項６の発明によれば、基礎材料の表面に生体親和性材料の表層が形成されているから、基礎材料の素材にかかわらず、生体内に埋め込んだときに、生体に悪影響を与えることを防ぐことができる。
請求項７の発明によれば、生体親和性材料がコラーゲンであるから、生体材料の生体親和性をより高くすることができる。しかも、材料が適応される組織の組成の近いコラーゲンを用いれば、さらに生体親和性を高めることができる。また、生体親和性材料が埋め込まれた部分の組織には、コラーゲンのみが接触するので、生体材料が周辺組織となじみやすい。しかも、コラーゲンには周辺細胞を活性化し、分化を促進する作用があるから、生体材料が埋め込まれた周辺組織の再生を促進することができる。糸の素材をコラーゲンのみで形成している場合には、組織が完全に再生されてしまえば、生体材料は再生した組織に完全に吸収されて消滅するので、生体材料が適応された領域を、本来の組織のみによって再生されさせることができる。また、糸が、生体吸収性材料を基礎材料としその表面にコラーゲンの表層を有するような構造の場合も同様に、生体材料が適応された領域を本来の組織のみによって再生させることができる。そして、糸が、生体に吸収されない材料の表面にコラーゲンの表層を有するようなものであっても、組織が完全に再生されてしまえば、生体材料を再生した組織に完全に組み込むことができるから、生体材料が適応された領域を、本来の組織と同様に再生させることができる。
請求項８の発明によれば、生体親和性材料として使用するコラーゲンが線維性コラーゲンであるから、材料の生体親和性をより高くすることができる。しかも、材料が適応される組織の組成の近いコラーゲンを用いれば、さらに生体親和性を高めることができる。例えば、骨組織に適用する場合は、骨の細胞外マトリックスの主要成分であるＩ型コラーゲンを用いることにより、より一層生体親和性を高くすることができる。軟骨組織に適用する場合は、ＩＩ型コラーゲンの糸を用い、皮膚に適用する場合は、皮膚の細胞外マトリックスの成分と同様のＩ型コラーゲンと　ＩＩＩ型コラーゲンの混合コラーゲンの糸を用いることで、より一層生体親和性を高くすることができる。さらに、糸を構成するコラーゲンの繊維の方向を一致させることができるから、材料を生体に移植した際に、生体材料が生体に吸収される速度を遅くすることができる。よって、生体材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項９の発明によれば、生体親和性材料として使用するコラーゲンが複合型コラーゲンであるから、材料の生体親和性をより高くすることができる。しかも、材料が適応される組織の組成の近いコラーゲンを用いれば、さらに生体親和性を高めることができる。例えば、Ｉ型コラーゲンと　ＩＩＩ型コラーゲンの混合コラーゲンであれば、皮膚や腱等の組織に適用する生体材料の素材として好適であるし、Ｉ型コラーゲン、　ＩＩＩ型コラーゲンに、基底幕のＩＶ型コラーゲンを混合した混合コラーゲンであれば肝臓などの臓器に適用する生体材料の素材として好適である。さらに、上記の混合コラーゲンより複雑な組織特有の混合コラーゲンを使用すれば、その組織に適用する生体材料の素材として最適である。
請求項１０の発明によれば、生体親和性材料として架橋処理されたコラーゲンを使用しているので、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間、材料を安定した形態に保つことができる。
請求項１１の発明によれば、生体親和性材料として使用するコラーゲンがクロム処理などの補強処理されたコラーゲンであるので、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間、材料を安定した形態に保つことができる。
請求項１２の発明によれば、生体親和性材料として天然高分子材料を使用しているので、材料の生体親和性をより高くすることができ、しかも材料の製造コストを安くすることができる。また、材料は天然高分子材料を素材とする糸によって形成されているから、組織為害性や毒性が低く、特異的分解酵素がないため分解されにくい。したがって、材料を生体に移植した際に生体に吸収される速度を遅くすることができるから、材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。そして、組織が完全に再生されてしまえば、材料は再生した組織に完全に吸収されて消滅するので、材料が適応された領域を、本来の組織のみによって再生させることができる。
請求項１３の発明によれば、生体親和性材料として使用する天然高分子材料が、セルロースやキチンであるから、材料の生体親和性をより高くすることができ、しかも材料の製造コストを安くすることができる。そして、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間、材料を安定した形態に保つことができる。
請求項１４の発明によれば、生体親和性材料として、生体吸収性合成高分子材料を使用しているので、材料の生体親和性をより高くすることができる。しかも、所望の性質を有する材料を、完全に、そして簡単かつ安価に合成することができるから、材料の製造コストを安くすることができ、材料を安定して供給することができる。また、材料は生体吸収性合成高分子材料を素材とする糸によって形成されているから、生体に吸収される吸収速度を調節することができる。したがって、材料を生体に移植した際に生体に吸収される速度を遅くすることも可能であるから、材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。そして、組織が完全に再生されてしまえば、材料は再生した組織に完全に吸収されて消滅するので、材料が適応された領域を、本来の組織のみによって再生させることができる。
請求項１５の発明によれば、生体親和性材料として使用する生体吸収性合成高分子材料が、ポリグリコール酸またはポリ乳酸を含んでいるから、材料の生体親和性をより高くすることができ、しかも材料の製造コストを安くすることができる。そして、ポリグリコール酸とポリ乳酸を混合した生体吸収性合成高分子材料を使用すれば、両者の混合比率を変えることで、糸自体の強度や、糸が生体に吸収される吸収速度を調節することができるので、長期間、材料を安定した形態に保つことができ、材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項１６の発明によれば、生体親和性材料として、純チタンやチタン合金を使用しているので、材料の生体親和性をより高くすることができる。しかも、糸自体の強度が高くなるので、長期間、材料を安定した形態に保つことができる。とくに、チタンは、金属であるため強度が高いが、軽量であり、しかも骨組織との生体親和性が高いので、骨折部や骨欠損部等のように、高い強度が必要とされる箇所に適用することができる。そして、材料を骨膜などと縫合できるので初期固定が良く、骨組織が再生された後も、軽い上に再生骨の強度を維持することができるので、安定した治癒が期待できる。基礎材料の表面にチタンをコーティングしたものを使用すれば、基礎材料の強度が低いものであっても、糸の強度を高くすることができるので、長期間、材料を安定した形態に保つことができ、材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項１７の発明によれば、材料がシート状に形成された布状材料であるから、皮膚や骨、軟骨、その他の組織や臓器等が欠損したり損傷した部分に適応すれば、代用皮膚や軟骨シート、骨シート等として使用することができる。また、生体に適応する際に、材料と生体の組織とを容易に縫合することができるから、材料を周囲の組織に容易に固定することができる。
請求項１８の発明によれば、布状材料が複数のシート状の層を有しているから、布状材料の層構造を、材料を適応する組織と類似した層構造に形成すれば、皮膚等を、その層構造を維持した状態で再生させることができるので、より迅速に再生することができる。
請求項１９の発明によれば、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差するように設けられているので、高い強度を有しながら、生体材料の伸縮性を保つことができる。そして、層状の構造を有する組織に適用すれば、層状の形態を保った状態で組織を再生させることが容易になるので、組織の各層をより迅速に再生することができる。
請求項２０の発明によれば、材料が中空な管状に形成された管状部材であるから、血管や食道等が欠損したり損傷した部分に適応すれば、代用血管や代用消化管等として使用することができる。また、管状をしているので、血管や消化管などと容易に縫合することができるから、材料を血管や消化管等に容易に固定することができる。
請求項２１の発明によれば、管状部材が複数の層を有しているから、管状部材の層構造を、材料を適応する組織と類似する層構造に形成すれば、血管や消化管等を、その層構造を維持した状態で再生させることができるので、より迅速に再生することができる。
請求項２２の発明によれば、管状部材の各層において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差するように設けられているので、高い強度を有しながら、生体材料の伸縮性を保つことができる。そして、層状の構造を有する組織に適用すれば、層状の形態を保った状態で組織を再生させることが容易になるので、組織の各層をより迅速に再生することができる。
請求項２３の発明によれば、管状部材がリリヤーン編によって形成されているから、繋ぎ目の無い中空な管状の構造を作り出すことができる。このため、管状部材に、その円周方向において均一な伸縮性を保持させることができ、しかも、その軸方向にも伸縮性を保持させることができる。よって、管状部材を、連結された血管等と一体となってスムースに屈曲させたり伸縮させたりすることができるので、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。
請求項２４の発明によれば、管状部材が組紐構造を有しているから、繋ぎ目の無い中空な管状の構造を作り出すことができる。このため、管状部材に、その円周方向において均一な伸縮性を保持させることができ、しかも、その軸方向にも伸縮性を保持させることができる。よって、管状部材を、連結された血管等と一体となってスムースに屈曲させたり伸縮させたりすることができるので、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。
請求項２５の発明によれば、器具が、糸を編むことによって形成されているから、編んだ糸同士の間に、十分な空間を形成されているから、この空間に培養する細胞を注入することができる。しかも、この空間を通して器具内に新鮮な培養液を供給することができるから、細胞を確実に培養することができる。そして、器具を培養装置に適用し、細胞を培養するための培養床とすれば、器具の形状と同じ形状の形に細胞を培養することができる。つまり、細胞を、所望の形態に成長させることができる。
請求項２６の発明によれば、器具が、糸を組むことによって形成されているから、組んだ糸同士の間に、十分な空間を形成されているから、この空間に培養する細胞を注入することができる。しかも、この空間を通して器具内に新鮮な培養液を供給することができるから、細胞を確実に培養することができる。そして、器具を培養装置に適用し、細胞を培養するための培養床とすれば、器具の形状と同じ形状の形に細胞を培養することができる。つまり、細胞を、所望の形態に成長させることができる。
請求項２７の発明によれば、器具が、糸を織ることによって形成されているから、織られた糸同士の間に、十分な空間を形成されているから、この空間に培養する細胞を注入することができる。しかも、この空間を通して器具内に新鮮な培養液を供給することができるから、細胞を確実に培養することができる。そして、器具を培養装置に適用し、細胞を培養するための培養床とすれば、器具の形状と同じ形状の形に細胞を培養することができる。つまり、細胞を、所望の形態に成長させることができる。
請求項２８の発明によれば、器具に細胞外マトリックスが含浸されているので、培養する細胞の増殖や分化を促進させることができる。そして、所望の組織から産生された細胞外マトリックス、とくに培養する細胞から産生された細胞外マトリックスを浸透させておけば、骨髄幹細胞等のような未分化細胞を所望の組織の細胞に分化誘導することができる。
請求項２９の発明によれば、糸の素材が生体親和性材料であるから、培養器具に培養する細胞を容易に結合させることができ、しかも、培養する細胞に悪影響を与えることを防ぐことができる。
請求項３０の発明によれば、基礎材料の表面に生体親和性材料の表層が形成されているから、基礎材料の素材にかかわらず、培養器具に培養する細胞を容易に結合させることができ、しかも、培養する細胞に悪影響を与えることを防ぐことができる。
請求項３１の発明によれば、生体親和性材料がコラーゲンであるから、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができる。しかも、培養する細胞の組成の近いコラーゲンを用いれば、さらに生体親和性を高めることができる。また、培養する細胞には、コラーゲンのみが接触するので、培養する細胞となじみやすい。さらに、培養する細胞はコラーゲンと容易に結合するし、コラーゲンには細胞を活性化し、分化を促進する作用あるから、細胞増殖や細胞分化が促進され、活発な組織を培養することができる。糸の素材をコラーゲンのみで形成している場合には、細胞の増殖によって培養器具は培養した細胞に完全に吸収されて消滅するので、必要な細胞のみで形成された組織や臓器を形成することができる。また、糸が、生体吸収性材料を基礎材料としその表面にコラーゲンの表層を有するような構造の場合も同様に、必要な細胞のみで形成された組織や臓器を形成することができる。そして、糸が、生体に吸収されない材料の表面にコラーゲンの表層を有するようなものであっても、培養器具が組織や臓器に完全に組み込むまれるから、本来の組織や臓器に類似した構造を有する組織や臓器を形成することができる。
請求項３２の発明によれば、生体親和性材料として使用するコラーゲンが線維形コラーゲンであるから、器具の生体親和性をより高くすることができる。しかも、培養する細胞の組成に近いコラーゲンを用いれば、さらに生体親和性を高めることができる。例えば、骨組織の細胞を培養する場合は、骨の細胞外マトリックスの主要成分であるＩ型コラーゲンを用いることにより、より一層生体親和性を高くすることができる。軟骨組織の細胞を培養する場合は、ＩＩ型コラーゲンの糸を用い、皮膚の細胞を培養する場合は、皮膚の細胞外マトリックスの成分と同様のＩ型コラーゲンと　ＩＩＩ型コラーゲンの混合コラーゲンの糸を用いることで、より一層生体親和性を高くすることができる。
請求項３３の発明によれば、生体親和性材料として使用するコラーゲンが複合型コラーゲンであるから、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができる。しかも、培養する細胞の組成に近いコラーゲンを用いれば、さらに生体親和性を高めることができる。例えば、Ｉ型コラーゲンと　ＩＩＩ型コラーゲンの混合コラーゲンであれば、皮膚や腱等の組織の細胞を培養する培養器具として好適であるし、Ｉ型コラーゲン、　ＩＩＩ型コラーゲンに、基底膜のＩＶ型コラーゲンを混合した混合コラーゲンであれば肝臓などの臓器の細胞を培養する培養器具として好適である。さらに、上記の混合コラーゲンより複雑な組織特有の混合コラーゲンを使用すれば、その組織の細胞を培養する培養器具として最適である。
請求項３４の発明によれば、生体親和性材料として架橋処理されたコラーゲンを使用しているので、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間細胞を培養しても、培養器具を安定した形態に保つことができる。
請求項３５の発明によれば、生体親和性材料として使用するコラーゲンがクロム処理などの補強処理されたコラーゲンである、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間細胞を培養しても、培養器具を安定した形態に保つことができる。
請求項３６の発明によれば、生体親和性材料として天然高分子材料を使用しているので、培養器具の生体親和性をより高くすることができ、しかも培養器具の製造コストを安くすることができる。また、培養器具は天然高分子材料を素材とする糸によって形成されているから、組織為害性や毒性が低く、特異的分解酵素がないため分解されにくい。したがって、培養器具が培養した細胞に吸収される速度を遅くすることができるから、培養した細胞が所望の組織に成長するまで、培養器具を細胞が培養するための足場として確実に機能させることができる。そして、培養した細胞が所望の組織まで成長すれば、培養器具は成長した組織に完全に吸収されて消滅するので、本来の細胞のみによって形成された組織を形成することができる。
請求項３７の発明によれば、生体親和性材料として使用する天然高分子材料が、セルロースやキチンであるから、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができ、しかも培養器具の製造コストを安くすることができる。そして、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間培養しても、器具を安定した形態に保つことができる。
請求項３８の発明によれば、生体親和性材料として、生体吸収性合成高分子材料を使用しているので、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができる。しかも、所望の性質を有する培養器具を、完全に、そして簡単かつ安価に合成することができるから、培養器具の製造コストを安くすることができ、培養器具を安定して供給することができる。また、培養器具は生体吸収性合成高分子材料を素材とする糸によって形成されているから、細胞に吸収される吸収速度を調節することができる。したがって、培養器具を生体に移植した際に生体に吸収される速度を遅くすることも可能であるから、培養器具を培養する細胞に所望の時期に吸収させることができる。よって、培養する細胞が所望の組織に成長するまで、培養器具を足場として確実に機能させることができる。そして、所望の組織に成長すれば、培養器具は組織に完全に吸収されて消滅するか組み込まれるので、本来の組織に類似した組織を形成することができる。
請求項３９の発明によれば、生体親和性材料として使用する生体吸収性合成高分子材料が、ポリグリコール酸またはポリ乳酸を含んでいるから、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができ、しかも培養器具の製造コストを安くすることができる。そして、ポリグリコール酸とポリ乳酸を混合した生体吸収性合成高分子材料を使用すれば、両者の混合比率を変えることで、糸自体の強度や、糸が生体に吸収される吸収速度を調節することができるので、長期間培養しても、器具を安定した形態に保つことができ、細胞が所望の組織に成長するまで、培養器具を足場として確実に機能させることができる。
請求項４０の発明によれば、生体親和性材料として、純チタンやチタン合金を使用しているので、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができる。しかも、糸自体の強度が高くなるので、長期間培養しても、器具を安定した形態に保つことができる。基礎材料の表面にチタンをコーティングしたものを使用すれば、基礎材料の強度が低いものであっても、糸の強度を高くすることができるので、長期間培養しても、培養器具を安定した形態に保つことができ、細胞が所望の組織に成長するまで、培養器具を足場として確実に機能させることができる。
請求項４１の発明によれば、培養器具がシート状に形成された布状部材であるから、皮膚や骨、軟骨等の細胞を培養する足場として使用すれば、代用皮膚や軟骨シート、骨シート等として製造することができる。
請求項４２の発明によれば、布状部材が複数のシート状の層を有しているから、生体内と類似した層構造を有する培養器具とすることができる。よって、細胞を培養して所望の組織まで成長させれば、本来の組織に類似した層構造を有する組織を形成することができる。
請求項４３の発明によれば、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差するように設けられているので、層状の構造を有する組織を形成するときに使用すれば、本来の組織に類似した層構造を有する組織を形成することができる。
請求項４４の発明によれば、培養器具が中空な管状に形成された管状部材であるから、血管や消化管等を形成するときに使用すれば、本来の組織に類似した組織を形成することができる。
請求項４５の発明によれば、管状部材が複数の層を有しているから、管状部材の層構造を、器具を適応する組織と類似する層構造に形成すれば、血管や消化管等の層構造に類似した層構造を有する組織を形成することができる。
請求項４６の発明によれば、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差するように設けられているので、層状の構造を有する組織を形成するときに使用すれば、本来の組織に類似した層構造を有する組織を形成することができる。
請求項４７の発明によれば、管状部材がリリヤーン編によって形成されているから、繋ぎ目の無い中空な管状構造を有する組織、つまり、血管や消化管等に類似した組織を形成することができる。
請求項４８の発明によれば、管状部材が組紐構造を有しているから、繋ぎ目の無い中空な管状構造を有する組織、つまり、血管や消化管等に類似した組織を形成することができる。
請求項４９の発明によれば、人工組織は、細胞培養器具内の空間に未分化細胞が充填されたものであるから、人工組織を生体に移植すれば、移植された箇所の周辺組織が産出する細胞外マトリックス等の影響によって、未分化細胞が周辺組織に分化誘導される。したがって、人工組織が移植された箇所を、周辺組織と同等の細胞によって確実に再生させることができる。しかも、未分化細胞を充填しているから、人工組織を様々な箇所に適用することができる。また、未分化細胞として、移植される患者本人の細胞を利用すれば、移植免疫は働かないので、移植しても生体から排除されることを防ぐことができる。
請求項５０の発明によれば、培養器具内の空間にあらかじめ分化させるべき臓器固有の細胞外マトリックスを結合させて細胞を培養すれば、培養した細胞は、分化させるべき臓器の細胞に誘導される。そして、分化された培養細胞がその臓器特有の細胞外マトリックスを産生することによって培養器具内の空間が充満されているので、生体の組織に類似した、人工の臓器とすることができる。しかも、培養する細胞として、移植される患者本人の細胞を利用すれば、移植免疫は働かないので、移植しても生体から排除されることを防ぐことができる。
請求項５１の発明によれば、既に所望の臓器の細胞に分化した細胞を培養すれば、培養器具内の空間が、培養した細胞が産生する細胞外マトリックス、つまり臓器特有の細胞外マトリックスによって充満されているので、所望の臓器の組織に類似した、人工の臓器とすることができる。しかも、培養する細胞として、移植される患者本人の細胞を利用すれば、移植免疫は働かないので、移植しても生体から排除されることを防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は糸を平織りして形成された生体材料の概略説明図であって、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は拡大図である。図２はリリヤーン編みして形成された生体材料の概略説明図であって、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は拡大図である。図３はリリヤーン編みして形成された生体材料の概略説明図であって、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は拡大図である。図４は組紐構造を有する生体材料の概略説明図であって、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は拡大図である。
【００１２】
まず、本実施形態の生体材料について説明する。
図１〜図４に示すように、本実施形態の生体材料は、生体内に埋め込まれて使用される材料であり、糸を編んだり、組んだり、織ったりして形成されたものである。このため、本実施形態の生体材料には、材料を構成する糸同士の間に空間が形成される。すると、この生体材料を生体内に埋め込むと、生体の組織は、生体材料の表面だけでなく、組織の細胞や血管が糸同士の間の空間に入り込んだ状態で再生される。
よって、本実施形態の生体材料を使用すれば、生体材料が措置された組織に完全に埋め込まれ、組織と一体化した状態となるから、生体材料の生体親和性が高くなり、より迅速な組織の再生を促すことができる。そして、生体に適応する際に、生体材料と生体の組織とを容易に縫合することができるから、生体材料を周囲の組織に容易に固定することができる。
【００１３】
また、生体材料は、糸を編んだり、組んだり、織ったりして形成しているので、生体材料に対して伸縮性と柔軟性を付与することができる。そして、編み方等を変えることによって生体材料の伸縮量を調整することができるから、生体材料の伸縮量を適応する周辺組織と同等の伸縮量とすることができる。
よって、生体材料を、周辺組織と一体となって伸縮させることができるので、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。
【００１４】
さらに、糸を編んだり、組んだり、織ったりして生体材料を形成しているから、特定の方向に対する強度を持たせることができ、糸への組織液の浸透性も低下させることができる。このため、生体材料を構成する糸の素材がコラーゲン等のように生体に吸収されやすいものであっても、生体材料を生体に移植した際に、生体材料が生体に吸収される速度を遅くすることができる。
よって、生体材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができるから、組織をより確実に再生することができるし、再生された組織と周辺組織との間に違和感が発生することを防ぐことができる。
【００１５】
そして、生体材料に細胞外マトリックスを含浸させおけば、生体材料を措置した箇所の周辺細胞に対して細胞外マトリックスが作用して、周辺細胞の増殖や分化を促進させることができるから、組織の再生が早くなるし、より確実に組織を再生させることができる。
とくに、生体材料を適応する組織の細胞から産生された細胞外マトリックスを浸透させておけば、周辺組織の再生能をより高めることができるから、より迅速な組織の再生を促すことができる。
【００１６】
また、織物であれば平織やさをり織り等、編物であれば不完全なリリヤーン編み等、組物であれば不完全な組み紐等によって生体材料を形成すれば、生体材料をシート状に形成された布状材料とすることができる（図１）。すると、代用皮膚や軟骨シート、骨シート等として使用することができるから、皮膚や骨、軟骨、その他の組織や臓器等が欠損したり損傷した部分に適応する材料として好適な生体材料となる。
しかも、生体に適応する際に、生体材料と生体の組織とを容易に縫合することができるから、材料を周囲の組織に容易に固定することができる。
【００１７】
とくに、布状材料が複数のシート状の層を有するように形成して、その層構造が、生体材料を適応する組織と類似した層構造となるように形成すれば、組織をその層構造を維持した状態で再生させることができるので、より迅速に再生させることができる。例えば、皮膚であれば表皮と真皮の２層を有しているが、この各層に対応するような２層構造を有する生体材料を形成し、皮膚が欠損したり損傷した部分に適応すれば、欠損損傷部位を迅速かつ元の状態に近い状態で皮膚を再生させることができる。
【００１８】
さらに、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差するように設けておけば、高い強度を有しながら、生体材料の伸縮性を保つことができる。通常、皮膚等の層状構造を有する組織は各層における繊維の走行方向が互いに交差するような構造を有しているが、このような組織に、図１に示すような隣接する層の縦糸の走行方向が交差するように複数枚の平織の布状部材を重ねて形成された生体材料を適用すれば、より生体材料と組織の親和性が高くなるので、層状の形態を保った状態で組織を再生させることが容易になるし、組織の各層をより迅速に再生させることができる。
【００１９】
また、織物であれば平織りやさをり織り等、編物であればリリヤーン編や三つ編み等、組物であれば組紐等によって生体材料を形成すれば、生体材料を中空な管状に形成された管状部材とすることができる（図２〜図４）。すると、生体材料を代用血管や代用消化管等として使用することができるから、血管や食道等が欠損したり損傷した部分に適応する材料として好適な生体材料となる。
また、管状をしているので、血管や消化管などと容易に縫合が容易であり、両者の接合部分の形状を容易に一致させることができるから、生体材料を血管や消化管等に容易に固定することができる。
【００２０】
とくに、図２〜図４に示すように、リリヤーン編によって形成された生体材料や、組紐構造を有する生体材料の場合、その軸方向と交差する断面において、その外周および内周に布を縫い合わせて円筒状としたときのような繋ぎ目が存在しない。
このため、生体材料に、その円周方向において均一な伸縮性を保持させることができ、しかも、その軸方向にも伸縮性を保持させることができる。よって、生体材料を連結された血管等と一体となってスムースに屈曲させたり伸縮させたりすることができるので、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。
【００２１】
また、生体材料が、その半径方向に沿って複数の層を有するように形成して、その層構造が、生体材料を適応する組織と類似した層構造となるように形成すれば、組織をその層構造を維持した状態で再生させることができるので、より迅速に再生させることができる。例えば、血管であれば内膜、中膜、外膜の３層を有しているが、この各層に対応するような３層構造を有する生体材料を形成し、血管が欠損したり損傷した部分に適応すれば、欠損損傷部位を迅速かつ元の状態に近い状態で血管を再生させることができる。
さらに、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差するように設けておけば、高い強度を有しながら、生体材料の伸縮性を保つことができ、より生体材料と組織の親和性が高くなるので、層状の形態を保った状態で組織を再生させることが容易になるし、組織の各層をより迅速に再生させることができる。
【００２２】
つぎに、本実施形態の細胞培養器具について説明する。
本実施形態の細胞培養器具は、表面に細胞が播種された状態で培養液や擬似体液等に浸漬され、その表面において細胞を培養させるための培養床となるものである。この細胞培養器具は、糸を編んだり、組んだり、織ったりして形成されたものであるので、器具を構成する糸同士の間に空間を有している。
このため、器具を構成する糸同士の間の空間に培養する細胞を注入することができるから、培養する細胞を確実に器具に保持させておくことができる。しかも、培養液や擬似体液等は、糸同士の間の空間を通して器具内に侵入できるから、器具表面で培養されている細胞だけでなく、器具に接触している細胞や、器具の内部に位置する細胞にも、確実に新鮮な培養液を供給することができる。よって、器具に播種された細胞を、細胞の位置にかかわらず確実に培養することができる。
【００２３】
また、培養する細胞を器具の形状と同じ形状に培養することができるから、細胞を、所望の形態に成長させることができる。そして、細胞培養器具を構成する糸の素材に、コラーゲン等のように生体に完全に吸収されやすいものを使用すれば、培養に伴って、器具は細胞に吸収され、細胞培養器具と細胞を完全に置換させることができる。言い換えれば、細胞だけで形成された、細胞培養器具と同じ形状の組織を形成することができる。すると、その組織をそのまま生体に移植することも可能となるので、再生医療に利用することができる。
そして、細胞培養器具が糸を編んだり、組んだり、織ったりして形成されており、細胞培養器具が培養している細胞に吸収される速度を遅くなるので、培養している細胞が所望の形状の組織に成長するまで、確実に足場として機能させることができる。
【００２４】
さらに、細胞培養器具に細胞外マトリックスを含浸しておけば、細胞外マトリックスによって培養する細胞の増殖や分化が促進させることができる。
そして、所望の組織から産生された細胞外マトリックス、とくに培養する細胞から産生された細胞外マトリックスを浸透させておき、骨髄幹細胞等のような未分化細胞を培養すれば、所望の組織の細胞に分化誘導することができる。
【００２５】
また、織物であれば平織やさをり織り等、編物であれば不完全なリリヤーン編み等、組物であれば不完全な組み紐等によって細胞培養器具を形成すれば、シート状に形成された布状部材の細胞培養器具を形成することができる（図１参照）。すると、布状部材の培養器具を、皮膚や骨、軟骨等の細胞を培養する足場として使用すれば、代用皮膚や軟骨シート、骨シート等に適したシート状の組織を製造することができる。
【００２６】
そして、布状部材の細胞培養器を、複数のシート状の層を有するように形成すれば、生体内と類似した層構造を有する培養器具とすることができる。よって、細胞を培養して所望の組織まで成長させれば、本来の組織に類似した層構造を有する組織を製造することができる。
例えば、皮膚は表皮と真皮の２層を有しているが、２層構造を有する細胞培養器具を用いて皮膚細胞を培養すれば、２層構造を有する代用皮膚、つまり本来の皮膚と類似した構造を有する組織を製造することができる。
さらに、皮膚等の層状構造を有する組織は各層における繊維の走行方向が互いに交差するような構造を有しているから、細胞培養器具において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差するように設けておけば、より一層本来の組織の類似した構造を有する組織を製造することができる。
【００２７】
また、織物であれば平織りやさをり織り等、編物であればリリヤーン編や三つ編み等、組物であれば組紐等によって細胞培養器具を形成すれば、中空な管状に形成された管状部材の細胞培養器具を形成することができる（図２〜図３参照）。すると、管状部材の細胞培養器具を、皮膚や骨、軟骨等の細胞を培養する足場として使用すれば、血管や消化管等に適した管状の組織を製造することができる。
【００２８】
とくに、リリヤーン編によって形成された細胞培養器具や、組紐構造を有する細胞培養器具の場合、その軸方向と交差する断面において、その外周および内周に布を縫い合わせて円筒状としたときのような繋ぎ目が存在しないので、繋ぎ目の無い中空な管状構造を有する組織、つまり、血管や消化管等に類似した組織を製造することができる。
【００２９】
また、管状部材の細胞培養器具を、その半径方向に沿って複数の層を有するように形成すれば、組織と類似した層構造を有する細胞培養器具を形成することができる。よって、細胞を培養して所望の組織まで成長させれば、本来の組織に類似した層構造を有する組織を製造することができる。
例えば、血管であれば内膜、中膜、外膜の３層を有しているが、この各層に対応するような３層構造を有する細胞培養器具を使用して血管細胞を培養すれば、３層構造を有する代用血管、つまり本来の血管と類似した構造を有する組織を製造することができる。
さらに、血管等の層状構造を有する組織は各層における繊維の走行方向が互いに交差するような構造を有しているから、細胞培養器具において、隣接する層における糸の走行方向が互いに交差するように設けておけば、より一層本来の組織の類似した構造を有する組織を製造することができる。
【００３０】
つぎに、本実施形態の人工組織を説明する。
本実施形態の人工組織は、上述したように、未分化細胞を充填したものである。未分化細胞は、様々な組織の細胞に分化させることが可能であるから、本実施形態の人工組織を生体に移植すれば、移植された箇所の周辺組織が産出する細胞外マトリックス等の影響によって、人工組織内の未分化細胞が全て周辺組織の細胞に分化誘導される。すると、人工組織が移植された箇所を、周辺組織と同等の細胞によって確実に再生させることができる。
しかも、本実施形態の人工組織は、未分化細胞を充填しているから、一つの人工組織で、例えば皮膚と骨材の両方に使用することも可能であるし、人工組織に所望の組織の細胞外マトリックスを作用させた状態で人工組織の未分化細胞を培養すれば、所望の組織を製造することも可能である。
しかも、未分化細胞として移植される患者本人の細胞を利用すれば、人工組織を患者に移植しても移植免疫が働かないので、移植しても生体から排除されることを防ぐことができる。
【００３１】
また、未分化細胞を細胞培養器具内の空間に充填させるときには、細胞培養器具内の空間に直接未分化細胞を播種して充填させてもよいが、細胞培養器具の表面に未分化細胞を播種し、この未分化細胞を所定の培養条件で培養させれば、未分化な状態を保ったままで未分化細胞を増殖させることができる。この場合、未分化細胞によって細胞培養器具内の空間を確実に充満させることができるから、移植した際に、人工組織を適応した箇所の再生を速くすることができる。
例えば２０％牛胎仔血清、非必須アミノ酸混合液（Ｇｉｂｃｏ社）、ヌクレオシド溶液、２−メルカプトエタノールを含む、高グルコース添加ＤＭＥＭ培地中で、３７℃、５％二酸化炭素／９５％空気中の条件で未分化な骨髄細胞を培養すれば、培養された細胞は未分化な状態に維持することができるから、大量の未分化な骨髄細胞を移植することが可能となる。
なお、所定の条件を保てば、細胞培養器具内に細胞外マトリックスが充填されていても、未分化細胞を未分化な状態に維持したまま培養することができる。この場合、移植箇所の組織が産出する細胞外マトリックスを充填しておけば、人工組織を移植箇所に適応した際に、その箇所の再生をより一層速くすることができる。
【００３２】
つぎに、本実施形態の人工臓器を説明する。
本実施形態の人工臓器は、上述したような細胞培養器具を用いて細胞を培養し、所望の臓器まで成長させたものである。本実施形態の人工臓器を製造するときには、前述した人工組織と異なり、細胞培養器具内の空間にあらかじめ分化させるべき臓器の細胞外マトリックスを充填させおく。すると、細胞培養器具の表面に細胞を播種し、細胞を播種された細胞培養器具を培養液や擬似体液中に浸漬して細胞を培養すれば、培養された細胞は、分化させるべき臓器の細胞に誘導されるから、所望の臓器を確実に製造することができる。
しかも、培養する細胞として移植される患者本人の細胞を利用すれば、人工組織を患者に移植しても移植免疫が働かないので、移植しても生体から排除されることを防ぐことができる。
また、既に所望の臓器の細胞に分化している細胞を培養する場合は、細胞外マトリックスを充填しておかなくても、所望の臓器を確実に製造することができる。
【００３３】
つぎに、上述したような生体材料および細胞培養器具に使用される糸について詳細に説明する。
前記生体材料等は、糸を織ったりして形成されているが、その糸素材には、生体親和性の高い材料が使用されている。このため、生体材料を生体内に埋め込んだり、細胞培養器具の表面に細胞を播種して培養したりしても、周辺組織や培養する細胞となじみやすく、組織などが拒絶反応を示さない。よって、生体内に埋め込んでも生体等に悪影響を与えることを防ぐことができるし、細胞を培養しても確実に細胞を培養することができる。
【００３４】
この糸の素材としては、コラーゲンや天然高分子材料、生体吸収性合成高分子材料、純チタン、チタン合金など、生体との親和性が非常に高いものが適しているが、基礎材料の表面に生体親和性材料の表層が形成されたものであってもよい。例えば、生体親和性の低い基礎材料の表面に、チタンや、カルシウム化合物、コラーゲン等の層が形成されたものであってもよい。この場合、基礎材料と生体や細胞が直接接触しないので、生体等に悪影響を与えることを防ぐことができるし、生体から排除されることを防ぐことができる。
とくに、チタンやチタン合金をコーティングした糸を使用すれば、基礎材料の強度が低いものであっても、糸の強度を高くすることができるので、長期間、生体材料や細胞培養器具を安定した形態に保つことができる。よって、生体材料であれば、材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。細胞培養器具であれば、細胞が所望の組織に成長するまで、細胞培養器具を足場として確実に機能させることができる。
【００３５】
そして、コラーゲンや天然高分子材料、生体吸収性合成高分子材料、純チタン、チタン合金を糸の素材として使用すれば、以下のごとき効果が得られる。
【００３６】
まず、糸の素材をコラーゲンとした場合の効果を説明する。
コラーゲンは生体の組織を構成する要素であるから、生体や培養細胞との親和性が非常に高いので、生体材料や細胞培養器具の生体親和性をより高くすることができる。しかも、材料が適応される組織や培養される細胞の組成の近いコラーゲンを用いれば、さらに生体親和性を高めることができる。
また、生体材料の場合には、生体材料が埋め込まれた部分の組織には、コラーゲンのみが接触するので、生体材料が周辺組織となじみやすい。しかも、コラーゲンには周辺細胞を活性化し、分化を促進する作用あるから、生体材料が埋め込まれた周辺組織の再生を促進することができる。
細胞培養器具の場合には、培養する細胞を細胞培養器具に容易に結合させることができるし、細胞増殖や細胞分化が促進され、活発な組織を培養することができる。
さらに、糸の素材をコラーゲンのみで形成すれば、生体材料の場合には、組織が完全に再生されてしまえば、生体材料は再生した組織に完全に吸収されて消滅するので、生体材料が適応された領域を、本来の組織のみによって再生されさせることができる。細胞培養器具の場合には、細胞の増殖によって細胞培養器具は培養した細胞に完全に吸収されて消滅するので、必要な細胞のみで形成された組織や臓器を形成することができる。
さらに、糸が、生体吸収性材料を基礎材料としその表面にコラーゲンの表層を有するような構造の場合も同様に、生体材料が適応された領域を本来の組織のみによって再生されさせることができるし、必要な細胞のみで形成された組織や臓器を形成することができる。
そして、糸が、生体に吸収されない材料の表面にコラーゲンの表層を有するようなものであっても、組織が完全に再生されてしまえば、生体材料を再生した組織に完全に組み込むことができるから、生体材料が適応された領域を、本来の組織と同様に再生させることができるし、培養器具が組織や臓器に完全に組み込まれるから、本来の組織や臓器に類似した構造を有する組織や臓器を形成することができる。
【００３７】
そして、コラーゲンとして線維性コラーゲン、とくに材料が適応される組織や培養する細胞の組成に近いコラーゲン繊維を用いれば、生体材料や細胞培養器具の生体親和性をさらに高めることができる。
例えば、骨組織に適用したり、骨組織の細胞を培養する場合は、骨の細胞外マトリックスの主要成分であるＩ型コラーゲンを用いることにより、より一層生体親和性を高くすることができる。軟骨組織に適用したり、軟骨組織の細胞を培養する場合は、ＩＩ型コラーゲンの糸を用い、皮膚に適用したり、皮膚組織の細胞を培養する場合は、皮膚の細胞外マトリックスの成分と同様のＩ型コラーゲンと　ＩＩＩ型コラーゲンの混合コラーゲンの糸を用いることで、より一層生体親和性を高くすることができる。
さらに、糸を構成するコラーゲンの繊維の方向を一致させることができるから、生体材料を生体に移植した際に、生体材料が生体に吸収される速度を遅くすることができるから、生体材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。細胞培養器具であれば、細胞が所望の組織に成長するまで、細胞培養器具を足場として確実に機能させることができる。
【００３８】
さらに、コラーゲンとして複合型コラーゲン、とくに材料が適応される組織や培養する細胞の組成に近いコラーゲン繊維を用いれば、生体材料や細胞培養器具の生体親和性をさらに高めることができる。
例えば、Ｉ型コラーゲンと　ＩＩＩ型コラーゲンの混合コラーゲンであれば、皮膚や腱等の組織に適用する生体材料や、皮膚や腱の細胞を培養する細胞培養器具の素材として好適であるし、Ｉ型コラーゲン、　ＩＩＩ型コラーゲンに、基底膜のＩＶ型コラーゲンを混合した混合コラーゲンであれば肝臓などの臓器に適用する生体材料や、肝臓などの臓器の細胞を培養する培養器具の素材として好適である。さらに、上記の混合コラーゲンより複雑な組織特有の混合コラーゲンを使用すれば、その組織に適用する生体材料や、その組織の細胞を培養する細胞培養器具の素材として最適である。
【００３９】
なお、上述したようなコラーゲンとして、架橋処理したり、クロム処理などの補強処理をしたコラーゲンを使用すれば、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間、生体材料や細胞培養器具を安定した形態に保つことができる。
【００４０】
また、糸の素材を天然高分子材料とした場合の効果を説明する。
糸の素材を、例えばセルロースやキチン等の天然高分子材料とすれば、コラーゲンを素材とする糸に比べて安価に製造することができる。このため、天然高分子材料を素材とする糸によって生体材料や細胞培養器具を製造すれば、これらの製造コストを安くすることができる。そして、天然高分子材料を素材とする糸は、組織為害性や毒性が低く、特異的分解酵素がないため分解されにくいので、生体材料の場合には、材料を生体に移植した際に生体に吸収される速度を遅くすることができるから、材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。細胞培養器具の場合には、培養した細胞が所望の組織に成長するまで、その足場として機能させることができる。
そして、生体材料の場合、組織が完全に再生されてしまえば、生体材料は再生した組織に完全に吸収されて消滅するので、材料が適応された領域を、本来の組織のみによって再生させることができる。細胞培養器具の場合には、培養した細胞が所望の組織まで成長すれば、培養器具は組織に完全に吸収されて消滅するか組み込まれるので、本来の組織に類似した組織を形成することができる。
とくに、セルロースやキチンの場合には、他の天然高分子材料と比べて、生体親和性をより高くすることができ、しかも材料の製造コストを安くすることができるし、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間、材料を安定した形態に保つことができる。
【００４１】
つぎに、糸の素材を生体吸収性合成高分子材料とした場合の効果を説明する。
糸の素材を、例えばポリグリコール酸またはポリ乳酸を含む生体吸収性合成高分子材料とすれば、天然高分子材料を素材とする糸と比べても、安価に製造することができる。そして、所望の性質を有する生体吸収性合成高分子材料を完全に、そして簡単かつ安価に合成することができるから、所望の性質を有する生体材料や細胞培養器具を、確実に、しかも安定して供給することができる。
また、生体材料や細胞培養器具が、生体や細胞に吸収される吸収速度を調節することができる。よって、生体材料の場合には、生体に移植した際に、生体に吸収される速度を遅くすることも可能であるから、材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。同様に、細胞培養器具の場合には、培養した細胞が所望の組織に成長するまで、その足場として機能させることができる。
そして、組織が完全に再生されてしまえば、コラーゲンの糸や天然合成材料の糸と同様に、生体材料は再生した組織に完全に吸収されて消滅するので、材料が適応された領域を、本来の組織のみによって再生させることができるし、培養器具は組織に完全に吸収されて消滅するか組み込まれるので、本来の組織に類似した組織を形成することができる。
とくに、生体吸収性合成高分子材料が、その成分として、ポリグリコール酸またはポリ乳酸を含むものである場合には、両者の混合比率を変えることで、糸自体の強度や、糸が生体や細胞に吸収される吸収速度を容易に調節することができる。
【００４２】
つぎに、糸の素材を純チタンまたはチタン合金とした場合の効果を説明する。
糸の素材を、純チタンまたはチタン合金とすれば、コラーゲンや天然高分子材料、生体吸収性合成高分子材料を素材とする糸に比べて、糸自体の強度が格段に高くなるので、長期間、生体材料や細胞培養器具を安定した形態に保つことができる。
とくに、チタンは、金属であるため強度が高いが、軽量であり、しかも骨組織との生体親和性が高いという特徴を有しているので、チタンを素材とする糸によって形成された生体材料は、骨折部や骨欠損部等のように高い強度が必要とされる箇所であっても適用することができる。そして、骨組織が再生された後も、軽い上に再生骨の強度を維持することができるので、安定した治癒が期待できる。しかも、強度は高いけれども、糸を織ったりして形成されているものであるから、骨膜などと縫合できるので初期固定が良く、柔軟性も付与できる。
【００４３】
【実施例】
以下に、本発明の細胞培養器具、生体材料および人工組織の実施例を説明する。
【００４４】
まず、本発明の細胞培養器具の実施例を説明する。
なお、以下には、中空形状に形成された細胞培養器具を説明しているが、細胞培養器具の形状は以下の実施例に限定されるものではない。
さらになお、糸の素材としてコラーゲンと純チタンを使用した場合を説明しているが、糸の素材は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１）
コラーゲン糸を用いて中空形状、つまり筒状に形成された細胞培養器具の一実施例を説明する。
（１）コラーゲン縫合糸メイビック（製造：株式会社ニッピ）のサイズ３−０をリリヤーン編みによって筒状の細胞培養器具を作成する。
（２）上記の方法にて作成した筒状の細胞培養器具に、骨髄細胞を注入し、１０％牛胎児血清とアスコルビン酸を含むα−ＭＥＭ培養液中で培養した。
（３）骨髄細胞が増殖され、細胞培養器具と同形状の組織、つまり筒状の組織が形成された。
【００４６】
（実施例２）
純チタン糸を用いて筒状に形成された細胞培養器具の一実施例を説明する。
（１）純チタン製の糸サイズ３−０から組み紐の技術を用いて筒を作成する。
（２）組み紐の糸の数を調節して、直径の異なる３種類の筒を作成して、ミシンで縫い合わせて、多層構造を有する筒状の細胞培養器具を形成する。
（３）上記の方法にて作成した細胞培養器具を、骨髄細胞を注入し、１０％牛胎児血清とアスコルビン酸を含むα−ＭＥＭ培養液中で培養した。
（４）骨髄細胞が増殖され、細胞培養器具と同形状の組織、つまり筒状の組織が形成された。
【００４７】
つぎに、本発明の生体材料の実施例を説明する。
なお、以下には、皮膚代替用生体材料および骨補填用生体材料を説明しているが、生体材料の用途および形状は以下の実施例に限定されるものではない。
さらになお、糸の素材として生体吸収性合成高分子材料とコラーゲンを使用した場合を説明しているが、糸の素材は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
（実施例３）
生体吸収性合成高分子材料の糸を用いて形成された皮膚代替生体材料の一実施例を説明する。
（１）ポリＬ乳酸とポリグリコール酸混合素材糸のサイズ３−０を用いて、平織りによって布を作成する。
（２）５枚の布を繊維の走行が４５度ずれるように重ね合わせ、同一の縫合糸でミシン縫いを行い、皮膚代替生体材料を形成する。
（３）ラットの背中に皮膚の欠損部を作成し、その部分に皮膚代替生体材料を置き、周辺の皮膚と同一の縫合糸で縫合した。
（４）皮膚代替生体材料に沿って皮膚細胞が再生された。皮膚の再生過程において皮膚代替生体材料が皮膚細胞に吸収されており、再生された部分は、ラットの皮膚細胞に置換された。
【００４９】
（実施例４）
コラーゲンの糸を用いて形成された骨補填用生体材料の一実施例を説明する。
（１）コラーゲン縫合糸メイビック（製造：株式会社ニッピ）のサイズ３−０から、平織りによって布を作成する。
（２）５枚の布を繊維の走行が４５度ずれるように重ね合わせ、同一の縫合糸でミシン縫いを行い、多層構造を有する布状材料を形成する。
（３）予め骨芽細胞を培養し、細胞外マトリックスを産生させて、回収しておく。
（４）回収した細胞外マトリックスを上記布状材料に充填し、骨誘導能を有する骨補填用生体材料を形成する。
（５）ラットに骨欠損部を作成し、その部分に骨補填用生体材料を固定する。
（６）骨補填用生体材料に沿って骨細胞が再生された。骨の再生過程において骨補填用生体材料が骨細胞に吸収されており、再生された部分は、ラットの骨細胞に置換された。
【００５０】
つぎに、本発明の人工組織の実施例を説明する。
なお、以下には、人工皮膚を説明しているが、人工組織の用途および形状は以下の実施例に限定されるものではない。
さらになお、糸の素材としてコラーゲンを使用した場合を説明しているが、糸の素材は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５１】
（実施例５）
コラーゲン糸を用いて形成された人工皮膚の一実施例を説明する。
（１）コラーゲン縫合糸メイビック（製造：株式会社ニッピ）のサイズ３−０をさをり織りにて布を作成する。
（２）５枚の布を繊維の走行が４５度ずれるように重ね合わせ、同一の縫合糸でミシン縫いを行い、多層構造を有する布状材料を形成する。
（３）上記の方法にて作成した布状材料中に、骨髄細胞を注入し、培養装置にて培養した。このとき、骨髄細胞が未分化な状態を保つ条件で培養する。
（４）培養後、人工皮膚として、ラットの背中に形成された皮膚の欠損部に、皮膚移植を行う。
（５）人工皮膚が周辺の皮膚組織と一体化した状態で固定された。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、生体内に埋め込まれた時に生体の組織中の細胞や血管が材料の内部に自由に入り込むことができるから、生体親和性を高くすることができ、より迅速な組織の再生を促すことができる。また、材料を周囲の組織に容易に固定することができ、適応する組織と同じ方向にのみ伸縮しかつ適応する組織と同等の伸縮量を有する材料を形成することができ、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。さらに、生体材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項２の発明によれば、生体内に埋め込まれた時に生体の組織中の細胞や血管が材料の内部に自由に入り込むことができるから、生体親和性を高くすることができ、より迅速な組織の再生を促すことができる。また、材料を周囲の組織に容易に固定することができ、適応する組織と同じ方向にのみ伸縮しかつ適応する組織と同等の伸縮量を有する材料を形成することができ、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。さらに、生体材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項３の発明によれば、生体内に埋め込まれた時に生体の組織中の細胞や血管が材料の内部に自由に入り込むことができるから、生体親和性を高くすることができ、より迅速な組織の再生を促すことができる。また、材料を周囲の組織に容易に固定することができ、適応する組織と同じ方向にのみ伸縮しかつ適応する組織と同等の伸縮量を有する材料を形成することができ、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。さらに、生体材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項４の発明によれば、周辺細胞の増殖や分化を促進させることができ、材料を適応した箇所の組織の再生能を高めることができ、より迅速な組織の再生を促すことができる。
請求項５の発明によれば、生体内に埋め込んだときに、生体に悪影響を与えることを防ぐことができる。
請求項６の発明によれば、基礎材料の素材にかかわらず、生体内に埋め込んだときに、生体に悪影響を与えることを防ぐことができる。
請求項７の発明によれば、生体材料の生体親和性をより高くすることができ、生体材料が埋め込まれた周辺組織の再生を促進することができ、生体材料が適応された領域を、本来の組織のみによって再生させることができる。
請求項８の発明によれば、材料の生体親和性をより高くすることができ、適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項９の発明によれば、生体親和性材料として使用するコラーゲンが複合型コラーゲンであるから、材料の生体親和性をより高くすることができる。
請求項１０の発明によれば、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間、材料を安定した形態に保つことができる。
請求項１１の発明によれば、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間、材料を安定した形態に保つことができる。
請求項１２の発明によれば、材料の生体親和性をより高くすることができ、しかも材料の製造コストを安くすることができる。材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができ、材料が適応された領域を、本来の組織のみによって再生させることができる。
請求項１３の発明によれば、材料の生体親和性をより高くすることができ、しかも材料の製造コストを安くすることができ、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間、材料を安定した形態に保つことができる。
請求項１４の発明によれば、材料の生体親和性をより高くすることができ、しかも、材料の製造コストを安くすることができ、材料を安定して供給することができる。また、生体に吸収される吸収速度を調節することができ、材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。そして、材料が適応された領域を、本来の組織のみによって再生させることができる。
請求項１５の発明によれば、材料の生体親和性をより高くすることができ、しかも材料の製造コストを安くすることができる。糸自体の強度や、糸が生体に吸収される吸収速度を調節することができ、長期間、材料を安定した形態に保つことができ、材料を適応した箇所の組織が完全に再生するまで、材料を足場として確実に機能させることができる。
請求項１６の発明によれば、材料の生体親和性をより高くすることができ、長期間、材料を安定した形態に保つことができる。骨折部や骨欠損部等のように、高い強度が必要とされる箇所に適用することができ、初期固定が良く、安定した治癒が期待できる。
請求項１７の発明によれば、代用皮膚や軟骨シート、骨シート等として使用することができ、材料を周囲の組織に容易に固定することができる。
請求項１８の発明によれば、皮膚等を、その層構造を維持した状態で再生させることができ、より迅速に再生することができる。
請求項１９の発明によれば、高い強度を有しながら、生体材料の伸縮性を保つことができ、組織の各層をより迅速に再生することができる。
請求項２０の発明によれば、代用血管や代用消化管等として使用することができ、材料を血管や消化管等に容易に固定することができる。
請求項２１の発明によれば、血管や消化管等を、その層構造を維持した状態で再生させることができ、より迅速に再生することができる。
請求項２２の発明によれば、高い強度を有しながら、生体材料の伸縮性を保つことができ、組織の各層をより迅速に再生することができる。
請求項２３の発明によれば、管状部材に、その円周方向において均一な伸縮性を保持させることができ、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。
請求項２４の発明によれば、管状部材に、その円周方向において均一な伸縮性を保持させることができ、違和感や痛み、機能不全が生じることを防ぐことができる。
請求項２５の発明によれば、編んだ糸同士の間に、十分な空間を形成されているから、この空間に培養する細胞を注入することができ、しかも、細胞を確実に培養することができ、細胞を、所望の形態に成長させることができる。
請求項２６の発明によれば、組んだ糸同士の間に、十分な空間を形成されているから、この空間に培養する細胞を注入することができ、しかも、細胞を確実に培養することができ、細胞を、所望の形態に成長させることができる。
請求項２７の発明によれば、織られた糸同士の間に、十分な空間を形成されているから、この空間に培養する細胞を注入することができ、しかも、細胞を確実に培養することができ、細胞を、所望の形態に成長させることができる。
請求項２８の発明によれば、培養する細胞の増殖や分化を促進させることができ、未分化細胞を所望の組織の細胞に分化誘導することができる。
請求項２９の発明によれば、培養器具に培養する細胞を容易に結合させることができ、しかも、培養する細胞に悪影響を与えることを防ぐことができる。
請求項３０の発明によれば、基礎材料の素材にかかわらず、培養器具に培養する細胞を容易に結合させることができ、しかも、培養する細胞に悪影響を与えることを防ぐことができる。
請求項３１の発明によれば、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができ、培養する細胞となじみやすく、細胞増殖や細胞分化が促進され、活発な組織を培養することができる。必要な細胞のみで形成された組織や臓器を形成することができる。
請求項３２の発明によれば、生体親和性材料として使用するコラーゲンが線維性コラーゲンであるから、器具の生体親和性をより高くすることができる。
請求項３３の発明によれば、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができる。
請求項３４の発明によれば、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間細胞を培養しても、培養器具を安定した形態に保つことができる。
請求項３５の発明によれば糸自体の強度をより高くすることができ、長期間細胞を培養しても、培養器具を安定した形態に保つことができる。
請求項３６の発明によれば、培養器具の生体親和性をより高くすることができ、しかも培養器具の製造コストを安くすることができる。培養した細胞が所望の組織に成長するまで、培養器具を細胞が培養するための足場として確実に機能させることができる。そして、本来の細胞のみによって形成された組織を形成することができる。
請求項３７の発明によれば、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができ、しかも培養器具の製造コストを安くすることができ、糸自体の強度をより高くすることができ、長期間培養しても、器具を安定した形態に保つことができる。
請求項３８の発明によれば、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができ、しかも、培養器具の製造コストを安くすることができ、培養器具を安定して供給することができる。また、培養器具を培養する細胞に所望の時期に吸収させることができ、培養する細胞が所望の組織に成長するまで、培養器具を足場として確実に機能させることができる。そして、本来の組織に類似した組織を形成することができる。
請求項３９の発明によれば、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができ、しかも培養器具の製造コストを安くすることができ、糸自体の強度や、糸が生体に吸収される吸収速度を調節することができ、長期間培養しても、器具を安定した形態に保つことができ、細胞が所望の組織に成長するまで、培養器具を足場として確実に機能させることができる。
請求項４０の発明によれば、培養する細胞との生体親和性をより高くすることができ、しかも、長期間培養しても、器具を安定した形態に保つことができ、細胞が所望の組織に成長するまで、培養器具を足場として確実に機能させることができる。
請求項４１の発明によれば、皮膚や骨、軟骨等の細胞を培養する足場として使用すれば、代用皮膚や軟骨シート、骨シート等として製造することができる。
請求項４２の発明によれば、細胞を培養して所望の組織まで成長させれば、本来の組織に類似した層構造を有する組織を形成することができる。
請求項４３の発明によれば、層状の構造を有する組織を形成するときに使用すれば、本来の組織に類似した層構造を有する組織を形成することができる。
請求項４４の発明によれば、血管や消化管等を形成するときに使用すれば、本来の組織に類似した組織を形成することができる。
請求項４５の発明によれば、管状部材の層構造を、器具を適応する組織と類似する層構造に成形すれば、血管や消化管等の層構造に類似した層構造を有する組織を形成することができる。
請求項４６の発明によれば、層状の構造を有する組織を形成するときに使用すれば、本来の組織に類似した層構造を有する組織を形成することができる。
請求項４７の発明によれば、管状部材がリリヤーン編によって形成されているから、繋ぎ目の無い中空な管状構造を有する組織、つまり、血管や消化管等に類似した組織を形成することができる。
請求項４８の発明によれば、管状部材が組紐構造を有しているから、繋ぎ目の無い中空な管状構造を有する組織、つまり、血管や消化管等に類似した組織を形成することができる。
請求項４９の発明によれば、細胞培養器具が移植された箇所を、周辺組織と同等の細胞によって確実に再生させることができ、様々な箇所に適用することができる。
請求項５０の発明によれば、所望の臓器の組織に類似した、人工の臓器とすることができ、しかも、培養する細胞として、移植される患者本人の細胞を利用すれば、移植免疫は働かないので、移植しても生体から排除されることを防ぐことができる。
請求項５１の発明によれば、所望の臓器の組織に類似した、人工の臓器とすることができ、しかも、培養する細胞として、移植される患者本人の細胞を利用すれば、移植免疫は働かないので、移植しても生体から排除されることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】糸を平織りして形成された生体材料の概略説明図であって、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は拡大図である。
【図２】リリヤーン編みして形成された生体材料の概略説明図であって、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は拡大図である。
【図３】リリヤーン編みして形成された生体材料の概略説明図であって、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は拡大図である。
【図４】組紐構造を有する生体材料の概略説明図であって、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は拡大図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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