(57)【要約】  本発明は、第１、第２、および第３の区画を備える個別区画の少なくとも１つのセットと、個別区画のセットに含まれる区画を互いに分離する分離材料とを備え、個別区画の少なくとも１つのセットが、セットに含まれる区画が集合する少なくとも１つの交換領域を定め、直接連通が、個別区画の少なくとも１つのセットに含まれる区画の各々の間で互いに可能にされるように、少なくとも１つの交換領域に含まれる分離材料の少なくとも一部が構成される、体外での複雑な生体組織の再構成のための流体デバイスに関する。本発明は、本発明の流体デバイスの使用にも関する。本発明は、さらに、流体デバイスを備える灌流システムと、本発明の流体デバイスおよび／または灌流システムを用いた複雑な生体組織の再構成を含む体外での培養および／または共培養の細胞のための方法と、本発明の流体デバイスからの細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養、共培養、評価、抽出、および／または採取のための中空薄膜および中空薄膜の使用とにさらに関する。
2017501745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体外での複雑な生体組織の再構成のための流体デバイスであって、
少なくとも第１、第２、および第３の区画を備える、流路および／または微小流路のセットなど、個別区画の少なくとも１つのセットと、
個別区画の前記セットに含まれる前記区画を互いに分離する分離材料と
を備え、
前記個別区画の少なくとも１つのセットが、前記セットに含まれる前記区画が集合する少なくとも１つの交換領域を定め、
直接連通が、個別区画の前記少なくとも１つのセットに含まれる前記区画の各々の間で互いに可能にされるように、前記少なくとも１つの交換領域に含まれる前記分離材料の少なくとも一部が構成される、流体デバイス。
【請求項２】
前記分離材料が間質腔を包囲する、請求項１に記載の流体デバイス。
【請求項３】
前記分離材料が、流体またはゲルを含むように構成される流体流路である、請求項１または２に記載の流体デバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１つの交換領域に含まれる前記分離材料の少なくとも一部が、個別区画の前記少なくとも１つのセットに含まれる前記区画の各々の間で互いに、細胞遊走など、物質移動を可能にするように構成される複数の通路を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項５】
前記分離材料が、不浸透性、浸透性、および／または半浸透性の材料から作られる、請求項１から４のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項６】
前記分離材料が、生分解性材料から少なくとも一部作られる、請求項１から５のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項７】
前記少なくとも１つの交換領域における前記区画の各々の間の最小距離が、１０００μｍを超えず、好ましくは５００μｍを超えず、好ましくは４００μｍを超えず、好ましくは３００μｍを超えず、好ましくは１０μｍから２５０μｍまでの範囲内にある、請求項１から６のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項８】
個別区画の前記少なくとも１つのセットが第４の区画をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項９】
個別区画の２つ以上のセットを備え、前記セットの各々が少なくとも３つの区画を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項１０】
個別区画の第１のセットと個別区画の第２のセットとを少なくとも備え、前記第１のセットの前記区画のうちの少なくとも１つであって好ましくは２つが、前記第２のセットの一部でもある、請求項９に記載の流体デバイス。
【請求項１１】
前記第１の区画が、組織細胞を含む組織区画であり、
前記第２の区画が、循環系細胞を含む循環系区画であり、
任意で、前記第３の区画が、神経細胞を含む神経系区画である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項１２】
前記区画のうちの１つまたは複数が、
生物的および／もしくは非生物的な刺激、
物理的および／もしくは生物物理的な刺激、ならびに／または
化学的および／もしくは生化学的な刺激
を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項１３】
１つまたは複数の区画の内側面および／または外側面が、組織細胞、循環系細胞、神経細胞、およびそれらの組合せから選択される細胞の層で少なくとも一部被覆される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項１４】
前記１つまたは複数の区画の少なくとも一部被覆された内側面および／または外側面の少なくとも一部が、結合組織の層をさらに備える、請求項１３に記載の流体デバイス。
【請求項１５】
前記結合組織の層が、前記１つまたは複数の区画の内側面および／または外側面と、前記被覆する細胞の層との間に位置付けられる、請求項１４に記載の流体デバイス。
【請求項１６】
前記結合組織の層が、ＥＣＭ、間質細胞、生成物、および／または代謝産物を含む、請求項１４または１５に記載の流体デバイス。
【請求項１７】
前記区画および／または前記間質腔の少なくとも一方が、前記流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養および／もしくは共培養、評価、抽出、ならびに／または採取のための少なくとも１つの中空薄膜をさらに備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの中空薄膜が、請求項１３から１６に記載の前記被覆のうちの少なくとも１つに埋め込まれる、請求項１７に記載の流体デバイス。
【請求項１９】
前記中空薄膜が、浸透性および／または半浸透性の材料から作られる、請求項１７または１８に記載の流体デバイス。
【請求項２０】
前記中空薄膜が、生分解性材料から少なくとも一部作られる、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項２１】
前記流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養および／もしくは共培養、評価、抽出、ならびに／または採取のための、請求項１から２０のいずれか一項に記載の前記流体デバイスの使用。
【請求項２２】
再構成された組織以外の前記流体デバイスからの非細胞、単細胞、および／もしくは多細胞の有機体および／もしくは組織、物質、生成物、ならびに／または代謝産物の培養および／もしくは共培養、評価、抽出、ならびに／または採取のための、請求項１から２０のいずれか一項に記載の前記流体デバイスの使用。
【請求項２３】
請求項１から２０のいずれか一項に記載の流体デバイスを備える灌流システム。
【請求項２４】
複雑な生体組織の再構成を含む、細胞を体外で培養および／または共培養するための方法であって、
ａ）請求項２３に記載の灌流システムを提供するステップと、
ｂ）組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞を提供するステップと、
ｃ）媒体が前記流体デバイスを通じて流れるのを可能にするステップと、
ｄ）前記流体デバイスが媒体で満たされた時点で媒体の流れを停止するために、前記流体デバイスの入口ポートおよび出口ポートを閉じるステップと、
ｅ）前記流体デバイスの前記第１の区画に前記組織細胞を植えるステップと、
ｆ）前記流体デバイスの前記第２の区画に前記循環系細胞を植えるステップと、
ｇ）任意で、前記流体デバイスの前記第３の区画に前記神経細胞を植えるステップと、
ｈ）媒体が前記流体デバイスを通じて流れるのを可能にするために、前記流体デバイスの前記入口ポートおよび前記出口ポートを開けるステップと
を含む方法。
【請求項２５】
結合組織を提供し、前記第１の区画、前記第２の区画、および／または前記第３の区画の内側面および／または外側面を、前記組織細胞、前記循環系細胞、および／または前記神経細胞をそれぞれの区画に植える前に、前記結合組織で被覆するステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
複雑な生体組織の再構成を含む、細胞を体外で培養および／または共培養するための方法であって、
ａ）少なくとも３つの物理的に分離された流路を形成するための少なくとも３つの分離材料を提供するステップと、
ｂ）組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞を提供するステップと、
ｃ）前記組織細胞、前記循環系細胞、および前記神経細胞の各々を、前記少なくとも３つの分離材料のうちの１つの内側面および／または外側面に植えるステップと、
ｄ）前記植えられた少なくとも３つの分離材料を、請求項１から２０のいずれか一項に記載の流体デバイスへと配置するステップと、
ｅ）前記流体デバイスを灌流システムに連結するステップと、
ｆ）媒体が前記流体デバイスを通じて流れるのを可能にするステップと
を含み、
生物的、非生物的、物理的、生物物理的、化学的、および／または生化学的な刺激を、前記流路のうちの１つまたは複数に適用するステップをさらに含む方法。
【請求項２７】
請求項１から２０のいずれか一項に記載の前記流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の評価、抽出、および／または採取のための中空薄膜であって、浸透性および／または半浸透性の材料から作られる中空薄膜。
【請求項２８】
前記中空薄膜が生分解性材料から作られる、請求項２７に記載の中空薄膜。
【請求項２９】
組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養、共培養、評価、抽出、および／または採取のための、請求項２７または２８に記載の前記中空薄膜の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体外での複雑な生体組織の再構成のための流体デバイスおよび灌流システムに関する。本発明は、流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養および／もしくは共培養、評価、抽出、ならびに／または採取のための本発明の流体デバイスの使用にも関する。本発明は、再構成された組織以外の流体デバイスからの非細胞、単細胞、および／もしくは多細胞の有機体、組織、物質、生成物、ならびに／または代謝産物の培養および／もしくは共培養、評価、抽出、ならびに／または採取のための本発明の流体デバイスの使用に関する。本発明は、さらに、本発明の流体デバイスを用いた複雑な生体組織の再構成を含む体外での培養および／または共培養の細胞のための方法と、本発明の流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養、共培養、評価、抽出、および／または採取のための中空薄膜および中空薄膜の使用とにさらに関する。
【背景技術】
【０００２】
遺伝医学およびヒト遺伝学における進歩は、病気における遺伝学の影響のより詳細な理解を可能にした。大規模な共同研究プロジェクト（例えば、ヒトゲノムプロジェクト）は、正常なヒトの成長および生理機能における遺伝子の役割の理解に向けた基盤を構築し、個人間の遺伝的変異性の一部を説明する一塩基多型（ＳＮＰ）を明らかにし、多くの一般的な病気の遺伝的変異および遺伝的危険度を調べるためにゲノムワイド関連解析（ＧＷＡＳ）の使用を可能にした。
【０００３】
遺伝情報の使用は、決定、実施、および／または生成物が個々の患者に向けて調製される個人向けの医薬を開発するとき、すなわち、健康管理のカスタマイズにおいて、主要な役割を果たしている。個人向けの医薬の例は、例えば、腫瘍学の分野で見いだすことができ、そこでは、個人向けの癌管理は、遺伝的な乳癌および卵巣癌の症候群に係わる乳癌タイプ１（ＢＲＣＡ１）遺伝子および乳癌タイプ２（ＢＲＣＡ２）遺伝子における、疾患を引き起こす突然変異についての試験を含む。
【０００４】
さらに、個人向けの医薬は、臓器移植の分野でも見いだすことができる。移植医薬は、現代の医薬の最も困難で複雑な分野の１つである。医学的管理についての重要な分野の一部は移植による拒絶反応の問題であり、拒絶反応の間、身体は、移植された器官に免疫反応があり、おそらくは、移植失敗や、器官を移植者からすぐに除去する必要性をもたらす。可能なとき、移植による拒絶反応は、最も適切なドナーと移植者との組合せを決定するための血清型判定を通じて、および、免疫抑制剤の使用を通じて、低減され得る。再生医薬の新興分野は、科学者および生物工学者に、患者の自身の細胞（幹細胞、または、不全の臓器から抽出された細胞）から再成長される器官を作り出させることができる。
【０００５】
再生医薬は、身体がそれ自体で治癒できないとき、科学者が研究室において組織および器官を成長させ、それら組織および器官を安全に移植することを可能にする。重要なことは、再生医薬は、命を救うことができる臓器移植を必要とする患者の数と比べて、提供に利用可能な臓器が不足しているという問題を解決する可能性を有している。細胞の源に依存して、器官の細胞が患者の自身の組織または細胞に由来する場合、器官の移植による拒絶反応の問題を解決できる。しかしながら、再生医薬の現在の用途は限られており、器官の（再）構成はなおも労働集約型である。
【０００６】
また、例えば薬物発見といった、薬物の開発では、個人向けの医薬の役目が益々重要なことである。薬物開発は、費用が掛かり、労働集約型であり、時間が掛かる、倫理的に問題がある動物モデルの使用に依存するため、阻害されてきた。さらにより大きな懸念は、動物モデルは、ヒトで得られる結果をしばしば予測できないことであり、これは、薬物および栄養物の代謝、運搬、および経口吸収に関連する課題に対処するとき、特に問題である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｓａｔｏら、Ｓｉｎｇｌｅ  Ｌｇｒ５  ｓｔｅｍ  ｃｅｌｌｓ  ｂｕｉｌｄ  ｃｒｙｐｔ−ｖｉｌｌｕｓ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｉｎ  ｖｉｔｒｏ  ｗｉｔｈｏｕｔ  ａ  ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ  ｎｉｃｈｅ；  Ｎａｔｕｒｅ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、４５９（２００９）：  ２６２〜２６６頁
【非特許文献２】Ｙａｍａｍｏｔｏら、Ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ，  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ，  ａｎｄ  ｔｕｂｅ  ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｙ  ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ  ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒ  ｃｅｌｌｓ  ｉｎ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｔｏ  ｓｈｅａｒ  ｓｔｒｅｓｓ；  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ、９５（２００３）：  ２０８１〜２０８８頁
【非特許文献３】Ｂｏｎｄｕｒａｎｄら、Ｎｅｕｒｏｎ  ａｎｄ  ｇｌｉａ  ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍａｍｍａｌｉａｎ  ｅｎｔｅｒｉｃ  ｎｅｒｖｏｕｓ  ｓｙｓｔｅｍ  ｉｓｏｌａｔｅｄ  ｆｒｏｍ  ｆｏｅｔａｌ  ａｎｄ  ｐｏｓｔｎａｔａｌ  ｇｕｔ  ｃｕｌｔｕｒｅｓ；  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ａｎｄ  ｄｉｓｅａｓｅ、１３０  （２００３）：  ６３８７〜６４００頁
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、体外での複雑な生体組織の再構成のための流体デバイスを提供する。本発明の流体デバイスによって再構成される体外での複雑な生体組織が生体多細胞有機体の体内組織を厳密に模倣することが、提案される。本発明は、ここに、
−  少なくとも第１、第２、および第３の区画を備える、流路および／または微小流路のセットなど、個別区画の少なくとも１つのセットと、
−  個別区画のセットに含まれる区画を互いに分離する分離材料と
を備え、
−  個別区画の少なくとも１つのセットが、セットに含まれる区画が集合する少なくとも１つの交換領域を定め、
−  直接連通が、個別区画の少なくとも１つのセットに含まれる区画の各々の間で互いに可能にされるように、少なくとも１つの交換領域に含まれる分離材料の少なくとも一部が構成される、体外での複雑な生体組織の再構成のための流体デバイスを提供する。
【０００９】
本発明の流体デバイスは、簡単で洗練された細胞共培養体外モデルを提供し、そのモデルでは、例えば複雑な生体組織といった、ヒト、動物、および／または植物の組織の体外での再構成が、例えば構造（形態）および機能において、ヒト、動物、および／または植物の体内での組織の構造に厳密に似ている。本発明の流体デバイスは、異なる細胞培養（免疫細胞を含む）間の細胞の伝達が、流体デバイスにおいて接触分泌、傍分泌、および／または内分泌のシグナル伝達を模倣することで、直接的な接触、すなわち接触分泌シグナル伝達、短い距離にわたっての伝達、すなわち傍分泌シグナル伝達、および／または、比較的長い距離にわたっての伝達、すなわち内分泌シグナル伝達を介して可能にされるシステムを提供し、本発明は、生体多細胞有機体の組織の複雑な体内のような構造および機能を模倣する細胞共培養モデルを提供する。本発明の流体デバイスは、科学者／生物工学者に、例えば共培養、抽出、採取などを介した、体外で再構成された組織の形成された構造を評価させることができ、また、例えばゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクス、メタボロミクスなどを介して、体外で再構成された組織の機能を評価させることができる。本発明の流体デバイスは、さらに、再構成された組織以外の流体デバイスからの非細胞、単細胞、多細胞の有機体および／もしくは組織、ならびに／または、例えば腸内微生物叢、医用材料などの物質、生成物、および／もしくは代謝産物を培養、共培養、評価、抽出、および／または採取することを可能にする。技術的に知られているヒトおよび／または動物のモデルは、再構成された組織の構造と機能との両方と共に、ゲスト有機体および／または物質が研究できる体外のモデルを提供しない。実際、技術的に知られている体外モデルのいずれも、ヒトおよび／または動物の組織が、神経体液性調節を提供することで調節、調整、および統合される流体デバイスを提供しない。しかしながら、少なくとも第１、第２、および第３の区画を備える、個別区画の少なくとも１つのセットを備える本発明の流体デバイスは、ヒトおよび／または動物の組織の体外の再構成を提供、そこでは、再構成される（ことになる）組織が神経体液性調節によって調節される。
【００１０】
本明細書で用いられているように、「流体デバイス」は、個別区画の１つまたは複数のセットを備え、生体細胞の培養に適した任意の大きさまたは幾何学的配置の装置のことを指す。流体デバイスは、ここで以下に記載されている流体流れの範囲内で任意の量の流体を移動でき、例えば、流体デバイスは、微小流体デバイス、または、より大きな量の流体を移動できるデバイスであり得る。
【００１１】
さらに、本明細書で用いられているように、「直接連通」という用語は、個別区画の各々の間で細胞、化合物、生成物、および／または代謝産物を交換する可能性を指す。また、「直接連通」という用語は、例えば、軸索および／または樹状突起といった例の神経突起の形成によって、神経細胞を含む流路区画の外側に延びる神経細胞の可能性を指す。
【００１２】
本明細書で用いられているように、「区画」という用語は、基材内または基材上に配置される任意の毛細管、流路、管、または溝のことを指す。区画は、微小流路、すなわち、微小体積の液体を通過させるための大きさとされる流路であり得る。本発明の流体デバイスの区画は、任意の適切な形態を有してもよい。本発明の実施形態では、流体デバイスは個別区画の少なくとも１つのセットを備え、区画は、管状の流体デバイスを形成するために、実質的に管状である、または、平面状の流体デバイスを形成するために、実質的に矩形である。本発明の区画が、三角柱、五角柱、六角柱などでもよいことに留意されたい。異なる形態の組合せが用いられてもよいことにさらに留意されたい。本発明の実施形態では、流体デバイスは、実質的に管状の形態を有する個別区画の少なくとも１つのセットを備え、その個別区画のセットが、実質的に三角柱の形態を備えた区画と組み合わされる。
【００１３】
互いに連通している少なくとも３つの区画を備える個別区画の少なくとも１つのセットを流体デバイスが備える本発明による流体デバイスを提供することで、例えばヒトおよび／または動物の組織といった、（複雑な）生体組織の体外での再構成が、生体組織が体内で起こる方法、すなわち、自然に起こる方法と厳密に似ていることが、ここで提案される。生体組織の再構成の体内での方法を模倣することで、体外で再構成された生体組織は、体内の生体組織を、これまで知られている生体組織の再構成の体外での方法より厳密でより正確に模倣する。本発明の本質は、３つの個別区画の個別の特徴と、少なくとも３つの区画を分離する分離材料を通じて互いに伝達する可能性とによる、生体組織の再構成にある。組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞を互いに伝達させるために、再構成される生体組織の自然環境に厳密に似ている体外での細胞間環境を作り出すことが可能である。
【００１４】
さらには、個別の機能性を有する異なる個別区画を提供することで、例えばヒトといった、同じ特有の多細胞生命有機体から抽出された組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞に基づいて、組織を体外で再構成することが可能である。そのため、本発明の流体デバイスは、本発明の流体デバイスが細胞培養物質で植えられるたびに、特有の生体組織の再構成のための方法を提供する。結果として、本発明の流体デバイスによって構成された組織は、多細胞生命有機体の自然の組織に厳密に似ることができ、そのため、科学者／生物工学者に、例えば皮膚、胃、腸、筋肉、骨、脂肪組織などの異なる種類の組織および／または器官を成長させることができ、また、再構成された組織以外の非細胞、単細胞、多細胞有機体、組織、ならびに／または、科学的および産業上の要求のための物質の培養を支援させることができる体外での代替の方法を提供することができる。本発明の流体デバイスが、例えば、ヒトおよび／または動物の組織などの哺乳類の組織といった、任意の種類の生体組織を構成できることに留意されたい。
【００１５】
また、本発明の流体デバイスは、特定の個人に対して最も見込みのある処置治療を選択するために、科学者／生物工学者に、患者特有の組織を構成させることができる。本発明の流体デバイスが、最も見込みのある薬物候補を選択するために、薬物開発で用いられ得る複雑な生体組織を構成するための方法もさらに提供する。したがって、ヒト組織の体外での再構成のための本発明の流体デバイスの使用は、薬物発見における動物モデルの適用を縮小および／または置換できる。本発明の流体デバイスによって提供された組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞の共培養は、科学者／生物工学者に、所望の種類の体内でのような生体組織を体外で設計させることができ、そのため、今日まで用いられてきた体内および／または体外のモデルと比較して、所望の多細胞有機体薬物のより見込みのある試験モデルを提供する。
【００１６】
組織細胞は、例えばヒトおよび／または動物の組織細胞といった、幅広い様々な生体組織を含み得る。組織細胞は、初代細胞、細胞、培養細胞、継代細胞、不死化細胞、遺伝子導入細胞、遺伝的改変細胞、癌細胞または癌のある多細胞有機体からの細胞、病気または疾患のある多細胞有機体からの細胞、幹細胞、胚幹細胞（ＥＳＣ：Ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ  Ｓｔｅｍ  Ｃｅｌｌ）、人工多能性幹細胞（ＩＰＳＣ：Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ  Ｓｔｅｍ  Ｃｅｌｌ）、組織特有の前駆／幹細胞から成る群から選択され得る。組織細胞は、所望の多細胞有機体の組織および／またはオルガノイド、すなわち、器官に似ている構造に由来する細胞から選択されてもよい。
【００１７】
血液、血管、および／またはリンパ系の細胞などの循環系細胞は、初代血液および／または（リンパ）内皮細胞、初代血液周皮細胞、細胞、培養細胞、継代細胞、不死化細胞、遺伝子導入細胞、遺伝的改変細胞、癌細胞または癌のある多細胞有機体からの細胞、病気または疾患のある多細胞有機体および／またはオルガノイドからの細胞、幹細胞、ＥＳＣ、ＩＰＳＣ、組織特有の前駆／幹細胞、末梢血単核球細胞（ＰＢＭＣ）、形質細胞様樹状細胞（ＰＤＣ）、骨髄樹状細胞（ＭＤＣ）、Ｂ細胞、マクロファージ、単球、ナチュラルキラー細胞、ＮＫＴ細胞、ＣＤ４＋Ｔ細胞、ＣＤ８＋Ｔ細胞、顆粒球またはその前駆体から成る群から選択され得る。循環系細胞は、所望の多細胞有機体に由来してもよい。
【００１８】
神経細胞は、初代細胞、細胞、培養細胞、継代細胞、不死化細胞、遺伝子導入細胞、遺伝的改変細胞、癌細胞または癌のある多細胞有機体からの細胞、病気または疾患のある多細胞有機体および／またはオルガノイドからの細胞、幹細胞、ＥＳＣ、ＩＰＳＣ、組織特有の前駆／幹細胞、単極または偽単極の細胞、双極細胞および／または多極細胞（例えば、ゴルジＩ型およびゴルジＩＩ型）から成る群から選択され得る。神経細胞は、さらに、かご細胞、ベッツ細胞、ルガロ細胞、中型有棘神経細胞、プルキンエ細胞、錐体細胞、レンショー細胞、単極刷子細胞、顆粒細胞、前角細胞または紡錘細胞から成る群から選択され得る。神経系細胞も、所望の多細胞有機体に由来してもよい。
【００１９】
分離材料は、不浸透性、浸透性、および／または半浸透性の材料から作られてもよい。分離材料が不浸透性材料から作られる場合、分離材料は、複数の小孔および／または通路を有する少なくとも１つの領域を備えてもよい。複数の小孔を有する領域が、先に定められているように、少なくとも交換領域に配置されることに留意されたい。少なくとも３つの区画が、複数の小孔を有する少なくとも１つの領域を備える材料から作られる分離材料によって分離される流体デバイスを提供することで、３つの区画は、少なくとも３つの区画が集合する少なくとも１つの交換領域において互いに連通できる。小孔の大きさは、伝達が一方向または二方向であるように選択され得る。異なる区画間の小孔のパターンは、分離材料が作られ得る材料の異なる領域が、材料の浸透性に関して異なる機能性を提供するように選択され得る。第１の区画と第２の区画とを連結する小孔が、第２の区画と第３の区画とを連結する小孔の大きさと比較して異なり、さらには第３の区画と第１の区画とを連結する小孔の大きさと比較して異なるような方法で、小孔の大きさを定めることも可能である。
【００２０】
分離材料が、先に定められた少なくとも１つの交換領域において少なくとも３つの区画を互いに分離することで作られ得る材料における小孔の開口は、再構成される組織の特定の要求に依存する。好ましくは、分離材料によって構成される領域の小孔は、直径において約０．５μｍから約１０μｍの間であり得る。好ましくは、材料の小孔は、直径において約８μｍまたは約１μｍであり得る。材料を横切る細胞の移動（例えば、走化性および／または運動性の研究）が望まれる場合、約５μｍの小孔が特に有用である。すでに先に記載したように、材料の小孔は、材料の単位面積ごとに変えられてもよい。さらに、材料の小孔は、不規則および／または規則的に離間されてもよい。小孔間の距離が変わってもよい。好ましくは、材料における小孔同士は、０．１μｍもしくはさらに離れてもよく、より好ましくは１μｍ離れて、５μｍ離れて、１０μｍ離れて、１５μｍ離れて、２０μｍ離れて、２５μｍ離れて、５０μｍ離れて、１００μｍ離れて、１０００μｍ離れて、またはさらに離れてもよい。
【００２１】
複数の小孔を有する領域は、例えば、薄膜、マイクロキャリアビーズ、自己形成のマイクロおよびナノの流体デバイス、またはマトリックスといった、浸透性および／または半浸透性の材料から作られてもよい。すでに先に説明したように、浸透性および／または半浸透性の材料の浸透性は、異なる区画間で変えられてもよい。また、浸透性および／または半浸透性の材料の浸透性は、浸透性および／または半浸透性の材料自体の単位面積ごとに変えられてもよい。分離材料は浸透性および／または半浸透性の材料から形成されてもよく、例えば、先に記載したような材料全体が、浸透性および／または半浸透性から成る。ここでも、浸透性および／または半浸透性の材料の浸透性と、浸透性および／または半浸透性の材料の浸透性のパターンとは、異なる区画の間で変えられてもよいことに留意されたい。
【００２２】
少なくとも３つの区画を互いに分離する先に定められた浸透性および／または半浸透性の材料は、少なくともセットに含まれる区画が集合する交換領域において、浸透性および／または半浸透性のマトリックスの形成を有してもよい。好ましくは、浸透性および／または半浸透性のマトリックスは、マトリックスが少なくとも３つの区画と直接的に連結しているような方法で位置付けられ得る。このようなマトリックスの使用は、平面状の流路構造を有する流体デバイスに特に適用可能であり、その平面状の流路構造では、流体デバイスが少なくとも３つの異なる区域へと分割され、分離材料がＴ字、Ｘ字、Ｈ字、Ｕ字、またはＹ字で成形された形態を有する少なくとも３つの区画を分離するマトリックスを備える。マトリックスは、好ましくは、分離材料の交換領域に、すなわち、少なくとも３つの区域を互いに連通させることができる接合領域に位置付けられ得る。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態では、分離材料は、間質腔を包囲するように構成される。間質腔は、好ましくは、少なくとも３つの区画の間に位置付けられ、流体またはゲルを含むように構成される流体流路の形態を有してもよい。少なくとも１つの交換領域に含まれる、例えば流体流路といった分離材料の少なくとも一部が、個別区画の少なくとも１つのセットに含まれる区画の各々の間で互いに、細胞遊走など、物質移動を可能にするように構成される複数の通路を備えることに留意されたい。複数の通路は、流体流路に設けられている小孔の形態を有してもよく、または、例えば流路の形態の、区画および分離材料が、流体デバイスが形成される適切な材料に埋め込まれる場合、柱の形態を有してもよい。
【００２４】
分離材料は、生分解性または非生分解性の材料から少なくとも一部作られてもよい。別の言い方をすれば、複数の小孔を有する少なくとも１つの領域を備える分離材料の材料は、生分解性または非生分解性であってもよい。材料の生分解性は、異なる区画の間で変えられてもよい。少なくとも３つの区画が生分解性材料によって分離されている少なくとも３つの個別区画を備える流体デバイスを提供することで、本発明は、そのおかげで、例えば哺乳類の器官といった複雑な生体組織を再構成するために、生分解性材料の複雑な構造を設計する能力を提供する。少なくとも３つの区画を分離する材料が生分解性材料から作られている流体デバイスを提供することで、その結果生じた再構成された組織は、複数の小孔を有する分離材料および／または領域（例えば、薄膜および／またはマトリックス）がもはや存在しなくなる三次元構造を有する可能性がある。
【００２５】
本発明の流体デバイスの少なくとも３つの区画の構造は、例えば複数の小孔を有する少なくとも１つの領域を備える材料といった分離材料によって互いに分離される少なくとも３つの区画を備える三次元流体デバイスを実際にプリントするために、三次元プリンタを用いる知的設計ユニット、例えばコンピュータを用いることで、設計されてもよい。しかしながら、エッチング、機械加工、またはマイクロマシニングなどの他の方法も、同様に適切であり得る。組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞を対応する区画および／または流路に植えた後、組織は、三次元の方法で再構成され得る。例えば複雑な生体組織のこのような三次元の構成は、例えば、器官移植のために用いられ得る患者特定の組織で再構成される皮膚または腸などの器官といった、患者特定の複雑な組織を、科学者／生物工学者に体外で再構成させることができる。
【００２６】
なおもさらには、本発明の流体デバイスは、例えば、半浸透性および／または浸透性の材料を少なくとも一部備える固体材料へと穿孔を提供することで、個別区画の少なくとも１つのセットが作り出される半浸透性および／または浸透性の材料を少なくとも一部含む固体材料によって形成され得る。
【００２７】
本発明の実施形態では、流体デバイスは個別区画の少なくとも１つのセットを備え、セットに含まれる少なくとも３つの区画の各々が、区画の内部を包囲する内側面と、少なくとも２つの他の区画の外側面の少なくとも一部と面する、区画の内側面に隣接する外側面とを定める。このような実施形態では、少なくとも３つの区画は、少なくとも２つの他の区画から物理的に分離されるそれぞれの区画を包囲する、例えば先に記載した浸透性および／または半浸透性の薄膜といった材料を用いて、形成されてもよい。結果として、少なくとも３つの物理的に分離された区画を包囲する材料は、互いに異なってもよい。物理的に分離された区画の外側面の少なくとも一部は、互いに最小の距離に位置付けられてもよい。好ましくは、少なくとも１つの交換領域において、例えば区画の外側面といった、区画の各々の間の最小距離は、１０００μｍを超えない。本発明のなおもさらに好ましいとされる実施形態では、最小距離は、５００μｍを超えず、好ましくは４００μｍを超えず、好ましくは３００μｍを超えず、または、好ましくは１０μｍから２５０μｍまでの範囲内にある。
【００２８】
本発明の好都合な実施形態では、１０００μｍより大きい外側面間の最小距離によって、分離された区画間の直接的な接触連通（例えば、接触分泌シグナル伝達）が妨げられるため、物理的に分離された区画の外側面間の最小距離は１０００μｍを超えない。好ましくは、物理的に分離された区画の外側面間の最小距離は、０μｍから約５００μｍまでの範囲であり得る。より好ましくは、物理的に分離された区画の外側面間の最小距離は、約５μｍから約１０μｍまでの範囲であり得る。本発明のさらに好都合な実施形態では、物理的に分離された区画の外側面の少なくとも一部は、少なくとも他の２つの区画の外側面の少なくとも一部と接触する面、すなわち、０μｍの物理的に分離された区画の外側面間の最小距離を備えてもよい。
【００２９】
先にすでに指示したように、流体デバイスの分離材料は、間質腔を包囲してもよい。しかしながら、本発明のさらなる実施形態では、流体デバイスは、少なくとも３つの区画の外側面によって包囲される少なくとも１つの間質腔を備えてもよい。間質腔は、少なくとも３つの区画の外側面間に自然に形成されてもよい。さらなる実施形態では、少なくとも１つの間質腔が、例えば間質腔を形成する間質液に含まれるシグナル分子といった、間質細胞、生成物、および／または代謝産物を受け入れるために配置される。
【００３０】
間質腔は、例えば第１、第２、および／もしくは第３の区画へと含まれる細胞、ならびに／または、分離材料の表面および／もしくは内部に含まれる間質細胞によって生成される基底膜および／または間質液といった、細胞外マトリックス（ＥＣＭ：ＥｘｔｒａＣｅｌｌｕｌａｒ  Ｍａｔｒｉｘ）を備え得る。本発明の実施形態では、間質細胞は、結合組織の定住および遊走する初代細胞、細胞、培養細胞、継代細胞、不死化細胞、遺伝子導入細胞、遺伝的改変細胞、癌細胞または癌のある多細胞有機体からの細胞、病気または疾患のある多細胞有機体および／またはオルガノイドからの細胞、幹細胞、ＥＳＣ、ＩＰＳＣ、組織特有の前駆／幹細胞、線維芽細胞、線維細胞、細網細胞、腱細胞、筋線維芽細胞、含脂肪細胞、メラニン細胞、肥満細胞、マクロファージから成る群から選択され得る。結合組織の細胞は、所望の多細胞有機体に由来してもよい。
【００３１】
生成物および／または代謝産物は、例えば腸内微生物叢や老廃物といった、糖、塩、脂肪酸、アミノ酸、コエンザイム、シグナル分子、ホルモン、神経伝達物質、粘液、単細胞、多細胞、および／または非細胞の有機体と共に、例えば腸の内容物および／または病原体微生物叢といった、ヒト、動物、および／またはゲスト有機体からの老廃物および／または細胞代謝産物を含む水溶媒をさらに含んでもよい。
【００３２】
間質液は、血漿タンパク質のない血漿をさらに含んでもよく、例えば白血球といった、一部の種類の遊走細胞を含んでもよい。
【００３３】
本発明のさらなる実施形態では、少なくとも１つの間質腔は少なくとも１つの流体流路を備えており、その流体流路は、個別区画の少なくとも１つのセットと連通している。
【００３４】
間質腔は、流体流路の各々が個別区画の少なくとも１つのセットと連通している複数の流体流路の全体から形成され得る。好都合には、流体流路は、例えば間質液といった、間質細胞、生成物、および／または代謝産物を受け入れるために配置され得る。少なくとも１つの流体流路を備える間質腔を提供することで、本発明は、科学者／生物工学者に、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の配置と、それによるアクセス性とが制御可能であるより複雑な流体デバイスを設計させることができる。本発明のさらなる実施形態では、流体流路は、例えば薄膜といった、浸透性および／または半浸透性の材料から作られる。本発明の流体流路は、生分解性または非生分解性の材料から作られてもよい。間質液流路の材料の小孔開口、多孔性、および／または分画分子量（ＭＷＣＯ：Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｗｅｉｇｈｔ  Ｃｕｔ  Ｏｆｆ）は、間質腔から分離するのが望まれる化合物の大きさに依存する。流体流路が、任意で、例えば間質液といった生成物および／または代謝産物を含む流体流路の浸透性を定めることで、組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞のアクセスが制御され得る。
【００３５】
本発明の実施形態では、個別区画の前記少なくとも１つのセットが第４の区画をさらに備えてもよい。
【００３６】
本発明のさらなる実施形態では、流体デバイスは個別区画の２つ以上のセットを備えてもよく、セットの各々が少なくとも３つの区画を備える。各々のセットにおいて、分離された区画が、少なくとも１つの交換領域において互いに直接連通しており、任意選択で、個別区画の２つ以上のセットが互いに直接連通していることに留意されたい。本発明の流体デバイスが少なくとも３つの区画の１つの具体的なセットに制限されていないため、例えば器官といった複雑な生体組織の再構成は、本発明の流体デバイスによって提供される可能性のうちの１つである。患者特定の健康な身体組織と、特定の病気で影響を受けている患者特定の身体組織とを、単一の流体デバイスで再構成することも可能である。このような流体デバイスは、影響を受けた組織が治療され、患者の健康な身体組織が選択された処置によって影響を受けない最適な患者特有の治療を選択するときに、有用であり得る。
【００３７】
本発明のさらなる実施形態では、流体デバイスは、個別区画の第１のセットと個別区画の第２のセットとを少なくとも備え、第１のセットの区画のうちの少なくとも１つであって好ましくは２つが、第２のセットの一部でもある。１つまたは複数の区画を個別空間の第１および第２のセットの一部とさせることで、セット間の直接的な連通がより起こりやすい。
【００３８】
本発明の流体デバイスと共に個別区画の少なくとも１つのセットは、好ましくは平面状および／または管状の形態である、任意の具体的な形態を有してもよい。流体デバイスは、任意の耐圧性の毛細管、流路、管、溝、室、容器、タンクなどであり得る。平面状の形とされた流体デバイスは、例えば蛍光顕微鏡法によって、共培養の動的で（すなわち、生きている）視覚的な制御を実施するために、例えば、経上皮電気抵抗を用いて、組織の完全性および／もしくは浸透性を評価するために、ならびに／または、例えば、ヘマトキシリンおよびエオシンの染色および／もしくは免疫蛍光検査法を用いることで、形態を評価するために、好ましいとされることに留意されたい。管状の形とされた流体デバイスは、細胞と共に、本発明の流体デバイスからの非細胞、単細胞、多細胞の有機体、組織、物質、生成物、および／または代謝産物を抽出するのに好ましいとされることにさらに留意されたい。
【００３９】
別の態様では、本発明は、第１の区画が、組織細胞を含む組織区画であり、第２の区画が、循環系細胞を含む循環系区画であり、任意で、第３の区画が、神経細胞を含む神経系区画である、先に記載した流体デバイスに関する。
【００４０】
本発明の１つまたは複数の区画は、生物的、非生物的、物理的、生物物理的、化学的、および／または生化学的な刺激を（さらに）含んでもよい。生物的刺激は、バクテリアおよび免疫細胞など、生物もしくは生命有機体を含んでもよく、生物もしくは生命有機体に関連してもよく、または、生物もしくは生命有機体に由来してもよく、一方、非生物的刺激は、生物もしくは生命有機体を含まない、生物もしくは生命有機体に関連しない、または、生物もしくは生命有機体に由来しない。物理的刺激は、紫外線、圧力、温度、およびそれらの組合せを含んでもよく、一方、生物物理的刺激は、例えば、膜の電位を変更することで、細胞膜に含まれる受容体と相互作用する作用薬または拮抗薬の化合物を用いることによる、細胞膜の刺激／活性化を指す。化学的刺激は、活性薬剤成分または、酸素または一酸化窒素など、天然活性薬剤から選択されてもよく、一方、生化学的刺激は、サイトカインなど、生物もしくは生命有機体に由来する化学的薬剤から選択されてもよい。
【００４１】
実施形態では、１つまたは複数の区画の内側面および／または外側面が、組織細胞、循環系細胞、任意で神経細胞、およびそれらの組合せから選択される細胞の層で少なくとも一部被覆される。好都合な実施形態では、例えば組織区画といった第１の区画は、組織細胞の層で少なくとも一部被覆される。別の好都合な実施形態では、例えば循環系区画といった第２の区画は、好ましくは毛細血管内皮を形成する循環系細胞の層で少なくとも一部被覆される。このような毛細血管内皮は、循環系区画の内側面および／または外側面の全体を循環系細胞の層で被覆することで、または、循環系区画自体の中で循環系細胞によって毛細血管内皮を形成することで、形成されてもよい。毛細血管内皮は、生分解性材料で作られた循環系区画の外側面を、血球および／または微小血管細胞で被覆することで形成されてもよい。任意で、例えば神経系区画といった第３の区画の内側面および／または外側面が、神経細胞の層で少なくとも一部被覆されてもよい。
【００４２】
本発明の実施形態では、区画のうちの１つの少なくとも一部被覆された内側面および／または外側面の少なくとも一部が、少なくとも２つの他の区画の内側面および／または外側面の少なくとも一部に連続している。この文脈において、「連続している」という用語は、異なる区画の内側面および／または外側面が、例えば、区画の外側面によって包囲される間質腔を任意で含む分離材料といった、共通の境界を共有する。
【００４３】
本発明のさらなる実施形態では、１つまたは複数の区画の少なくとも一部被覆された内側面および／または外側面の少なくとも一部が、結合組織の層をさらに備えてもよい。好ましくは、結合組織は、少なくとも１つの区画の内側面および／または外側面と、組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞から選択される細胞の層との間に位置付けられる。結合組織の層は、ＥＣＭ、間質細胞、生成物、および／または代謝産物を含んでもよい。結合組織の層が、組織細胞、循環系細胞、および神経細胞から選択される細胞を、区画の内側面および／もしくは外側面に接着するために、ならびに／または、例えば、浸透性および／もしくは半浸透性の膜の例など、先に記載した浸透性および／もしくは半浸透性の材料といった、複数の小孔を備える領域に接着するために、例えば線維芽細胞を用いることによって、接着性を有するように、結合組織はさらに選択されてもよい。
【００４４】
他の接着材料が、組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞から選択される細胞を、１つまたは複数の区画の内側面および／または外側面に接着するために同じく用いられてもよい。好ましくは、細胞を１つまたは複数の区画の内側面および／または外側面に接着するために用いられる材料は、生体適合性のある材料から選択される。接着材料は、好ましくは、流路の内側面および／または外側面に、ゲル、溶液、ヒドロゲル、マイクロキャリアビーズ、自己形成のマイクロおよびナノの流体デバイス、または、区画の表面が作られる材料への結合を介して、もしくは、その結合なしで区画の内側面および／または外側面に接着する他の組成として、適用される。
【００４５】
本発明の実施形態では、接着材料は、例えば共有結合または架橋を介して、区画の内側面および／または外側面に化学的につなげられる。他の実施形態では、分離材料に含まれる薄膜が、薄膜に埋め込まれた接着材料で作り出される（例えば、重合される）。他の実施形態では、接着材料は、組織細胞の表面における分子によって結合される分子であり得る。さらなる実施形態では、接着材料は、組織細胞の表面における分子に結合する分子であり得る。
【００４６】
好ましくは、接着剤被覆材料は、限定されることはないが、コラーゲン、ラミニン、プロテオグリカン、ビトロネクチン、フィブロネクチン、フィブリン、ポリ−Ｄ−リジン、エラスチン、ヒアルロン酸、グリコサミノグリカン、インテグリン、ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、ＤＮＡ、多糖、ＭＡＴＲＩＧＥＬ（商標）、細胞外マトリックス、例えば自己形成ペプチドＰｕｒａｍａｔｒｉｘ（商標）といった合成および／または天然の自己形成ゲル、ならびにそれらの組合せから成る群から選択される。
【００４７】
本発明の実施形態では、接着材料は、哺乳類から取得され得る、または、トランスジェニック生物から合成もしくは取得され得る。好ましくは、接着材料は、哺乳類、例えば、ネズミ科、霊長類、またはヒトを起源とする。さらに、接着材料の濃度は変わってもよい。好ましくは、接着材料は、約１０μｇ／ｍＬから約約１０００μｇ／ｍＬまでの範囲の濃度で存在し、より好ましくは１０μｇ／ｍＬ、５０μｇ／ｍＬ、１００μｇ／ｍＬ、２００μｇ／ｍＬ、３００μｇ／ｍＬ、５００μｇ／ｍＬ、１０００μｇ／ｍＬ、またはそれらの間の任意の値の量で存在する。
【００４８】
本発明の具体的な実施形態では、個別区画の少なくとも１つのセットに含まれる区画を分離する流体デバイスの分離材料は、Ｉ型コラーゲンを含む混合物で被覆されてもよく、好ましくは、分離材料は、４００μｇ／ｍＬのＩ型コラーゲンで被覆されてもよい。本発明の他の実施形態では、分離材料は、任意で所望の細胞培養媒体に溶解された０．１Ｕ／ｍＬのトロンビンおよび２ｍｇ／ｍＬの線維素原を含む混合物で被覆される。
【００４９】
本発明のさらなる実施形態では、例えば、組織区画、循環系区画、神経系区画、および／または、本発明の流体デバイスの間質腔といった、区画のうちの少なくとも１つは、流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養および／もしくは共培養、評価、抽出、ならびに／または採取のための少なくとも１つの中空薄膜を備える。
【００５０】
本明細書で用いられているように、「中空薄膜」という用語は、基材内または基材上に配置される任意の繊維、毛細管、流路、管、または溝のことを指す。中空薄膜は、微小流路、すなわち、微小体積の液体を通過させるための大きさとされる繊維であり得る。
【００５１】
好ましくは、少なくとも１つの少なくとも１つの中空薄膜は、１つまたは複数の区画の内側面に形成される被覆のうちの少なくとも１つに埋め込まれる。好都合には、中空薄膜は、例えば、浸透性および／もしくは半浸透性の膜など、浸透性および／または半浸透性の材料から作られる。なおもさらには、中空薄膜は、生分解性材料から少なくとも一部作られる。中空薄膜材料および／またはＭＷＣＯの多孔性は、特定の要望と、浸透流れへと浸透性および／もしくは半浸透性の膜を通過することになる所望の溶解された化合物および／または細胞の最大分子量に依存する。中空薄膜の浸透性は中空薄膜の表面積あたりで変えられてもよいため、科学者／生物工学者は、任意の種類の成分が流体デバイスの特定の部分に施され得るような方法で、中空薄膜を設計する能力を持てる。結果として、中空薄膜の浸透性は、サンプルが、中空薄膜の場所に依存して、間質腔、または、組織区画、循環系区画、もしくは神経系区画から得られるように選択され得る。区画のうちの１つに位置付けられた、または、先に記載したような被覆に埋め込まれた中空薄膜を使用することで、プロテオミクスおよびメタボロミクスのような細胞の特徴を評価して、生命有機体のより完全な実態を提供するために、細胞外流体（例えば、間質液）、組織細胞、循環系細胞、および神経系細胞を（動的に）抽出することを可能にする。
【００５２】
本発明の少なくとも３つの区画を分離する分離材料、流体流路、および／または中空薄膜は、異なる厚さを有してもよい。好ましくは、少なくとも３つの区画を分離する流体デバイスの分離材料、流体流路、および／または中空薄膜は、０．５μｍからそれ以上の厚さであり、好都合には、５μｍ以上の厚さであり、好ましくは１０μｍ以上の厚さであり、より好ましくは、２０μｍ以上の厚さ、２５μｍ以上の厚さ、３０μｍ以上の厚さ、３５μｍ以上の厚さ、または４０μｍ以上の厚さである。好都合には、少なくとも３つの区画を分離する流体デバイスの分離材料、流体流路、および／または中空薄膜は、約１０μｍから約５０μｍまでの範囲の厚さを有する。
【００５３】
少なくとも３つの区画を分離する流体デバイスの分離材料、流体流路、および／または中空薄膜は、生体適合性ポリマから作られ、生体適合性ポリマは、生物的機能に有毒または有害な影響を持たない材料のことを指す。生体適合性ポリマは、限定されることはないが、コラーゲン、ラミニン、Ｍａｔｒｉｇｅｌ（商標）などの天然のＥＣＭ由来の化合物、または、例えば、ポリ（乳酸）などのポリ（アルファエステル）、ポリ（グリコール酸）、ポリオルトエステルおよびポリ酸無水物およびそれらの共重合体、ポリグリコール酸およびポリグラクチン、セルロースエーテル、セルロース、セルロースエステル、フッ素化ポリエチレン、フェノール、フォトレジスト、ポリ−４−メチルペンテン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリベンゾオキサゾール、ポリカーボネート、ポリシアノアリルエーテル、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリフルオロオレフィン、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリオキサジアゾール、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリチオエーテル、ポリトリアゾール、ポリウレタン、ポリビニール、ポリフッ化ビニリデン、再生セルロース、シリコン、Ｐｕｒａｍａｔｒｉｘ（商標）などの自己形成ペプチド、パリレンマイクロプレート、尿素ホルムアルデヒド、ポリグラクチン、もしくは共重合体などの自己形成の有機および／もしくは無機のマイクロおよびナノの流体デバイス、またはこれらの物質の物理的混合物といった合成の生分解性および／または非生分解性のポリマを含み得る。
【００５４】
少なくとも３つの区画を分離する流体デバイスの分離材料の少なくとも一部、流体流路、および／または中空薄膜は、例えば、金属の基材におけるセラミック被覆から作られてもよい。しかしながら、任意の種類の被覆材料が適切であってもよい。被覆は、金属、セラミック、ポリマ、ヒドロゲル、またはこれらの材料の任意の組合せを含む、異なる種類の材料から作られてもよい。生体適合性のある材料は、限定されることはないが、酸化物、リン酸塩、炭酸塩、窒化物、または浸炭窒化物を含んでもよい。酸化物は、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化イリジウム、酸化ジルコニウム、または酸化チタンから成る群から選択されてもよい。
【００５５】
本発明は、流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養、共培養、評価、抽出、および／または採取のための本発明の流体デバイスの使用にさらに関する。個別区画の少なくとも１つのセット、すなわち、組織区画、循環系区画、および、任意で神経系区画は、細胞物質および／または流体を培養、共培養、評価、抽出、および／または採取するために用いられてもよい。そのため、流体デバイスは、科学者／生物工学者に、体外で再構成される組織を培養、共培養、評価、抽出、および／または採取させることができ、患者特定の組織のための可能な関連する治療を研究させることができる。
【００５６】
本発明は、再構成された組織以外の流体デバイスからの非細胞、単細胞、および／もしくは多細胞の有機体および／もしくは組織、物質、生成物、ならびに／または代謝産物の培養、共培養、評価、抽出、および／または採取のための本発明の流体デバイスの使用にも関する。
【００５７】
別の態様では、本発明は、先に記載したような少なくとも１つの流体デバイスを備える、例えば生物反応器といった灌流システムに関する。好ましい実施形態では、灌流システムは、媒体を流体デバイスへと供給するために各々が配置される少なくとも１つの第１の入口ポート、少なくとも１つの第２の入口ポート、および少なくとも１つの第３の入口ポートと、媒体を流体デバイスから排出するために配置される少なくとも１つの第１の出口ポート、少なくとも１つの第２の出口ポート、および少なくとも１つの第３の出口ポートとを備え、少なくとも１つの第１の入口ポートおよび少なくとも１つの第１の出口ポートは少なくとも１つの組織区画に連結され、少なくとも１つの第２の入口ポートおよび少なくとも１つの第２の出口ポートは少なくとも１つの循環系区画に連結され、少なくとも１つの第３の入口ポートおよび少なくとも１つの第３の出口ポートは少なくとも１つの神経系区画に連結される。
【００５８】
「ポート」という用語は、流体および／または細胞が、システムに入る、および／もしくは、システムを出る、ならびに／または、システムの一部に入る、および／もしくは、システムの一部を出るための手段を提供する、ここに記載されている灌流システムの一部を指す。ポートは、流体または微小流体のシステムの管、連結部、またはアダプタとの連結を受け入れるおよび／または固定するために、任意の大きさおよび形のものであってよく、ポートが流体または微小流体のシステムに取り付けられるとき、流体および／または細胞の通過を可能にできる
【００５９】
本発明の灌流システムは、媒体を流体デバイスへと供給するための少なくとも第４の入口ポートと、媒体を流体デバイスから排出するための少なくとも１つの第４の出口ポートとをさらに備えてもよく、少なくとも１つの第４の入口ポートと少なくとも１つの第４の出口ポートとは、流体デバイスの少なくとも１つの間質腔に連結される。好ましくは、第４の入口ポートおよび第４の出口ポートは、間質細胞および／または流体を本発明の流体デバイスへと供給および排出するために配置される。
【００６０】
本発明の流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物を評価および／または抽出するために中空薄膜が流体デバイスに設けられる場合、本発明の流体デバイスは、流体デバイスの中空薄膜に連結される少なくとも１つの流体入口ポートと少なくとも１つの流体出口ポートとをさらに備えてもよい。
【００６１】
さらなる実施形態では、例えば管状の形とされた流体デバイスといった本発明の流体デバイスが、例えば間質液区画といった１つまたは複数の流体区画を備える第４の区画を備える場合、流体デバイスの第４の入口および出口ポートは、１つまたは複数の流体区画と連結されてもよい。流体デバイスは、媒体を流体デバイスへと供給するための少なくとも１つの第５の入口ポートと、媒体を流体デバイスから排出するための少なくとも１つの第５の出口ポートとをさらに備えてもよく、少なくとも１つの第５の入口ポートと少なくとも１つの第５の出口ポートとは、流体デバイスの残りの外部空間へと連結されてもよく、外部空間は、（任意で、外部空間を間質腔から分離する間質細胞、組織細胞、循環系細胞、および／または神経系細胞との組合せで）流体デバイスの内部と分離された区画の外側面とによって包囲される空間である。
【００６２】
さらなる実施形態では、本発明の灌流システムは、分離された区画の２つ以上のセットを含む流体デバイスを備え、少なくとも１つの第１の入口ポートと少なくとも１つの第１の出口ポートとは２つ以上の組織区画に連結され、少なくとも１つの第２の入口ポートと少なくとも１つの第２の出口ポートとは２つ以上の循環系区画に連結され、少なくとも１つの第３の入口ポートと少なくとも１つの第３の出口ポートとは２つ以上の神経系区画に連結される。
【００６３】
また、本発明の灌流システムに配置される入口ポートは、科学者／生物工学者に、例えば細胞物質、微生物細胞、病原体、寄生虫、薬学的に活性な成分、シグナル分子、成長因子、ホルモンなど、任意の種類の成分を本発明の流体デバイスに施させることができる１つまたは複数のサンプル入口ポートをさらに備えてもよい。本発明の流体デバイスは、科学者／生物工学者に、例えば、細胞、生成物、代謝産物、再構成された所望の組織以外との共培養の生成物、本発明の流体デバイスの区画から排出される流体からの非細胞、単細胞、および／もしくは多細胞の有機体および／もしくは組織、物質、生成物、ならびに／または代謝産物など、サンプルを回収させることができる１つまたは複数のサンプル出口ポートをさらに備えてもよい。
【００６４】
すでに先に言及したように、例えば、照射、光、ガス、細胞物質、微生物細胞、病原体、寄生性および／または共生の有機体、薬学的に活性な成分、シグナル分子、成長因子、ホルモンなど、物理的、化学的、および／または生物学的な刺激が、所望の刺激への構成された生体組織の応答を評価するために、および／または、構成された組織へと適用された刺激の応答を評価するために、用いられてもよい。先に記載した刺激は、科学者／生物工学者によって、本発明の流体デバイスへと適用および／または施されてもよく、流体デバイスにおいて構成および維持された生体組織および／もしくは共培養されたゲスト有機体、組織、ならびに／または物質は、所定の期間の間、所望の刺激に曝される。例えば、腸上皮細胞の自然な再構成を刺激するために、微生物細胞が、少なくとも１日の間、本発明の流体デバイスに維持されてもよい。
【００６５】
先に言及した薬学的に活性な成分、シグナル分子、成長因子、ホルモンなどは、治療学、小さい分子、栄養補助食品、薬物、プロバイオティクス、食品、ビタミン、栄養補助食品、内容物および／または病原体微生物叢、毒素、ならびにそれらの組合せから成る群から選択されてもよい。
【００６６】
生物学的刺激は、非細胞および／または細胞、単細胞および／または多細胞、好気性および／または嫌気性であってもよく、本発明の流体デバイスは、組合せを含んでもよい。なおもさらには、例えば腸といった、組織細胞の自然な成長を刺激するために、腸内微生物叢が本発明の流体デバイスの組織区画に好ましくは供給される。
【００６７】
本発明の流体デバイスおよび／または灌流システムによって、科学者／生物工学者は、体外で構成された組織を他の有機体および／または組織と共に共培養することができ、他の組織は必ずしも体外で構成される必要がないことに留意されたい。なおもさらには、組織区画、循環系区画、および神経系区画に含まれる組織細胞、循環系細胞、および／または神経系区画は、他の有機体、組織、および／または物質と共培養されてもよい。例えば、組織区画において腸上皮および腸内微生物叢を再構成することは、宿主微生物相互作用を研究するために、および／または、培養するのが難しい腸内微生物叢を培養するために、用いられてもよい。循環系区画における循環系細胞は、四日熱マラリア原虫と共培養されてもよく、神経細胞は、宿主病原体相互作用を研究するためにポリオウイルスと共培養されてもよい。なおもさらには、区画に適用される結合組織は、同じく他の組織および／または有機体と組み合わされてもよい。例えば、結合組織は、エキノコックスと組み合わされてもよい。さらなる態様では、本発明の流体デバイスは、例えば子宮胚発育において研究するために、再構成された組織を供給および／または支持組織として用いることを可能にする。本発明の流体デバイスおよび／または灌流システムは、移植による拒絶反応を研究するために、科学者／生物工学者に、ヒトおよび／または動物の組織を、例えば、医用ポリマおよび／または提供者の組織といった、再構成された組織以外の非細胞、単細胞、および多細胞の有機体および／または組織および／または物質と共培養させることがさらに可能である。
【００６８】
さらなる態様では、本発明は、媒体を流体デバイスに供給するための流体デバイスの少なくとも１つの第１の入口ポート、少なくとも１つの第２の入口ポート、および少なくとも１つの第３の入口ポートにつなげられる少なくとも１つの第１のタンク、少なくとも１つの第２のタンク、および少なくとも１つの第３のタンクをさらに備える本発明の灌流システムに関する。タンクは、耐圧タンク、または、流体（例えば、水または組織特定の媒体）またはガス（例えば、空気、加圧ガス、および／または他のガス）などの媒体を含む他の容器から選択されてもよい。
【００６９】
タンクは、流体がタンクから１つまたは複数の区画を通って移動させられ得るように、ある体積の流体を含む容器であってもよい。タンクは、例えば管、配管、区画など、流体を案内する任意の手段によって、灌流システムの１つまたは複数の流体デバイスにつなげられ得る。流体デバイスおよび／またはタンクはポートを備えてもよい。タンクは、本発明の流体デバイスに連結される注射器であってもよい。注射器の使用によって、科学者／生物工学者は、例えば分離された区画、間質腔、または外部空間といった、それぞれの区画を通じた流体の永久的な流れなしで、例えば間質液といった、流体デバイスからの生成物および／または代謝産物を追加および／または抽出することができる。
【００７０】
１つまたは複数の区画、流体区画、および／または、本明細書に記載した流体デバイスの中空薄膜を流れるようにさせられる媒体は、組織細胞、循環系細胞、神経細胞，および／または間質細胞を維持または培養するのに適した任意の媒体であってもよい。異なる区画、流体区画、および／または中空薄膜を通る媒体の流れは、実質的に同じ媒体であってもよく、または、本発明の流体デバイスの部分ごとに変わってもよい。本発明の好ましいとされる実施形態では、異なる区画、流体区画、および／または中空薄膜を通じた媒体の流れは、互いに実質的に異なっている。微生物細胞が流体デバイスに存在する場合、媒体は、微生物細胞を維持または培養するのに適するべきであり、好ましくは、媒体は、微生物細胞が影響を受けやすい抗生物質を含むべきではない。媒体は、細胞培養の媒体、溶液、緩衝剤、栄養物、トレーサー化合物、染料、抗菌剤、または、本明細書に記載した流体デバイスにおいて培養される細胞に毒性のない他の化合物を含んでもよい。例えば、腸細胞、腸上皮細胞、内皮細胞、免疫細胞、および／または結合組織細胞といった組織細胞を培養または維持するための適切な媒体は、技術的によく知られている。非限定的な例として、例えば腸上皮細胞といった組織細胞を維持または培養するのに適した媒体は、ＥＧＦで補われたＢＳＡ（Ｓｉｇｍａ）を含むＡｄｖａｎｃｅｄ  ＤＭＥＭ／Ｆ１２  Ｍｅｄｉｕｍ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、Ｒ−ｓｐｏｎｄｉｎ  １およびＮｏｇｇｉｎ成長因子（Ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ）、ペニシリン、ストレプトマイシン（Ｇｉｂｃｏ）、ならびに／またはＮｏｒｍｏｃｉｎ（Ｉｎｖｉｖｏｇｅｎ、Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ）因子を含むことができる。
【００７１】
少なくとも１つの第１のタンク、少なくとも１つの第２のタンク、および少なくとも１つの第３のタンクは、流体デバイスからの媒体を受け入れるために、少なくとも１つの第１の出口ポート、少なくとも１つの第２の出口ポート、および少なくとも１つの第３の出口ポートにそれぞれつなげられてもよい。流体デバイスの出口ポートを少なくとも３つのタンクと連結することで、閉じられたシステムが、周囲の環境からのあらゆる悪影響を低減するために作り出され得る。すでに先に説明したように、このような閉じたシステムには、科学者／生物工学者が制御可能な方法でシステムに影響を与えることができるための１つまたは複数のサンプル入口ポートおよび／またはサンプル出口ポートが設けられてもよい。媒体の一定の流れを提供するために、本発明の灌流システムは、少なくとも１つの流体デバイスと、少なくとも１つの第１のタンク、少なくとも１つの第２のタンク、および／または少なくとも１つの第３のタンクとにつなげられる少なくとも１つのポンプをさらに備えてもよい。例えば、第４および第５のポートといったさらなるポートがポンプに同じく連結されてもよいことに留意されたい。なおもさらには、すでに先に言及したように、ポートは注射器に連結されてもよい。
【００７２】
少なくとも１つのポンプは、任意の動力ポンプまたは容積型ポンプであってもよく、シリンジポンプ、蠕動ポンプ、パルスフリーポンプ、移送式ポンプ、およびそれらの組合せから成る群から選択されてもよい。
【００７３】
流体デバイスを通る媒体の流れは、例えば、ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクス、および／またはメタボロミクスといった、細胞の形態および生理機能に影響を与える良好に定義された壁せん断応力を発生できる。生理学的大きさの生体力学的刺激は、遺伝子発現の変調を介して細胞表現型を変調できる。先にすでに説明しているように、本発明の流体デバイス平面状であってもよい。平面状の流体デバイスに含まれる区画の壁における流れせん断応力（τ）は、区画の流量および高さの関数である。細胞におけるせん断応力は、細胞高さが区画よりおおよそ２桁の大きさで小さい場合、区画壁におおよそ等しいと仮定される。式（１）は、平面状の流体デバイスにおけるせん断応力と流量との間の関係を示している。
τ＝６Ｑμ／（ｗｈ２）  （１）
ここで、
τは、ｄｙｎｅ／ｃｍ２でのせん断応力である。
Ｑは、ｃｍ３／ｓでの流量である。
μは、ｇ／ｃｍ−ｓでの培養媒体の動粘性係数である。
ｗは、ｃｍでの流れ区画幅である。
ｈは、ｃｍでの流れ区画高さである。
【００７４】
本発明の流体デバイスに含まれる区画は、管状の形態を有してもよい。管状の形とされた区画では、区画壁／細胞の内側面における周囲方向への壁せん断応力は、式（２）によって示され得る。
τ＝４μＱ／πｒ３  （２）
ここで、
τは、ｄｙｎｅ／ｃｍ２でのせん断応力である。
μは、ｇ／ｃｍ−ｓでの培養媒体の動粘性係数である。
Ｑは、ｃｍ３／ｓでの体積流量である。
πは、既知の数学定数である。
ｒは、ｃｍでの半径である。
【００７５】
流体デバイス区画を通って流れる媒体におけるせん断応力は、０から１０００ｄｙｎｅ／ｃｍ２までであり得る。好ましくは、せん断応力は、約０．５ｄｙｎｅ／ｃｍ２から約１２０ｄｙｎｅ／ｃｍ２までの範囲であり得る。せん断応力および／または流量は、例えば、腸の管腔要素の「洗浄」をモデル化するといった、腸上皮細胞など、生体組織細胞の所望の状態および／または条件を作り出すために変調できる。
【００７６】
せん断応力は、生体細胞が流体デバイスで培養される期間の間、ほとんど同じであり得る。しかしながら、本発明の実施形態では、せん断応力は、生体細胞が流体デバイスで培養される時間の間、増加および／または低減されてもよく、例えば、せん断応力は、新たに加えられる細胞を、薄膜および／またはあらかじめ存在する細胞に付着させるために、ある時間の間、低減されてもよい。好ましくは、せん断応力は、例えば血管脈動といった、所望の組織変形を模倣するために、規則的で周期的なパターンで変えられてもよい。一方、本発明の他の実施形態では、せん断応力は、例えば、腸運動を模倣するために、不規則なパターンで変えられてもよい。流れ区画に存在する細胞における流体区画を通じて流れる媒体のせん断応力は、時間と共に変わってもよい。本発明の実施形態では、せん断応力は、０ｄｙｎｅ／ｃｍ２から１０００ｄｙｎｅ／ｃｍ２まで時間と共に変わることができる。本発明の具体的な実施形態では、せん断応力は、０．５ｄｙｎｅ／ｃｍ２から３４ｄｙｎｅ／ｃｍ２まで時間と共に変わることができる。
【００７７】
流体デバイスの区画を通じた媒体の異なる流量が、本発明の灌流システムに適用されてもよい。流量は、異なる区画間で変えられてもよく、所望の生体組織を通る流れの体内流量を模倣するような方法で変えられてもよい。たとえそうであっても、媒体の流量は、例えば下痢を模倣するために、本発明の体外でのシステムで構成されるそれぞれの生体組織に影響を与える疾患を生体組織が受ける場合の媒体の流れを模倣するために調節できる。
【００７８】
流量は、時間と共に変えられてもよい。本発明の実施形態では、せん断応力は、生体細胞が流体デバイスで培養されている期間の間、ほとんど同じであり得る。具体的な実施形態では、媒体流量は、生体細胞が流体デバイスで培養される時間の間、増加および／または低減されてもよく、例えば、媒体流量は、新たに加えられる細胞を、薄膜および／またはあらかじめ存在する細胞に付着させるために、ある時間の間、低減されてもよい。代替で、媒体流量は、規則的で周期的なパターンで、または、不規則なパターンで、変えられてもよい。
【００７９】
本発明の灌流システムは、ｐＨ値、圧力、流量、温度など、いくつかのプロセスパラメータを監視および制御するためのユニットをさらに備えてもよい。本発明の灌流システムは、フィルタおよび／または酸素供給器をさらに備えてもよい。
【００８０】
他の態様では、本発明は、複雑な生体組織の再構成を含む、細胞を体外で培養および／または共培養するための方法であって、
ａ）本発明の灌流システムを提供するステップと、
ｂ）組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞を提供するステップと、
ｃ）媒体が流体デバイスを通じて流れるのを可能にするステップと、
ｄ）流体デバイスが媒体で満たされた時点で媒体の流れを停止するために、流体デバイスの入口ポートおよび出口ポートを閉じるステップと、
ｅ）流体デバイスの第１の区画に組織細胞を植えるステップと、
ｆ）流体デバイスの第２の区画に循環系細胞を植えるステップと、
ｇ）任意で、流体デバイスの第３の区画に神経細胞を植えるステップと、
ｈ）媒体が流体デバイスを通じて流れるのを可能にするために、流体デバイスの入口ポートおよび出口ポートを開けるステップと
を含む方法に関する。
【００８１】
先に記載した方法は、あらゆる種類の流体デバイスに適用できる。本発明の実施形態では、方法は、結合組織を提供し、第１の区画、第２の区画、および／または第３の区画の内側面および／または外側面を、組織細胞、循環系細胞、および／または神経細胞をそれぞれの区画に植える前に、結合組織で被覆するステップをさらに含む。
【００８２】
少なくとも３つの異なる区画の少なくとも一部を分離する流体デバイスの分離材料は、例えば浸透性および／または半浸透性の薄膜といった分離材料を本発明の流体デバイスに配置する前に、結合組織であらかじめ被覆されてもよい。なおもさらには、組織細胞、循環系細胞、および／または神経細胞は、分離材料を本発明の流体デバイスに配置する前に、少なくとも３つの異なる区画の少なくとも一部を分離する分離材料に植えられてもよい。
【００８３】
代替で、本発明は、複雑な生体組織の再構成を含む、細胞を体外で培養および／または共培養するための方法であって、
ａ）少なくとも３つの物理的に分離された流路を形成するための少なくとも３つの分離材料を提供するステップと、
ｂ）組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞を提供するステップと、
ｃ）組織細胞、循環系細胞、および神経細胞の各々を、前記少なくとも３つの分離材料のうちの１つの内側面および／または外側面に植えるステップと、
ｄ）植えられた少なくとも３つの分離材料を、本発明の流体デバイスへと配置するステップと、
ｅ）流体デバイスを灌流システムに連結するステップと、
ｆ）媒体が流体デバイスを通じて流れるのを可能にするステップと
を含み、
生物的、非生物的、物理的、生物物理的、化学的、および／または生化学的な刺激を、流路のうちの１つまたは複数に適用するステップをさらに含む方法に関する。
【００８４】
物理的に分離された分離材料は、平面状または管状の流体流路が作り出されるように形成されてもよい。ここでも、結合組織が、組織細胞、循環系細胞、および／または神経細胞を材料に植える前に、分離材料の壁に設けられてもよい。
【００８５】
分離材料は、分離材料への細胞接着を高めるために、例えばＩ型コラーゲンといった接着剤で、あらかじめ被覆されてもよい。分離材料は、限定されることはないが、コラーゲン、ラミニン、プロテオグリカン、ビトロネクチン、フィブロネクチン、ポリ−Ｄ−リジン、エラスチン、ヒアルロン酸、グリコサミノグリカン、インテグリン、ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、ＤＮＡ、多糖、ＭＡＴＲＩＧＥＬ（商標）、Ｐｕｒａｍａｔｒｉｘ（商標）、細胞外マトリックス、パリレンマイクロプレートなどの自己形成のマイクロおよびナノの流体デバイス、およびそれらの組合せから成る群から選択されてもよい。
【００８６】
さらなる態様では、本発明は、本発明の流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の評価、抽出、および／または採取のための中空薄膜であって、例えば浸透性および／または半浸透性の薄膜といった、浸透性および／または半浸透性の材料から作られる中空薄膜に関する。中空薄膜は、科学者／生物工学者に、体外で再構成された組織のあらゆる特徴を、制御、評価、抽出、および／または採取させるための科学的要求および産業上の要求を満たすのに特に適している。好ましくは、中空薄膜の薄膜は、長期の細胞培養システムのために、再生された親水性および／または疎水性の被覆および／または未被覆の生体適合性のある材料から作られる。薄膜の材料は、限定されることはないが、セルロース、セロハン、ポリエチレン、シリコーン、カーボンナノ膜から成る群から選択されてもよい。
【００８７】
最終的な態様では、本発明は、組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養、共培養、評価、抽出、および／または採取のための、先に記載しているような中空薄膜の使用に関する。
【００８８】
本発明は、以下の図で示されている非限定的な例示の実施形態に基づいて明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１ａ】本発明による、体外での複雑な生体組織再構成のための平面状の流体デバイスの概略図である。
【図１ｂ】本発明による、体外での複雑な生体組織再構成のための平面状の流体デバイスの分解図である。
【図２】本発明による、体外での複雑な生体組織再構成のための管状の流体デバイスの概略図である。
【図３】本発明による、体外での複雑な生体組織再構成のための管状の流体デバイスを備える灌流システムの概略図である。
【図４】本発明による、体外での組織再構成のためのさらなる管状の流体デバイスの概略図である。
【図５ａ】本発明による、体外での複雑な生体組織再構成のための平面状の流体デバイスの概略的な平面図である。
【図５ｂ】本発明による、体外での複雑な生体組織再構成のための平面状の流体デバイスの概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００９０】
図１ａは、平面状の流体デバイス１の概略図を示している。平面状の流体デバイス１は、第１の流路、すなわち、上方流路３と、第２の流路、すなわち、下方左流路４と、第３の流路、すなわち、下方右流路５とを備える内部２を備えている。３つの異なる流路３、４、５は、Ｔ字形の分離部６によって他から分離されており、３つの異なる流路３、４、５は、交換領域１６において互いに集合している。分離部６は、３つの異なる流路３、４、５を分離する限り、例えばＹ字形といった、図示したものと異なる形態を有してもよい。図１ａの流路３、４、５の各々は、内部２の一部と分離部６の一部とによって包囲されている。流路３、４、５は分離部６によって全体的に包囲されてもよいことに留意されたい（この点において、図２を参照されたい）。そのようになっていたとしても、分離部６は、物理的に分離された材料から作られてもよく、その場合、物理的に分離された材料の外側面が、異なる流路３、４、５の間に据え付けられた空間（図示せず）を包囲する。分離部６は、組織細胞、循環系細胞、および／または神経細胞が流路３、４、５を向く部分に各々植えられる薄膜７をさらに備えている。薄膜７は、３つの流路３、４、５を互いに物理的に分離するが、薄膜７で培養される細胞を互いに伝達させることができる。薄膜７は、表面および／または内部に細胞を植えることができるマトリックスであり得る。薄膜７には、好ましくは、間質腔から細胞および／または流体を評価、抽出、および／または採取するための薄膜７の表面および／または内部に配置される中空薄膜１５（の層）が設けられる（この点に関しては図１ｂを参照）。好都合には、薄膜７および中空薄膜は、挿入体として組み立てられるが、流体デバイスの直接的に組み込まれてもよい。任意で、分離部６は、例えば図示しているような薄膜７といった、半浸透性および／または浸透性の薄膜から全体として成り得る。流体デバイス１の内部２を上方部８と下方部９とに分割する分離部６の材料が、下方部９を下方右部１０と下方左部１１とに分割する分離部６の材料と異なってもよいことに留意されたい。３つの異なる流路３、４、５が、流路３、４、５の各々の間の連通を可能にする小孔（図示せず）または薄膜７などの手段を備える分離部６によって物理的に分離されている限り、流路３、４、５の配置が、図１ａに示されている流路３、４、５の配置と完全に異なってもよいことにさらに留意されたい。図１ａの流体デバイス１は、媒体を矢印Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３によって指示されている方向で異なる流路を通じて流すために、入口ポート１２ａ、１２ｂ、１２ｃと出口ポート１３ａ、１３ｂ、１３ｃとをさらに備えている。図１ａの流体デバイス１は、流体デバイスの細胞および／または流体を評価、抽出、および／または採取するために中空薄膜（図示せず）に連結されている入口ポート１２ｄと出口ポート１３ｄとをさらに備えている。任意で、各々の中空薄膜は、間質液および／または細胞を生体組織の異なる領域から分離するために、別々の入口ポートおよび／または出口ポート（図示せず）に連結されてもよい。図１ａは流体デバイス１を描写しており、各々の流路３、４、５における媒体の流れは互いに平行である（矢印Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を参照）。しかしながら、１つの流路における媒体の流れは、別の流路における媒体の流れの方向と比べて反対の方向であってもよい。さらに、媒体の流れの種類は、例えば、１つの流路における流れが層流で、他の流路における流れが乱流であり得るといった、別々の流路３、４、５の間で異なってもよい。
【００９１】
図１ｂは、平面状の流体デバイス１の概略図を示している。流体デバイス１は、一般的に好ましくは、体外のモデルの視覚的な制御を可能にするために透明な材料から作られる。図１ｂは、内部２および第１の流路３を備えた上方部８を示している。第１の流路３には、開口１４が設けられている。図１ｂは、Ｔ字形の分離部６によって分離された下方右部１０と下方左部１１とを備えた下方部９をさらに示している。流路４、５は、内部２および分離部６によって包囲されている。分離部６には、開口７ａが設けられている。図１ｂは、分離部６に設けられている開口７ａに薄膜７を嵌める、薄膜７を備えた挿入体を示している。流体デバイス１は、細胞が植えられているかどうかにかかわらず、薄膜７を開口７ａに取り付け、その後に上方部８を下方部９に取り付けることで組み立てられる。
【００９２】
図２は、第１の流路、すなわち、管状の形とされた流路２２と、第２の流路、すなわち、管状の形とされた流路２３と、第３の流路、すなわち、管状の形とされた流路２４とを備える内部２１を備えた管状の流体デバイス２０の概略図を示している。各々の管状の形とされた流路２２、２３、２４は、好ましくは、管状の形とされた流路２２、２３、２４の各々に収容される細胞の伝達を可能にするために、特定の度合いの浸透性を有する薄膜によって形成される。図２では、管状の形とされた流路２２、２３、２４は、内部２１の内側面と管状の形とされた流路２２、２３、２４の外側面とによって包囲された外部空間２５ａから分離された間質腔２５を包囲するために、交換領域において互いに隣接して位置付けられている。間質腔２５は、間質液および／または間質細胞を受け入れるために配置されてもよい。流路２２、２３、２４の隣接が、異なる流路２２、２３、２４の間での連通を可能にするために必要とは限らないことに留意されたい。別々の流路２２、２３、２４は、互いにある距離で配置されてもよい。流路２２、２３、２４の外側面によって包囲されている間質腔２５は、流路２２、２３、２４の外側面によって形成される間質液流路によって提供されてもよく、それら流路は間質液流路と連通している。このような自然に起こる間質流路の使用は、例えば液体クロマトグラフィといった、分離および／または浄化の技術を用いて、所望の化合物および／または生成物および／または代謝産物の分離および／または浄化のために抽出間質液を提供するのに好ましいとされる。外部空間２５ａは、流路２２、２３、２４の各々に植えられる異なる細胞からの上清を含んでもよい。異なる流路２２、２３、２４からの上清が、外部空間２５ａを定める分離部２１ａを用いて分離されてもよく、外部空間２５ａが、流路２２、２３、２４の１つの外側面と、内部２１の内側面と、分離部２１ａの内側面とによって包囲される異なる区画へと分割されることに留意されたい。流体デバイス２０は、入口ポート２６ａ、２６ｂ、２６ｃ（見ることができない）、２６ｄ（見ることができない）、２６ｅと、出口ポート２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅとをさらに備え、入口ポート２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅおよび出口ポート２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅの各々は、通路２２、２３、２４と、間質腔２５と、間質腔２５の外部空間２５ａとのそれぞれ１つに連結される。入口ポート２６ｄおよび出口ポート２７ｄが、流路２２、２３、２４の各々と連通している中空薄膜（図示せず）に連結されてもよいことに留意されたい。別の言い方をすれば、間質腔２５は複数の中空薄膜を備えてもよく、中空薄膜の各々は、少なくとも３つの流路２２、２３、２４と密に連通している。
【００９３】
図１および図２の両方が流体デバイス１、２０の概略図を描写しており、少なくとも３つの流路３、４、５、２２、２３、２４と少なくとも１つの間質腔２５から成る１つのセットが図示されていることは、さらに留意されるものである。図１および図２の細胞流体デバイス１、２０が、少なくとも３つの流路３、４、５、２２、２３、２４と少なくとも１つの間質腔２５から成る複数のセットを備えてもよいことは、理解されるべきである。また、図１および図２の流体デバイス１、２０は、少なくとも３つの流路３、４、５、２２、２３、２４の少なくとも１つのセットを各々が備える２つ以上の内部２、２１を備えてもよい。
【００９４】
図３は、灌流システム４０の概略図を示している。灌流システム４０は、本発明の少なくとも１つの流体デバイス４１を備えている。灌流システム４０は、追加の流体デバイス（図示せず）を備えてもよい。流体デバイス４１は、入口ポート４２と出口ポート４３とを備えている。ポート４２、４３の各々には、科学者／生物工学者に、例えば細胞、活性薬剤、微生物などの所望の成分を流体デバイス４１に加えさせるために、および／または、サンプルを流体デバイス４１から回収させるために、サンプル入口ポート４４とサンプル出口ポート４５とが設けられ得る。入口ポート４２はポンプ４６に連結されている。入口ポート４２の各々は、科学者／生物工学者に、異なる種類の媒体の流れを、異なる流路および／または間質腔および／または流体デバイス４１の外部空間へと加えさせるために、別個のポンプヘッド４６ａに連結されてもよい。出口ポート４３は、灌流システム４０および／または流路の各々、間質腔、および、流体デバイス４１で包囲されている外部空間（図示せず）を通る媒体の流れを制御するために配置される制御ユニット４７に連結さてもよい。好ましくは、制御ユニット４７は、コンピュータ４８と連結されている。灌流システム４０は、ポンプ４６のヘッド４６ａを介して入口ポート４２と連結され、制御ユニット４７を介して出口ポート４３と連結された、例えば、媒体の供給および／または回収のタンクといった、１つまたは複数のタンク４９をさらに備えている。タンク４９は、例えば、液体の媒体またはガス状の媒体といった、異なる媒体を含んでもよい。図３に示しているような閉じた灌流システム４０が、開いた灌流システムとして構成されてもよいことに留意されたい。このような開いた灌流システムでは、出口ポート４３は異なる（収集）タンク（図示せず）に連結される。両方のシステムの組合せも可能である。ポンプ４６は、媒体の所望の流れを提供するために、パルスフリーポンプ、蠕動ポンプ、およびそれらの組合せから成る群から好ましくは選択される。媒体の流れは、矢印Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２によって指示されているような方向であり得る。しかしながら、媒体の流れの方向は、必ずしも互いに平行である必要はない。
【００９５】
図４は、さらなる管状の流体デバイス５０、すなわち、中空薄膜などの構造の周りに３つの分離された流路のセットの概略図を示す。流体デバイスは、半浸透性および／または浸透性で生分解性および／または非生分解性の薄膜５５から作られ、任意で、半浸透性、浸透性、および／または不浸透性で生分解性および／または非生分解性の外側面５５ａが設けられる。薄膜５５には、４つの流路、すなわち、組織流路５１と、循環系流路５２と、神経系流路５３と、間質液流路５４とが設けられている。薄膜５５は、交換領域５６内で、異なる流路５１、５２、５３、５４の間の連通を可能にする。薄膜５５は、中空の複数の薄膜のマトリックスから作られてもよい。なおもさらには、間質液流路５４は、追加の中空薄膜をさらに備えてもよい。異なる中空薄膜が異なる入口／出口ポート（図示せず）を必要としてもよいことに留意されたい。
【００９６】
図５ａは、第１の流路６１、第２の流路６２、および第３の流路６３を備えるさらなる平面状の流体デバイス６０の一部の概略的な平面図を示している。流体デバイス６０は、３つの流路６１、６２、６３の外側面６９の間に位置付けられた分離材料６４をさらに備えている。３つの流路６１、６２、６３における流体の流れは、矢印Ｐ２０、Ｐ２１、およびＰ２２によって視覚化されている。流路６１、６２、６３は、不浸透性壁６５によって包囲されている。このような壁６５は、不浸透性材料６６に流路をエッチングすることで作り出され得る。流体デバイスは交換領域６７をさらに定め、流路６８が、流路６１、６２、６３の各々に含まれる内容物間の直接連通を可能にするために、不浸透性壁６５に作り出されている。分離材料６４の流路が、流体、マイクロキャリアビーズ、自己形成のマイクロおよびナノの流体デバイス、またはゲルを含んでもよいことにさらに留意されたい。
【００９７】
図５ｂは、分離材料７５によって分離された第１の流路７１、第２の流路７２、第３の流路７３、および第４の流路７４を備える大体の平面状の流体デバイス７０の一部の概略的な平面図を示している。それぞれの流路７１、７２、７３、７４における流体の流れは、矢印Ｐ２５、Ｐ２６、Ｐ２７、およびＰ２８によって指示されている。図５ａについて先に記載したことと同様に、流路７１、７２、７３、７４と分離材料７５（流路７１、７２、７３、７４の外側面７９によって包囲された間質腔である）とは、不浸透性材料７６をエッチングすることで形成され得る。柱７７が、流路７１、７２、７３、７４の各々の間での互いにの直接的な連通を可能にするために、交換領域７８に設けられてもよい。
【００９８】
ここで、本発明は、以下の実施例を参照してさらに説明される。
【実施例】
【００９９】
組織細胞、循環系細胞、神経細胞、および結合組織細胞（例えば、ヒトおよび／またはブタに由来する）を、細胞銀行から購入する、または、Ｓａｔｏら（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｌｇｒ５  ｓｔｅｍ  ｃｅｌｌｓ  ｂｕｉｌｄ  ｃｒｙｐｔ−ｖｉｌｌｕｓ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｉｎ  ｖｉｔｒｏ  ｗｉｔｈｏｕｔ  ａ  ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ  ｎｉｃｈｅ；  Ｎａｔｕｒｅ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、４５９（２００９）：  ２６２〜２６６頁）に記載されているような組織細胞を隔離する方法と、Ｙａｍａｍｏｔｏら（Ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ，  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ，  ａｎｄ  ｔｕｂｅ  ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｙ  ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ  ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒ  ｃｅｌｌｓ  ｉｎ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｔｏ  ｓｈｅａｒ  ｓｔｒｅｓｓ；  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ、９５（２００３）：  ２０８１〜２０８８頁）に記載されているような循環系細胞を隔離する方法と、Ｂｏｎｄｕｒａｎｄら（Ｎｅｕｒｏｎ  ａｎｄ  ｇｌｉａ  ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍａｍｍａｌｉａｎ  ｅｎｔｅｒｉｃ  ｎｅｒｖｏｕｓ  ｓｙｓｔｅｍ  ｉｓｏｌａｔｅｄ  ｆｒｏｍ  ｆｏｅｔａｌ  ａｎｄ  ｐｏｓｔｎａｔａｌ  ｇｕｔ  ｃｕｌｔｕｒｅｓ；  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ａｎｄ  ｄｉｓｅａｓｅ、１３０  （２００３）：  ６３８７〜６４００頁）に記載されているような神経細胞を隔離する方法とを用いて、組織サンプルから隔離する。
【０１００】
平面状の流体デバイスの異なる構成要素が示されている図１ｂを参照する。挿入体の中空薄膜の薄膜と外側面とを、Ｉ型コラーゲンと、例えば筋線維芽細胞といった結合組織細胞とで被覆する（両側において）。組織細胞を、中空薄膜の被覆された表面と、流体デバイスの上方部を向く薄膜とに植える。挿入体を分離部に設けられた開口に組み込む。次に、流体デバイスの上方部を流体デバイスの下方部に連結する。
【０１０１】
分離された流路の入口ポートと中空薄膜とを、導管を介して、灌流システムのポンプと連結する（図３を参照）。分離された流路の出口ポートと中空薄膜とを、導管を介して、灌流システムの制御ユニットと連結する。ポンプと制御ユニットとの両方を、媒体を流体デバイスに提供する媒体タンクに連結する。タンクからの媒体を、流体デバイスに流すことができる。
【０１０２】
循環系細胞または神経細胞を含む細胞懸濁液を準備する。灌流システムのポンプを停止し、流体デバイスの入口ポートおよび出口ポートを閉じる。循環系細胞または神経細胞の懸濁液を含む注射器を、第２または第３の流路の入口ポート、すなわち、下方右流路または下方左流路の入口ポートと連結されているサンプル入口ポートのうちの１つに連結する。流路に細胞を満たし、過剰分の媒体を、空の注射器を用いて、サンプル出口ポートを介して流体デバイスの流路から除去する。注射器をサンプルポートから取り外した後、入口ポートおよび出口ポートを開き、媒体タンクからの媒体を流体デバイスへと流すことができる。システムを、３７℃で定温器または環境室に置く。
【０１０３】
細胞の成長および分化を、流体デバイスの透明な部分を介して、顕微鏡の下で確認する。細胞分化の所望の度合いが達成された後、例えば、免疫細胞、病原体、制御化合物、試験化合物など、いくつかの刺激剤を、システムに加える、および／または、システムから回収する。形成された細胞培養灌流システムは、例えば、構成された哺乳類組織への治療を試験するといった、科学的要求および産業上の要求のために用いることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  流体デバイス
２  内部
３  第１の流路、上方流路
４  第２の流路、下方左流路
５  第３の流路、下方右流路
６  分離部
７  薄膜
７ａ  開口
８  上方部
９  下方部
１０  下方右部
１１  下方左部
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  入口ポート
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  出口ポート
１４  開口
１５  中空薄膜
１６  交換領域
２０  流体デバイス
２１  内部
２１ａ  分離部
２２  第１の流路
２３  第２の流路
２４  第３の流路
２５  間質腔
２５ａ  外部空間
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ  入口ポート
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅ  出口ポート
４０  灌流システム
４１  流体デバイス
４２  入口ポート
４３  出口ポート
４４  サンプル入口ポート
４５  サンプル出口ポート
４６  ポンプ
４６ａ  ポンプヘッド
４７  制御ユニット
４８  コンピュータ
４９  タンク
５１  組織流路
５２  循環系流路
５３  神経系流路
５４  間質液流路
５５  薄膜
５５ａ  外側面
５６  交換領域
６０  流体デバイス
６１  第１の流路
６２  第２の流路
６３  第３の流路
６４  分離材料
６５  不浸透性壁
６６  不浸透性材料
６７  交換領域
６８  流路
７０  流体デバイス
７１  第１の流路
７２  第２の流路
７３  第３の流路
７４  第４の流路
７５  分離材料
７６  不浸透性材料
７７  柱
７８  交換領域
７９  外側面
【図１ａ】
2017501745.tif 000003
【図１ｂ】
2017501745.tif 000004
【図２】
2017501745.tif 000005
【図３】
2017501745.tif 000006
【図４】
2017501745.tif 000007
【図５Ａ】
2017501745.tif 000008
【図５Ｂ】
2017501745.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月4日(2016.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体外での複雑な生体組織の再構成のための流体デバイスであって、
少なくとも第１、第２、および第３の区画を備える、流路および／または微小流路のセットなど、個別区画の少なくとも１つのセットと、
個別区画の前記セットに含まれる前記区画を互いに分離する分離材料と
を備え、
前記個別区画の少なくとも１つのセットが、前記セットに含まれる前記区画が集合する少なくとも１つの交換領域を定め、
直接連通が、個別区画の前記少なくとも１つのセットに含まれる前記区画の各々の間で互いに可能にされるように、前記少なくとも１つの交換領域に含まれる前記分離材料の少なくとも一部が構成される、流体デバイス。
【請求項２】
間質腔が、前記区画の各々の外側面によって包囲される、請求項１に記載の流体デバイス。
【請求項３】
前記分離材料が間質腔を包囲する、請求項１または２に記載の流体デバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１つの交換領域に含まれる前記分離材料の少なくとも一部が、個別区画の前記少なくとも１つのセットに含まれる前記区画の各々の間で互いに、細胞遊走など、物質移動を可能にするように構成される複数の通路を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項５】
前記区画を分離する前記分離材料が０．５μｍ以上の厚さを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１つの交換領域における前記区画の各々の間の最小距離が、１０μｍから２５０μｍまでの範囲内にある、請求項１から５のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項７】
個別区画の前記少なくとも１つのセットが第４の区画をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項８】
前記区画および／または前記間質腔の少なくとも一方が、前記流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養および／もしくは共培養、評価、抽出、ならびに／または採取のための少なくとも１つの中空薄膜をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項９】
前記中空薄膜が、浸透性および／または半浸透性の材料から作られ、具体的には、前記中空薄膜が、前記中空薄膜の表面積あたりで変えられる浸透性を有する、請求項８に記載の流体デバイス。
【請求項１０】
前記中空薄膜が、生分解性材料から少なくとも一部作られる、請求項８または９に記載の流体デバイス。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の流体デバイスを備える灌流システム。
【請求項１２】
複雑な生体組織の再構成を含む、細胞を体外で培養および／または共培養するための方法であって、
ａ）請求項１１に記載の灌流システムを提供するステップと、
ｂ）組織細胞、循環系細胞、および、任意で神経細胞を提供するステップと、
ｃ）媒体が前記流体デバイスを通じて流れるのを可能にするステップと、
ｄ）前記流体デバイスが媒体で満たされた時点で媒体の流れを停止するために、前記流体デバイスの入口ポートおよび出口ポートを閉じるステップと、
ｅ）前記流体デバイスの前記第１の区画に前記組織細胞を植えるステップと、
ｆ）前記流体デバイスの前記第２の区画に前記循環系細胞を植えるステップと、
ｇ）任意で、前記流体デバイスの前記第３の区画に前記神経細胞を植えるステップと、
ｈ）媒体が前記流体デバイスを通じて流れるのを可能にするために、前記流体デバイスの前記入口ポートおよび前記出口ポートを開けるステップと
を含む方法。
【請求項１３】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の前記流体デバイスからの組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の評価、抽出、および／または採取のための中空薄膜であって、浸透性および／または半浸透性の材料から作られ、具体的には、前記中空薄膜の表面積あたりで変えられる浸透性を有する、中空薄膜。
【請求項１４】
前記中空薄膜が生分解性材料から作られる、請求項１３に記載の中空薄膜。
【請求項１５】
組織細胞、循環系細胞、神経細胞、間質細胞、生成物、および／または代謝産物の培養、共培養、評価、抽出、および／または採取のための、請求項１３または１４に記載の前記中空薄膜の使用。
【国際調査報告】
2017501745.tif 000010
2017501745.tif 000011
2017501745.tif 000012