(57)【要約】【課題】細胞の付着面積を増加できるとともに細胞密度も高くでき、培養液の循環性にも優れ、細胞増殖速度の上昇も図れる再生医療用基材を提供する。【解決手段】生物吸収性を有するポリ乳酸やポリグリコール酸などの人工繊維の単線又は複数の人工繊維を撚糸した糸を用いた織物又は編物を再生医療用基材とする。人工繊維は細胞付着性を高めるためにウーリー加工することできる。織物又は編物における単線同士あるいは糸同士の間隔は１μｍ〜１ｍｍとし、織物又は編物を複数積層して厚さを５０μｍ〜１０ｍｍの多層物としたり、三次元構造としたりする。また、電子線を照射することで基材の表面を親水性として細胞の付着性を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物吸収性を有する人工繊維の単線、あるいは、複数の前記人工繊維を撚糸した糸を用いた織物又は編物からなることを特徴とする再生医療用基材。
【請求項２】
前記人工繊維がポリ乳酸又はポリグリコール酸であることを特徴とする請求項１記載の再生医療用基材。
【請求項３】
前記人工繊維がウーリー加工されていることを特徴とする請求項１又は２記載の再生医療用基材。
【請求項４】
前記織物又は前記編物における前記単線同士あるいは前記糸同士の間隔が１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の再生医療用基材。
【請求項５】
前記織物又は前記編物を複数積層して厚さを５０μｍ〜１０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の再生医療用基材。
【請求項６】
前記織物又は前記編物が三次元構造を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の再生医療用基材。
【請求項７】
前記人工繊維、前記糸、前記織物又は前記編物の少なくともいずれかの状態で電子線を照射したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の再生医療用基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生医療用基材に関し、詳しくは、再生医療における移植用の細胞を保持して生育させ、細胞が所定数に増殖したときに患者の管部に縫合する再生医療用基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
再生医療用の基材、足場として、動物の腱や尻尾などの生物由来のコラーゲン繊維を材料として脱抗原化後にゲル状の膜としたアテロコラーゲンが多く用いられているが、アテロコラーゲンは、瘢痕収縮を起こしやすく、用途が限られるという問題があり、また、細胞の増殖性が低く、移植手術時の取り扱い性にも難点があった。このようなことから、コラーゲン長繊維を綿菓子状の三次元網目構造体としたもの（例えば、特許文献１参照。）や、水溶性有機モノマーの重合体と水膨潤性粘土粘度鉱物とで構成した三次元網目構造を有する高分子ヒドロゲルに放射線を照射したもの（例えば、特許文献２参照。）や、生体適合性材料からなる略球状体の基材の表面に複数の窪みを形成したもの（例えば、特許文献３参照。）など、種々の改良案が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−１４５６２号公報
【特許文献２】特開２００６−２９６２５７号公報
【特許文献３】特開２００６−１３６２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載された綿菓子状の三次元網目構造体からなるコラーゲン基材は、細胞が基材深部まで到達することができ、かつ、繊維と繊維との間で細胞を保持できるための繊維同士の間隔の制御が困難であり、培養液の還流を確保する隙間を多く作ることも困難であるという問題がある。また、特許文献２に記載された三次元網目構造体の細胞培養基材においても、三次元の隙間の制御が困難で、かつ、培養液の還流が難しいことから、高い密度での細胞培養が困難であるという問題がある。さらに、特許文献３に記載された細胞培養用担体は、窪みあるいは電荷によって細胞付着量を均質化するものであるが、基材材料や構造が異なり、培養液の循環を保証することもできないという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、細胞の付着面積を増加できるとともに細胞密度も高くでき、培養液の循環性にも優れ、細胞増殖速度の上昇も図れる再生医療用基材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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の再生医療用基材は、生物吸収性（生体内吸収性）を有する人工繊維、例えばポリ乳酸やポリグリコール酸の単線、あるいは、複数の前記人工繊維を撚糸した糸を用いた織物又は編物により形成されることを特徴としている。前記人工繊維は、細胞付着性を高めるためにウーリー加工することが好ましく、前記織物又は前記編物における前記単線同士あるいは前記糸同士の間隔は、１μｍ〜１ｍｍの範囲であることが好ましい。
【０００６】
さらに、前記織物又は前記編物を複数積層して厚さを５０μｍ〜１０ｍｍの多層物としたり、三次元構造とすることによって細胞を立体的に増殖させることができる。また、前記人工繊維、前記糸、前記織物又は前記編物の少なくともいずれかの状態で電子線を照射して基材の表面を親水性とすることにより、基材への細胞の付着性を大幅に高めることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の再生医療用基材によれば、基材が編物や織物で形成されているために十分な強度が得られることから、手術時の取り扱い性を大幅に向上させることができる。また、編物を編むとき、織物を織るときに単線や糸の間隔を簡単に制御することができるので、細胞の増殖や培養液の循環に適した構造とすることができる。さらに、患部に縫合した後は、基材の単線や糸の隙間に血管などが容易に進入することができるため、術後の生着期間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の再生医療用基材の材料には、ポリ乳酸やポリグリコール酸等の生物吸収性、生体内吸収性を有する人工繊維を使用する。この人工繊維は、そのまま単線で使用することもできるが、強度などを考慮すると複数の人工繊維を撚糸して糸状としたものが好ましく、さらに、細胞の付着性を考慮するとウーリー加工を施した糸を用いることがより好ましい。これらの単線又は糸（以下、単線を含めて糸と表記する。）の径は、任意に設定することが可能であるが、太すぎると細胞の増殖に悪影響を及ぼすことがあるので、通常は、３〜１００μｍ程度が適当である。
【０００９】
前記糸は、適宜な織り方で織って織物とするか、あるいは、適宜な編み方で編んで編物とし、人工繊維からなる織物や編物（以下、両者をまとめて布状物ということがある。）を製作する。布状物における糸と糸との間隔（以下、ループ径という。）は、１μｍ〜１ｍｍが適当であり、糸の太さや織り方、編み方といった各種条件に応じて最適なループ径を選択することができる。
【００１０】
前記布状物は、単層のままでも基材として使用可能であるが、布状物を多層に重ねて５０μｍ〜１０ｍｍの厚さの多層物とし、この多層物を基材として使用することが好ましい。また、織り方を工夫することによって図１に示すような三次元構造の編物を製作することにより、多層に重ねずに５０μｍ〜１０ｍｍの厚さの三次元構造を有する編物からなる基材を得ることが可能である。
【００１１】
一方、生物吸収性を有する人工繊維が疎水性である場合は、人工繊維、糸、織物又は編物のいずれかの状態、あるいは、基材として使用する前に電子線を照射して基材を構成する人工繊維の表面組成を親水性に変化させておくことにより、人工繊維への細胞の付着性を高めることができる。電子線の照射は、市販の電子線照射装置を使用して真空中で行えばよく、人工繊維の種類や性状、電子線照射時の形状などによって最適な照射量を選択することができる。図２及び図３は、人工繊維として太さが８４デシテックスのポリ乳酸を用い、ループ径を0．5ｍｍとして編み上げた幅２５ｍｍ、長さ６０ｍｍの編物試料片を使用し、引っ張り方向をコース方向、引っ張り速度を５０ｍｍ／ｍｉｎ、つかみ間隔を５０ｍｍにそれぞれ設定したときの電子線量に対する前記編物試料片の最大点荷重及び最大点伸度を測定した結果をそれぞれ示すもので、この結果から、最大点伸度が７０ｋＧｙ近辺から減少し、親水性が照射量に比例することから、通常は、２５〜７５ｋＧｙの電子照射量が適当であり、特に、５０ｋＧｙ程度が最適であって、照射量が１００ｋＧｙ以上になると、強度及び伸度の双方が低下してしてしまうことがわかる。
【００１２】
このようにして得た基材は、従来の基材と同様にして使用することができる。すなわち、所定の細胞を基材に播種して培養液中に入れ、３７℃程度の温度で所定期間培養を行い、基材内で細胞分裂を繰り返した細胞が所望の数となった後、細胞を保持した基材を患部に縫合する。ポリ乳酸やポリグリコール酸などの生物吸収性を有する人工繊維は、最終的には人体に吸収されて患部が完治することになる。
【００１３】
本発明の基材は、素材原料が人工繊維であるから、動物由来のコラーゲンにおける免疫学的な問題がなく、細胞の増殖性が高く、基材自身の強度が高いので、移植手術時の取り扱い性も優れたものとなる。特に、布状物を多層に重ねた基材や、三次元構造を有する織物からなる基材は、基材を構成する糸と糸との間に細胞が定着し、細胞の付着面積を増加できるとともに細胞密度も高くでき、基材内で細胞分裂を繰り返す細胞を、基材の厚さに応じて立体的に増殖させることができる。
【００１４】
また、基材の厚さを適当に設定することにより、移植部位の形状に合わせた細胞標品の作製が可能となり、基材の糸と糸との間の隙間を容易に制御することができるため、毛管現象によって培養液が浸透しやすい隙間に設定することにより、細胞層への培養液の循環を確実に行うことができ、縫合後には、この隙間に血管などが進入して生着を促進することができる。さらに、三次元方向にも増殖することから、増殖速度を高めることができ、表皮細胞や骨膜細胞の場合は、糸への付着によって接着因子からシグナルが入るため、細胞死が抑制されて増殖効率が大幅に向上する。特に、電子線照射によって糸への細胞の付着性を高めておくことにより、細胞を糸に確実に付着させることができ、細胞を効果的に増殖させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】三次元構造を有する編物の一例を示す図である。
【図２】電子線照射量と最大点荷重との関係を示す図である。
【図３】電子線照射量と最大点伸度との関係を示す図である。
【図２】
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【図３】
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【図１】
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