カプセル化細胞
ゼラチンは、コラーゲンを変性させ調製される。ゼラチンは、生分解性、生体適合性、生理学的環境における非免疫原性、および加工が容易であるなどの多くの望ましい性質があり、組織工学の用途に適している。それは、皮膚、骨および軟骨などの組織を工学的に作製するときに使用され、皮膚を置換するために商業的に使用される。
マイクロカプセルの直径は、細胞マイクロカプセルに対する免疫応答ならびにカプセル膜を横切る物質輸送の両方に影響を及ぼす重要な因子である。小さいカプセルへの細胞応答は、より大きなカプセルと比較してはるかに少なく、一般に、半透膜を横切る効果的な拡散を可能にするために、細胞が装填されたマイクロカプセルの直径は350-450μmでなければならないという報告もある。
1933年にVincenzo Bisceglieは、ポリマーの膜に細胞をカプセル化する最初の試みを行った。彼は、ブタの腹腔に移植されたポリマー膜の中の腫瘍細胞は、免疫系によって拒絶されることなく、長期間生存可能であることを実証した。
30年後の1964年に、超薄型高分子膜のマイクロカプセル内に細胞を封入することで、細胞に免疫に対しての防御を与えるというアイデアが、Thomas Changによって提案された。 カプセル化された細胞は、免疫拒絶から保護されるだけでなく、体積に対する表面積が大きくなり、それが酸素と栄養素の良好な移動を可能にすることも、示唆している。20年後、このアプローチは、小動物をモデルにし、実践された。すい臓のランゲルハンス島(膵島)の細胞を、アルギン酸塩 - ポリリジン - アルギン酸(APA)マイクロカプセルで、固定化し、異種間移植された。この研究では、マイクロカプセル化したすい臓のランゲルハンス島を、糖尿病のラットに移植すると、細胞が生存し、数週間にわたって血糖を制御し続けたことを実証した。カプセル化された細胞を利用したヒトへの試験は1998年に実施された。進行性の切除不能なすい臓がんの臨床試験として、抗腫瘍効果を局所的に発揮するために、シトクロムP450酵素を発現するカプセル化細胞が腫瘍部位に移植され、シトクロムP450に分解されて抗腫瘍効果を発揮するプロドラッグが患者に投与された。対照と比較して約2倍の生存期間が示された。