JP2008206477A - Cell seeding method using needleless syringe - Google Patents
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Abstract
【課題】非常に簡便な方法であって、スキャフォールド自身へ大きな損傷を起こすことなく、スキャフォールドの内部にまで細胞を埋め込むことが可能で、しかもスキャフォールド内の広い領域に細胞を分散させることが可能な細胞播種法を提供する。さらに、緻密な構造を有するスキャフォールドの場合であっても、非常に簡便な方法で、スキャフォールドの内の広い領域に細胞を分散させることが可能な細胞播種法を提供する
【解決手段】スキャフォールドへ細胞を播種する方法であって、播種すべき細胞を、無針注射器を用いてスキャフォールドへ噴射することによって、前記細胞を前記スキャフォールド内部へ包埋する、細胞播種法。
【選択図】図12An object of the present invention is to provide a very simple method that allows cells to be embedded even within the scaffold without causing significant damage to the scaffold itself, and to disperse the cells over a wide area within the scaffold. A cell seeding method is provided. Furthermore, even in the case of a scaffold having a dense structure, a cell seeding method capable of dispersing cells over a wide area of the scaffold by a very simple method is provided. A method of seeding cells into a fold, wherein the cells to be seeded are injected into the scaffold by using a needleless syringe to embed the cells inside the scaffold.
[Selection] Figure 12
Description
本発明は、再生医療分野に関する。より詳しくは、本発明は、再生医療において有用となる細胞の播種方法に関する。 The present invention relates to the field of regenerative medicine. More specifically, the present invention relates to a cell seeding method useful in regenerative medicine.
近年、再生医療分野では、細胞移植のための足場材料(スキャフォールド(scaffold); 担体)に細胞を組み込み、組み込まれた細胞を培養した後に患者に移植する方法や、患者の患部に直接細胞を注入することによって治療を行う方法の開発が注目されている。 In recent years, in the field of regenerative medicine, cells are incorporated into a scaffold for cell transplantation (scaffold; carrier), and the incorporated cells are cultured and then transplanted to a patient. Attention has been focused on the development of methods of treatment by injection.
細胞移植にスキャフォールドを利用する分野においては、スキャフォールドとして適する材料を見出すために、合成素材と生体由来素材との両面から研究が行われており、様々な組成を有するものだけでなく、様々な空隙率(細胞が入り込む隙間)や力学特性などを有するものの開発が行われている。 In the field of using scaffolds for cell transplantation, in order to find materials suitable as scaffolds, research has been conducted on both synthetic and biological materials. Developments have been made that have a high porosity (gap into which cells enter) and mechanical properties.
スキャフォールドとして生体由来素材を用いる分野においては、生体から採取した組織を脱細胞処理して得られたスキャフォールドが報告されている。脱細胞処理の具体的な方法としては、超高静水圧を印加する方法(特開2004−97552号公報)や、低温でマイクロ波を照射する方法(特開2004−187952号公報)などが挙げられる。 In the field of using a biological material as a scaffold, a scaffold obtained by decellularizing a tissue collected from a living body has been reported. Specific methods of decellularization include a method of applying an ultrahigh hydrostatic pressure (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-97552), a method of irradiating microwaves at a low temperature (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-187952), and the like. It is done.
スキャフォールドへの細胞の播種方法についても、いくつかの方法が一般的な方法として検討されている。
たとえば、細胞懸濁液をスキャフォールドへ滴下する方法が挙げられる。この方法はもっとも簡便な方法として用いられている。しかしながら、この方法ではスキャフォールドの内部に細胞を播種することはできない。
また、細胞の播種方法の他の例として、細胞懸濁液を有針注射器によってスキャフォールドへ注入する方法が挙げられる。この方法は、スキャフォールドの内部に播種できる方法である。
さらに、遠心力を利用した細胞の播種方法が挙げられる。この方法によると、スキャフォールドの表面への細胞の接着、及び、空隙の大きなスキャフォールドの場合であればスキャフォールド内部への細胞の播種を行うことができる。
As a method for seeding cells in a scaffold, several methods have been examined as general methods.
For example, the method of dripping a cell suspension to a scaffold is mentioned. This method is used as the simplest method. However, this method does not allow cells to be seeded inside the scaffold.
Another example of the cell seeding method is a method of injecting a cell suspension into the scaffold by a needled syringe. This method is a method in which seeding can be performed inside the scaffold.
Furthermore, a cell seeding method using centrifugal force can be mentioned. According to this method, the cell can be adhered to the surface of the scaffold, and in the case of a scaffold with a large gap, the cells can be seeded inside the scaffold.
そのほかにも、スキャフォールドへの細胞の播種方法として、播種すべき細胞が内腔に充填された生分解性中空糸を、脱細胞した生体組織片(スキャフォールド)へ埋め込み、当該組織片内部で、中空糸内に充填された細胞を放出させる方法が報告されている(特開2007−168号公報)。 In addition, as a method for seeding cells in a scaffold, a biodegradable hollow fiber filled with lumens to be seeded is embedded in a decellularized biological tissue piece (scaffold), and inside the tissue piece, In addition, a method for releasing cells filled in hollow fibers has been reported (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-168).
細胞をスキャフォールドに播種する方法を用いた移植は、以下の1)及び2)のような点で大変有用である。
1)このような移植方法は、生体外にて細胞をある程度培養し、その後、体内へ移植するというものである。すなわち、培養条件下である程度の組織を構築した後、患者への移植を行うことになる。このため、移植片と移植先の生体組織との融合が速やかで、患部の治癒が促進される。
Transplantation using a method of seeding cells on a scaffold is very useful in the following points 1) and 2).
1) Such a transplantation method involves culturing cells to some extent in vitro and then transplanting them into the body. That is, after a certain amount of tissue is constructed under culture conditions, transplantation to a patient is performed. For this reason, fusion with a graft and the living tissue of a transplant destination is quick, and healing of an affected part is accelerated | stimulated.
2)あらかじめ培養しておくことで、スキャフォールドに接着した細胞が移植後に流出しにくくなる。このため、より多くの細胞を患部に保持することができる。
これに対し、一般的な細胞移植法においては、細胞懸濁液を通常の注射の要領で注射する。すなわち、細胞懸濁液を直接患者体内に注射することによって、細胞を患者に移植する。このため、移植後、患者の組織からの移植細胞の流出が著しく、移植効率が悪いことが既に報告され、問題となっている。
2) By culturing in advance, cells attached to the scaffold are less likely to flow out after transplantation. For this reason, more cells can be held in the affected area.
On the other hand, in a general cell transplantation method, a cell suspension is injected in the usual injection manner. That is, the cells are transplanted into the patient by injecting the cell suspension directly into the patient. For this reason, after transplantation, the outflow of transplanted cells from the patient's tissue is remarkable, and it has already been reported that the transplantation efficiency is poor, which is a problem.
ある程度の大きさや厚みを有するスキャフォールドに細胞を播種して移植する場合には、スキャフォールドの内部にまで細胞が注入されるべきである。
スキャフォールド内部まで細胞を播種することが好ましいことを、図10を参照して説明する。心筋梗塞による心筋損傷部位へ移植を行う場合において、細胞を播種しないスキャフォールドを移植片として用いたケース(A)、表面のみに細胞が播種されたスキャフォールドを移植片として用いたケース(B)、及び、内部に細胞が播種されたスキャフォールドを移植片として用いたケース(C)について考える。ケース(A)では、スキャフォールドに細胞がないため、移植後、移植部周囲から移植片への細胞の侵入の可能性はあるが、組織再生には時間を要する。ケース(B)では、スキャフォールドの表面に接着した細胞が、移植後、徐々にスキャフォールド内部に侵入する可能性はあるが、組織再生にはやはり時間を要する。一方、ケース(C)では、もともと移植片内部に細胞が入っているため、移植部周囲の患者の毛細血管を誘起することにより移植片への毛細血管への侵入が促進される。これにより、著しい組織再生の促進が可能となる。このため、心筋損傷部位の早期治癒が可能になる。
When cells are seeded and transplanted in a scaffold having a certain size and thickness, the cells should be injected into the inside of the scaffold.
It will be described with reference to FIG. 10 that it is preferable to seed cells to the inside of the scaffold. When transplanting to a myocardial infarction site due to myocardial infarction, a case using a scaffold without seeding cells as a graft (A), a case using a scaffold with cells seeded only on the surface as a graft (B) Consider a case (C) in which a scaffold in which cells are seeded is used as a graft. In case (A), since there are no cells in the scaffold, there is a possibility of cells entering the graft from the periphery of the graft after transplantation, but it takes time to regenerate the tissue. In case (B), cells adhered to the surface of the scaffold may gradually enter the scaffold after transplantation, but it still takes time to regenerate the tissue. On the other hand, in the case (C), since the cells are originally contained in the graft, invasion of the capillary into the graft is promoted by inducing the capillary of the patient around the graft. As a result, significant tissue regeneration can be promoted. For this reason, early healing of the myocardial injury site becomes possible.
しかしながら、通常の細胞播種方法では、深部や広い領域に細胞を播種することは困難である。たとえば、深部に細胞を播種するためには、前述のように、有針注射器を用いることが知られている。 However, in a normal cell seeding method, it is difficult to seed cells in a deep part or a wide area. For example, in order to seed cells deeply, it is known to use a needled syringe as described above.
有針注射器を用いたスキャフォールドへの細胞播種や、患部への直接的な細胞移植は、通常よく行われる方法である。しかしこの方法は、以下の1)及び2)のような点で有効でない。
1)スキャフォールドや患部組織内部で細胞懸濁液の液溜まりができるため、細胞を広範に分散させることが不可能である(図11(A)参照)。バイオスキャフォールドを用いる場合は、スキャフォールドの構造が緻密であるため、細胞を広範に分散させることはさらに困難となる。
2)針が貫通することによる、スキャフォールドや患部組織の損傷が大きい(図11(B)参照)。
Cell seeding into a scaffold using a needled syringe and direct cell transplantation to an affected area are usually performed. However, this method is not effective in the following points 1) and 2).
1) Since the liquid suspension can be stored in the scaffold or the affected tissue, it is impossible to disperse the cells extensively (see FIG. 11A). When a bioscaffold is used, it is more difficult to disperse cells widely because the scaffold structure is dense.
2) The scaffold and the affected tissue are greatly damaged by the penetration of the needle (see FIG. 11B).
また、遠心力を使用した細胞の播種方法によっても、スキャフォールドの内部に細胞を播種することが可能であるが、この方法は、空隙の大きなスキャフォールドを用いた場合にしか有効に用いることができない。すなわち、緻密な構造を有するスキャフォールド内部への細胞播種を行うことはできない。 Cells can also be seeded inside the scaffold by a cell seeding method using centrifugal force, but this method can be used effectively only when a scaffold with a large gap is used. Can not. That is, cell seeding cannot be performed inside a scaffold having a dense structure.
そこで、本発明の目的は、非常に簡便な方法であって、スキャフォールド自身へ大きな損傷を起こすことなく、スキャフォールドの内部にまで細胞を埋め込むことが可能で、しかもスキャフォールド内の広い領域に細胞を分散させることが可能な細胞播種法を提供することにある。さらに、本発明の目的は、緻密な構造を有するスキャフォールドの場合であっても、非常に簡便な方法で、スキャフォールドの内の広い領域に細胞を分散させることが可能な細胞播種法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is a very simple method, in which cells can be embedded even inside the scaffold without causing major damage to the scaffold itself, and in a wide area within the scaffold. The object is to provide a cell seeding method capable of dispersing cells. Furthermore, the object of the present invention is to provide a cell seeding method that can disperse cells over a wide area of the scaffold by a very simple method even in the case of a scaffold having a dense structure. There is to do.
本発明者らは、鋭意検討の結果、無針注射器を用いて細胞の播種を行うことによって、上記本発明の目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、以下の発明を含む。
下記[1]〜[7]は、細胞播種法に向けられる。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the object of the present invention can be achieved by seeding cells using a needleless syringe, and have completed the present invention.
The present invention includes the following inventions.
The following [1] to [7] are directed to the cell seeding method.
[1]
スキャフォールドへ細胞を播種する方法であって、播種すべき細胞を、無針注射器を用いてスキャフォールドへ噴射することによって、前記細胞を前記スキャフォールド内部へ包埋する、細胞播種法。
すなわち、本発明は、スキャフォールドへ細胞を播種する手段として、無針注射器を用いることを特徴とする。本発明では、無針注射器により、細胞をスキャフォールドの内部にまで到達させる。このため、本明細書では、スキャフォールドへ細胞を「播種する」ことを、スキャフォールド内部へ細胞を「包埋する」「埋め込む」と記載する場合がある。また、本発明では、無針注射器により、スキャフォールドの比較的広い領域に細胞を播種する。このため、本明細書では、スキャフォールドへ細胞を「播種」することを、スキャフォールド内へ細胞を「分散させる」「散在させる」と記載する場合がある。
[1]
A method of seeding cells in a scaffold, wherein the cells to be seeded are injected into the scaffold by using a needleless syringe to embed the cells inside the scaffold.
That is, the present invention is characterized in that a needleless syringe is used as a means for seeding cells on a scaffold. In the present invention, the cells reach the inside of the scaffold by a needleless syringe. Therefore, in the present specification, “seeding” a cell into the scaffold may be described as “embedding” or “embedding” the cell inside the scaffold. In the present invention, cells are seeded in a relatively wide area of the scaffold by a needleless syringe. Thus, herein, “seeding” a cell into the scaffold may be described as “dispersing” or “spreading” the cell into the scaffold.
[2]
前記スキャフォールドは、生体由来素材又は合成素材からなるものである、[1]に記載の細胞播種法。
本発明では、生体由来素材からなるスキャフォールドを、バイオスキャフォールドと記載する場合がある。また、合成素材からなるスキャフォールドを、人工スキャフォールドと記載する場合がある。
[2]
The cell seeding method according to [1], wherein the scaffold is made of a biological material or a synthetic material.
In the present invention, a scaffold made of a biological material may be referred to as a bioscaffold. In addition, a scaffold made of a synthetic material may be described as an artificial scaffold.
[3]
前記スキャフォールドは、脱細胞した生体組織片である、[1]又は[2]に記載の細胞播種法。
脱細胞の処理には、生体組織片からの細胞成分の除去及び細菌・ウィルスの除去及び/又は不活性化を含む。脱細胞のための処理としては、超高静水圧の印加による処理や、マイクロ波照射による処理などが好ましく行われる。
[3]
The cell seeding method according to [1] or [2], wherein the scaffold is a decellularized biological tissue piece.
The treatment of decellularization includes removal of cellular components from biological tissue pieces and removal and / or inactivation of bacteria and viruses. As treatment for decellularization, treatment by application of ultrahigh hydrostatic pressure, treatment by microwave irradiation, and the like are preferably performed.
[4]
前記生体組織片は、ヒトから採取された生体組織片、又は、ヒト以外の哺乳動物から採取された生体組織片である、[3]に記載の細胞播種法。
[4]
The cell seeding method according to [3], wherein the biological tissue piece is a biological tissue piece collected from a human or a biological tissue piece collected from a mammal other than a human.
[5]
前記播種すべき細胞は、細胞培養液、生体適合性ゾル、及び生体適合性ゲル液から選ばれる液体中に分散された懸濁液の形態で、前記無針注射器に収容される、[1]〜[4]のいずれかに記載の細胞播種法。
[5]
The cells to be seeded are accommodated in the needleless syringe in the form of a suspension dispersed in a liquid selected from a cell culture solution, a biocompatible sol, and a biocompatible gel solution [1] The cell seeding method according to any one of to [4].
[6]
前記播種すべき細胞は、ヒトの細胞、及び、前記播種すべき細胞が包埋されたスキャフォールドが移植されてよい患者の自家細胞からなる群から選ばれる、[1]〜[5]のいずれかに記載の細胞播種法。
[6]
Any of [1] to [5], wherein the cells to be seeded are selected from the group consisting of human cells and patient autologous cells to which the scaffold in which the cells to be seeded are embedded may be transplanted The cell seeding method according to claim 1.
[7]
前記無針注射器は、バネ方式、ガス圧方式、火薬方式、電磁力方式、及び圧電方式からなる群から選ばれる方式を用いた押圧機構を有する、[1]〜[6]のいずれかに記載の細胞播種法。
[7]
The needleless syringe has a pressing mechanism using a method selected from the group consisting of a spring method, a gas pressure method, an explosive method, an electromagnetic force method, and a piezoelectric method, according to any one of [1] to [6]. Cell seeding method.
下記[8]は、細胞の播種に用いることができる無針注射器に向けられる。下記[8]の無針注射器は、上記[1]〜[7]の方法において有用に用いられる。
[8]
播種すべき細胞を収容した無針注射器。
[8] below is directed to a needleless syringe that can be used to seed cells. The needleless syringe of the following [8] is usefully used in the methods [1] to [7].
[8]
Needleless syringe containing cells to be seeded.
本発明によると、非常に簡便な方法であって、スキャフォールド自身へ大きな損傷を起こすことなく、スキャフォールドの内部にまで細胞を埋め込むことが可能で、しかもスキャフォールド内の広い領域に細胞を分散させることが可能な細胞播種法を提供することができる。さらに本発明によると、緻密な構造を有するスキャフォールドの場合であっても、非常に簡便な方法で、スキャフォールドの内の広い領域に細胞を分散させることが可能な細胞播種法を提供することができる。
したがって、本発明によると、再生医療において有用性の高い細胞播種法を提供することができる。
According to the present invention, it is a very simple method that allows cells to be embedded inside the scaffold without causing major damage to the scaffold itself, and also distributes the cells over a wide area within the scaffold. It is possible to provide a cell seeding method that can be performed. Furthermore, according to the present invention, there is provided a cell seeding method capable of dispersing cells over a wide area of the scaffold by a very simple method even in the case of a scaffold having a dense structure. Can do.
Therefore, according to the present invention, a cell seeding method having high utility in regenerative medicine can be provided.
[1.スキャフォールド]
スキャフォールドの素材としては、生体由来素材及び合成素材とを問わない。
[1−1.生体由来素材からなるスキャフォールド]
生体由来素材からなるスキャフォールド(バイオスキャフォールド)は、生体から採取した組織片を脱細胞処理することにより作製される。
[1. Scaffold]
The material of the scaffold may be a biological material or a synthetic material.
[1-1. Scaffolds made of biological materials]
A scaffold made of a living body-derived material (bioscaffold) is produced by decellularizing a tissue piece collected from a living body.
[1−1−1.バイオスキャフォールドの作製]
脱細胞処理には、細胞成分の除去や、細菌・ウィルスの除去及び/又は不活性化を含む。脱細胞処理としては、特に限定されない。当業者によって、化学的処理、生化学的処理、及び物理的処理から適宜選択されうる。
たとえば、化学的処理としては、グルタルアルデヒド、界面活性剤、その他の薬液を用いた処理が挙げられる。界面活性剤の具体例としては、TritonX−100などが挙げられる。薬液の具体例としては、CryoLife社製SynerGraftなどが挙げられる。
生化学的処理としては、トリプシンなどのタンパク質分解酵素を用いた処理が挙げられる。
[1-1-1. Preparation of bioscaffold]
The decellularization treatment includes removal of cellular components, removal of bacteria / viruses and / or inactivation. The decellularization treatment is not particularly limited. A person skilled in the art can appropriately select from chemical treatment, biochemical treatment, and physical treatment.
For example, chemical treatment includes treatment using glutaraldehyde, a surfactant, and other chemicals. Specific examples of the surfactant include Triton X-100. Specific examples of the chemical solution include SynerGraph manufactured by CryoLife.
Biochemical treatment includes treatment using a proteolytic enzyme such as trypsin.
物理的処理としては、超高静水圧の印加による処理や、マイクロ波照射による処理などが挙げられる。
超高静水圧の印加による処理においては、媒体(液体)中で、生体組織に対し、超高静水圧を印加する。これにより、構造及び生体力学的特性をインタクトに保った状態で、生体組織中の結合組織を、細胞成分などから分離する。この処理法においては、超高静水圧とは、5000気圧から15000気圧程度をいう。そして、温度としては、0℃〜40℃の範囲を保つ。このような処理を行うことができる装置としては、神戸製鋼所製ドクターシェフなどの装置や、光工学社製の超高圧実験装置などが挙げられる。超高静水圧の印加による処理の更なる詳細については、特開2004−97552号公報に記載されている。
Examples of the physical treatment include treatment by applying an ultrahigh hydrostatic pressure, treatment by microwave irradiation, and the like.
In processing by applying an ultrahigh hydrostatic pressure, an ultrahigh hydrostatic pressure is applied to a living tissue in a medium (liquid). Thereby, the connective tissue in the living tissue is separated from the cellular components and the like while maintaining the structure and biomechanical characteristics intact. In this treatment method, the ultrahigh hydrostatic pressure refers to about 5000 to 15000 atm. And as temperature, the range of 0 degreeC-40 degreeC is maintained. As an apparatus capable of performing such a treatment, an apparatus such as a doctor chef manufactured by Kobe Steel, an ultrahigh pressure experimental apparatus manufactured by Kogaku Engineering Co., Ltd., or the like can be given. Further details of the treatment by applying an ultrahigh hydrostatic pressure are described in JP-A-2004-97552.
マイクロ波照射による処理においては、処理液中に浸漬した生体組織に対し、0℃〜40℃の温度を維持しながらマイクロ波を照射する。マイクロ波の周波数は、2450MHzとすることができる。このような処理は、市販のマイクロウエーブ迅速試料処理装置を用いることによって行うことができる。マイクロ波照射による処理の更なる詳細については、特開2004−187952号公報に記載がある。 In the treatment by microwave irradiation, microwaves are irradiated to the living tissue immersed in the treatment liquid while maintaining a temperature of 0 ° C. to 40 ° C. The frequency of the microwave can be 2450 MHz. Such a process can be performed by using a commercially available microwave rapid sample processing apparatus. Further details of the processing by microwave irradiation are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-188792.
このような物理学的処理法は、以下のような点から好ましい方法である。化学的処理や生化学的処理では達成できない、比較的大きな組織の内部の細胞成分、細菌・ウイルスの除去を達成することが可能である点;生体力学的特性を損なうことなく処理を行うことが可能である点;及び簡便かつ短時間で処理を行うことが可能である点。 Such a physical treatment method is a preferable method from the following points. It is possible to achieve removal of cellular components, bacteria, and viruses inside relatively large tissues that cannot be achieved by chemical treatment or biochemical treatment; treatment can be performed without impairing biomechanical properties. The point which is possible; and the point which can process simply and in a short time.
[1−1−2.バイオスキャフォールドの由来元となる生物及び組織]
生体由来素材となる組織片は、ヒト又はヒト以外の哺乳動物に由来するものであってよい。ヒトの場合、脳死又は心臓死ドナーから摘出された組織が含まれる。ヒト以外の場合、ブタ、ウシ、サルなどを含む哺乳動物から摘出された組織が含まれる。
ヒト以外の動物から、厳密な脱細胞処理によって安全な生体由来素材を得ることは、ドナー不足の現状において、安価で有用な素材の供給を可能にするという点で大きな意義を有する。
[1-1-2. Biology and tissue from which the bioscaffold originated]
The tissue piece serving as the biological material may be derived from a human or a non-human mammal. In the case of humans, tissues removed from brain death or heart death donors are included. In the case of non-humans, tissues extracted from mammals including pigs, cows, monkeys and the like are included.
Obtaining a safe biological material from a non-human animal by rigorous decellularization has great significance in that it enables the supply of inexpensive and useful materials in the current situation of donor shortages.
生体由来素材となる組織片は、心臓、腎臓、肝臓、膵臓、脳、及び肺などの臓器から得ることができる。したがって、当該組織片としては、軟組織及び硬組織を問わない。軟組織としては、血管、心臓弁膜、心膜、角膜、羊膜、硬膜、及び気管などが挙げられる。硬組織としては、骨、軟骨、及び歯などが挙げられる。 A tissue piece serving as a biological material can be obtained from organs such as the heart, kidney, liver, pancreas, brain, and lung. Therefore, the tissue piece may be soft tissue or hard tissue. Examples of soft tissues include blood vessels, heart valve, pericardium, cornea, amniotic membrane, dura mater, and trachea. Examples of the hard tissue include bone, cartilage, and teeth.
このような組織から作製されるバイオスキャフォールドは、元来生体組織の持つ構造を維持しているため、必要な造形性や力学的特性有する移植片を調製することが可能になる。このため、バイオスキャフォールドは、合成素材からなるスキャフォールドの場合では困難な部位に対しても、移植を行うことが可能である。特に、気管、心膜、軟骨などの部位に移植を行う場合に、バイオスキャフォールドは有用である。
また、バイオスキャフォールドは、元来生体組織の持つ緻密な構造が維持されている。このため、多孔質構造を有する人工スキャフォールドとは異なり、播種された細胞が流出しにくく、従って細胞の定着性が良いという利点がある。
Since the bioscaffold produced from such a tissue originally maintains the structure possessed by the living tissue, it is possible to prepare a graft having the necessary formability and mechanical properties. For this reason, the bioscaffold can be transplanted even to a difficult site in the case of a scaffold made of a synthetic material. In particular, the bioscaffold is useful when transplanting into a trachea, pericardium, cartilage, or the like.
In addition, the bioscaffold originally maintains the dense structure of living tissue. For this reason, unlike an artificial scaffold having a porous structure, the seeded cells are unlikely to flow out, and thus there is an advantage that the cell fixing property is good.
[1−2.合成素材からなるスキャフォールド]
合成素材からなるスキャフォールド(人工スキャフォールド)は、生体適合性高分子を任意の適切な形状に作製した、多孔質の素材である。形状としては、特に限定されず、ディスク、シート、パッチ、フィルム、スポンジ、メッシュなどの平面構造体が挙げられる。さらに、球、楕円体、管などの立体構造体であっても良い。これらの立体構造体は、中空体であってもよい。
[1-2. Scaffold made of synthetic material]
A scaffold made of a synthetic material (artificial scaffold) is a porous material made of a biocompatible polymer in any appropriate shape. The shape is not particularly limited, and examples thereof include flat structures such as disks, sheets, patches, films, sponges, and meshes. Furthermore, it may be a three-dimensional structure such as a sphere, an ellipsoid, or a tube. These three-dimensional structures may be hollow bodies.
生体適合性高分子は、生分解性もしくは生体吸収性のものが挙げられる。生分解性高分子としては、速生分解性のものであることが好ましい。速生分解性とは、遅くとも数日で分解する性質をいう。この性質は、比較的分子量が小さいポリマーの使用、素材の薄肉化、エステラーゼ酵素の素材への含浸などによって実現されうる。 Biocompatible polymers include those that are biodegradable or bioabsorbable. The biodegradable polymer is preferably a rapid biodegradable polymer. Rapid biodegradability refers to the property of degrading within a few days at the latest. This property can be realized by using a polymer having a relatively low molecular weight, thinning the material, impregnating the esterase enzyme into the material, and the like.
生体適合性高分子としては、一般に知られているものを特に限定されることなく用いることができる。
例えば、生体適合性高分子として、ポリエステル類、ポリオルトエステル類、ポリ無水物類のような高分子材料が挙げられる。このような高分子材料の具体例としては、乳酸、ラクチド(乳酸の環状二量体)、グリコール酸、又はセバシン酸の重合体及びそれらの共重合体が挙げられる。
As the biocompatible polymer, a generally known polymer can be used without any particular limitation.
For example, examples of the biocompatible polymer include polymer materials such as polyesters, polyorthoesters, and polyanhydrides. Specific examples of such a polymer material include polymers of lactic acid, lactide (a cyclic dimer of lactic acid), glycolic acid, or sebacic acid, and copolymers thereof.
また、生体適合性高分子としては、カプロラクトン類、アミド類、カーボネート類、アミノ酸類、アセタール類、オルトエステル類、シアノアクリレート類、又はウレタン類のポリマー及びそれらの共重合体も挙げられる。
さらに、生体適合性高分子としては、デンプン及びその部分加水分解物などの多糖類、コラーゲンなどのタンパク質性ポリマーも挙げられる。
Biocompatible polymers also include caprolactones, amides, carbonates, amino acids, acetals, orthoesters, cyanoacrylates, urethane polymers and copolymers thereof.
Furthermore, examples of the biocompatible polymer include polysaccharides such as starch and a partial hydrolyzate thereof, and protein polymers such as collagen.
[2.播種すべき細胞]
[2−1.播種すべき細胞の調製]
播種すべき細胞は、生理学的に許容される液体中に分散した細胞懸濁液の形態で調製される。生理学的に許容される液体は、細胞培養液、生体適合性ゾル、及び生体適合性ゲル液から選択することができる。播種すべき細胞を、生体適合性ゾルやゲルを含む液体中に分散された細胞懸濁液の形態で用いる場合は、播種後、スキャフォールド内で当該ゲルやゾルが硬化することによって、播種された細胞が包接される。スキャフォールド内で細胞を包接することは、水分を閉じ込め、水分とともに細胞が流出したり漏れたりすることを防止することが可能である。
[2. Cells to be seeded]
[2-1. Preparation of cells to be seeded]
The cells to be seeded are prepared in the form of a cell suspension dispersed in a physiologically acceptable liquid. The physiologically acceptable liquid can be selected from cell culture fluids, biocompatible sols, and biocompatible gel solutions. When the cells to be seeded are used in the form of a cell suspension dispersed in a liquid containing a biocompatible sol or gel, they are seeded by hardening the gel or sol in the scaffold after seeding. Cells are included. Inclusion of the cells in the scaffold can confine moisture and prevent the cells from flowing out and leaking together with the moisture.
本発明における生体適合性ゾル及び生体適合性ゲルは、水溶性高分子であり、好ましくは生分解性の水溶性高分子である。このような水溶性高分子としては、米国特許第5709854号明細書に記載のものを用いることができる。 The biocompatible sol and biocompatible gel in the present invention are water-soluble polymers, preferably biodegradable water-soluble polymers. As such a water-soluble polymer, those described in US Pat. No. 5,709,854 can be used.
[2−2.播種すべき細胞の種類及び由来元]
播種すべき細胞の種類は、移植される部位及び再細胞化の目的に応じて、当業者が適宜決定することができる。例えば、内皮細胞、内皮前駆細胞、骨髄細胞、前骨芽細胞、軟骨細胞、繊維芽細胞、皮膚細胞、筋肉細胞、肝臓細胞、腎臓細胞、腸管細胞、幹細胞、その他再生医療の分野で考慮されるあらゆる細胞が挙げられる。
[2-2. Cell types and origins to be seeded]
The type of cells to be seeded can be appropriately determined by those skilled in the art according to the site to be transplanted and the purpose of recellularization. For example, endothelial cells, endothelial progenitor cells, bone marrow cells, proosteoblasts, chondrocytes, fibroblasts, skin cells, muscle cells, liver cells, kidney cells, intestinal cells, stem cells, and other regenerative medicine fields Any cell can be mentioned.
このような細胞の由来元は、通常ヒトである。好ましくは、移植されるべきヒトから採取した自家細胞であるが、臍帯血由来細胞や、市販の細胞なども許容される。市販の細胞の具体例としては、HUVEC(human unbilical vein endothelial cells;ヒト臍帯血管内皮細胞)、PBMC(peripheral blood monoclonal cells;ヒト末梢血単核球)、ヒト皮膚細胞などが挙げられる。市販のヒト皮膚細胞のさらなる具体例としては、例えばapligraf;アプリグラフ(オルガノジェネシス社製)の商品名で販売されているものが挙げられる。 The origin of such cells is usually human. Preferred are autologous cells collected from a human to be transplanted, but cord blood-derived cells, commercially available cells, and the like are also acceptable. Specific examples of commercially available cells include HUVEC (human unbilical vein endothelial cells), PBMC (peripheral blood monoclonal cells), human skin cells, and the like. Further specific examples of commercially available human skin cells include those sold under the trade name of apligraf; Apligraph (manufactured by Organogenesis).
[3.無針注射器]
本発明において用いられる無針注射器としては特に限定されるものではない。
具体的には、ノズル孔を有し、播種すべき細胞を含む液(細胞懸濁液)を収容するためのチャンバと、押圧手段を備えた注射器本体とを有するものを用いることができる。押圧手段は、チャンバに収容された細胞懸濁液を、ノズル孔の方向に向かって押圧して、ノズル孔から細胞懸濁液を噴射させるためのものである。
[3. Needleless syringe]
The needleless syringe used in the present invention is not particularly limited.
Specifically, it is possible to use a nozzle having a nozzle hole and having a chamber for containing a liquid (cell suspension) containing cells to be seeded and a syringe body provided with pressing means. The pressing means presses the cell suspension accommodated in the chamber in the direction of the nozzle hole and ejects the cell suspension from the nozzle hole.
押圧手段としては、バネ(コイルバネ、板バネ、皿バネ、発条、タケノコバネなどの各種バネ)、コンプレッサー(空気圧の利用)、ボンベ(例えば炭酸ガスのボンベなどの各種ボンベ)、圧電素子、爆薬(化学反応、発破=空気圧)、電磁力、油圧、水圧・蒸気、電動機(モーター)、原動機(エンジン)、磁石(永久磁石、超伝導磁石などの各種磁石)、形状記憶合金等が挙げられる。 Pressing means include springs (coil springs, leaf springs, disc springs, springs, bamboo springs, and other springs), compressors (use of air pressure), cylinders (e.g., carbon dioxide cylinders), piezoelectric elements, explosives (chemical Reaction, blasting = air pressure), electromagnetic force, hydraulic pressure, water pressure / steam, electric motor (motor), prime mover (engine), magnet (permanent magnet, various magnets such as superconducting magnet), shape memory alloy and the like.
本発明において用いられる無針注射器をさらに説明する。無針注射器は、ノズル孔を有し、ピストンが備えられた細胞懸濁液収容用チャンバと、押圧機構を備えた注射器本体とを有している。ピストンは、細胞懸濁液を挟んでノズル孔と反対側に位置するように備えられる。押圧機構は、ピストンをノズル孔の方向に向かって押圧して、ノズル孔から細胞懸濁液を噴射させるためのものである。 The needleless syringe used in the present invention will be further described. The needleless syringe has a nozzle hole, and has a cell suspension containing chamber provided with a piston, and a syringe body provided with a pressing mechanism. The piston is provided so as to be located on the opposite side of the nozzle hole with the cell suspension interposed therebetween. The pressing mechanism is for pressing the piston in the direction of the nozzle hole and ejecting the cell suspension from the nozzle hole.
押圧機構としては、バネ方式(圧縮バネ方式又は引張バネ方式)、ガス圧(炭酸ガス、窒素ガス)方式、火薬方式、電磁力方式、圧電方式等のいずれの方式によるものでもよい。ガス圧方式によるものとしては、特開昭61−265147号公報、特表平3−503374号公報(WO89/08469)、特表平8−509604号公報(WO94/24263)等を参照することができ、圧縮バネ方式によるものとしては、特開2000−126293号公報、特開2001−187139号公報、特開2001−61964号公報等を参照することができる。これらのうち、取扱いが容易で安全な圧縮バネ方式によるものが好ましい。 As the pressing mechanism, any of a spring method (compression spring method or tension spring method), a gas pressure (carbon dioxide gas, nitrogen gas) method, an explosive method, an electromagnetic force method, a piezoelectric method, or the like may be used. As for the gas pressure system, reference can be made to JP-A-61-265147, JP-T-3-503374 (WO89 / 08469), JP-T 8-509604 (WO94 / 24263), and the like. For example, JP 2000-126293 A, JP 2001-187139 A, JP 2001-61964 A, and the like can be referred to. Of these, a compression spring method that is easy to handle and safe is preferable.
本発明においては、無針注射器としては、ノズル孔を1つ有するもの、及び複数有するもののいずれをも用いることができる。より広範囲に細胞を散在させて播種することができるという観点からは、複数のノズル孔を有するものを好ましく用いることができる。 In the present invention, as the needleless syringe, either one having one nozzle hole or one having a plurality of nozzle holes can be used. From the viewpoint that cells can be seeded in a wider range, those having a plurality of nozzle holes can be preferably used.
本発明においては、無針注射器としては、1回限りの使用が可能なもの、及び繰り返し使用が可能なもののいずれをも用いることができる。注射器の再使用による感染等の事故を防止できるという観点からは、1回限りの使用が可能なものが好ましい。 In the present invention, as the needleless syringe, any one that can be used only once and one that can be used repeatedly can be used. From the viewpoint that accidents such as infection due to reuse of a syringe can be prevented, those that can be used only once are preferable.
[3−1.無針注射器の具体例]
本発明において用いることができる無針注射器の例としては、島津製作所製シマジェット(ShimaJET)などが挙げられる。
本発明において無針注射器としては、以下の図面を参照して説明するような、特開2004−329635号公報、特開2004−358234号公報、及び国際公開第2004/110533号パンフレットに開示のものを用いることができる。
[3-1. Specific example of needleless syringe]
Examples of the needleless syringe that can be used in the present invention include Shimadzu Corporation ShimaJET.
In the present invention, the needleless syringe is disclosed in JP 2004-329635 A, JP 2004-358234 A, and International Publication No. 2004/110533 pamphlet as described with reference to the following drawings. Can be used.
図1は、本発明において用いられてよい注射器の一例の使用時の縦断面図である。図2は、同注射器の保存時の縦断面図である。図3は、図1のIII −III 線に沿う横断面図である。図4は、図1のIV−IV線に沿う横断面図である。図5は、同注射器の保持部材の拡大斜視図である。以下の説明において、上下は、図1を基準としていうものとする。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an example of a syringe that may be used in the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the syringe during storage. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. FIG. 5 is an enlarged perspective view of a holding member of the syringe. In the following description, the top and bottom are referred to FIG.
図1を参照すると、針無注射器は、ノズルアンプル11と、ノズルアンプル11が取付られる注射器本体12とを備えている。図2を参照すると、注射器本体12は、ノズルアンプル11に代わって、注射器本体12に取付られる安全キャップ13を備えている。 Referring to FIG. 1, the needleless syringe includes a nozzle ampule 11 and a syringe body 12 to which the nozzle ampule 11 is attached. Referring to FIG. 2, the syringe body 12 includes a safety cap 13 attached to the syringe body 12 in place of the nozzle ampoule 11.
ノズルアンプル11は、上端にアンプル開口21を有し且つ内部を細胞懸濁液チャンバ22とする有底筒体よりなるものである。ノズルアンプル11の細胞懸濁液チャンバ22の底面は、上向き凹状円錐面に形成されている。細胞懸濁液チャンバ22内には細胞懸濁液L及びその上からピストン23が収容されている。ノズルアンプル11は、細胞懸濁液Lを視認するために細胞懸濁液Lに適合するような透明材料製、例えばポリカーボネート等の透明硬質プラスチック製又はガラス製であることが好ましい。 The nozzle ampoule 11 is composed of a bottomed cylinder having an ampoule opening 21 at the upper end and a cell suspension chamber 22 inside. The bottom surface of the cell suspension chamber 22 of the nozzle ampoule 11 is formed as an upward concave conical surface. The cell suspension chamber 22 contains a cell suspension L and a piston 23 from above. The nozzle ampoule 11 is preferably made of a transparent material suitable for the cell suspension L in order to visually recognize the cell suspension L, for example, a transparent hard plastic such as polycarbonate or glass.
アンプル開口21縁部には、円環状の一部をなす形状をもつ2つの凸状嵌合部24が互いに反対方向側方に突き出すように設けられている。各凸状嵌合部24の挟み角度は、90度弱である(図3参照)。ノズルアンプル11下面中央部に細胞懸濁液チャンバ22に連通するようにノズル孔25が形成されている。ノズルアンプル11の下部にはノズル保護キャップ26が備えられている。保護キャップ26は通常、プラスチック製であるが、ノズル孔25と接触する中心部分には、図示しないシール用の薄いゴム材、例えばシリコーンゴムが取り付けられたものが好ましい。ゴム材によって、細胞懸濁液の漏れを防止できる。 At the edge of the ampoule opening 21, two convex fitting portions 24 having an annular shape are provided so as to protrude in opposite directions. The sandwiching angle of each convex fitting part 24 is a little less than 90 degrees (see FIG. 3). A nozzle hole 25 is formed at the center of the lower surface of the nozzle ampoule 11 so as to communicate with the cell suspension chamber 22. A nozzle protection cap 26 is provided below the nozzle ampoule 11. The protective cap 26 is usually made of plastic, but it is preferable that a thin rubber material for sealing (not shown), for example, silicone rubber, is attached to the central portion in contact with the nozzle hole 25. The rubber material can prevent leakage of the cell suspension.
ピストン23は通常、プラスチック製であり、ノズルアンプル11の周壁に上下摺動自在に嵌め合わされた水平円板状のものである。ピストン23の下面は、細胞懸濁液チャンバ22の底面と合致する下向き凸状円錐面に形成されている。ピストン23の外周面にOリング27が取付られている。ピストン23の上面は、ノズルアンプル11の上端面と面一である。 The piston 23 is usually made of plastic, and has a horizontal disk shape fitted to the peripheral wall of the nozzle ampoule 11 so as to be slidable in the vertical direction. The lower surface of the piston 23 is formed in a downward convex conical surface that matches the bottom surface of the cell suspension chamber 22. An O-ring 27 is attached to the outer peripheral surface of the piston 23. The upper surface of the piston 23 is flush with the upper end surface of the nozzle ampoule 11.
注射器本体12は、垂直筒状ハウジング31と、ハウジング31内に収容され且つピストン23を下向きに押圧するための押圧機構32とを備えている。ハウジング31は、強度を保持するためには金属製が好ましいが、プラスチック製であってもよい。 The syringe body 12 includes a vertical cylindrical housing 31, and a pressing mechanism 32 that is accommodated in the housing 31 and presses the piston 23 downward. The housing 31 is preferably made of metal in order to maintain strength, but may be made of plastic.
ハウジング31内は、水平隔壁33によって下部のバネチャンバ34及び上部の解放チャンバ35に仕切られている。隔壁33中央部には連通孔36が形成されている。バネチャンバ34の下端には、アンプル開口21と合致させられたハウジング開口37が形成されている。解放チャンバ35の上端には端壁38が設けられている。端壁38中央部には保持孔39が形成されている。 The inside of the housing 31 is partitioned by a horizontal partition wall 33 into a lower spring chamber 34 and an upper release chamber 35. A communication hole 36 is formed in the central portion of the partition wall 33. A housing opening 37 that is matched with the ampoule opening 21 is formed at the lower end of the spring chamber 34. An end wall 38 is provided at the upper end of the release chamber 35. A holding hole 39 is formed at the center of the end wall 38.
ハウジング開口37縁部には、各凸状嵌合部24を嵌め入れた2つの凹状嵌合部41が設けられている。各凹状嵌合部41の挟み角度は、凸状嵌合部24のそれにほぼ等しい。 Two concave fitting portions 41 into which the respective convex fitting portions 24 are fitted are provided at the edge of the housing opening 37. The sandwiching angle of each concave fitting portion 41 is substantially equal to that of the convex fitting portion 24.
押圧機構32は、ハウジング31内に上下自在に保持されている押圧部材42と、押圧部材42を下向きに付勢している圧縮コイルバネ43と、バネ43を圧縮させた状態で押圧部材42のバネ43による移動を解放自在に保持している保持部材44と、保持部材44による保持を解放する解放部材45とを備えている。 The pressing mechanism 32 includes a pressing member 42 that is held up and down in the housing 31, a compression coil spring 43 that urges the pressing member 42 downward, and a spring of the pressing member 42 in a state in which the spring 43 is compressed. A holding member 44 that releasably holds the movement by 43 and a release member 45 that releases the holding by the holding member 44 are provided.
押圧部材42は、ピストン23の上面に当接させられ且つバネチャンバ34周壁内面と摺接させられた立上り状ガイド筒51を外周縁部に有している水平円板状バネ受け52と、バネ受け52中央部に直立状に設けられ且つ上端部が連通孔36を介して解放チャンバ35内に突出させられている垂直ロッド53とを備えている。ロッド53の上端部には環状外向き係合突起54が設けられている。係合突起54は隔壁33の連通孔36を通過できない大きさに形成されている。突起54の下側面は、上拡がりテーパ状に形成されている。押圧部材42は、金属製であることが好ましい。 The pressing member 42 is in contact with the upper surface of the piston 23 and is in contact with the inner surface of the peripheral wall of the spring chamber 34. 52 is provided with a vertical rod 53 that is provided upright in the center and has an upper end projecting into the release chamber 35 through the communication hole 36. An annular outwardly engaging projection 54 is provided at the upper end of the rod 53. The engagement protrusion 54 is formed in such a size that it cannot pass through the communication hole 36 of the partition wall 33. The lower surface of the protrusion 54 is formed in an upwardly expanding taper shape. The pressing member 42 is preferably made of metal.
バネ43は、ロッド53を取り囲み且つ隔壁33及びバネ受け52間に介在させられるようにバネチャンバ34内に圧縮された状態で収容されている。 The spring 43 is accommodated in the spring chamber 34 so as to surround the rod 53 and to be interposed between the partition wall 33 and the spring receiver 52.
保持部材44は、例えば硬質プラスチックで一体成形されたもので、図4及び図5に詳細に示すように、ロッド53を取り囲んで隔壁33で受けられているリング部61と、ロッド53と同心となるようにリング部61上面に直立状に設けられている垂直筒状部62とよりなる。筒状部62の内面上端部には環状内向き係合突起63が設けられている。内向き係合突起63の上側面には上拡がりテーパ凹状ストッパ面64が形成されている。ストッパ面64の内縁部は、ロッド53の外向き係合突起54の下側面に下側から係合させられている。筒状部62を周方向に4等分する位置に、内向き係合突起63を含めて縦断するようにスリット65が形成されている。各スリット65の両縁部の高さの中程部において、易破断性の破断可能部66によって部分的に連結されている。すなわち、筒状部62は4つの各片からなり、各片は互いに破断可能部66によって部分的に連結されている。保持部材44のプラスチック材料としては、弾性質のものが選択される。図示の例では、筒状部62はスリット65によって周方向に4等分されているが、複数個に分けられていればよく、必ずしも等分されている必要性もない。 The holding member 44 is integrally formed of, for example, hard plastic. As shown in detail in FIGS. 4 and 5, the holding member 44 surrounds the rod 53 and is received by the partition wall 33, and is concentric with the rod 53. The vertical cylindrical portion 62 is provided upright on the upper surface of the ring portion 61. An annular inward engagement protrusion 63 is provided on the upper end of the inner surface of the cylindrical portion 62. On the upper side surface of the inward engagement protrusion 63, an upwardly expanding tapered concave stopper surface 64 is formed. The inner edge portion of the stopper surface 64 is engaged with the lower surface of the outward engagement protrusion 54 of the rod 53 from below. A slit 65 is formed at a position that divides the cylindrical portion 62 into four equal parts in the circumferential direction so as to be longitudinally cut including the inward engagement protrusion 63. In the middle part of the height of both edges of each slit 65, the slits 65 are partially connected by an easily breakable breakable part 66. That is, the cylindrical portion 62 is composed of four pieces, and the pieces are partially connected to each other by the breakable portion 66. As the plastic material for the holding member 44, an elastic material is selected. In the illustrated example, the cylindrical portion 62 is divided into four equal parts in the circumferential direction by the slit 65, but it is only necessary to be divided into a plurality of parts, and it is not always necessary to be equally divided.
解放部材45は、保持孔39に上下動自在に嵌め入れられているプラスチック製両端閉鎖垂直状筒体よりなる。解放部材45の底面外周よりの部分には、ストッパ面64と合致させられた下細りテーパ凸状押広げ面67が形成されている。解放部材45を包み込むようにハウジング31の上端部には保護キャップ68が付けられている。 The release member 45 is formed of a plastic both-end closed vertical cylinder that is fitted in the holding hole 39 so as to be movable up and down. On the part from the outer periphery of the bottom surface of the release member 45, a lower thin taper convex spreading surface 67 that is matched with the stopper surface 64 is formed. A protective cap 68 is attached to the upper end of the housing 31 so as to wrap the release member 45.
ストッパ面64に押広げ面67が当接させられた状態で、ロッド53上端面と解放部材45の底面中央部の間には若干の破断間隙C1が形成されている。 A slight fracture gap C1 is formed between the upper end surface of the rod 53 and the center of the bottom surface of the release member 45 in a state where the spreading surface 67 is brought into contact with the stopper surface 64.
安全キャップ13は、下面中央部に半球状把持部71を一体に形成したプラスチック製円板状体よりなる。安全キャップ13の外周縁部には、ノズルアンプル11の凸状嵌合部24と同形状の凸状嵌合部72が2つ同じように設けられている。安全キャップ13の上面中央部には、アンプル開口21にぴったりと嵌め入れられ且つ破断間隙C1に相当する高さをもった円形隆起状押上部73が設けられている。ハウジング31の凹状嵌合部41に安全キャップ13の凸状嵌合部72が嵌め入れられることにより、ハウジング31への安全キャップ13の取付が果たされている。この状態で、ハウジング31にノズルアンプル11が取付られていた状態と比較して、押圧部材42は、押上部73の高さに相当する高さだけ持上げられている。これにより、破断間隙C1に代わって、安全間隙C2が、ロッド53の外向き係合突起54と保持部材44の内向き係合突起63との間に形成される。安全間隙C2が形成されることにより、バネ43のバネ力は、保持部材44に全く作用しなくなっている。注射器保管時のさらに高い安全性が確保される。 The safety cap 13 is made of a plastic disc-like body integrally formed with a hemispherical gripping portion 71 at the center of the lower surface. Two convex fitting portions 72 having the same shape as the convex fitting portion 24 of the nozzle ampoule 11 are provided on the outer peripheral edge portion of the safety cap 13 in the same manner. At the center of the upper surface of the safety cap 13, there is provided a circular raised push-up portion 73 that is fitted into the ampoule opening 21 and has a height corresponding to the breaking gap C1. The safety cap 13 is attached to the housing 31 by fitting the convex fitting portion 72 of the safety cap 13 into the concave fitting portion 41 of the housing 31. In this state, as compared with the state in which the nozzle ampoule 11 is attached to the housing 31, the pressing member 42 is lifted by a height corresponding to the height of the push-up portion 73. As a result, a safety gap C2 is formed between the outward engagement protrusion 54 of the rod 53 and the inward engagement protrusion 63 of the holding member 44 instead of the fracture gap C1. By forming the safety gap C2, the spring force of the spring 43 does not act on the holding member 44 at all. A higher level of safety is ensured when storing the syringe.
注射器を使用しない場合、すなわち通常は注射器製造から注射器使用の直前までの間には、注射器本体12には安全キャップ13が取付られる。細胞懸濁液が封入されたノズルアンプル11は、別途、冷蔵庫等で保存するとよい。 A safety cap 13 is attached to the syringe body 12 when the syringe is not used, that is, usually during the period from manufacture of the syringe to immediately before use of the syringe. The nozzle ampoule 11 enclosing the cell suspension may be stored separately in a refrigerator or the like.
注射器の使用に際しては、ハウジング31と安全キャップ13を互いに反対方向に90度程度回転させる。そうすると、ハウジング31の凹状嵌合部41から安全キャップ13の凸状嵌合部72が抜け出て、ハウジング31から安全キャップ13が取外される。そうすると、安全間隙C2に代わり、破断間隙C1が形成される。この状態で、バネ受け52の下面は、ハウジング31の下端面と面一となる。 When using the syringe, the housing 31 and the safety cap 13 are rotated about 90 degrees in opposite directions. Then, the convex fitting portion 72 of the safety cap 13 comes out of the concave fitting portion 41 of the housing 31 and the safety cap 13 is removed from the housing 31. As a result, a fracture gap C1 is formed instead of the safety gap C2. In this state, the lower surface of the spring receiver 52 is flush with the lower end surface of the housing 31.
次に、安全キャップ13に代わり、ハウジング31に細胞懸濁液が封入されたノズルアンプル11を取付ける。ハウジング31の2つの凹状嵌合部41の間にノズルアンプル11の2つの凸状嵌合部24をそれぞれ位置させて、ハウジング31と安全キャップ13を互いに反対方向に90度程度回転させると、双方の嵌合部24、41 がそれぞれに嵌合される。 Next, instead of the safety cap 13, the nozzle ampoule 11 in which the cell suspension is sealed in the housing 31 is attached. When the two convex fitting parts 24 of the nozzle ampoule 11 are positioned between the two concave fitting parts 41 of the housing 31 and the housing 31 and the safety cap 13 are rotated in the opposite directions by about 90 degrees, The fitting portions 24 and 41 are fitted to each other.
上下の保護キャップ26、68 を取外した後、噴射すべきスキャフォールドにノズル孔25を押付け、解放部材45を押下げる。解放部材45を押下げると、押広げ面67がストッパ面64を斜め下向きに押圧することになり、筒状部62が上拡がりに拡げられようとする。これにより、まず、全ての破断可能部66あるいは一部が破断される。続いて、解放部材45を押下げると、さらに筒状部62が上拡がりに拡げられるとともに、筒状部62の各片が弾性変形して外向きに倒れていく。これにともない、ストッパ面64が次第に外側に移動していき、やがて、ストッパ面64の内向き係合突起63とロッド53の外向き係合突起54との係合が解除される。そうすると、バネ43の力によって押圧部材42が下向きに勢いよく押下げられ、同時に、ピストン23が押下げられることにより、細胞懸濁液Lが高圧で圧縮され、ノズル孔25から高速で噴射されスキャフォールド内部に注射が行われる。ロッド53の係合突起54は隔壁33の連通孔36を通過できないので、細胞懸濁液噴射後、押圧部材42は所定位置で停止され安全性が確保される。 After removing the upper and lower protective caps 26, 68, the nozzle hole 25 is pressed against the scaffold to be sprayed, and the release member 45 is pressed down. When the release member 45 is pushed down, the spreading surface 67 presses the stopper surface 64 obliquely downward, and the cylindrical portion 62 tends to be expanded upward. Thereby, first, all the breakable parts 66 or a part thereof is broken. Subsequently, when the release member 45 is pushed down, the tubular portion 62 is further expanded upward, and each piece of the tubular portion 62 is elastically deformed and falls outward. Along with this, the stopper surface 64 gradually moves outward, and eventually the engagement between the inward engagement protrusion 63 of the stopper surface 64 and the outward engagement protrusion 54 of the rod 53 is released. Then, the pressing member 42 is vigorously pushed downward by the force of the spring 43. At the same time, the piston 23 is pushed down, so that the cell suspension L is compressed at a high pressure, and is ejected from the nozzle hole 25 at a high speed and is scanned. An injection is made inside the fold. Since the engagement protrusion 54 of the rod 53 cannot pass through the communication hole 36 of the partition wall 33, after the cell suspension is injected, the pressing member 42 is stopped at a predetermined position to ensure safety.
以上、ノズルアンプルと注射器本体とが着脱自在である針無注射器について説明した。しかしながら、ノズルアンプルと注射器本体とが着脱自在となされていることを除く他の構成、特に押出機構32、とりわけ保持部材44、破断可能部66、押出部材42、解放部材45の各構成は、ノズルアンプルが注射器本体に固定されている針無注射器にも適用される。 In the above, the needleless syringe in which the nozzle ampoule and the syringe body are detachable has been described. However, other configurations, except that the nozzle ampoule and the syringe main body are detachable, in particular, each configuration of the extrusion mechanism 32, particularly the holding member 44, the breakable portion 66, the extrusion member 42, and the release member 45 are nozzles. This also applies to a needleless syringe in which the ampule is fixed to the syringe body.
図6及び図7は、ノズルアンプル11の変形例を示すものである。図6及び図7において、図1に示す部分と対応する部分については、同一の符号を付して示す。 6 and 7 show a modified example of the nozzle ampoule 11. 6 and 7, parts corresponding to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
この変形例によるノズルアンプル11の細胞懸濁液チャンバ22は、上部に位置する1つの大径チャンバ81と、これの下端にそれぞれ連なる4つの小径チャンバ82とよりなる。各小径チャンバ82は、図7に示されるように、大径チャンバ81の周壁内面が画定する円内に周方向に等間隔で並んでいる。 The cell suspension chamber 22 of the nozzle ampoule 11 according to this modification includes one large-diameter chamber 81 located at the upper part and four small-diameter chambers 82 respectively connected to the lower end thereof. As shown in FIG. 7, the small diameter chambers 82 are arranged at equal intervals in the circumferential direction in a circle defined by the inner surface of the peripheral wall of the large diameter chamber 81.
ピストン23は、大径チャンバ81と摺動自在に嵌め合わされ且つ中央部にエア抜き91を有している1つの水平円板状大径ピストン92と、大径ピストン92下面に垂下状に設けられ且つ各小径チャンバ82に摺動自在に嵌め合わされている4つの垂直丸棒状小径ピストン93とよりなる。 The piston 23 is slidably fitted to the large-diameter chamber 81 and has one horizontal disk-shaped large-diameter piston 92 having an air vent 91 in the center, and is provided in a suspended manner on the lower surface of the large-diameter piston 92. Each of the small diameter chambers 82 is slidably fitted with four vertical round bar-shaped small diameter pistons 93.
各小径チャンバ82の底面が上向き凹状円錐面に形成されるとともに、各小径ピストン93の下面が小径チャンバ82の底面と合致する下向き凸状円錐面に形成されている。各小径チャンバ82の下端にノズル孔94が形成されている。各小径ピストン93外面にはOリング95が取付られている。 The bottom surface of each small diameter chamber 82 is formed as an upward concave conical surface, and the lower surface of each small diameter piston 93 is formed as a downward convex conical surface that matches the bottom surface of the small diameter chamber 82. A nozzle hole 94 is formed at the lower end of each small-diameter chamber 82. An O-ring 95 is attached to the outer surface of each small diameter piston 93.
この変形例によるノズルアンプル11のように、複数個のノズル孔94が形成されていると、単一ノズル孔の場合に比べ、細胞懸濁液Lをスキャフォールド組織内の広範囲に均一に注射できるという利点がある。本発明で用いる無針注射器においては、治療の目的や細胞懸濁液の種類に応じて、複数個のノズル孔を有するノズルアンプルを用いるとよい。なお、この変形例では4つのノズル孔を示したが、ノズル孔の数は適宜変更できることは言うまでもない。ノズル孔の数の変更は、ノズルアンプルと注射器本体とが着脱自在である針無注射器にも、ノズルアンプルが注射器本体に固定されている針無注射器にも適用される。 When a plurality of nozzle holes 94 are formed as in the nozzle ampoule 11 according to this modification, the cell suspension L can be uniformly injected over a wide range in the scaffold tissue as compared with the case of a single nozzle hole. There is an advantage. In the needleless syringe used in the present invention, a nozzle ampoule having a plurality of nozzle holes may be used depending on the purpose of treatment and the type of cell suspension. In this modification, four nozzle holes are shown, but it goes without saying that the number of nozzle holes can be changed as appropriate. The change in the number of nozzle holes is applied to a needleless syringe in which the nozzle ampule and the syringe main body are detachable and a needleless syringe in which the nozzle ampule is fixed to the syringe main body.
図8及び図9は、保持部材44の変形例を示すものである。この変形例においては、ハウジング31の解放チャンバ35の周壁の一部には厚肉状保持部101 が設けられると共に、ロッド53を挟んで保持部101 と反対側には、案内部102 が設けられている。案内部102 にはロッド53が摺接させられている。 8 and 9 show modified examples of the holding member 44. FIG. In this modified example, a thick holding portion 101 is provided on a part of the peripheral wall of the release chamber 35 of the housing 31, and a guide portion 102 is provided on the opposite side of the holding portion 101 with the rod 53 interposed therebetween. ing. A rod 53 is brought into sliding contact with the guide portion 102.
保持部101 にはこれを内外に貫通してロッド53と直交する方向にのびたロック孔103 が形成されている。一方、解放チャンバ35の周壁外面には上下にのびた内部拡大ガイド溝104 が形成されている。ガイド溝104 の底面には、ロック孔103の外方端部が開口している。また、ロッド53の上端部外面には、保持部101 に向かってのびた係合突出部105 が設けられている。係合突出部105 の下面は傾斜面とされている。係合突出部105 は隔壁33の連通孔36を通過できない大きさに形成されている。 The holding portion 101 is formed with a lock hole 103 extending in a direction perpendicular to the rod 53 through the inside and outside. On the other hand, an internal enlarged guide groove 104 extending vertically is formed on the outer peripheral surface of the release chamber 35. On the bottom surface of the guide groove 104, the outer end of the lock hole 103 is opened. Further, an engaging protrusion 105 extending toward the holding portion 101 is provided on the outer surface of the upper end portion of the rod 53. The lower surface of the engaging protrusion 105 is an inclined surface. The engagement protrusion 105 is formed in such a size that it cannot pass through the communication hole 36 of the partition wall 33.
保持部材44は、ロック孔103 に移動自在に挿入され且つ内方端部に上向きストッパ面112 が設けられているストッパ片111 よりなる。 The holding member 44 includes a stopper piece 111 that is movably inserted into the lock hole 103 and has an upward stopper surface 112 provided at the inner end thereof.
ガイド溝104 にはロック部材121 が上下摺動自在に嵌め入れられている。ロック部材121 の内側面には、ストッパ片111 の外方端部の挿入を許す凹所122 が形成されている。 A lock member 121 is fitted in the guide groove 104 so as to be slidable up and down. A recess 122 that allows insertion of the outer end of the stopper piece 111 is formed in the inner surface of the lock member 121.
ガイド溝104 の上端面にロック部材121 が当接させられた状態では、凹所122はガイド溝104 の底面によって塞がれている。さらに、同状態では、ガイド溝104 の下端面とロック部材121 の間には間隙が生じており、この間隙に安全ピン131 が抜差し自在に差し込まれている。 In a state where the lock member 121 is brought into contact with the upper end surface of the guide groove 104, the recess 122 is closed by the bottom surface of the guide groove 104. Further, in this state, a gap is formed between the lower end surface of the guide groove 104 and the lock member 121, and the safety pin 131 is inserted into the gap so as to be freely inserted and removed.
安全ピン131 によってロック部材121 の下向きの移動が規制され、同時に、ロック部材121 によってストッパ片111 の外向きの移動が規制されている。安全ピン131 を抜き去ると、ロック部材121 の移動が自由となる。ロック部材121 を下向きに移動させ、ストッパ片111 と凹所122 の高さが一致させられると、ストッパ片111 の外向きの移動が自由となる。バネ43の力によってロッド53が下向きに付勢させているため、ロッド53の係合突出部105 によってストッパ片111 が外向きに押動される。そうすると、係合突出部105 とストッパ片111 の係合が解除され、バネ43の力によってロッド53が一気に押下げられ、同時に、ピストン23が押下げられることにより、細胞懸濁液Lが高圧で圧縮され、ノズル孔25から高速で噴射されスキャフォールド内部に注射が行われる。ロッド53の係合突出部105 は隔壁33の連通孔36を通過できないので、細胞懸濁液噴射後、押圧部材42は所定位置で停止され安全性が確保される。 The downward movement of the lock member 121 is restricted by the safety pin 131, and at the same time, the outward movement of the stopper piece 111 is restricted by the lock member 121. When the safety pin 131 is removed, the movement of the lock member 121 becomes free. When the lock member 121 is moved downward and the heights of the stopper piece 111 and the recess 122 are made coincident, the outward movement of the stopper piece 111 becomes free. Since the rod 53 is biased downward by the force of the spring 43, the stopper piece 111 is pushed outward by the engagement protrusion 105 of the rod 53. Then, the engagement protrusion 105 and the stopper piece 111 are disengaged, and the rod 53 is pushed down by the force of the spring 43. At the same time, the piston 23 is pushed down, so that the cell suspension L is at a high pressure. It is compressed and injected from the nozzle hole 25 at a high speed, and injection is performed inside the scaffold. Since the engagement protrusion 105 of the rod 53 cannot pass through the communication hole 36 of the partition wall 33, after the cell suspension is injected, the pressing member 42 is stopped at a predetermined position to ensure safety.
図8及び図9に示された保持部材44の変形例は、ノズルアンプルと注射器本体とが着脱自在である針無注射器にも、ノズルアンプルが注射器本体に固定されている針無注射器にも適用される。 The modified example of the holding member 44 shown in FIGS. 8 and 9 is applicable to a needleless syringe in which the nozzle ampule and the syringe main body are detachable and a needleless syringe in which the nozzle ampule is fixed to the syringe main body. Is done.
なお、ノズルアンプルと注射器本体とが着脱自在である針無注射器の場合、図8の変形例は、注射器の使用時における状態を表したものであり、図1に相当する図である。図8の変形例に示す注射器を保存しておく場合には、図2に示したのと同じように、注射器本体12に安全キャップ13が取付られる。安全キャップ13を取り付けることによって、ロッド53は、キャップ13の押上部73の高さに相当する高さだけ持上げられ、ロッド53の係合突出部105 とストッパ片111 との間に安全間隙(図2における安全間隙C2に相当する)が形成される。安全間隙により、バネ43のバネ力は、ストッパ片111 に全く作用しないので、保存時の注射器のより高い安全性が確保される。 In the case of a needleless syringe in which the nozzle ampoule and the syringe main body are detachable, the modified example of FIG. 8 represents a state when the syringe is in use, and corresponds to FIG. When the syringe shown in the modification of FIG. 8 is stored, a safety cap 13 is attached to the syringe body 12 in the same manner as shown in FIG. By attaching the safety cap 13, the rod 53 is lifted by a height corresponding to the height of the push-up portion 73 of the cap 13, and a safety gap (see FIG. 5) is formed between the engagement protrusion 105 of the rod 53 and the stopper piece 111. 2) corresponding to the safety gap C2 in FIG. Due to the safety gap, the spring force of the spring 43 does not act on the stopper piece 111 at all, so that higher safety of the syringe during storage is ensured.
以上のように、複数個のノズル孔を有するノズルアンプルの変形例、及び保持部材の変形例を示したが、本発明で用いることができる無針注射器はこれに限定されることなく、種々の形態のものを用いることができる。従って、上述の実施の形態は単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。 As described above, the modified example of the nozzle ampoule having a plurality of nozzle holes and the modified example of the holding member have been shown, but the needleless syringe that can be used in the present invention is not limited to this, Forms can be used. Therefore, the above-described embodiment is merely an example and should not be interpreted in a limited manner.
[3−2.噴射方法]
無針注射器の噴射方法としては、特に限定されない。基本的に、細胞懸濁液がチャンバ収容された無針注射器のノズル孔をスキャフォールドに押し当て、或いは、ノズル孔とスキャフォールドとの間に一定の間隔をおいて、ノズル孔から細胞懸濁液をスキャフォールドに噴射する。
[3-2. Injection method]
The injection method of the needleless syringe is not particularly limited. Basically, the nozzle hole of a needleless syringe containing the cell suspension is pressed against the scaffold, or the cell suspension is suspended from the nozzle hole with a certain distance between the nozzle hole and the scaffold. Spray liquid into the scaffold.
無針注射器において、バネ力と細胞懸濁液の噴射力とは、一般に相関性がある。このため、スキャフォールドの材料組成、厚みなどの形状、力学的特性などに応じて、スキャフォールドに損傷を与えないように、当業者によってバネ力が適宜調整される。 In a needleless syringe, the spring force and the jetting force of the cell suspension are generally correlated. For this reason, the spring force is appropriately adjusted by those skilled in the art so as not to damage the scaffold according to the material composition of the scaffold, the shape such as thickness, and the mechanical characteristics.
また、このような調整を行う場合、スキャフォールドと無針注射器のノズル孔との間にクッション材を介在させ、クッション材によって、スキャフォールドに直接かかる細胞懸濁液の噴射力を緩和しても良い。この場合、クッション材の材料組成、厚み、力学的特性などをさらに考慮し、さらに細かい調整を行うことが可能である。クッション材は、スキャフォールドと注射器のノズル孔との間に挟まれた状態で、自身を介して、ノズル孔から噴射された細胞懸濁液をスキャフォールド内部に届かせることができるものであればよく、特に限定されるものではない。たとえば、寒天などを用いることができる。 In addition, when making such adjustments, a cushioning material is interposed between the scaffold and the nozzle hole of the needleless syringe, and the jetting force of the cell suspension directly applied to the scaffold can be reduced by the cushioning material. good. In this case, it is possible to make finer adjustments by further considering the material composition, thickness, mechanical characteristics, etc. of the cushion material. As long as the cushioning material is sandwiched between the scaffold and the nozzle hole of the syringe, the cell suspension sprayed from the nozzle hole can reach the inside of the scaffold through itself. Well, not particularly limited. For example, agar can be used.
[3−3.無針注射器を用いることの利点]
従来の細胞播種法のうち、有針注射器を用いる方法以外の方法では、スキャフォールドの内部に細胞が組み込まれないため、培養を行ってもスキャフォールドの表面のみが細胞化する。表面のみが細胞化したスキャフォールドを移植しても、移植先において、スキャフォールドの表面に接着した細胞が、徐々にスキャフォールド内部に侵入する可能性はあるものの、組織再生には時間を要する(図10ケース(B)参照)。
[3-3. Advantages of using a needleless syringe]
Among the conventional cell seeding methods, methods other than the method using a needle syringe do not incorporate cells into the scaffold, so that only the surface of the scaffold is transformed into cells even after culturing. Even when a scaffold having a cell surface only is transplanted, cells that adhere to the surface of the scaffold may gradually enter the scaffold at the transplant destination, but it takes time to regenerate the tissue ( (See case (B) in FIG. 10).
これに対し、無針注射器を用いる本発明の細胞播種方法では、スキャフォールドの内部にまで細胞を埋め込むことができるため、培養を行うことによって、スキャフォールドの内部まで細胞化される。内部まで細胞化されたスキャフォールドを移植すると、もともとスキャフォールド内部に細胞があるため、移植先において、周囲の毛細血管が誘起され、組織再生が促進される。このため、移植部位の早期治癒が可能になる(図10ケース(C)参照)。 On the other hand, in the cell seeding method of the present invention using a needleless syringe, since cells can be embedded even inside the scaffold, the cells are transformed into the scaffold by culturing. When a scaffold that has been cellized to the inside is transplanted, since the cells are originally inside the scaffold, surrounding capillaries are induced at the transplant destination and tissue regeneration is promoted. For this reason, early healing of a transplant site | part is attained (refer FIG. 10 case (C)).
また、従来の細胞播種法のうち、有針注射器を用いる方法は、スキャフォールドの内部に細胞を注入することは可能である。しかしながら、図11(A)が示すように、有針注射器を用いた細胞播種後、スキャフォールドの、水平断面(面(a)による断面)を観察すると、スキャフォールド内部で、細胞懸濁液の液溜まり(図11(A)中の白矢印参照)ができる。このように、有針注射器を用いた方法は、局所的な細胞播種が行えるに過ぎず、広範囲に細胞を播種することはできない。それだけでなく、図11(B)が示すように、スキャフォールドの、垂直縦断面(面(b)による断面)を観察すると、針の通過により、スキャフォールド組織自体が大きな損傷(図11(B)中の白矢印参照)を受ける。 Of the conventional cell seeding methods, the method using a needle syringe can inject cells into the scaffold. However, as shown in FIG. 11 (A), after the cell seeding using the needle injector, the horizontal cross section (cross section by plane (a)) of the scaffold is observed. A liquid pool (see white arrow in FIG. 11A) can be formed. As described above, the method using the needle injector can only perform local cell seeding and cannot seed cells over a wide range. In addition, as shown in FIG. 11B, when the vertical longitudinal section (cross section by plane (b)) of the scaffold is observed, the scaffold tissue itself is greatly damaged by the passage of the needle (FIG. 11 (B). ) Receive white arrow).
これに対し、無針注射器を用いる本発明の細胞播種法では、スキャフォールドへ細胞懸濁液を噴射するため、スキャフォールド内部に液溜まりができることなく、ただ1回の注射によっても、細胞を比較的広範囲にわたり散在させて埋め込むことが可能になる。そして、本発明の細胞播種方では、針を用いた細胞懸濁液の注入ではなく、バネ力による圧力を用いた細胞懸濁液の噴出が行われるため、スキャフォールド組織の維持が可能になる。 In contrast, in the cell seeding method of the present invention using a needleless syringe, since the cell suspension is sprayed to the scaffold, the cells can be compared even by a single injection without any liquid pooling inside the scaffold. It becomes possible to scatter and embed over a wide area. In the cell seeding method of the present invention, since the cell suspension is ejected using pressure by a spring force rather than injection of the cell suspension using a needle, the scaffold tissue can be maintained. .
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[実施例1]
1. 以下のようにして、細胞懸濁液の調製を行った。
培養皿(直径 100 mm)にて培養した L929 細胞をトリプシン/EDTA 溶液にて剥離し、遠心管に回収した。遠心操作(1000回転/分、5 分間)にて細胞を沈殿させ、上清を廃棄したのち、用事調整したコラーゲンゲル(細胞培養用)を、細胞密度が 1 x 106/ mL となるように添加して懸濁した。
[Example 1]
1. A cell suspension was prepared as follows.
L929 cells cultured in a culture dish (diameter 100 mm) were detached with trypsin / EDTA solution and collected in a centrifuge tube. The cells are precipitated by centrifugation (1000 rpm / minute, 5 minutes), the supernatant is discarded, and the carefully prepared collagen gel (for cell culture) is adjusted to a cell density of 1 x 10 6 / mL. Added and suspended.
2. 無針注射器(島津製作所製シマジェット;ShimaJET)に装着したノズルアンプルに上記細胞懸濁液を封入した。このとき、無針注射器に封入される液量は注射器に設定されている1 単位量とした。 2. The cell suspension was sealed in a nozzle ampoule attached to a needleless syringe (Shimadzu Shimajet; ShimaJET). At this time, the amount of liquid sealed in the needleless syringe was set to 1 unit amount set in the syringe.
3. 培養皿(直径 60 mm)に心筋スキャフォールド(脱細胞化心筋組織;厚さ 3.2 mm)を静置し、スキャフォールド表面と無針注射器のノズル孔との間の距離が15 cmとなるように注射器を設置した。
注射器の開放部材を押し下げて細胞懸濁液を噴出させ、細胞を播種した。
3. Place the myocardial scaffold (decellularized myocardial tissue; thickness 3.2 mm) in a culture dish (diameter 60 mm), and the distance between the scaffold surface and the nozzle hole of the needleless syringe will be 15 cm Syringes were installed as follows.
The opening member of the syringe was pushed down to eject the cell suspension, and the cells were seeded.
4. スキャフォールドが入っている培養皿に培地を4 mL 添加し、温度37℃、5% CO2、湿度 100%雰囲気内に静置し、培養した。培地交換は週 2 回とした。 4. 4 mL of the medium was added to the culture dish containing the scaffold, and the culture was allowed to stand in an atmosphere of 37 ° C, 5% CO 2 and 100% humidity. The medium was changed twice a week.
5. 一ヶ月の培養後、スキャフォールドを横断方向に半分に切断し、一方はカルセインAM/PI染色液にて生死判別染色を、他方はヘマトキシリンエオシン染色を行い、それぞれ顕微鏡下で観察した。 5. After culturing for one month, the scaffold was cut in half in the transverse direction, one was subjected to life / death discrimination staining with calcein AM / PI staining solution, and the other was stained with hematoxylin eosin and observed under a microscope.
図12 (A) はカルセインAM/PI染色した組織を共焦点レーザー走査型顕微鏡にて観察したスキャフォールド水平断面写真の一例である。細長い形状を示すスキャフォールドの骨格の間に、生存細胞が散在していることが確認できる。
ヘマトキシリンエオシン染色した組織から、水平断面を観察するために、厚さ4マイクロメートルの水平断面方向の切片を複数個作製し、光学顕微鏡を用いて観察した。図12 (B)はスキャフォールドの表面から300マイクロメートルの深さにおける水平断面写真であるが、細胞の定着が確認できる。また、他の深さにおいても同様に細胞の定着が確認できた。
FIG. 12 (A) is an example of a scaffold horizontal cross-section image obtained by observing a tissue stained with calcein AM / PI with a confocal laser scanning microscope. It can be confirmed that living cells are interspersed between scaffolds having an elongated shape.
In order to observe the horizontal section from the tissue stained with hematoxylin and eosin, a plurality of sections having a thickness of 4 micrometers in the horizontal section direction were prepared and observed using an optical microscope. FIG. 12 (B) is a horizontal cross-sectional photograph at a depth of 300 micrometers from the surface of the scaffold. In addition, it was confirmed that cells were fixed at other depths as well.
11:ノズルアンプル
12:注射器本体
23:ピストン
25:ノズル孔
32:押圧機構
L:細胞懸濁液
11: Nozzle ampoule
12: Syringe body
23: Piston
25: Nozzle hole
32: Pressing mechanism L: Cell suspension
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