CN107106727B

CN107106727B - 管状结构物、用于制造管状结构物的装置及管状结构物的制造方法

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Publication number: CN107106727B
Application number: CN201580059118.4A
Authority: CN
Inventors: 中村健太郎
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2021-04-02
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: US10576184B2; US20170304503A1; CN107106727A; EP3213776A4; WO2016068292A1; JPWO2016068292A1; JP6961560B2; EP3213776A1; EP3213776B1; JP2019030733A

Abstract

本发明的课题于提供一种具有分子渗透能力，并含有细胞的生物吸收性管状结构物、用于制造上述管状结构物的装置及上述管状结构物的制造方法。根据本发明，可提供一种由细胞结构体构成的管状结构物，该细胞结构体含有生物相容性高分子块体和细胞，并在多个上述细胞之间的间隙配置有多个上述高分子块体。

Description

管状结构物、用于制造管状结构物的装置及管状结构物的制造方法

技术领域

本发明涉及一种由包含生物相容性高分子块体和细胞的细胞结构体构成的管状结构物。本发明还涉及一种用于制造上述管状结构物的装置及上述管状结构物的制造方法。

背景技术

在生物内，血管、消化管、尿道管及淋巴管等管状(软管状)结构的组织作为重要的组织而发挥功能。尤其作为重要的管状结构可举出血管，根据在疾病和手术中的替代需要性而开发了多种人造血管。作为取得进展临床应用的人造血管，可举出使用了聚四氟乙烯(PTFE)等非生物降解性合成高分子的人造血管。

并且，自古以来还尝试了开发通过细胞而使包括合成高分子的人造血管内皮化的混合型人造血管。通过细胞使人造血管内皮化，由此显示了能够赋予非血栓形成性，并能够期待维持血管通畅的效果。

然而，报道有血管移植物与生物动脉的吻合部分的顺应性不匹配(非专利文献1)。并且，已知在人造血管与生物动脉的吻合部分产生血流分离部、血流滞留部，且吻合部中的应力集中引起吻合部闭塞(非专利文献2及非专利文献3)。

另一方面，专利文献1中记载有一种包含具有生物相容性的高分子块体和细胞，并在上述多个细胞之间的间隙配置有多个上述高分子块体的细胞结构体。专利文献1中所记载的细胞结构体中，能够从外部向细胞结构体的内部输送营养，具有充分的厚度，并且细胞均匀地存在于结构体中。专利文献1的实施例中，使用包括重组明胶和天然明胶材料的高分子块体证实了较高的细胞生存活性。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2011/108517号

非专利文献

非专利文献1：Abbot，W.M.；Megerman，J.；Hasson，J.E.；L'Italien，G.；Warnock，O.F.,J.Vasc.Surg.5(2)：376-382；1987

非专利文献2：Weston，M.W.；Rhee，K.,Tarbell，J.M.,J.Biomech.29(2)：187-198；1996

非专利文献3：Rhee，K.；Tarbell，J.M.,J.Biomech.27(3)：329-338；1994

发明内容

发明要解决的技术课题

关于包括合成高分子的人造血管，已知尤其在设为小口径时，由于因形成于材料表面的血栓而引起的闭塞及狭窄等而容易堵塞。并且，当对象为儿童等处于成长过程时，不适用非自我成长型血管。作为用于解决上述课题的尝试，还报道有通过细胞使包括合成高分子材料的人造血管进行内皮化的混合型人造血管，但存在人造血管与生物动脉的吻合部的中的吻合部闭塞的问题。从这一观点考虑，要求相对于儿童等处于成长过程中的对象的尺寸变化的必要性以及不包含非生物吸收性材料并容易被生物组织取代的含有细胞的生物人造血管。

另一方面，已知通常的动脉及大动脉的壁厚为1～2mm左右。当形成仅细胞就具有1～2mm的壁厚的管状结构物时，导致作为血管等生物内管状结构物的重要作用的分子渗透性受损。针对人造血管，要求具有使适当的分子从管状结构物的壁面渗透的能力。从这一观点考虑，仅由细胞制成的管状结构物中，连低分子也无法渗透壁面，因此不适合在生物内使用。另外，仅由ePTFE等合成高分子构成的非生物吸收性人造血管的分子渗透性也较低，因此无法提供所需功能。

专利文献1中记载了一种包含生物相容性高分子块体和细胞的细胞结构体，但未提及形成人造血管等管状结构物。

本发明的应解决课题在于提供一种具有分子渗透能力，并含有细胞的生物吸收性管状结构物。本发明的应解决课题还在于提供一种用于制造上述管状结构物的装置及上述管状结构物的制造方法。

用于解决技术课题的手段

本发明人等为了解决上述课题而进行深入研究的结果，发现通过在具有用于制造管状结构物的模具的装置内培养包含生物相容性高分子块体和细胞，并在多个上述细胞之间的间隙配置有多个上述高分子块体的细胞结构体，能够制造从管状结构物内壁渗透的分子渗透能力较高，并具有维持形状的性能的管状结构物。本发明是基于这些见解而完成的。

即，根据本发明，可提供以下发明。

(1)一种管状结构物，其由细胞结构体构成，该细胞结构体包含生物相容性高分子块体和细胞，并在多个所述细胞之间的间隙配置有多个上述高分子块体。

(2)根据(1)所述的管状结构物，其为人造血管。

(3)根据(1)或(2)所述的管状结构物，其中，

上述细胞结构体在每一个细胞中包含0.0000001μg以上且1μg以下的生物相容性高分子块体。

(4)根据(1)至(3)中任一个所述的管状结构物，其中，

上述生物相容性高分子块体的一个大小为10μm以上且300μm以下。

(5)根据(1)至(4)中任一个所述的管状结构物，其中，

上述管状结构物具有1mm以上且小于6mm的内径、3mm以上且10mm以下的外径及5mm以上且300mm以下的长度。

(6)根据(1)至(5)中任一个所述的管状结构物，其中，

上述生物相容性高分子块体包括重组肽。

(7)根据(6)所述的管状结构物，其中，

上述重组肽为如下肽中的任一个：

包括序列编号1中所记载的氨基酸序列的肽；

包括在序列编号1中所记载的氨基酸序列中缺失、取代或添加一个或多个氨基酸的氨基酸序列，且具有生物相容性的肽；或

包括与序列编号1中所记载的氨基酸序列具有80％以上的序列同源性的氨基酸序列，且具有生物相容性的肽。

(8)根据(1)至(7)中任一个所述的管状结构物，其中，

上述生物相容性高分子块体中，上述生物相容性高分子通过热、紫外线或酶而交联。

(9)根据(1)至(8)中任一个所述的管状结构物，其中，

上述生物相容性高分子块体处于通过粉碎生物相容性高分子的多孔体而得到的颗粒形态。

(10)一种装置，其用于制造(1)至(9)中任一个所述的管状结构物，该装置具有：

基座部，具有用于形成由细胞结构体构成的管状结构物的外侧侧面的圆柱状中空区域；

核心接收部，存在于上述中空区域的内部；及

圆柱状核心部，用于形成上述管状结构物的内侧侧面，所述装置中，

上述基座部的上表面为平面，上述中空区域从上述基座部的上表面相对于上述基座部的上表面的平面沿垂直方向设置，

上述核心部被保持于上述核心接收部，上述核心部的至少一部分在上述中空区域内相对于上述基座部的平面方向沿垂直方向设置，

上述中空区域的圆柱状直径的中心与上述核心部的圆柱状直径的中心相同，

上述核心部的圆柱状直径比上述中空区域的圆柱状直径小，

上述核心接收部在中心部具有用于保持核心部的贯穿孔，而且在周边部具有从上述核心接收部的上表面贯穿至底面的一个以上的贯穿区域，且

上述基座部的底面具有如下结构，即在包含培养基的容器内设置上述基座部时，培养基中所包含的培养基成分能够从上述核心接收部的贯穿区域的底面侧入口进入上述中空区域的内部的结构。

(11)根据(10)所述的装置，其中，

上述基座部的底面具有如下形状，即将上述基座部设置于设置面时具有与上述设置面接触的区域和不与上述设置面接触的区域的形状，且上述核心接收部的贯穿区域的底面侧入口设置于不与上述设置面接触的区域。

(12)根据(10)或(11)所述的装置，其中，

上述核心部的圆柱状直径为1mm以上且小于6mm，上述中空区域的圆柱状直径为3mm以上且10mm以下。

(13)根据(10)至(12)中任一个所述的装置，其中，

形成核心部和/或中空区域的部为中空网状。

(14)一种(1)至(9)中任一个所述的管状结构物的制造方法，其包括融合在多个细胞的间隙配置有生物相容性高分子块体的多个细胞结构体的工序。

(15)根据(14)所述的方法，其中，

在具有用于形成管状结构物的模具的装置中培养在多个细胞的间隙配置有生物相容性高分子块体的多个细胞结构体，由此融合细胞结构体。

(16)根据(14)或(15)所述的方法，其中，

具有用于形成管状结构物的模具的装置为(10)至(13)中任一个所述的装置。

发明效果

本发明的管状结构物具有从管状结构物内壁渗透的分子渗透能力，并具有维持形状的性能。本发明的装置在制造本发明的管状结构物的方面有用。根据本发明的制造方法，能够制造从管状结构物内壁渗透的分子渗透能力较高，并具有维持形状的性能的管状结构物。

附图说明

图1表示基座部的结构的一例。

图2表示基座部的结构的另一例。

图3表示核心接收部的结构的一例。

图4表示核心部的结构的一例。

图5表示管状结构物的结构的一例。

图6表示实施例中的冷冻溶剂时的温度分布。

图7表示从装置拆除的管状结构物。

图8表示将管状结构物培养3周并从核心部拆除的状态。

图9表示对本发明的管状结构物(左图)与仅由细胞制成的管状结构物(右图)的壁部的分子渗透性能进行比较的结果。

图10表示仅由细胞制成的管状结构体被破坏的状态。

图11表示将管状结构物移植在裸大鼠颈静脉而确认到作为血管发挥功能的结果。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。

[管状结构物]

本发明的管状结构物由细胞结构体构成，该细胞结构体包含生物相容性高分子块体和细胞，并在多个上述细胞之间的间隙配置有多个上述高分子块体。另外，在本说明书中，有时将用于本发明的细胞结构体称为镶嵌细胞团(呈镶嵌状的细胞团)。

本发明的管状结构物为具有分子渗透能力，且还具有维持在形成管状结构物之后其形状不易改变的形状的性能的结构物，例如，能够用作人造血管。包含生物相容性高分子块体和细胞，并在多个上述细胞之间的间隙配置有多个上述高分子块体的细胞结构体具有上述性能，尤其具有较高的分子渗透能力是完全预料之外的显著效果。另外，专利文献1中记载有包含具有生物相容性的高分子块体和细胞，并在上述多个细胞之间的间隙配置有多个上述高分子块体的细胞结构体，但未记载有关于形成管状结构物的内容，且也未记载有关于从管状结构物内壁渗透的分子渗透能力的内容。

(1)生物相容性高分子块体

用于本发明的细胞结构体包含生物相容性高分子块体。以下对生物相容性高分子块体进行说明。

(1-1)生物相容性高分子

生物相容性是指，与生物接触时，不引起如长期且慢性炎症反应等显著的有害反应。若用于本发明的生物相容性高分子为对生物具有相容性的高分子，则对于是否在生物内进行分解并无特别限定，优选为生物降解性高分子。作为非生物降解性材料，具体而言可举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯、聚丙烯、聚酯、氯乙烯、聚碳酸酯、丙烯、不锈钢、钛、硅酮及MPC(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱)等。作为生物降解性材料，具体而言可举出重组肽等多肽(例如，以下说明的明胶等)、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、透明质酸、糖胺聚糖、蛋白聚糖、软骨素、纤维素、琼脂糖、羧甲基纤维素、甲壳素及壳聚糖等。上述中，尤其优选重组肽。这些生物相容性高分子可以被设计成提高细胞粘附性。具体而言，能够使用如下方法，即“基于相对于基材表面的细胞粘附基质(纤连蛋白、玻连蛋白、层连蛋白)或细胞粘附序列(以氨基酸单字母代码表示的、RGD序列、LDV序列、REDV序列、YIGSR序列、PDSGR序列、RYVVLPR序列、LGTIPG序列、RNIAEIIKDI序列、IKVAV序列、LRE序列、DGEA序列及HAV序列)肽的涂布”、“基材表面的氨基化、阳离子化”或“基材表面的等离子处理、基于电晕放电的亲水性处理”。

若包含重组肽的多肽的种类具有生物相容性，则并无特别限定，例如，优选明胶、胶原蛋白、弹性蛋白、纤连蛋白、pronectin、层连蛋白、腱生蛋白、纤维蛋白、丝蛋白、巢蛋白、血小板反应蛋白、Retronectin，最优选为明胶、胶原蛋白、去端肽胶原。作为用于本发明的明胶，优选为天然明胶或重组明胶，更优选为重组明胶。在此所述的天然明胶是指，通过来源于天然的胶原蛋白制成的明胶。关于重组明胶，本说明书中在后面进行叙述。

用于本发明的生物相容性高分子的亲水性值“1/IOB”值优选0～1.0。更优选为0～0.6，进一步优选为0～0.4。IOB是指，由藤田穆提出的基于表示有机化合物的极性/非极性的有机概念图的亲水性和疏水性的指标，其详细内容记载在例如，“PharmaceuticalBulletin”，vol.2，2，pp.163-173(1954)、“化学领域”vol.11，10，pp.719-725(1957)、“FRAGRANCE JOURNAL”，vol.50,pp.79-82(1981)等。简单而言，将所有的有机化合物的根源设为甲烷(CH₄)，将其他化合物全都视为甲烷的衍生物，并将其碳原子数、取代基、相变部、环等分别设定为恒定数值，相加其得分之后求出有机性值(OV)、无机性值(IV)，并将该值绘制在以有机性值为X轴、无机性值为Y轴的图上。有机概念图中的IOB是指，有机概念图中的无机性值(IV)与有机性值(OV)之比、即为“无机性值(IV)/有机性值(OV)”。关于有机概念图的详细内容可参考《新版有机概念图-基础与应用-》(甲田善生等著、三共出版、2008)。本说明书中，以求出IOB的倒数的“1/IOB”值表示亲水性和疏水性。该符号表示“1/IOB”越小(接近0)，越亲水。

通过将用于本发明的高分子的“1/IOB”值设定在上述范围内，亲水性变高并且吸水性变高，由此该高分子有效地作用于营养物的保持，其结果，推测为有助于本发明的细胞结构体(镶嵌细胞团)中的细胞的稳定性和易生存力。

当用于本发明的生物相容性高分子为多肽时，以Grand average ofhydropathicity(GRAVY)值表示的亲水性和疏水性指标优选为0.3以下且-9.0以上，更优选为0.0以下且-7.0以上。Grand average of hydropathicity(GRAVY)值能够通过“Gasteiger E.,Hoogland C.,Gattiker A.,Duvaud S.,Wilkins M.R.,Appel R.D.,Bairoch A.；Protein Identification and Analysis Tools on the ExPASy Server；(In)John M.Walker(ed)：The Proteomics Protocols Handbook,Humana Press(2005).pp.571-607”及“Gasteiger E.,Gattiker A.,Hoogland C.,Ivanyi I.,Appel R.D.,Bairoch A.；ExPASy：the proteomics server for in-depth protein knowledge andanalysis.；Nucleic Acids Res.31：3784-3788(2003).”的方法得到。

通过将用于本发明的高分子的GRAVY值设定在上述范围内，亲水性变高并且吸水性变高，由此该高分子有效地作用于营养成分的保持，其结果，推测为有助于本发明的细胞结构体(镶嵌细胞团)中的细胞的稳定性和易生存力。

(1-2)交联

用于本发明的生物相容性高分子可以交联也可以不交联，优选交联。通过使用经交联的生物相容性高分子，可得到防止在培养基中培养时及移植在生物时瞬间分解的效果。作为通常的交联方法，已知有热交联、基于醛类(例如，甲醛、戊二醛等)的交联、基于缩合剂(碳化二亚胺、氨腈(cyanamide)等)的交联、酶交联、光交联、紫外线交联、疎水性相互作用、氢键、离子性相互作用等。本发明中，优选使用不使用戊二醛的交联方法。本发明中，更优选使用不使用醛类或缩合剂的交联方法。即，本发明中的生物相容性高分子块体优选为不包含戊二醛的生物相容性高分子块体，更优选不包含醛类或缩合剂的生物相容性高分子块体。作为使用于本发明的交联方法，更优选为热交联、紫外线交联或酶交联，尤其优选为热交联。

当进行基于酶的交联时，作为酶，若具有高分子材料之间的交联作用，则并无特别限定，优选能够使用谷氨酰胺转氨酶及漆酶谷氨酰胺转氨酶进行交联，最优选能够使用谷氨酰胺转氨酶进行交联。作为使用谷氨酰胺转氨酶进行酶交联的蛋白质的具体例，若为具有赖氨酸残基及谷氨酰胺残基的蛋白质，则并无特别限制。谷氨酰胺转氨酶可以来源于哺乳类，也可以来源于微生物，具体而言，可举出作为AJINOMOTO CO.,INC.制ACTIVA系列、作为试剂贩卖的来源于哺乳类的谷氨酰胺转氨酶、例如，ORIENTAL YEAST CO.,LTD.制、Upstate USA Inc.制、Biodesign International制等来源于豚鼠肝脏的谷氨酰胺转氨酶、来源于山羊的谷氨酰胺转氨酶、来源于兔子的谷氨酰胺转氨酶等、来源于人类的凝血因子(Factor XIIIa、Haematologic Technologies,Inc.)等。

若能够进行交联，则进行交联(例如，热交联)时的反应温度并无特别限定，优选为-100℃～500℃，更优选为0℃～300℃，进一步优选为50℃～300℃，进一步优选为100℃～250℃，进一步优选为120℃～200℃。

(1-3)重组明胶

本发明中所述的重组明胶是指，具有通过基因重组技术制成的类似明胶的氨基酸序列的多肽或蛋白样物质。能够用于本发明的重组明胶优选为具有以特征性Gly-X-Y表示胶原蛋白的重复序列(X及Y分别独立地表示氨基酸的任一个)。在此，多个Gly-X-Y可以分别相同也可以不同。优选在一分子中包含两个序列以上的细胞粘附信号。作为用于本发明的重组明胶，能够使用具有来源于胶原蛋白的部分氨基酸序列的氨基酸序列的重组明胶。例如，能够使用EP1014176、US专利6992172号、国际公开WO2004/85473、国际公开WO2008/103041等中所记载的重组明胶，但并不限定于此。作为用于本发明的重组明胶，优选为以下方式的重组明胶。

重组明胶由于天然明胶的固有性能而生物相容性优异，并且并非来源于天然，因此无需担心牛海绵状脑病(BSE)等，从而非感染性优异。并且，与天然明胶相比，重组明胶均匀，且序列已被确定，因此在强度及分解性方面也能够通过交联等而减少模糊并精密地设计。

重组明胶的分子量并无特别限定，优选为2kDa以上且100kDa以下，更优选为2.5kDa以上且95kDa以下，进一步优选为5kDa以上且90kDa以下，最优选10kDa以上且90kDa以下。

重组明胶优选具有以特征性Gly-X-Y表示胶原蛋白的序列的重复。在此，多个Gly-X-Y可以分别相同也可以不同。在Gly-X-Y中，Gly表示甘氨酸，X及Y表示任意氨基酸(优选甘氨酸以外的任意氨基酸)。以特征性Gly-X-Y表示胶原蛋白的序列是指，与明胶，胶原蛋白的氨基酸成分及序列中的其他蛋白质相比，为非常特殊的部分结构。在该部分中，甘氨酸占总体的约3分之1，在氨基酸序列中是每3个中一个的重复。甘氨酸为最简单的氨基酸，针对分子链的配置的束缚也较少，对凝胶化时的螺旋结构的再生贡献较大。以X及Y表示的氨基酸包含较多的亚氨酸(脯氨酸、羟脯氨酸)，优选占总体的10％～45％。优选重组明胶的序列的80％以上，更优选95％以上，最优选99％以上的氨基酸为Gly-X-Y的重复结构。

通常的明胶中，极性氨基酸中具有电荷的氨基酸与无电荷氨基酸以1:1的比率存在。在此，极性氨基酸是指，具体而言，半胱氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、组氨酸、赖氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸及精氨酸，这些中的极性无电荷氨基酸是指，半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸及酪氨酸。在用于本发明的重组明胶中，所构成的所有氨基酸中，极性氨基酸的比例为10～40％，优选为20～30％。并且，上述极性氨基酸中的无电荷氨基酸的比例为5％以上且小于20％，优选为小于10％。而且，优选在序列上不包含丝氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、酪氨酸及半胱氨酸中的任一个氨基酸，优选两个以上的氨基酸。

在通常的多肽中，已知有作为细胞粘附信号而起作用的最小氨基酸序列(例如，Nagai Shoten Co.,Ltd.出版发行的“病态生理”Vol.9、No.7(1990年)527页)。用于本发明的重组明胶优选在一分子中具有两个以上的这些细胞粘附信号。作为具体的序列，从粘附的细胞的种类较多的方面考虑，优选以氨基酸单字母代码表示的RGD序列、LDV序列、REDV序列、YIGSR序列、PDSGR序列、RYVVLPR序列、LGTIPG序列、RNIAEIIKDI序列、IKVAV序列、LRE序列、DGEA序列及HAV序列的序列。更优选RGD序列、YIGSR序列、PDSGR序列、LGTIPG序列、IKVAV序列及HAV序列，尤其优选为RGD序列。RGD序列中，优选为ERGD序列。通过使用具有细胞粘附信号的重组明胶，能够提高细胞的基质生产量。例如，作为细胞，在使用了间充质干细胞的软骨分化的情况下，能够提高糖胺聚糖(GAG)的生产。

作为用于本发明的重组明胶中的RGD序列的配置，优选RGD之间的氨基酸数在0～100之间，优选在25～60之间不均匀。

从细胞粘附、增值性的观点考虑，该最小氨基酸序列的含量优选在蛋白质1分子中为3～50个，进一步优选为4～30个，尤其优选为5～20个。最优选为12个。

用于本发明的重组明胶中，RGD基序相对于氨基酸总数的比例优选至少为0.4％。当重组明胶包括350个以上的氨基酸时，优选350个氨基酸的每一段至少包含一个RGD基序。RGD基序相对于氨基酸总数的比例进一步优选至少为0.6％，进一步优选至少为0.8％，进一步优选至少为1.0％，进一步优选至少为1.2％，最优选至少为1.5％。关于重组肽内的RGD基序的数量，每250个氨基酸优选至少为4个，进一步优选为6个，进一步优选为8个，进一步优选为12个以上且16个以下。RGD基序的0.4％的比例中，每250个氨基酸对应于至少一个RGD序列。RGD基序的数量为整数，因此为了满足0.4％的特征而包括251个氨基酸的明胶应包含至少两个RGD序列。关于本发明的重组明胶，优选每250个氨基酸包含至少两个RGD序列，更优选每250个氨基酸至少包含3个RGD序列，进一步优选每250个氨基酸包含至少4个RGD序列。作为本发明的重组明胶的另一方式，包含至少4个RGD基序，优选包含6个，更优选包含8个，进一步优选包含12个以上且16个以下的RGD基序。

重组明胶可以局部性水解。

优选用于本发明的重组明胶由式：A-[(Gly-X-Y)_n]_m-B表示。n个X分别独立地表示氨基酸的任一个，n个Y分别独立地表示氨基酸的任一个。作为m优选为2～10，更优选为3～5。n优选3～100，进一步优选15～70，最优选50～65。A表示任意氨基酸或氨基酸序列，B表示任意氨基酸或氨基酸序列，n个X分别独立地表示氨基酸的任一个，n个Y分别独立地表示氨基酸的任一个。

更优选用于本发明的重组明胶由式：Gly-Ala-Pro-[(Gly-X-Y)₆₃]₃-Gly(式中，63个X分别独立地表示氨基酸的任一个，63个Y分别独立地表示氨基酸的任一个。另外，63个Gly-X-Y可以分别相同也可以不同。)表示。

重复单元中优选键合多个天然存在的胶原蛋白的序列单元。在此所述的天然存在的胶原蛋白是指，若天然存在则可以为任一个，优选为I型、II型、III型、IV型或V型胶原蛋白。更优选为I型、II型或III型胶原蛋白。根据另一方式，上述胶原蛋白的来源优选为人、牛、猪、小鼠或大鼠，更优选来源于人。

用于本发明的重组明胶的等电点优选为5～10，更优选为6～10，进一步优选为7～9.5。

优选重组明胶未被去胺基化。

优选重组明胶不具有端肽。

优选重组明胶为通过对氨基酸序列进行编码的核酸而制备的实质上纯多肽。

作为用于本发明的重组明胶尤其优选为如下肽：

(1)包括序列编号1中所记载的氨基酸序列的肽；

(2)包括序列编号1中所记载的氨基酸序列中缺失、取代或添加一个或多个氨基酸的氨基酸序列，且具有生物相容性的肽；或

(3)包括与序列编号1中所记载的氨基酸序列具有80％以上(更优选90％以上，尤其优选95％以上，最优选98％以上)的序列同源性的氨基酸序列，且具有生物相容性的肽。

“缺失、取代或添加一个或多个氨基酸的氨基酸序列”中的“一个或多个”是指，优选为1～20个，更优选为1～10个，进一步优选为1～5个，尤其优选为1～3个。

关于用于本发明的重组明胶，本领域技术人员能够通过公知的基因重组技术来制造，例如能够依照EP1014176A2号公报、美国专利第6992172号公报、国际公开WO2004/85473号、国际公开WO2008/103041号等中所记载的方法来制造。具体而言，获取对规定的重组明胶的氨基酸序列进行编码的基因，并将其编入表达载体而制作重组表达载体，将其导入适当的宿主而制作转化体。以适当的培养基培养所得到的转化体，由此产生重组明胶，因此通过从培养物回收所产生的重组明胶，能够制备用于本发明的重组明胶。

(1-4)生物相容性高分子块体

本发明中，使用包括上述生物相容性高分子的块体(block)。

本发明中的生物相容性高分子块体的形状并无特别限定。例如，为无规则形、球状、粒状(颗粒)、粉末状、多孔状、纤维状、纺锤状、扁平状及片状，优选无规则形、球状、粒状(颗粒)、粉末状及多孔状。无规则形表示表面形状不均匀，例如，表示如岩石具有凹凸。

本发明中的一个生物相容性高分子块体的大小并无特别限定，优选为1μm以上且1000μm以下，更优选为10μm以上且1000μm以下，更优选为10μm以上且700μm以下，进一步优选为10μm以上且300μm以下，进一步优选为10μm以上且200μm以下，进一步优选为20μm以上且200μm以下，进一步优选为20μm以上且150μm以下，进一步优选为50μm以上且110μm以下。从管状结构物具有更高的分子渗透能力的观点考虑，优选将一个生物相容性高分子块体的大小设定在上述范围内。另外，一个生物相容性高分子块体的大小并非是指多个生物相容性高分子块体的大小的平均值在上述范围内，而是指将多个生物相容性高分子块体过筛之后得到的一个一个的生物相容性高分子块体的尺寸。

一个块体的大小能够通过分离块体时所使用的筛的大小来定义。例如，能够将以180μm的筛进行过筛，并以106μm的筛对所通过的块体进行过筛时残留于筛上的块体设为大小为106～180μm的块体。接着，能够将以106μm的筛进行过筛，并以53μm的筛对所通过的块体进行过筛时残留于筛上的块体设为大小为53～106μm的块体。接着，能够将以53μm的筛进行过筛，并以25μm的筛对所通过的块体进行过筛时残留于筛上的块体设为大小为25～53μm的块体。

(1-5)生物相容性高分子块体的制造方法

生物相容性高分子块体的制造方法并无特别限定，例如，通过使用粉碎机(NewPower Mill)粉碎生物相容性高分子的多孔体，能够得到颗粒形态的生物相容性高分子块体。

制造生物相容性高分子的多孔体时，包括在未冷冻的状态下，溶液内液温最高的部分的液温(内部最高液温)成为“溶剂融点-3℃”以下的冷冻工序，由此所形成的冰成为球状。经过该工序之后，冰被干燥，由此可得到具有球状的各向同性的空孔(球孔)的多孔体。不包括在未冷冻的状态下，溶液内液温最高的部分的液温(内部最高液温)成为“溶剂融点-3℃”以下的冷冻工序而冷冻，由此所形成的冰成为柱/平板状。经过该工序之后，若冰被干燥，则可得到在单轴或双轴上较长且具有柱状或平板状空孔(柱/平板孔)的多孔体。

本发明中，优选通过如下方法制造生物相容性高分子块体，该方法包括：

工序a，通过在未冷冻状态下，溶液内液温最高的部分的液温即内部最高液温成为比溶剂融点低3℃的温度(“溶剂融点-3℃”)以下的冷冻处理冷冻生物相容性高分子的溶液；及

工序b，冷冻干燥在上述工序a中得到的已冷冻的生物相容性高分子。

本发明中，进一步优选通过粉碎在上述工序b中得到的多孔体，能够制造颗粒形态的生物相容性高分子块体。

更优选在上述工序a中，能够通过在未冷冻状态下，溶液内液温最高的部分的液温即内部最高液温成为比溶剂融点低7℃的温度(“溶剂融点-7℃”)以下的冷冻处理冷冻生物相容性高分子的溶液。

(2)细胞

关于用于本发明的细胞，若可进行细胞移植，则能够使用任意细胞，其种类并无特别限定，能够根据管状结构物的用途而选择。所使用的细胞可以为一种，也可以组合使用多种细胞。并且，作为所使用的细胞，优选为动物细胞，更优选为来源于脊椎动物的细胞，尤其优选为来源于人类的细胞。来源于脊椎动物的细胞(尤其，来源于人类的细胞)的种类可以为多能细胞、体干细胞、前体细胞或成熟细胞的任一个。作为多能细胞，例如能够使用胚胎干(ES)细胞、生殖干(GS)细胞或诱导性多能干(iPS)细胞。作为体干细胞，例如能够使用间充质干细胞(MSC)、造血干细胞、羊膜细胞、脐带血细胞、来源于骨髓的细胞、心肌干细胞、来源于脂肪的干细胞或神经干细胞。作为前体细胞及成熟细胞，例如能够使用来源于皮肤、真皮、表皮、肌肉、心肌、神经、骨、软骨、内皮、脑、上皮、心脏、肾脏、肝脏、胰脏、脾脏、口腔内、角膜、骨髓、脐带血、羊膜或毛发的细胞。作为来源于人类的细胞，例如能够使用ES细胞、iPS细胞、MSC、软骨细胞、成骨细胞、骨原细胞、间充质细胞、成肌细胞、心肌细胞、心脏成肌细胞、神经细胞、肝细胞、β细胞、成纤维细胞、角膜内皮细胞、血管内皮细胞、角膜上皮细胞、羊膜细胞、脐带血细胞、来源于骨髓的细胞或造血干细胞。并且，细胞的来源可以是自体细胞或异体细胞中的任一个。

本发明中，优选能够使用血管系统细胞。本说明书中，血管系统细胞是指与血管形成有关的细胞，且为构成血管和血液的细胞及能够分化为该细胞的前体细胞、体干细胞。在此，血管系统细胞中不包含不会自然分化为ES细胞、GS细胞、或iPS细胞等多能细胞、如间充质干细胞(MSC)那样构成血管及血液的细胞的细胞。作为血管系统细胞，优选为构成血管的细胞。来源于脊椎动物的细胞(尤其，来源于人类的细胞)中，作为构成血管的细胞的具体例，能够举出血管内皮细胞及血管平滑肌细胞。血管内皮细胞可以为静脉内皮细胞及动脉内皮细胞中的任一个。作为血管内皮细胞的前体细胞，能够使用血管内皮前体细胞。优选为血管内皮细胞及血管内皮前体细胞。作为构成血液的细胞，能够使用血细胞，并能够使用淋巴细胞或嗜中粒细胞性等白细胞、单核细胞、它们的干细胞即造血干细胞。

本说明书中，非血管系统细胞是指上述血管系统细胞以外的细胞。例如能够使用ES细胞、iPS细胞、间充质干细胞(MSC)、心肌干细胞、心肌细胞、成纤维细胞、成肌细胞、软骨细胞、肝细胞或神经细胞。优选能够使用MSC、软骨细胞、成肌细胞、心肌干细胞、心肌细胞、肝细胞或iPS细胞。更优选为MSC、心肌干细胞、心肌细胞或成肌细胞。

本发明的细胞结构体可以包含非血管系统细胞。并且，构成本发明的细胞结构体的细胞，可以仅为非血管系统细胞。作为本发明的细胞结构体，包含两种以上的细胞，且可以包含非血管系统细胞及血管系统细胞这两者。

(3)细胞结构体

本发明中，使用生物相容性高分子块体和细胞，在多个细胞之间的间隙将多个生物相容性高分子块体三维配置成镶嵌状，由此制作细胞结构体。将生物相容性高分子块体和细胞三维配置成镶嵌状，由此在结构体中形成细胞均匀存在的细胞结构体，从而能够从外部向细胞结构体内部供给培养基成分等营养。

用于本发明的细胞结构体中，在多个细胞之间的间隙配置有多个生物相容性高分子块体，在此，“细胞之间的间隙”是指，无需为被所构成的细胞封闭的空间，而被细胞夹持即可。另外，无需在所有的细胞之间存在间隙，也可以存在细胞彼此相接触的部位。夹着生物相容性高分子块体的细胞之间的间隙的距离、即选择某一细胞和存在于距离该细胞最短距离内的细胞时的间隙距离并无特别限制，优选为生物相容性高分子块体的大小，优选的距离也在生物相容性高分子块体的优选的大小的范围内。

并且，生物相容性高分子块体构成为被细胞夹持，但无需在所有的生物相容性高分子块体之间存在细胞，也可以存在生物相容性高分子块体彼此相接触的部位。夹着细胞的生物相容性高分子块体之间的距离、即选择生物相容性高分子块体和存在于距离该生物相容性高分子块体最短距离内的生物相容性高分子块体时的距离并无特别限制，优选为所使用的细胞聚集一个～多个时的细胞的块体的大小，例如为10μm以上且1000μm以下，优选为10μm以上且100μm以下，更优选为10μm以上且50μm以下。

另外，本说明书中，使用了“在结构体中细胞均匀存在的细胞结构体”等、“均匀存在”的表达方式，但并不指完全均匀，是指能够从外部向细胞结构体内部传输培养基成分等营养。

细胞结构体的厚度或直径能够设为所希望的厚度，但作为下限，优选为215μm以上，更优选400μm以上，最优选730μm以上。厚度或直径的上限并无特别限定，但作为使用上的通常范围，优选3cm以下，更优选2cm以下，进一步优选1cm以下。并且，作为细胞结构体的厚度或直径的范围，优选400μm以上且3cm以下，更优选500μm以上且2cm以下，进一步优选720μm以上且1cm以下。将细胞结构体的厚度或直径设定在上述范围内，由此容易制作使用了上述细胞结构体的管状结构物。

细胞结构体中，优选包括生物相容性高分子块体的区域和包括细胞的区域被配置成镶嵌状。另外，本说明书中的“细胞结构体的厚度或直径”表示以下。选择细胞结构体中的某一点A时，在通过该点A的直线内，以距离细胞结构体外界的距离成为最短距离的方式将分割细胞结构体的线段的长度设为线段A。在细胞结构体中选择该线段A成为最长的点A，将此时的线段A的长度作为“细胞结构体的厚度或直径”。

细胞结构体中的细胞与生物相容性高分子块体的比率并无特别限定，优选如下，即优选每一个细胞的生物相容性高分子块体的比率为0.0000001μg以上且1μg以下，更优选为0.000001μg以上且0.1μg以下，进一步优选为0.00001μg以上且0.01μg以下，最优选为0.00002μg以上且0.006μg以下。将细胞与生物相容性高分子块体的的比率设定在上述范围内，由此能够使细胞进一步均匀地存在，并且能够将生物相容性高分子块体的体积相对于细胞结构体的体积的比例及细胞的体积相对于细胞结构体的体积的比例设定在本发明中规定的范围内。将下限设定在上述范围内，由此能够在使用于上述用途时发挥细胞的效果，并将上限设定在上述范围内，由此能够向细胞供给任意存在的生物相容性高分子块体中的成分。在此，生物相容性高分子块体中的成分并无特别限制，可举出后述培养基中所含有的成分。

本发明的细胞结构体可以包含血管生成因子。在此，作为血管生成因子，能够优选举出碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肝细胞生长因子(HGF)等。包含血管生成因子的细胞结构体的制造方法并无特别限制，例如能够通过使用含浸血管生成因子的生物相容性高分子块体而制造。从促进血管生成的观点考虑，本发明的细胞结构体优选包含血管生成因子。

(4)细胞结构体的制造方法

细胞结构体能够通过混合生物相容性高分子块体和至少一种细胞而制造。更具体而言，细胞结构体能够通过交替配置生物相容性高分子块体和细胞而制造。制造方法并无特别限定，优选为在形成生物相容性高分子块体之后，播种细胞的方法。具体而言，能够通过孵化生物相容性高分子块体与含细胞培养液的混合物而能够制造细胞结构体。例如，在容器中、保持于容器的液体中，将细胞和预先制作的生物相容性高分子块体配置成镶嵌状。作为配置方法，优选通过使用自然凝聚、自然下落、离心、搅拌来促进或控制包括细胞和生物相容性基材的镶嵌状序列的形成。

作为所使用的容器，优选包括细胞低粘附性材料或细胞非粘附性材料的容器，更优选为包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯的容器。容器底面的形状优选为平底型、U字型、V字型。

(5)管状结构体

关于本发明的管状结构物的制造方法在后面进行叙述。

将本发明的管状结构物的典型例的示意图示于图5。图5中，示出管状结构物的内径21、外径22及长度23。本发明的管状结构物具有如下结构，即在形状为大致圆柱状的结构体的内部具有大致圆柱状空腔。但是，截面的形状并不限定于精密圆形，为椭圆等类似圆的形状即可。

本发明的管状结构物的大小并无特别限定，能够根据用途设计所希望的大小的管状结构物。

在考虑到作为人造血管的用途的情况下，本发明的管状结构物的内径优选1mm以上且小于6mm，更优选1mm以上且5mm以下，进一步优选1mm以上且3mm以下。

在考虑到作为人造血管的用途的情况下，本发明的管状结构物的外径优选3mm以上且10mm以下，更优选3mm以上且8mm以下，进一步优选3mm以上且5mm以下。

从管状结构物的强度等观点考虑，内径与外径之差优选1mm以上且9mm以下，更优选2mm以上且5mm以下。

在考虑到作为人造血管的用途的情况下，本发明的管状结构物的长度优选5mm以上且300mm以下，更优选5mm以上且150mm以下。

在此，内径及外径是指，当使本发明的管状结构物的截面类似圆时的内径及外径。

(6)管状结构物的用途

本发明的管状结构物能够用作人造血管、人造输尿管或人造消化道等，优选能够用作人造血管。具体而言，本发明的细胞结构体例如能够以向需要移植人造血管、人造尿管或人造消化道的部位移植的目的而使用。

作为移植方法，能够使用切割具、内窥镜等。

根据本发明，可提供一种包括向需要移植人造血管的患者移植管状结构物的工序的移植方法。本发明的移植方法中，使用上述本发明的管状结构物。细胞结构体及管状结构物的优选范围与上述内容相同。

并且，根据本发明，可提供用于制造人造血管的本发明的管状结构物的用途。细胞结构体及管状结构物的优选范围与上述内容相同。

[管状结构物的制造方法]

通过上述(4)细胞结构体的制造方法而得到的细胞结构体(镶嵌细胞团)例如能够通过如下情况等方法制造所希望的大小的本发明的管状结构物，该方法中，

(a)使细胞结构体(镶嵌细胞团)彼此融合、或

(b)在分化培养基或生长培养基下增大体积。

融合的方法、增大容积的方法并无特别限定，优选通过在具有用于形成管状结构物的模具的装置中培养在多个细胞的间隙配置有生物相容性高分子块体的多个细胞结构体来时细胞结构体融合的方法。关于具有用于形成管状结构物的模具的装置在后面进行叙述。

当使细胞结构体融合时，例如能够使多个细胞结构体融合，该多个细胞结构体包含多个生物相容性高分子块体和多个细胞，并在通过上述多个细胞形成的多个间隙的一部分或全部配置有一个或多个上述生物相容性高分子块体。

本发明的管状结构物的制造方法所涉及的“生物相容性高分子块体(种类、大小等)”、“细胞”、“细胞之间的间隙”、“所得到的细胞结构体(大小等)”、“细胞与生物相容性高分子块体的比率”等的优选范围与本说明书中的上述内容相同。

上述融合前的各细胞结构体的厚度或直径优选为10μm以上且1cm以下，更优选为10μm以上且2000μm以下，进一步优选为15μm以上且1500μm以下，最优选为20μm以上且1300μm以下。融合后的厚度或直径优选为400μm以上且3cm以下，更优选为500μm以上且2cm以下，进一步优选为720μm以上且1cm以下。

[用于制造管状结构物的装置]

本发明还涉及一种上述用于制造本发明的管状结构物的装置，该装置具有：基座部，具有用于形成由细胞结构体构成的管状结构物的外侧侧面的圆柱状中空区域；核心接收部，存在于上述中空区域的内部；及圆柱状核心部，用于形成上述管状结构物的内侧侧面。

本说明书中所述的圆柱状、平面及垂直方向并非分别指精密圆形、平面、垂直方向，而包含大致圆柱状、大致平面及大致垂直方向。大致圆柱状是指圆柱状形状可以变形，还包括上表面或底面为椭圆的形状。大致平面是指包括在平面上存在较小的凹凸或弯曲的情况。大致垂直方向是指在将垂直方向上的角度设为90度的情况下，包括±10度，优选±5度，更优选±2度的误差。

以下，参考图1～图4，对本发明的装置进行说明。

图1及图2表示基座部1的结构的例。图1a及图2a表示顶视图，图1b及图2b表示主视图，图1c及图2c表示侧视图，图1d及图2d表示仰视图，图1e及图2e表示立体图。

基座部1具有用于形成由细胞结构体构成的管状结构物的外侧侧面的圆柱状中空区域2。

基座部1的上表面5为平面，中空区域2从基座部的上表面5相对于基座部的上表面的平面沿垂直的方向设置。

图1所示的基座部与图2所示的基座部的不同点在于中空区域的直径，图2所示的基座部的中空区域的直径比图1所示的基座部的中空区域的直径大。

中空区域的圆柱状直径相当于管状结构物的外径。能够根据所制造的管状结构物的外径设定中空区域的圆柱状直径。例如，中空区域的圆柱状直径能够设为3mm以上且10mm以下，优选能够设为3mm以上且8mm以下，进一步优选能够设为3mm以上且5mm以下，而并无特别限定。

基座部整体的大小若相当于能够设置上述大小的中空区域的大小，则并无特别限定，作为上表面的大小，例如，纵向长度为5mm以上且300mm以下，优选为10mm以上且200mm以下，更优选为10mm以上且100mm以下，横向长度为5mm以上且300mm以下，优选为10mm以上且200mm以下，更优选为10mm以上且100mm以下。基座部的高度并无特别限定，例如为5mm以上且300mm以下，优选为10mm以上且300mm以下，更优选为10mm以上且200mm以下。

中空区域的圆柱状直径比后述核心部的圆柱状直径大。这是因为核心部的至少一部分存在于中空区域内。

图1及图2所示的基座部1中，中空区域2从基座部的上表面5贯穿至底面。

基座部的底面具有如下结构，即在包括培养基的容器内设置有基座部时，培养基中所包含的培养基成分能够从后述核心接收部的贯穿区域的底面侧入口进入到基座部的中空区域的内部。作为上述结构的具体例，能够举出基座部的底面具有在设置面设置有基座部时具有与上述设置面接触的区域8和不与上述设置面接触的区域9的形状的情况。另外，不与设置面接触的区域是指在与接地面之间具有空间的区域。

图1及图2所示的实施方式中，当从正面观察时(参考图1b及图1c)，基座部的底面具有凹型形状。通过将底面设为凹型形状，底面具有与设置面接触的区域8和不与设置面接触的区域9，但只要能够设置与设置面接触的区域8和不与设置面接触的区域9，则底面的形状并不限定于凹型形状。

图3表示核心接收部3的结构的一例。图3a表示顶视图，图3b表示主视图，图3c表示侧视图，图3d表示立体图。

核心接收部3设置于基座部1的中空区域2的内部。图1和图2中，分别图示基座部1和核心接收部3，但在设置在核心接收部3、基座部1的中空区域2的内部的状态下，基座部1和核心接收部3可以一体形成。或者，可以在分别制作基座部1和核心接收部3之后，在基座部1的中空区域2的内部设置核心接收部3而使用。

在核心接收部3设置在中空区域2的内部的情况下，通过被核心接收部的上表面和中空区域2的壁面包围的空间而形成管状结构物。优选核心接收部3设置于中空区域的下端10或中空区域的下端10附近。

关于核心接收部3的形状，若能够保持核心部4，为设置于基座部1的中空区域2的内部的形状，则并无特别限定。优选核心接收部3为在中心部具有用于保持核心部的贯穿孔6，而且在周边部具有从核心接收部的上表面贯穿至底面的一个以上的贯穿区域7的圆柱状。

从保持核心部的观点考虑，贯穿孔6的形状优选与核心部的形状大致相同，优选为圆柱状。关于圆柱的直径，例如能够设为1mm以上且小于6mm，优选能够设为1mm以上且5mm以下，更优选能够设为1mm以上且3mm以下，而并无特别限定。

并且，核心接收部3整体的大小及形状优选能够设置于中空区域2的内部的大小及形状。

图2所示的核心接收部3具有4个贯穿区域7，但贯穿区域7的个数并无特别限定，若为一个以上则能够设为任意个，通常为1～8个左右，优选为2～6个左右。通过设置上述贯穿区域7，在包括培养基的容器内设置基座部时，培养基中所包含的培养基成分能够从核心接收部的贯穿区域的底面侧入口进入到基座部的中空区域的内部。为了上述上述目的，优选核心接收部的贯穿区域7的底面侧入口能够设置于基座部的底面中的不与设置面接触的区域9。

用于在中心部保持核心部的贯穿孔6的直径与核心部的直径大致相同，由此核心接收部3能够保持核心部4。

图4表示核心部4的结构的一例。图4a表示顶视图，图4b表示主视图，图4c表示立体图。核心部4优选具有圆柱状形状。核心部4用于形成细胞结构体的管状结构物的空腔(即，管状结构物的内壁)，通过将核心部4的形状设为圆柱状，能够制造(通常具有圆柱状空腔)管状结构物。

核心部4被核心接收部3保持，核心部4的至少一部分在中空区域2内相对于基座部的平面方向沿垂直的方向设置。

图3和图4中，分别图示核心接收部3和核心部4，但也可以作为核心部4插入于核心接收部3的贯穿孔6的状态而核心接收部3核核心部4一体形成。或者，可以在分别制作核心接收部3和核心部4之后，将核心部4插入核心接收部3的贯穿孔6而使用。

如上述，基座部1和核心接收部3也可以一体形成，且也可以分别制作。

从而，作为本发明的装置的形态，可举出以下形态。

(1)一体形成有基座部、核心接收部及核心部的形态；

(2)基座部及核心接收部一体形成，且核心部单独形成，使核心部保持于一体形成的基座部及核心接收部中的核心接收部而使用的形态；

(3)分别形成基座部、核心接收部及核心部，通过如本说明书中的上述内容那样组合上述3个部件而使用的形态。

(4)作为其他形态，能够以两个以上的部件构成基座部1。例如，图1e及图2e所示的基座部1的立体图中，能够在分别形成基座部的上段部分和下段部分之后，层叠两者而使用。

中空区域2的圆柱状直径的中心与核心部4的圆柱状直径的中心大致相同。

核心部4的圆柱状直径比中空区域2的圆柱状直径小。

核心部的圆柱状直径相当于管状结构物的内径。能够根据所制造的管状结构物的内径设定核心部的圆柱状直径。核心部的圆柱状直径例如能够设为1mm以上且小于6mm，优选能够设为1mm以上且5mm以下，更优选能够设为1mm以上且3mm以下，而并无特别限定。

并且，核心部的长度并无特别限定，通常为10mm以上且300mm以下左右，优选为10mm以上且150mm以下。

包括上述基座部、核心接收部及核心部的本发明的装置能够由任意材料制造，例如，能够使用如下来制造：硅酮、氟树脂、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基烷烃(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)(PFA)、全氟乙烯丙烯共聚物(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)(FEP)、特氟龙(注册商标)、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、金属、不锈钢、铝等。上述中，最优选细胞低粘附性材料或细胞非粘附性材料。

优选能够将核心部和/或形成中空区域的部设为中空网状。核心部和/或形成中空区域的部与细胞结构体的管状结构物相接触，通过将核心部和/或形成中空区域的部设为中空网状，能够包含培养基成分，由此在培养细胞结构体而制造管状结构物时，能够通过细胞轻松地供给培养基成分。作为中空网状的结构，例如能够举出以中空线束制作核心部的情况等。

通过以下的实施例对本发明进行进一步具体的说明，但本发明并不限定于实施例。

实施例

[实施例1]重组肽(重组明胶)

作为重组肽(重组明胶)准备以下CBE3(记载于国际公开WO2008/103041号公报)。

CBE3：

分子量：51.6kD

结构：GAP[(GXY)₆₃]₃G

氨基酸数：571个

RGD序列：12个

亚氨基酸含量：33％

大致100％的氨基酸为GXY的重复结构。CBE3的氨基酸序列中并不包含丝氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、酪氨酸及半胱氨酸。CBE3具有ERGD序列。

等电点：9.34

GRAVY值：-0.682

1/IOB值：0.323

氨基酸序列(序列表的序列编号1)(与国际公开WO2008/103041号公报的序列编号3相同。但将末尾的X修正为“P”)

GAP(GAPGLQGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPP)3G

[实施例2]重组肽多孔体的制作

[PTFE厚度·圆筒形容器]

准备了底面厚度3mm、直径51mm、侧面厚度8mm、高度25mm的聚四氟乙烯(PTFE)制圆筒杯状容器。PTFE制圆筒杯状容器中，将曲面作为侧面时，侧面被8mm的PTFE封闭，底面(平板圆形状)也被3mm的PTFE封闭。另一方面，上表面呈开放形状。由此，圆筒杯状容器的内径成为43mm。以下，将该容器称为PTFE厚度·圆筒形容器。

向PTFE厚度·圆筒形容器流入CBE3水溶液，在真空冷冻干燥机(TF5-85ATNNN：TAKARA.Co.Ltd制)内使用冷却搁板从底面冷却CBE3水溶液。CBE3水溶液的最终浓度为4质量％，水溶液量为8mL。关于搁板温度的设定，冷却至-10℃，在-10℃下冷冻1小时，之后在-20℃下冷冻2小时，而且在-40℃下冷冻3小时，最后在-50℃下冷冻1小时。所得到的冷冻物在之后将搁板温度恢复到-20℃设定之后在-20℃下真空干燥24小时，24小时之后在直接继续真空干燥的状态下将搁板温度上升至20℃，直至真空度充分下降(1.9×10⁵Pa)，进一步在20℃下实施48小时的真空干燥之后，从真空冷冻机取出。如上述那样得到了多孔体。

制作多孔体时，从底面冷却各自的水溶液，因此圆中心部的水表面温度最难冷却。从而，圆中心部的水表面部分在溶液内成为温度最高的液温，因此测定了圆中心部的水表面部分的液温。以下，将圆中心部的水表面部分的液温称为内部最高液温。

[实施例3]冷冻工序中的内部最高液温的测定

将冷冻溶剂时的温度分布示于图6。在融点以下的温度下经过未冷冻状态之后，产生凝固热且温度开始上升，在该阶段开始实际形成冰。之后，温度在0℃附近逗留一定时间，该阶段中，成为存在水和冰的混合物的状态。最后，温度再次从0℃开始下降，在该阶段中，液体部分消失而成为冰。所测定的温度成为冰内部的固体温度，而不存在液温。如上述，若观察产生凝固热的瞬间的内部最高液温，则可知内部最高液温在未冷冻状态下经过“溶剂融点-3℃”之后被冷冻。

产生凝固热的瞬间的未冷冻状态下的内部最高液温为-8.8℃。若观察产生凝固热的瞬间的内部最高液温，则可知内部最高液温在未冷冻状态下为“溶剂融点-3℃”。

[实施例4]重组肽块体的制作(多孔体的粉碎和交联)

使用新功率粉碎机(Osaka Chemical Co.,Ltd.制、新功率粉碎机PM-2005)粉碎在实施例2中所得到的CBE3多孔体。关于粉碎，以最大转速并以1分钟×5次的方式合计进行5分钟的粉碎。针对所得到的粉碎物，利用不锈钢制筛区分尺寸，从而得到了25～53μm、53～106μm、106μm～180μm的颗粒形态的CBE3块体。之后，在氮气下以160℃实施热交联(交联时间为8～48小时)，从而得到了重组肽块体。以下，全都使用了53～106μm的块体。

[实施例5]使用了重组肽块体的细胞结构体的制作(来源于人类骨髓的间充质干细胞(hMSC))

将来源于人类骨髓的间充质干细胞(hMSC)通过生长培养基(TAKARA BIO INC.：MSCGM BulletKit(注册商标))调整为10万cells/mL，并添加在实施例4中制作的CBE3块体(53～106μm)直至成为0.1mg/mL。将所得到的混合物100μL播种于SUMILONCELLTIGHT X96U微孔板(Sumitomo Bakelite Co.,Ltd.，底部呈U字型)，并以台式微孔板离心机离心(600g、5分钟)，静置24小时，从而制作了包括CBE3块体和hMSC细胞的直径大小为0.75mm的球状细胞结构体(每一个细胞具有0.001μg的块体)。另外，在U字型微孔板中制作，因此本细胞结构体为球状。

[实施例6]使用了细胞结构体的管状结构物的制作

将在实施例5中所制作的细胞结构体放入特殊的模具装置中，由此制作了包括多个细胞结构体的管状结构物。

制作了由图1、图3及图4所示的部件构成的硅酮制模具装置A(内径1mm、外径3mm用)和由图2、图3及图4所示的部件构成的硅酮制模具装置B(内径3mm、外径5mm用)。

模具装置A的基座部(图1)的中空区域的直径为3mm。模具装置A的基座部的上表面(图1a)为长15mm、宽15mm的正方形。上述基座部的高度(图1b的8的部分的高度)为13mm，图1b的9的部分的高度为12mm。

模具装置A的核心接收部(图3)的上表面(图3a)的形状为在直径3mm的圆的中心挖去直径1mm的圆，而且在直径3mm的圆的周边部的4个部位挖去直径1mm的半圆的形状。核心接收部的高度为3mm。

模具装置A的核心部(图4)为直径1mm、长度17mm的圆柱。

模具装置B的基座部(图2)的中空区域的直径为5mm。模具装置A的基座部的上表面(图1a)为长15mm、宽15mm的正方形。上述基座部的高度(图1b的8的部分的高度)为13mm，图1b的9的部分的高度为12mm。

模具装置B的核心接收部(图3)的上表面(图3a)的形状为在直径5mm的圆的中心挖去直径3mm的圆，而且在直径5mm的圆的周边部的4个部位挖去直径1mm的半圆的形状。核心接收部的高度为3mm。

模具装置B的核心部(图4)为直径3mm、长度17mm的圆柱。

模具装置通过分为基座部(图1及图2)、核心接收部(图3)、核心部(图4)这三个并从硅酮块切取加工而制作，使用时将这些合为一体而使用。尤其为了提高制造管状结构物时的液体扩撒性而提高细胞的生存，在下部基座部的核心接收部中开设有排液孔(核心接收部有4处凹陷部)。合为一体时，将核心接收部插入基座部的贯穿孔部分，以使基座部的下面与核心接收部的下面形成同一平面。而且，在该核心接收部的中心部的孔中设置了核心。由此，在核心接收部的上部产生通过核心、基座部的贯穿孔的内壁、核心接收部的上表面形成的空间。能够在该部位设置细胞结构体。在本装置中分别以如下方式设置在实施例5中所制作的细胞结构体，即在内径1mm外径3mm用模具装置设置384个(最终长度为8mm)，在内径3mm外径5mm用模具装置设置600个(最终长度为7mm)，设置结束的模具装置在浸渍于培养基(TAKARA BIO INC.：MSCGM BulletKit(注册商标))中的状态下，培养3天。

之后，从装置外框拆卸模具装置的核心和细胞结构体，由此作为带有核心的状态，得到了由细胞结构体构成的管状结构物(作为例，内径1mm、外径3mm、长度8mm、内径3mm、外径5mm、长度7mm)(参考图7)。通过将这些管状结构物培养3周而得到了更坚固的管状结构物(参考图8)。

[实施例7]细胞结构体的管状结构物的壁部的分子渗透性能

通过粘附色素的情况、色素退色的情况对在实施例6所制作的细胞结构体的管状结构物的壁部的分子渗透性进行评价。细胞结构体管状结构物中，能够使管状结构物的壁部很好地渗透培养基中的酚红(分子量354.38)成分，因此从培养基取出时管状结构物的壁部呈红色(参考图8的第一段)。而且，若移到PBS等透明的液中，则壁部中的酚红瞬间扩散而红色褪色(参考图8的第二段)。这表示管状结构物的壁部的分子渗透性能明显高。

另一方面，当仅以细胞制作相同的管状结构物时，管状结构物中，管状结构物的壁部从一开始就无法渗透培养基中的酚红，因此就连壁部也不会呈红色(图9中的右图)。表示分子渗透性能明显较低。

从而，证实了在实施例6中所制作的本发明的细胞结构体管状结构物的壁部比仅包括细胞的管状结构物具有非常高的分子渗透性能。

[比较例1]

使用了重组肽块体，除此以外，以与实施例5及实施例6相同的方式，尝试制作仅包括细胞的管状结构物。其结果，很难以仅包括细胞的结构体维持形状，并观察到即使在培养过程中也被破坏(参考图10)

[实施例8]

向大鼠的颈静脉移植由细胞结构体构成的管状结构物

向裸大鼠的颈静脉吻合移植在实施例6中所制作的细胞结构体管状结构物。利用裸大鼠(雄9周龄)在麻醉处置(异氟烷)下进行处置。首先将大鼠的颈部从胸侧切割皮肤，露出左右颈静脉之后，剥离粘连组织而露出颈静脉。在中枢侧及末梢侧这两处夹住颈静脉而止血，并切断血流停止的血管，从而剥离血管周围的外膜。在显微镜下，使用10-0缝合线将在实施例6中所制作的细胞结构体的管状结构物缝合移植于切断部血管。之后，卸下末梢侧的夹钳，确认血流再通的同时卸下中枢侧的夹钳。在出血停止的情况下确认血管的通畅，结果能够确认到所移植的细胞结构体管状结构物的通畅(图11)。

从上述内容惊奇地发现基于本发明的细胞结构体的管状结构物具有能够缝合的强度及柔软性。并且，得知基于本发明的细胞结构体的管状结构物能够与来源于生物的血管吻合，且血液不会从吻合部泄漏，还能够使血液在管状结构物内流动。

如上述，能够确认到本发明的管状结构物能够作为生物组织中所需要的管状结构而发挥功能。

符号说明

1-基座部，2-中空区域，3-核心接收部，4-核心部，5-上表面，6-贯穿孔，7-贯穿区域，8-与设置面接触的区域，9-不与设置面接触的区域，10-中空区域的下端，11-管状结构物，21-内径，22-外径，23-长度。

SEQUENCE LISTING

<110> 富士胶片株式会社

<120> 管状结构物、用于制造管状结构物的装置及管状结构物的制造方法A

<130> 15F02906

<160> 10

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 571

<212> PRT

<213> 重组体

<400> 1

Gly Ala Pro Gly Ala Pro Gly Leu Gln Gly Ala Pro Gly Leu Gln Gly

1 5 10 15

Met Pro Gly Glu Arg Gly Ala Ala Gly Leu Pro Gly Pro Lys Gly Glu

20 25 30

Arg Gly Asp Ala Gly Pro Lys Gly Ala Asp Gly Ala Pro Gly Ala Pro

35 40 45

Gly Leu Gln Gly Met Pro Gly Glu Arg Gly Ala Ala Gly Leu Pro Gly

50 55 60

Pro Lys Gly Glu Arg Gly Asp Ala Gly Pro Lys Gly Ala Asp Gly Ala

65 70 75 80

Pro Gly Lys Asp Gly Val Arg Gly Leu Ala Gly Pro Ile Gly Pro Pro

85 90 95

Gly Glu Arg Gly Ala Ala Gly Leu Pro Gly Pro Lys Gly Glu Arg Gly

100 105 110

Asp Ala Gly Pro Lys Gly Ala Asp Gly Ala Pro Gly Lys Asp Gly Val

115 120 125

Arg Gly Leu Ala Gly Pro Ile Gly Pro Pro Gly Pro Ala Gly Ala Pro

130 135 140

Gly Ala Pro Gly Leu Gln Gly Met Pro Gly Glu Arg Gly Ala Ala Gly

145 150 155 160

Leu Pro Gly Pro Lys Gly Glu Arg Gly Asp Ala Gly Pro Lys Gly Ala

165 170 175

Asp Gly Ala Pro Gly Lys Asp Gly Val Arg Gly Leu Ala Gly Pro Pro

180 185 190

Gly Ala Pro Gly Leu Gln Gly Ala Pro Gly Leu Gln Gly Met Pro Gly

195 200 205

Glu Arg Gly Ala Ala Gly Leu Pro Gly Pro Lys Gly Glu Arg Gly Asp

210 215 220

Ala Gly Pro Lys Gly Ala Asp Gly Ala Pro Gly Ala Pro Gly Leu Gln

225 230 235 240

Gly Met Pro Gly Glu Arg Gly Ala Ala Gly Leu Pro Gly Pro Lys Gly

245 250 255

Glu Arg Gly Asp Ala Gly Pro Lys Gly Ala Asp Gly Ala Pro Gly Lys

260 265 270

Asp Gly Val Arg Gly Leu Ala Gly Pro Ile Gly Pro Pro Gly Glu Arg

275 280 285

Gly Ala Ala Gly Leu Pro Gly Pro Lys Gly Glu Arg Gly Asp Ala Gly

290 295 300

Pro Lys Gly Ala Asp Gly Ala Pro Gly Lys Asp Gly Val Arg Gly Leu

305 310 315 320

Ala Gly Pro Ile Gly Pro Pro Gly Pro Ala Gly Ala Pro Gly Ala Pro

325 330 335

Gly Leu Gln Gly Met Pro Gly Glu Arg Gly Ala Ala Gly Leu Pro Gly

340 345 350

Pro Lys Gly Glu Arg Gly Asp Ala Gly Pro Lys Gly Ala Asp Gly Ala

355 360 365

Pro Gly Lys Asp Gly Val Arg Gly Leu Ala Gly Pro Pro Gly Ala Pro

370 375 380

Gly Leu Gln Gly Ala Pro Gly Leu Gln Gly Met Pro Gly Glu Arg Gly

385 390 395 400

Ala Ala Gly Leu Pro Gly Pro Lys Gly Glu Arg Gly Asp Ala Gly Pro

405 410 415

Lys Gly Ala Asp Gly Ala Pro Gly Ala Pro Gly Leu Gln Gly Met Pro

420 425 430

Gly Glu Arg Gly Ala Ala Gly Leu Pro Gly Pro Lys Gly Glu Arg Gly

435 440 445

Asp Ala Gly Pro Lys Gly Ala Asp Gly Ala Pro Gly Lys Asp Gly Val

450 455 460

Arg Gly Leu Ala Gly Pro Ile Gly Pro Pro Gly Glu Arg Gly Ala Ala

465 470 475 480

Gly Leu Pro Gly Pro Lys Gly Glu Arg Gly Asp Ala Gly Pro Lys Gly

485 490 495

Ala Asp Gly Ala Pro Gly Lys Asp Gly Val Arg Gly Leu Ala Gly Pro

500 505 510

Ile Gly Pro Pro Gly Pro Ala Gly Ala Pro Gly Ala Pro Gly Leu Gln

515 520 525

Gly Met Pro Gly Glu Arg Gly Ala Ala Gly Leu Pro Gly Pro Lys Gly

530 535 540

Glu Arg Gly Asp Ala Gly Pro Lys Gly Ala Asp Gly Ala Pro Gly Lys

545 550 555 560

Asp Gly Val Arg Gly Leu Ala Gly Pro Pro Gly

565 570

<210> 2

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 人工序列的描述: 粘附序列

<400> 2

Arg Glu Asp Val

1

<210> 3

<211> 5

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 人工序列的描述: 粘附序列

<400> 3

Tyr Ile Gly Ser Arg

1 5

<210> 4

<211> 5

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 人工序列的描述: 粘附序列

<400> 4

Pro Asp Ser Gly Arg

1 5

<210> 5

<211> 7

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 人工序列的描述: 粘附序列

<400> 5

Arg Tyr Val Val Leu Pro Arg

1 5

<210> 6

<211> 6

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 人工序列的描述: 粘附序列

<400> 6

Leu Gly Thr Ile Pro Gly

1 5

<210> 7

<211> 10

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 人工序列的描述: 粘附序列

<400> 7

Arg Asn Ile Ala Glu Ile Ile Lys Asp Ile

1 5 10

<210> 8

<211> 5

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 人工序列的描述: 粘附序列

<400> 8

Ile Lys Val Ala Val

1 5

<210> 9

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 人工序列的描述: 粘附序列

<400> 9

Asp Gly Glu Ala

1

<210> 10

<211> 4

<212> PRT

<213> 人工序列

<220>

<223> 人工序列的描述: 粘附序列

<400> 10

Glu Arg Gly Asp

1

Claims

1.一种管状结构物，其由细胞结构体构成，该细胞结构体包含生物相容性高分子块体和细胞，并在多个所述细胞之间的间隙配置有多个所述高分子块体，所述生物相容性高分子块体是生物降解性高分子，

所述细胞结构体相对于一个细胞包含0.0000001μg以上且1μg以下的生物相容性高分子块体。

2.根据权利要求1所述的管状结构物，其为人造血管。

3.根据权利要求1或2所述的管状结构物，其中，

所述生物相容性高分子块体的一个大小为10μm以上且300μm以下。

4.根据权利要求1或2所述的管状结构物，其中，

所述管状结构物具有1mm以上且小于6mm的内径、3mm以上且10mm以下的外径及5mm以上且300mm以下的长度。

5.根据权利要求1或2所述的管状结构物，其中，

所述生物相容性高分子块体包括重组肽。

6.根据权利要求5所述的管状结构物，其中，

所述重组肽为如下肽中的任一个：

包括序列编号1中所记载的氨基酸序列的肽；

7.根据权利要求1或2所述的管状结构物，其中，

所述生物相容性高分子块体中，所述生物相容性高分子通过热、紫外线或酶而交联。

8.根据权利要求1或2所述的管状结构物，其中，

所述生物相容性高分子块体处于通过粉碎生物相容性高分子的多孔体而得到的颗粒形态。

9.一种权利要求1至8中任一项所述的管状结构物的制造方法，其包括使在多个细胞的间隙配置有生物相容性高分子块体的多个细胞结构体融合的工序。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，

11.根据权利要求10所述的方法，其中，

所述具有用于形成管状结构物的模具的装置具有：

核心接收部，存在于所述中空区域的内部；及

圆柱状核心部，用于形成所述管状结构物的内侧侧面，所述装置中，

所述基座部的上表面为平面，所述中空区域从所述基座部的上表面相对于所述基座部的上表面的平面沿垂直方向设置，

所述核心部被保持于所述核心接收部，所述核心部的至少一部分在所述中空区域内相对于所述基座部的平面方向沿垂直方向设置，

所述中空区域的圆柱状直径的中心与所述核心部的圆柱状直径的中心相同，

所述核心部的圆柱状直径比所述中空区域的圆柱状直径小，

所述核心接收部在中心部具有用于保持核心部的贯穿孔，而且在周边部具有从所述核心接收部的上表面贯穿至底面的一个以上的贯穿区域，且

所述基座部的底面具有如下结构，即在包含培养基的容器内设置所述基座部时，培养基中所包含的培养基成分能够从所述核心接收部的贯穿区域的底面侧入口进入所述中空区域的内部的结构。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，

所述基座部的底面具有如下形状，即具有将所述基座部设置于设置面时与所述设置面接触的区域和不与所述设置面接触的区域的形状，且所述核心接收部的贯穿区域的底面侧入口设置于不与所述设置面接触的区域。