JP2002500004A - 3次元組織構築物の接種および培養時にinvivo条件をシミュレートするための装置および方法 - Google Patents
3次元組織構築物の接種および培養時にinvivo条件をシミュレートするための装置および方法Info
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Abstract
Description
日出願の米国特許出願第08/478,309号、発明の名称「組織、合成または人工心臓
弁または弁区域を滅菌、接種、培養、保存、輸送および検査するための装置およ
び方法」と、1995年6月7日出願の米国特許出願第08/486,185号、発明の名称「代
替軟骨組織構築物を滅菌、接種、培養、保存、輸送および検査するための装置お
よび方法」の継続出願である1997年8月14日出願の米国特許出願第08/912,948号 、発明の名称「代替軟骨組織構築物を滅菌、接種、培養、保存、輸送および検査
するための装置および方法」と、1995年4月27日出願の米国特許出願第08/430,76
8号、発明の名称「組織、合成、または天然弁移植片を滅菌、接種、培養、保存 、輸送および検査するための装置および方法」の一部継続出願である1996年6月2
7日出願の米国特許出願第08/672,697号、発明の名称「組織、合成または天然弁 の移植片を滅菌、接種、培養、保存、輸送および検査するための装置および方法
」である。
により、より天然組織に近い生化学的、物理的、構造的特性を示す3次元組織が
得られる。
または静脈血管、関節軟骨、腱および靭帯等の各種天然組織を修復または代替す
ることを目的に、現在、外科医の間で用いられている。歴史的には、移植片は、
同種移植片、ポリエステル(例:ダルコン)、発泡ポリテトラフルオロエチレン(e
PTFE)およびその他の複合材料のような合成材料でできた人工移植片、あるいは 新鮮なまたは固定された生体組織移植片のいずれかであった。
同種移植片を採取するには時間がかかって、コストも高く、患者にも外傷をもた
らす大規模な手術を要する。固定組織移植片では、組織のリモデリングと維持に
欠くことのできない宿主細胞による浸潤およびコロニー形成が許容されない。そ
の結果、固定組織移植片は、時間の経過と共に劣化し、最後には機能不全に陥る
。
成および生体移植片にはこうした欠点があるため、細胞を接種してin vitroで培
養する組織工学的に作製された移植片が開発されている。例えば、Naughtonらは
米国特許第5,266,480号において、いろいろな用途に利用できる各種3次元組織 を提供するための、3次元マトリックスの確立、所望の細胞のマトリックスへの
接種、および培養の維持を開示している。このテクノロジーを用いる組織工学的
に作製した移植片は、長期にわたる寸法安定性と開存性が、正常な生理的機能性
を有する天然の動脈および脈管に近いという点で、代替療法に使用するのにその
他の移植片よりも優れていると考えられる。
ような静的な環境で行われる。しかしこうした環境での組織の接種や培養には不
利益な点がある。例えば、このような静的な系は栄養物の循環を欠き、接種や培
養プロセスが遅れたり、効果的でなくなってしまう。さらに、静的な培養環境は
、分化の低下や組織機能の喪失につながりかねず、ある密度を越えると組織の育
成を支えられなくなる。
成でき、移植後の人体における生理学的条件にもさらに寛容になれる。特定の組
織がin vivoで直面する、生理学的条件をシミュレートし、そこで組織工学的に 作製された移植片およびその他の人工器官を接種ならびに培養するように設計さ
れた環境が必要である。
体の動きを制御して生理学的条件に近い様々な圧力や外力を発生させて育成中の
組織に作用させることにより、特定の構築物がin vivoに置かれているような生 理学的条件をシミュレートするように設計されたものである。
って、天然のヒトの腱および靭帯組織の重要な生化学的特性、物理的特性、およ
び構造上の特性を示す代替腱組織構築物および代替靭帯組織構築物の作製を促進
することである。
に抑えた精密機械デバイスを提供することである。
輸送、および検査するための、汚染のない密閉システムを提供することである。
組織に近い生化学的特性、物理的特性、および構造上の特性を示す3次元組織が
得られる。
構築物処理チャンバー、構築物を処理チャンバー内に保持するための保持構造体
、および軸方向荷重を構築物へ加えるための手段を含んでなるものである。培養
時に軸方向荷重を処理チャンバー内の構築物へ加えることにより、軸方向応力を
構築物へ加える。この応力によって、正常な生理学的機能を示す天然の腱または
靭帯等が有する長期にわたる寸法安定性と開存性(patency)を獲得するように細 胞および細胞線維が配向された、組織工学的に作製された(tissue-engineered) 腱または靭帯構築物が得られる。このように、本発明の実施形態の一つでは、組
織工学的に作製された腱、靭帯または他の移植可能な器官を接種および培養する
ための動的環境を作り出すのに、力学上複雑ではない装置を利用するのが有利で
ある。
明により容易に理解できるであろう。添付の図面については後述する。
適用できると当業者が認知するとしても、腱および靱帯構築物を滅菌、接種、培
養、保存、輸送、および検査するための装置や方法を説明する一環として記載さ
れるものである。
号が各図の対応する構造を指すものであることに留意されたい。
るためのシステムを開示している。本発明の好ましい実施形態によれば、このシ
ステムは主として、処理チャンバー10、ポンプ30、および処理チャンバーと液体
をやり取りする培地レザバー18を含んでなる。
なレザバーの例としては、Gibco-BRL 1L培地バッグ、もしくは滅菌可能な任意の
硬質容器が挙げられる。レザバー18は、システム内の液体に濾過滅菌ガスを直接
供給するための一方通行の滅菌フィルターを含んでいてもよく、または、ガスの
拡散を利用してシステムに滅菌ガスを間接的に供給するためのシリコンやテフロ
ンなどの素材からなるガス透過性のチューブもしくは膜を含んでいてもよい。こ
のシステムに使用できる液体の例としては、限定するものではないが、滅菌液、
タンニン液(tanning fluid)、凍結保存液、リンス液、細胞含有液、もしくは培 養培地含有液などが挙げられる。好ましい実施形態では、検査、接種、および培
養時に、例えばインキュベーターなどを使用してこの液体をヒトの体温と同じく
らいに保っておくことが効果的であり、また、この液体は、ヒトの血液もしくは
その他のヒトの体液の粘性に近い液体からなっていてもよい。
れを制御するポンプ30の作用により、液体ライン14もしくは15を通って処理チャ
ンバー10へ送られる。液体ライン14と15は、システム内の他のすべての液体ライ
ンと同様に、任意のタイプのステンレス鋼チューブ、または医療用品質の滅菌可
能な耐性を有するプラスチック製の、好ましくは使用液体を輸送するのに適した
シリコンなどのガス透過性材料からなるチューブから作製されていてもよい。
つ滅菌可能な任意の硬質材料からなる。処理チャンバー10は、単一の部材であっ
てもよく、または、内側ネジや外側ネジ、環状の溝に取りつけられたO-リング、
クランプ、もしくは結合剤などといった標準的な任意の手段によって固定および
液体漏れ防止が講じられている2つ以上の部分からなっていてもよい。処理チャ
ンバー10内にある構築物20を観察するために、同チャンバー上の任意の箇所に観
察ポートを設けてもよいし、ポリカーボネートやPVCなどといった光学的に透明 な素材から同チャンバーを作製してもよい。処理チャンバー10のポート16と17は
、液体の処理チャンバー10への潅流および/または循環を可能にするものである
。またポート16と17は、それぞれ液体ライン14と15に処理チャンバー10を接続さ
せるためにも使用される。
ポンプ30は、システム内で1方向または2方向へ拍動的または連続的に圧力液体
流を発生させることができる任意のポンプであってよい。このようなポンプの例
としては、限定するものではないが、低流量ポンプ、ローブ型ポンプ等の侵入式
ポンプ、もしくは蠕動ポンプ等の非侵入式ポンプが挙げられる。従って、例えば
、液体をレザバー18から液体ライン14へ送り、続いて液体ライン14からチャンバ
ー10へ送るようにポンプ30を操作すれば、液体はポート16からチャンバー10を通
過してポート17へ送られる。しかしながら、液体の流れを逆方向へ発生させるよ
うにポンプ30を操作すれば、液体は逆方向へ、すなわちポート17からチャンバー
10を通過してポート16にへ送られる。
えられることは明らかである。さらにポンプ30は、任意の方法および任意の間隔
で、2方向に操作できることも明らかである。このようにポンプ30は、交互にか
つ所定の間隔で、2方向に液体の流れを発生させるように操作することができる
。あるいは、ポンプ30は、1方向に所定の期間液体の流れを発生させた後、逆の
方向に同じ期間だけ液体の流れを発生させたり、もしくは一定の方向にのみ液体
の流れを発生させることもできる。さらに、当業者であれば、チャンバー10に2
方向の液体の流れを発生させることもできる適当なバルブ系(回転バルブを使用
するなど)を考案することが可能であることも言うまでもない。
法が定められている。構築物20は、例えば、メリヤス状、ブレード状、網目状、
フェルト状もしくは合成された生体吸収性および/または生体適合性の素材、な
らびに適切な細胞を保持する任意の天然素材からなることができる。処理チャン
バー10は、任意の長さもしくは直径の構築物20を収容できるような任意の大きさ
で作製すればよい。このシステムは任意の大きさの構築物を滅菌、接種、培養、
保存、輸送および検査するために使用されることもあるため、このようにすれば
有利である。
バー10の上部に固定される。このような手段としては、当然限定されるものでは
ないが、縫付、結付、接着、クランピング、溶接、スタッキング、ピンチング、
もしくは熱接着などがある。
定される。マグネット12は、それ自体の外側に磁界を形成する性質を有する任意
の材料から構成することができ、例えば、この性質を人工的に付与した鉄、鋼も
しくは合金などから構成されていてもよい。あるいは、マグネット12は、外部の
磁界に引き寄せられる性質を持った任意の材料であってもよい。
生器22も含まれる。磁界発生器22としては、磁化した棒状の鉄もしくは鋼等の磁
界を発生させることが可能なデバイスもしくは材料、あるいはソレノイドが挙げ
られる。磁界発生器22は、マグネット12に印加する磁界を変動させる手段をさら
に含んでいる。発生器22がソレノイドを含んでいる場合は、ソレノイドに付与す
る電流を変化させてソレノイドの磁界の強さを変えることができる。発生器22が
棒状マグネットを含んでいる場合は、発生器22は、マグネット12に印加する磁界
を変動させるために、マグネット棒をマグネット12により近づける手段をさらに
含む。当業者であれば、マグネットを動かすのに、押棒式もしくはネジ式のカム
もしくはモーター等の動きを伝える周知の任意の方法を使用できることは明らか
であろう。また、構築物20に軸方向荷重をかけるために、マグネット12を磁化す
る場合には、磁界発生器22までも磁化する必要はなく、ただ外部の磁界に引き寄
せられる材料を使用すればよい点も当業者には明らかであろう。
向荷重を変動させることが可能である。したがって、軸方向荷重を任意の程度ま
たは任意の間隔で変化させることができ、また、一定に維持できることも明らか
であろう。接種や培養の間に構築物の密度が上昇していくため、構築物に加える
べき理想的な軸方向荷重が時間によって変化するので、軸方向荷重を変動させる
ことは有効である。さらに、構築物に加えるべき理想的な軸方向荷重は、構築物
の当初の長さや厚みに当然依るものであり、このため処理ごとに変動するもので
ある。
が典型的に遭遇する生理学的条件に近い応力が加わるため、軸方向荷重を変動さ
せることは有効である。こうした培養条件は、構築物に埋没している細胞へ栄養
分を与える流れと同細胞から老廃物を除去する流れを改善することができるので
有利である。またこうした条件は、構築物20に付着している生存細胞に感知され
得る点でも有利であり、これにより、人体中における生理学的条件にもさらに寛
容になれるよう細胞を配列させたり構成したりできるようになる。
、処理チャンバー50、ポンプ30、ピストン54、および処理チャンバーと連絡して
いる培地レザバー18を含んでなる。
びにシステムに含まれる可能性のある液体は、図1に関連して開示したものと同
一である。チャンバー50はチャンバー10と同一であるが、チャンバー50がチャン
バー10と唯一異なるのは、一方の端部がピストンで封鎖されている点である。図
1で開示されたシステムと同様に、レザバー18に含まれる液体は、システム内の
液体の1方向もしくは2方向の流れと圧力を制御しているポンプ30の作用により
、液体ライン14もしくは15を通って処理チャンバー10に取りこまれることができ
る。また、図1で開示されたシステムと同様に、構築物20は処理チャンバー50の
一方の端部に固定されている。以下に示すとおり、図1で開示されている実施形 態と異なる点は、構築物20に軸方向荷重を加える手段である。
は、固定構造体52にも取付けられている。構築物20の反対の端部はピストン54に
取り付けられている。ピストン54は、O型リングなどを使用してチャンバー50を 密閉封鎖するように構成され、寸法が定められている。ピストン54には、外力発
生器56によって、両方向に力が加えられる。外力発生器56は、電動式回転カム、
電気機械式もしくは空気式排気装置、または電動もしくは空気式レバーアームな
どといった、ピストンに双方向の直線力を加える周知の任意の方法からなる。あ
るいは、ピストン54には、液体の流れを変化させることによって外力を加えても
よく、従って処理チャンバー10内に圧力が発生する。使用時にピストン54に加え
る外力を変化させれば、処理チャンバー50内の構築物20にかかる軸方向荷重を変
えられることは明らかであろう。図1で開示されたシステムと同様、構築物20に
は、人体中で腱や靭帯が典型的に遭遇する生理学的条件に近い応力が加わるため
、軸方向荷重を変動させることは有効である。また、接種や培養の間には構築物
の密度が増加していくため、構築物に加えるべき理想的な軸方向荷重が時間によ
って変化するので、軸方向荷重を変動させればさらに有利である。さらに、構築
物に加えるべき理想的な荷重は、構築物の当初の長さや厚みに当然依るものであ
り、このため処理ごとに変動するものである。
検査するための本発明の別の実施形態を開示している。本発明のこの別の実施形
態によれば、このシステムは主として、ベローズ100、ポンプ30、および培地レ ザバー18を含んでなる。
びにこのシステムに含まれる可能性のある液体は、図1および2に関連して開示
したものと同一である。図1および2で開示されたシステムと同様、レザバーに
含まれる液体は、システム内の液体の1方向もしくは2方向の流れと圧力を制御
しているポンプ30の作用により、液体ライン14もしくは15を通って処理チャンバ
ー10に取りこまれることができる。
端部に固定されており、構築物を固定したチャンバー10の端部は固定構造体52に
も同様に取付けられている。図1と図2に開示した実施形態の相違点は、軸方向
荷重を構築物20へ加える手段にある。特に、構築物20の反対の端部は、ピストン
またはマグネットではなくベローズ100へ取付ける。
表面と可撓性端部を含む他の種類のベローズを使用してもよいことは理解できる
であろう。ベローズ100は、膨張を容易にするための外側引張リング102を含んで
いてもよく、さらに、処理を行うためにベローズ内へ構築物20を設置できるよう
、シール可能なスリットが折畳み可能な側壁の一つに沿って設けられていてもよ
い。しかしながら、シール可能なスリットをベローズ100のどの位置へ設けても よいことは明らかであろう。
よってベローズ100へ取付けるか、または2つの向かい合う嵌合構造体の間に挟 んでもよい。構築物20は、図1に関連して説明した連結手段によってベローズ10
0へ取付けることもできる。
って外力をベローズ100へ加えてもよい。図2に関連して説明したように、外力 発生器56は、電動式回転カム、電気機械式もしくは空気式排気(displacement)デ
バイス、または電動式もしくは空気式レバーアーム等の、外力を2つの方向へ発
生させる周知の任意の手段を含んでなるものである。あるいは、ベローズ内の液
体の流れ、従って圧力を変化させて外力をベローズ100へ加えてもよい。また、 使用中に、ベローズ100へ加える外力を変化させれば、ベローズ100内の構築物20
へ加わる軸方向荷重を変えられることも明らかであろう。従って、図1および図
2のシステムと同様に、接種、培養、および検査時に、人体中で見られる生理学
的条件に非常に近い軸方向荷重が達成される。
るための本発明のさらに別の実施形態を開示する。この本発明の別の具体的な実
施形態によれば、システムは主に、チャンバー150、ポンプ30、および培地レザ バー18を含んでなる。ポンプ30、培地レザバー18、液体ライン14および15、ポー
ト16および17、並びに本システムに含まれる可能性のある液体は、図1〜3に関
連して開示したものと同一である。
れた硬質の上部および下部フレーム部材152および153を含んでなる。構築物20は
、図1および図3に関連して説明したような任意の周知手段によって可撓性ダイ
ヤフラム154の向かい合う側面部へ取付ける。
ンバー150内の液体の流れと処理チャンバー内の圧力の両方が制御される。ポン プ30は、システム内で1方向または2方向へ拍動的または連続的に圧力液体流を
発生できる任意のポンプであってよい。このようなポンプの例としては、限定す
るものではないが、低流量ポンプ、ローブ型ポンプ等の侵入式ポンプ(invasive
pump)、または蠕動ポンプ等の非侵入式ポンプが挙げられる。従って、例えば、 液体をレザバー18から液体ライン14へ送り、続いて液体ライン14からチャンバー
150へ送るようにポンプ30を操作すれば、液体はポート16からチャンバー150を通
過してポート17へ送られる。しかしながら、液体の流れを逆方向へ発生させるよ
うにポンプ30を操作すれば、液体は逆方向へ、ポート17からチャンバー150を通 過してポート16へ送られる。
撓性ダイヤフラム154を膨張させたり収縮させたりすることができる。可撓性ダ イヤフラム154が膨張したり収縮したりすることで、上述したようにダイヤフラ ム154の向かい合う側面部に取付けられた構築物20に加わる軸方向荷重が変動す る。軸方向荷重を変動させると、人体中で腱または靭帯が典型的に直面する生理
学的条件に近い軸方向応力が構築物20に加わるため有利である。また、接種およ
び培養時には構築物の密度が上昇していくため、構築物に加えるべき理想的な荷
重が時間によって変化するので、軸方向荷重を変動させればさらに有利である。
さらに、構築物に加えるべき理想的な荷重は構築物の元の長さと厚みに当然依存
し、このため処理ごとに変動するものである。
して処理チャンバー150へ液体を循環させることは可能であり、チャンバー150を
加圧したり減圧したりできる。当業者であれば、ポートを1個だけを使用する場
合、例えばポンプ、ピストンまたは加圧空気を使用して圧力を加えることができ
ることは明らかであろう。
は他の人工器官を滅菌、保存および輸送することができる。特に、密閉処理デバ
イスを図1〜4のシステムに配置する前に、処理デバイス内に固定された構築物
20を、エチレンオキサイドもしくは過酢酸等の化学的手段、電子線もしくはガン
マ線等の放射線手段、または蒸気滅菌によって滅菌してもよい。次いで、滅菌さ
れた腱または靭帯保持材を含む密閉処理デバイスを、接種および培養するために
図1〜4のシステムに戻し、システムまたは組織構築物を汚染することなくシー
ルを解くことができる。あるいは、処理デバイスと組織構築物を滅菌するのに異
なる手段を用いることが必要または望ましい場合には、滅菌後にシステムを無菌
的に組み立ててもよい。
の技術で行い、接種または育成工程時に構築物へ応力をかけることでさらなる利
益と利点を得る。3次元の組織培養物の育成に適した接種または培養方法の例は
、1995年6月5日出願の米国特許出願第08/463,566号、発明の名称「Three-Dime
nsional Cartilage Cultures」と米国特許第5,266,480号に開示されている(双方
とも引用により本明細書に含まれるものとする)。3次元構築物を確立し、構築 物に所望の細胞を接種し、培養物を維持するための前記出願およ米国特許に記載
されている技術は、当業者であれば本発明に用いるために容易に改変することが
できる。
プで注入してもよい。デバイスに保存剤を満たしたら、デバイスに設けられた全
てのポートを閉鎖し、再び密閉デバイスとすることができる。次いでこの密閉デ
バイスを、培養後に保存剤を添加した構築物の保存および/または輸送に利用す
ることができる。好ましくは、保存剤は凍結保存剤であり、そのため構築物を処
理デバイス中で凍結させることができる。このように、密閉処理デバイスを使用
して腱および靭帯構築物または他の人工器官を滅菌、培養、保存および輸送する
ことができる。
ものであり、本発明を限定するものではない。従って、特許請求の範囲を逸脱す
ることなく本発明に改変を行い得ることは当業者には明らかであろう。例えば、
図1〜4に関連して開示した具体的な実施形態は、培養時に軸方向応力を構築物
へ加えるのに入口および出口ポートの両方を備えている必要はなく、その代わり
に、複数のポートや1個のポートを備えていてもよく、またはポートを全く備え
ていなくてもよいことは理解できるであろう。同様に、一定の軸方向荷重だけを
組織構築物へ加えることが望ましい場合には、図1のマグネット12を、例えば磁
性を持たない静荷重に置き換えればよい。同様に、例えば、チャンバーの外側を
減圧するなどして処理チャンバーの外から圧力を変化させることによって、図2
、3および4に示した構築物へ軸方向荷重を加えることもできる。これは、処理
チャンバーへ液体を出し入れする必要がないので有利である。
、輸送および検査するための本発明の装置を例示する。
器官を滅菌、接種、培養、保存、輸送および検査するための本発明の装置を例示
する。
器官を滅菌、接種、培養、保存、輸送および検査するための本発明の装置を例示
する。
菌、接種、培養、保存、輸送および検査するための本発明の装置の別の具体的な
実施形態を例示する。
Claims (31)
- 【請求項1】 組織育成用の装置であって、 細胞によって架橋可能な間隙空間を有する生体適合性の非生物3次元フレーム
構造体を含んでなる支持体であって、支持体上での3次元組織育成を促進するよ
うに設計された前記支持体、 組織育成チャンバーを規定するハウジング、 前記支持体を保持するように構成および寸法決定された、前記チャンバー内に
設置された保持構造体、および 前記ハウジング内の前記保持構造体上に設置された前記支持体周囲の培地の流
動特性を制御し、前記支持体上で成育した組織が移植時に直面する生理学的条件
をシミュレートする制御手段 を含んでなる前記装置。 - 【請求項2】 前記ハウジングが、培地を流すための第1ポートと第2ポー
トを含んでなる、請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 前記制御手段によって、前記培地が第1ポートから前記チャ
ンバーを通過して第2ポートへ流れるように培地の流動特性が制御される、請求
項2記載の装置。 - 【請求項4】 前記制御手段が、前記第1および第2ポートと液体をやり取
りするポンプを含んでなる、請求項3記載の装置。 - 【請求項5】 前記支持体が、心臓弁として構成および寸法決定されている
、請求項1記載の装置。 - 【請求項6】 前記支持体が、人工血管として構成および寸法決定されてい
る、請求項1記載の装置。 - 【請求項7】 前記支持体が、軟骨移植片として構成および寸法決定されて
いる、請求項1記載の装置。 - 【請求項8】 組織育成用の装置であって、 細胞によって架橋可能な間隙空間を有する生体適合性の非生物3次元フレーム
構造体を含んでなる支持体であって、支持体上での3次元組織育成を促進するよ
うに設計された前記支持体、 組織育成チャンバーを規定するハウジング、 前記支持体を保持するように構成および寸法決定された、前記チャンバー内に
設置された保持構造体、および 前記保持構造体を第1の位置と第2の位置の間で動かす手段であって、前記位
置間で前記保持構造体を動かすことによって保持構造体に保持された支持体にか
かる応力を変化させ、前記応力によって、前記支持体上で成育した組織が移植時
に直面する生理学的条件をシミュレートする前記可動手段 を含んでなる前記装置。 - 【請求項9】 前記ハウジングが、培地を流すための第1ポートと第2ポー
トを含んでなる、請求項8記載の装置。 - 【請求項10】 前記可動手段がピストンを含んでなる、請求項8記載の装
置。 - 【請求項11】 前記可動手段が、前記第1および第2ポートと液体をやり
取りするポンプを含んでなる、請求項9記載の装置。 - 【請求項12】 前記保持構造体が、支持体を受け止めるように設計された
膨張可能な部材を含んでなる、請求項8記載の装置。 - 【請求項13】 前記保持構造体がベローズを含んでなる、請求項8記載の
装置。 - 【請求項14】 前記支持体が人工血管として構成および寸法決定されてい
る、請求項8記載の装置。 - 【請求項15】 組織育成用の装置であって、 接種および培養チャンバーを規定するハウジング、 支持体を保持するように構成および寸法決定された、前記チャンバー内に設置
された保持構造体、並びに 前記チャンバー内の前記保持構造体上に設置された支持体へ軸方向応力を付与
する手段 を含んでなる前記装置。 - 【請求項16】 前記ハウジングが、液体培地を流すための第1ポートと第
2ポートを含んでなる、請求項15記載の装置。 - 【請求項17】 前記付与手段が、軸方向磁気荷重を支持体へ加える手段を
含んでなる、請求項15記載の装置。 - 【請求項18】 前記付与手段が、軸方向機械荷重を支持体へ加える手段を
含んでなる、請求項15記載の装置。 - 【請求項19】 荷重を加える前記手段がピストンを含んでなる、請求項1
8記載の装置。 - 【請求項20】 荷重を加える前記手段がベローズを含んでなる、請求項1
8記載の装置。 - 【請求項21】 前記付与手段が可撓性のダイヤフラムを含んでなる、請求
項18記載の装置。 - 【請求項22】 前記保持構造体が複数の縫合糸を含んでなる、請求項15
記載の装置。 - 【請求項23】 前記チャンバー内の液体の流れと圧力を変化させるために
、前記第1および第2ポートと液体をやり取りするポンプをさらに含んでなる、
請求項16記載の装置。 - 【請求項24】 支持体を密閉、滅菌、保存および輸送するために、前記ハ
ウジングの第1および第2ポートをシールすることができる、請求項16記載の
装置。 - 【請求項25】 細胞によって架橋可能な間隙空間を有する生体適合性の非
生物3次元フレーム構造体を含んでなる支持体をさらに含んでなり、前記支持体
が、支持体上での3次元組織育成を促進するように設計されたものである、請求
項15記載の装置。 - 【請求項26】 支持体を接種および培養する方法であって、 接種および培養を行うために支持体を液体培地へ曝露し、 前記接種および培養時に軸方向応力を支持体へ付与して、支持体上で細胞を望
ましく配列させる ことを含んでなる前記方法。 - 【請求項27】 軸方向応力を付与する前記工程が、 前記支持体を保持構造体上へ設置し、 前記支持体を第1の位置と第2の位置の間で動かして、軸方向応力を支持体へ
付与する ことを含んでなる、請求項26記載の方法。 - 【請求項28】 前記人工器官を動かす前記工程によって前記支持体の長さ
を変化させる、請求項27記載の方法。 - 【請求項29】 支持体を接種および培養する方法であって、 接種および培養を行うために支持体を液体培地へ曝露し、 前記接種および培養時に応力を支持体へ付与して、前記支持体上で成育した組
織が移植時に直面する生理学的条件をシミュレートし、支持体上で細胞を望まし
く配列させる ことを含んでなる前記方法。 - 【請求項30】 応力を付与する前記工程が、 前記支持体を保持構造体上へ設置し、 前記支持体を第1の位置と第2の位置の間で動かして、応力を人工器官へ付与
する ことを含んでなる、請求項29記載の方法。 - 【請求項31】 応力を付与する前記工程が、 前記支持体を保持構造体上へ設置し、 前記保持構造体上に設置された前記支持体周囲の培地の流動特性を制御する ことを含んでなる、請求項29記載の方法。
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