JP2004026761A

JP2004026761A - 患部注入用カプセルおよび患部注入液

Info

Publication number: JP2004026761A
Application number: JP2002188304A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Hibino; 日比野　浩樹
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】患部を切開することなく、欠損部の修復を促進する。
【解決手段】患部に刺し入れられる注射針４の中空孔５を通過可能な大きさに形成された生体吸収性材料からなるカプセル体２，２ａ，２ｂ内に、患部における組織形成に寄与する物質３，６を封入してなる患部注入用カプセル１，１ａ，１ｂを提供する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、患部における組織形成を促進するための患部注入用カプセルおよび患部注入液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、腫瘍摘出や外傷等により生じた骨等の生体組織の欠損部に、補填材を補填することにより、失われた生体組織を再生させて欠損部を修復することが可能になってきている。この場合に、欠損部への補填材の補填作業は、腫瘍摘出手術等において、患部を切開した状態で、腫瘍を摘出した後に続けて行うのが通常である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、欠損部が小さく、かつ病巣の摘出が不要である場合には、補填材の補填のために患部を切開するのは、患者に負担をかけることになるので、望ましくない。一方、自然治癒に任せるのでは、欠損部の修復に時間がかかる不都合がある。
【０００４】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、患部を切開することなく、欠損部の修復を促進することができる患部注入用カプセルおよび患部注入液を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、患部に刺し入れられる注射針の中空孔を通過可能な大きさに形成された生体吸収性材料からなるカプセル体内に、患部における組織形成に寄与する物質を封入してなる患部注入用カプセルを提供する。
この発明によれば、注射針を患部に刺し入れて注入することにより、患部注入用カプセルが注射針の中空孔を通過して患部に充填される。患部注入用カプセルは、生体吸収性材料からなるカプセル体を備えているので、患部において分解され、内部に封入されている物質を患部に放散することができる。この物質は、組織形成に寄与する性質を有するので、患部における生体組織に作用して、その再生を促進し、患部の修復を迅速に行うことが可能となる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の患部注入用カプセルを複数含有し、各患部注入用カプセルに、患部における組織形成に寄与する異なる複数種の物質のいずれかが封入されている患部注入液を提供する。
この発明によれば、注射針を患部に刺し入れて患部注入液を注入することにより、該患部注入液に含有されている複数の患部注入用カプセルが、注射針の中空孔を通過して患部に充填される。患部においては、生体吸収性材料からなるカプセル体が、経時的に分解して内部の物質が放出される。このとき、患部注入液に含有される複数の注入用カプセルには、複数種の物質のいずれかが封入されているので、患部の組織形成に関して、異なる複数の機能を作用させることが可能となる。例えば、１つの物質として幹細胞を封入し、他の１つの物質として成長因子を封入しておくことにより、幹細胞を増殖させて患部における生体組織を再生誘導し、その際に成長因子を作用させて再生誘導を促進することが可能となる。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の患部注入液において、各注入用カプセルが、患部において分解される速度の異なる複数種のカプセル体のいずれかを備える患部注入液を提供する。
この発明によれば、複数の注入用カプセルのカプセル体の分解速度が異なるので、内部に封入する物質の種類に応じてカプセル体を異ならせることにより、物質の機能するタイミングを調節することが可能となる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の患部注入液において、患部における組織形成に寄与する物質が患者の幹細胞を含む患部注入液を提供する。
この発明によれば、患者の幹細胞をカプセル体に封入された状態で、注射針の中空孔を通して患部まで到達させ、そこで、カプセル体を分解させることにより、患部において幹細胞を放出し、患部における生体組織の再生誘導を行うことが可能となる。カプセル体に封入した状態で充填することにより、外部から悪影響を受けることなく幹細胞を患部まで送り届け、かつ、患部において放出する時期をコントロールすることが可能となる。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項３に記載の患部注入液において、患部における組織形成に寄与する物質が、患者の幹細胞と成長因子とを含み、成長因子が分解速度の異なる複数種のカプセル体に封入されている患部注入液を提供する。
この発明によれば、患部注入液を患部に注入することにより、患者の幹細胞とその成長因子が、カプセル体に封入された状態で患部に充填される。患者の幹細胞は、患部の生体組織に作用して再生誘導を生じさせ、成長因子は、その再生誘導作用を促進することができる。この場合において、成長因子を分解速度の異なる複数種のカプセル体に封入しておくことにより、カプセル体内から成長因子が放出される時期をずらして、長期にわたって再生誘導作用を促進することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態に係る患部注入用カプセルおよび患部注入液について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る患部注入用カプセル１は、図１に示されるように、生体吸収性材料からなるカプセル体２の内部に、間葉系幹細胞３を封入することにより構成されている。
間葉系幹細胞３は、患者から採取した骨髄液を、例えば、遠心分離機によって濃縮した後、所定の培養容器内において所定の培養条件下で培養することにより培養容器底面に付着させたものを、例えば、トリプシンのような蛋白質分解酵素により剥がすことによって回収される。
【００１１】
また、前記カプセル体２は、例えば、滴下法やロータリー法や、型によりオス・メス２種を成形して嵌め合わせる方法で作成される。例えば、滴下法では、同心の２重ノズルの内側のノズルから被封入物が、外側のノズルから皮膜物質が同時に吐出させられることにより、皮膜物質が継ぎ目無く被封入物を包み込むことができる。
【００１２】
カプセル体２は、患部に刺し入れられる注射針４の中空孔５の内径寸法よりも小さい外径寸法を備えており、該中空孔５を自由に通過することができる程度の大きさに形成されている。
【００１３】
また、本実施形態に係る他の患部注入用カプセル１ａ，１ｂは、生体吸収性材料からなるカプセル体２ａ，２ｂの内部に、成長因子６を封入したものである。成長因子６は、例えば、サイトカイン、濃縮血小板、ＢＭＰ、ＦＧＦ、ＴＧＦ−β、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ＶＥＧＦ、ＨＧＦやこれらを複合させたもの等の成長に寄与する物質を混合することにしてもよい。また、エストロゲン等のホルモン剤や、ビタミン等の栄養剤を混合することにしてもよい。
【００１４】
本実施形態に係る患部注入液７は、間葉系幹細胞３を封入した患部注入用カプセル１および成長因子６を封入した患部注入用カプセル１ａ，１ｂを、例えば、生理食塩水８に複数混入することにより構成されている。
また、本実施形態においては、成長因子６を封入した複数のカプセル体２ａ，２ｂには、壁面の厚さ寸法の異なるものが複数種類存在している。これにより、これらのカプセル体２ａ，２ｂが患部に注入された後には、壁面の厚さ寸法に応じて異なる時期に分解されて、内部の成長因子６が逐次、患部の欠損部に放出されるようになっている。
【００１５】
なお、間葉系幹細胞３を封入したカプセル体２は、上記成長因子６を封入したいずれのカプセル体２ａ，２ｂよりも薄い壁面を有し、内部の間葉系幹細胞３は、成長因子６に先立って、最初に患部の欠損部に放出されるようになっている。なお、患部注入液７内における患部注入用カプセル１，１ａ，１ｂの含有量および含有成分比率は、患者の患部の状態に応じて適宜設定すればよい。
【００１６】
このように構成された本実施形態に係る患部注入用カプセル１，１ａ，１ｂおよび患部注入液７の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る患部注入液７を患部の欠損部に注入するには、まず、注射針４を取り付けた注射器（図示略）内に患部注入用カプセル１，１ａ，１ｂを含有する患部注入液７を入れ、注射針４を患者の患部に刺し入れるとともに、注射器のピストンを押し入れることにより、経皮的に欠損部内に患部注入液７を注入する。
【００１７】
各患部注入用カプセル１，１ａ，１ｂは、注射針４の中空孔５よりも小さい外径寸法を有しているので、生理食塩水８とともに注射針４を通過して欠損部に注入される。
欠損部に注入された患部注入用カプセル１，１ａ，１ｂは、生体吸収性材料からなるカプセル体２，２ａ，２ｂを有しているので、欠損部内において次々と分解されて内部の物質を欠損部に放出する。この場合において、各物質を封入しているカプセル体２，２ａ，２ｂの壁面の厚さ寸法は物質の種類等に応じて異なっているので、壁面の薄いものから順に分解されて内部の物質を放出することになる。
【００１８】
本実施形態に係る患部注入液７では、その含有している複数の患部注入用カプセル１，１ａ，１ｂのカプセル体２，２ａ，２ｂ内に、その患者から採取して培養した間葉系幹細胞３および成長因子６が封入されている。したがって、患部内において放出されると間葉系幹細胞３は患部の欠損部に配されている生体組織に接触して、その生体組織が本来有している分化誘導因子の作用により、再生誘導される。例えば、生体組織が骨組織である場合には、間葉系幹細胞３は骨欠損部において骨組織に再生誘導され、骨欠損部が修復されていることになる。
【００１９】
また、患部注入液７中の他の患部注入用カプセル１ａ，１ｂ内には、成長因子６が封入されているので、その成長因子６が間葉系幹細胞３が放出された患部の欠損部において放出されることにより、生体組織の再生誘導作用が促進され、修復速度が向上することになる。
この場合において、本実施形態に係る患部注入液７では、成長因子６を封入したカプセル体２ａ，２ｂとしての壁面の厚さ寸法が異なるものが、複数種類用意されている。したがって、欠損部において各カプセル体２ａ，２ｂの分解する時期が異なる。このため、間葉系幹細胞３の生体組織への分化に際して、一気に成長因子６を作用させるのではなく、時間をおいて順次作用させていくことができる。その結果、生体組織の再生誘導作用を、その全期間にわたって長期に促進し続けることが可能となる。
【００２０】
このように、本実施形態に係る患部注入用カプセル１，１ａ，１ｂおよび患部注入液７によれば、患部の欠損部が比較的小さい場合に、患部を切開することなく生体組織の再生誘導を促進することができる。したがって、患者にかかる負担を低減することができる。
【００２１】
なお、本実施形態においては、生体組織として骨組織を例に挙げて説明したが、これに代えて、他の生体組織の修復に使用してもよい。この場合に、患部注入用カプセル１内に封入する物質としては、間葉系幹細胞の他、ＥＳ細胞、体性幹細胞、骨細胞や軟骨細胞等の他の体細胞でもよい。また、患者から採取した自家細胞を封入することにしたが、これに代えて、他家細胞でもよい。
また、成長因子６に代えて、または、成長因子６とともに、他の物質、例えば、抗生物質等を生体吸収性材料からなるカプセル体に封入した患部注入用カプセルを用意してもよい。この場合、抗生物質としては、ペニシリン系、セフェム系、マクロライド系、テトラサイクリン系、ホスホマイシン系、アミノグリコシド系、ニューキノロン系等任意の抗生物質を採用することができる。
【００２２】
また、カプセル体２，２ａ，２ｂを構成する生体吸収性材料としては、ゼラチン、コラーゲン、ヒアルロン酸、ポリ乳酸等、任意の材料を採用してもよい。また、カプセル体２，２ａ，２ｂの壁面の厚さ寸法を異ならせることにより、患部における分解速度を異ならせることとしたが、これに代えて、壁面厚さを同じにして分解速度の異なる材料によりカプセル体２，２ａ，２ｂを製造することにしてもよい。
【００２３】
また、注射器に入れた患部注入液７を患部に注入することとしたが、これに代えて、注射針４内に挿入するプッシングワイヤ（図示略）を押すことにより、注射針４内の患部注入用カプセル１，１ａ，１ｂを患部に押し出すことにしてもよい。
また、患部注入液７として生理食塩水８に患部注入用カプセル１，１ａ，１ｂを含有させることとしたが、これに代えて、他の生体適合性を有する液体を採用してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上、説明したように、この発明に係る患部注入用カプセルおよび患部注入液によれば、患部を切開すること無く、経皮的に、生体組織の形成に寄与する物質を患部の欠損部に投入することができる。したがって、患者にかかる負担を低減することができる。また、生体吸収性材料からなるカプセル体に封入しておくことにより、カプセル体の分解時期を調整して、生体組織の形成状況をコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る患部注入用カプセルを示す縦断面図である。
【図２】図１の患部注入用カプセルを含有した患部注入液を患部に注入する場合を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ　患部注入用カプセル
２，２ａ，２ｂ　カプセル体
３　間葉系幹細胞（組織形成に寄与する物質）
４　注射針
５　中空孔
６　成長因子（組織形成に寄与する物質）
７　患部注入液

Claims

患部に刺し入れられる注射針の中空孔を通過可能な大きさに形成された生体吸収性材料からなるカプセル体内に、患部における組織形成に寄与する物質を封入してなる患部注入用カプセル。
請求項１に記載の患部注入用カプセルを複数含有し、
各患部注入用カプセルに、患部における組織形成に寄与する異なる複数種の物質のいずれかが封入されている患部注入液。
各患部注入用カプセルが、患部において分解される速度の異なる複数種のカプセル体のいずれかを備える請求項２に記載の患部注入液。
患部における組織形成に寄与する物質が、患者の幹細胞を含む請求項１から請求項３のいずれかに記載の患部注入液。
患部における組織形成に寄与する物質が、患者の幹細胞と成長因子とを含み、成長因子が分解速度の異なる複数種のカプセル体に封入されている請求項３に記載の患部入液。