JP2004305748A - 哺乳動物細胞接種済み複合スカフォルド - Google Patents

Abstract

【課題】 組織スカフォルドに使用された従来の諸材料は、植え込みの後に接種された細胞を保持するのに効果的でない。従来の諸材料の限界を解決することのできる細胞接種済みスカフォルドが必要である。
【解決手段】 植込み可能な生体適合性スカフォルドにおいて、生体適合性多孔質ポリマーマトリックスと、前記ポリマーマトリックスによって被包されており、且つ、該ポリマーマトリックス内部に配置されている生体適合性多孔質の繊維マットと、前記組織スカフォルド内部に接種されている多数の哺乳動物細胞とを有している上記スカフォルド。本発明は、本発明のスカフォルドを利用する、哺乳動物の疾患又は構造的欠陥を治療する方法にも向けられている。
【選択図】 図１

Description

（発明の分野）
本発明は、軟組織又は硬組織における疾患又は構造的欠陥を治療するための、哺乳動物細胞接種済み複合組織スカフォルド(scaffolds; 足場的構体)に関する。

（発明の背景）
多くの個体を苦しめる３種類の疾患を処置するための臨床治療の必要性が存在する。第１種の疾患は、病的／損傷した筋骨格組織（例えば、軟骨、硬骨、半月又は筋肉）に関する。一般的に、損傷筋骨格組織又は病的筋骨格組織（例えば、硬骨、軟骨若しくは筋肉）を修復するための臨床的アプローチによって、該組織の元の機能は実質的に元に戻らない。そのような欠陥を治療するために、人工の関節／デバイスがしばしば使用されてきたが、弛み(loosening)；限られた耐久性；及び、該欠陥を取り囲んでいる機能的組織の破壊；に起因する複雑な結果を招いていた。
第２種の疾患は、糖尿病（ＤＭ）等の器官機能の低下に関する。糖尿病は、膵臓中のβ細胞の破壊によるか、又はインスリンに対する筋肉若しくは脂肪組織の無感応(insensitivity)によって引き起こされる。糖尿病に関する現行療法は、主な健康合併症（例えば、失明、腎不全及び潰瘍）を回避するには不十分である。

第３種の疾患は、負傷又は損傷した中枢神経系（ＣＮＳ）に関する。脊髄が損傷すれば、血管だけでなく白質及び灰白質の破壊を引き起こすことがある。トラウマ(trauma; 精神的外傷)又は変性の過程は通常、脊髄損傷の原因になる。中枢神経系は、他の多くの組織と違って、自己修復に対して限られた能力しか持っていない。なぜなら、成熟ニューロンは再生能力に欠けているからである。中枢神経系の軸索(axons)を再生する試みには以前、抑制性タンパク質をブロックする抗体を移植すること；グリア細胞、マクロファージ、及び幹細胞を移植すること；ステロイド剤（例えば、メチルプレドニゾロン）を使用して、中枢神経系の損傷の結果として生じる腫脹(swelling)を軽減すること；並びに、細胞又は生体活性信号と組み合わせた支持構体を用いて、ニューロン再生を誘発すること；が包含されてきた。これらのアプローチは、トラウマ又は疾患の結果として生じる中枢神経系の修復が不十分な結果となっていた。このように、現行の臨床的アプローチに関連する一般的諸問題を回避する、組織の修復／再生を行うための代わりのアプローチに対する必要性が根強く存続している。

最近、ヒト組織工学が出現したことによって、損傷組織／病変組織を修復し再生するための代わりのアプローチが提案されるかも知れない。ヒト組織工学の方法によって、細胞及び／又は諸成長因子を組み合わせて生体材料(biomaterials; 生体適合材料)を使用して、最終的に組織の機能を回復するか又は改善することのできる生物学的構成要素を創り出すことが探求されてきた。組織を修復するのに有用な組織テンプレート、導管、障壁及び保有体(reservoirs)として、諸スカフォルド材料が広範囲に渡って研究されてきた。生体組織の再構成／再生を行うためだけでなく、組織の成長を誘発するための走化剤(chemotactic agents)を放出するために、とりわけ、フォーム、スポンジ、ゲル、ヒドロゲル、織物及び不織布の形態の、合成材料及び天然材料が、生体外及び生体内で使用されてきた。

スカフォルドの組成及び標的組織とは関係なく、スカフォルドは、幾つかの基本特性を有していなければならない。スカフォルドは、生体適合性であって、手術の時に受ける負荷に耐えるのに十分な機械的性質を有していなければならず；柔軟であって、細胞の浸潤又は成長を可能にし、スカフォルド中に細胞の保持を増大させるのに高度に多孔質でなければならず；容易に殺菌されねばならず；組織を浸潤することによって再構築することが可能でなければならず；しかも、新しい組織が形成されて行くにつれて、分解されなければならない。スカフォルドは、機械的手段、固定用デバイス、縫合材又は接着材によって、周囲組織に固定することができる。これまで、単独又は組み合わせて組織スカフォルドに使用された従来の諸材料は、植え込みの後に接種された細胞を保持するのに効果的でないことが判明した。
従って、従来の諸材料の限界を解決することのできる細胞接種済みスカフォルドの必要性が存在している。

（発明の概要）
本発明は、植込み可能な生体適合性スカフォルドにおいて、生体適合性多孔質ポリマーマトリックス(matrix; 基質)と；前記ポリマーマトリックスによって被包されており、且つ、該ポリマーマトリックス内部に配置されている生体適合性多孔質の繊維マットと；哺乳動物の欠陥部位又は異所性部位の中に前記スカフォルドを植え込む前に前記組織スカフォルド内部に接種されている多数の哺乳動物細胞と；を有している上記スカフォルドに向けられている。本発明はまた、本発明のスカフォルドを用いて、哺乳動物の疾患を治療する方法にも向けられている。繊維マットは好ましくは、不織布マットである。繊維マットを被包している生体適合性多孔質マトリックスは好ましくは、多孔質ポリマーフォームであって、好ましくは凍結乾燥法を用いて形成されるものである。

本発明によると、複合スカフォルドの内部において、哺乳動物細胞の保持が高まり、且つ、所望の細胞外マトリックス(extracellular matrix; ＥＣＭ)の生成が増大する。
加えて、細胞が接種された複合スカフォルドは、細胞分泌の生物学的因子(cell-secreted biological factors)を放出する媒体の機能を果たすことができる。そのような生物学的因子は、他の諸成長因子；タンパク質；サイトカイン；又は、他の細胞種の増殖；の上昇調整(up-regulation)又は下降調整(down-regulation)を誘発することがある。そのような複合スカフォルドを欠陥部位若しくは患部組織の部位の中に植え込む前又は植え込んだ後、多数の細胞は、該スカフォルドの表面に接種することができる。

（発明の詳細な記述）
本発明は、生体適合性の複合組織スカフォルドにおいて、生体適合性多孔質ポリマーマトリックスによって被包されており、且つ、該ポリマーマトリックス内部に配置されている生体適合性多孔質の繊維マットを備えている上記スカフォルドに向けられている。好ましくは、哺乳動物の欠陥部位又は異所性部位の中に前記複合スカフォルドを植え込む前、該複合スカフォルドの中に、哺乳動物の細胞を投与する（即ち、接種する）。

この細胞接種済み複合スカフォルドはある環境を与え、そうすることによって、投与された細胞（即ち、接種された細胞）は、多孔質繊維マットの繊維と、該繊維マットを被包している多孔質ポリマーマトリックスの多孔質壁の両方に付着することができる。該繊維マットと該多孔質ポリマーマトリックスの両方を備えているこのユニークな構造は、多孔質繊維マット又は多孔質ポリマーマトリックスを単独で使用した場合と比べて、スカフォルド内部に投与済み細胞が一層多く保持されることを助長する。

図１に、本発明の多孔質組織スカフォルドの具体例を示す。この図は、多孔質ポリマーマトリックス３０の内部に配置されており、且つ、ポリマーマトリックス３０によって被包されている繊維２０マットを有している複合スカフォルド１０を示す。スカフォルド１０は、マクロ細孔２５とミクロ細孔３５の両方を有している。ここで用いるミクロ細孔は、約５０μｍ未満の平均直径を有する細孔を包含する。ここで用いるマクロ細孔は、約５０μｍより大きい平均直径を有する細孔を包含する。
スカフォルド１０を造った後、植え込みを行なう前又は植え込みを行なう時、哺乳動物細胞をスカフォルド内部に投与する（即ち、接種する）。それら哺乳動物細胞は、脈管又は脈管組織から分離することができ、このことは、予想される用途又は治療されている疾患によって決まる。それら細胞は、細胞の数を増やすためか、又は所望の表現型への分化を誘導するために、当業者に知られている標準条件下で培養することができる。代替的に、分離済み哺乳動物細胞は、スカフォルド１０の中に直接注入し；次いで、植え込みを行なう前、適切な生物学的マトリックスの増殖と堆積とを促進する条件の下、生体外で培養することができる。この開示内容に関し利益を有する当業者は、そのような条件を容易に認識するであろう。好ましい具体例において、それら分離済み細胞は、体内への植え込みを行なう前、体外での更なる培養を行うことなく、スカフォルド１０の中に直接注入する。

本発明のスカフォルドは非生分解性である（即ち、体内で容易に分解することができない）場合があり、それによって、分解された諸成分は、体内に吸収されるか又は体から消失する。この場合、前記の繊維マットの繊維２０及び／又は多孔質ポリマーマトリックス３０は、非生分解性材料を含有する。他の具体例において、本発明のスカフォルドは、生分解性である（即ち、体内で容易に分解することができる）場合があり、それによって、生分解された諸成分は、体内に吸収されるか又は体から消失する。この場合、該繊維マットと該ポリマーマトリックスの両方は、生分解性材料を含有する。

該繊維マットは、（ステンレス鋼、コバルトクロム、チタン、チタン合金を包含するが、それらに限定されない）生体適合性金属；（アルミナ、ジルコニア、及び硫酸カルシウムを包含するが、それらに限定されない）生体不活性セラミックス；又は、リン酸カルシウムを含有する生分解性のガラス若しくはセラミックス；又は、生分解性の自家移植片、同種移植片若しくは異種移植片の硬骨組織；で作られた非生分解性繊維を含有することがある。
該多孔質ポリマーマトリックス又は該繊維マットは、［ポリエチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、シリコーン、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、及びポリウレタンを包含するが、それらに限定されない］非生分解性ポリマーを含有することがある。

該ポリマーマトリックスは、生分解性生体ポリマーを含有することがある。本明細書及び特許請求の範囲で使用する用語「生体ポリマー(biopolymer)」は、天然に産する諸ポリマーだけでなく、合成による変種又はそれらの誘導体も包含するものと解釈する。そのような生体ポリマーには、ヒアルロン酸、コラーゲン、組換え型コラーゲン、セルロース、エラスチン、アルギン酸塩、コンドロインチン硫酸、キトサン、キチン、ケラチン、絹、小腸粘膜下組織（ＳＩＳ）、及びそれらの混合物が包含されるが、それらに限定されない。これらの生体ポリマーは、架橋剤を導入することによるか又は側方残基(side residues)の疎水性を変えることによって更に変性を行ない、それら生体ポリマーの機械的性質又は分解特性を向上させることができる。

好ましい具体例において、繊維２０及び多孔質マトリックス３０は、生分解性ポリマーを含有するのが好ましい。これによって、体によって十分に分解することのできる複合スカフォルドインプラントデバイスが得られる結果となる。

そのような生分解性スカフォルドにおいて、種々の生分解性ポリマーを使用して、本発明による複合スカフォルドインプラントデバイスを構成する繊維マットと多孔質ポリマーマトリックスの両方であって、哺乳動物細胞が接種されるものを造ることができる。適切な生体適合性生分解性ポリマーの諸例には、脂肪族ポリエステル、ポリアルキレンオキサレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリオルトエステル、ポリオキサエステル、ポリアミドエステル、ポリ酸無水物及びポリホスファゼンから成る群から選ばれるポリマーが包含される。

本発明による複合スカフォルドを造るのに使用される好ましい生分解性ポリマーには、現時点において、脂肪族ポリエステルがある。脂肪族ポリエステルは、線状構造、枝分かれ構造、若しくは星形構造を有するホモポリマー又はコポリマー（ランダム、ブロック、セグメント化、テーパードブロック、グラフト、トリブロック、等）である場合がある。脂肪族のホモポリマー及びコポリマーを造るのに適したモノマーは、乳酸、ラクチド（Ｌ−、Ｄ−、メソ、及びＬ、Ｄの混合物を包含する）、グリコール酸、グリコリド、ε−カプロラクトン、ｐ−ジオキサノン、トリメチレンカーボネート、δ−バレロラクトン、β−ブチロラクトン、ε−デカラクトン、２,５−ジケトモルホリン、ピバロラクトン、α,α−ジエチルプロピオラクトン、エチレンカーボネート、エチレンオキサレート、３−メチル−１,４−ジオキサン−２,５−ジオン、３,３−ジエチル−１,４−ジオキサン−２,５−ジオン、γ−ブチロラクトン、１,４−ジオキセパン−２−オン、６,６−ジメチル−ジオキセパン−２−オン、及び６,８−ジオキサビシクロオクタン−７−オンから成る群から選ぶことができるが、それらに限定されない。

本発明において、弾性コポリマーもまた、とりわけ有用である。適切な弾性コポリマーには、ヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）０．１ｇに入れたポリマーの０．１グラム／デシリットル（ｇ／ｄｌ）溶液を用いて決定した時、約１．２ｄｌ／ｇ〜約４ｄｌ／ｇ（一層好ましくは約１．２ｄｌ／ｇ〜約２ｄｌ／ｇ、最も好ましくは約１．４ｄｌ／ｇ〜約２ｄｌ／ｇ）の範囲のインヘレント粘度を有するものが包含される。更に、適切なエラストマーは、高い伸び率と、低いモジュラスとを示し、同時に、優れた引張り強度と、優れた回復特性とを有している。本発明の好ましい諸具体例において、エラストマーであって、それから複合スカフォルドが形成される該エラストマーは、約２００％より大きい（好ましくは、約５００％より大きい）伸び率を示す。適切なエラストマーは、これらの伸び特性及びモジュラス特性に加えて、約５００ｐｓｉより大きい（好ましくは、約１０００ｐｓｉより大きい）引張り強度と、約５０ポンド／インチより大きい（好ましくは、約８０ポンド／インチより大きい）引裂き強度とを有するのが望ましい。

典型的な生分解性で生体適合性のエラストマーには、ε−カプロラクトンとグリコリドの弾性コポリマーであって、［ε−カプロラクトン］対［グリコリド］のモル比が約３５／６５〜約６５／３５（一層好ましくは、約３５／６５〜約４５／５５）であるもの；ε−カプロラクトンとラクチドの弾性コポリマーであって、［ε−カプロラクトン］対［ラクチド］のモル比が約３５／６５〜約６５／３５（一層好ましくは、約３５／６５〜約４５／５５）であるもの；ラクチドとグリコリドの弾性コポリマーであって、［ラクチド］対［グリコリド］のモル比が約９５／５〜約８５／１５であるもの；ｐ−ジオキサノンとラクチドの弾性コポリマーであって、［ｐ−ジオキサノン］対［ラクチド］のモル比が約４０／６０〜約６０／４０であるもの；ε−カプロラクトンとｐ−ジオキサノンの弾性コポリマーであって、［ε−カプロラクトン］対［ｐ−ジオキサノン］のモル比が約３０／７０〜約７０／３０（一層好ましくは、約３５／６５〜約４５／５５）であるもの；ｐ−ジオキサノンとトリメチレンカーボネートの弾性コポリマーであって、［ｐ−ジオキサノン］対［トリメチレンカーボネート］のモル比が約３０／７０〜約７０／３０であるもの；トリメチレンカーボネートとグリコリドの弾性コポリマーであって、［トリメチレンカーボネート］対［グリコリド］のモル比が約３０／７０〜約７０／３０であるもの；トリメチレンカーボネートとラクチドの弾性コポリマーであって、［トリメチレンカーボネート］対［ラクチド］のモル比が約３０／７０〜約７０／３０であるもの；又はそれらの混合物；が包含されるが、それらに限定されない。

脂肪族ポリエステルは典型的には、開環重合で合成する。それらモノマーは通常、有機金属触媒及び開始剤の存在下、高温で重合させる。有機金属触媒は好ましくは、スズベース（例えば、オクタン酸第一スズ）であり、約１０,０００／１〜約１００,０００／１の範囲の［モノマー］対［触媒］モル比のモノマー混合物の状態で存在する。開始剤は典型的には、（ジオール及びポリオールを包含する）アルカノール、グリコール、ヒドロキシ酸、又はアミンであり、約１００／１〜約５０００／１の範囲の［モノマー］対［開始剤］モル比のモノマー混合物の状態で存在する。重合は典型的には、所望の分子量と粘度とが得られるまで、約８０℃〜約２４０℃（好ましくは、約１００℃〜約２２０℃）の範囲の温度で行なう。

複合スカフォルドを形成するのに適したポリマー又はコポリマーの選定が幾つかの因子によって決まることを、当業者はよく理解するであろう。該スカフォルドを形成するのに使用する適切な（１種以上の）ポリマーを選定する場合の一層関係のある諸因子には、生分解の起こる機構；生体内機械特性；細胞の付着、細胞増殖、細胞移動及び細胞分化の点から見た、該材料に対する細胞の反応性；並びに生体適合性；が包含される。生体外及び生体内での該ポリマーの挙動をある程度決定する他の諸関連因子には、それら構成要素の化学組成、空間分布；該ポリマーの分子量；及び結晶化度；が包含される。

身体環境において、時宜にかなった方法で溶解され吸収される(resorb)材料基体(material substrate)の能力は、重要である。しかし、生体内条件下での分解時間の差異もまた、２種類の異なるコポリマーを組み合わせるための基礎(basis)となり得る。例えば、３５／６５のε−カプロラクトンとグリコリドのコポリマー（比較的速く分解されるポリマー）は、４０／６０のε−カプロラクトンとラクチドのコポリマー（比較的遅く分解されるポリマー）と混合して、複合スカフォルドを形成する。身体によって該複合スカフォルドが吸収される速度(rate of resorption)は、組織によって該スカフォルドが置換される速度(rate of replacement)に近い。即ち、組織によって該スカフォルドが置換される速度に関連する該複合スカフォルドが吸収される速度は、該スカフォルドに必要とされる構造的健全性(structural integrity)が、所要期間の間維持されるようなものでなければならない。このように、本発明のデバイスは好都合にも、経時的な生分解性、吸収性及び構造的健全性の諸特性と、組織の内方成長(in-growth)を促進する能力とのバランスを保っており、また、それらはそれぞれ、組織を再生するか又は修復するのに望ましいか、有用であるか又は必要である。

もう１つの具体例において、一方の組成からもう一方の組成まで、勾配様構造(gradient-like architecture)で移行する構体を形成するために、ポリマー混合物を使用することが望ましい。この勾配様構造を有する複合スカフォルドは、ヒト組織工学を適用して、軟骨（例えば、関節軟骨、半月軟骨、鼻中隔軟骨、気管軟骨、等）のような自然発生組織の構造を修復するか又は再生するのにとりわけ好都合である。例えば、ε−カプロラクトンとグリコリドの弾性コポリマーを、ε−カプロラクトンとラクチドの（例えば、約５／９５のモル比を有する）弾性コポリマーと混合することによって、軟骨から硬骨への移行に類似したやり方で、一層軟質の海綿状材料から一層堅い硬質材料まで移行するスカフォルドを形成することができる。この開示内容から利益を受ける当業者は明らかに、類似の勾配効果(gradient effects)のために；又は、異なる勾配（例えば、異なる分解プロフィール、異なる応力応答プロフィール、若しくは異なる弾性率）を与えるために；他の諸ポリマー混合物を使用することができることをよく理解するであろう。

本発明の多孔質マトリックス３０によって被包されている繊維２０は、糸(threads)、ヤーン(yarns)、網(nets)、レース(laces)、フェルト及び不織布から成る群から選ばれる形態の繊維製品を含有している。繊維２０は、不織布の繊維マットの形態であるのが好ましい。既知の湿式堆積製造技術又は乾式堆積製造技術を使用して、本発明の複合スカフォルドの不織布繊維マットを造ることができる。
もう１つの具体例において、複合スカフォルドの不織布繊維マットを形成する繊維は、生分解性ガラスで造る。生体ガラス；ケイ酸塩含有リン酸カルシウムガラス；又は、分解時間を制御するために変動量の鉄粒子が添加されているリン酸カルシウムガラス；は、紡いでガラス繊維にし、繊維マットを造るのに使用することができた材料の諸例である。

複合スカフォルドの不織布繊維マットを形成する繊維は、生分解性のポリマー、コポリマー、又はそれらの混合物を包含する。生分解性ポリマーは、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ε−ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリジオキサノン（ＰＤＯ）、又はそれらのコポリマー及び混合物から成る群から選ぶことができる。

熱プロセスを用いて、もう１種のポリマーと一緒に複合スカフォルドの不織布繊維マットの繊維を溶融することによって、該複合スカフォルドの不織布繊維マットの構造的健全性を更に向上させることができる。例えば、生分解性熱可塑性ポリマー又はコポリマー［例えば、粉末形態のε−ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）］は、不織布繊維マットに添加し；次いで、ε−ポリカプロラクトンの粒子を溶融する緩い熱処理であって、繊維の構造に悪影響を与えない該熱処理を行なう；ことができる。この粉末は、低溶融温度を有しており、その後、該不織布繊維マットの引張り強度及び引裂き強度を増大させるプロセスにおいて、結合剤として作用する。ε−ポリカプロラクトンの好ましい粒状粉末の大きさは、直径が１０〜５００μｍ（一層好ましくは、直径が１０〜１５０μｍ）の範囲にある。追加的結合剤には、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリジオキサノン（ＰＤＯ）、及びポリグリコール酸（ＰＧＡ）から成る群から選ばれる生分解性ポリマー結合剤が包含される。

代替的に、それら繊維は、もう１種の生分解性ポリマーの溶液を用いて吹付けを行なうか又は浸漬塗装を行なうことによって、一緒に溶融することができる。
１つの具体例において、不織布マットを形成するフィラメントは、同時押出し成形を行なって、シース(sheath; 被覆)／コア構造を有するフィラメントを造ることができる。そのようなフィラメントは、もう１種の生分解性ポリマーを含有する１つ以上のコアを取り囲む生分解性ポリマーのシースを有している。一層遅く分解するコアを取り囲んでいる一層速く分解するシースを有するフィラメントは、拡張された支持体が組織の内方成長のために必要である場合、望ましいことがある。

本発明の多孔質マトリックス３０は、ポリマーフォームの形態であるのが好ましい。複合スカフォルドインプラントデバイスのポリマーフォームは、当業者に周知の種々の技術によって形成することができる。例えば、ポリマー出発材料は、抽出可能物質（例えば、塩、糖、又は類似の適切な物質）を用いたガス圧入モールディング又はキャスティング、凍結乾燥、超臨界溶媒フォーミング(supercritical solvent foaming)、ガス圧入押出し成形によって発泡させることができる。

１つの具体例において、本発明の複合スカフォルドデバイスのポリマーフォームマトリックスは、凍結乾燥のようなポリマー―溶媒相分離技術によって造ることができる。しかし、ポリマー溶液は通常、４つの技術：（ａ）熱誘導によるゲル化／結晶化；（ｂ）溶媒相とポリマー相の非溶媒誘導による分離；（ｃ）化学的誘導による相分離；及び、（ｄ）熱誘導によるスピノーダル分解；のいずれか１つによって２つの相に分離することができる。該ポリマー溶液は、制御された方法で分離して、２つの異なる相か又は２つの共連続相(bicontinuous phases)のいずれかにする。後続の、溶媒相を除去する段階によって、塊状ポリマーの密度よりも小さい密度と、マイクロメータ範囲の細孔とを有するマトリックスが通常、残される。

これらフォームの調製に関与する諸工程には、凍結乾燥すべきポリマーのための適切な溶媒を選定する工程と、溶液に入っているポリマーの均質溶液を調製する工程とが包含される。そのポリマー溶液は、次いで、凍結及び真空乾燥サイクルにかける。凍結工程では、ポリマー溶液の相分離を行い；真空乾燥工程では、昇華及び／又は乾燥による溶媒を除去し；このようにして、多孔質ポリマーマトリックス、又は連続開放気泡の多孔質フォームを後に残す。

フォームスカフォルドの構成要素を調製するのに使用することのできる適切な溶媒には、ヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）；環状エーテル［例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、及びフッ化ジメチレン（ＤＭＦ）］；アセトン；メチルエチルケトン（ＭＥＫ）；１,４−ジオキサン；ジメチルカーボネート；ベンゼン；トルエン；Ｎ−メチルピロリドン；ジメチルホルムアミド；クロロホルム；及びそれらの混合物；が包含されるが、それらに限定されない。これらの溶媒の中で好ましい溶媒は、１,４−ジオキサンである。溶媒に入っているポリマーの均一溶液は、標準的技法を用いて調製する。

当業者は、好ましい溶媒系が、複合スカフォルドの不織布マットの繊維でなく、ポリマーフォームの生分解性ポリマーのみを溶解することをよく理解するであろう。
利用することのできる、適用可能なポリマー濃度又は溶媒の量は、各々の系によって変わる。該溶液中のポリマーの量は通常、約０．０１重量％から約９０重量％まで変化することがあり、好ましくは、約０．１重量％から約３０重量％まで変化する。これは、所定の溶媒に入っているポリマーの溶解度と、フォームスカフォルドにおいて望ましい最終特性とによって決まる。

１つの具体例において、結果として得られるフォーム表面の組成を変性するために、ポリマー−溶媒系に固形物を添加することができる。添加した粒子が、溶液から底部表面に沈降するので、発泡ポリマー物質でなく、添加された固形物の組成を有する領域が創り出される。代替的に、添加された固形物は、結果として得られる複合スカフォルドの子所望の領域（即ち、頂部、側面又は底部の近辺）において一層濃厚にすることができ、従って、そのような領域の全てにおいて組成の変化が生じる。例えば、選定した局所における固形物の濃縮は、磁性材料で造ったモールドの中に入れた溶液に金属固形物を添加することによって達成することができる（又は、逆も同じである）。

ポリマー−溶媒系には、種々のタイプの固形物を添加することができる。それら固形物は、ポリマーとも溶媒とも反応しないタイプのものであるのが好ましい。添加される固形物は通常、約１ｍｍ未満の平均直径を有し、好ましくは、約５０〜約５００μｍの平均直径を有する。それら固形物は、該固形物が、該粒子とポリマー−溶媒の混合物の全容積（ここに、全容積は１００容積％に等しい）の約１〜約５０容積％を構成するような量で存在するのが好ましい。

典型的な固形物には、脱無機成分済み骨の粒子；リン酸カルシウム粒子；骨修復用の炭酸カルシウム粒子又は生体ガラス粒子；細孔を創り出すための浸出可能性固形物、及び溶媒系に溶解しない生分解性ポリマーの粒子であって、補強材として有効であるか、又はそれらが分解される時、細孔を創り出すのに有効である該固形物及び該粒子；非生分解性材料；並びに、生物学的由来の生分解性材料；が包含されるが、それらに限定されない。

適切な浸出可能性固形物には、塩（塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、酒石酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、等）のような無毒性の浸出可能性物質；生体適合性の単糖類及び二糖類（例えば、グルコース、フルクトース、デキストロース、マルトース、ラクトース、及びスクロース）；多糖類（例えば、デンプン、アルギン酸塩、キトサン）；水溶性タンパク質（例えば、ゼラチン、及びアガロース）；が包含される。それら浸出可能性物質は、該浸出可能性物質を含有するフォームをある溶媒に浸漬することによって除去することができる。その粒子は、該粒子の実質的に全てが浸出するのに十分な時間の間、その溶媒に溶解することができるものの、該溶媒は、該フォームを溶解しないし且つ該フォームに害を与えるようには該フォームを改変しない。好ましい抽出用溶媒は、水であり、蒸留した脱イオン水であるのが最も好ましい。該フォームの加速分解が望まれる場合を除いては、該フォームの加水分解を最小限に抑えるために、浸出プロセスを低温及び／又は真空で完了した後、該フォームは乾燥させる。

適切な非生分解性材料には、生体適合性金属（例えば、ステンレス鋼、コバルトクロム、チタン、及びチタン合金）、並びに生体不活性セラミック粒子（例えば、アルミナ粒子、及びジルコニア粒子）が包含される。非生分解性材料には更に、例えば、ポリエチレン；ポリ酢酸ビニル；ポリメチルメタクリレート；シリコーン；ポリエチレンオキシド；ポリエチレングリコール；ポリウレタン；並びに天然の生体ポリマー（例えば、セルロース粒子、キチン、ケラチン、絹、及びコラーゲン粒子）；並びにフッ素化されたポリマー及びコポリマー（例えば、ポリフッ化ビニリデン）；のような諸ポリマーが包含されることがある。

複合スカフォルドを放射線不透過性(radio opaque)にする固形物（例えば、硫酸バリウム）を添加することも可能である。添加することのできる固形物には、組織の再生又は再成長を促進するものだけでなく、緩衝材料、補強材料、又は多孔性変性剤として作用するものも包含されることがある。
適切な生体物質には、小腸粘膜下組織（ＳＩＳ）、ヒアルロン酸、コラーゲン、アルギン酸塩、コンドロイチン硫酸、キトサン、及びそれらの混合物の固形粒子が包含される。それら固形物は、無傷構造(intact structure)内に見出だされる生体物質又は生体活性フラグメントの完全な構造を含有することがある。

哺乳動物細胞は、本発明の複合スカフォルドを目標組織に植え込む前、該スカフォルド内部に接種するか又は該スカフォルド内部で培養する。該複合スカフォルドに接種するか、又は該スカフォルドで培養することのできる細胞には、骨髄細胞、平滑筋細胞、基質細胞、幹細胞、間葉幹細胞、滑液由来幹細胞、胚幹細胞、臍帯血球(umbilical cord blood cells)、臍帯ホワルトンゼリー細胞(umbilical Wharton’s jelly cells)、血管細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、脂肪組織由来前駆細胞、骨髄由来前駆細胞、腎臓細胞、腸細胞、島(islets)、β細胞、膵管前駆細胞、セルトーリ細胞、末梢血液前駆細胞、線維芽細胞、グロムス細胞、ケラチン生成細胞、髄核細胞、線維輪細胞、線維軟骨細胞、成体組織から分離された幹細胞、オーバル細胞、ニューロン幹細胞、グリア細胞、マクロファージ、及び遺伝的形質転換細胞、又は上記諸細胞の組み合わせが包含されるが、それらに限定されない。それら細胞は、スカフォルドを植え込む直前に、短期間（１日未満の間）、該スカフォルドに接種するか；又は、スカフォルドを植え込む前、接種済みスカフォルドの内部で細胞増殖及び細胞外マトリックスの合成を考慮した一層長い期間（１日を越える間）培養する；ことができる。

スカフォルドを植え込む部位は、治療を必要とする病変組織／損傷組織によって決まる。例えば、関節軟骨、半月及び硬骨の構造的欠陥を治療するためには、細胞接種済み複合スカフォルドは、その欠陥部位に配置して、損傷組織の修復を促進する。
もう１つの方法として、糖尿病等の疾患を治療するためには、細胞接種済み複合スカフォルドは、臨床的に好都合な部位［例えば、皮下空間、腸間膜、又は網(omentum)］に配置することができる。この特殊な場合において、複合スカフォルドは、異所性部位に生体内移植を行なった後、投与済み島を適切に捕らえるための担体(vehicle)としての役目を果たす。

投与済み細胞が局部化することによって、糖尿病の治療における著しい利点が提供される。なぜなら、本発明の細胞接種済み複合スカフォルドによって、細胞同士が接触させられ、同時に、養分を運搬するための多孔質構造と、島(islets)が長期間に渡って適切に機能するのに不可欠な移植片の血管新生化とが与えられる。
島を、門脈循環に注入することによって直接移植する以前の試みは、長期間に渡って糖尿病を治療するためには不十分であることが実証された。更に、生分解性又は非分解性のマイクロスフェア(microspheres; 微小球体)を用いて、同種又は異種の島を被包する多くの方法は、血糖値を長期間に渡って制御するのを維持することはできなかった。これらの失敗は、脈管構造が不充分であったこと及び／又は移植された島の免疫拒絶(immune rejection)に起因すると考えられた。

異種又は同種の島を、同種又は異種のセルトーリ細胞と組み合わせて投与すれば、それら失敗を回避することができる。セルトーリ細胞は、島の生存と、移植された島の免疫反応の予防とを手助けすることができる。異種の、同種の、又は形質転換されたセルトーリ細胞は、腎臓被膜中でそれら自身を保護することができ、同時に、同種又は異種の島を免疫保護する。本発明の、細胞接種済み複合スカフォルドにセルトーリ細胞と島とを一緒に接種し、該スカフォルドを皮下に植え込むとき、腎臓被膜（即ち、接近することが困難である臨床的部位）を使用することが回避される。該複合スカフォルドを用いれば、セルトーリ細胞が、近接している島を免疫保護するようなやり方で、２つの細胞種を共−局在化(co-localization)させることができ；同時に、血管新生化床(vascularized bed)の形成を可能にする環境が与えられる。

もう１つの方法として、複合スカフォルドを異所性部位の中に移植する前、セルトーリ細胞は、該スカフォルドを用いて培養し；次いで、ある程度の時間を置いて、移植部位の中に島を投与する；ことができる。もう１つの具体例において、複合スカフォルドを生体内に植え込む前、島及びセルトーリ細胞は一緒に、該スカフォルドの中に注入することができる。更にもう１つの具体例において、島又はセルトーリ細胞は、複合スカフォルドの中に注入する前、生体ポリマー（例えば、ヒアルロン酸、コラーゲン若しくはアルギン酸塩）；又は、商品名「ＭＡＴＲＩＧＥＬ（マトリゲル）」［コラボラティブ・バイオメディカル・プロダクツ社(Collaborative Biomedical Products, Inc.)，マサチューセッツ州ベッドフォード(Bedford)］で販売されているコラーゲン／ラミニン材料；又は合成ポリマー（例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールとポリリシンのコポリマー、アルキドポリエステルのヒドロゲル）；又はそれらの組み合わせ；に懸濁させることができる。

中枢神経系（ＣＮＳ）が損傷した場合、複合スカフォルドに、成体ニューロン幹細胞、胚幹細胞、グリア細胞及びセルトーリ細胞の組み合わせを接種することができる。好ましい具体例において、複合スカフォルドに、形質転換細胞系の異種源又は同種源由来のセルトーリ細胞を、ニューロン幹細胞と組み合わせて接種することができる。幹細胞を添加し、次いで、損傷部位に植え込む前、セルトーリ細胞は、該複合スカフォルドを用いて培養することができる。このアプローチによって、中枢神経系を適用するための細胞療法の大きなハードル(hurdles; 難関)の１つ、即ち、移植後の幹細胞の残存を回避することができる。多数のセルトーリ細胞を捕らえる複合スカフォルドは、幹細胞の残存を一層容易にする環境を提供することができる。

本発明の更にもう１つの具体例において、細胞接種済み複合スカフォルドは、目標とする細胞種の付着、増殖、分化、及び細胞外マトリックスの合成を促進する諸生物学的因子又は諸合成因子を含有するように、物理的手段又は化学的手段のいずれかによって変性することができる。更に、それら生物学的因子は、所望の生物学的機能を引き出す因子を制御放出する複合スカフォルドの一部を構成することもある。もう１つの具体例には、内生成長因子の上昇調整に悪影響を与える低分子の送出しを包含させたい。成長因子、細胞外マトリックスのタンパク質、及び生物学的に関与するペプチドフラグメントであって、本発明のマトリックスと一緒に使用することのできるものには、ＴＧＦ−β系統群のメンバー（ＴＧＦ−β１、ＴＧＦ−β２、及びＴＧＦ−β３を包含する）；骨形成タンパク質（ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−１２、及びＢＭＰ−１３）；線維芽細胞成長因子−１、及び線維芽細胞成長因子−２；血小板由来成長因子−ＡＡ、及び血小板由来成長因子−ＢＢ；血小板多血漿；インシュリン成長因子（ＩＧＦ−Ｉ、ＩＧＦ−II）；成長分化因子（ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６、ＧＤＦ−８、ＧＤＦ−１０）；脈管内皮細胞由来成長因子（ＶＥＧＦ）；プレイオトロフィン；エンドセリン；ニコチンアミド；グルカゴン様ペプチド−Ｉ、及びグルカゴン様ペプチド−II；エキセンディン−４；レチノイン酸；副甲状腺ホルモン；テネイシン−Ｃ；トロポエラスチン；トロンビン由来ペプチド；ラミニン；接着性の細胞外マトリックスタンパク質（例えば、フィブロネクチン及びビトロネクチン）の細胞結合性ドメイン含有生物学的ペプチド及びヘパリン結合性ドメイン含有生物学的ペプチド；並びに、それらの組み合わせ；が包含されるが、それらに限定されない。

それら生物学的因子は、市販の源によって入手するか、又は組織から分離し精製することができる。
更に、細胞接種済み複合スカフォルドを構成している諸ポリマー及び混合物は、治療薬又は薬剤の放出貯留槽(release depot)として使用することができる。本発明と併せて使用することのできる種々の異なる治療薬は、非常に広い。本発明の諸組成物を媒介として投与することのできる治療薬には通常、拒絶反応抑制剤；鎮痛剤；酸化防止剤；抗アポトーシス剤（例えば、エリスロポエチン）；抗炎症薬（例えば、抗がん壊死因子α）；抗−ＣＤ４４；抗−ＣＤ３；抗−ＣＤ１５４；ｐ３８キナーゼ抑制剤；ＪＡＫ−ＳＴＡＴ抑制剤；抗−ＣＤ２８；アセトアミノフェン；トラニラスト(Tranilast)；細胞成長抑止剤（例えば、ラパマイシン）；抗−ＩＬ２剤；及びそれらの組み合わせ；が包含されるが、それらに制限されない。

この放出貯留槽を形成するために、該スカフォルドを形成する前、該ポリマーは治療薬と混合されるかも知れない。もう１つの方法として、治療薬は該ポリマー上に、とりわけ、薬学的に許容されるキャリヤと一緒に被覆されるかも知れない。該ポリマーに溶解しないいずれかの製薬的キャリヤを使用することができる。該治療薬は、液体として、超微粒子固形物とて、又は他のいずれかの物理的形態で存在し得る。該貯留槽は、典型的ではあるが任意的には、１種以上の添加剤、例えば、希釈剤、キャリヤ、賦形剤、安定剤、等を含有する。

治療薬の量は、採用している特定の薬剤と、治療されている医学的状態とによって決まる。治療薬の量は典型的には、該貯留槽の約０．００１重量％〜約７０重量％（一層典型的には、約０．００１重量％〜約５０重量％、最も典型的には、約０．００１重量％〜約２０重量％）である。治療薬送出し貯留槽の中に取り込むポリマーの量及び種類は、所望の放出プロフィルと、採用する治療薬の量とによって変わる。

もう１つの具体例において、本発明の細胞接種済み複合スカフォルドは、持続期間又は長期間の間、分散された治療薬を付随的に放出しながら、（主に、加水分解によって）漸進的に分解することができる。このことによって、治療薬の有効量（例えば、０．０００１ｍｇ／ｋｇ／時間〜１０ｍｇ／ｋｇ／時間）が、長期間に渡って（例えば、１〜５０００時間、好ましくは２〜８００時間に渡って）放出される結果となることがある。この投与形態は、必要である通りに与えることができ；治療されている対象、苦痛の重篤度、処方している医師の判断、等によって決定される。このこと又は類似の処置を行った後、当業者は、種々の製剤を調製することができる。

インプラントの構造は、組織の内方成長を助長するのに効果的でなければならない。組織の内方成長を助長する好ましい構造は、複合スカフォルドの構成要素の細孔が開放されており、且つ、その中で細胞成長を可能にするのに十分な大きさであるものである。効果的な孔径は、それら細孔が約５０μｍ〜約１０００μｍの範囲、さらに好ましくは約５０μｍ〜約５００μｍの範囲の平均直径を有するものである。
次の諸実施例は、本発明の原理と実施とを説明するが、本発明の範囲を限定しない。本発明の適用範囲内及び趣旨の範囲内での多くの更なる具体例は、当業者には容易に分かるであろう。

それら実施例におけるポリマー及びモノマーは、従来の分析技術による化学組成及び化学的純度（ＮＭＲ、ＦＴＩＲ）、熱分析（ＤＳＣ）、並びに分子量によって特徴付けられる。
それらポリマー及びコポリマーのインヘレント粘度（Ｉ．Ｖ．，ｄｌ／ｇ）は、溶媒としてクロロホルム又はヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）を利用し、０．１ｇ／ｄｌの濃度で、サーモスタット制御の３０℃の水浴の中に浸漬された「５０ボーア・キャノン−ウッベローデ希釈粘度計(50 bore Cannon-Ubbelhode dilution viscometer)」を用いて測定した。

これらの実施例では、幾つかの省略形を用いている。これらには、重合ε−カプロラクトンを示すＰＣＬ；重合グリコリドを示すＰＧＡ；重合（Ｌ）ラクチドを示すＰＬＡ；及び、重合ｐ−ジオキサノンを示すＰＤＯ；が包含される。加えて、コポリマー識別の前の比は、各々の構成成分の各々のモル％を示す。

（複合スカフォルドの形成）
以下に記述するように、９０／１０のＰＧＡ／ＰＬＡ繊維で構成されるニードルパンチ不織布マット（厚さ２ｍｍ）を作った。ＰＧＡ／ＰＬＡ（９０／１０）のコポリマーは、ヤーンを造る従来法によって溶融押し出しを行い、連続マルチフィラメントヤーンにし；次いで、破壊に必要なエネルギー、強度、及び伸び率を増大させるために、配向させた。それらヤーンは、直径が約２０μｍのフィラメントから成った。これらヤーンは次いで、切断して、縮みしわをつけ、２インチの均一な長さにして、２インチのステープルファイバー(staple fiber; 短繊維)を形成した。

次いで、９０／１０のＰＧＡ／ＰＬＡコポリマーのステープルファイバーを利用して、乾燥レイ(dry lay)・ニードルパンチ不織布のマットを造った。それらステープルファイバーは、開放して、標準的不織布機械装置でカーディングを行った(carded)。結果として得られたマットは、ウェブ状(webbed)ステープルファイバーの形態であった。これらウェブ状ステープルファイバーは、ニードルパンチを行って、乾燥レイ・ニードルパンチ不織布の繊維マットを形成した。
該マットは、酢酸エチルを用いて６０分間洗い流し、次いで、真空乾燥を行った。

次いで、凍結乾燥してフォームにすべきポリマーの溶液を調製した。フォーム成分を作るのに使用したポリマーは、バーミンガム・ポリマーズ社(Birmingham Polymers Inc.)（アラバマ州バーミンガム）によって製造された、１．４５ｄｌ／ｇのインヘレント粘度（Ｉ．Ｖ．）を有する３５／６５のＰＣＬ／ＰＧＡコポリマーであった。１,４−ジオキサン溶媒に入れた３５／６５のＰＣＬ／ＰＧＡの５／９５重量比を量った。該ポリマー及び溶媒は、フラスコの中に入れ、次いで、水浴の中に入れて７０℃で５時間の間撹拌し、溶液を形成した。次いで、該溶液は、円筒濾紙［規格外粗め多孔率、ＡＳＴＭ １７０−２２０（ＥＣ）タイプ］を用いて濾過し、フラスコ内に蓄えた。

実験室規模の凍結乾燥機、又はフリーズドライヤ［モデル・ドゥラドライ(Model Duradry)、ＦＴＳキネティックス(Kinetics)、ニューヨーク州ストーン・リッジ(Stone Ridge)］を使用して、複合スカフォルドを形成した。４インチ×４インチのアルミニウムモールドに、該ニードルパンチ不織布マットを置いた。ポリマー溶液が不織布マットを覆って、モールド中で２ｍｍの高さに到達するように、該モールドの中に該溶液を添加した。
次いで、該モールド集成体(mold assembly)は、凍結乾燥機の棚の上に置き、凍結乾燥のシーケンス(sequence; 順序)を開始した。この実施例で使用した凍結乾燥のシーケンスは、（１）−１７℃で６０分間、（２）１００ｍＴの真空下、−５℃で６０分間、（３）２０ｍＴの真空下、５℃で６０分間、（４）２０ｍＴの真空下、２０℃で６０分間、であった。

そのサイクルが完了した後、該モールド集成体は、凍結乾燥機から取り出し、真空フード(vacuum hood)中、２〜３時間の間脱ガスを行った。次いで、複合スカフォルドは、窒素下で貯蔵した。
結果として得られたスカフォルドは、ポリマーフォームマトリックスによって被包されており、且つ、該マトリックス内部に配置されている不織布繊維マットを有した。該スカフォルドの厚さは、約１．５ｍｍであった。

（複合スカフォルドの形成）
凍結乾燥を行ってフォームにしたポリマーが、バーミンガム・ポリマーズ社（アラバマ州バーミンガム）からの、１．４５ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する６０／４０のＰＬＡ／ＰＣＬコポリマーであったことを除き、実施例１の手順に従って、生分解性複合スカフォルドを造った。この複合スカフォルドの孔径は、水銀圧入多孔率分析(Mercury Porosimetry analysis)を用いて決定した。孔径の範囲は、１〜３００μｍであり、メジアン孔径は４５μｍであった。図１は、該複合スカフォルドの横断面の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。ＳＥＭは、不織布繊維を取り囲んで被包している、凍結乾燥済みフォームスカフォルドを明瞭に示している。

（複合スカフォルドの形成）
凍結乾燥を行ってフォームにしたポリマーが、バーミンガム・ポリマーズ社（アラバマ州バーミンガム）からの、１．５０ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する６０／４０のＰＬＡ／ＰＣＬコポリマーと、１．４５ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する３５／６５のＰＣＬ／ＰＧＡコポリマーの５０：５０混合物であったことを除き、実施例１の手順に従って、生分解性複合スカフォルドを造った。

（複合スカフォルドの形成）
凍結乾燥を行ってフォームにしたポリマーが、バーミンガム・ポリマーズ社（アラバマ州バーミンガム）からの、１．５０ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する６０／４０のＰＬＡ／ＰＣＬと、１．７８ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する８５／１５のＰＬＡ／ＰＧＡ［イリノイ州リンコルシン(Lincolshine)、プラック(Purac)］の７０：３０混合物であったことを除き、実施例１の手順に従って、生分解性複合スカフォルドを造った。

（複合スカフォルドの形成）
凍結乾燥を行ってフォームにしたポリマーが、バーミンガム・ポリマーズ社（アラバマ州バーミンガム）からの、１．５０ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する６０／４０のＰＬＡ／ＰＣＬと、１．７８ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する８５／１５のＰＬＡ／ＰＧＡ（イリノイ州リンコルシン、プラック）の３０：７０混合物であったことを除き、実施例１の手順に従って、生分解性複合スカフォルドを造った。

（複合スカフォルドの形成）
凍結乾燥を行ってフォームにしたポリマーが、バーミンガム・ポリマーズ社（アラバマ州バーミンガム）からの、１．５０ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する６０／４０のＰＬＡ／ＰＣＬと、１．７８ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する８５／１５のＰＬＡ／ＰＧＡ（イリノイ州リンコルシン、プラック）の５０：５０混合物であったことを除き、実施例１の手順に従って、生分解性複合スカフォルドを造った。

（複合スカフォルドの形成）
乾燥レイ・ニードルパンチ不織布のマットをＰＤＯ繊維で作ったことを除き、実施例１の手順に従って、生分解性複合スカフォルドを造った。

（複合スカフォルドの形成）
乾燥レイ・ニードルパンチ不織布のマットをＰＧＡ繊維で作ったことを除き、実施例１の手順に従って、生分解性複合スカフォルドを造った。

（複合スカフォルドの形成）
乾燥レイ・ニードルパンチ不織布のマットをＰＧＡ繊維で作ったことを除き、実施例４の手順に従って、生分解性複合スカフォルドを造った。

（細胞接種済み複合スカフォルドの形成）
この実施例は、複合スカフォルド内のポリマーフォーム又は乾燥レイ・ニードルパンチ不織布マットが、軟骨細胞の生体外反応に悪影響を与えたことを例示する。
Ｊ．Ｏｒｔｈｏｐ．Ｒｅｓ．，１０，７４５（１９９２）の中で、ブッシュマン(Buschmann)等によって記述されている通りに、ウシ肩から一次軟骨細胞を分離した。ウシ軟骨細胞は、１０％ウシ胎仔血清（ＦＣＳ）、１０ｍＭのＨＥＰＥＳ、０．１ｍＭの非必須アミノ酸、２０μｇ／ｍｌのＬ−プロリン、５０μｇ／ｍｌのアスコルビン酸、１００Ｕ／ｍｌのペニシリン、１００μｇ／ｍｌのストレプトマイシン、及び０．２５μｇ／ｍｌのアンフォテリシンＢを補足したダルベッコ変性ワシ培地（ＤＭＥＭ−高グルコース）（増殖培地）の中で培養した。該培地の半分は、一日置きに補充した。
実施例１、４、８及び９に記述する通りに、諸複合スカフォルドを造った。それらスカフォルドは、直径が５ｍｍ、厚さが１．５ｍｍであり、７０％エタノールで、２０分間殺菌し、次いで、リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）で５回洗浄した。

新たに分離したウシ軟骨細胞は、２４ウェルの浅いクラスターディッシュ(24 well low cluster dishes)において、細胞の懸濁液（１５μｌ）を各々のスカフォルドに添加することによって、スカフォルド１個当り細胞５×１０^６個の密度で接種した。細胞は、培地１．５ｍｌを添加する前、該スカフォルドに３時間の間付着させた。諸スカフォルドは、それら試料の半分を回転式生物反応器(bio-reactors)の中に移動して、残りのスカフォルドを静置条件(static condition)下で培養を行う前、細胞培養皿中で７日間培養した。この研究のために、ＮＡＳＡが開発した、模擬微小重力状態を有する生物反応器を回転させる低速回転側方容器(Slow Turning Lateral Vessel)（ＳＴＬＶ）［シンセコン社(Synthecon, Inc.)、テキサス州ヒューストン］を使用した。各々の生物反応器に、細胞を含有する４個のスカフォルドを搭載し、次いで、該容器の回転速度を調整して、細胞接種済みスカフォルドの重量を増大させた。それらスカフォルドは、連続自然落下段階に維持した。スカフォルドは、ＣＯ_２ ５％及び空気９５％の雰囲気中、３７℃の加湿培養器で６週間以下の間培養を行った。その培地（約５０ｍｌ）の半分は、生物反応器で培養を行うため、１日置きに元の位置に戻した。６ウェルディッシュ内に保持した静置培養細胞(static cultures)には、１日置きに培地（５ｍｌ）を供給した。各々の時点のための３個の試料は、組織学的染色性について評価した。種々の時点（１日目、７日目、２１日目及び４２日目）で採取した諸スカフォルドは、１０％緩衝ホルマリンで固定し、パラフィン内に埋め込み、次いで、ツァイス・ミクロトーム(Zeiss Microtome)を用いて薄片を作った。ポリマースカフォルド内における細胞分布は、細胞接種の２４時間後、諸スカフォルドの横断面にヘマトキシリン染色を行うことによって評価した。更に、諸薄片はまた、サフラニン−Ｏ（ＳＯ；硫酸化ＧＡＧ’ｓ）を用いて、硫酸化プロテオグリカンの存在のために染色し、また、タイプＩ及びIIのコラーゲンのために、免疫組織化学的に染色を行った。天然ウシの軟骨組織及び皮膚もまた、タイプＩ及びIIのコラーゲンのために染色を行って、免疫染色(immunostains)の特異性を確認した。タイプIIのコラーゲンは、軟骨組織様マトリックスの標識として使用し、また、タイプＩは、繊維様マトリックスの標識として使用した。ニコン(Nikon)ＣＣＤビデオカメラ（ニコン、日本）を取り付けた「ニコン・マイクロフォト(Nikon Microphot)−ＦＸＡ顕微鏡」を用いて、コンピュータ画像を得た。

生物反応器の条件下、６週間培養した、実施例１、４、８及び９で形成した複合スカフォルドの組織学的薄片（１００×）を得た。９０／１０のＰＧＡ／ＰＬＡ不織布繊維を含有した実施例４からの複合スカフォルドは、ＰＧＡ１００％の不織布繊維を含有した実施例９からの複合スカフォルドと比べて、細胞の均一な分布とプロテオグリカンの形成とを示した。しかし、生物反応器条件下、６週間培養した、実施例１及び８で形成した２種類の複合スカフォルドの組織学的薄片は、ＧＡＧの生成と、細胞の分布とにおいて有意差を示さなかった。このことは、複合スカフォルドのフォーム及び不織布の構成要素の組成物は、細胞の分布と、細胞外マトリックスの形成とに悪影響を及ぼすことがあることを示している。
要約すれば、不織布繊維マットを被包しているフォームスカフォルドの構造によって、細胞の移動と、硫酸化プロテオグリカンマトリックスの堆積とが支持された。

（細胞接種済み複合スカフォルドの形成）
この実施例は、複合スカフォルド内のポリマーフォーム又は乾燥レイ・ニードルパンチ不織布マットが、セルトーリ細胞の生体外反応に悪影響を与えたことを例示する。
セルトーリ細胞は、９〜１２日齢のＢａｌｂ／ｃ雄マウスの諸精巣から採取した。諸精巣は、ハンクス液(Hank’s balanced salt solution)（ＨＢＳＳ）中で収集し、１ｍｍの断片に切断し、ハンクス液中で、コラゲナーゼ（２．５ｍｇ／ｍｌ；シグマタイプＶ）を用いて３７℃で１０分間消化させた。その消化産物は、１ミリモル／ｌのＥＤＴＡと、０．５％ウシ血清アルビミン（ＢＳＡ）とを含有するＣａ^＋２／Ｍｇ^２＋を含有していないハンクス液を用いて３回洗浄し；ハンクス液に入れたデオキシリボヌクレアーゼ (Dnace)［４μｇ／ｍｌ、ベーリンガー・マンハイム社(Boehringer Mannheim)］とトリプシン（２５μｇ／ｍｌ、ベーリンガー・マンハイム社）とを用いて３７℃で１０分間消化させ；次いで、ハンクス液で４回洗浄した。最終の細胞植込み剤(cell pellet)は、１０％加熱不活性化済みウマ血清を補足したＭ１９９培地［ギブコ・ライフ・テクノロジーズ社(Gibco Life Technologies)、メリーランド州ロックビル］に再懸濁させ；５００μｍ濾過器を通過させ；次いで、超浅クラスターディッシュ［コーニング社(Corning Inc.)、ニューヨーク州コーニング］中で２日間培養して、セルトーリ細胞を凝集させた。

実施例１に記述する通りに、諸複合スカフォルドを造って、１．２×１０^６個のセルトーリ細胞を接種し；次いで、１０％加熱不活性化済みウマ血清と、ペニシリンと、ストレプシマイシンとで補足したＭ１９９培地の中で３週間培養した。３週間後、それらデバイスは、１０％緩衝ホルマリン中に固定し、パラフィンに埋め込み、次いで、ツァイス・ミクロトームを用いて薄片を作った。該構成体内部の細胞分布は、ヘマトキシリン−エオシン(hematoxylin&Eosin)（Ｈ＆Ｅ）染色によって評価した。図２は、セルトーリ細胞を有する該スカフォルドのヘマトキシリン−エオシン染色済み薄片を示す。

（複合スカフォルドの形成）
以下に記述するように、９０／１０のＰＧＡ／ＰＬＡ繊維で構成されるニードルパンチ不織布マット（厚さ２ｍｍ）を作った。ＰＧＡ／ＰＬＡ（９０／１０）のコポリマーは、ヤーンを造る従来法によって溶融押し出しを行い、連続マルチフィラメントヤーンにし；次いで、破壊に必要なエネルギー、強度、及び伸び率を増大させるために、配向させた。それらヤーンは、直径が約２０μｍのフィラメントから成った。これらヤーンは次いで、切断して、縮みしわをつけ、２インチの均一な長さにして、２インチのステープルファイバーを形成した。
次いで、９０／１０のＰＧＡ／ＰＬＡコポリマーのステープルファイバーを利用して、乾燥レイ・ニードルパンチ不織布のマットを造った。それらステープルファイバーは、開放して、標準的不織布機械装置でカーディングを行った。結果として得られたマットは、ウェブ状(webbed; クモの巣状)ステープルファイバーの形態であった。これらウェブ状ステープルファイバーは、ニードルパンチを行って、乾燥レイ・ニードルパンチ不織布の繊維マットを形成した。

該マットは、酢酸エチルを用いて６０分間洗い流し、次いで、真空乾燥を行った。
次いで、凍結乾燥してフォームにすべきポリマーの溶液６０ｍｌを調製した。フォーム成分を作るのに使用したポリマーは、バーミンガム・ポリマーズ社（アラバマ州バーミンガム）によって製造された、１．４５ｄｌ／ｇのインヘレント粘度（Ｉ．Ｖ．）を有する３５／６５のＰＣＬ／ＰＧＡコポリマーであった。１,４−ジオキサン溶媒に入れた３５／６５のＰＣＬ／ＰＧＡの０．２５／９９．２５重量比を量った。該ポリマー及び溶媒は、フラスコの中に入れ、次いで、水浴の中に入れて７０℃で５時間の間撹拌し、溶液を形成した。次いで、該溶液は、円筒濾紙［規格外粗め多孔率、ＡＳＴＭ １７０−２２０（ＥＣ）タイプ］を用いて濾過し、フラスコ内に蓄えた。

実験室規模の凍結乾燥機、又はフリーズドライヤ（モデル・ドゥラドライ、ＦＴＳキネティックス、ニューヨーク州ストーン・リッジ）を使用して、複合スカフォルドを形成した。４インチ×４インチのアルミニウムモールドの中に、該ポリマー溶液を約１０ｍｌ入れて、該モールドの表面を均一に覆った。該ニードルパンチ不織布マットは、該不織布マットが十分浸漬するまで、該溶液の残部を含有しているビーカーの中に浸漬させ、次いで、該アルミニウムモールドの中にその不織布マットを置いた。残りのポリマー溶液は、該モールドの中に注いで、ポリマー溶液が不織布マットを覆って、モールド中で２ｍｍの高さに到達するようにした。
次いで、該モールド集成体は、凍結乾燥機の棚の上に置き、凍結乾燥のシーケンスを開始した。この実施例で使用した凍結乾燥のシーケンスは、（１）−１７℃で６０分間、（２）１００ｍＴの真空下、−５℃で６０分間、（３）２０ｍＴの真空下、５℃で６０分間、（４）２０ｍＴの真空下、２０℃で６０分間、であった。

そのサイクルが完了した後、該モールド集成体は、凍結乾燥機から取り出し、真空フード中、２〜３時間の間脱ガスを行った。次いで、複合スカフォルドは、窒素下で貯蔵した。図３は、該複合スカフォルドの横断面の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。該ＳＥＭは、不織布繊維マットを取り囲み被包している凍結乾燥済みフォームを明瞭に示している。

１,４−ジオキサン溶媒に入れた（アラバマ州バーミンガム、１．４５ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する）３５／６５のＰＣＬ／ＰＧＡの０．５／９９．５０重量比のものを凍結乾燥させて、生分解性複合スカフォルドのフォーム部分を作ったことを除き、実施例１２の手順に従って、該複合スカフォルドを造った。図４は、該複合スカフォルドの横断面の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。該ＳＥＭは、不織布繊維を取り囲んで被包している、凍結乾燥済みフォームスカフォルドを明瞭に示している。

１,４−ジオキサン溶媒に入れた（アラバマ州バーミンガム、１．４５ｄｌ／ｇのインヘレント粘度を有する）３５／６５のＰＣＬ／ＰＧＡの１／９９重量比のものを凍結乾燥させて、生分解性複合スカフォルドのフォーム部分を作ったことを除き、実施例１２の手順に従って、該複合スカフォルドを造った。図５は、該複合スカフォルドの横断面の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。該ＳＥＭは、不織布繊維を取り囲んで被包している、凍結乾燥済みフォームスカフォルドを明瞭に示している。

（細胞接種済み複合スカフォルドの形成）
この実施例は、実施例１２に従って造った諸複合スカフォルドの上にマウス島(murine islets)を接種することを例示する。
マウス島は、Ｂａｌｂ／ｃマウスから、コラゲナーゼを用いて膵臓を消化し、フィコール(Ficoll)密度勾配遠心分離を行い、次いで、島を手選すること(hand picking)によって分離した。直径７．７５ｍｍの多ウェルを有する特注のテフロン（登録商標）モールドの中に、それら複合スカフォルド（直径８ｍｍ×厚さ２ｍｍ）を置いた。新たな５００個の島は、細胞懸濁液（１００μｌの容積）として、それらスカフォルドの上に添加した。細胞接種済み諸構造体を含有する該モールドは、３００ＲＰＭで１分間遠心分離にかけた。それら構造体は、該ウェルから取り去り、標準細胞培養プレート中に置き、ウシ血清アルブミン（０．５％）と、ニコチンアミド（１０ミリモル）と、Ｄ−グルコース（１０ミリモル）と、Ｌ−グルタミン（２ミリモル）と、ＩＢＭＸ（３−イソブチル−１−メチルキサンチン、５０ミリモル）と、ペニシリン／ストレプトマイシンとで補足した、Ｈａｍｓ−Ｆ１０（ギブコ・ライフ・テクノロジーズ社、メリーランド州ロックビル）を含有する培地で、１日間培養した。それら接種済み構造体は、生存度を求めるために、生／死アッセイキット(Live/Dead assay kit)［モレキュラー・プローブズ社(Molecular Probes)、オレゴン州］を用いて染色した。図６に示すように、それら島の大部分は、生存能力があり、該スカフォルドの全体に渡り均一に分布していた。

本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（１）スカフォルドが生分解性である、請求項１に記載のスカフォルド。
（２）ポリマーマトリックスが、諸生分解性ポリマーから成る群から選ばれるポリマーを含有しており；しかも、繊維マットが、生分解性ガラスと、リン酸カルシウムを含有するセラミックスと、生分解性ポリマーとから成る群から選ばれる材料を含有する繊維製品を有している；請求項１に記載のスカフォルド。
（３）ポリマーマトリックス及び繊維マットが、生分解性ポリマーを含有している；上記実施態様（２）に記載のスカフォルド。
（４）生分解性ポリマーが、脂肪族ポリエステル、ポリアルキレンオキサレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリオルトエステル、ポリオキサエステル、ポリアミドエステル、ポリ酸無水物及びポリホスファゼンのホモポリマーとコポリマーとから成る群から選ばれている、上実施態様（３）に記載のスカフォルド。
（５）繊維マットが、ポリグリコリド／ポリラクチドの９０／１０コポリマーを含有している、上記実施態様（４）に記載のスカフォルド。

（６）繊維マットが、ポリジオキサノンを含有している、上記実施態様（４）に記載のスカフォルド。
ポリマーマトリックスを造るのに用いられるポリマー溶液の重量％：０．１重量％〜１０重量％（好ましくは、０．１重量％〜５重量％）に関するクレームを追加する必要性
（７）ポリマーマトリックスが、ポリラクチドとポリグリコリドのコポリマーを、約９５／５〜約８５／１５の範囲のポリラクチド／ポリグリコリドのモル比で含有している、上記実施態様（４）に記載のスカフォルド。
（８）多孔質ポリマーマトリックスが、ポリカプロラクトンとポリグリコリドのコポリマーを、約３５／６５〜約４５／５５の範囲のポリカプロラクトン／ポリグリコリドのモル比で含有している、上記実施態様（５）に記載のスカフォルド。
（９）多孔質ポリマーマトリックスがフォームを含有している、上記実施態様（８）に記載のスカフォルド。
（１０）多孔質ポリマーマトリックスが、ポリラクチドとポリカプロラクトンのコポリマーを、約３５／６５〜約６５／３５の範囲のポリラクチド／ポリカプロラクトンのモル比で含有している、上記実施態様（４）に記載のスカフォルド。

（１１）繊維マットが、糸(threads)、ヤーン(yarns)、網(nets)、レース(laces)、フェルト及び不織布から成る群から選ばれる形態の繊維製品を含有している、請求項１に記載のスカフォルド。
（１２）哺乳動物細胞が、骨髄細胞、平滑筋細胞、基質細胞、幹細胞、間葉幹細胞、滑液由来の幹細胞、胚幹細胞、血管細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、脂肪組織由来前駆細胞、骨髄由来前駆細胞、腎臓細胞、腸細胞、島(islets)、β細胞、セルトーリ細胞(Sertoli cells)、末梢血液前駆細胞、線維芽細胞、グロムス細胞、ケラチン生成細胞、髄核細胞、線維輪細胞、線維軟骨細胞、成体組織から分離された幹細胞、オーバル細胞(oval cells; 卵形細胞)、ニューロン幹細胞、グリア細胞、マクロファージ、及び遺伝的形質転換細胞から成る群から選ばれている、請求項１に記載のスカフォルド。
（１３）哺乳動物細胞が、島及びセルトーリ細胞から成る群から選ばれている、上記実施態様（１２）に記載のスカフォルド。
（１４）哺乳動物細胞が、成体ニューロン幹細胞、胚幹細胞、及びグリア細胞から成る群から選ばれている、上記実施態様（１２）に記載のスカフォルド。
（１５）生物学的因子を更に有している、請求項１に記載のスカフォルド。

（１６）生物学的因子が、ＴＧＦ−β１、ＴＧＦ−β２、ＴＧＦ−β３、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−１２、ＢＭＰ−１３、線維芽細胞成長因子−１、線維芽細胞成長因子−２、血小板由来成長因子−ＡＡ、血小板由来成長因子−ＢＢ、血小板多血漿、ＩＧＦ−Ｉ、ＩＧＦ−II、ＧＤＦ−５、ＧＤＦ−６、ＧＤＦ−８、ＧＤＦ−１０、脈管内皮細胞由来成長因子、プレイオトロフィン、エンドセリン、ニコチンアミド、グルカゴン様ペプチド−Ｉ、グルカゴン様ペプチド−II、エキセンディン−４、レチノイン酸、副甲状腺ホルモン、テネイシン−Ｃ、トロポエラスチン、トロンビン由来ペプチド、ラミニン、細胞結合性ドメイン含有生物学的ペプチド、ヘパリン結合性ドメイン含有生物学的ペプチドから成る群から選ばれる成長因子である、上記実施態様（１５）に記載のスカフォルド。
（１７）治療薬を更に含有している、請求項１に記載のスカフォルド。
（１８）治療薬が、拒絶反応抑制剤、鎮痛剤、酸化防止剤、抗アポトーシス剤、エリスロポエチン、抗炎症薬、抗がん壊死因子α、抗−ＣＤ４４、抗−ＣＤ３、抗−ＣＤ１５４、ｐ３８キナーゼ抑制剤、ＪＡＫ−ＳＴＡＴ抑制剤、抗−ＣＤ２８、アセトアミノフェン、細胞成長抑止剤、ラパマイシン、及び抗−ＩＬ２剤から成る群から選ばれている、上記実施態様（１７）に記載のスカフォルド。
（１９）スカフォルドは生分解性である、請求項２に記載の方法。
（２０）ポリマーマトリックスは、諸生分解性ポリマーから成る群から選ばれるポリマーを含有し；しかも、繊維マットは、生分解性ガラスと、リン酸カルシウムを含有するセラミックスと、生分解性ポリマーとから成る群から選ばれる材料を含有する繊維製品を有する；請求項２に記載の方法。

（２１）ポリマーマトリックス及び繊維マットは、生分解性ポリマーを含有する；請求項２に記載の方法。
（２２）生分解性ポリマーは、脂肪族ポリエステル、ポリアルキレンオキサレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリオルトエステル、ポリオキサエステル、ポリアミドエステル、ポリ酸無水物及びポリホスファゼンのホモポリマーとコポリマーとから成る群から選ぶ、上実施態様（２１）に記載の方法。
（２３）繊維マットは、ポリグリコリド／ポリラクチドの９０／１０コポリマーを含有する、上記実施態様（２２）に記載の方法。
（２４）多孔質ポリマーマトリックスが、ポリカプロラクトンとポリグリコリドのコポリマーを、約３５／６５〜約４５／５５の範囲のポリカプロラクトン／ポリグリコリドのモル比で含有する、上記実施態様（２３）に記載の方法。
（２５）多孔質ポリマーマトリックスがフォームを含有する、上記実施態様（２４）に記載の方法。

（２６）哺乳動物細胞は、骨髄細胞、平滑筋細胞、基質細胞、幹細胞、間葉幹細胞、滑液由来幹細胞、胚幹細胞、臍帯血球(umbilical cord blood cells)、臍帯ホワルトンゼリー細胞(umbilical Wharton’s jelly cells)、血管細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、脂肪組織由来前駆細胞、骨髄由来前駆細胞、腎臓細胞、腸細胞、島(islets)、β細胞、膵管前駆細胞、セルトーリ細胞、末梢血液前駆細胞、線維芽細胞、グロムス細胞、ケラチン生成細胞、髄核細胞、線維輪細胞、線維軟骨細胞、成体組織から分離された幹細胞、オーバル細胞、ニューロン幹細胞、グリア細胞、マクロファージ、及び遺伝的形質転換細胞から成る群から選ぶ、請求項２に記載の方法。
（２７）疾患は糖尿病である、請求項２に記載の方法。
（２８）スカフォルドに、セルトーリ細胞及び島を接種する、上記実施態様（２７）に記載の方法。
（２９）スカフォルドは、生物学的因子を更に有する、上記実施態様（２７）に記載の方法。
（３０）スカフォルドは生分解性である、請求項３に記載の方法。

（３１）哺乳動物細胞は、骨髄細胞、平滑筋細胞、基質細胞、幹細胞、間葉幹細胞、滑液由来幹細胞、胚幹細胞、臍帯血球、臍帯ホワルトンゼリー細胞、血管細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、脂肪組織由来前駆細胞、骨髄由来前駆細胞、腎臓細胞、腸細胞、島、β細胞、膵管前駆細胞、セルトーリ細胞、末梢血液前駆細胞、線維芽細胞、グロムス細胞、ケラチン生成細胞、髄核細胞、線維輪細胞、線維軟骨細胞、成体組織から分離された幹細胞、オーバル細胞、ニューロン幹細胞、グリア細胞、マクロファージ、及び遺伝的形質転換細胞から成る群から選ぶ、請求項３に記載の方法。
（３２）構造的欠陥は、関節軟骨、半月、及び硬骨から成る群から選ばれる組織の中に存在する、請求項３に記載の方法。

９０／１０ＰＧＡ／ＰＬＡ不織布マットを被包している、６０／４０のＰＧＡ／ＰＣＬフォームを有している複合スカフォルドの一部分の走査電子顕微鏡写真である。 マウスのセルトーリ細胞を接種した本発明の組織スカフォルドのヘマトキシリン−エオシン染色済み薄片である。 実施例１２に記述した複合スカフォルドの一部分の走査電子顕微鏡写真である。 実施例１３に記述した複合スカフォルドの一部分の走査電子顕微鏡写真である。 実施例１４に記述した複合スカフォルドの一部分の走査電子顕微鏡写真である。 実施例１５に記述した、島を接種した複合スカフォルドの蛍光画像である。

符号の説明

１０ スカフォルド
２０ 繊維マットの繊維
２５ マクロ細孔
３０ 多孔質ポリマーマトリックス
３５ ミクロ細孔

Claims (3)

1. 植込み可能な生体適合性スカフォルドにおいて、
   生体適合性多孔質ポリマーマトリックスと、
   前記ポリマーマトリックスによって被包されており、且つ、該ポリマーマトリックス内部に配置されている生体適合性多孔質の繊維マットと、
   前記組織スカフォルド内部に接種されている多数の哺乳動物細胞と
   を有している上記スカフォルド。
2. 哺乳動物に生体適合性スカフォルドを植え込む段階を包含する、該哺乳動物の疾患を治療する方法において、前記スカフォルドは、
   生体適合性多孔質ポリマーマトリックスと、
   前記ポリマーマトリックスによって被包されており、且つ、該ポリマーマトリックス内部に配置されている生体適合性多孔質の繊維マットと、
   前記組織スカフォルド内部に接種されている多数の哺乳動物細胞と
   を有する、上記治療方法。
3. 哺乳動物に生体適合性スカフォルドを植え込む段階を包含する、該哺乳動物の構造的欠陥を治療する方法において、前記スカフォルドは、
   生体適合性多孔質ポリマーマトリックスと、
   前記ポリマーマトリックスによって被包されており、且つ、該ポリマーマトリックス内部に配置されている生体適合性多孔質の繊維マットと、
   前記組織スカフォルド内部に接種されている多数の哺乳動物細胞と
   を有する、上記治療方法。