JP2008189594A - Device for producing biological tissue prosthetic material and method for producing the same - Google Patents

Device for producing biological tissue prosthetic material and method for producing the same Download PDF

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錦雁 程
Koji Hakamazuka
康治 袴塚
Hideki Koyanagi
秀樹 小柳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a biological tissue prosthetic material efficiently by utilizing cell sources such as peripheral blood, cord blood, marrow fluid, fat tissue or placenta tissue by a simple operation in a short time. <P>SOLUTION: This device 1 for producing the biological tissue prosthetic material is provided by equipping a cell-capturing filter 2 for capturing nucleus cells effective for vascularization without capturing erythrocytes and platelets, a cell source container 3 housing the cell source A and a recovering container 4 housing the biological prosthetic material B and connected with the entrance port 2a side of the cell-capturing filter 2 through a first switching valve 7, a drain bag 5 connected to the exit port 2b side of the cell-capturing filter 2 through a second switching valve 8 and housing the erythrocytes and platelets permeating through the cell-capturing filter 2 and a recovering liquid-supplying means 6 for supplying the recovering liquid C. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体組織補填体の製造装置および製造方法に関するものである。   The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a biological tissue filling body.

従来、赤血球は実質的に捕捉しないが血管新生に有効な細胞は捕捉する細胞捕捉フィルタに血液を流して血管新生に有効な細胞を該細胞捕捉フィルタに捕捉させ、捕捉された細胞を回収する血管新生療法用細胞組成物の製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, blood cells that do not substantially capture red blood cells but that are effective for angiogenesis flow into a cell capture filter that captures the cells, capture the cells effective for angiogenesis by the cell capture filter, and collect the captured cells A method for producing a cell composition for neonatal therapy is known (for example, see Patent Document 1).

特開2005−82567号公報JP 2005-82567 A

しかしながら、回収した血管新生に有効な細胞を用いて生体組織補填体を製造する場合に、回収容器から取り出して生体組織補填材に播種する作業を行う必要があり、手続きが煩わしい上に、回収容器からの取り出し、生体組織補填材への播種に際して、細菌等が混入する可能性があり、そのような問題が発生しないように高度の注意を払う必要がある。また、血管新生に有効な細胞を除去した後の体液内にも生体組織補填体の製造に有効な物質が多く含まれており、これを患者の体内に単に戻すのではなく有効利用することも考えられる。   However, when producing a biological tissue complement using collected cells that are effective for angiogenesis, it is necessary to take out the seed from the collection container and seed it on the biological tissue supplement. At the time of taking out from the plant and sowing it on the living tissue supplement material, there is a possibility that bacteria etc. may be mixed in, and it is necessary to pay a high degree of care so that such a problem does not occur. In addition, body fluids after removal of cells that are effective for angiogenesis also contain a lot of substances that are effective for the production of biological tissue complements, which can be used effectively instead of simply returning them to the patient's body. Conceivable.

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡単な操作で短時間のうちに、末梢血を利用して生体組織補填体を効率的に製造することができる生体組織補填体の製造装置および製造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a biological tissue filling body that can efficiently produce a biological tissue filling body using peripheral blood in a short time with a simple operation. An object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、赤血球および血小板を捕捉せず血管新生に有効な有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタと、
該細胞捕捉フィルタの入口側に、第1の切替弁を介して接続され、細胞ソースを収容した細胞ソース容器および生体組織補填材を収容した回収容器と、前記細胞捕捉フィルタの出口側に、第2の切替弁を介して接続され、前記細胞捕捉フィルタを透過した赤血球および血小板を収容するドレインバッグおよび回収液を供給する回収液供給手段を備える生体組織補填体の製造装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention provides a cell capture filter that captures nucleated cells effective for angiogenesis without capturing red blood cells and platelets;
A cell source container containing a cell source and a collection container containing a biological tissue filling material connected to the inlet side of the cell trapping filter via a first switching valve; And a drain bag for storing red blood cells and platelets permeated through the cell-capturing filter and a recovery liquid supply means for supplying a recovery liquid.

本発明によれば、細胞捕捉フィルタの入口側に接続された第1の切替弁を細胞ソースを収容した細胞ソース容器側に接続し、細胞捕捉フィルタの出口側に接続された第2の切替弁をドレインバッグ側に接続した状態で、重力その他の手段によって細胞ソースを細胞捕捉フィルタに流入させると、該細胞捕捉フィルタにより、血管新生に有効な有核細胞、例えば、単核球細胞が捕捉される。一方、赤血球および血小板は細胞捕捉フィルタにより捕捉されることなく通過して、ドレインバッグに流入させられる。   According to the present invention, the first switching valve connected to the inlet side of the cell trapping filter is connected to the cell source container side containing the cell source, and the second switching valve connected to the outlet side of the cell trapping filter. When the cell source is allowed to flow into the cell trapping filter by gravity or other means while being connected to the drain bag side, nucleated cells effective for angiogenesis, for example, mononuclear cells are trapped by the cell trapping filter. The On the other hand, red blood cells and platelets pass through without being captured by the cell trapping filter and flow into the drain bag.

この後に、第1の切替弁を細胞ソース容器側から回収容器側に切り替え、第2の切替弁をドレインバッグ側から回収液供給手段側に切り替えるとともに、回収液供給手段の作動により、回収液を供給することによって、細胞捕捉フィルタを回収液により逆洗する。これにより、細胞捕捉フィルタに捕捉されていた血管新生に有効な有核細胞が回収液とともに回収容器に流入し、回収容器内に収容されている生体組織補填材に播種される。すなわち、細胞ソースから回収された血管新生に有効な有核細胞を外気に触れさせることなく、簡易な操作で無菌的に生体組織補填材に播種して生体組織補填体を効率的に製造することができる。   Thereafter, the first switching valve is switched from the cell source container side to the recovery container side, the second switching valve is switched from the drain bag side to the recovery liquid supply means side, and the recovery liquid is supplied by the operation of the recovery liquid supply means. By supplying, the cell trapping filter is backwashed with the collected liquid. Thereby, the nucleated cells effective for angiogenesis captured by the cell trapping filter flow into the recovery container together with the recovery liquid, and are seeded on the biological tissue filling material accommodated in the recovery container. In other words, the nucleated cells effective for angiogenesis recovered from the cell source can be aseptically seeded on the body tissue filling material with a simple operation without touching the outside air, and the body tissue filling material can be efficiently produced. Can do.

上記発明においては、前記回収容器が減圧されていることとしてもよい。
このようにすることで、第1の切替弁を細胞ソース容器側から回収容器側に切り替えると、細胞捕捉フィルタに捕捉されていた有核細胞が回収液とともに回収容器内に吸引され易くなり、生体組織補填体をさらに効率的に製造することが可能となる。
In the said invention, it is good also as the said collection container being pressure-reduced.
In this way, when the first switching valve is switched from the cell source container side to the recovery container side, the nucleated cells captured by the cell trapping filter are easily sucked into the recovery container together with the recovery liquid. It becomes possible to manufacture the tissue complement more efficiently.

また、上記発明においては、前記回収容器に、カルシウムイオンおよびサイトカイン用の注入口が設けられていることとしてもよい。
細胞捕捉フィルタにより捕捉され、回収容器に回収された血管新生に有効な有核細胞、特に、単核球細胞にカルシウムイオンを作用させることにより、単核球細胞から繊維芽様細胞に変化させることができる。繊維芽様細胞は間葉系幹細胞と同様の性質を有し、所定の条件下において分化し、患者の補填後に早期に生体組織を修復可能な生体組織補填体を製造することができる。また、サイトカインの作用により、繊維芽様細胞の成長を促進することができる。
この場合に、前記サイトカインがb−FGFであることとしてもよい。
また、前記細胞ソースが、末梢血、臍帯血、骨髄液、脂肪組織または胎盤組織のいずれかであることとしてもよい。
In the above invention, the recovery container may be provided with injection ports for calcium ions and cytokines.
Change from mononuclear cells to fibroblast-like cells by acting calcium ions on nucleated cells that are trapped by the cell trapping filter and collected in the collection container and effective for angiogenesis, especially mononuclear cells. Can do. Fibroblast-like cells have the same properties as mesenchymal stem cells, can be differentiated under predetermined conditions, and can produce a biological tissue filling body capable of repairing biological tissue at an early stage after patient compensation. In addition, the growth of fibroblast-like cells can be promoted by the action of cytokines.
In this case, the cytokine may be b-FGF.
The cell source may be peripheral blood, umbilical cord blood, bone marrow fluid, adipose tissue, or placental tissue.

また、本発明は、赤血球および血小板を捕捉せず血管新生に有効な有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタに細胞ソースを透過させるステップと、前記細胞捕捉フィルタを透過した赤血球にカルシウムイオンを供給するステップと、カルシウムイオンの供給により得られた液体を前記細胞捕捉フィルタに逆方向から透過させるステップと、該細胞透過フィルタを逆方向に透過した液体を回収するステップと、回収された液体を生体組織補填材に供給するステップとを備える生体組織補填体の製造方法を提供する。   The present invention also includes a step of allowing a cell source to pass through a cell capture filter that captures nucleated cells effective for angiogenesis without capturing red blood cells and platelets, and supplying calcium ions to the red blood cells that have passed through the cell capture filter. A step of allowing the liquid obtained by supplying calcium ions to pass through the cell trapping filter from the reverse direction; a step of collecting the liquid that has passed through the cell permeation filter in the reverse direction; and A method for producing a body tissue filling body comprising a step of supplying the filling material.

本発明によれば、細胞捕捉フィルタに細胞ソースを透過させることにより、細胞ソース中に含まれる血管新生に有効な有核細胞が細胞捕捉フィルタに捕捉され、赤血球および血小板が透過させられる。細胞捕捉フィルタを透過した赤血球にカルシウムイオンを供給することにより、赤血球を溶血させて破壊し、内部に含有されている血漿を含む体液を得ることができる。そして、得られた体液を細胞捕捉フィルタに逆方向から透過させることにより、細胞捕捉フィルタに捕捉されていた血管新生に有効な有核細胞が体液によって逆洗され、回収される。そして、回収された体液を生体組織補填材に供給することにより、血管新生に有効な有核細胞を生体組織補填材に播種し、容易に生体組織補填体を得ることができる。   According to the present invention, by allowing a cell source to permeate through the cell trapping filter, nucleated cells effective for angiogenesis contained in the cell source are trapped by the cell trapping filter, and erythrocytes and platelets are permeated. By supplying calcium ions to the erythrocytes that have passed through the cell trapping filter, the erythrocytes are hemolyzed and destroyed, and a body fluid containing plasma contained therein can be obtained. Then, by allowing the obtained body fluid to permeate through the cell trapping filter from the reverse direction, nucleated cells effective for angiogenesis captured by the cell trapping filter are backwashed and recovered by the body fluid. Then, by supplying the collected body fluid to the biological tissue filling material, nucleated cells effective for angiogenesis can be seeded on the biological tissue filling material, and a biological tissue filling material can be easily obtained.

この場合において、赤血球にカルシウムイオンを供給することにより得られた血漿は、細胞の生着性を向上させる作用を有するので、生体組織補填体における細胞の成長を促進することができる。さらに、体液内に含まれるカルシウムイオンは、単核球細胞を繊維芽様細胞に変化させるので、生体への埋植後に、早期に生体組織を修復可能な生体組織補填体を製造することができる。
また、この場合に、前記細胞ソースが、末梢血、臍帯血、骨髄液、脂肪組織または胎盤組織のいずれかであることとしてもよい。
In this case, since the plasma obtained by supplying calcium ions to erythrocytes has an action of improving cell engraftment, it is possible to promote cell growth in the body tissue complement. Furthermore, since calcium ions contained in the body fluid change mononuclear cells to fibroblast-like cells, it is possible to produce a biological tissue supplement capable of repairing biological tissue at an early stage after implantation in the living body. .
In this case, the cell source may be peripheral blood, umbilical cord blood, bone marrow fluid, adipose tissue, or placental tissue.

本発明によれば、簡単な操作で短時間のうちに、末梢血、臍帯血、骨髄液、脂肪組織または胎盤組織のような細胞ソースを利用して生体組織補填体を効率的に製造することができるという効果を奏する。   According to the present invention, a biological tissue complement is efficiently produced using a cell source such as peripheral blood, umbilical cord blood, bone marrow fluid, adipose tissue or placental tissue in a short time with a simple operation. There is an effect that can be.

本発明に係る生体組織補填体の製造装置1および製造方法について、図1〜図4を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織補填体の製造装置1は、図1に示されるように、一方向に末梢血Aを流動させることにより、赤血球および血小板を捕捉せず血管新生に有効な細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタ2と、該細胞捕捉フィルタ2の入口側に接続される末梢血Aを収容した血液容器(細胞ソース容器)3および生体組織補填材Bを収容した回収容器4と、細胞捕捉フィルタ2の出口側に接続される細胞捕捉フィルタ2を透過した赤血球および血小板を収容するドレインバッグ5および回収液Cを供給するシリンジ6からなる回収液供給手段とを備えている。
A manufacturing apparatus 1 and a manufacturing method of a biological tissue filling body according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus 1 for living body tissue complement according to this embodiment captures cells effective for angiogenesis without capturing red blood cells and platelets by causing peripheral blood A to flow in one direction. Cell trapping filter 2, blood container (cell source container) 3 containing peripheral blood A connected to the inlet side of cell trapping filter 2, recovery container 4 containing biological tissue filling material B, and cell trapping filter And a recovery liquid supply means including a drain bag 5 that stores red blood cells and platelets that have passed through the cell trapping filter 2 connected to the outlet side 2 and a syringe 6 that supplies the recovery liquid C.

細胞捕捉フィルタ2と血液容器3および回収容器4との間には、第1の三方弁(切替弁)7が配置され、該第1の三方弁7の切り替えにより、血液容器3または回収容器4のいずれかが、択一的に細胞捕捉フィルタ2に接続されるようになっている。図中、符号8はピンチバルブである。
また、前記細胞捕捉フィルタ2と、ドレインバッグ5およびシリンジ6との間には、第2の三方弁(切替弁)9が配置され、該第2の三方弁9の切り替えにより、ドレインバッグ5またはシリンジ6からなる回収液供給手段のいずれかが、択一的に細胞捕捉フィルタ2に接続されるようになっている。
A first three-way valve (switching valve) 7 is disposed between the cell trapping filter 2 and the blood container 3 and the collection container 4, and the blood container 3 or the collection container 4 is switched by switching the first three-way valve 7. Any one of these is alternatively connected to the cell trapping filter 2. In the figure, reference numeral 8 denotes a pinch valve.
In addition, a second three-way valve (switching valve) 9 is disposed between the cell trapping filter 2 and the drain bag 5 and the syringe 6. By switching the second three-way valve 9, the drain bag 5 or One of the recovery liquid supply means including the syringe 6 is selectively connected to the cell trapping filter 2.

前記細胞捕捉フィルタ2としては、ポリエステルあるいはポリプロピレンからなる平均繊維径約0.01〜10μmの不織布フィルタを積層したものが採用される。
また、前記血液容器3、回収容器4およびドレインバッグ5は、いずれも無菌的に細胞捕捉フィルタ2に接続されている。
As the cell trapping filter 2, a laminate of nonwoven fabric filters having an average fiber diameter of about 0.01 to 10 μm made of polyester or polypropylene is employed.
The blood container 3, the collection container 4 and the drain bag 5 are all connected to the cell capture filter 2 aseptically.

回収容器4に収容されている生体組織補填材Bは、例えば、βリン酸三カルシウム(βTCP)により構成されている。また、回収容器4は内部が減圧状態にされている。
また、回収容器4には、シリンジ10(図4参照。)等の供給手段を無菌的に接続可能な接続部4aが設けられ、該接続部4aを介して、カルシウムイオンDあるいはb−FGFをシリンジ10により供給することができるようになっている。
The biological tissue filling material B accommodated in the collection container 4 is made of, for example, β tricalcium phosphate (βTCP). Further, the inside of the collection container 4 is in a reduced pressure state.
Further, the collection container 4 is provided with a connection portion 4a to which supply means such as a syringe 10 (see FIG. 4) can be connected aseptically, and calcium ions D or b-FGF can be supplied through the connection portion 4a. It can be supplied by the syringe 10.

また、シリンジ6には、回収液Cとして、血管新生に有効な細胞の変性が少ない、例えば、生理食塩水、ダルベッコリン酸塩緩衝液(D−PBS)、ハンクス液等の緩衝液、RPMI1640等の培地等が収容されている。
また、効率よく回収するために、一定の血液浸透圧を有する回収液Cを採用した方がよく、デキストラン等が添加されていてもよい。
Further, in the syringe 6, there is little degeneration of cells effective for angiogenesis as the recovery solution C, for example, physiological saline, buffer solution such as Dulbecco's phosphate buffer solution (D-PBS), Hanks solution, RPMI 1640, etc. The medium etc. are accommodated.
Moreover, in order to collect | recover efficiently, it is better to employ | adopt the collection | recovery liquid C which has a fixed blood osmotic pressure, and dextran etc. may be added.

また、細胞ソースとしては、末梢血の他、臍帯血、骨髄液、脂肪組織または胎盤組織を使用してもよい。これらの中で粘性の高いものについては酵素処理などを行い、粘性を低下させて液状化させた後に使用することが望ましい。   In addition to peripheral blood, umbilical cord blood, bone marrow fluid, adipose tissue or placental tissue may be used as the cell source. Of these, those having high viscosity are preferably used after enzymatic treatment or the like to lower the viscosity and liquefy it.

このように構成された本実施形態に係る生体組織補填体の製造装置1の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織補填体の製造装置1を用いて生体組織補填体を製造するには、第1の三方弁7を血液容器3側に接続し、第2の三方弁9をドレインバッグ5側に接続し、血液容器3を細胞捕捉フィルタ2よりも高位に配置する。
The operation of the manufacturing apparatus 1 for a biological tissue filling body according to this embodiment configured as described above will be described below.
In order to manufacture a biological tissue filling body using the biological tissue filling body manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment, the first three-way valve 7 is connected to the blood container 3 side, and the second three-way valve 9 is connected to the drain bag. 5 is connected, and the blood container 3 is disposed higher than the cell trapping filter 2.

これにより、図2に示されるように、血液容器3内に収容されている末梢血Aが、重力により配管内を下降する。末梢血Aとしては、例えば、40cc〜200ccを、20cc/minの滴下速度で下降させるのが好ましい。下降する末梢血Aは、第1の三方弁7を通過して細胞捕捉フィルタ2に入口2a側から供給される。そして、細胞捕捉フィルタ2内を流動する際に、末梢血A内に含有されている血管新生に有効な有核細胞、例えば、単核球細胞が捕捉される。一方、赤血球および血小板Eは細胞捕捉フィルタ2により捕捉されることなく通過して、第2の三方弁9を通過し、配管を介してドレインバッグ5に流入させられる。   As a result, as shown in FIG. 2, the peripheral blood A stored in the blood container 3 descends in the pipe due to gravity. As the peripheral blood A, for example, 40 cc to 200 cc is preferably lowered at a dropping rate of 20 cc / min. The descending peripheral blood A passes through the first three-way valve 7 and is supplied to the cell trapping filter 2 from the inlet 2a side. When flowing through the cell trapping filter 2, nucleated cells that are effective in angiogenesis, for example, mononuclear cells, contained in the peripheral blood A are captured. On the other hand, red blood cells and platelets E pass without being captured by the cell trapping filter 2, pass through the second three-way valve 9, and flow into the drain bag 5 through the piping.

そして、血液容器3内の末梢血Aが十分に細胞捕捉フィルタ2を通過した時点で、第1の三方弁7を回収容器4側に切り替えるとともに、第2の三方弁9をシリンジ6側に切り替えてシリンジ6を加圧する。これにより、シリンジ6内の回収液Cを細胞捕捉フィルタ2の出口2b側から供給する。   When the peripheral blood A in the blood container 3 has sufficiently passed through the cell trapping filter 2, the first three-way valve 7 is switched to the collection container 4 side and the second three-way valve 9 is switched to the syringe 6 side. The syringe 6 is pressurized. Thereby, the collection liquid C in the syringe 6 is supplied from the outlet 2b side of the cell trapping filter 2.

回収容器4内は減圧状態に設定されているので、第1の三方弁7を回収容器4側に切り替えることにより、図3に示されるように、配管を介して細胞捕捉フィルタ2内の液体Cが入口2a側に吸引される。
すなわち、シリンジ6の作動による出口2b側の加圧と回収容器4による入口2a側の減圧とにより、シリンジ6内の回収液Cが細胞捕捉フィルタ2内に出口2b側からスムーズに流入し、細胞捕捉フィルタ2を出口2b側から入口2a側に向かって流動する。これにより、細胞捕捉フィルタ2は逆洗され、細胞捕捉フィルタ2に捕捉されていた血管新生に有効な有核細胞Fが入口2a側から第1の三方弁7を介して回収容器4内に回収液Cとともに流入する。
Since the inside of the collection container 4 is set in a reduced pressure state, the liquid C in the cell trapping filter 2 is connected via a pipe as shown in FIG. 3 by switching the first three-way valve 7 to the collection container 4 side. Is sucked to the inlet 2a side.
That is, the recovery liquid C in the syringe 6 smoothly flows into the cell trapping filter 2 from the outlet 2b side by the pressurization on the outlet 2b side by the operation of the syringe 6 and the pressure reduction on the inlet 2a side by the recovery container 4. The capture filter 2 flows from the outlet 2b side toward the inlet 2a side. Thereby, the cell trapping filter 2 is back-washed, and the nucleated cells F effective for angiogenesis captured by the cell trapping filter 2 are recovered from the inlet 2a side into the recovery container 4 via the first three-way valve 7. It flows with liquid C.

回収容器4内には、生体組織補填材Bが収容されているので、流入してきた血管新生に有効な有核細胞Fが生体組織補填材Bに播種されて付着する。これにより、生体組織補填体が製造されることになる。   Since the biological tissue filling material B is accommodated in the collection container 4, the nucleated cells F effective for angiogenesis that have flowed in are seeded and adhered to the biological tissue filling material B. Thereby, a biological tissue complement is manufactured.

この場合において、本実施形態に係る製造装置1によれば、2つの三方弁7,9を切り替えて、回収液供給手段としてのシリンジ6を操作するだけで、生体組織補填体を製造できる。したがって、きわめて簡易に生体組織補填体を製造することができる。さらに、製造工程において末梢血Aおよび生体組織補填材Bが、全て外気に触れることなく容器3,4および配管内に維持されるので、感染のおそれがなく、無菌的に生体組織補填体を製造することができるという利点がある。   In this case, according to the manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment, it is possible to manufacture a biological tissue filling body by simply switching the two three-way valves 7 and 9 and operating the syringe 6 as the recovery liquid supply means. Therefore, it is possible to manufacture a living tissue complement very easily. Furthermore, since the peripheral blood A and the biological tissue filling material B are all maintained in the containers 3 and 4 and the piping without touching the outside air in the manufacturing process, there is no risk of infection, and the biological tissue filling material is manufactured aseptically. There is an advantage that you can.

また、このようにして製造された生体組織補填体に対し、回収容器4に設けられた接続部4aにシリンジ10を刺して、カルシウムイオンDおよびb−FGFを供給することにより、生体組織補填体に付着した血管新生に有効な有核細胞F、特に、単核球細胞を繊維芽用細胞に変化させることができる。繊維芽用細胞は、間葉系幹細胞と同様の性質を有するので、生体組織補填材Bに生着して成長し、骨芽細胞のような生体組織前駆細胞に分化することができ、生体に埋植された後に早期に生体組織の欠損部を修復可能な生体組織補填体を製造することができる。   Moreover, with respect to the biological tissue filling body manufactured in this way, the syringe 10 is inserted into the connecting portion 4a provided in the collection container 4, and calcium ions D and b-FGF are supplied, whereby the biological tissue filling body. Nucleated cells F, particularly mononuclear cells that are effective for angiogenesis attached to the cells, can be changed to fibroblast cells. Since fibroblast cells have the same properties as mesenchymal stem cells, they can engraft and grow on biological tissue filling material B and can differentiate into biological tissue precursor cells such as osteoblasts. A biological tissue filling body capable of repairing a defect in a biological tissue at an early stage after being implanted can be produced.

次に、本発明の第2の実施形態に係る生体組織補填体の製造方法について、図5〜図9を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織補填体の製造方法は、図1に示された第1の実施形態に係る生体組織補填体の製造装置1と同様の製造装置20を用いて行われるので、構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。なお、第1の実施形態に係る製造装置1における第2の三方弁9および回収液供給手段としてのシリンジ6は不要である。
Next, the manufacturing method of the biological tissue filling body which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated below with reference to FIGS.
Since the manufacturing method of the biological tissue filling body according to the present embodiment is performed using the same manufacturing apparatus 20 as the manufacturing apparatus 1 of the biological tissue filling body according to the first embodiment shown in FIG. Common parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Note that the second three-way valve 9 and the syringe 6 as the recovered liquid supply means in the manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment are unnecessary.

本実施形態に係る製造方法は、血液容器3に収容した末梢血Aを第1の三方弁7を開いて細胞捕捉フィルタ2に供給し、血管新生に有効な有核細胞Fを細胞捕捉フィルタ2に捕捉させるステップS1と、細胞捕捉フィルタ2を通過してドレインバッグ5に収容された赤血球EにカルシウムイオンGまたは0.3〜0.5%生理食塩水を供給するステップS2と、第1の三方弁7を切り替えて、ドレインバッグ5内の液体Hを細胞捕捉フィルタ2の出口2b側から逆方向に細胞捕捉フィルタ2に透過させるステップS3と、細胞捕捉フィルタ2を逆方向に透過した液体F,Hを回収容器4の方向に回収するステップS4と、回収された液体F,Hを回収容器4内の生体組織補填材Bに供給するステップS5とを備えている。   In the manufacturing method according to the present embodiment, the peripheral blood A stored in the blood container 3 is supplied to the cell capture filter 2 by opening the first three-way valve 7, and the nucleated cells F effective for angiogenesis are supplied to the cell capture filter 2. Step S1 for capturing the cells, Step S2 for supplying calcium ions G or 0.3-0.5% physiological saline to the red blood cells E that have passed through the cell trapping filter 2 and are stored in the drain bag 5, and a first step Step S3 for switching the three-way valve 7 to allow the liquid H in the drain bag 5 to pass through the cell trapping filter 2 in the reverse direction from the outlet 2b side of the cell trapping filter 2, and the liquid F passing through the cell trapping filter 2 in the reverse direction , H is collected in the direction of the collection container 4, and step S 5 is provided to supply the collected liquids F and H to the biological tissue filling material B in the collection container 4.

ステップS1において血管新生に有効な有核細胞Fを分離された残りの赤血球Eを多く含む末梢血に、ステップS2においてカルシウムイオンGを供給すると、赤血球Eが破壊されて内部の血漿成分Hがドレインバッグ5内に残る。そして、ステップS3においては、ドレインバッグ5内を加圧して、抽出された血漿成分Hを含む体液を細胞捕捉フィルタ2側に向けて逆流させる。   When calcium ions G are supplied to peripheral blood containing a large amount of remaining red blood cells E from which nucleated cells F effective for angiogenesis are separated in step S1, red blood cells E are destroyed and internal plasma components H are drained. It remains in the bag 5. In step S3, the inside of the drain bag 5 is pressurized, and the body fluid containing the extracted plasma component H is caused to flow back toward the cell capture filter 2 side.

あるいは、ドレインバッグ5を細胞捕捉フィルタ2よりも高位に配置して、重力により血漿成分Hを含む体液を細胞捕捉フィルタ2の出口2b側から入口2a側に向かって流動させる。これにより、血漿成分Hを含む体液の流動により、細胞捕捉フィルタ2に捕捉されていた血管新生に有効な有核細胞Fが細胞捕捉フィルタ2から剥離され、血漿成分Hを含む体液とともに入口2a側から流出する。第1の三方弁7は、回収容器4側に接続するように切り替えられているので、ステップS4により、血漿成分Hと血管新生に有効な有核細胞Fとを含む体液が回収容器4内に回収される。   Alternatively, the drain bag 5 is disposed at a higher position than the cell trapping filter 2, and the body fluid containing the plasma component H is caused to flow from the outlet 2b side to the inlet 2a side of the cell trapping filter 2 by gravity. Thus, the nucleated cells F effective for angiogenesis that have been captured by the cell capture filter 2 are separated from the cell capture filter 2 by the flow of the body fluid containing the plasma component H, and the inlet 2a side together with the body fluid containing the plasma component H Spill from. Since the first three-way valve 7 is switched so as to be connected to the collection container 4 side, a body fluid containing the plasma component H and the nucleated cells F effective for angiogenesis is placed in the collection container 4 in step S4. Collected.

回収容器4内には生体組織補填材Bが収容されているので、血管新生に有効な有核細胞Fが血漿成分Hとともに生体組織補填材Bに播種される。血漿成分Hは、有核細胞Fの生着性を向上するので、生体組織補填材B上における有核細胞Fの成長が促進される。また、ドレインバッグ5に加えるカルシウムイオンGの濃度を、回収容器4内に流入した液体F,H内にカルシウムイオンGが残存するように設定しておくことにより、カルシウムイオンGを単核球細胞に作用させて繊維芽様細胞に変化させることができる。   Since the biological tissue filling material B is accommodated in the collection container 4, nucleated cells F effective for angiogenesis are seeded on the biological tissue filling material B together with the plasma component H. Since the plasma component H improves the engraftment property of the nucleated cell F, the growth of the nucleated cell F on the biological tissue filling material B is promoted. Further, by setting the concentration of calcium ions G added to the drain bag 5 so that the calcium ions G remain in the liquids F and H that have flowed into the collection container 4, the calcium ions G are converted into mononuclear cells. Can be changed into fibroblast-like cells.

なお、本実施形態に係る生体組織補填体の製造方法によれば、血漿成分Hを含む液体で細胞捕捉フィルタ2を逆洗することとしたが、これに代えて、ドレインバッグ5内に得られた血漿成分Hを多く含む液体を遠心分離して、多血小板血漿(PRP)あるいは貧血小板血漿(PPP)を得、これを細胞Fに添加することにしてもよい。   In addition, according to the manufacturing method of the biological tissue filling body which concerns on this embodiment, although it decided to backwash the cell capture filter 2 with the liquid containing the plasma component H, it replaces with this and is obtained in the drain bag 5. The liquid containing a large amount of plasma component H may be centrifuged to obtain platelet-rich plasma (PRP) or poor platelet plasma (PPP), which may be added to the cells F.

なお、本実施形態においては、血管新生に有効な単核球細胞等の細胞Fを細胞捕獲フィルタ2により捕獲した後、逆洗により剥離させ、生体組織補填材Bに播種することとしたが、単核球細胞Fの用途は、骨や軟骨の治療の他、樹状細胞を用いた癌治療にも用いられる。   In the present embodiment, the cells F such as mononuclear cells effective for angiogenesis are captured by the cell capture filter 2 and then separated by backwashing and seeded on the biological tissue filling material B. The use of the mononuclear cell F is used not only for bone and cartilage treatment but also for cancer treatment using dendritic cells.

末梢血から得られた単核球細胞を、貪食白血球機能の亢進作用を持つサイトカインであるGM−CSFおよびIL−4を添加した培地中で培養すると、樹状細胞に分化させることができる。これに癌細胞から抽出したタンパク質を貪食させると、取り込まれた癌抗原タンパク質が細胞内で分断されて異常ペプチドを生じ、抗原として樹状細胞表面に提示される。   Mononuclear cells obtained from peripheral blood can be differentiated into dendritic cells when cultured in a medium supplemented with GM-CSF and IL-4, which are cytokines that enhance phagocytic leukocyte function. When the protein extracted from the cancer cell is phagocytosed, the incorporated cancer antigen protein is fragmented in the cell to produce an abnormal peptide, which is presented as an antigen on the surface of the dendritic cell.

この樹状細胞を患者に戻すことにより、体内で癌細胞に対する特異的なCTL(細胞傷害性Tリンパ球)が誘導され治療効果が得られる。
このことを応用し、回収容器4には生体組織補填材Bではなく、GM−CSFおよびIL−4を添加した培地を入れておき、細胞捕捉フィルタ2で捕捉した有核細胞Fを流入させる。これを培養することで樹状細胞を無菌的に得ることができ、患者に戻して癌治療を行うことが可能となる。
By returning the dendritic cells to the patient, a specific CTL (cytotoxic T lymphocyte) for cancer cells is induced in the body, and a therapeutic effect is obtained.
By applying this, the collection container 4 is not filled with the biological tissue filling material B but a medium supplemented with GM-CSF and IL-4 is placed, and the nucleated cells F captured by the cell capture filter 2 are allowed to flow. By culturing this, dendritic cells can be obtained aseptically and returned to the patient for cancer treatment.

本発明の一実施形態に係る生体組織補填体の製造装置を示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing the manufacturing device of the living body tissue filling object concerning one embodiment of the present invention. 図1の製造装置の作用を説明する図であり、細胞捕捉フィルタに有核細胞を捕捉させるステップを示す図である。It is a figure explaining the effect | action of the manufacturing apparatus of FIG. 1, and is a figure which shows the step which makes a cell capture filter capture | acquire a nucleated cell. 図1の製造装置の作用を説明する図であり、細胞捕捉フィルタに捕捉された有核細胞を回収容器内の生体組織補填材に播種するステップを説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the manufacturing apparatus of FIG. 1, and is a figure explaining the step which seed | inoculates the nucleated cell capture | acquired by the cell capture filter on the biological tissue filling material in a collection container. 図1の製造装置の作用を説明する図であり、回収容器内の生体組織補填材にカルシウムイオンおよびサイトカインを供給するステップを説明する図であるIt is a figure explaining the effect | action of the manufacturing apparatus of FIG. 1, and is a figure explaining the step which supplies a calcium ion and cytokine to the biological tissue supplementary material in a collection container. 本発明の第2の実施形態に係る生体組織補填体の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the biological tissue complement body which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図5の製造方法において、細胞捕捉フィルタに有核細胞を捕捉させるステップを示す図である。In the manufacturing method of FIG. 5, it is a figure which shows the step which makes a cell capture filter capture | acquire a nucleated cell. 図5の製造方法において、ドレインバッグに収容された赤血球を多く含む体液にカルシウムイオンを添加するステップを示す図である。In the manufacturing method of FIG. 5, it is a figure which shows the step which adds a calcium ion to the bodily fluid which contains many red blood cells accommodated in the drain bag. 図7のドレインバッグを加圧して、体液を細胞捕捉フィルタに逆流させるステップを示す図である。It is a figure which shows the step which pressurizes the drain bag of FIG. 7 and makes body fluid flow backward to a cell capture filter. 図8の細胞捕捉フィルタを逆流した細胞および体液を生体組織補填材に供給するステップを示す図である。It is a figure which shows the step which supplies the cell and body fluid which flowed back the cell capture filter of FIG. 8 to a biological tissue filling material.

符号の説明Explanation of symbols

A 末梢血
B 生体組織補填材
C 回収液
1,20 製造装置
2 細胞捕捉フィルタ
3 血液容器
4 回収容器
5 ドレインバッグ
6 シリンジ(回収液供給手段)
7 第1の切替弁
8 第2の切替弁
A Peripheral blood B Biological tissue filling material C Collection liquid 1,20 Production device 2 Cell capture filter 3 Blood container 4 Collection container 5 Drain bag 6 Syringe (collection liquid supply means)
7 First switching valve 8 Second switching valve

Claims (7)

赤血球および血小板を捕捉せず血管新生に有効な有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタと、
該細胞捕捉フィルタの入口側に、第1の切替弁を介して接続され、細胞ソースを収容した細胞ソース容器および生体組織補填材を収容した回収容器と、
前記細胞捕捉フィルタの出口側に、第2の切替弁を介して接続され、前記細胞捕捉フィルタを透過した赤血球および血小板を収容するドレインバッグおよび回収液を供給する回収液供給手段とを備える生体組織補填体の製造装置。
A cell capture filter that captures nucleated cells that are effective in angiogenesis without capturing red blood cells and platelets;
A cell source container containing a cell source and a collection container containing a biological tissue filling material connected to the inlet side of the cell capture filter via a first switching valve;
A biological tissue provided on the outlet side of the cell trapping filter via a second switching valve and having a drain bag for storing red blood cells and platelets that have passed through the cell trapping filter and a recovery fluid supply means for supplying a recovery fluid Complement body manufacturing equipment.
前記回収容器が減圧されている請求項1に記載の生体組織補填体の製造装置。   The apparatus for manufacturing a biological tissue filling body according to claim 1, wherein the recovery container is decompressed. 前記回収容器に、カルシウムイオンおよびサイトカイン用の注入口が設けられている請求項1に記載の生体組織補填体の製造装置。   The apparatus for producing a body tissue complement according to claim 1, wherein the recovery container is provided with injection ports for calcium ions and cytokines. 前記サイトカインがb−FGFである請求項3に記載の生体組織補填体の製造装置。   The apparatus for producing a body tissue complement according to claim 3, wherein the cytokine is b-FGF. 前記細胞ソースが、末梢血、臍帯血、骨髄液、脂肪組織または胎盤組織のいずれかである請求項1から請求項4のいずれかに記載の生体組織補填体の製造装置。   The apparatus for producing a biological tissue complement according to any one of claims 1 to 4, wherein the cell source is peripheral blood, umbilical cord blood, bone marrow fluid, adipose tissue, or placental tissue. 赤血球および血小板を捕捉せず血管新生に有効な有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタに細胞ソースを透過させるステップと、
前記細胞捕捉フィルタを透過した赤血球にカルシウムイオンを供給するステップと、
カルシウムイオンの供給により得られた液体を前記細胞捕捉フィルタに逆方向から透過させるステップと、
該細胞透過フィルタを逆方向に透過した液体を回収するステップと、
回収された液体を生体組織補填材に供給するステップとを備える生体組織補填体の製造方法。
Passing the cell source through a cell capture filter that captures nucleated cells that are effective in angiogenesis without capturing red blood cells and platelets;
Supplying calcium ions to red blood cells that have passed through the cell capture filter;
Allowing the liquid obtained by supplying calcium ions to pass through the cell capture filter from the opposite direction;
Recovering the liquid that has passed through the cell permeation filter in the reverse direction;
And a step of supplying the recovered liquid to the biological tissue filling material.
前記細胞ソースが、末梢血、臍帯血、骨髄液、脂肪組織または胎盤組織のいずれかである請求項6に記載の生体組織補填体の製造方法。   The method for producing a biological tissue complement according to claim 6, wherein the cell source is any one of peripheral blood, umbilical cord blood, bone marrow fluid, adipose tissue, and placental tissue.
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