JP2021112334A - Cell transplantation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細胞群を移植する細胞移植装置に関する。 The present invention relates to a cell transplantation device for transplanting a group of cells.
生体から採取した細胞を培養することにより得られた細胞群を、生体の皮内や皮下へ移植する技術が開発されている。例えば、毛を作り出す器官である毛包の形成に寄与する細胞群を精製し、この細胞群を皮内へ移植することによって、毛髪を再生させることが試みられている。 A technique for transplanting a group of cells obtained by culturing cells collected from a living body into the skin or subcutaneously of the living body has been developed. For example, attempts have been made to regenerate hair by purifying a group of cells that contribute to the formation of hair follicles, which are organs that produce hair, and transplanting this group of cells into the skin.
毛包は、上皮系細胞と間葉系細胞との相互作用により形成される。毛髪の良好な再生には、移植された細胞群が、正常な組織構造を有して良好な毛髪の形成能力を有する毛包となることが望ましい。そこで、こうした毛包を形成可能な細胞群の製造方法について、様々な研究開発が行われている(例えば、特許文献1〜3を参照)。
Hair follicles are formed by the interaction of epithelial cells and mesenchymal cells. For good hair regeneration, it is desirable that the transplanted cell population be a hair follicle having a normal tissue structure and good hair forming ability. Therefore, various studies and developments have been carried out on a method for producing a cell group capable of forming such hair follicles (see, for example,
細胞群を生体内に移植する細胞移植装置は、細胞群を含む移植物を吸引によって針状部の筒内に充填する。細胞移植装置は、針状部を先端から生体内に挿入した後に、移植物を排出する。これによって、細胞移植装置は、生体内に移植物を配置する。 A cell transplant device for transplanting a cell group into a living body fills a needle-shaped tube with a transplant containing the cell group by suction. The cell transplant device ejects the transplant after inserting the needle-shaped portion into the living body from the tip. As a result, the cell transplant device places the transplant in vivo.
一方、細胞群が吸引によって針状部に充填される際に、および細胞群が針状部に保持される際に、針状部の内壁と細胞群とが衝突する恐れがある。そして、針状部の内壁と細胞群とが衝突した際に、細胞群にかかる負荷が高まり、細胞群の活性が失われる可能性がある。 On the other hand, when the cell group is filled in the needle-shaped portion by suction and when the cell group is held in the needle-shaped portion, the inner wall of the needle-shaped portion may collide with the cell group. Then, when the inner wall of the needle-shaped portion collides with the cell group, the load applied to the cell group increases, and the activity of the cell group may be lost.
本発明の目的は、細胞群の活性が低下することを抑制可能にした細胞移植装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cell transplantation apparatus capable of suppressing a decrease in the activity of a cell group.
上記課題を解決するための細胞移植装置は、生体内に移植物を配置するための細胞移植装置であって、筒状を有した針状部と、前記針状部の筒内に位置する保持部であって、前記針状部の開口から吸引された移植物に含まれる細胞群を保持する前記保持部と、を備え、前記保持部は、前記針状部の開口と対向する部分に前記針状部よりも低い剛性を有する。 The cell transplantation device for solving the above-mentioned problems is a cell transplantation device for arranging a transplant in a living body, and has a needle-shaped portion having a tubular shape and a holding located in the cylinder of the needle-shaped portion. The holding portion is provided with a holding portion that holds a group of cells contained in a transplant that has been sucked from the opening of the needle-shaped portion, and the holding portion is located at a portion facing the opening of the needle-shaped portion. It has lower rigidity than the needle-shaped part.
上記構成によれば、針状部よりも低い剛性を有した保持部が、針状部の筒内において細胞群を保持するため、保持部よりも高い剛性を有した針状部の内壁と移植物とが接触することを抑制して、針状部の筒内に保持された細胞群の活性が低下することを抑制することが可能となる。 According to the above configuration, since the holding portion having a lower rigidity than the needle-shaped portion holds the cell group in the cylinder of the needle-shaped portion, the inner wall of the needle-shaped portion having a higher rigidity than the holding portion is transplanted. It is possible to suppress contact with an object and suppress a decrease in the activity of the cell group held in the tube of the needle-shaped portion.
上記細胞移植装置において、前記保持部は、前記針状部の延出方向に沿う支持部と、前記支持部の先端に位置し、かつ、前記支持部よりも低い剛性を有して前記細胞群を保持する接触部と、を備えてもよい。 In the cell transplantation device, the holding portion is located at a support portion along the extending direction of the needle-shaped portion and at the tip of the support portion, and has lower rigidity than the support portion. May be provided with a contact portion for holding the.
上記構成によれば、支持部よりも低い剛性を有した接触部と細胞群とが接触するため、細胞群に与える負荷を軽減することが可能となる。さらに、接触部よりも高い剛性を有した支持部が接触部を支持するため、針状部の内部において接触部の位置を安定させることが可能ともなる。 According to the above configuration, since the contact portion having a rigidity lower than that of the support portion and the cell group come into contact with each other, it is possible to reduce the load applied to the cell group. Further, since the support portion having higher rigidity than the contact portion supports the contact portion, the position of the contact portion can be stabilized inside the needle-shaped portion.
上記細胞移植装置において、前記支持部は、前記針状部の延出方向に沿う筒状を有し、かつ、筒内を吸引される筒状支持部であり、前記接触部は、前記支持部の先端開口において前記支持部の周方向の全体にわたる環状を有してもよい。 In the cell transplantation device, the support portion has a tubular shape along the extending direction of the needle-shaped portion, and is a tubular support portion that is sucked into the cylinder, and the contact portion is the support portion. The tip opening of the support portion may have an annular shape over the entire circumferential direction of the support portion.
上記構成によれば、筒状支持部の先端開口に周方向の全体にわたる環状の接触部が位置するため、接触部と細胞群とを接触しやすくすること、ひいては、接触部と細胞群との接触を通じて細胞群の活性低下を抑制することの実効性を高めることが可能ともなる。 According to the above configuration, since the annular contact portion extending in the circumferential direction is located at the tip opening of the tubular support portion, it is possible to facilitate the contact between the contact portion and the cell group, and by extension, the contact portion and the cell group. It is also possible to enhance the effectiveness of suppressing the decrease in the activity of the cell group through contact.
上記細胞移植装置において、前記支持部は、前記針状部の延出方向に沿う柱状を有し、かつ、前記針状部との隙間を吸引される柱状支持部であり、前記接触部は、前記支持部の先端面の全体を覆ってもよい。 In the cell transplantation device, the support portion is a columnar support portion that has a columnar shape along the extending direction of the needle-shaped portion and is attracted to the gap with the needle-shaped portion, and the contact portion is a columnar support portion. The entire tip surface of the support portion may be covered.
上記構成によれば、柱状支持部の先端面の全体が接触部によって覆われるため、接触部と細胞群との接触を通じて細胞群の活性低下を抑制することの実効性を高めることが可能ともなる。 According to the above configuration, since the entire tip surface of the columnar support portion is covered by the contact portion, it is possible to enhance the effectiveness of suppressing the decrease in the activity of the cell group through the contact between the contact portion and the cell group. ..
上記細胞移植装置において、前記接触部は、前記針状部の延出方向に沿って、前記針状部の内部と、前記針状部の開口から突き出た位置との間を、前記針状部に対して相対的に移動可能に構成されてもよい。 In the cell transplantation device, the contact portion is formed between the inside of the needle-shaped portion and a position protruding from the opening of the needle-shaped portion along the extending direction of the needle-shaped portion. It may be configured to be relatively movable with respect to.
上記構成によれば、針状部の先端よりも接触部が突き出ることによって、接触部による細胞群の保持が容易ともなる。また、針状部の内部に接触部が位置することによって、細胞群の保護が可能ともなる。そして、針状部が生体に差し込まれた後に、針状部の先端よりも接触部が突き出ることによって、生体に細胞群を配置することが容易ともなる。 According to the above configuration, the contact portion protrudes from the tip of the needle-shaped portion, so that the contact portion can easily hold the cell group. Further, by locating the contact portion inside the needle-shaped portion, it is possible to protect the cell group. Then, after the needle-shaped portion is inserted into the living body, the contact portion protrudes from the tip of the needle-shaped portion, so that the cell group can be easily arranged in the living body.
上記細胞移植装置において、前記接触部を構成する材料は、シリコーン、ポリスチレン、およびポリN−イソプロピルアクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも1種である。 In the cell transplantation apparatus, the material constituting the contact portion is at least one selected from the group consisting of silicone, polystyrene, and poly N-isopropylacrylamide.
上記構成によれば、接触部を構成する材料が、シリコーン、ポリスチレン、およびポリN−イソプロピルアクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも1種であるため、移植物の活性が低下することを抑制するという効果を得ることの実効性を高めることが可能となる。 According to the above configuration, since the material constituting the contact portion is at least one selected from the group consisting of silicone, polystyrene, and poly N-isopropylacrylamide, the effect of suppressing a decrease in the activity of the transplant is suppressed. It is possible to increase the effectiveness of obtaining.
(第1実施形態)
図1から図7を参照して、細胞移植装置の第1実施形態について説明する。
[移植対象]
本実施形態の細胞移植装置は、生体内に移植物を移植するために用いられる。移植物は、生体に移植される細胞群と、細胞群を保護するための保護液とを含む。移植物が移植される対象部位は、例えば、皮内、および皮下の少なくとも一方、あるいは、臓器などの組織内である。
(First Embodiment)
A first embodiment of the cell transplantation apparatus will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
[Transplant target]
The cell transplantation device of the present embodiment is used for transplanting a transplant into a living body. The transplant contains a group of cells to be transplanted into a living body and a protective solution for protecting the group of cells. The target site to which the transplant is transplanted is, for example, intradermally and at least one subcutaneously, or in a tissue such as an organ.
細胞群は、凝集された複数の細胞の集合体でもよいし、細胞間結合により結合した複数の細胞の集合体でもよいし、分散した複数の細胞から構成されてもよい。細胞群を構成する細胞は、未分化の細胞でもよいし、分化が完了した細胞でもよいし、未分化の細胞と分化した細胞との両方を含んでもよい。細胞群は、例えば、スフェロイドである細胞塊、原基、組織、器官、オルガノイド、ミニ臓器などである。 The cell group may be an aggregate of a plurality of aggregated cells, an aggregate of a plurality of cells bound by cell-cell binding, or may be composed of a plurality of dispersed cells. The cells constituting the cell group may be undifferentiated cells, cells that have been completely differentiated, or may contain both undifferentiated cells and differentiated cells. The cell group is, for example, a cell mass that is a spheroid, a primordium, a tissue, an organ, an organoid, a mini-organ, or the like.
細胞群は、対象部位に配置されることによって生体における組織形成に作用する能力を有する。細胞群の一例は、幹細胞性を有する細胞を含んだ細胞凝集体である。細胞群の一例は、皮内または皮下に配置されることによって、発毛、または育毛に寄与する。こうした細胞群は、毛包器官として機能する能力、毛包器官へ分化する能力、毛包器官の形成を誘導あるいは促進する能力、毛包における毛の形成を誘導あるいは促進する能力などを有する。こうした細胞群は、色素細胞もしくは色素細胞に分化する幹細胞などのように、毛色の制御に寄与する細胞を含んでもよいし、血管系細胞を含んでもよい。 A group of cells has the ability to act on tissue formation in a living body by being placed at a target site. An example of a cell group is a cell aggregate containing cells having stem cell properties. An example of a cell group contributes to hair growth or hair growth by being placed intradermally or subcutaneously. These cell groups have the ability to function as hair follicle organs, differentiate into hair follicle organs, induce or promote the formation of hair follicle organs, and induce or promote the formation of hair in hair follicles. Such cell groups may include cells that contribute to the control of coat color, such as pigment cells or stem cells that differentiate into pigment cells, or may include vasculature cells.
本実施形態における細胞群は、原始的な器官原基である。器官原基は、間葉系細胞と上皮系細胞とを含む。器官原基は、毛包器官に分化する毛包原基や、肝臓の原基、腎臓原基や膵臓原基、神経系の原基細胞や、血管系の原基細胞などである。毛包原基は、毛乳頭などの間葉組織に由来する間葉系細胞と、バルジ領域や毛球基部などに位置する上皮組織に由来する上皮系細胞とを、所定の条件で混合培養することによって形成される。ただし、毛包原基の製造方法は、上述の例に限定されない。毛包原基の製造に用いられる間葉系細胞と上皮系細胞との由来もまた限定されず、これらの細胞は、毛包器官由来の細胞であってもよいし、毛包器官とは異なる器官由来の細胞であってもよいし、多能性幹細胞から誘導された細胞であってもよい。 The cell group in this embodiment is a primitive organ primordium. Organ primordia include mesenchymal cells and epithelial cells. Organ primordiums include hair follicle primordiums that differentiate into hair follicle organs, liver primordiums, kidney primordia and pancreatic primordiums, nervous system primordia, and vascular primordia. The hair follicle primordium is a mixture of mesenchymal cells derived from mesenchymal tissue such as the hair papilla and epithelial cells derived from epithelial tissue located in the bulge region or the base of the hair bulb under predetermined conditions. Formed by However, the method for producing the hair follicle primordium is not limited to the above-mentioned example. The origin of the mesenchymal cells and epithelial cells used in the production of hair follicle primordia is also not limited, and these cells may be derived from the hair follicle organ or are different from the hair follicle organ. It may be an organ-derived cell or a cell derived from a pluripotent stem cell.
なお、細胞群は、発毛、または育毛に寄与する細胞群でなくてもよく、皮内、および皮下の少なくとも一方、あるいは、臓器などの組織に配置されることによって、所望の効果を発揮する細胞群であってもよい。例えば、皮膚領域に移植される細胞群は、皮膚における皺の解消や保湿状態の改善などのように、美容用途での効果を発揮する細胞群であってもよい。 The cell group does not have to be a cell group that contributes to hair growth or hair growth, and exerts a desired effect by being arranged in at least one of the skin and subcutaneously, or in a tissue such as an organ. It may be a cell group. For example, the cell group transplanted to the skin region may be a cell group that exerts an effect in cosmetic applications such as elimination of wrinkles in the skin and improvement of a moisturizing state.
保護液は、細胞の生存を阻害し難い液体であればよく、また、生体に注入された場合に生体に与える影響の小さい液体であることが好ましい。例えば、保護液は、生理食塩水、ワセリンや化粧水などの皮膚を保護する液体、あるいは、これらの液体の混合物である。保護液は、細胞培養用の培地であってもよいし、培地から交換された液体であってもよい。保護液は、栄養成分などの添加成分を含んでいてもよい。さらに、細胞群と保護液とを含む液状体は、低粘度の流体、あるいは、高粘度の流体であってもよい。 The protective liquid may be any liquid that does not easily inhibit the survival of cells, and is preferably a liquid that has little effect on the living body when injected into the living body. For example, the protective solution is a saline solution, a skin-protecting liquid such as petrolatum or a lotion, or a mixture of these liquids. The protective solution may be a medium for cell culture or a liquid exchanged from the medium. The protective solution may contain additive components such as nutritional components. Further, the liquid material containing the cell group and the protective liquid may be a low-viscosity fluid or a high-viscosity fluid.
[細胞移植装置]
図1が示すように、細胞移植装置100は、1つの方向に沿って延びる針状部10と、針状部10の内側に位置し、移植物を保持する保持部20と、針状部10と保持部20とを相対的に動かすため駆動部30とを備えている。
[Cell transplant device]
As shown in FIG. 1, the
針状部10は、筒状を有する。針状部10の先端部は、生体における対象部位を刺すことの可能な形状、および剛性を有していれば、その他の形状は特に限定されない。針状部10は、例えば、円筒状に延び、針状部10の先端部は、円筒をその延在方向に対して斜めに切断した形状を有して尖っている。針状部10を構成する材料は、金属、合金、あるいは樹脂である。
The needle-shaped
図2が示すように、保持部20は、針状部10の内側に位置する筒状の筒状支持部21と、筒状支持部21の先端に位置する接触部22とを備える。筒状支持部21は、針状部10の延在方向に沿って延びる形状を有する。針状部10の内周面と筒状支持部21の外周面との間には、針状部10の延在方向に沿って筒状支持部21が動くことが可能な程度の隙間が空いている。筒状支持部21は、筒状支持部21の先端部が針状部10の先端部の開口11から突き出ない位置と、筒状支持部21の先端部が開口11から突き出して針状部10の外部に出ている位置との間で移動する。
As shown in FIG. 2, the holding
筒状支持部21は、筒状支持部21における筒内の吸引と、筒状支持部21における筒内の加圧とを行うための駆動部30に接続されている。駆動部30は、筒状支持部21の筒内を吸引して保持部20に向けて移植物を吸引する。駆動部30は、筒状支持部21の筒内に空気を送り込んで保持部20から移植物を離間させる。筒状支持部21の内径は、移植物を引き寄せるために十分な吸引力を発揮できる程度に大きいことが好ましく、細胞群が筒状支持部21の筒内に入り込まない程度の大きさであることが好ましい。
The
接触部22は、筒状支持部21の先端開口において全周にわたる環状を有する。接触部22は、筒状支持部21の先端部が針状部10の開口11から突き出ない位置において、保持部20のなかで針状部10の開口11と対向する部分である。針状部10の開口11と対向する部分は、針状部10の内側において針状部10の開口11に臨む部分である。言い換えれば、保持部20のなかで針状部10の開口11と対向する部分は、保持部20の針状部10の開口11から吸引された細胞群が接触しやすい保持部20の部分である。針状部10の内周面と接触部22の外周面との間には、針状部10の延在方向に沿って接触部22が動くことが可能な程度の隙間が空いている。接触部22の内径は、細胞群の全体が接触部22の内側に入り込まない程度の大きさを有する。接触部22の内径は、移植物を引き寄せるために十分な吸引力を発揮できる程度に大きい。接触部22は、保持部20に向けて引き寄せられた細胞群を保持して、筒状支持部21の先端から基端に向けて細胞群が移動することを抑制する。
The
筒状支持部21を構成する材料は、金属、合金、あるいは樹脂である。接触部22を構成する材料は、針状部10を構成する材料よりも低い剛性である低いゴム硬度を有する。また、接触部22を構成する材料は、筒状支持部21を構成する材料よりも低いゴム硬度を有することが好ましい。接触部22は、細胞群を保持する際に、細胞群に過度な負担をかけない材質であればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、シクロオレフィンポリマー、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、およびポリN−イソプロピルアクリルアミドからなる群から選ばれる1種以上である。
The material constituting the
なお、ゴム硬度の測定方法は、JIS K 6253に準拠した方法によって得られる。測定方法に用いられるデュロメータは、押込み深さを読み取ることが可能である支持機構が組み込まれている。支持機構は、試料への1秒以内での押込み深さ、すなわち、押針高さが最大であり、押針の変位が0であるときを0ポイントとし、押込み高さが0であるときを100ポイントとし、0ポイントと100ポイントとの間に等間隔に目盛りが設けられている。一例として、筒状支持部21を構成する材料であるSUS304の試験片における測定値は100ポイントであり、接触部22を構成する材料であるシリコーン樹脂の試験片における測定値は50ポイントである。
The rubber hardness is measured by a method based on JIS K 6253. The durometer used in the measuring method incorporates a support mechanism capable of reading the indentation depth. The support mechanism sets 0 points when the pushing depth to the sample within 1 second, that is, when the pushing needle height is maximum and the displacement of the pushing needle is 0, and when the pushing height is 0. It is set to 100 points, and scales are provided at equal intervals between 0 points and 100 points. As an example, the measured value of the test piece of SUS304, which is the material constituting the
接触部22は、細胞群を保持可能な形状であればよい。接触部22は、筒状支持部21における周方向の全体にわたって位置してもよいし、筒状支持部21における周方向の一部のみに位置してもよい。接触部22が有する形状は、筒状支持部21の中心軸を通る断面において円状を有した円環状であってもよいし、筒状支持部21の先端から基端に向けて内径が縮径した環状であってもよい。細胞群が球体と見なされる場合には、接触部22が半球状に窪んだ形状を有することが好ましい。接触部22のなかで細胞群と接触する部分が多いほど、細胞群の単位面積当たりにかかる圧力を小さくすることが可能である。接触部22の表面は、針状部10の内周面よりも円滑であることが好ましく、筒状支持部21の内周面よりも円滑であることが好ましい。
The
例えば、細胞群が、発毛または育毛に寄与する細胞群であって、細胞凝集体などの細胞の集合体である場合、この細胞群を球体に近似したときの当該球体の直径、すなわち、細胞群に外接する最小の球の直径は、0.1mm以上1mm以下である。この場合、筒状支持部21の内径di2は、例えば、0.05mm以上1.1mm以下の範囲から選択され、針状部10の内径di1は、例えば、0.2mm以上1.5mm以下の範囲から選択される。
For example, when a cell group is a group of cells that contributes to hair growth or hair growth and is an aggregate of cells such as cell aggregates, the diameter of the sphere when this cell group is approximated to a sphere, that is, cells The diameter of the smallest sphere circumscribing the group is 0.1 mm or more and 1 mm or less. In this case, the inner diameter di2 of the
また、他の例としては、細胞群の上記近似直径が0.1mm以上0.2mm以下である場合、筒状支持部21の内径di2が0.10mm、筒状支持部21の外径do2が0.20mm、針状部10の内径di1が0.22mm、針状部10の外径do1が0.4mmである。この場合、針状部10としては、27Gの注射針が用いられる。
As another example, when the approximate diameter of the cell group is 0.1 mm or more and 0.2 mm or less, the inner diameter di2 of the
また、他の例としては、細胞群の上記近似直径が0.2mm以上0.3mm以下である場合、筒状支持部21の内径di2が0.17mm、筒状支持部21の外径do2が0.36mm、針状部10の内径di1が0.40mm、針状部10の外径do1が0.5mmである。この場合、針状部10としては、25Gの注射針が用いられる。
As another example, when the approximate diameter of the cell group is 0.2 mm or more and 0.3 mm or less, the inner diameter di2 of the
接触部22の外径は、筒状支持部21の外径do2以上であってもよいし、筒状支持部21の外径do2よりも小さくてもよいが、筒状支持部21の外径do2と等しい、もしくは筒状支持部21の外径do2よりも大きいことが好ましい。また、接触部22の内径は、筒状支持部21の内径より大きくてよいし、小さくてもよいが、筒状支持部21の内径di2と等しいか小さいことが好ましい。接触部22の内径が筒状支持部21の内径di2よりも小さいことは、移植物の中心部を接触部22によって保持する確率を高めることが可能である。
The outer diameter of the
[細胞移植方法]
細胞移植装置100を用いた細胞移植方法を説明する。
図3が示すように、移植前において、細胞群Cgは、培養容器等のトレイ50に保護液Plと共に保持されている。例えば、図3が示すように、細胞群Cgは、トレイ50が有する凹部51に入れられている。そして、トレイ50内において、凹部51の内部と凹部51上の領域の全体に、保護液Plが入れられている。トレイ50における細胞群Cgと保護液Plとの保持態様は、凹部51を含むトレイ50内の全域に保護液Plが保持され、凹部51に細胞群Cgが保持される形態に限らず、例えば、トレイ50が有する平面上に細胞群Cgと保護液Plとが配置されていてもよい。
[Cell transplantation method]
A cell transplantation method using the
As shown in FIG. 3, before transplantation, the cell group Cg is held in a
保護液Plは、細胞の生存を阻害し難い液体であればよく、また、生体に注入された場合に生体に与える影響の小さい液体であることが好ましい。例えば、保護液Plは、生理食塩水、ワセリンや化粧水等の皮膚を保護する液体、あるいは、これらの液体の混合物である。保護液Plは、栄養成分等の添加成分を含んでいてもよい。また、トレイ50が培養容器であって、細胞群Cgがトレイ50にて培養される場合、保護液Plは、細胞の培養のための培地であってもよいし、培地から交換された液体であってもよい。細胞群Cgと保護液Plとを含む液状体は、低粘度の流体、あるいは、高粘度の流体であり得る。
The protective liquid Pl may be any liquid that does not easily inhibit the survival of cells, and is preferably a liquid that has a small effect on the living body when injected into the living body. For example, the protective liquid Pl is a liquid that protects the skin such as physiological saline, petrolatum, and a lotion, or a mixture of these liquids. The protective liquid Pl may contain an additive component such as a nutritional component. When the
針状部10に細胞群Cgを取り込むことに際して、細胞移植装置100は、接触部22が、針状部10の先端部の開口11から突き出した状態とされる。そして、保護液Plのなかの細胞群Cgに、接触部22が近づけられ、筒状支持部21の内部が吸引される。これにより、図4が示すように、細胞群Cgが接触部22に引き寄せられ、細胞群Cgが接触部22に保持される。その後、図5が示すように、針状部10に対して筒状支持部21が動かされることによって、接触部22が針状部10の内部に引き込まれ、これに伴って、細胞群Cgも針状部10の内部に収容される。細胞群Cgは保護液Plと共に取り込まれ、針状部10の内部において、細胞群Cgの周囲に保護液Plが位置する。
When the cell group Cg is taken into the needle-shaped
細胞群Cgを針状部10に収容した細胞移植装置100は、生体の皮膚Skにおける対象部位に運ばれて、図6が示すように、針状部10が対象部位に刺される。このとき、細胞群Cgおよび接触部22が針状部10の内部に収容されているため、細胞移植装置100の先端には針状部10の先端部が位置する。針状部10の先端部は生体に刺さりやすい形状を有しているため、細胞移植装置100は対象部位に円滑に進入できる。
The
針状部10の先端部が対象部位に進入すると、図7が示すように、筒状支持部21に対して針状部10が基端側に引かれる。すなわち、筒状支持部21および接触部22に保持された細胞群Cgの位置は変わらずに、針状部10が対象部位から抜かれる方向に後退させられる。これにより、針状部10の開口11から細胞群Cgと接触部22とが突き出た状態となり、結果として、対象部位の内部において、針状部10の先端部が位置していた空間に、細胞群Cgと接触部22とが配置される。細胞群Cgと周囲の組織との接触などに起因して細胞群Cgの保持が解除され、細胞群Cgが接触部22から離れて対象部位に配置される。なお、細胞群Cgの保持の解除を補助するために、筒状支持部21の内部が加圧されてもよい。その後、針状部10および筒状支持部21は、対象部位から引き抜かれる。
When the tip of the needle-shaped
この際、接触部22が針状部10の開口11から突き出た状態となるように、筒状支持部21が針状部10に対して移動するため、細胞群Cgが接触部22に保持されつつ、細胞群Cgが針状部10の外に出て対象部位に配置される。例えば、保護液Plなどの液体の流れのみによって細胞群Cgを対象部位に配置しようとする場合、生体の組織内では細胞が密に詰まっているから、液体の浸透速度が遅く、細胞群Cgが針状部10から離間しにくい。これに対し、針状部10と筒状支持部21との相対移動によって細胞群Cgが針状部10の外に出る構成であれば、細胞群Cgが針状部10の外に出やすく、細胞群Cgを対象部位に円滑に配置することができる。
At this time, since the
特に、筒状支持部21に対して針状部10が基端側に引かれることによって、接触部22が針状部10の開口11から突き出た状態とされるため、針状部10の先端部が通過した空間に細胞群Cgを配置することができる。すなわち、細胞群Cgを配置のための空間が、針状部10の通過によって予め形成されるため、細胞群Cgの配置に際して細胞群Cgが組織から受ける圧力の大きさを低減できる。
In particular, since the needle-shaped
また、液体の流れのみによって細胞群Cgを対象部位に配置することと比較して、対象部位の表面に沿った方向および深さ方向において、細胞群Cgの配置位置を制御しやすい。すなわち、接触部22の位置に追従した位置に細胞群Cgが配置されるため、接触部22の位置の制御によって、細胞群Cgの配置位置を的確に制御することができる。具体的には、筒状支持部21に対して針状部10が基端側に引かれることによって、細胞群Cgが対象部位に配置される場合、針状部10および接触部22の配置、すなわち、針状部10を刺す位置や深さの制御と接触部22の位置や深さの制御とによって、細胞群Cgの配置位置を制御することができる。
Further, as compared with the case where the cell group Cg is arranged at the target site only by the flow of the liquid, it is easy to control the arrangement position of the cell group Cg in the direction along the surface of the target site and the depth direction. That is, since the cell group Cg is arranged at a position following the position of the
以上、第1実施形態の細胞移植装置によれば、以下に列挙する効果が得られる。
(1)筒状支持部21による吸引によって引き寄せられた細胞群Cgが接触部22と接触するため、また、針状部10よりも低い剛性を有した接触部22が細胞群Cgを保持するため、細胞群Cgの活性が低下することを抑制することが可能となる。
As described above, according to the cell transplantation apparatus of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) Because the cell group Cg attracted by suction by the
(2)接触部22よりも高い剛性を有した筒状支持部21が接触部22を支持するため、接触部22の位置を安定的に定めることが可能となる。そして、接触部22によって細胞群Cgを保持することが容易となる。
(2) Since the
(3)細胞群Cgの収容に先駆けて、針状部10の開口11から接触部22が突き出た状態で、細胞群Cgが接触部22に保持される。これにより、針状部10の内部に細胞群Cgが吸引されてから細胞群Cgが接触部22に保持される場合と比較して、細胞群Cgが針状部10の内壁に接触することを抑制できる。そのため、細胞群Cgが針状部10の内壁に接触することに起因した細胞群Cgの活性低下がさらに抑制される。
(3) Prior to accommodating the cell group Cg, the cell group Cg is held by the
(4)細胞群Cgの配置に際して、保持部20が針状部10の開口11に向けて相対的に移動し、これによって、針状部10の内部に収容されている細胞群Cgが保持部20に支持されつつ、細胞群Cgが針状部10の開口11から出る。そのため、細胞群Cgが針状部10の内壁と衝突することが抑制されて、細胞群Cgが針状部10の内壁に接触することに起因した細胞群Cgの活性低下がさらに抑制される。
(4) When arranging the cell group Cg, the holding
(5)細胞群Cgが針状部10に収容されてから針状部10の先端が生体内に刺し込まれるまで、細胞群Cgを保持する接触部22が針状部10の内部に位置する。そのため、細胞群Cgの活性が外部環境によって低下してしまうことや、生体内に針状部10を刺し込む際に生じる圧力などによって細胞群Cgの活性が低下してしまうことを抑制することが可能である。
(5) The
(6)細胞群Cgをトレイ50から取り出して対象部位に配置するまでを1つの細胞移植装置によって連続して行うことができるため、細胞群の円滑な移植が可能である。
(7)移植物を吸引するための筒状支持部21の先端開口に接触部22が位置するため、細胞群Cgを接触部22に保持することが容易となる。そして、細胞群Cgが針状部10の内部に収容されてから対象部位に配置されるまで、細胞群Cgが保持部20に支持されている状態を保つことが容易となる。
(6) Since the cell group Cg can be continuously taken out from the
(7) Since the
(第2実施形態)
図8から図11を参照して、細胞移植装置の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態における細胞移植装置は、第1実施形態における細胞移植装置とは保持部の構成が異なっている。以下では、第2実施形態と第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the cell transplantation apparatus will be described with reference to FIGS. 8 to 11. The cell transplantation device in the second embodiment has a different structure of the holding portion from the cell transplantation device in the first embodiment. Hereinafter, the differences between the second embodiment and the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the same configurations as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
[細胞移植装置]
図8が示すように、保持部26は、針状部10の内側に位置する支持部の一例である柱状支持部24と、柱状支持部24の先端に位置する接触部22とを備える。柱状支持部24は、針状部10の内側で、針状部10の延在方向に沿って延びる形状を有する。柱状支持部24は、柱状支持部24の内部に空間を有さない棒状に延びる構造体である。柱状支持部24の外周面と針状部10の内周面との間には、細胞群Cgが入り込まない程度であり、保護液Plが通過する程度の大きさを有した隙間が空いている。柱状支持部24は、柱状支持部24の先端部が針状部10の先端部の開口11から突き出ない位置と、柱状支持部24の先端部が開口11から突き出して針状部10の外部に出ている位置との間で移動する。
[Cell transplant device]
As shown in FIG. 8, the holding
針状部10は、針状部10における筒内の吸引と、針状部10における筒内の加圧とを行うための駆動部30に接続されている。駆動部30は、針状部10と柱状支持部24との間を吸引して保持部20に向けて移植物を吸引する。駆動部30は、針状部10と柱状支持部24との間に空気を送り込んで保持部20から移植物を離間させる。柱状支持部24の外径は、移植物を引き寄せるために十分な吸引力を発揮できる程度に大きいことが好ましく、細胞群が針状部10と柱状支持部24との間に入り込まない程度の大きさであることが好ましい。
The needle-shaped
接触部22は、柱状支持部24の先端全体を覆う柱状を有する。針状部10の内周面と接触部22の外周面との間には、針状部10の延在方向に沿って接触部22が動くことが可能な程度の隙間が空いている。接触部22の外径は、細胞群の全体が接触部22と針状部10との間に入り込まない程度の大きさを有する。接触部22と針状部10との間の隙間は、移植物を引き寄せるために十分な吸引力を発揮できる程度に大きい。接触部22は、保持部20に向けて引き寄せられた細胞群を保持して、筒状支持部21の先端から基端に向けて細胞群が移動することを抑制する。
The
柱状支持部24を構成する材料は、金属、合金、あるいは樹脂である。接触部22を構成する材料は、針状部10を構成する材料よりも低い剛性である低いゴム硬度を有する。また、接触部22を構成する材料は、柱状支持部24を構成する材料よりも低いゴム硬度を有することが好ましい。接触部22は、細胞群を保持する際に、細胞群に過度な負担をかけない材質であればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、シクロオレフィンポリマー、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、およびポリN−イソプロピルアクリルアミドからなる群から選ばれる1種以上である。
The material constituting the
[細胞移植方法]
細胞移植装置120を用いた移植物の移植方法を説明する。
針状部10に細胞群Cgを取り込むことに際して、接触部22は、針状部10の内部に位置する状態とされる。そして、図9が示すように、細胞群Cgに針状部10の先端部が向けられ、針状部10の内部が吸引されることによって、細胞群Cgが保護液Plと共に開口11から針状部10の内部に収容される。針状部10の内部には、柱状支持部24が位置するため、細胞群Cgは、針状部10の内部において接触部22よりも先端側の領域に留められる。このとき、細胞群Cgは、針状部10の内部や柱状支持部24の先端ではなく、針状部10や柱状支持部24よりも低い剛性を有する接触部22に保持される。そのため、細胞群Cgの活性が低下することを抑制することが可能となる。
[Cell transplantation method]
A method of transplanting a transplant using the
When the cell group Cg is taken into the needle-shaped
細胞群Cgを針状部10に収容した細胞移植装置120は、生体の皮膚Skにおける対象部位に運ばれて、図10が示すように、針状部10が対象部位に刺される。このとき、細胞群Cgおよび接触部22が針状部10の内部に収容されているため、細胞移植装置100の先端には針状部10の先端部が位置する。針状部10の先端部は生体に刺さりやすい形状を有しているため、細胞移植装置100は対象部位に円滑に進入できる。
The
針状部10の先端部が対象部位に進入すると、図11が示すように、柱状支持部24に対して針状部10が基端側に引かれる。すなわち、柱状支持部24および接触部22に保持された細胞群Cgの位置は変わらずに、針状部10が対象部位から抜かれる方向に後退させられる。これにより、針状部10における先端部の開口11から細胞群Cgと接触部22とが突き出た状態となり、結果として、対象部位の内部において、針状部10の先端部が位置していた空間に、細胞群Cgおよび接触部22が配置される。その後、針状部10および柱状支持部24は、対象部位から引き抜かれる。
When the tip of the needle-shaped
以上、上記実施形態によれば、上記(1)から(7)に準じた効果の他に、以下の効果が得られる。
(8)柱状支持部24の先端部が針状部10の開口11から突き出す位置まで、保持部26が針状部10に対して相対的に移動する。そのため、細胞群Cgが針状部10の外部に出るまで細胞群Cgが保持部26に支持される。したがって、細胞群Cgを対象部位に円滑に配置することができる。
As described above, according to the above embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects according to the above (1) to (7).
(8) The holding
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施できる。
・第1実施形態において、筒状支持部21の先端部が針状部10の内部に位置する状態で、細胞群Cgの取り込みが行われてもよい。すなわち、筒状支持部21の先端部が針状部10の内部に位置する状態で、筒状支持部21の内部が吸引され、これにより、細胞群Cgが針状部10の内部に引き込まれて、細胞群Cgが筒状支持部21の先端部に保持されてもよい。
Each of the above embodiments can be modified as follows.
-In the first embodiment, the cell group Cg may be taken up in a state where the tip end portion of the
この際、筒状支持部21に代えて、針状部10の内部が吸引されるように、針状部10に吸引機構が接続されていてもよい。そして、針状部10の内部が吸引されることによって、針状部10と筒状支持部21との間の隙間が吸引されて、針状部10の内部に細胞群Cgが引き込まれてもよい。
At this time, instead of the
・筒状支持部21は、針状部10に固定されて、針状部10に対して移動不能であってもよい。また、柱状支持部24は、針状部10に固定されて、針状部10に対して移動不能であってもよい。さらに、接触部22は、針状部10の筒内に固定されて、針状部10に対して移動不能であってもよい。この際、筒状支持部21、あるいは柱状支持部24は、保持部20から割愛されてもよい。
-The
・接触部22の外径は、筒状支持部21の外径do2よりも大きくてもよい。接触部22の外径が筒状支持部21の外径do2よりも大きいことは、細胞群Cgを接触部22で保持しやすくすることを可能とする。
The outer diameter of the
10…針状部
11…開口
20,26…保持部
21…筒状支持部
22…接触部
24…柱状支持部
30…駆動部
50…トレイ
51…凹部
100,120…細胞移植装置。
10 ... Needle-shaped
Claims (6)
筒状を有した針状部と、
前記針状部の筒内に位置する保持部であって、前記針状部の開口から吸引された移植物に含まれる細胞群を保持する前記保持部と、を備え、
前記保持部は、前記針状部の開口と対向する部分に前記針状部よりも低い剛性を有する
細胞移植装置。 A cell transplant device for placing a transplant in a living body.
A needle-shaped part with a tubular shape and
A holding portion located in the cylinder of the needle-shaped portion, which includes the holding portion for holding a group of cells contained in the implant sucked from the opening of the needle-shaped portion.
The holding portion is a cell transplantation device having a lower rigidity than the needle-shaped portion at a portion facing the opening of the needle-shaped portion.
請求項1に記載の細胞移植装置。 The holding portion includes a support portion along the extending direction of the needle-shaped portion and a contact portion located at the tip of the support portion and having a rigidity lower than that of the support portion to hold the cell group. The cell transplantation apparatus according to claim 1.
前記接触部は、前記支持部の先端開口において前記支持部の周方向の全体にわたる環状を有する
請求項2に記載の細胞移植装置。 The support portion has a tubular shape along the extending direction of the needle-shaped portion, and is a tubular support portion that is sucked into the cylinder.
The cell transplantation apparatus according to claim 2, wherein the contact portion has an annular shape over the entire circumferential direction of the support portion at the tip opening of the support portion.
前記接触部は、前記支持部の先端面の全体を覆う
請求項2に記載の細胞移植装置。 The support portion is a columnar support portion that has a columnar shape along the extending direction of the needle-shaped portion and is attracted to the gap with the needle-shaped portion.
The cell transplantation apparatus according to claim 2, wherein the contact portion covers the entire tip surface of the support portion.
請求項2から4のいずれか一項に記載の細胞移植装置。 The contact portion is located relative to the needle-shaped portion between the inside of the needle-shaped portion and the position protruding from the opening of the needle-shaped portion along the extending direction of the needle-shaped portion. The cell transplantation apparatus according to any one of claims 2 to 4, which is configured to be movable.
請求項2から4のいずれか一項に記載の細胞移植装置。 The cell transplantation apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the material constituting the contact portion is at least one selected from the group consisting of silicone, polystyrene, and poly N-isopropylacrylamide.
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