JP2022551512A - 細胞カプセル化デバイス - Google Patents

Abstract

治療デバイスは、管状本体であって、それを通って延在している管腔を含む、管状本体を含み、前記管状本体の壁は、第一の複合層、第二の複合層、及び、前記第一の複合層と前記第二の複合層との間のリザーバを含み、前記リザーバは、生物学的部分を受け取り、含むように構成されている。別の実施形態において、治療デバイスは、中に第一の開口部及び中空内部を有するトロイダル治療デバイスを含み、前記トロイダル治療デバイスは、第一の透過性複合層、第二の透過性複合層、及び、前記第一の複合膜と前記第二の複合膜との間のリザーバを含む壁を有し、前記リザーバは、生物学的部分を受け取り、含むように構成されている。

Description

本発明は、一般に、メディカルデバイスの分野、特に、細胞をカプセル化して患者にインプラント処置するための治療デバイスに関する。

生物学的療法は、末梢動脈疾患、動脈瘤、心臓病、アルツハイマー病及びパーキンソン病、自閉症、失明、糖尿病及びその他の病状を治療するための益々実行可能な方法である。一般的な生物学的療法に関して、細胞、ウイルス、ウイルスベクター、細菌、タンパク質、抗体及び他の生物活性部分は、生物活性部分を患者の組織床に配置する外科的又は介入的方法によって患者に導入されうる。従来から、生物活性部分は、最初にデバイス中に配置され、次にそれが患者に挿入される。あるいは、デバイスを最初に患者に挿入し、後で生物活性部分を添加することもできる。

しばしば、デバイスにはコア（シリコーンなど）を有し、それにより、血管新生はデバイスの外周からのみ発生することができる。これらのデバイスに導入される生物活性部分と酸素供給及び栄養源との間の距離は細胞カプセル化の問題を提示する。というのは、比較的に短い期間内に適切な酸素及び栄養素の供給がないと細胞が死に始めるからである。したがって、細胞の生存及び成長を確保しながら、細胞及び／又は他の生物学的部分をカプセル化するデバイスが必要である。

この要旨は、本発明の様々な態様の高レベルの概要であり、以下の詳細な説明のセクションでさらに詳細に説明されている概念の幾つかを紹介している。この要旨は、特許請求された主題の重要な又は本質的な特徴を特定することを意図しておらず、また、特許請求された主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図されていない。主題は、明細書全体、一部又はすべての図面及び各特許請求の範囲の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。

本開示の実施形態は、管状部材（例えば、管状本体）及びそれを通って延在している管腔を含む治療デバイスに関する。治療デバイスの壁は、第一の透過性複合層、第二の透過性複合層、及び、前記第一の複合層と前記第二の複合層との間のリザーバを含む。前記リザーバは、生物学的部分を受け取り、含むように構成されている。

幾つかの実施形態において、前記第一の複合層は、第一の細胞透過性層及び第一の細胞不透過性層を含み、前記第二の複合層は、第二の細胞透過性層及び第二の細胞不透過性層を含む。

幾つかの実施形態において、前記治療デバイスは、第一の端部及び第二の端部を有する。前記第一の端部及び前記第二の端部のそれぞれは、前記管腔に対して開いており、その結果、血管新生は、前記第一の複合層の第一の細胞透過性層及び前記第二の複合層の第二の細胞透過性層から起こる。

幾つかの実施形態において、前記リザーバは、５０ミクロン～２００ミクロンの厚さを有する。

幾つかの実施形態において、生物学的部分は複数の細胞である。

幾つかの実施形態において、前記複数の細胞は、原核細胞、真核細胞、哺乳動物細胞、非哺乳動物細胞、幹細胞及びそれらの組み合わせから選ばれる。

幾つかの実施形態において、前記デバイスは、前記リザーバと流体連通しているポートをさらに含む。

本開示の実施形態はまた、それぞれが管状部材（例えば、管状本体）を含む複数の治療デバイスを含む物品に関する。前記治療デバイスは、接続部材によって接続されている。各治療デバイスは、それを通って延在している管腔を含む。各治療デバイスは、第一の端部及び第二の端部を有する。前記第一の端部及び前記第二の端部のそれぞれは、前記管腔に対して開いている。各治療デバイスは、第一の透過性複合層、第二の透過性複合層、及び前記第一の複合層と前記第二の複合層との間のリザーバを含む壁を有する。前記リザーバは、生物学的部分を受け取り、含むように構成されている。

幾つかの実施形態において、前記治療デバイスは、前記治療デバイスの第一の端部又は第二の端部で接続部材によって相互接続されている。

幾つかの実施形態において、前記治療デバイスは互いに独立して移動可能である。

幾つかの実施形態において、前記治療デバイスは、接続部材によって流体的に相互接続されている。

幾つかの実施形態において、前記リザーバは、５０ミクロン～２００ミクロンの厚さを有する。

本開示の実施形態はまた、中に第一の開口部及び中空内部を有するトロイダル治療デバイスを含むデバイスに関する。前記トロイダル治療デバイスは、第一の透過性複合層、第二の透過性複合層、及び前記第一の複合層と前記第二の複合層との間のリザーバを含む壁を有する。前記リザーバは、生物学的部分を受け取り、含むように構成されている。

幾つかの実施形態において、前記トロイダル治療デバイスは、前記第一の開口部と反対側にそしてそれと実質的に位置合わせして第二の開口部を有する。

幾つかの実施形態において、前記デバイスは、前記第二の開口部に隣接して配置された第三の開口部を中に有する第二のトロイダル治療デバイスをさらに含む。

幾つかの実施形態において、前記第一のトロイダル治療デバイス及び前記第二のトロイダル治療デバイスは、前記第二の開口部及び前記第三の開口部によって流体的に相互接続されている。

幾つかの実施形態において、生物学的部分は複数の細胞である。

幾つかの実施形態において、前記複数の細胞は、原核細胞、真核細胞、哺乳動物細胞、非哺乳動物細胞、幹細胞及びそれらの組み合わせから選ばれる。

幾つかの実施形態において、前記第一の複合層及び前記第二の複合層はそれぞれ、細胞透過性層及び細胞不透過性層を含む。

幾つかの実施形態において、前記デバイスは、前記リザーバと流体連通しているポートをさらに含む。

添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成し、実施形態を示し、記載とともに本開示の原理を説明する。

図１は、本明細書に記載の実施形態による治療デバイスの断面図を示している。

図２は、本明細書に記載の実施形態による、図１の治療デバイスの第一の複合層、第二の複合層及びリザーバの断面図を示している。

図３は、本明細書に記載の実施形態による、図１の治療デバイスの部分拡大図を示している。

図４は、本明細書に記載の実施形態による、図１の治療デバイスの管腔及び層の端面図を示している。

図５は、本明細書に記載の実施形態による治療デバイスの断面図を示している。

図６は、本明細書に記載の実施形態による、図６の治療デバイスの第一の複合層、第二の複合層及びリザーバの断面図を示している。

図７は、本明細書に記載の実施形態による、接続部材によって接続された複数の治療デバイスを含む物品の斜視図を示している。

図８は、本明細書に記載の実施形態による、充填ポート及びフラッシュポートを備えた図７の物品の斜視図を示している。

図９は、本明細書に記載の実施形態によるトロイダル治療デバイスの斜視図を示している。

図１０は、本明細書に記載の実施形態による、血管新生された図９の治療デバイスの斜視図を示している。

図１１は、本明細書に記載の実施形態による、図９の２つの治療デバイスが互いの上にスタックされたものの斜視図を示している。

図１２は、本明細書に記載の実施形態による、図９の治療デバイスの第一の複合層、第二の複合層及びリザーバの断面図を示している。

当業者は、本開示の様々な態様が、意図された機能を発揮するように構成された任意の数の方法及び装置によって実現できることを容易に理解するであろう。本明細書で参照される添付の図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、本開示の様々な態様を説明するために誇張されていることがあり、その点で、図面は限定として解釈されるべきではないことにも留意されたい。「治療デバイス」及び「デバイス」という用語は、本明細書で交換可能に使用されうる。「透過性複合層」、「多孔質複合層」及び「複合層」という用語は、本明細書で交換可能に使用されうる。さらに、「管状部材」及び「管状本体」という用語は、本開示内で交換可能であることができる。

本明細書に記載されているのは、生物学的部分をカプセル化するための治療デバイスであり、ここで、生物学的部分を含む治療デバイスは、生物学的治療を提供するために、組織床など、患者内にインプラント処置される。本明細書には、また、治療デバイスを形成するための方法及び生物学的部分をデバイスに導入するための方法も記載されている。幾つかの実施形態において、治療デバイスは、管状又は実質的に管状の形状であり、これは、治療デバイスの外部からだけでなく、管腔内からの血管新生を可能にする。幾つかの実施形態において、治療デバイスは、複合層から形成された管状部材（例えば、管状本体）を含み、各複合層は、細胞不透過性層及び細胞透過性層を有し、それは血管新生及び細胞内部成長を可能にする。幾つかの実施形態において、複合層は、生物学的部分を保持するためのリザーバ空間を画定するために互いに間隔を置いて配置されている。

幾つかの実施形態において、本明細書に記載のデバイスを使用するカプセル化及びインプラント処置に適した生物学的部分としては、細胞、ウイルス、ウイルスベクター、遺伝子治療、細菌、タンパク質、多糖類、抗体及び他の生物活性部分が挙げられる。簡単にするために、本明細書では生物学的部分を細胞と呼ぶが、この記載は、生物学的部分を細胞又は任意の特定のタイプの細胞に限定するものはなく、以下の説明は、細胞ではない生物学的部分にも適用される。幾つかの実施形態において、様々なタイプの原核細胞、真核細胞、哺乳動物細胞、非哺乳動物細胞及び／又は幹細胞は、本発明の細胞カプセル化デバイスとともに使用されうる。幾つかの実施形態において、細胞は、限定するわけではないが、ヒドロゲル材料を含む天然又は合成起源の生体材料内にマイクロカプセル化される。

幾つかの実施形態において、細胞は治療上有用な物質を分泌する。幾つかの実施形態において、そのような物質としては、ホルモン、成長因子、栄養因子、神経伝達物質、リンホカイン、抗体、又はデバイスレシピエントに治療上の利益を提供する他の細胞産物が挙げられる。そのような治療用細胞製品の例としては、限定するわけではないが、インスリン、成長因子、インターロイキン、副甲状腺ホルモン、エリスロポエチン、トランスフェリ及び第VIII因子が挙げられる。適切な成長因子の非限定的な例としては、血管内皮成長因子、血小板由来成長因子、血小板活性化因子、形質転換成長因子、骨形態形成タンパク質、アクチビン、インヒビン、線維芽細胞成長因子、顆粒球コロニー刺激因子、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子、グリア細胞株由来神経栄養因子、成長分化因子-9、上皮成長因子及びそれらの組み合わせが挙げられる。本開示を通して、「細胞（cell）」又は「細胞（cells）」という用語は、それぞれ「生物学的部分（biological moiety）」又は「生物学的部分(biological moieties)」に置き換えることができることを理解されたい。

Ｉ．血管新生された管腔を備えた治療デバイス
細胞をカプセル化するための治療デバイスの１つの実施形態は、図１～５に示されている。１つの実施形態によれば、治療デバイス１００は、開いた第一の端部１３０から開いた第二の端部１３２を有する管状本体１０２（例えば、管状部材）を含む。本体１０２は、第一の透過性複合層１０４及び第二の透過性複合層１０６によって画定されており、その周囲１１０の少なくとも一部に沿ってシールされている。細胞を受容するためのリザーバ１０８は、第一の透過性複合層及び第二の透過性複合層１０４、１０６の間に形成される。少なくとも１つのポート１０７は、リザーバ１０８と流体連通しており、リザーバを充填し、フラッシングし又は排出させるためにリザーバ１０８にアクセスするための経路を提供する。ポート１０７は、治療デバイス１００の外部からリザーバ１０８への経路を提供する限り、本体１０２上のどこにでも配置することができる。管腔１１２は、管状本体１０２を通って延在し、治療デバイス１００の内径ＩＤを画定し、一方、第一の複合層１０４の外面は、治療デバイス１００の外径ＯＤを画定し、図１に示すとおりである。内径は、約１００ミクロン～約５ｍｍ、約１５０ミクロン～約４．５ｍｍ、約２００ミクロン～約４ｍｍ、又は約２５０ミクロン～約３．５ｍｍの範囲であることができる。幾つかの実施形態において、管腔１１２は、管状本体１０２の全体を通って延在している。幾つかの実施形態において、管腔１１２は、管状本体１０２内に実質的に中央に配置されている。第一の複合層１０４、第二の複合層１０６、及びそれらの間にあるリザーバ１０８は管状本体１０２の壁を画定する。以下でさらに詳細に記載するように、治療デバイス１００の管腔１１２はリザーバに含まれる細胞と血管組織（すなわち、栄養源）との距離は細胞の増殖及び成長を維持するのに十分であるようにして、内径ＩＤからの血管組織の内部成長を可能にする。

図２に示されるように、第一の複合層１０４は、細胞透過性層１１６及び該細胞透過性層１１６に隣接して配置された細胞不透過性層１１８を含む。第二の複合層１０６は、細胞透過性層１２０及び細胞不透過性層１２２を含む。それぞれ、第一の複合層及び第二の複合層１０４、１０６の細胞透過性層１１６、１２０は、同じ又は異なる材料から形成されうる。

幾つかの実施形態において、細胞透過性層１１６、１２０は、図２に示されるように、毛細管ネットワーク１３７の内部成長を可能にするのに十分に大きい細孔サイズを有する。本明細書において、血管内部成長を可能にするのに十分な大きさの開口部を有する層は、「細胞内部成長」層と呼ばれることがある。幾つかの実施形態において、細胞透過性層１１６、１２０の細孔サイズは、ポロメトリーによって測定して、約５．０ミクロンよりも大きい。細胞透過性層１１６、１２０の両方を介した（例えば、管腔１１２に面する細胞透過性層１２０を介しかつ本体１０２を取り巻く外部環境に面する細胞透過性層１１６を介した）血管組織の内部成長は、栄養素及び生体分子が、患者から細胞透過性層１１６を通して移行することを促進するが、細胞不透過性層１１８までで、細胞不透過性層１１８を横切らない。

様々な細胞タイプは、本明細書に記載されるとおりの治療デバイス１００の細胞内部成長層（すなわち、細胞透過性層１１６、１２０）内に成長することができる。多孔質材料内に成長する主な細胞タイプは、主にインプラント処置部位、材料の組成及び透過性、ならびに材料に組み込まれ又は多孔質材料を通して導入される可能性のあるサイトカイン及び／又は細胞接着分子などの生物学的要因に依存する。幾つかの実施形態において、血管内皮は、細胞カプセル化デバイスで使用するための多孔質材料内に成長する主要な細胞タイプである。図３～４に示されるように、毛細血管ネットワーク１３７の形態の血管内皮細胞の十分に確立された集団による細胞透過性層１１６、１２０の血管新生は、患者の組織から細胞透過性層１１６、１２０の厚さ内及びその厚さを横切る血管新生の結果として生じることが促進される。図４は、図３の治療デバイスの一部の血管新生の拡大図を示している。

細胞不透過性層１１８、１２２は、血管新生及び細胞内部成長に対して不透過性であり、したがって、細胞保持層である。例えば、幾つかの実施形態において、両方の細胞不透過性層１１８、１２２は、血管の内部成長を防ぐために十分に小さい細孔サイズを有する。しかしながら、細胞不透過性層１１８、１２２は、患者からの栄養素及び細胞によって生成された産生物がそこを通過することを可能にするのに十分に大きい細孔サイズを有する。幾つかの実施形態において、細胞不透過性層１１８、１２２の細孔サイズは、ポロメトリーによって測定して、約５ミクロン未満、約１ミクロン未満又は約０．５ミクロン未満である。

幾つかの実施形態において、外側細胞透過性層１１６、１２０及び／又は内側細胞不透過性層１１８、１２２は、単独又は組み合わせのいずれかで、アルギネート、酢酸セルロース、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール、ポリビニルアルコールなどのパンビニルポリマー、キトサン、ポリヒドロキシエチルメタクリレートなどのポリアクリレート、アガロース、加水分解ポリアクリロニトリル、ポリアクリロニトリルコポリマー、ポリエチレン-コ-アクリル酸などのポリビニルアクリレート、多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、多孔質修飾ポリテトラフルオロエチレンポリマー、多孔質テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）コポリマー、多孔質ポリプロピレン及び多孔質ポリエチレンなどの多孔質ポリアルキレン、多孔質ポリフッ化ビニリデン、多孔質ポリエステルスルホン（ＰＥＳ）、多孔質ポリウレタン、多孔質ポリエステル、多孔質ＰＰＸ（ｅＰＰＸ）、多孔質超高分子量ポリエチレン（ｅＵＨＭＷＰＥ）、多孔質エチレンテトラフルオロエチレン（ｅＥＴＦＥ）、多孔質フッ化ビニリデン（ｅＶＤＦ）、多孔質ポリ乳酸（ｅＰＬＬＡ）、及び、それらのコポリマー及び組み合わせ、ならびに繊維又はヤーン又は繊維マトリックスの織布又は不織布のコレクションから形成されうる。幾つかの実施形態において、細胞透過性層１１６、１２０は、多孔質延伸ポリテトラフルオロエチレン膜（例えば、ｅＰＴＦＥ膜）である。

治療デバイス１００が細胞保持層（例えば、細胞不透過性層）のみを含み、細胞内部成長層（例えば、細胞透過性層）を含まない実施形態において、治療デバイス１００は、場合により、患者にインプラント処置される又はされることができ、そして血管組織の内部成長を可能にする血管新生性材料から作られているハウジングとともに使用することができる。幾つかの実施形態において、治療デバイス１００をハウジング内に挿入する前に、血管新生を可能にするのに十分な期間、ハウジングを患者内にインプラント処置することができる。他の実施形態において、治療デバイス１００及びハウジングは、一緒に患者内に挿入されうる。

上記のように、リザーバ１０８は、治療デバイス１００の第一の複合層１０４と第二の複合層１０６との間に形成される。本明細書で使用されるときに、「リザーバ」という用語は、細胞不透過性層１１８と細胞不透過性層１２２との間の治療デバイス１００内の総面積及び細胞及び他の生物学的部分の配置が行われる（及び細胞又は他の生物学的部分が存在する）治療デバイス１００の範囲内を規定することを意味する。幾つかの実施形態において、リザーバ１０８は、細胞を配置するための複数のリザーバサブセクション（図示せず）を含むことができる。幾つかの実施形態において、リザーバ１０８は、リザーバサブセクションへ及び／又はリザーバサブセクションを通る細胞の流れを可能にするように相互接続された２つ以上のリザーバサブセクションを含む。リザーバ１０８は、限定するわけではないが、幾何学的形状（例えば、矩形、円、正方形、半円、半楕円形、管などの一般的な形態）などの多数の構成をとることができる。

本明細書で使用されるときに、リザーバ１０８の「幅」は、細胞が存在する治療デバイス１００の長さにわたって、図２に示されるとおりの第一の複合層１０４の細胞不透過性層１１８と第二の複合層１０６の細胞不透過性層１２２との間の距離を記載することを意味する。幾つかの実施形態において、リザーバ１０８は、少なくとも５０ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、幅は、少なくとも約５０ミクロン（例えば、５０ミクロン～１００ミクロン）、少なくとも１００ミクロン（例えば、１００～１５０ミクロン）、又は少なくとも１５０ミクロン（例えば、１５０ミクロン～２００ミクロン）である。本明細書に記載されるすべての範囲は、本質的に例示的なものであり、その間の任意のすべての値を含むことに留意されたい。

リザーバ１０８は、例えば、図３に示されるように、治療デバイス１００内に細胞１３６を保持するように構成されている。幾つかの実施形態において、細胞１３６を中に含む治療デバイス１００は、細胞１３６が患者に生物学的治療を提供することを可能にするために、患者の組織床に配置されるように構成されている。

幾つかの実施形態において、細胞１３６は、図１に示されるような１つ以上のポート１０７を介して治療デバイス１００のリザーバ１０８中に導入される。ポート１０７は、ポート１０７が第一の複合層１０４を通ってリザーバ１０８まで延在して細胞１３６をリザーバ１０８内に導入することを可能にする限り、治療デバイス１００の本体１０２に沿った様々な領域に配置することができる。幾つかの実施形態において、細胞１３６は、培地中の懸濁液又はスラリーの形態で導入される。細胞１３６は、個々の細胞、細胞集合体又は細胞クラスターであることができる。幾つかの実施形態において、培地は、細胞培養又は細胞増殖培地であることができ、場合により、所望の栄養素及び／又は他の生体分子を含むことができる。幾つかの実施形態において、ポート１０７を介した細胞１３６の挿入は、注射器によって達成されうる。

細胞１３６は、治療デバイス１００を患者に挿入する前又は後に、リザーバ１０８に導入することができる。例えば、治療デバイス１００は患者内に挿入され、血管組織がデバイス１００の細胞透過性層１１８、１２２内に成長するように血管新生を可能にすることができる。次に、治療デバイス１００がインビボにある間に細胞１３６を加えることができる。別の実施形態において、細胞１３６は、治療デバイス１００を患者の組織床内に挿入する前に、治療デバイス１００のリザーバ１０８に添加することができる。

上記のように、管腔１１２は、細胞透過性層１２０によって取り囲まれ、これは、管腔１１２からの治療デバイス１００の血管新生を促進する。さらに、細胞透過性層１１６は、治療デバイス１００の外部からの治療デバイス１００の血管新生を促進する。したがって、血管新生は、図２に示されるように、管腔内及び治療デバイス１００の外部の両方から生じる。治療デバイス１００の管腔１１２及び治療デバイス１００の外部の両方からの血管新生は、細胞が治療デバイス１００の両側から栄養素を取得しているため、幾つかの実施形態において、リザーバ１０８に含まれる細胞の体積を増加させることができる。幾つかの実施形態において、リザーバ１０８の厚さは、約０．０１ミクロンから約４００ミクロンの量で拡張することができる。他の実施形態において、リザーバ１０８の厚さは、約０．０１ミクロンから約２００ミクロンに拡張することができる。他の実施形態において、リザーバの厚さは、約０．０１ミクロンから約３００ミクロンまで増大することができる。他の実施形態において、リザーバの厚さは、約０．０１ミクロンから約３５０ミクロンまで増大することができる。

幾つかの実施形態において、治療デバイス１００は、以下に記載されるように作製される。以下の記載は単なる例示であり、したがって、治療デバイス１００を形成する方法は、この記載に限定されない。幾つかの実施形態において、第二の複合層１０６は、マンドレル（例えば、４ｍｍのステンレス鋼マンドレル）の周りに多孔質ｅＰＴＦＥ膜の少なくとも１つの層（例えば、１層、２層、３層、４層など）を最初に巻き付け、第二の複合層１０６の細胞透過性層１２０を形成することによって形成される。多孔質膜は、Brancaらの米国特許第５，８１４，４０５号明細書に記載されているタイプのものであることができる。細胞透過性層１２０が管の形をとるように、例えば、はんだごてなどの局所的な熱源を使用して、多孔質ｅＰＴＦＥ膜の対向する縁部を互いに固定する。次に、細胞保持性多孔質膜の少なくとも１つの層（例えば、１層、２層、３層、４層など）が、細胞透過性層１２０上でマンドレル上に巻き付けられて、第二の複合層１０６の細胞不透過性層１２２を形成する。細胞保持性多孔質膜は、Bacinoの米国特許第５，４７６，５８９号明細書に記載されているタイプのものであることができる。続いて、局所熱源を使用して、細胞不透過性層１２２が管の形態をとるように細胞保持性多孔質膜の対向する縁部を互いに固定する。

次に、マンドレルを熱処理し（例えば、空気対流オーブンに入れる）、その後、オーブンから取り出し、周囲温度（例えば、約２０℃）まで冷却する。この熱処理により、第二の複合層を形成する膜（すなわち、細胞透過性層１２０を形成する膜及び細胞不透過性層１２２を形成する膜）が互いに接着する。マンドレルとの密接な接触により、膜の微細構造の歪みを最小限に抑える。

第二の複合層１０６の形成に続いて、リザーバ１０８を形成する。幾つかの実施形態において、リザーバ１０８を形成するために、スペーサは、第二の複合層１０６の細胞不透過性層１２２の表面に適用されうる。そのような実施形態において、スペーサの高さは、リザーバ１０８の深さを決定する。幾つかの実施形態において、リザーバ１０８の深さは、そこに収容される細胞のタイプに応じて選ばれる。

次に、第一の複合層１０４は、上記のプロセスと同様の方法で、より大きなマンドレル（例えば、５ｍｍのステンレス鋼マンドレル）の周りに細胞保持性多孔質膜の少なくとも１つの層（例えば、１層、２層、３層）を巻き付けて細胞不透過性層１１８を形成することによって同様に形成される。次に、多孔質膜の少なくとも１つの層（例えば、１層、２層、３層、４層など）は、第一の複合層１０４の細胞透過性層１１６を形成するために、細胞不透過性層１１８上で、同一の、より大きなマンドレルの上に巻き付けられる。細胞不透過性層１１８及び細胞透過性層１１６のそれぞれの対向する縁部は互いに固定され、そして第一の複合層１０４は上記のように熱処理される。

冷却されると、第一の複合層１０４をマンドレルから取り外し、そしてマンドレル上にまだ配置されている第二の複合層１０６の上に配置され、それによって管状本体１０２の壁を形成する。この時点で、ポート１０７は、所望ならば、それらがリザーバ１０８と流体連通するように配置されうる。次に、熱源を使用して、第一の複合層及び第二の複合層の端部を溶融し、第一の複合層及び第二の複合層１０４、１０６の端部を接着させそして一緒にシールさせる。幾つかの実施形態において、第一の複合層１０４はまた、熱源によって第二の複合層１０６上に配置されたスペーサに接着され、治療デバイスの管状本体を形成する。この時点で、治療デバイス１００は、各端部でトリミングされうる。

１つの実施形態において、治療デバイス１００は、ポート１０７に圧力を加えることによって、第一の複合層及び第二の複合層１０４、１０６の間の治療デバイス１００の端部でシールを確認するために圧力試験される。試験が完了すると、治療デバイス１００はマンドレルから剥離される。得られた治療デバイス１００は、組織の侵入及び内部成長のための管腔、迅速な血管新生を可能にするための開いた細孔を備えた内面及び外面、ならびに中に細胞を保持するための密な細孔を備えた細胞リザーバを有する。

ＩＩ．血管新生された管腔を有する複数の治療デバイスを含む物品
図５～８は、治療デバイス２００、及び、複数の治療デバイス２００を含む物品４００を示している。図７を参照すると、複数の治療デバイス２００は、幾つかの実施形態において、物品３００の長さに沿って互いに実質的に平行になるように相互接続されている。図５を見ると、幾つかの実施形態において、各治療デバイス２００は、第一の開放端２３０及び第二の開放端２３２を含む。幾つかの実施形態において、治療デバイス２００は、第一の端部２３０で接続部材２６０を含む。管状本体２０５が両端２３０、２３２で開いているように、第一の端部２３０から第二の端部２３２までの治療デバイス２０２の管状本体２０５（例えば、管状部材）を通して管腔２１２が延在している。

図５に示される１つの実施形態において、治療デバイス２００は、本体２０５、第一の開放端２３０及び第二の開放端２３２を含む。管腔２１２は、第一の開放端２３０から第二の開放端２３２まで延在している。幾つかの実施形態において、治療デバイス２００は、第一の複合層２０４及び第二の複合層２０６を含み、それらの周囲２１０の少なくとも一部に沿ってシールされている。ここで、図６を参照すると、リザーバ２０８は、第一の複合層及び第二の複合層２０４、２０６の間に形成される。第一の複合層及び第二の複合層２０４、２０６、及び、それらの間にあるリザーバ２０８は、治療デバイス２００の壁を画定する。治療デバイス２００の断面は、例えば、円形、卵形又は楕円形であることができる。幾つかの実施形態において、管腔２１２は、治療デバイス２００の本体２０５全体を通って延在している。幾つかの実施形態において、治療デバイス２００の内径ＩＤは、管腔２１２の断面直径によって規定される。幾つかの実施形態において、第一の複合層２０４の外面は、治療デバイス２００の外径ＯＤを規定する（図５を参照されたい）。治療デバイス１００に関して上記したように、治療デバイス２００の管腔２１２は、管腔２１２内から第二の複合層２０６の細胞透過性層２２０への血管組織又は毛細血管ネットワーク２３７の内部成長を可能にする。さらに、第一の複合層２０４の細胞透過性層２１６は、治療デバイス２００の外部からの治療デバイス２００の血管新生を促進する。毛細血管ネットワーク２３７が細胞不透過性層２１６、２２０に形成されるので、リザーバ２０８内に含まれる細胞と栄養源（すなわち、血管組織又は毛細血管ネットワーク）との間の距離が最小化され、リザーバ２０８内の細胞が増加した速度で成長することを可能にする。

図６に示されるように、幾つかの実施形態において、第一の複合層２０４は、第一の複合層１０４と実質的に同様の複合層であり、細胞透過性層２１６及び該細胞透過性層２１６に隣接して配置された細胞不透過性層２１８を含む。同様に、幾つかの実施形態において、第二の複合層２０６は、第二の複合層１０６と実質的に同様の複合層であり、細胞透過性層２２０及び細胞不透過性層２２２を含む。

幾つかの実施形態において、細胞透過性層２１６、２２０は、それらが細胞内部成長層（例えば、細胞透過性層）であり、少なくとも細胞透過性層１１６、１２０に関して上記した特徴を有するという点で、細胞透過性層１１６、１２０と実質的に類似している。細胞不透過性層２１８、２２２は、それらが細胞内部成長層（例えば、細胞不透過性層）であり、少なくとも細胞透過性層１１８、１２２に関して上記した特徴を有するという点で、細胞不透過性層１１８、１２２と実質的に類似している。

幾つかの実施形態において、細胞透過性層２１６、２２０及び細胞不透過性層２１８、２２２は、細胞透過性層１１６、１２０及び細胞不透過性層１１８、１２２に関して上記にリストされた材料のいずれかを含むことができる。リザーバ２０８は、実質的に同じ方法で形成することができ、少なくともリザーバ１０８に関して上記した特徴を有することができる。具体的には、リザーバ２０８は、治療デバイス２００の細胞不透過性層２１８、２２２の間に形成される。リザーバ２０８は、細胞が患者に生物学的治療を提供することを可能にするために、患者の組織床に配置される物品４００の治療デバイス２００内に細胞２３６を保持するように構成されている。幾つかの実施形態において、細胞２３６は、図７に示されている第一のアクセスポート及び第二のアクセスポート２１５、２２５を介して治療デバイス２００のリザーバ２０８に導入される。

幾つかの実施形態において、治療デバイス２０２は、治療デバイス２００が様々な形状及びサイズの細胞の生存及び機能を確保しながら、これらの細胞を収容するために使用することができるように、それらを容易に構成できるという点で拡張可能である（例えば、物品４００内の治療デバイス２００の直径、長さ、断面形状、量などの範囲全体にわたって）。幾つかの実施形態において、治療デバイス２００は、最適な性能に必要な所望の量の表面積を達成するために、直径及び長さを変えることができる。管状構成は、宿主の解剖学的構造内で可能な限り小さい面積を使用するが、物品４００内の治療デバイス２００の性能のための適切な表面積を提供するように設計されている。

さらに、治療デバイス２００を通って延在している管腔２１２は、リザーバ２０８内の細胞とそれらの栄養源、すなわち血管組織との間の距離を減少させる。治療デバイス１００の管腔１１２と同様に、管腔２１２は、細胞透過性層２２０によって周方向に取り囲まれ、これは、管腔２１２からの治療デバイス２００の血管新生を促進する。さらに、細胞透過性層２１６は、治療デバイス２００の外部からの治療デバイス２００の血管新生を促進する。したがって、血管新生は、図６に示されるように、管腔２１２の内部及び治療デバイス２００の外部の両方から生じる。治療デバイス２００の管腔２１２及び治療デバイス２００の外部の両方からのこの血管新生、又は毛細血管ネットワーク２３７の形成は、細胞が治療デバイス２００の内部及び外部から栄養素を取得しているため、リザーバ２０８内に含まれる細胞の体積を、幾つかの実施形態において、二倍以上にすることができる。

本明細書に開示される実施形態において、治療デバイス２００は、約１００ミクロン～約５ｍｍ、約１５０ミクロン～約４．５ｍｍ、約２００ミクロン～約４ｍｍ又は約２５０ミクロン～約３．５ｍｍの範囲の内径を有することができる。複数の治療デバイス２００が使用される幾つかの実施形態において、治療デバイス２００は、それぞれから約０．１ミクロン～約３ｍｍ、約５ミクロン～約２．５ｍｍ、約１０ミクロン～約２ｍｍ、約２５ミクロン～約１．５ｍｍ又は約５０ミクロン～約１ｍｍの距離で分離されている。

幾つかの実施形態、例えば、図７に示される実施形態において、治療デバイス２００は、互いに対して独立して移動可能であり、したがって、物品４００を柔軟にし、及び／又は組織及び／又は組織の動きに適合させる。幾つかの実施形態において、治療デバイス２００のリザーバ２０８は、接続部材２６０（図７及び８に示される）などによって流体的に接続され、したがって、１つの治療デバイス２００に挿入された細胞は、別の分離された治療デバイス２００に流れ込むことができる。物品４００は、この実施形態において、治療デバイス２００の第一の端部で治療デバイス２００と流体連通している少なくとも１つの充填ポート２７５を含む。充填ポート２７５は、治療デバイス２００のリザーバ２０８への細胞の挿入を可能にする。物品４００はまた、図８に示されるように、異なる治療デバイス２００の第二の端部で治療デバイス２００と流体連通する少なくとも１つのフラッシュポート２５５を含むことができる。充填ポート２７５及びフラッシュポート２５５は、それらがリザーバ２０８と流体連通している限り、治療デバイス２００の長さに沿ってどこにでも配置することができる。幾つかの実施形態において、治療デバイスは単一のポート（図示せず）を含み、これは充填及びフラッシングの両方に使用できる。充填されると、治療デバイス２００は、以下で論じられるように、シールされる。

充填ポート２７５及びフラッシュポート２５５は、シール２５０を使用して繰り返し開閉できる。シール２５０は、限定するわけではないが、キャップ、プラグ、クランプ、圧縮リング又はバルブを含む。シール２５０は、摩擦、クランプ、又はねじ山と溝とを含むねじを使用して、充填ポート２７５又はフラッシュポート２５５に取り付けることができる。物品４００の使用目的に応じて、充填ポート２７５及び／又はフラッシュポート２５５は、気密シール又は他の液密シールを作成するようにシールされる。物品４００は、患者への恒久的又は長期（例えば、少なくとも３週間）のインプラント処置を目的としている。

ＩＩＩ．「Ｃ」字型構成を備えた治療デバイス
図１１～１２は、本体３０２を含む治療デバイス３００の実施形態を示す。治療デバイス３００は、管状構成を有する代わりに、図９～１０で判るように、治療デバイス３００が実質的にＣ字形であることを除いて、治療デバイス１００と実質的に類似している。具体的には、本体３０２は、中央空間３３１の周りで実質的にトロイダル又はリング形状であることができ、開口部３３３は、本体３０２の側面を通って延在している。本体３０２は、第一の複合層３０４及び第二の複合層３０６によって画定され、それらの周囲３１０の少なくとも一部に沿ってシールされている。リザーバ３０８は、第一の複合層及び第二の複合層３０４、３０６の間に形成される。第一の複合層及び第二の複合層３０４、３０６ならびにリザーバ３０８は、本体３０２の壁を形成する。ポート３０７は、リザーバ３０８と流体連通しており、リザーバ３０８を充填し、フラッシングし又は排出するためにリザーバ３０８にアクセスするための経路を提供する。ポート３０７は、治療デバイス３００の本体３０２の外部からリザーバ３０８への経路を提供する限り、本体３０２上のどこに配置してもよい。開口部３３３は、治療デバイス３００の本体３０２の外部からそして中央空間３３１の内部から（例えば、リザーバ３０８の両側から）血管新生を可能にし、以下でさらに詳細に記載するように、治療デバイス３００のリザーバ３０８内に含まれる細胞と血管組織によって提供される栄養素との間の距離を減少させる。

それぞれ第一の複合層及び第二の複合層１０４、１０６及び２０４、２０６に関して上記されるように、第一の複合層３０４及び第二の複合層３０６の両方は、細胞透過性層の細孔への患者からの血管組織の成長を可能にするのに十分な多孔質である。

図１２に示されるように、幾つかの実施形態において、治療デバイス１００の第一の複合層１０４に類似する第一の複合層３０４は、細胞透過性層３１６及び該細胞透過性層３１６に隣接して配置された細胞不透過性層３１８を含む。第一の治療デバイス１００の第二の複合層１０６と類似する第二の複合層３０６は、細胞透過性層３２０及び該細胞透過性層に隣接して配置された細胞不透過性層３２２を含む。

細胞透過性層３１６、３２０は、それらが細胞内部成長層であり、細胞透過性層１１６、１２０に関して少なくとも上記した特徴を有するという点で、細胞透過性層１１６、１２０と実質的に類似している。細胞不透過性層３１８、３２２は、それらが細胞内部成長層であり、少なくとも細胞不透過性層１１８、１２２に関して上記した特徴を有するという点で、細胞不透過性層１１８、１２２と実質的に類似している。

幾つかの実施形態において、細胞不透過性層３１８、３２２及び細胞透過性層３１６、３２０は、同じ材料を含む。例えば、幾つかの実施形態において、細胞不透過性層及び細胞透過性層３１８、３２２及び３１６、３２０は、それぞれ、細胞不透過性層及び細胞透過性層１１８、１２２及び１１６、１２０についてそれぞれ上記にリストされたいずれかの材料を含む。

リザーバ３０８は、リザーバ１０８と同じ方法で、治療デバイス３００の本体３０２の第一の複合層３０４と第二の複合層３０６との間に形成される。リザーバ３０８は、細胞３３６を治療デバイス３００内に保持するように構成されており、該治療デバイス３００は、図１２に示されるように、患者の組織床に配置されており、細胞３３６が患者に生物学的療法を提供することを可能にする。幾つかの実施形態において、細胞３３６は、１つ以上のポート３０７を介して治療デバイス３００のリザーバ３０８に導入される。幾つかの実施形態において、ポート３０７は、細胞３３６をリザーバ３０８に導入することができるように、治療デバイス３００の本体３０２の第一の複合層３０４を通して延在している。

上述のように、治療デバイス３００は、幾つかの実施形態において、実質的にトロイダルである。本体３０２は、中央空間３３１及び開口部３３３を含み、血管新生が、治療デバイス３００の外面上の第一の複合層３０４に沿って、かつ中央空間３３１内の第二の複合層３０６に沿って起こることを可能にする。このように、治療デバイス３００のトロイダル設計は、リザーバ３０８内の細胞３３６とそれらの栄養源、すなわち血管組織又は毛細血管ネットワーク３３７との間の距離を減少させる。さらに、治療デバイス３００の中央空間３３１内の第二の複合層３０６及び治療デバイス３００の外面上の第一の複合層３０４の両方からの血管新生は、細胞３３６が治療デバイス３００の両側（すなわち、内側及び外側）から栄養素を得ることができるので、幾つかの実施形態において、リザーバ３０８に含まれる細胞３３６の体積を２倍以上増加させることが可能になる。

幾つかの実施形態において、治療デバイス３００は、図１１に示されるように、スタック可能である。示されるように、治療デバイス３００のそれぞれは、外面３７８の第一の部分３８０及び外面３７８の対向する第二の部分３８２を含む。これらの実施形態において、少なくとも２つの治療デバイス３００は、治療デバイス３００の第一の端部及び第二の端部３３０、３３２が実質的に位置合わせされるように、第一の治療デバイス３００の外面３７８の第一の部分３８０が第二の治療デバイス３００の外面３７８の第二の対向部分３８２に隣接する平行構成で配置されている。幾つかの実施形態において、外面の第一の部分３８０は開口部３３３を含み、一方、第二の部分３８２は開口部を含まない。他の実施形態において、それぞれ第一の部分３８０は開口部３３３を含み、第二の部分は開口部３３７を含む。他の実施形態において、開口部３３３、３３７は互いに実質的に位置合わせされており、その結果、血管新生は、治療デバイス３００の外部から治療デバイス３００の中央空間３３１を通して延在し、血管新生された治療デバイス３００の結合を形成する。別の実施形態において、１つの治療デバイス３００は開口部３３３を含み、一方、第二の治療デバイス３００は、２つの開口部３３３、３３７を有することができる。

ＩＶ．生体吸収性材料
幾つかの実施形態において、治療デバイス１００、２００、３００の一方又は両方の複合層は、生体吸収性材料であるか、又はそれを含む。生体吸収性材料は、固体（成形品、押出品又は結晶）、自己凝集ウェブ、隆起したウェビング又はスクリーンとして形成することができる。幾つかの実施形態において、生体吸収性材料の１つ以上の層は、巨視的多孔性を有する非生体吸収性材料に取り付けられて、細胞透過（例えば、細胞透過性層）が複合材を形成することを可能にする。他の実施形態において、細胞透過性を減少又は防止するための微視的多孔性を有する非生体吸収性材料は、多孔質自己凝集ウェブに解放可能に取り付けられて、インプラント処置の後の数日で患者から治療デバイス１００、２００、３００の非外傷性除去を可能にする。患者への再吸収は、好ましいタイプ1コラーゲン沈着、血管新生及び感染の減少を促進することができる。幾つかの実施形態において、捕捉細胞が増殖し始めるとデバイスの「ピローイング」を防ぐために、スクリーンが治療デバイス１００、２００、３００に組み込まれる。他の例において、生体吸収性材料を粉末として細胞カプセル化デバイスに組み込むことができる。適切な生体吸収性材料の非限定的な例としては、限定するわけではないが、ポリグリコリド：トリメチレンカーボネート（ＰＧＡ：ＴＭＣ）、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（グリコリド）、ポリ（ラクチド－コ－カプロラクトン）、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（カーボネート）、ポリ（ジオキサノン）、ポリ（ヒドロキシブチレート）、ポリ（ヒドロキシバレレート）、ポリ（ヒドロキシブチレート-コ－バレレート）及びそれらのコポリマー及びブレンドが挙げられる。

幾つかの実施形態において、生体吸収性成分を治療デバイス１００、２００、３００に組み込むことは、インプラント処置を容易にするのに役立つ。例えば、生体吸収性材料は、幾つかの実施形態において、温度感受性であることができる。特に、生体吸収性材料は、生体吸収性材料がインプラント処置後に、より順応性及び適応性になるように、より低温ではるかに硬く、より高温（例えば、インプラント処置された後の患者の体温）で軟化する。結果として、生体吸収性材料から形成された長手方向の強度により、臨床医は、治療デバイス１００、２００、３００を、より少ない労力及び宿主へのより少ない外傷で患者に配置することができ、インプラント処置時に、生体吸収性材料は、より順応性かつ適応性になる。

Ｖ．多孔性層の選択的透過性
幾つかの実施形態において、多孔質材料は、多孔質膜の分子量カットオフ又はふるい分け特性が表面で始まるように、その厚さの一部を通してのみ多孔質である。結果として、特定の溶質及び/又は細胞は、材料の多孔性空間に入って、一方の側からもう一方の側に通過することがない。例えば、多孔質材料の選択的透過性は、多孔質材料の厚さを横切る溶質の双方向フラックスを可能にしながら、細胞が多孔質材料の空間内に移行又は成長することを排除する。次に、血管内皮細胞が結合して、その上に毛細血管を形成することができる。多孔質材料のそのような毛細血管形成又は血管新生は、患者の組織と治療デバイス１００、２００、３００の内容物との間の流体及び溶質の流れを増強することができる。

幾つかの実施形態において、多孔質材料の透過性は、本明細書に記載の治療デバイス１００、２００、３００の多孔質材料の厚さを横切って連続的に変化させることができる。例えば、多孔質材料の選択的透過性は、材料の厚さを横切って連続的に変化することができる。幾つかの実施形態において、多孔質材料の透過性は、材料のある断面領域から別の断面領域で変化して、層状構造を形成する。

幾つかの実施形態において、多孔質材料の透過性は、多孔質材料の追加の層によってその厚さ全体にわたって変化する。例えば、本明細書に記載の幾つかの治療デバイスにおいて、多孔質材料の選択的透過性は、多孔質材料の１つ以上の追加の層を備えた多孔質材料の厚さを横切って変化する。多孔質材料の追加の層は、多孔質材料の最初の層と同じ組成及び透過性を有することができるか、又は１つ以上の追加の層は異なる組成及び／又は透過性を有することができる。

別の実施形態において、多孔質材料の選択的透過性は、多孔質材料のボイド空間にヒドロゲル材料を含浸させることによって変化される。ヒドロゲル材料は、多孔質材料のすべて又は実質的にすべてのボイド空間（例えば、多孔質膜の細孔）又はボイド空間の一部のみに含浸させることができる。例えば、多孔質材料の内面に隣接して及び／又はそれに沿って多孔質材料内の連続バンドで多孔質材料にヒドロゲル材料を含浸させることにより、多孔質材料の選択的透過性は、多孔質材料の外側断面領域から多孔質材料の内側断面領域まで変化される。

第一の複合層及び第二の複合層の多孔質材料に含浸されるヒドロゲル材料の組成は、装置の構築に使用される特定の多孔質材料、所与の用途に要求される透過度、及びヒドロゲル材料の生体適合性に大きく依存する。治療デバイス１００、２００、３００で使用するための有用なヒドロゲル材料の非限定的な例としては、限定するわけではないが、単独又は組み合わせのいずれかでの、加水分解されたポリアクリロニトリル、アルギネート、アガロース、カラギーナン、コラーゲン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（Ｎ－ビニル－２－ピロリドン）、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、フィブリン-トロンビンゲル又はゲランガム及びそれらのコポリマーが挙げられる。特定の態様において、多孔質材料（例えば、ＰＴＦＥ）／ヒドロゲル複合材料の総厚は、３０μｍ～１０００μｍの範囲であることができる。

さらに他の実施形態において、多孔質材料の透過性は、多孔質材料の追加の層及びヒドロゲル材料のさらなる層を用いて、多孔質材料の厚さを横切って変化させることができる。これらの実施形態の１つの利点は、この構成が強力な細胞及び体液性免疫隔離障壁を提供することである。

幾つかの実施形態において、生体吸収性材料は、患者の体内の異なるレベルで活性酸素種（ＲＯＳ）を再生する能力を有することができる。ＲＯＳは、限定するわけではないが、細胞増殖、分化、遊走、アポトーシス及び血管新生の阻害又は促進を含む、患者の体内の様々な細胞応答を促進することが示されている。

幾つかの実施形態において、本明細書に記載されるように、治療デバイス１００、２００、３００を構築するために使用される材料は本質的に放射線不透過性である。本質的に放射線不透過性ではない材料は、例えば、材料にバリウムを含浸させることによって放射線不透過性になるように変性することができる。材料を放射線不透過性にするための他の有用な方法は当業者に知られている。本明細書に記載の治療デバイス１００、２００、３００を構築するために使用される材料の放射線不透過性は、主に、治療デバイス１００、２００、３００の外科的配置を容易にするため、又は、インプラント処置後の患者内における治療デバイス１００、２００、３００の位置確認をするために使用される。

例
内径４ｍｍの長さ５０ｍｍの治療デバイスが本明細書に記載されている。第二の複合層は、最初に、開いた多孔質ｅＰＴＦＥ膜の３つの層を４ｍｍのステンレス鋼マンドレルの周りに巻き付けて、第二の複合層の細胞透過性層を形成することによって形成される。開いた多孔質膜は、Brancaらの米国特許第５，８１４，４０５号明細書に記載されているタイプのものであることができる。例えば、ウェラーはんだごてなどの局所的な熱源を使用して、開いた多孔質膜の対向する縁部を互いに粘着させて、細胞透過性層が管の形をとるようにする。１つの実施形態において、膜は、約１０～３０ミクロンのインターモーダル距離を有する開いた細孔構造を有する。次に、細胞保持性多孔質膜の２つの層は、細胞透過性層の上で鋼マンドレル上に巻き付けられて、第二の複合層の内側多孔性層を形成する。細胞保持性多孔質膜は、Bacinoの米国特許第５，４７６，５８９号明細書に記載されているタイプのものであることができる。続いて、局所熱源を使用して、細胞保持多孔質膜の対向する縁部を互いに粘着させて、内側多孔性層が管の形をとるようにする。この実施形態において、細胞保持膜は、０．０５～０．４マイクロメートルの範囲の細孔サイズを有する。

次に、マンドレルを３６５℃に設定された空気対流式オーブンに約１５分間入れ、その後、オーブンから取り出して周囲温度（例えば、２０℃）まで冷却させる。この熱処理により、第二の複合層を形成する膜が互いに接着する。マンドレルとの密接な接触により、微細構造の歪みが最小限に抑えられる。次に、リザーバを形成するために、スペーサを第二の複合層の表面に適用する。スペーサは、幾つかの実施形態において、細胞保持性層の表面上に配置された、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）の接着性ドットである。スペーサの高さは、リザーバの深さを決定し、これは、収容する細胞のタイプによって変化する。スペーサの高さは約５００ミクロンである。ＦＥＰの連続バンドもまた、第一の複合層及び第二の複合層を後で接着するために、内側の多孔性層の各端部に配置される。幾つかの実施形態において、ＦＥＰのバンドは、約５０ｍｍ離れて配置される。

次に、第一の複合層は、上記のように、細胞保持性多孔質膜の２つの層を５ｍｍのステンレス鋼マンドレルの周りに巻き付けて、内側多孔性層を形成することによって同様に形成される。次に、開いた多孔質膜の３つの層は、内側多孔性層上に同一の５ｍｍマンドレル上に巻き付けられて、第一の複合層の細胞透過性層を形成する。内側多孔性層と細胞透過性層のそれぞれの対向する縁部は互いに粘着され、第一の複合層は上記のように熱処理される。

室温まで冷却した後に、第一の複合層を５ｍｍのマンドレルから取り外し、なおも４ｍｍマンドレル上に配置されている第二の複合層上に引張って、管状本体の壁を形成する。この時点で、リザーバ空間と流体連通するようにポートを配置する。次に、局所的な熱源を使用して、第二の複合層の端部にあるＦＥＰバンドを溶融させる。溶融したＦＥＰは、第一の複合層及び第二の複合層の細孔に流れ込み、第一の複合層及び第二の複合層の端部を互いに接着させそしてシールさせる。第一の複合層はまた、局所的な熱源によって、第二の複合層上に配置されたＦＥＰスペーサに接着され、治療デバイスの管状本体を形成する。この時点で、治療デバイスを両端でトリミングすることができる。

治療デバイスは、ポートに圧力を加えることによってシールが実行可能であることを確認するために圧力試験される。試験が完了すると、治療デバイスはマンドレルから剥離される。得られた治療デバイスは、組織の侵入及び内部成長のための４ｍｍの管腔、迅速な血管新生を可能にするための開いた細孔を備えた内面及び外面、ならびに、中に細胞を保持するための密な細孔を備えた細胞リザーバを有する。

Claims (20)

1. 実質的に管状の部材であって、それを通って延在している管腔を含む、実質的に管状の部材、
   を含む、治療デバイスであって、
   前記実質的に管状の部材の壁は、
   第一の複合層、
   第二の複合層、及び、
   前記第一の複合層と前記第二の複合層との間のリザーバ、
   を含み、前記リザーバは、生物学的部分を受け取り、その中に含むように構成されている、治療デバイス。
2. 前記第一の複合層は、第一の細胞透過性層及び第一の細胞不透過性層を含み、前記第二の複合層は、第二の細胞透過性層及び第二の細胞不透過性層を含む、請求項１記載の治療デバイス。
3. 前記実質的に管状の部材は、第一の端部及び第二の端部を有し、
   前記第一の端部及び前記第二の端部のそれぞれは、前記管腔に対して開いており、その結果、血管新生は、前記第一の複合層の第一の細胞透過性層及び前記第二の複合層の第二の細胞透過性層から起こる、請求項１又は２記載の治療デバイス。
4. 前記リザーバは５０ミクロン～２００ミクロンの厚さを有する、請求項１～３のいずれか１項記載の治療デバイス。
5. 前記生物学的部分は複数の細胞である、請求項１～４のいずれか１項記載の治療デバイス。
6. 前記複数の細胞は、原核細胞、真核細胞、哺乳動物細胞、非哺乳動物細胞、幹細胞及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項５記載の治療デバイス。
7. 前記リザーバと流体連通しているポートをさらに含む、請求項１～６のいずれか１項記載の治療デバイス。
8. 接続部材によって接続されている複数の実質的に管状の部材、
   を含む、治療デバイスであって、各管状の部材は、それを通って延在している管腔を含み、
   前記複数の実質的に管状の部材のそれぞれは、第一の端部及び第二の端部を有し、
   前記第一の端部及び前記第二の端部のそれぞれは、前記管腔に対して開いており、そして、
   前記複数の実質的に管状の部材のそれぞれは、
   第一の複合層、
   第二の複合層、及び、
   前記第一の複合層と前記第二の複合層との間のリザーバ、
   を含む、それぞれの壁を有し、
   前記リザーバは、生物学的部分を受け取り、含むように構成されている、治療デバイス。
9. 前記複数の実質的に管状の部材は、前記複数の実質的に管状の部材の第一の端部又は第二の端部で接続部材によって相互接続されている、請求項８記載の治療デバイス。
10. 前記複数の実質的に管状の部材は互いに独立して移動可能である、請求項８又は９記載の治療デバイス。
11. 前記複数の実質的に管状の部材は、前記複数の実質的に管状の部材のそれぞれの長さに沿って接続部材によって流体的に相互接続されている、請求項８～１０のいずれか１項記載の治療デバイス。
12. 前記リザーバは５０ミクロン～２００ミクロンの厚さを有する、請求項８～１１のいずれか１項記載の治療デバイス。
13. 中に第一の開口部及び中空内部を有するトロイダル部材、
    を含む、治療デバイスであって、
    前記トロイダル部材は、
    第一の透過性複合層、
    第二の透過性複合層、及び、
    前記第一の複合層と前記第二の複合層との間のリザーバ、
    を含む壁を有し、
    前記リザーバは、生物学的部分を受け取り、含むように構成されている、治療デバイス。
14. 前記トロイダル治療デバイスは、前記第一の開口部と反対側にそしてそれと実質的に位置合わせして第二の開口部を有する、請求項１３記載の治療デバイス。
15. 前記第二の開口部に隣接して配置された第三の開口部を中に有する第二のトロイダル部材をさらに含む、請求項１３又は１４記載の治療デバイス。
16. 前記第一のトロイダル部材及び前記第二のトロイダル部材は、前記第二の開口部及び前記第三の開口部によって流体的に相互接続されている、請求項１５記載の治療デバイス。
17. 前記生物学的部分は複数の細胞である、請求項１３～１６のいずれか１項記載の治療デバイス。
18. 前記複数の細胞は、原核細胞、真核細胞、哺乳動物細胞、非哺乳動物細胞、幹細胞及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項１７記載の治療デバイス。
19. 前記第一の複合層及び前記第二の複合層はそれぞれ、細胞透過性層及び細胞不透過性層を含む、請求項１３～１８のいずれか１項記載の治療デバイス。
20. 前記リザーバと流体連通しているポートを含む、請求項１３～１９のいずれか１項記載の治療デバイス。

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