JP2023124920A - hollow fiber bioreactor - Google Patents

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勇 松田
Isamu Matsuda
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Abstract

To provide a method of conveying a hollow fiber bioreactor used by implanting in a body and a liquid factor to an ischemic limb for sufficiently reacting a liquid factor to an ischemic limb.SOLUTION: A device is used by being implanted in a body, and has bundles of hollow fibers having a lumen capable of housing cells and a main body portion that stores the bundle of hollow fibers, wherein each hollow fiber is constituted such that does not release cells injected into the lumen but is composed of a semi-permeable membrane so as to permeate the liquid factor that the cells produce, and at least a part of the main body is constituted of a porous material so as to permeate the liquid factor that the cells injected in the lumen produce, but both ends of the hollow fiber bundles are fixed liquid tightly with the main body, one end and the other end of the bundle of the hollow fibers are connected with two tube bodies so such that each lumen is liquid densely communicated, the other ends of the two tube bodies are communicated with a liquid driver arranged outside of the body, the hollow fiber lumen contains cultured liquid including cells, due to the liquid driver, the cultured liquid circulates in the lumen of the hollow fibers.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、中空糸バイオリアクターおよび液体因子の送達方法に関する。 The present invention relates to hollow fiber bioreactors and methods for delivering liquid factors.

近年、損傷した組織等の修復のために、種々の細胞を移植する試みが行われている。細胞の移植による損傷した組織等の修復の例として、重症下肢疾患に対するCD34陽性細胞治療が挙げられる。かかる治療において、CD34陽性細胞を、生理食塩水に溶解して、重篤な虚血状態にある両足の数十か所に、筋肉注射により注入している(例えば、非特許文献1参照)。
バイオリアクターは細胞培養のために用いられ、種々のタイプがあり、中空糸タイプの中空糸バイオリアクター (Hollow fiber bioreactor)が含まれる。中空糸の内腔(内側)はICといい、中空糸の外側をECといい、各々別々に液体(培養液)を循環させて用いる。
In recent years, attempts have been made to transplant various cells to repair damaged tissues and the like. An example of repairing damaged tissue by cell transplantation is CD34-positive cell therapy for severe lower limb diseases. In such treatment, CD34-positive cells are dissolved in physiological saline and injected intramuscularly into dozens of locations in both legs that are in a severe ischemic state (for example, see Non-Patent Document 1).
Bioreactors are used for cell culture and come in various types, including hollow fiber bioreactors. The lumen (inside) of the hollow fiber is called the IC, and the outside of the hollow fiber is called the EC, and the liquid (culture solution) is circulated through each separately.

バイオリアクターとしては、損傷部、すなわちin vivoで効率的な細胞組織の早期の増殖を行うと共に、処置中において損傷部での細菌による感染症の発生を回避した組織細胞培養システムが記載されている(例えば、特許文献1)。また、複数の中空糸を、固定材によりその可撓性を抑制してほぼ直線状を保持可能な状態で並列に配置して成る中空糸束モジュールが記載されている(例えば、特許文献2)。さらに、培地供給膜を介して培養液を供給し、該培地供給膜上及び該培地供給膜の外部空間で細胞を増殖するバイオリアクターが記載されている(例えば、特許文献3)。 As a bioreactor, a tissue cell culture system is described that performs efficient early proliferation of cell tissue in the injured area, that is, in vivo, and avoids the occurrence of bacterial infection in the injured area during treatment. (For example, Patent Document 1). Further, a hollow fiber bundle module is described in which a plurality of hollow fibers are arranged in parallel in a state in which the flexibility of the hollow fibers is suppressed by a fixing material so that the fibers can be maintained in a substantially straight line (for example, Patent Document 2). . Furthermore, a bioreactor has been described in which a culture solution is supplied through a medium supply membrane and cells are grown on the medium supply membrane and in a space outside the medium supply membrane (for example, Patent Document 3).

特許第4067419号公報Patent No. 4067419 特開2001-137669号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-137669 特公平6-102013号公報Special Publication No. 6-102013

Fujita et al., Circulation Journal Vol.78, February 2014: 490-501Fujita et al., Circulation Journal Vol.78, February 2014: 490-501

本発明の目的は、虚血肢に液性因子を十分に作用させるために、体内に埋め込まれて使用される中空糸バイオリアクターおよび液体因子を虚血肢に送達する方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hollow fiber bioreactor that is used by being implanted in the body, and a method for delivering a liquid factor to an ischemic limb, in order to have a sufficient effect of a humoral factor on an ischemic limb. .

本発明者は、鋭意検討した結果、細胞を収納しつつ細胞から放出される液性因子を通過させることが可能な中空糸および本体部を有するバイオリアクターを採用することにより、上記目的を達成できることを見出し、本願発明を完成するに至った。 As a result of extensive studies, the present inventor has found that the above objective can be achieved by adopting a bioreactor having a hollow fiber and a main body that can house cells and allow humoral factors released from the cells to pass through. They discovered this and completed the present invention.

すなわち、本発明は以下に関する。
(1)体内に埋め込まれて使用されるデバイスであって、細胞を収納可能な内腔を有する中空糸の束および中空糸の束を収納する本体部を有し、
各々の中空糸は、内腔に注入された細胞を放出しないが、細胞が産生する液性因子を透過するように半透過性膜から構成されており、
本体部の少なくとも一部が、内腔に注入された細胞が産生する液性因子を透過するように、多孔質素材から構成されており、
中空糸の束の両端部は本体部と液密に固定され、中空糸の束の一端と他端は各々内腔が液密に連通するように二本の管状体と接続され、二本の管状体の他端は体外に配置される液体駆動部と連結され、
中空糸内腔には細胞を含む培養液を含み、液体駆動部により培養液は中空糸内腔を循環する、デバイス。
(2)本体部が多孔質膜ケースである、(1)に記載のデバイス。
(3)各々の中空糸が、多孔質素材で覆われている、(1)に記載のデバイス。
(4)多孔質素材が、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)である、(3)に記載のデバイス。
(5)体内の二本の管状体が、体外表面に固定されるポート状構造体を介して、体外の液体駆動部と連結されている、(1)~(4)のいずれかに記載のデバイス。
(6)液性因子を虚血肢に送達する方法であって、
体内に埋め込まれて使用されるデバイスを供するステップ、ここで、体内に埋め込まれて使用されるデバイスは、細胞を収納可能な内腔を有する中空糸の束および中空糸の束を収納する本体部を有し、各々の中空糸は、内腔に注入された細胞を放出しないが、細胞が産生する液性因子を透過するように半透過性膜から構成されており、本体部の少なくとも一部が、内腔に注入された細胞が産生する液性因子を透過するように、多孔質素材から構成されており、中空糸の束の両端部は本体部と液密に固定され、
細胞を中空糸内腔に充填するステップ、
中空糸の束の両端と、本体部と、一本の管状体とを液密に連通するように接続するステップ、
管状体と接続された本体部を、体内に穿刺可能なシースに収納するステップ、
シースに収納された本体部を、体表面の切開部から下肢動脈近傍に穿刺して留置するステップ、
体表面の別の切開部からシースを剥離して本体部からシースを取り除くステップ、
本体部と、別の管状体とを液密に連通するように接続するステップ、
本体部に接続された二本の管状体を体外に配置される液体駆動部と連結するステップ、および、
液体駆動部により培養液を中空糸内腔に送るステップ、を有する、前記方法。
(7)培養液を中空糸内腔に循環させるステップをさらに有する、(6)に記載の方法。
That is, the present invention relates to the following.
(1) A device that is used by being implanted in the body, and has a bundle of hollow fibers having a lumen that can store cells and a main body that stores the bundle of hollow fibers,
Each hollow fiber is composed of a semipermeable membrane that does not release cells injected into the lumen, but allows humoral factors produced by the cells to pass through.
At least a portion of the main body is made of a porous material so as to be permeable to humoral factors produced by cells injected into the lumen;
Both ends of the hollow fiber bundle are fixed to the main body in a liquid-tight manner, and one end and the other end of the hollow fiber bundle are connected to two tubular bodies so that their inner cavities communicate with each other in a liquid-tight manner. The other end of the tubular body is connected to a liquid drive unit placed outside the body,
A device in which the hollow fiber lumen contains a culture solution containing cells, and the culture solution is circulated through the hollow fiber lumen by a liquid drive unit.
(2) The device according to (1), wherein the main body is a porous membrane case.
(3) The device according to (1), wherein each hollow fiber is covered with a porous material.
(4) The device according to (3), wherein the porous material is expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE).
(5) The two tubular bodies inside the body are connected to the liquid drive unit outside the body via a port-like structure fixed to the outside surface of the body, according to any one of (1) to (4). device.
(6) A method of delivering humoral factors to an ischemic limb, the method comprising:
providing a device to be implanted in the body, wherein the device to be implanted in the body includes a bundle of hollow fibers having a lumen capable of accommodating cells and a body portion housing the bundle of hollow fibers; Each hollow fiber is composed of a semi-permeable membrane so as not to release the cells injected into the lumen but to allow humoral factors produced by the cells to pass therethrough, and at least a portion of the main body. is made of a porous material that allows humoral factors produced by cells injected into the lumen to pass through, and both ends of the bundle of hollow fibers are fixed fluid-tightly to the main body.
filling the hollow fiber lumen with cells;
connecting both ends of the bundle of hollow fibers, the main body, and one tubular body in a liquid-tight manner;
storing the main body connected to the tubular body in a sheath that can be punctured into the body;
puncturing and indwelling the main body housed in the sheath near the lower limb artery through the incision on the body surface;
removing the sheath from the body portion by peeling the sheath through another incision on the body surface;
connecting the main body and another tubular body in a liquid-tight manner;
connecting the two tubular bodies connected to the main body with a liquid drive unit disposed outside the body, and
The method comprises the step of sending the culture medium into the hollow fiber lumen by means of a liquid drive.
(7) The method according to (6), further comprising the step of circulating the culture medium through the hollow fiber lumen.

本発明によれば、細胞を収納しつつ細胞から放出される液性因子を通過させることが可能な中空糸および本体部を有するバイオリアクターを採用し、下肢の動脈外側近傍に埋め込むことにより、細胞より放出される液性因子を目的とする虚血肢に十分に作用させることができる。
特に、デバイス本体をシースに入れた後に、開口部から穿刺して埋め込むことにより、下肢の動脈外側近傍へのデバイスの挿入が比較的容易となる。
According to the present invention, a bioreactor having a hollow fiber and a main body that can house cells and allow humoral factors released from the cells to pass through is employed, and is implanted near the outside of an artery in the lower limb, thereby allowing cells to be absorbed. The released humoral factors can be sufficiently applied to the target ischemic limb.
In particular, by inserting the device body into the sheath and then inserting the device by puncturing the device through the opening, it is relatively easy to insert the device into the vicinity of the outside of the artery of the lower limb.

図1は、本発明の好適な実施態様に係るデバイスの全体像である。(a)は、ポートを介して本体部が液体駆動部に連結された、本発明の好適な実施態様に係るデバイスの全体像である。(b)は、ポートにおいて本体部が液体駆動部から分離された、本発明の好適な実施態様に係るデバイスの全体像である。FIG. 1 is an overview of a device according to a preferred embodiment of the invention. (a) is an overall view of a device according to a preferred embodiment of the invention, the body being connected to a liquid drive via a port; (b) is an overall view of a device according to a preferred embodiment of the invention, with the body separated from the liquid drive at the port; 図2は、本発明のデバイスの本体部に収納される、中空糸の一態様を示す。FIG. 2 shows one embodiment of the hollow fiber housed in the main body of the device of the present invention. 図3は、新液供給部および廃液貯蔵部をさらに有する、本発明の好適な実施態様に係るデバイスの全体像である。FIG. 3 is an overview of a device according to a preferred embodiment of the invention, further comprising a fresh liquid supply and a waste liquid storage. 図4は、本発明の治療方法の好適な実施態様を説明する概略図である。(a)は、管状体と接続されたデバイスを、体内に穿刺可能なシースに収納するステップを示す。(b)は、体表に2箇所切開部を設けるステップを示す。(c)は、シースに収納されたデバイスを、一方の切開部から他方の切開部に向かって、下肢動脈近傍に穿刺するステップを示す。(d)は、デバイスの本体部を所定の位置に配置した後、他方の切開部からシースを剥離して、体内に埋め込まれたデバイスからシースを取り除くステップを示す。(e)は、デバイスに接続された二本の管状体を体表面に配置されるポートと連結するステップを示す。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a preferred embodiment of the treatment method of the present invention. (a) shows the step of storing the device connected to the tubular body in a sheath that can be inserted into the body. (b) shows the step of making two incisions on the body surface. (c) shows the step of puncturing the device housed in the sheath near the lower limb artery from one incision toward the other. (d) shows removing the sheath from the implanted device by peeling the sheath from the other incision after the body of the device is in place. (e) shows the step of connecting two tubular bodies connected to the device with ports placed on the body surface.

以下、本発明の好適な実施態様を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
まず、本発明のデバイスについて説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the device of the present invention will be explained.

図1は、本発明の好適な実施態様に係るデバイスの全体図である。(a)は、液体駆動部5との接続後、(b)は、液体駆動部5との接続前を示す。なお、各図中、説明の便宜上、デバイス1の説明において、動脈外側近傍への挿入方向側を先端側、反対側を基端側という。
図1に示すように、デバイス1は、本体部2と、管状体3と、ポート4と、液体駆動部5とを有している。デバイス1は、細胞を含む細胞組成物を収納した本体部2を下肢の動脈外側近傍に配置することにより、細胞において液性因子が生成して細胞から放出され、液性因子が虚血肢に作用し、動脈硬化に起因する末梢動脈疾患、糖尿病による足病変などにおける血流の改善、下肢虚血の改善をもたらたすことができる。
FIG. 1 is an overall view of a device according to a preferred embodiment of the invention. (a) shows the state after connection with the liquid drive unit 5, and (b) shows the state before connection with the liquid drive unit 5. In each figure, for convenience of explanation, in the description of the device 1, the side in the insertion direction near the outside of the artery is called the distal side, and the opposite side is called the proximal side.
As shown in FIG. 1, the device 1 includes a main body 2, a tubular body 3, a port 4, and a liquid driver 5. In the device 1, by placing the main body part 2 containing a cell composition containing cells near the outside of the artery of the lower limb, humoral factors are generated in the cells and released from the cells, and the humoral factors are delivered to the ischemic limb. It can improve blood flow in peripheral artery disease caused by arteriosclerosis, foot lesions caused by diabetes, and lower limb ischemia.

本発明において、「細胞」とは、細胞が任意の媒体中で懸濁状態となっている「細胞懸濁液」を含む。細胞は、単一の細胞の状態であってもよく、または細胞同士が介在物質を介して連結されていてもよい。細胞は、任意の遺伝子または任意の遺伝子を含むウイルスベクターなどを含んでいてもよい。また、細胞は、細胞培養物であってもよい。本発明において、細胞培養物は、細胞培養ステップを経て得られるものを指し、これらに限定されるものではないが、スフェロイド、シート状細胞培養物およびシート状細胞培養物の破砕片を包含する。
本発明において、細胞を懸濁する媒体は、これらに限定されないが、水、生理食塩水、培地、緩衝液、希釈液、細胞保存液およびゲルなどの膨潤体などが挙げられる。
In the present invention, the term "cell" includes a "cell suspension" in which cells are suspended in any medium. The cells may be in the form of a single cell, or the cells may be connected to each other via an intervening substance. A cell may contain any gene or a viral vector containing any gene, or the like. Moreover, the cell may be a cell culture. In the present invention, the cell culture refers to what is obtained through a cell culture step, and includes, but is not limited to, spheroids, sheet-shaped cell cultures, and fragments of sheet-shaped cell cultures.
In the present invention, media for suspending cells include, but are not limited to, water, physiological saline, media, buffers, diluents, cell preservation solutions, and swelling bodies such as gels.

本発明において、デバイスが留置される場所としては、例えば、生体において、損傷(創傷)が存在する部位や、その近傍が挙げられる。損傷(創傷)は、これらに限定されるものではないが、血管の損傷、狭窄を含み、このような場合においては、組織中の目的部位は、血管の近傍の組織中、好ましくは、血管壁とその周囲の組織の間である。一態様において、組織中の目的部位は、血管組織周辺の血管鞘である。組織中の目的部位は、予め投与前に超音波検査やCT検査などによって決定されてもよい。
一態様において、本発明のデバイスが留置される対象は、下肢の疾患を有する。下肢の疾患は、下肢に障害を有するあらゆる疾患を含む。かかる疾患の例として、これらに限定されないが、末梢動脈疾患、下肢静脈瘤、深部静脈血栓症および糖尿病足病変などが挙げられる。好ましくは、本発明における下肢の疾患は、下肢において血管が狭窄または閉塞し、その下肢の血流量が悪化している疾患、例えば、末梢動脈疾患である。本発明において、末梢動脈疾患は、これらに限定されるものではないが、下肢閉塞性動脈硬化症、バージャー病、膠原病などを含み、特に重症化した下肢閉塞性動脈硬化症を重症下肢虚血と称する。
本明細書において、「下肢の動脈外側近傍」とは、例えば、下肢の血管(例えば、前脛骨動脈、後脛骨動脈、または腓骨動脈)周囲の組織、血管鞘(血管表面の薄い膜組織)などの下肢血管外の場所を指す。
In the present invention, the location where the device is placed includes, for example, a site where an injury (wound) exists in a living body or the vicinity thereof. Damage (wound) includes, but is not limited to, damage to blood vessels, stenosis, and in such cases, the target site in the tissue is in the tissue adjacent to the blood vessel, preferably in the wall of the blood vessel. and the surrounding organizations. In one embodiment, the site of interest in the tissue is a vascular sheath around the vascular tissue. The target site in the tissue may be determined in advance by ultrasonic examination, CT examination, etc. before administration.
In one embodiment, the subject in whom the device of the invention is placed has a lower extremity disease. Diseases of the lower extremities include any diseases that affect the lower extremities. Examples of such diseases include, but are not limited to, peripheral artery disease, varicose veins, deep vein thrombosis, and diabetic foot lesions. Preferably, the lower extremity disease in the present invention is a disease in which blood vessels in the lower extremities are narrowed or occluded, resulting in worsening blood flow in the lower extremities, such as peripheral artery disease. In the present invention, peripheral arterial diseases include, but are not limited to, lower extremity arteriosclerosis obliterans, Buerger's disease, collagen disease, etc., and in particular severe lower extremity arteriosclerosis obliterans are treated as severe lower extremity ischemia. It is called.
As used herein, "near the outer side of arteries in the lower limbs" includes, for example, tissues around blood vessels in the lower limbs (e.g., anterior tibial artery, posterior tibial artery, or peroneal artery), vascular sheaths (thin membrane tissue on the surface of blood vessels), etc. refers to the location outside the blood vessels of the lower extremities.

また、本発明において、留置する細胞は特に限定されず、例えば、接着細胞(付着性細胞)が挙げられる。接着細胞は、例えば、接着性の体細胞等を含む。体細胞の例としては、例えば、筋芽細胞(例えば、骨格筋芽細胞等)、筋衛星細胞、間葉系幹細胞(例えば、骨髄、脂肪組織、末梢血、皮膚、毛根、筋組織、子宮内膜、胎盤、臍帯血由来のもの等)、心筋細胞、線維芽細胞、心臓幹細胞等の組織幹細胞、胚性幹細胞、iPS(induced pluripotent stem)細胞等の多能性幹細胞、滑膜細胞、軟骨細胞、上皮細胞(例えば、口腔粘膜上皮細胞、網膜色素上皮細胞、鼻粘膜上皮細胞等)、内皮細胞(例えば、血管内皮細胞等)、肝細胞(例えば、肝実質細胞等)、膵細胞(例えば、膵島細胞等)、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞等が挙げられる。体細胞は、iPS細胞から分化させたもの(iPS細胞由来細胞)であってよく、iPS細胞由来の心筋細胞、線維芽細胞、筋芽細胞、上皮細胞、内皮細胞、肝細胞、膵細胞、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞、滑膜細胞、軟骨細胞等が挙げられる。細胞は浮遊細胞を含む。浮遊細胞の例としてはTリンパ球やBリンパ球を含む。
一態様において、本発明の細胞は、血管新生を促進できる細胞、例えば、血管新生を促進する因子、例えば、VEGFなどのサイトカインを分泌できる細胞が特に好ましい。
Furthermore, in the present invention, the cells to be placed are not particularly limited, and include, for example, adherent cells (adherent cells). Adherent cells include, for example, adhesive somatic cells. Examples of somatic cells include myoblasts (e.g., skeletal myoblasts, etc.), muscle satellite cells, mesenchymal stem cells (e.g., bone marrow, adipose tissue, peripheral blood, skin, hair roots, muscle tissue, intrauterine cells, etc.). membranes, placenta, umbilical cord blood-derived, etc.), tissue stem cells such as cardiomyocytes, fibroblasts, and cardiac stem cells, embryonic stem cells, pluripotent stem cells such as iPS (induced pluripotent stem) cells, synovial cells, and chondrocytes. , epithelial cells (e.g., oral mucosal epithelial cells, retinal pigment epithelial cells, nasal mucosal epithelial cells, etc.), endothelial cells (e.g., vascular endothelial cells, etc.), hepatocytes (e.g., hepatic parenchymal cells, etc.), pancreatic cells (e.g., pancreatic islet cells, etc.), renal cells, adrenal gland cells, periodontal ligament cells, gingival cells, periosteal cells, skin cells, etc. Somatic cells may be those differentiated from iPS cells (iPS cell-derived cells), such as iPS cell-derived cardiomyocytes, fibroblasts, myoblasts, epithelial cells, endothelial cells, hepatocytes, pancreatic cells, and kidney cells. Examples include cells, adrenal gland cells, periodontal ligament cells, gingival cells, periosteal cells, skin cells, synovial cells, and chondrocytes. Cells include floating cells. Examples of floating cells include T lymphocytes and B lymphocytes.
In one embodiment, the cells of the invention are particularly preferably cells that can promote angiogenesis, eg, cells that can secrete factors that promote angiogenesis, eg, cytokines such as VEGF.

これらの細胞は、特に限定されず、例えば、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、ブタ、ウマ、ヤギ、ヒツジなどの任意の哺乳類またはその他の生物に由来し得る。これらの細胞は細胞がバラバラの状態、細胞が塊を形成した塊状(スフェロイド)の状態、または細胞がシート状細胞培養物として膜状の状態で、または細胞が膜状のシート状細胞培養物の破砕物の状態で、液体に浮遊、懸濁されて調製される。このような状態で供される細胞を含む液体を細胞組成物と呼び、本発明で適用し得る限り、他の物質を含んでいて良い。細胞の浮遊や懸濁に用いることのできる液体としては、特には限定されないが、生体に害を与えるものでないことが好ましく、例えば、各種緩衝液、培養液等を一種または2種以上組み合わせて用いることができる。細胞組成物に、適宜、治療薬や麻酔薬等の薬物を含ませてもよい。本明細書において、以下「細胞」と述べた場合、細胞懸濁液や細胞組成物を意味することがある。 These cells may be derived from any mammal or other organism, such as, but not limited to, humans, non-human primates, dogs, cats, pigs, horses, goats, sheep, etc., for example. These cells can be found in separate states, in clusters of cells (spheroids), or in membranous state as sheet-like cell cultures, or in membranous sheet-like cell cultures. It is prepared by floating or suspending it in a liquid in the form of a crushed substance. A liquid containing cells provided in such a state is called a cell composition, and may contain other substances as long as they are applicable to the present invention. The liquid that can be used for floating or suspending cells is not particularly limited, but it is preferable that it does not harm living organisms. For example, various buffer solutions, culture solutions, etc. may be used alone or in combination of two or more. be able to. The cell composition may contain drugs such as therapeutic agents and anesthetics as appropriate. In this specification, when the term "cell" is used below, it may mean a cell suspension or a cell composition.

また、上述したような細胞が放出する液性因子としては、例えば、細胞増殖因子、分化誘導因子、造血因子、その他各種サイトカインが挙げられる。これらの液性因子として、例えばHGF、VEGF、SDF-1等が挙げられる。なお、例示した液性因子以外にも上記細胞から液性因子が放出することも当然あり得、また、これらの放出された液性因子が一体として組織に作用するため、本明細書における液性因子が例示した以外の液性因子も含む概念であることは言うまでもない。 In addition, examples of the humoral factors released by the above-mentioned cells include cell growth factors, differentiation-inducing factors, hematopoietic factors, and other various cytokines. Examples of these humoral factors include HGF, VEGF, and SDF-1. Note that it is naturally possible that humoral factors other than the exemplified humoral factors are released from the above-mentioned cells, and since these released humoral factors act on the tissue as a whole, the term "humoral" in this specification refers to It goes without saying that the concept includes humoral factors other than those exemplified.

図1に示すように、本体部2は、その全体形状が管状をなし、その内部に中空糸の束25を収納している。細胞の培養効率を高めるために、中空糸の束25に含まれる中空糸21の本数および中空糸の内腔の細胞培養表面積は最大化することが好ましく、体内への侵襲を低くするために、中空糸の束25の体積は最小化することが好ましい。例えば、本体部2に収納される中空糸の束25は、約10,000~12,000本の中空糸からなり、中空糸の束全体で、1.5~3.0mの細胞培養表面積を有することができる。この結果、1mLあたり約2億個の細胞培養密度を維持することができる。 As shown in FIG. 1, the main body 2 has a tubular overall shape, and stores a bundle 25 of hollow fibers therein. In order to increase cell culture efficiency, it is preferable to maximize the number of hollow fibers 21 included in the hollow fiber bundle 25 and the cell culture surface area of the hollow fiber lumen, and to reduce invasion into the body, Preferably, the volume of the hollow fiber bundle 25 is minimized. For example, the hollow fiber bundle 25 housed in the main body 2 consists of approximately 10,000 to 12,000 hollow fibers, and the entire bundle of hollow fibers has a cell culture surface area of 1.5 to 3.0 m 2 . can have. As a result, a cell culture density of approximately 200 million cells per mL can be maintained.

図2に示すように、各々の中空糸21は、液体が流通可能な内径に形成された内腔22を有した管状の膜(中空糸膜)によって構成されている。従って、各々の中空糸21は、その内腔に細胞を有し、液体駆動部から液体培地を供給することにより、中空糸21内で細胞300を培養することができる。中空糸の内腔は、「IC空間」とも呼ばれる。各々の中空糸は、内腔に注入された細胞を放出しないが、細胞が産生する液性因子を透過するように半透過性膜から構成されており、細胞は、中空糸の内壁に接着し、または浮遊したまま増殖することができる。 As shown in FIG. 2, each hollow fiber 21 is constituted by a tubular membrane (hollow fiber membrane) having a lumen 22 formed to have an inner diameter through which a liquid can flow. Therefore, each hollow fiber 21 has cells in its lumen, and cells 300 can be cultured within the hollow fiber 21 by supplying a liquid medium from the liquid drive unit. The lumen of the hollow fiber is also referred to as the "IC space." Each hollow fiber is composed of a semi-permeable membrane that does not release cells injected into the lumen but allows humoral factors produced by the cells to pass through, and cells adhere to the inner wall of the hollow fiber. , or can multiply while floating.

中空糸の材質は、細胞を放出せず、サイトカインなどの液性因子を透過できる半透過性膜である限り限定されないが、例えば、ポリエーテルスルフォンなどの親水性の樹脂や、ポリプロピレンなどの樹脂材料の表面を親水加工した樹脂材料を使用することができる。好ましい中空糸材料としては、ポリスルホン(PS)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエステル系ポリマーアロイ(PEPA)、エチレンビニルアルコール共重合体(EVAL)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリアクリロニトリル共重合体(PAN)を用いることができる。中空糸はまた、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)などの多孔質素材の中空糸外多孔質膜24を用いて、外側を覆うこともできる。 The material of the hollow fiber is not limited as long as it is a semi-permeable membrane that does not release cells and is permeable to humoral factors such as cytokines, but examples include hydrophilic resins such as polyethersulfone and resin materials such as polypropylene. It is possible to use a resin material whose surface has been treated with hydrophilic treatment. Preferred hollow fiber materials include polysulfone (PS), polyethersulfone (PES), polyester polymer alloy (PEPA), ethylene vinyl alcohol copolymer (EVAL), polymethyl methacrylate (PMMA), and polyacrylonitrile copolymer ( PAN) can be used. The hollow fibers can also be coated with an outer hollow fiber porous membrane 24 of a porous material such as expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE).

中空糸21は、例えば、外径が250μm、壁厚は10μm~50μm、内径は200μmとすることができる。中空糸の内径に収納される細胞は、中空糸の内径に付着、または浮遊して増殖できる限り、シングルセルの状態、細胞が塊を形成した塊状(スフェロイド)の状態、または細胞が膜状のシート状細胞培養物の破砕物の状態のいずれであってもよい。 The hollow fibers 21 can have, for example, an outer diameter of 250 μm, a wall thickness of 10 μm to 50 μm, and an inner diameter of 200 μm. Cells housed in the inner diameter of the hollow fiber can be in a single cell state, a clump-like state (spheroid), or a membranous state, as long as they can grow by adhering to or floating on the inner diameter of the hollow fiber. It may be in any state of crushed sheet-shaped cell culture.

また、図1に示すとおり、本体部2は、中空糸の束25の先端26および基端27と液密に固定されている。中空糸の外側空間23は、管状の本体部2の内側、かつ、本体部2内に収納される中空糸の束25の外側に形成される空間であり、「EC空間」とも呼ばれる。また、中空糸の束の先端26および基端27は、管状体3とも液密に連通している。管状体3は、体外表面に存在するポート4を使用して、液体駆動部5と液密に連通している。 Further, as shown in FIG. 1, the main body portion 2 is liquid-tightly fixed to the distal end 26 and the proximal end 27 of the hollow fiber bundle 25. The hollow fiber outer space 23 is a space formed inside the tubular main body 2 and outside the hollow fiber bundle 25 housed within the main body 2, and is also referred to as an "EC space." Further, the distal end 26 and proximal end 27 of the bundle of hollow fibers are also in liquid-tight communication with the tubular body 3. The tubular body 3 is in liquid-tight communication with the liquid driver 5 using a port 4 present on the external surface of the body.

ところで、中空糸の束を収納する本体部2の少なくとも一部は、細胞から放出される液性因子を通過させることが可能な部材で構成されている。これにより、デバイス1を動脈外側近傍に留置した際において、中空糸の内腔22に収納された細胞は液性因子を放出するが、当該液性因子は、デバイス1外に放出される。そして、放出された液性因子は下肢の動脈における目的とする部位、例えば、虚血箇所に作用する。一方で、当該細胞が中空糸外に放出されることはなく、細胞は内腔22に収納された状態で、動脈外側近傍に留置される。これにより、細胞の動脈外側近傍における拡散を防止し、目的とする部位に十分に液性因子を到達させることが可能となる。 By the way, at least a part of the main body part 2 that accommodates the bundle of hollow fibers is made of a member through which humoral factors released from cells can pass. Thereby, when the device 1 is placed near the outside of the artery, the cells housed in the hollow fiber lumen 22 release humoral factors, but the humoral factors are released outside the device 1. Then, the released humoral factors act on a target site in the artery of the lower limb, for example, an ischemic site. On the other hand, the cells are not released outside the hollow fiber, and are housed in the lumen 22 near the outside of the artery. This prevents cells from spreading near the outside of the artery and allows the humoral factor to sufficiently reach the target site.

このような本体部の少なくとも一部を構成する部材としては、目的とする液性因子を通過させることができ、かつ細胞を通過させないものであれば、特に限定されないが、例えば、液性因子を通過させることができ、かつ細胞を通過させない孔を有する材料、具体的には、織布(織物、編物)、不織布等の所定のメッシュを有する繊維材料(メッシュ生地)や、半透膜等の多孔質膜等を1種または2種以上組み合わせて用いることができる。特に、ポリテトラフルオロエチレン(登録商標)を主体とするフッ素樹脂からなる多孔質膜(多孔質PTFE膜)は、化学的に安定で、耐熱性、耐薬品性、機械的強度に優れていることから、好適に用いることができる。 The member constituting at least a part of the main body is not particularly limited as long as it allows the target humoral factor to pass through and does not allow cells to pass through. Materials that have pores that allow cells to pass through but do not allow cells to pass through, specifically fibrous materials (mesh fabrics) with a predetermined mesh such as woven fabrics (woven fabrics, knitted fabrics) and nonwoven fabrics, semipermeable membranes, etc. Porous membranes and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, porous membranes (porous PTFE membranes) made of fluororesin mainly composed of polytetrafluoroethylene (registered trademark) are chemically stable and have excellent heat resistance, chemical resistance, and mechanical strength. Therefore, it can be suitably used.

以上のように、デバイス1の本体部2は、中空糸の束25の先端26および基端27が封止されており、かつ、細胞を通過させない材料によって構成されている。したがってデバイス1は、収納した細胞を外に放出しないものとなる。したがって、収納した細胞を比較的長期にわたって体腔内に留置した場合であっても、細胞のデバイス1外への拡散が防止されており、虚血部位などの組織の所望の部位に液性因子を送達させることがより確実となる。中空糸の束25の先端26および基端27は、例えば、ポッティングにより本体部と液密に固定することができる。 As described above, the main body 2 of the device 1 has the distal end 26 and the proximal end 27 of the hollow fiber bundle 25 sealed, and is made of a material that does not allow cells to pass through. Therefore, the device 1 does not release the stored cells to the outside. Therefore, even if the stored cells are left in the body cavity for a relatively long period of time, the cells are prevented from spreading outside the device 1, and the humoral factors are delivered to the desired part of the tissue such as the ischemic area. Delivery becomes more reliable. The distal end 26 and proximal end 27 of the hollow fiber bundle 25 can be liquid-tightly fixed to the main body by, for example, potting.

循環させる液体(培養液)は、液体駆動部5から、ポート4および管状体3を通って、中空糸の内腔(すなわち「IC空間」)へ送達される。その後、培養液は、中空糸の内腔に存在する細胞によって産生される液性因子とともに、中空糸の外側空間23(すなわち「EC空間」)へ、さらに、本体部2の外側の体内の血管外側近傍へ到達するか、または、管状体3およびポート4を通って、廃液として液体駆動部5へと移動する。液体駆動部5から送られる培養液には、培養される細胞にとっての栄養を添加されていてもよい。
本体部2に収納される中空糸の束25に含まれる中空糸21の本数および表面積は最大化され、中空糸の束25の体積を最小化されているため、中空糸の外側空間23(すなわち「EC空間」)が最小化され、液体駆動部5から送られたほとんどの培養液が、「IC空間」に送達される。本体部2の長さおよび幅は、下肢外側近傍に留置可能である限り、特には限定されないが、例えば、長さ30mm~100mmとし、幅3mm~10mmとすることができる。
The liquid to be circulated (culture medium) is delivered from the liquid driver 5 through the port 4 and the tubular body 3 into the lumen of the hollow fiber (ie, the "IC space"). Thereafter, the culture medium, together with humoral factors produced by the cells present in the lumen of the hollow fiber, is further transferred to the outer space 23 of the hollow fiber (i.e., the "EC space"), and further to the blood vessels in the body outside the main body 2. It reaches the vicinity of the outside or passes through the tubular body 3 and port 4 to the liquid driver 5 as waste liquid. The culture solution sent from the liquid drive unit 5 may be added with nutrients for the cells to be cultured.
The number and surface area of the hollow fibers 21 included in the hollow fiber bundle 25 housed in the main body 2 are maximized, and the volume of the hollow fiber bundle 25 is minimized, so that the outer space 23 of the hollow fibers (i.e. The "EC space") is minimized, and most of the culture fluid sent from the liquid driver 5 is delivered to the "IC space." The length and width of the main body part 2 are not particularly limited as long as it can be placed near the outside of the lower limb, but may be, for example, 30 mm to 100 mm in length and 3 mm to 10 mm in width.

管状体3は、細胞培養液を送達可能に構成された無菌チューブであり、デバイス本体から体外のポート4まで接続するのに適切な長さを有する。
ポート4は、管状体3と液体駆動部5を接続するために、体外表面において使用することができ、例えば、無菌チューブの接合に使用されるポート、または、無菌的チューブ接合装置を使用することができる。
液体駆動部5は、細胞培養液を循環できる装置、例えば輸液ポンプを使用することができる。
The tubular body 3 is a sterile tube configured to be able to deliver a cell culture solution, and has an appropriate length for connection from the device body to the port 4 outside the body.
The port 4 can be used on the external surface of the body to connect the tubular body 3 and the liquid drive 5, for example a port used for joining sterile tubes or using a sterile tube joining device. I can do it.
As the liquid drive unit 5, a device capable of circulating cell culture fluid, such as an infusion pump, can be used.

図3に示すように、デバイス1は、体外に、液体駆動部5に加えて、新液供給部6および廃液貯蔵部7を有していてもよい。これにより、中空糸内へ培地の供給を迅速に行い、循環後の培地を廃液として貯蔵しておくことができる。 As shown in FIG. 3, the device 1 may have a new liquid supply section 6 and a waste liquid storage section 7 in addition to the liquid drive section 5 outside the body. Thereby, the culture medium can be rapidly supplied into the hollow fibers, and the culture medium after circulation can be stored as waste liquid.

なお、上述したデバイス1の各構成部材の大きさ等は、特に言及がない場合であっても、適用する下肢の血管の状態に合わせて、当業者が適宜設定できることは言うまでもない。 In addition, it goes without saying that the size of each component of the device 1 described above can be appropriately set by those skilled in the art according to the condition of the blood vessels of the lower limbs to which it is applied, even if there is no particular mention.

次に、本発明の治療方法を好適な実施態様に基づき説明する。
図4は、本発明の治療方法の好適な実施態様を説明する概略図である。なお、関連する図面においては、本実施態様を説明する目的で、一部が拡大又は縮小されて、実物と異なる比率で示されている場合がある。
Next, the treatment method of the present invention will be explained based on preferred embodiments.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a preferred embodiment of the treatment method of the present invention. Note that in the related drawings, for the purpose of explaining the present embodiment, some parts may be enlarged or reduced and shown at a ratio different from the actual size.

本発明の治療方法は、液性因子を虚血肢に送達する方法であって、
体内に埋め込まれて使用されるデバイスを供するステップ、ここで、体内に埋め込まれて使用されるデバイスは、細胞を収納可能な内腔を有する中空糸の束および中空糸の束を収納する本体部を有し、各々の中空糸は、内腔に注入された細胞を放出しないが、細胞が産生する液性因子を透過するように半透過性膜から構成されており、本体部の少なくとも一部が、内腔に注入された細胞が産生する液性因子を透過するように、多孔質素材から構成されており、
細胞を中空糸内腔に充填するステップ(細胞充填ステップ)、
中空糸の束の両端と、本体部と、一本の管状体とを液密に連通するように接続するステップ(接続ステップ)、
管状体と接続された本体部を、体内に穿刺可能なシースに収納するステップ(シース収納ステップ)、
シースに収納された本体部を、体表面の切開部から下肢動脈近傍に穿刺して留置するステップ(留置ステップ)、
体表面の別の切開部からシースを剥離して本体部からシースを取り除くステップ(シース剥離ステップ)、
本体部と、別の管状体とを液密に連通するように接続するステップ(管状体接続ステップ)、
本体部に接続された二本の管状体を体外に配置される液体駆動部と連結するステップ(液体駆動部連結ステップ)、および、
液体駆動部により培養液を中空糸内腔に送るステップ(培養液送達ステップ)、を有する。
The treatment method of the present invention is a method for delivering humoral factors to an ischemic limb, comprising:
providing a device to be implanted in the body, wherein the device to be implanted in the body includes a bundle of hollow fibers having a lumen capable of accommodating cells and a body portion housing the bundle of hollow fibers; Each hollow fiber is composed of a semi-permeable membrane so as not to release the cells injected into the lumen but to allow humoral factors produced by the cells to pass therethrough, and at least a portion of the main body. It is made of a porous material that allows humoral factors produced by cells injected into the lumen to pass through.
filling the hollow fiber lumen with cells (cell filling step);
a step of connecting both ends of the bundle of hollow fibers, the main body, and one tubular body in a liquid-tight manner (connection step);
storing the main body connected to the tubular body in a sheath that can be punctured into the body (sheath storage step);
a step of puncturing and indwelling the main body housed in the sheath near the lower limb artery through an incision on the body surface (indwelling step);
removing the sheath from the main body by peeling the sheath from another incision on the body surface (sheath peeling step);
a step of connecting the main body and another tubular body in a liquid-tight manner (tubular body connecting step);
a step of connecting the two tubular bodies connected to the main body with a liquid drive unit disposed outside the body (liquid drive unit connection step);
The method includes a step of sending a culture solution to the hollow fiber lumen by a liquid drive unit (culture solution delivery step).

以下、本実施態様においては、上述したデバイス1を下肢動脈100の動脈外側近傍200に配置し、虚血肢を治療するものとして説明する。 Hereinafter, in this embodiment, the device 1 described above is placed near the outside of the lower limb artery 100 200 to treat an ischemic limb.

まず、最初のステップにおいて、本体部2を有するデバイス1を供する。本体部2は、上述したように、細胞を収納可能な内腔を有する中空糸および中空糸の束を収納し、各々の中空糸は、内腔に注入された細胞を放出しないが、細胞が産生する液性因子を透過するように半透過性膜から構成されている。また、本体部2は、細胞から放出される液性因子を通過させることが可能な部材で構成されている。本体部2には、適宜、公知の方法により、洗浄、滅菌処理が施されてもよい。 First, in a first step, a device 1 having a main body 2 is provided. As described above, the main body part 2 houses a hollow fiber and a bundle of hollow fibers having a lumen capable of accommodating cells, and each hollow fiber does not release the cells injected into the lumen, but the cells It is composed of a semi-permeable membrane that allows the produced humoral factors to pass through. Further, the main body portion 2 is made of a member through which humoral factors released from cells can pass. The main body portion 2 may be appropriately cleaned and sterilized using known methods.

次に、細胞充填ステップにおいては、各々の中空糸の内腔に細胞を導入する。中空糸の束の先端または末端は、細胞組成物の充填前は、開放されているが、細胞組成物の充填後、本体部2に密封されて収納することにより、中空糸の外側と空間的につながらないように構成される。 Next, in the cell filling step, cells are introduced into the lumen of each hollow fiber. The tips or ends of the bundle of hollow fibers are open before being filled with the cell composition, but after being filled with the cell composition, they are sealed and housed in the main body 2, so that they are spatially connected to the outside of the hollow fibers. It is configured so that it does not lead to

次に、接続ステップにおいては、中空糸の束25の両端と、本体部2と、管状体3とを液密に連通するように接続する。例えば、本体部2は、中空糸の束25の先端26および基端27と、樹脂を注入・硬化するポッティングにより液密に固定されている。管状体3は、本体部2と液密に連通するように、例えばコネクターを介して接続される。 Next, in the connecting step, both ends of the hollow fiber bundle 25, the main body portion 2, and the tubular body 3 are connected so as to fluid-tightly communicate with each other. For example, the main body portion 2 is fluid-tightly fixed to the distal end 26 and proximal end 27 of the hollow fiber bundle 25 by potting in which resin is injected and hardened. The tubular body 3 is connected to the main body 2 via, for example, a connector so as to communicate liquid-tightly.

次に、シース収納ステップにおいては、管状体と接続された本体部を、体内に穿刺可能なシース400に収納する。図4に示されるように、シース400は、体内に穿刺可能な程度に硬質であり、先端が鋭く形成されている。シース400は、体内に穿刺可能に構成されているため、シース400に密着させて本体部を収納すればよい。好ましいシース材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、あるいはこれら二種以上の混合物等のポリオレフィンや、軟質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル、ポリエステルエラストマー、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコーンゴム、ラテックスゴム等が挙げられる。 Next, in the sheath storage step, the main body portion connected to the tubular body is stored in a sheath 400 that can be inserted into the body. As shown in FIG. 4, the sheath 400 is hard enough to be inserted into the body, and has a sharp tip. Since the sheath 400 is configured to be able to be inserted into the body, the main body portion may be stored in close contact with the sheath 400. Preferred sheath materials include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polybutene, ethylene-propylene copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, ionomers, or mixtures of two or more of these, flexible polyvinyl chloride resins, polyamides, and polyamides. Examples include elastomers, polyesters, polyester elastomers, polyurethanes, fluororesins such as polytetrafluoroethylene, silicone rubbers, latex rubbers, and the like.

次に、留置ステップにおいては、図4に示されるように、シースに収納された本体部2を、体表面の切開部500から下肢動脈近傍に穿刺して留置する。切開部500およびデバイスを留置するための空間600は、下肢の切開において用いられる通常の外科的手法により形成することができ、シースに収納された本体部を穿刺するのに必要な程度で行うことができる。
また、シースに収納された本体部2の穿刺には、穿刺に耐えるための強度を有するために、本体部2に収納される中空糸の束の両端およびその間の部分も穿刺し得るように硬さを与えるため固定されていてもよい。
本ステップにおいては、上述したように配置されたデバイス1をそのまま一定期間、例えば、2~60日間、好ましくは7~21日間、留置することにより行う。
本ステップにおいて、デバイス1を留置することにより、細胞300において産生され、放出される液体因子が本体部2を介して血管外側近傍に放出される。放出された液体因子は、虚血組織に作用して、虚血肢が治療されることが期待される。
Next, in the indwelling step, as shown in FIG. 4, the main body 2 housed in the sheath is punctured near the lower limb artery through the incision 500 on the body surface and indwelled. The incision 500 and the space 600 for placing the device can be formed by normal surgical techniques used in lower extremity incisions to the extent necessary to puncture the main body housed in the sheath. I can do it.
In addition, in order to have enough strength to withstand the puncture of the main body part 2 housed in the sheath, a hard material is used so that both ends of the bundle of hollow fibers housed in the main body part 2 and the part between them can also be punctured. It may be fixed to provide stability.
In this step, the device 1 arranged as described above is left in place for a certain period of time, for example, 2 to 60 days, preferably 7 to 21 days.
In this step, by indwelling the device 1, liquid factors produced and released in the cells 300 are released near the outside of the blood vessel via the main body 2. The released fluid factors are expected to act on the ischemic tissue and treat the ischemic limb.

次に、シース剥離ステップにおいては、図4に示されるように、穿刺した開口部500とは別の開口部500から体表にシース400を露出させ、シースを本体部から剥離して取り除く。シースは、体内への穿刺方向と同方向(すなわち、縦方向)に予めピール線が形成されており、縦方向に複数に分割して本体部から取り除くことができる。 Next, in the sheath peeling step, as shown in FIG. 4, the sheath 400 is exposed to the body surface through an opening 500 different from the punctured opening 500, and the sheath is peeled and removed from the main body. The sheath has a peel line formed in advance in the same direction as the direction of puncture into the body (that is, in the longitudinal direction), and can be divided into a plurality of pieces in the longitudinal direction and removed from the main body.

次に、管状体接続ステップにおいては、本体部2と、別の管状体3とを液密に連通するように接続する。管状体3は、本体部2と液密に連通するように、例えばコネクターを介して接続される。 Next, in the tubular body connecting step, the main body portion 2 and another tubular body 3 are connected so as to communicate in a liquid-tight manner. The tubular body 3 is connected to the main body 2 via, for example, a connector so as to communicate liquid-tightly.

次に、液体駆動部連結ステップにおいては、本体部2に接続された二本の管状体3を体外に配置される液体駆動部5と連結する。管状体と液体駆動部の連結は、体外表面のポート4を介して行うことができる。例えば、無菌チューブの接合に使用されるポート、または、無菌的チューブ接合装置を使用することができる。液体駆動部5は、細胞培養液を循環できる装置、例えば輸液ポンプを使用することができる。 Next, in the liquid drive unit connecting step, the two tubular bodies 3 connected to the main body 2 are connected to the liquid drive unit 5 disposed outside the body. The connection between the tubular body and the liquid drive can be made via a port 4 on the external surface of the body. For example, a port used for joining sterile tubes or a sterile tube joining device can be used. As the liquid drive unit 5, a device capable of circulating cell culture fluid, such as an infusion pump, can be used.

次に、培養液送達ステップにおいては、液体駆動部5により培養液を中空糸内腔に送達する。培養液には、細胞の栄養分を含めることができる。
また、必要に応じて、細胞培養のために、培養液を中空糸内腔に循環させるステップをさらに含むことができ、新たな細胞を体外から注入して循環させて、中空糸内に供給するように構成することができる。
Next, in the culture solution delivery step, the culture solution is delivered to the hollow fiber lumen by the liquid drive unit 5. The culture medium can contain nutrients for the cells.
In addition, if necessary, the step of circulating a culture solution into the hollow fiber lumen for cell culture may further be included, and new cells are injected from outside the body, circulated, and supplied into the hollow fiber. It can be configured as follows.

次に、除去ステップにおいては、動脈外側近傍からデバイス1を除去する。
本ステップにおいては、まず、適宜再度切開を行って、本体部2に接続される管状体3を露出させる。
次に、本体部2を管状体3ごと引き抜いて、動脈外側近傍よりデバイス1を除去する。
最後に、切開部分を縫合する。
Next, in the removal step, the device 1 is removed from near the outside of the artery.
In this step, first, an incision is made again as appropriate to expose the tubular body 3 connected to the main body part 2.
Next, the main body 2 is pulled out along with the tubular body 3, and the device 1 is removed from near the outside of the artery.
Finally, suture the incision.

以上、本発明によれば、細胞を収納しつつ細胞から放出される液性因子を通過させることが可能な本体部を有するデバイスを採用することにより、細胞を体腔内に容易に留置することができる。この結果、留置した細胞より放出される液体因子を目的とする組織に十分に作用させることができる。
特に、管状のデバイス本体を採用することにより、細胞留置デバイスの動脈外側近傍への挿入が比較的容易となる。
As described above, according to the present invention, cells can be easily indwelled in a body cavity by employing a device having a main body that can house cells and allow humoral factors released from the cells to pass through. can. As a result, the liquid factors released from the indwelled cells can be made to sufficiently act on the target tissue.
In particular, by employing a tubular device main body, it is relatively easy to insert the cell retention device into the vicinity of the outside of the artery.

また、特に、本発明によれば、通常の組織片または細胞移植において用いられる細胞のみならず、移植には適さないが、必要な液体因子を放出する細胞(または細胞を含む移植片)についても使用可能である。 In particular, according to the invention, not only cells used in normal tissue grafts or cell transplants, but also cells (or grafts containing cells) which are not suitable for transplantation but release the necessary fluid factors, can be used. Available for use.

以上、本発明を図示の実施態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明においては、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成を付加することもできる。
Although the present invention has been described above with reference to the illustrated embodiments, the present invention is not limited thereto.
In the present invention, each configuration can be replaced with any one that can perform the same function, or any configuration can be added.

1 デバイス
2 本体部(多孔質膜ケース)
21 中空糸
22 中空糸の内腔(内径)
23 中空糸の外側空間
24 中空糸外多孔質膜
25 中空糸の束
26 中空糸の束の先端
27 中空糸の束の基端
3 管状体
4 ポート
5 液体駆動部
6 新液供給部
7 廃液貯蔵部
100 動脈
200 動脈外側近傍
300 細胞
400 シース
500 切開部
600 空間(体内)
1 Device 2 Main body (porous membrane case)
21 Hollow fiber 22 Hollow fiber lumen (inner diameter)
23 Space outside the hollow fiber 24 Porous membrane outside the hollow fiber 25 Bundle of hollow fibers 26 Tip of the bundle of hollow fibers 27 Base end of the bundle of hollow fibers 3 Tubular body 4 Port 5 Liquid drive unit 6 New liquid supply unit 7 Waste liquid storage Part 100 Artery 200 Near the outside of the artery 300 Cell 400 Sheath 500 Incision 600 Space (inside the body)

Claims (7)

体内に埋め込まれて使用されるデバイスであって、細胞を収納可能な内腔を有する中空糸の束および中空糸の束を収納する本体部を有し、
各々の中空糸は、内腔に注入された細胞を放出しないが、細胞が産生する液性因子を透過するように半透過性膜から構成されており、
本体部の少なくとも一部が、内腔に注入された細胞が産生する液性因子を透過するように、多孔質素材から構成されており、
中空糸の束の両端部は本体部と液密に固定され、中空糸の束の一端と他端は各々内腔が液密に連通するように二本の管状体と接続され、二本の管状体の他端は体外に配置される液体駆動部と連結され、
中空糸内腔には細胞を含む培養液を含み、液体駆動部により培養液は中空糸内腔を循環する、デバイス。
A device used by being implanted in the body, having a bundle of hollow fibers having a lumen capable of housing cells, and a main body portion housing the bundle of hollow fibers,
Each hollow fiber is composed of a semipermeable membrane that does not release cells injected into the lumen, but allows humoral factors produced by the cells to pass through.
At least a portion of the main body is made of a porous material so as to be permeable to humoral factors produced by cells injected into the lumen;
Both ends of the hollow fiber bundle are fixed to the main body in a liquid-tight manner, and one end and the other end of the hollow fiber bundle are connected to two tubular bodies so that their inner cavities communicate with each other in a liquid-tight manner. The other end of the tubular body is connected to a liquid drive unit placed outside the body,
A device in which the hollow fiber lumen contains a culture solution containing cells, and the culture solution is circulated through the hollow fiber lumen by a liquid drive unit.
本体部が多孔質膜ケースである、請求項1に記載のデバイス。 2. The device of claim 1, wherein the body is a porous membrane case. 各々の中空糸が、多孔質素材で覆われている、請求項1に記載のデバイス。 2. The device of claim 1, wherein each hollow fiber is covered with a porous material. 多孔質素材が、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)である、請求項3に記載のデバイス。 4. The device of claim 3, wherein the porous material is expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE). 体内の二本の管状体が、体外表面に固定されるポート状構造体を介して、体外の液体駆動部と連結されている、請求項1~4のいずれか一項に記載のデバイス。 The device according to any one of claims 1 to 4, wherein the two tubular bodies inside the body are connected to a liquid drive outside the body via a port-like structure fixed to the external surface of the body. 液性因子を虚血肢に送達する方法であって、
体内に埋め込まれて使用されるデバイスを供するステップ、ここで、体内に埋め込まれて使用されるデバイスは、細胞を収納可能な内腔を有する中空糸の束および中空糸の束を収納する本体部を有し、各々の中空糸は、内腔に注入された細胞を放出しないが、細胞が産生する液性因子を透過するように半透過性膜から構成されており、本体部の少なくとも一部が、内腔に注入された細胞が産生する液性因子を透過するように、多孔質素材から構成されており、中空糸の束の両端部は本体部と液密に固定され、
細胞を中空糸内腔に充填するステップ、
中空糸の束の両端と、本体部と、一本の管状体とを液密に連通するように接続するステップ、
管状体と接続された本体部を、体内に穿刺可能なシースに収納するステップ、
シースに収納された本体部を、体表面の切開部から下肢動脈近傍に穿刺して留置するステップ、
体表面の別の切開部からシースを剥離して本体部からシースを取り除くステップ、
本体部と、別の管状体とを液密に連通するように接続するステップ、
本体部に接続された二本の管状体を体外に配置される液体駆動部と連結するステップ、および、
液体駆動部により培養液を中空糸内腔に送るステップ、を有する、前記方法。
A method of delivering humoral factors to an ischemic limb, the method comprising:
providing a device to be implanted in the body, wherein the device to be implanted in the body includes a bundle of hollow fibers having a lumen capable of accommodating cells and a body portion housing the bundle of hollow fibers; Each hollow fiber is composed of a semi-permeable membrane so as not to release the cells injected into the lumen but to allow humoral factors produced by the cells to pass therethrough, and at least a portion of the main body. is made of a porous material that allows humoral factors produced by cells injected into the lumen to pass through, and both ends of the bundle of hollow fibers are fixed fluid-tightly to the main body.
filling the hollow fiber lumen with cells;
connecting both ends of the bundle of hollow fibers, the main body, and one tubular body in a liquid-tight manner;
storing the main body connected to the tubular body in a sheath that can be punctured into the body;
puncturing and indwelling the main body housed in the sheath near the lower limb artery through the incision on the body surface;
removing the sheath from the body portion by peeling the sheath through another incision on the body surface;
connecting the main body and another tubular body in a liquid-tight manner;
connecting the two tubular bodies connected to the main body with a liquid drive unit disposed outside the body, and
The method comprises the step of sending the culture medium into the hollow fiber lumen by means of a liquid drive.
培養液を中空糸内腔に循環させるステップをさらに有する、請求項6に記載の方法。 7. The method of claim 6, further comprising circulating culture fluid through the hollow fiber lumen.
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