JP5073747B2 - 細胞の投与のためのカテーテル - Google Patents

Description

関連特許出願または優先権を主張した特許請求の範囲の相互参照
本出願の特許請求の範囲は、２００６年８月２９日に出願された米国仮特許出願６０／８４１００９の優先権を主張し、その内容は、参考として本明細書に組み込まれる。

本発明は、一般にバルーンカテーテルに関し、より具体的には、シリンダ状または管状の組織、体腔または関節への細胞の投与に適した二重空気袋カテーテルに関する。より具体的には、本発明は、低圧ソディング技術(low pressure sodding technique)を用いた細胞の局所投与に関する。

近年の多くの革新的な治療の開発にかかわらず、心疾患は、世界中の６５歳を越える男性及び女性における衰弱及び死の主な原因であり続けている。多くの国において、心疾患は、死の主な原因としての伝染病に代わって「第２の伝染病」として考えられている。

動脈内膜切除、アテローム切除術及び血管形成術は、一般的な外科手術であり、損傷した血管を治療し、プラーク(plaque)（コレステロール及び他の脂質を含む脂肪質の物質の混合物）を除去するために使用される。頚動脈の動脈内膜切除は、一般的には、頚動脈にあるプラークの堆積物を除去するために使用される。手術中において、内科医は、疾患した動脈に切開を形成し、動脈の内面に包含されたプラークを除去する。また、動脈内膜切除は、末梢動脈疾患、腎動脈疾患、大動脈弓病、大動脈腸骨動脈閉塞性疾患、内臓（腸、脾臓及び肝臓）動脈疾患を治療するために使用される。

アテローム切除術は、レーザカテーテルまたは回転剃刀（カテーテルの端部にある「バー(burr)」デバイス）を用いて血管からプラークを除去する処置である。カテーテルは、身体内に挿入され、動脈を通って狭窄領域へ進む。使用されうる他の装置は、カテーテル切除、プラークを削ぎ落とすカテーテルまたはプラークを蒸発させるレーザカテーテルである。アテローム切除術は、プラークが冠状動脈バイパス移植において堆積する石灰化によりまたは他の困難な閉塞により非常に硬い場合に実用的である。

血管形成術は、閉塞セグメントの拡張に付随される病変内へのバルーンカテーテルの経路を必要とする。血管形成術は、頚動脈の病変、末梢動脈疾患を治療するために広く使用される。

アテローム切除術及び血管形成術は、ステントの配置に付随し、ステントは、血管の再閉鎖を防止するための足場(scaffold)として機能する。ステントは、血管内における血液及び酸素の正常な流動を可能とする。従来の地金の被覆されていないステントを用いると、血管形成術を受けた患者の約２０％は、血管を再び狭窄するまたは閉塞する再狭窄（瘢痕化(scarring)）を経験する。薬剤が被覆されたステントの使用は、再狭窄による他の処置を必要とする患者の危険性を著しく低下させる。しかしながら、薬剤が被覆されたステントは、薬剤がステントの周囲における回復を阻害するため、血栓症（死に至るステントの内側における血栓の形成）を引き起こす傾向がある。抗血栓症薬は、この影響を弱めるために使用されている。しかしながら、抗血栓症薬は、発疹及び出血を引き起こし、コンプライアンスの問題を導きながら、患者に対して無制限に使用されなければならず、コンプライアンスの問題を招く。

これら処置の短期的な利点が著しい一方、処置は、再狭窄の主な原因である内皮を崩壊させる。

細胞投与システムは、圧力制御された状態で細胞を組織または体腔に投与するように構成されたカテーテルを備えて記載されている。一形態において、細胞投与システムは、狭窄または外傷のための初期治療として使用される。一形態において、細胞投与システムは、バルーン血管形成術、動脈切除術(artherectomy)、動脈内膜切除術を含む事前の診療行為によってもたらされた損傷を治療するために使用される。一形態において、細胞投与システムは、心臓または関節のような体腔内へ細胞を投与するために使用される。

カテーテルは、内側空気袋と、幹細胞の局所的な投与を可能とする穿孔された外側空気袋と、を備える。内側空気袋は、ステントを配置するために圧力導管を用いることによって膨張される。脂肪組織を由来とする内皮細胞のような細胞は、内側及び外側空気袋間に導入される。内側空気袋は、穿孔された外側空気袋に圧力を与えるためにさらに膨張され、外側空気袋の開口部を通して細胞を進める。内側空気袋は、加圧されたまであり、外側空気袋を血管壁に当接支持し、これにより、細胞を特定の標的部位に向ける。システムは、他の治療薬と共にまたは他の治療薬なく細胞を投与するために使用されてもよい。細胞は、幹細胞から構成されてもよい。開口部は、好ましくは、約５０から１００μｍの細胞及び小細胞の集合体の通過を可能としてもよい。また、カテーテルは、その追加されたルーメン内にガイドワイヤを運び、臨床治療のカテーテル技術において慣習的な方法でカテーテルの挿入を容易にしてもよい。ステントは、細胞粘着を促進するために被覆されてもよい。空気袋は、ステントの配置による磨耗に耐えるように設計されてもよい。システムは、空気袋内の圧力の測定及び調節を可能とする圧力ゲージをさらに備えてもよい。

この明細書に組み込まれかつこの明細書の一部を構成する添付の図面は、１以上の形態を示しており、詳細な説明と共に、本発明の原理及び実施を説明する機能を果たす。

血管の内腔に埋め込まれた二重の空気袋のカテーテルの先端部を示す側面断面図である。 血管に埋め込まれた細胞投与システムを示す側面図である。 圧力ゲージを有する取外し可能なリザーバを有する細胞投与システムを示す側面図である。 細胞投与システムを示す側面図であって、リザーバがカテーテルから取り外されている側面図である。 二重のルーメンのカテーテルを有する細胞投与システムを示す側面図である。 同軸上に取り付けられた管部を有する二重のルーメンのカテーテルを示す側面断面図である。

当業者は、以下の詳細な説明が一例に過ぎず、限定を目的としていないことを理解するだろう。他の実施形態は、この開示の利益を受けるこのような当業者に容易に示唆するだろう。

図１は、血管２０にある二重空気袋カテーテル１０の先端を示す断面図である。カテーテル１０は、内側空気袋３０と、複数の開口部５０を有する外側空気袋４０と、を備える。内側空気袋３０は、ポリウレタン、シリコーン、ポリエチレン、ポリカーボネートまたはこれらの組み合わせからなってもよい。

外側空気袋４０は、発泡ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ナイロン、エラスチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、シリコーンまたはこれらの組み合わせからなってもよい。外側空気袋４０は、細胞付着性を低減する処理が施された面である。外側空気袋４０は、内面４１、外面４２及び垂直面４３により規定される約０．００２インチ（約０．０５０８ｍｍ）から約０．１００インチ（約０．０２５４ｍｍ）の厚さを有する。一実施形態において、内面４１、外面４２及び垂直面４３は、処理が施された面である。外側空気袋４０は、親水性材料よりなり、細胞及び流体の通過を容易にする。外側空気袋４０の開口部５０の直径は、約２から約１０００μｍの間であり、外側空気袋４０を通した細胞及び小細胞の集合の通過を容易にする。開口部５０は、外側空気袋４０がステント６０に当接して支持されて細胞及び他の治療薬をステント６０に投与することを可能とするために開口部５０があるにもかかわらず、外側空気袋４０が圧力膨張されるように十分に小さい。ステント６０は、細胞粘着を促進するように被覆されている。

ステント６０は、まず血管２０内に配置される。ステント６０は、内側空気袋３０に圧力を供給することによって配置される。そして、外側空気袋４０は、細胞及び他の治療薬と共に配置される。次に、内側空気袋３０は、さらに加圧され、外側空気袋４０の開口部５０を通して細胞及び治療薬を進め、細胞をステント６０または他の装置に導入する。

図２は、血管２０５内へ配置された細胞投与装置２００を示す側面図である。細胞投与装置２００は、基端部２２０及び先端部２３０を備え、基端部及び先端部の間にルーメン２４０を規定するカテーテル２１０を備える。基端部２２０は、流体リザーバ２５０を備え、流体リザーバ２５０は、流体の担体(carrier)、細胞及び他の治療薬で充填されている。先端部２３０は、複数の開口部２６５を有する空気袋２６０を備える。

圧力導管２７０は、流体リザーバ２５０に接続し、流体リザーバ２５０内の圧力を増大する。増大した圧力は、カテーテル２１０のルーメン２４０への及び空気袋２６０内へ液体リザーバ２５０の内容物を進める。さらなる圧力の供給は、空気袋２６０を膨張させ、空気袋２６０は、血管２０５の内腔の表面と接触し、細胞、流体及び他の治療薬を空気袋２６０の開口部を通して標的部位に進める。圧力導管２７０は、血管の内腔の表面に対する圧力勾配を維持し、かつ細胞及び他の治療薬がカテーテル２１０のルーメン２４０を通って血管２０５の内腔の表面に投与することを可能としながら、空気袋２６０の圧力を維持する。ルーメン２４０からの圧力の除去は、空気袋２６０の収縮をもたらす。

図３ａは、圧力ゲージ３２０を有するリザーバ３１０を有する細胞投与装置３００を示す側面図である。リザーバ３１０は、カテーテル３５０のルーメン３４０に取外し可能に取り付けられている。カテーテル３５０は、バルブ３６０をさらに備える。圧力ゲージ３２０は、リザーバ３１０の圧力を測定するために使用される。圧力ゲージ３２０は、自動的にあるいは人の介入により、圧力導管３７０に連通し、特定パラメータ内でリザーバの圧力を維持する。圧力は、用途に応じて０．００１ＰＳＩ（６．９Ｐａ）及び２５ＰＳＩ（１７２ｋＰａ）の間で維持される。

図３ｂは、細胞投与システム３００を示す側面図であり、リザーバ３１０（図示略）は、カテーテル３５０のルーメン３４０から取り外されている。一実施形態において、バルブ３６０は、リザーバ３１０の取り外しの前にルーメン３４０の後端部を閉塞するために使用され、圧力は、カテーテル３５０のルーメン３４０内で維持される。

図４は、細胞投与システム４００を示す側面図である。細胞投与システム４００は、基端部４２０及び先端部４３０を備え、基端部及び先端部の間にルーメン４４０を規定するカテーテル４１０を備える。基端部４２０は、流体リザーバ４５０及び圧力リザーバ４６０を備える。先端部４３０は、多孔性の外側空気袋すなわちシース４７０であって複数の開口部４７５を有するシース４７０と、多孔性でない内側空気袋４８０と、を備える。

ルーメン４４０は、双対のルーメンであり、液体リザーバ４５０及び外側空気袋４３０の間の第１管部４４０ａと、圧力リザーバ４６０及び内側空気袋４８０の間の第２管部４４０ｂと、を備える。

第１圧力導管４９０は、圧力リザーバ４６０に接続され、圧力リザーバ４６０内の圧力を増大させる。増大した圧力は、圧力リザーバ４６０の内容物をカテーテル４１０のルーメン４４０の第２管部４４０ｂ内へ及び内側空気袋４８０内へ進める。そして、細胞及び他の治療薬は、液体リザーバ４５０内へ取り込まれる。あるいは、細胞及び他の治療薬は、液体リザーバ４５０内へあらかじめ取り込まれていてもよい。

第２圧力導管４９５は、圧力を液体リザーバ４５０に供給し、液体の担体、細胞及び他の治療薬をカテーテル４１０のルーメン４４０の第１管部４４０ａ内へ進めそして外側空気袋４７０内へ進めするために使用される。一実施形態において、第１圧力導管４９０は、第２圧力導管４９５と同様である。この実施形態において、液体リザーバの圧力を増大させるために使用される場合における圧力導管の内容物は、圧力リザーバに圧力を供給するために使用される場合における圧力導管の内容物と同様または異なってもよい。

第１圧力導管４９０は、内側空気袋４８０をさらに加圧し、内側空気袋４８０は、外側空気袋に圧力を与え、外側空気袋４７０から開口部４７５を通して細胞及び他の治療薬を進める。

図５は、カテーテル５００を示す断面側面図であり、カテーテル５００は、細胞を管状組織の内腔の表面に投与するように構成されており、カテーテル５００は、二層バルーン５３０に取り付けられた同軸上に取り付けられた二重ルーメン管部５１０及び５２０を備える。二層バルーン５３０は、外側チャンバ５５０内で同心円状に位置付けられた内側チャンバ５４０であって内側チャンバ及び外側チャンバの間に環状ルーメン５６０を規定する関係で離間している内側チャンバ５４０を有している。外側チャンバ５５０は、複数の開口部５７０を備える。細胞は、環状ルーメン５６０内に配置されており、外側チャンバ５５０の開口部５７０を通して管状組織の内腔の表面に投与される。

使用されうる細胞の具体例は、内皮細胞及び成長因子産生細胞(growth factor producing cell)のような脂肪組織由来の細胞、間葉細胞のような骨髄由来の細胞、内皮前駆細胞のような血液由来の細胞、胎生組織由来の細胞、骨格筋由来の細胞、臍帯由来の細胞、第VIII因子（抗血友病因子）、一部の血友病患者に欠如した血液凝固作用にかかわる蛋白質、インシュリン、血液のグルコースレベルを調節する蛋白質ホルモンを作り出すように遺伝子操作された細胞、を含む。脂肪由来の内皮細胞は、オリバーコッハー(Oliver Kocher)及びジョセフＡ．マドリ(Joseph A. Madri)による１９８９年５月の「体外細胞及び発生生物学(In Vitro Cellular & Developmental Biology)」第５巻の「基質成分及びＴＧＦ−βによって培養された血管細胞のアクチンｍＲＮＡの変調(Modulation of Actin mRNAs in Cultured Vascular Cells By Matrix Components and TGF-β)」に記載されているように、多能性幹細胞であり、平滑筋または他のタイプの細胞に分化する能力を有しており、上記文献は、その全体が参考として本明細書に組み込まれる。

免疫システムによって認識されることなく細胞がホルモンを分泌できるまたは特定の代謝機能をもたらすようにカプセル化されている細胞は、使用されうる。このようにして、これらは、拒絶なく移植される。また、自然に分泌される蛋白質であって免疫システム細胞に結合して免疫システム細胞を無効にする蛋白質を投与するように遺伝子操作された細胞は、使用されうる。

治療薬は、トランスフォーミング成長因子β（ＴＧＦβ）及び幹細胞の再生及び分化の調節のためのＴＧＦ−β関連蛋白質を含む。

使用されうる治療薬は、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）及び肝細胞成長因子（ＨＧＦ）のような血管形成関連サイトカイン、狭窄を抑えるまたは再狭窄を遅らせるための抗血管形成薬または他の薬剤であって、ヘパリン、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、組織プラスミノゲン活性化因子、抗トロンボキサンＢ^２薬、抗βトロンボグロブリン、プロスタグランジンＥ、アスピリン、ジピリジモル(dipyridimol)、抗トロンボキサンＡ_２薬、マウス・モノクローナル抗体７Ｅ３、トリアゾロピリミジン(triazolopyrimidine)、シプロスチン(ciprostene)、ヒルジン、チクロピジン、ニコランジル、及び同様のもののような他の薬剤を含む。抗血小板由来の成長因子(Anti-platelet derived growth factor)は、動脈狭窄部位における内膜下の線維筋過形成を抑制するための治療薬として使用されてもよく、または、他の細胞増殖抑制剤は、使用されてもよい。

幹細胞と関連して使用されうる他の治療薬は、例えばパパベリンのような鎮痙薬などの血管痙攣を無効にする血管拡張薬を含んでもよい。治療薬は、一般にカルシウム拮抗薬やα及びβアドレナリン作用薬または拮抗薬のような血管作用薬であってもよい。また、治療薬は、例えば冠動脈内にある組織の閉鎖フラップ部を壁部に接着するためまたは同様の目的のために医療グレードのシアノアクリレート接着剤またはフィブリン接着剤のような生物接着剤(biological adhesive)を含んでもよい。さらに、治療薬は、５−フルオロウラシルまたは既知の抗腫瘍薬のような抗腫瘍薬であってもよく、腫瘍部位への持続性の制御された放出抗腫瘍薬の供給のため、好ましくは薬剤のための制御された放出担体と混合されている。

治療薬は、抗生物質であってもよく、抗生物質は、身体内の感染したステントまたは局所的な感染源に供給されうる。同様に、治療薬は、炎症を抑制する目的または局所的な組織部位にある他の理由のためのステロイドを含んでもよい。

また、グルココルチコステロイド(glucocorticosteroid)またはオメガ−３脂肪酸は、好ましくは狭窄部位に供給されてもよい。任意の治療薬は、制御された放出薬を含んで持続性を長くしてもよい。

治療薬は、活性物質の組み合わせの供給のための個別の医薬品の所望の混合物または同様のものからなってもよい。医薬品には、細胞の生存を支援してもよい（例えば炭水化物、サイトカイン、ビタミンなど）。

細胞は、医薬として許容される担体(pharmaceutically acceptable carrier)と共に投与されてもよい。医薬として許容される担体の例は、賦形剤、潤滑剤、結合剤、錠剤分解物質、粉末化抑制剤(disintegration inhibitor)、吸収促進剤、吸収剤、保湿剤、溶媒、可溶化剤、懸濁化剤、等浸透圧剤、緩衝剤、無痛化剤及び同様のものを含む。防腐剤、酸化防止剤、着色料及び同様のもののような製剤の添加物は、選択的に使用されうる。

組み合わせは、付随して（例えば混合剤として）あるいは別々だが一斉にすなわち同時に、または連続して投与されてもよい。これは、複合薬が治療混合として共に投与される症状及び同様に複合薬が別々だが同時に投与される処置を含む。「組み合わせ」は、まず１つの化合物または薬剤を最初に与え、２番目が続く別々の投与を含む。

酸化防止剤、保存料、着色料及び賦形剤を含む製剤材料または医薬として許容される薬は、乳化剤、懸濁化剤、溶媒、フィラー、充填剤、緩衝剤、投与賦形剤(delivery vehicle)希釈剤、賦形剤及び／または補助薬に限定されない。典型的には、薬剤は、有効成分（例えば細胞）少なくとも１つの医薬的受容可能担体、賦形剤または希釈剤をさらに含む配合形式で投与されてもよい。例えば、適切な賦形剤は、注入のための水、生理食塩水または人工脳脊髄液であってもよい。

本明細書で使用される許容される担体、賦形剤または安定剤は、服用者に毒性がなくかつ採用される投薬量及び濃度において活性であってもよく、リン酸塩、クエン酸塩または他の有機酸のような緩衝剤を含んでもよく、緩衝剤は、アスコルビン酸、ｏｓトコフェロール、低分子量のポリペプチド、蛋白質（例えば血清アルブミン、ゼラチンまたは免疫グロブリン）、親水性ポリマー（例えばポリビニルピロリドン）、アミノ酸（例えばグリシン、グルタミン、アスパラギン、サルギニンまたはリジン）、単糖類、二糖類及び他の炭水化物（グルコース、マンノースまたはデキストリンを含む）、キレート剤（例えばＥＤＴＡ）、糖アルコール（例えばマンニトールまたはソルビトール）、塩形成対イオン(salt- forming counterion)（例えばナトリウム）、及び／または、非イオン性界面活性剤（例えばツイーン(Tween)、プルロニック(pluronic)またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ））である。

中性緩衝生理食塩水または血清アルブミンと混合された生理食塩水は、典型的に好ましい担体である。製品は、適切な賦形剤（例えばサッカロース）を用いた凍結乾燥のように製剤されうる。他の標準的な医療的に許容される担体、希釈剤及び賦形剤は、必要に応じて含まれてもよい。他の典型的な配合は、ｐＨ約７．０〜８．５のトリス緩衝液またはｐＨ約４．０〜５．５のアセテート緩衝液であり、さらにソルビトールまたはその適切な代替物をさらに含んでもよい。

賦形剤の例は、グルコース、ラクトース、スクロース、Ｄ−マンニトール、結晶化セルロース、澱粉、炭酸カルシウム、軽質無水ケイ酸、塩化ナトリウム、カオリン、尿素及び同様のものを含む。

吸収促進剤の例は、第四アンモニウム塩、ラウリル硫酸ナトリウム及び同様のものを含むが、これに限定されない。

安定剤の例は、ヒト血清アルブミン、ラクトース及び同様のものを含むが、これに限定されない。

液剤における懸濁化剤の例は、界面活性剤（例えばステアリルトリエタノールアミン、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルアミノプロピオン酸、レクチン、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、グリセリンモノステアレートなど）、親水性高分子（例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなど）及び同様のものを含む。

液剤における溶媒の例は、注射液、アルコール、プロピレングリコール、マクロゴール、胡麻油、コーン油及び同様のものを含む。

液剤における安定剤の例は、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、Ｄ−マンニトール、安息香酸ベンジル、エタノール、トリアミノメタン、炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム及び同様のものを含むが、これに限定されない。

液剤における等浸透圧剤の例は、塩化ナトリウム、グリセリン、Ｄ−マンニトール及び同様のものを含むが、これに限定されない。

液剤における緩衝剤の例は、リン酸塩、酢酸塩、炭酸塩、クエン酸塩及び同様のものを含むが、これに限定されない。

液剤における潤滑剤の例は、ベンジルアルコール、塩化ベンザルコニウム、塩酸プロカイン及び同様のものを含むが、これに限定されない。

液剤における防腐剤の例は、パラ安息香酸ヒドロキシラーゼ安息香酸エステル(parahydroxybenzoate ester)、クロロブタノール、ベンジルアルコール、イソフェニルエチルアルコール、デヒドロ酢酸、ソルビン酸及び同様のものがあるが、これに限定されない。

液剤における酸化防止剤は、亜硫酸塩剤、アスコルビン酸、α−トコフェロール、システイン及び同様のものがあるが、これに限定されない。

液剤は、血液または標的部位の媒質と等浸透圧であってもよい。主として、これら薬剤は、バクテリア保持フィルタまたは同様のものを用いて殺菌剤と混合した濾過、照射殺菌または同様のものによって防腐剤となる。この処理に続いて、これら薬剤は、凍結乾燥または同様のものによって固体となる。使用直前に、滅菌水または滅菌注射希釈液（リドカイン塩酸塩水溶液、生理食塩水、グルコース水溶液、エタノールまたはこれらの混合液など）は、添加されうる。

使用される液体の担体は、発熱物質なしの医薬的に許容される水溶液の形式であってもよい。当然払うべき注意を払いながら、ｐＨ、等浸透圧性、安定性及び同様のもののような医薬的に許容される組成の調合は、従来の技術範囲である。

本明細書で使用されているように、「圧力導管」の用語は、リザーバと連通する手段として称され、細胞投与システムに供給される圧力を調節するために使用される手段を称する。圧力導管は、シリンジであってもよい。細胞投与システムは、細胞を収容する液体の担体が０．００１ＰＳＩ及び２５ＰＳＩの間である所定の圧力範囲内で加圧されるように構成されている。

圧力は、手動でまたは自動的に調節される。自動制御では、手動制御で発生しうる圧力の突然の変化を抑制できる。

医療装置は、好ましくは、天然及び合成の双方における腐食切除、血管形成術、ステントの配置、バイパスグラフトの移植の後の病変組織の治療に使用されうる。

本発明のさまざまな態様におけるさらなる改良及び代替の実施形態は、この記載を考慮して当業者に明確となるだろう。したがって、この記載は、単なる一例として構成されており、本発明を実施する一般的な方法を当業者に教示する目的のためである。本明細書で示されかつ記載された発明の形態が現在好ましい実施形態として採用されていることは、理解されるだろう。構成部材及び材料は、本明細書で図示され記載された構成部材及び材料と置換されてもよく、部品及び工程は、逆でもよく、本発明の特定の機能は、独立して使用されてもよく、すべては、本発明のこの記載の利益を受けた後の当業者に明らかである。変更は、以下の特許請求の範囲に記載されているような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本明細書に記載されている構成部材で行われてもよい。

１０，２１０，４１０，５００，３５０ 二重空気袋カテーテル，カテーテル、２０，２０５ 血管（管状組織）、３０，４８０ 内側空気袋、４０ 外側空気袋、４１ 内面、４２ 外面、４３ 垂直面、５０，２６５，４７５，５７０ 開口部、２００，３００，４００ 細胞投与システム，細胞投与装置、２３０ 先端部（先端部分）、２４０，３４０，４４０ ルーメン、２５０，４５０ 液体リザーバ，流体リザーバ、２６０ 空気袋、２７０，３７０ 圧力導管、３１０ リザーバ、３２０ 圧力ゲージ、４２０ 基端部、４３０ 外側空気袋，先端部、４４０ａ 第１管部、４４０ｂ 第２管部、４６０ 圧力リザーバ、４７０ 外側空気袋，シース、４９０ 第１圧力導管、４９５ 第２圧力導管、５１０ 二重ルーメン管部、５３０ 二層バルーン、５４０ 内側チャンバ、５５０ 外側チャンバ、５６０ 環状ルーメン

Claims (33)

1. 細胞の局所投与のための細胞投与システムであって、
   当該細胞投与システムは、圧力制御された状態で組織に細胞を投与するように構成された先端部分を備え、
   前記先端部分は、複数の開口部を備える膨張可能なシースを有し、
   前記シースは、細胞粘着を低減する表面処理が施された外面、内面及び垂直面を備え、
   前記開口部の大きさは、該開口部があるにもかかわらず前記シースが圧力膨張されるような大きさであることを特徴とする細胞投与システム。
2. 前記シースは、親水性であることを特徴とする請求項１に記載の細胞投与システム。
3. 前記細胞は、哺乳類由来であることを特徴とする請求項１に記載の細胞投与システム。
4. 前記細胞は、脂肪組織に由来することを特徴とする請求項１に記載の細胞投与システム。
5. 前記細胞は、間葉幹細胞であることを特徴とする請求項１に記載の細胞投与システム。
6. 前記細胞は、脂肪組織に由来する内皮細胞であることを特徴とする請求項１に記載の細胞投与システム。
7. 前記細胞は、幹細胞であることを特徴とする請求項１に記載の細胞投与システム。
8. 前記先端部分内の圧力を増大させて幹細胞を前記シースの前記開口部を通して進めるように構成された圧力導管をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の細胞投与システム。
9. 前記圧力導管は、約０．００１ＰＳＩから約２５ＰＳＩの間の圧力を供給するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の細胞投与システム。
10. カテーテルは、基端部及び先端部であって当該基端部及び先端部の間にルーメンを規定する基端部及び先端部を有し、
    前記カテーテルの前記基端部は、流体リザーバを備え、
    前記カテーテルの前記先端部は、前記複数の開口部を有する前記シースを備えることを特徴とする請求項１に記載の細胞投与システム。
11. 前記流体リザーバ内の圧力を増大させて前記流体リザーバの内容物を前記カテーテルの前記ルーメン内へ進めるように構成された圧力導管をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の細胞投与システム。
12. 前記シースは、前記圧力導管から圧力が供給されると膨張するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の細胞投与システム。
13. 前記シースは、前記圧力導管から圧力が除去されると収縮するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の細胞投与システム。
14. 前記圧力導管は、前記シースの圧力を維持し、圧力勾配が前記カテーテルの前記ルーメンと管状の前記組織の内腔面との間で維持されるようにさらに構成されており、
    前記カテーテルからの前記細胞は、前記シースの前記開口部を通って管状の前記組織の前記内腔面に投与されることを特徴とする請求項１１に記載の細胞投与システム。
15. 前記圧力リザーバに圧力を供給するように構成された圧力導管をさらに備え、
    前記圧力リザーバの内容物は、前記カテーテルの前記ルーメン内へ進められることを特徴とする請求項１０に記載の細胞投与システム。
16. 前記カテーテルは、二重ルーメンカテーテルであり、第１管部及び第２管部を備えることを特徴とする請求項１０に記載の細胞投与システム。
17. 前記カテーテルの前記基端部は、圧力リザーバをさらに備え、
    前記カテーテルの前記先端部は、内側空気袋をさらに備え、
    前記内側空気袋は、前記カテーテルの前記ルーメンの前記第１管部を介して前記圧力リザーバに接続されていることを特徴とする請求項１６に記載の細胞投与システム。
18. 前記流体リザーバは、前記ルーメンの前記第２管部を介して前記シースに接続されていることを特徴とする請求項１６に記載の細胞投与システム。
19. 管状組織に局所的に細胞を投与する細胞投与システムの作動方法であって、
    前記細胞投与システムは、前記管状組織内に配置可能な生体適合性を有するカテーテルを備え、前記カテーテルは、前記管状組織に適合しかつ前記管状組織を膨張させるように寸法付けられかつ形作られ、前記カテーテルの先端部分は、複数の開口部を備える膨張可能なシースを有し、前記シースは、細胞粘着を低減する表面処理が施された外面、内面及び垂直面を備え、前記開口部の大きさは、該開口部があるにもかかわらず前記シースが圧力膨張されるような大きさであり、
    制御された状態で前記カテーテルに圧力を供給する工程を備えることを特徴とする細胞投与システムの作動方法。
20. 前記カテーテルの先端部は、内側空気袋を有し、
    当該細胞投与システムの作動方法は、前記内側空気袋に圧力を供給して前記内側空気袋を膨張させる工程と、
    前記内側空気袋を膨張させ、これにより前記シースの前記開口部を通って幹細胞を進める工程と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
21. 前記カテーテルは、基端部及び先端部であって当該基端部及び先端部の間にルーメンを規定する基端部及び先端部を備え、
    前記基端部は、幹細胞が充填された流体リザーバを備え、
    前記先端部は、前記複数の開口部を有する前記シースを備え、
    前記流体リザーバに圧力を供給し、これにより前記幹細胞を前記カテーテルの前記ルーメン内に進める工程と、
    前記複数の開口部を有する前記シースを膨張させる工程と、
    前記シースの前記開口部を通して前記シースの外部に前記幹細胞を進める工程と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
22. 前記細胞は、哺乳類由来であることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
23. 哺乳類由来の前記細胞は、ヒト由来であることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
24. 前記細胞は、脂肪組織由来であることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
25. 前記細胞は、間葉性由来であることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
26. 前記細胞は、骨髄由来であることを特徴等する請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
27. 前記細胞は、血液由来であることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
28. 前記細胞は、蛋白質を作り出すように遺伝子操作されていることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
29. 前記カテーテルの表面は、親水性であることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
30. 前記カテーテルは、細胞接着を防止するように構成されていることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
31. 前記圧力導管は、シリンジであることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
32. 圧力を約０．００１ＰＳＩ及び約２５ＰＳＩの間で維持する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の細胞投与システムの作動方法。
33. 管状組織の内腔面に細胞を投与するように構成されたカテーテルであって、
    二重に同軸上に取り付けられた管部と、
    前記管部と接触する二層バルーンであって当該二層バルーンが膨張可能な外側チャンバに同心円状に位置付けられた内側チャンバであって当該内側チャンバと前記外側チャンバとの間に管状のルーメンを規定する関係で離間された内側チャンバを有する二層バルーンと、
    を備え、
    前記二層バルーンの前記外側チャンバは、複数の開口部を備えると共に、細胞粘着を低減する表面処理が施された外面、内面及び垂直面を備え、
    前記開口部の大きさは、該開口部があるにもかかわらず前記外側チャンバが圧力膨張されるような大きさであり、
    前記細胞は、前記二層バルーンの前記ルーメン内に配置され、
    前記二層バルーンは、前記外側チャンバの前記開口部を通して前記管状組織の前記内腔面に前記細胞を投与するように校正されていることを特徴とするカテーテル。

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