JP6791291B2 - 細胞移植装置 - Google Patents

Description

本発明は、細胞の移植に用いられる細胞移植装置に関する。

生体から採取した細胞の培養に基づき得られた移植物を、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。

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。毛髪の良好な再生のためには、移植された細胞群から、正常な組織構造を有して周期的な毛髪の形成能力を有する毛包が生じることが望ましい。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１〜３参照）。

国際公開第２０１７／０７３６２５号 国際公開第２０１２／１０８０６９号 特開２００８−２９３３１号公報

ところで、移植物の円滑な移植のためには、培養容器等の容器に入れられている移植物を、生体における移植の対象領域へ円滑に移動できることが望ましい。例えば、皮膚をメスで切開し、培養容器内の細胞群をピンセット等で１つずつ摘んで皮内に移すという移植方法では、使用する器具の交換や、細胞群を移動させる動作の頻繁な繰り返しが生じるため、移植が円滑に進められるとは言い難い。

本発明は、細胞の円滑な移植を可能とした細胞移植装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する細胞移植装置は、生体内の対象領域に、細胞を含む移植物を配置するための細胞移植装置であって、１つの方向に沿って延びる針状部であって、当該針状部の先端部に開口する流路を内部に有する前記針状部と、前記流路の途中に位置し、繊維状物から構成される留止部であって、前記開口から前記流路内に入った液状体中の前記移植物を前記留止部よりも先端側に留めるための前記留止部と、を備える。

上記構成によれば、細胞移植装置は、移植物を針状部の先端部の開口から針状部の内部へ取り込み、針状部を移植部位に刺した後に、移植物を針状部の上記開口から放出する。こうした装置を用いれば、移植物を容器から取り出して移植の対象領域へ配置するまでを１つの装置によって連続して行うことができるため、細胞の円滑な移植が可能である。そして、こうした細胞移植装置においては、移植の効率の更なる向上のために、移植物の取り込みと放出とをより円滑に行うことのできる針状部の構造が求められる。この点、上記構成であれば、移植物を開口から針状部の内部に収容したときに、移植物と共に取り込む液体の量や取り込みのための吸引時間等に関わらず、開口に近い位置に移植物を留めることができる。そのため、上記液体の取り込み量や吸引時間を増やしても、移植物と共に放出される保護液の量が過大になることを抑えることが可能であり、移植物の収容と放出とを円滑に進めることができる。

上記構成において、前記留止部は、複数本の繊維状物が交差したメッシュ状に構成されてもよい。
上記構成によれば、予め繊維状物が交差したメッシュ状の小片を作製しておくことによって、留止部を針状部に容易に組み付けることができる。

上記構成において、前記繊維状物は、公定水分率が７．０％以上の繊維から構成されてもよい。
上記構成によれば、繊維状物が水分を保持しやすい。それゆえ、繊維状物に液体を含ませておくことで、繊維状物の柔軟性が高められ、留止部に移植物が接触した場合に移植物が受ける衝撃を小さくできる。したがって、こうした衝撃が移植物に与える影響を小さくできる。

上記構成において、前記針状部は、前記留止部よりも先端側に位置する第１部と、前記留止部よりも基端側に位置する第２部と、を含み、前記第２部の流路断面積は、前記第１部の流路断面積よりも大きくてもよい。
上記構成によれば、移植物と保護液とを針状部の内部に取り込む際に、保護液が留止部を越えて基端側へ流れやすい。

上記構成において、前記針状部は、前記先端部を含む第１管と、前記第１管の基端部に接続された第２管と、を備え、前記留止部は、前記第１管と前記第２管との接続部分の付近に位置してもよい。

上記構成によれば、移植物を開口から針状部の内部に収容したときに、移植物を第１管の内部に留めることができる。
上記構成において、前記針状部の延びる方向から見た平面視において、前記第１管の基端部の開口と前記繊維状物とが重なる部分の面積が、当該基端部の開口の面積に占める割合は、２０％以上８５％以下であってもよい。

上記構成によれば、移植物が留止部を通過することを抑える効果が十分に得られる。一方で、移植物と共に針状部に取り込まれる液体が留止部を通過しやすくなるため、上記液体の圧力損失が抑えられて、移植物を含む液状体の取り込みと放出とを円滑に行うことができる。

上記構成において、前記繊維状物は、前記第１管の基端部を跨ぐように配置され、前記繊維状物の端部は、前記第１管の外周面に固定されていてもよい。
上記構成によれば、第１管と第２管とを接続する際に、針状部に留止部を組み付けることができる。したがって、第１管や第２管に、留止部の組み付けのための穴あけ等の加工を要する形態と比較して、留止部の配置が容易である。

上記構成において、前記針状部の延びる方向において、前記留止部と、前記第１管の基端部の端面との間の距離は、１００μｍ以下であってもよい。
上記構成によれば、留止部が第２管内に位置する場合には、移植物が発毛または育毛に寄与する細胞群を含む場合に、細胞群の全体が第２管内に入り込むことが抑えられる。したがって、細胞群の放出に際して、第１管と第２管との接続部分で細胞群が第１管の縁に引っ掛かることが抑えられる。また、留止部が第１管内に位置する場合には、留止部の位置が針状部の先端部に近くなりすぎることが抑えられ、移植物が留められる空間の大きさが十分に確保されやすい。

上記構成において、細胞移植装置は、複数の前記針状部と、各針状部に対して１つずつ配置された前記留止部とを備えてもよい。
上記構成によれば、複数の針状部に移植物を一括して収容すること、および、複数の針状部から移植物を一括して放出することが可能であり、これによって、移植の効率をさらに高めることができる。

上記構成において、細胞移植装置は、１００μｍ以上１０００μｍ以下の径を有する細胞集合体を含む前記移植物を、前記対象領域に配置するために用いられてもよい。上記構成において、細胞移植装置は、皮膚由来幹細胞を含んだ細胞凝集体である前記移植物を、前記対象領域に配置するために用いられてもよい。

こうした細胞の移植は、例えば、発毛や育毛を目的とする。発毛や育毛を目的とした移植では、多くの移植物を移植することが求められる場合が多い。こうした移植に上記細胞移植装置が用いられることで、細胞の移植の効率が大きく高められるため、細胞の円滑な移植が可能となることの利点が大きい。

本発明によれば、細胞を円滑に移植することができる。

細胞移植装置の第１実施形態について、単一の針状部を備える細胞移植装置の側面構造を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置であって、複数の針状部を備える細胞移植装置の側面構造を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置であって、吸引押出部を備える細胞移植装置の構成を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置における針状部の断面構造を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置における留止部が配置された第１管の第１例について、平面構造および側面構造を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置における留止部が配置された第１管の第２例について、平面構造および側面構造を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置における留止部が配置された第１管の第３例について、平面構造および側面構造を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置における針状部および留止部の組み付けの工程を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置における針状部および留止部の組み付けの工程を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置の断面構造を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における細胞移植装置と移植物を保持するトレイとの配置を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の収容工程を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の収容工程を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における針状部を移植部位に刺す工程を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の配置工程を示す図。 第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法に、複数の針状部を備える細胞移植装置を用いる場合の当該装置とトレイとの配置を示す図。 細胞移植装置の第２実施形態について、針状部の断面構造を示す図。 第２実施形態の細胞移植装置の変形例について、針状部の断面構造を示す図。 第２実施形態の細胞移植装置の変形例について、針状部の断面構造を示す図。

（第１実施形態）
図１〜図１６を参照して、細胞移植装置の第１実施形態を説明する。
［移植物］
本実施形態の細胞移植装置は、生体へ移植物を移植するために用いられる。移植の対象領域は、皮内および皮下の少なくとも一方、あるいは、臓器等の組織である。移植物は、細胞群を含む。この移植される対象である細胞群について説明する。

移植対象の細胞群は、複数の細胞を含む。細胞群は、凝集された複数の細胞の集合体であってもよいし、細胞間結合により結合した複数の細胞の集合体であってもよい。あるいは、細胞群は、分散した複数の細胞から構成されてもよい。また、細胞群を構成する細胞は、未分化の細胞であってもよいし、分化が完了した細胞であってもよいし、細胞群は、未分化の細胞と分化した細胞とを含んでいてもよい。細胞群は、例えば、細胞塊（スフェロイド）、原基、組織、器官等である。

細胞群は、対象領域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。こうした細胞群の一例は、皮膚由来幹細胞を含んだ細胞凝集体である。移植対象の細胞群は、例えば、皮内または皮下に配置されることにより、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もしくは促進する能力、あるいは、毛包における毛の形成を誘導もしくは促進する能力等を有する。また、細胞群は、色素細胞もしくは色素細胞に分化する幹細胞等のように、毛色の制御に寄与する細胞を含んでいてもよい。

具体的には、本実施形態における移植対象の細胞群の一例は、原始的な毛包器官である毛包原基である。毛包原基は、間葉系細胞と上皮系細胞とを含む。毛包器官では、間葉系細胞である毛乳頭細胞が、毛包上皮幹細胞の分化を誘導し、これによって形成された毛球部にて毛母細胞が分裂を繰り返すことにより、毛が形成される。毛包原基は、こうした毛包器官に分化する細胞群である。

毛包原基は、例えば、毛乳頭等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等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。また、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。
なお、移植物は、細胞群とともに、細胞群の移植を補助する部材を含んでいてもよい。

［細胞移植装置の全体構成］
図１が示すように、細胞移植装置１００は、針状部１０と、針状部１０を支持する支持部５０とを備えている。針状部１０は、１つの方向に沿って延びる筒状を有し、言い換えれば、中空の針形状を有する。針状部１０の外形は、その先端部が、生体における移植の対象の部位を刺すことの可能な形状を有していれば特に限定されない。針状部１０の先端部は、例えば、円筒をその延びる方向に対して斜めに切断した形状を有し、尖っている。

支持部５０は、針状部１０の先端部から延びる部分の外側を囲み、針状部１０を支持している。針状部１０の先端部とその付近は、針状部１０の延びる方向に沿って、支持部５０から突き出している。例えば、支持部５０が有する孔に針状部１０が通されることによって、支持部５０に針状部１０が組み付けられている。支持部５０の外形は特に限定されない。針状部１０のなかで支持部５０から突き出している部分には、少なくとも、移植の際に生体の対象領域に進入する部分が含まれる。

細胞移植装置１００が備える針状部１０の数は特に限定されず、細胞移植装置１００は、図１が示すように単一の針状部１０を備えていてもよいし、図２が示すように複数の針状部１０を備えていてもよい。細胞移植装置１００が複数の針状部１０を備える場合、複数の針状部１０の配置は特に限定されず、複数の針状部１０は規則的に並んでいてもよいし、不規則に並んでいてもよい。また、細胞移植装置１００が複数の針状部１０を備える場合、１つの支持部５０が、すべての針状部１０を一括して支持することが好ましい。すなわち、複数の針状部１０が１つの支持部５０に支持されることで、複数の針状部１０が一体となった細胞移植装置１００を構成していることが好ましい。

図３が示すように、細胞移植装置１００は、針状部１０への移植物の取り込みと放出とを補助する吸引押出部６０を備えていてもよい。吸引押出部６０は、針状部１０の外部にある移植物を針状部１０の先端部の開口から内部へ取り込むために、移植物を吸引すること、および、針状部１０の上記開口から移植物を外部へ放出するために、針状部１０の内部にある移植物を押すことを行う。

吸引押出部６０は、移植物の吸引および押し出しが可能な機構を備えて当該吸引および押し出しが可能に針状部１０に接続されていればよい。例えば、吸引押出部６０は、針状部１０の内部の空気を吸い込むことによって移植物をその保護液と共に吸引し、針状部１０の内部へ空気を送り込むことによって移植物を保護液と共に押し出すように構成される。

なお、図３においては、細胞移植装置１００が単一の針状部１０を備える形態を図示しているが、細胞移植装置１００が複数の針状部１０を備える場合も同様に、細胞移植装置１００は、吸引押出部６０を備えていればよい。

［針状部の詳細構成］
図４が示すように、針状部１０は、針状部１０の先端部を含む第１管１１と、第１管１１よりも大きい流路断面積を有する第２管１２とを備えている。第１管１１と第２管１２との各々は、針状部１０の延びる方向に沿って延びる。第１管１１の先端部は、針状部１０の先端部を構成し、その先端部に開口１３を有する。第２管１２は、第１管１１の基端部に接続されている。針状部１０の内部に区画される内部流路１４は、針状部１０の延びる方向に沿って延び、開口１３に通じている。言い換えれば、内部流路１４は、針状部１０の先端部に開口している。

第１管１１の流路断面積は、針状部１０が延びる方向と直交する断面において、第１管１１の内周面が囲む領域の面積であり、第２管１２の流路断面積は、針状部１０が延びる方向と直交する断面において、第２管１２の内周面が囲む領域の面積である。第１管１１の流路断面積は一定であり、第２管１２の流路断面積もまた、一定である。

例えば、第１管１１の開口１３を除く部分と第２管１２との各々は、一定の内径を有する円筒状であり、第２管１２の内径は、第１管１１の内径よりも大きい。第１管１１と第２管１２との接続部分において、第１管１１の端部は第２管１２の端部に挿入されており、第２管１２の内径は、第１管１１の外径とほぼ一致するか大きい。第１管１１および第２管１２は、金属や樹脂から構成される。

細胞移植装置１００は、針状部１０における流路断面積が変わる箇所の付近、すなわち、第１管１１と第２管１２との接続部分の付近に、留止部２０を備えている。留止部２０は、内部流路１４の途中で内部流路１４を横断する。留止部２０は、留止部２０に対して針状部１０の先端側から基端側へ、保護液を通す一方で移植物が通ることを抑える。

留止部２０は、繊維状物２１から構成される。繊維状物２１が内部流路１４を横断していることで、移植物が留止部２０を通過することが抑えられる。移植物の通過を抑えることが可能であれば、留止部２０を構成する繊維状物２１の本数、材質、配置は特に限定されない。

第１実施形態においては、繊維状物２１は、第１管１１の基端部を跨ぐように配置されている。詳細には、繊維状物２１の両端は、第１管１１の外周面上に位置し、繊維状物２１はその一端から他端へ第１管１１の端面上を通って延びている。すなわち、留止部２０のなかで内部流路１４を横断する部分は、第２管１２内に位置し、留止部２０は、第１管１１内から第２管１２内へ移植物が進入することを抑える。

留止部２０は、第１管１１の基端部の端面に接していてもよいし、離れていてもよい。留止部２０が第１管１１の端面から離れている方が、留止部２０の一方側から他方側へ保護液が流れやすくなる。ただし、留止部２０が第１管１１の端面から離れすぎていると、移植物が含む細胞群の全体が第１管１１内から第２管１２内へ入り込み、移植に際して細胞群が開口１３の方へ移動しようとする際に、細胞群が第１管１１の縁に引っ掛かりやすい。したがって、細胞群が細胞の集合体である場合には、針状部１０が延びる方向における留止部２０と第１管１１の基端部の端面との間の距離Ｌは、細胞群の径以下であることが好ましい。距離Ｌは、すなわち、針状部１０が延びる方向における留止部２０と流路断面積が変わる箇所との間の距離である。

発毛または育毛に寄与する細胞群として、細胞凝集体等の細胞の集合体を移植しようとする場合、細胞群が含む細胞数は、１×１０^３cellsから４×１０^４cellsの程度である。この場合、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、１００μｍから１０００μｍ程度となる。したがって、上記距離Ｌは、１００μｍ以下であることが好ましい。

また、針状部１０の延びる方向において、開口１３の基端から留止部２０までの長さは、細胞群の径よりも大きければよい。したがって、開口１３の基端から留止部２０までの長さは、１ｍｍ以上であることが好ましい。また、開口１３から移植物を放出する際に、移植物と共に放出される保護液の量を抑える観点では、開口１３の基端から留止部２０までの長さは、５０ｍｍ以下であることが好ましい。

以下、繊維状物２１の配置の具体例を説明する。図５〜図７は、留止部２０が配置されている状態での第１管１１の基端部を、針状部１０の延びる方向に沿った方向と、針状部１０の延びる方向に直交する方向とから見た図である。

図５が示す第１例では、留止部２０は、複数本の繊維状物２１がメッシュ状に配置された構成を有する。第１例の留止部２０が配置された針状部１０は、例えば、予め複数本の繊維状物２１を交差させたメッシュ状の小片を作製し、当該小片を第１管１１の基端部に被せて接着剤等で固定した後に、第１管１１と第２管１２とを接続することによって形成できる。こうした方法であれば、繊維状物２１を一本ずつ配置する方法と比較して、留止部２０の配置が容易である。

第１例の留止部２０を、針状部１０の延びる方向に沿った方向から見ると、繊維状物２１が位置している領域と、隣り合う繊維状物２１の隙間の領域とが存在する。繊維状物２１の径、本数、交差態様の調整によって、上記隙間の大きさの調整が可能であり、これによって、留止部２０の通過性能、すなわち、移植物の通しにくさと保護液の通しやすさとを調整することができる。第１例においては、こうした留止部２０の通過性能の細かな設定が可能であるため、良好な通過性能を得やすい。

図６が示す第２例では、留止部２０は、１本の繊維状物２１から構成される。第２例の留止部２０が配置された針状部１０は、例えば、繊維状物２１を第１管１１の基端部に掛け渡して固定した後に、第１管１１と第２管１２とを接続することによって形成できる。繊維状物２１は、接着剤のみで第１管１１に固定してもよいし、第１管１１の端面の２か所に切り込みを形成し、この切り込みに繊維状物２１を引っ掛けることで繊維状物２１を第１管１１に仮止めした後に、接着剤で繊維状物２１を第１管１１に固定してもよい。切り込みを利用して繊維状物２１を仮止めすると、繊維状物２１の配置が容易である。第２例では、繊維状物２１の径や配置位置の調整によって、留止部２０の通過性能を調整することができる。

図７が示す第３例では、留止部２０は、２本の繊維状物２１から構成される。２本の繊維状物２１は、第１管１１の基端部の開口に面する位置で交差している。第３例の留止部２０が配置された針状部１０は、例えば、２本の繊維状物２１を第１管１１の基端部に掛け渡して固定した後に、第１管１１と第２管１２とを接続することによって形成できる。繊維状物２１は、接着剤のみで第１管１１に固定してもよいし、第１管１１の端面の４か所に切り込みを形成し、２本の繊維状物２１が交差するように切り込みに繊維状物２１を引っ掛けて仮止めした後に、接着剤で繊維状物２１を第１管１１に固定してもよい。切り込みを利用して繊維状物２１を仮止めすると、繊維状物２１の配置が容易である。第３例では、繊維状物２１の径や配置位置の調整によって、留止部２０の通過性能を調整することができる。

針状部１０の延びる方向から見た平面視において、第１管１１の基端部の開口と繊維状物２１とが重なる部分の面積を遮蔽面積Ｓとする。繊維状物２１の本数および配置に関わらず、第１管１１の基端部の開口の面積に対して遮蔽面積Ｓが占める割合は、２０％以上８５％以下であることが好ましい。すなわち、第１管１１の流路断面積が一定である場合においては、第１管１１の流路断面積に対して遮蔽面積Ｓが占める割合が、２０％以上８５％以下であることが好ましい。

遮蔽面積Ｓの上記割合が２０％以上であれば、移植物が留止部２０を通過することを抑える効果が十分に得られる。遮蔽面積Ｓの上記割合が８５％以下であれば、保護液が留止部２０を通過しやすくなるため、保護液の圧力損失が抑えられて、吸引および押し出しを円滑に行うことができる。なお、遮蔽面積Ｓが大きい場合でも、留止部２０と第１管１１との間の距離Ｌを大きくすることで、留止部２０を通過する際の保護液の圧力損失を低減することはできる。

繊維状物２１は、糸状に細長くのびる構造体であれば、その材料は限定されない。繊維状物２１は、一般的な繊維に限らず、ワイヤー状に加工された構造体や、管状に加工された構造体であってもよい。繊維としては、綿、麻、亜麻、ラミー、ジュート等の植物繊維、毛、絹等の動物繊維、鉱物繊維、レーヨン、ポリノジック、キュプラ等の再生繊維、アセテート、トリアセテート、プロミックス等の半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ビニロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等の合成繊維、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維等が利用可能である。なお、１本の繊維状物２１は、複数本の繊維が縒り合わされた構成を有していてもよい。

また、特に、移植物が物理的な衝撃による影響を受けやすい場合には、開口１３から入って内部流路１４を流れた移植物が留止部２０と接触したときに受ける衝撃が小さいことが好ましい。移植物が物理的な衝撃による影響を受けやすい場合には、例えば、細胞が衝撃によってダメージを受けやすい場合や、細胞同士の結合が弱いために細胞の集合が崩れやすい場合が含まれる。

上記衝撃を小さくするためには、繊維状物２１を、公定水分率が７．０％以上の繊維から構成することが好ましい。繊維状物２１が上記公定水分率を有する繊維から構成されていれば、移植物を針状部１０の内部に取り込む前に、保護液等の液体を留止部２０の位置まで取り込んでおくことで、繊維状物２１に水分を保持させ、その柔軟性を高めることができる。繊維状物２１の柔軟性が高められることにより、移植物が留止部２０に接触した場合に生じる衝撃が小さくなる。したがって、物理的な衝撃による影響を移植物が受けることを抑えられる。

［針状部の組み付け］
針状部１０と留止部２０との組み付けの手順を説明する。なお、図８および図９では、部材の固定に用いる接着部を強調して示している。

図８が示すように、まず、第１管１１の基端部に繊維状物２１を固定することにより、留止部２０を形成する。具体的には、接着部３０によって、繊維状物２１の端部を第１管１１の外周面に接着する。接着部３０は、第１管１１の外周面における周方向の一部に形成されていればよく、繊維状物２１の位置が固定されるように設けられればよい。

図９が示すように、続いて、留止部２０を配置した第１管１１の基端部を、第２管１２の端部に挿入し、第１管１１の外周面および外周面上に位置する繊維状物２１と第２管１２の内周面とを、接着部３１によって接着する。接着部３１は、第１管１１の外周面および第２管１２の内周面における周方向の全体に形成される。繊維状物２１の端部は、第２管１２から露出していてもよいし、第２管１２に覆われていてもよい。なお、接着部３０，３１は、公知の接着性樹脂からなる接着剤から構成されればよい。

これにより、第１管１１に第２管１２が固定されて針状部１０が形成されるとともに、針状部１０と留止部２０とが組み付けられる。上記製造方法によれば、第１管１１と第２管１２とを接続する際に、留止部２０を内部流路１４内に配置することができるため、留止部２０が配置された針状部１０の形成が容易である。なお、内部流路１４の途中に留止部２０を配置できれば、針状部１０と留止部２０との組み付けの手順や第１管１１と第２管１２と繊維状物２１との固定の方法は、上述の形態に限られない。

図１０は、単一の針状部１０を備える細胞移植装置１００について、針状部１０を支持部５０に組み付けた状態の断面構造を示す。支持部５０からは、少なくとも、第１管１１の開口１３を含む部分であって、移植に際して対象領域に進入する部分が露出していればよい。第２管１２は、その全体が支持部５０に覆われていてもよいし、第２管１２の端部は、支持部５０から露出していてもよい。また、第２管１２から繊維状物２１の端部が露出している場合には、この繊維状物２１の端部は、支持部５０に覆われていてもよいし、支持部５０から露出していてもよい。第２管１２および繊維状物２１の端部が支持部５０に覆われている方が、第１管１１と第２管１２との接続部分の段差や繊維状物２１の端部に外部の物品が引っ掛かることが抑えられる。

［移植方法］
細胞移植装置１００を用いた移植物の移植方法を説明する。
図１１が示すように、移植前において、移植物Ｃｇは、培養容器等のトレイ７０に保護液Ｐｌと共に保持されている。例えば、図１１が示すように、移植物Ｃｇと保護液Ｐｌとは、トレイ７０が有する凹部７１に入れられている。トレイ７０における移植物Ｃｇと保護液Ｐｌとの保持態様は、凹部７１に移植物Ｃｇと保護液Ｐｌとが保持される形態に限らず、例えば、トレイ７０が有する平面上に移植物Ｃｇと保護液Ｐｌとが配置されていてもよい。

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７０が培養容器であって、移植物Ｃｇがトレイ７０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。移植物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。

細胞移植装置１００は、開口１３から、移植物Ｃｇを針状部１０の内部に取り込む。より詳細には、トレイ７０にて、移植物Ｃｇが保護液Ｐｌと共に位置する部分に、針状部１０の先端部が向けられ、保護液Ｐｌと共に移植物Ｃｇが針状部１０に取り入れられる。例えば、図１１が示すように、凹部７１と針状部１０との位置が合わせられた後、図１２が示すように、凹部７１に針状部１０の先端部が入れられる。そして、吸引押出部６０の作動によって、図１３が示すように、保護液Ｐｌと共に移植物Ｃｇが開口１３から内部流路１４に引き込まれる。

ここで、開口１３から内部流路１４に入った移植物Ｃｇは、保護液Ｐｌの流れとともに第１管１１内を留止部２０に向けて移動する。留止部２０は保護液Ｐｌを通すため、保護液Ｐｌは、吸引の流れに従って、第１管１１から第２管１２に入り、さらに基端側に向けて流れる。一方、留止部２０は移植物Ｃｇを通さないため、移植物Ｃｇは、留止部２０よりも先端側、すなわち、第１管１１内に留められる。これにより、第１管１１の内部に移植物Ｃｇが収容され、吸引は停止される。

続いて、図１４が示すように、生体の例えば皮膚Ｓｋである移植部位に針状部１０が刺され、第１管１１の先端部が皮膚Ｓｋの内部に進入して、移植の対象領域に開口１３が配置される。発毛または育毛に寄与する細胞群を移植しようとする場合、対象領域は、皮内または皮下である。

図１５が示すように、吸引押出部６０の作動によって、第１管１１の内部に収容されている移植物Ｃｇは、保護液Ｐｌと共に押し出され、開口１３から出る。これにより、対象領域に移植物Ｃｇが配置される。その後、針状部１０は皮膚Ｓｋから引き抜かれる。
以上により、移植物Ｃｇの対象領域への移植が完了する。

細胞移植装置１００を用いた上記移植方法によれば、移植物Ｃｇをトレイ７０から取り出して移植の対象領域へ配置するまでを１つの装置によって連続して行うことができるため、細胞の円滑な移植が可能である。

ここで、移植物Ｃｇを対象領域に配置する際に、針状部１０から移植物Ｃｇと共に放出される保護液Ｐｌが多すぎると、移植部位が膨らみ、移植が阻害される。例えば、複数の針状部１０を備える細胞移植装置１００を用いる場合には、一部の針状部１０の開口１３が移植部位の膨らみにより塞がれ、移植できないという問題が発生する場合がある。また、針状部１０を移植部位から抜いたときに、保護液Ｐｌが移植部位の表面へ逆流し、それと共に移植物Ｃｇも移植部位の表面へ出てしまうことが起こり得る。

これに対し、本実施形態の細胞移植装置１００においては、内部流路１４の途中に留止部２０が配置されているため、移植物Ｃｇを針状部１０に収容したときに、移植物Ｃｇが、留止部２０よりも先端側、すなわち、開口１３を有する第１管１１内に留められる。したがって、留止部２０が設けられない形態と比較して、開口１３に近い位置に移植物Ｃｇを留めることが可能である。そして、開口１３に近い位置に移植物Ｃｇを留めた状態で、針状部１０が移植部位に進入して移植物Ｃｇが開口１３から放出される。それゆえ、移植物Ｃｇの放出と共に放出される保護液Ｐｌの量が過大になることが抑えられる。

特に、留止部２０は保護液Ｐｌを通すため、移植物Ｃｇの取り込みの際に取り込んだ保護液Ｐｌの量や吸引時間に関わらず、開口１３に近い位置に移植物Ｃｇが留められ、移植物Ｃｇと共に放出される保護液Ｐｌの量も所定の量に保たれる。したがって、留止部２０が設けられない形態と比較して、保護液Ｐｌの取り込み量や吸引時間を増やして、移植物Ｃｇの取り込みが成功しやすい条件で移植物Ｃｇの取り込みを行っても、移植物Ｃｇの放出の際の保護液Ｐｌの放出量の増大が抑えられる。それゆえ、移植物Ｃｇの収容と放出の双方の成功率を高めることも可能であるため、移植の効率がより高められる。

図１６は、複数の針状部１０を備える細胞移植装置１００を用いた移植方法の一工程を示す。
留止部２０は、各針状部１０に対して１つずつ配置される。細胞移植装置１００が複数の針状部１０を備える場合も、針状部１０の延びる方向における針状部１０および留止部２０と支持部５０との位置関係は、細胞移植装置１００が単一の針状部１０を備える場合と同様である。

複数の針状部１０を備える細胞移植装置１００を用いる場合、移植物Ｃｇの収容に際しては、各針状部１０と移植物Ｃｇとが向かい合うように、細胞移植装置１００とトレイ７０との位置が合わせられることによって、複数の針状部１０に一括して移植物Ｃｇを収容することができる。また、各針状部１０から移植物Ｃｇを放出することによって、複数の移植物Ｃｇを一括して対象領域に配置することができる。したがって、移植の効率がより高められる。

以上説明したように、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を得ることができる。
（１）内部流路１４の途中に留止部２０が配置されているため、移植物Ｃｇを取り込んだ際の保護液Ｐｌの取り込み量や吸引時間に関わらず、開口１３に近い位置に移植物Ｃｇを留めることができる。そのため、保護液Ｐｌの取り込み量や吸引時間を増やしても、移植物Ｃｇと共に放出される保護液Ｐｌの量が過大になることを抑えることが可能であり、移植物Ｃｇの収容と放出とを好適に進めることができる。したがって、移植の効率が高められる。

（２）針状部１０が、第１管１１と第２管１２とを備え、留止部２０が、第１管１１と第２管１２との接続部分の付近に位置する。したがって、移植物Ｃｇを開口１３から針状部１０の内部に収容したときに、移植物Ｃｇを第１管１１の内部に留めることができる。また、第２管１２の流路断面積が第１管１１の流路断面積よりも大きいため、移植物Ｃｇと保護液Ｐｌとを取り込む際に、保護液Ｐｌが留止部２０を越えて基端側へ流れやすい。

（３）留止部２０が、複数本の繊維状物２１が交差したメッシュ状に構成されている形態であれば、予め繊維状物２１が交差したメッシュ状の小片を作製しておくことによって、留止部２０を針状部１０に容易に組み付けることができる。

（４）繊維状物２１が、７．０％以上の公定水分率を有する繊維から構成される形態であれば、繊維状物２１が水分を保持しやすく、繊維状物２１に液体を含ませておくことで、繊維状物２１の柔軟性が高められる。これにより、留止部２０に移植物Ｃｇが接触した場合に移植物Ｃｇが受ける衝撃を小さくできるため、こうした衝撃が移植物Ｃｇに与える影響を小さくできる。

（５）第１管１１の流路断面積に対する遮蔽面積Ｓの割合が、２０％以上８５％以下である。これにより、移植物Ｃｇが留止部２０を通過することを抑える効果が十分に得られる。一方で、移植物Ｃｇと共に針状部１０に取り込まれる保護液Ｐｌが留止部２０を通過しやすくなるため、保護液Ｐｌの圧力損失が抑えられて、移植物Ｃｇを含む液状体の取り込みと放出とを円滑に行うことができる。

（６）繊維状物２１が、第１管１１の基端部を跨ぐように配置され、繊維状物２１の端部は、第１管１１の外周面に固定されている。こうした構成によれば、第１管１１と第２管１２とを接続する際に、針状部１０に留止部２０を組み付けることができる。したがって、第１管１１や第２管１２に、留止部２０の組み付けのための穴あけ等の加工を要する形態と比較して、留止部２０の配置が容易である。

（７）針状部１０の延びる方向において、留止部２０と第１管１１の基端部の端面との間の距離Ｌが１００μｍ以下であれば、移植物Ｃｇが発毛または育毛に寄与する細胞群を含む場合に、細胞群の全体が第２管１２内に入り込むことが抑えられる。したがって、細胞群の放出に際して、第１管１１と第２管１２との接続部分で細胞群が第１管１１の縁に引っ掛かることが抑えられる。

（８）細胞移植装置１００が、複数の針状部１０と、各針状部１０に対して１つずつ配置された留止部２０とを備える形態であれば、複数の針状部１０に移植物Ｃｇを一括して収容すること、および、複数の針状部１０から移植物Ｃｇを一括して放出することが可能である。したがって、細胞の移植の効率をさらに高めることができる。

（９）移植物Ｃｇが、細胞群として、１００μｍ以上１０００μｍ以下の径を有する細胞集合体を含む。また、移植物Ｃｇが、細胞群として、皮膚由来幹細胞を含んだ細胞凝集体を含む。こうした細胞群の移植が発毛や育毛を目的とする場合、多くの細胞群を移植することが求められる場合が多い。こうした細胞群の移植に細胞移植装置１００が用いられることで、細胞の移植の効率が大きく高められるため、細胞の円滑な移植が可能となることの利点が大きい。

（第２実施形態）
図１７〜図１９を参照して、細胞移植装置の第２実施形態を説明する。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。

第２実施形態の細胞移植装置においては、針状部１０と留止部２０との組み付けの態様が第１実施形態と異なっており、支持部５０および吸引押出部６０の構造や機能は第１実施形態と同様である。したがって、以下の図では、針状部１０および留止部２０のみを示してこれらの構成を説明する。なお、第２実施形態の細胞移植装置も、単一の針状部１０を備えていてもよいし、複数の針状部１０を備えていてもよい。留止部２０は、針状部１０ごとに１つずつ設けられる。

図１７が示すように、第２実施形態においては、繊維状物２１が、針状部１０の側壁を貫通して、内部流路１４を横断することにより、留止部２０が構成されている。留止部２０は、針状部１０における流路断面積が変わる箇所に対して基端側に位置し、言い換えれば、第１管１１と第２管１２との接続部分よりも針状部１０の基端側に位置する。留止部２０は、第２管１２内で内部流路１４を横断しており、繊維状物２１は、第２管１２を、針状部１０の延びる方向と直交する方向に貫通している。そして、繊維状物２１の両端部は、第２管１２の外周面に、接着部３２によって固定されている。

また、第１管１１と第２管１２との接続部分には繊維状物２１は挟まれておらず、第１管１１の基端部が第２管１２の先端部に挿入されて、第１管１１の外周面が第２管１２の内周面に接着部３３によって固定されている。

留止部２０は、保護液を通す一方で、第１管１１内から第２管１２内へ移植物が進入することを抑える。留止部２０を構成する繊維状物２１の数および配置は特に限定されない。繊維状物２１の本数、径、配置を調整することによって、留止部２０の通過性能を調整することができる。

第２管１２内への移植物の進入を的確に抑えるためには、第２実施形態においても、針状部１０が延びる方向における留止部２０と第１管１１の端面との間の距離Ｌは、移植物の径以下であることが好ましい。そして、発毛または育毛に寄与する細胞群を移植しようとする場合、上記距離Ｌは、１００μｍ以下であることが好ましい。

第２実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法も、第１実施形態と同様の手順で行われる。すなわち、まず、針状部１０の開口１３から、移植物が保護液とともに内部流路１４に取り込まれる。留止部２０は、保護液を通す一方、移植物を通さないため、移植物は、留止部２０よりも先端側の第１管１１内に留められる。そして、移植部位に針状部１０が刺され、開口１３から移植物が放出されることにより、移植物Ｃｇが生体内における移植の対象領域に配置される。

第２実施形態においても、内部流路１４の途中に留止部２０が配置されているため、保護液の取り込み量や吸引時間に関わらず、開口１３に近い位置に移植物を留めることができる。そのため、保護液の取り込み量や吸引時間を増やしても、移植物と共に放出される保護液の量が過大になることを抑えることが可能であり、移植物の収容と放出とを好適に進めることができる。したがって、移植の効率が高められる。

以上のように、第２実施形態の細胞移植装置によっても、第１実施形態の（１），（２），（４），（５），（７）〜（９）と同様の効果を得ることができる。

［変形例］
第２実施形態の変形例を説明する。
図１８が示すように、留止部２０は、針状部１０における流路断面積が変わる箇所に対して先端側に位置してもよい。すなわち、留止部２０は、第１管１１と第２管１２との接続部分よりも針状部１０の先端側に位置し、第１管１１内で内部流路１４を横断している。繊維状物２１は、第１管１１を、針状部１０の延びる方向と直交する方向に貫通しており、繊維状物２１の両端部は、第１管１１の外周面に接着部３２によって固定されている。

こうした形態であっても、留止部２０は、第１管１１内から第２管１２内へ移植物が進入することを抑え、留止部２０よりも先端側に移植物を留める。この場合も、針状部１０が延びる方向における留止部２０と第１管１１の基端部の端面との間の距離Ｌは、移植物の径以下であることが好ましい。そして、発毛または育毛に寄与する細胞群を移植しようとする場合、上記距離Ｌは、１００μｍ以下であることが好ましい。これによれば、留止部２０の位置が針状部１０の先端部に近くなりすぎることが抑えられ、移植物が留められる空間の大きさが十分に確保されやすい。
以上の変形例によっても、第１実施形態の（１），（２），（４），（５），（８），（９）と同様の効果を得ることができる。

また、図１９が示す針状部１５のように、針状部１５は、１つの管から構成されていてもよい。そして、内部流路１４の流路断面積は一定であってもよい。留止部２０は、内部流路１４の途中にて、内部流路１４を横断している。繊維状物２１は、針状部１５を、針状部１５の延びる方向と直交する方向に貫通しており、繊維状物２１の両端部は、針状部１５の外周面に接着部３２によって固定されている。

こうした形態であっても、留止部２０が設けられない形態と比較して、開口１３に近い位置に移植物を留めることができる。そのため、移植物と共に放出される保護液の量が過大になることを抑えることが可能であり、移植物の収容と放出とを好適に進めることができる。したがって、移植の効率が高められる。
以上の変形例によっても、第１実施形態の（１），（４），（５），（８），（９）と同様の効果を得ることができる。

（他の形態）
上記各実施形態およびその変形例は、以下のように変更して実施することが可能である。
・留止部２０は、内部流路１４の途中に配置されていればよく、針状部１０に対する繊維状物２１の固定の態様は、上記実施形態とは異なっていてもよい。
・第１管１１の流路断面積は一定でなくてもよいし、第２管１２の流路断面積は一定でなくてもよい。第１管１１と第２管１２との流路断面積に関わらず、繊維状物２１が第１管１１の基端部に跨るように留止部２０が配置される形態であれば、第１管１１と第２管１２とを接続する際に、針状部１０に留止部２０を組み付けることができるため、留止部２０の配置が容易である。

また、針状部１０において、留止部２０よりも先端側に、相対的に流路断面積の小さい部分である第１部が含まれ、留止部２０よりも基端側に、相対的に流路断面積の大きい部分である第２部が含まれる形態であれば、留止部２０の基端側の全体においてその流路断面積が留止部２０の先端側よりも小さい形態と比較して、移植物と保護液とを針状部１０の内部に取り込む際に、保護液が留止部２０を越えて基端側へ流れやすい。

・針状部１０，１５を構成する管は、先端部と基端部とに開口を有し、これらの開口が管内の空間を通じて連通している構成を有していればよく、円筒状に延びる構造体に限られない。上記管の外形は、円柱状であってもよく、錐体状であってもよく、角柱体状であってもよく、特に限定されない。また、上記管の内部に区画される空間の形状は、円柱状であってもよく、錐体状であってもよく、角柱体状であってもよく、特に限定されない。針状部１０が第１管１１と第２管１２との複数の管から構成される場合には、第１管１１の内部の空間と第２管１２の内部の空間とが連通して内部流路１４を構成していればよい。

１０，１５…針状部、１１…第１管、１２…第２管、１３…開口、１４…内部流路、２０…留止部、２１…繊維状物、３０，３１，３２，３３…接着部、５０…支持部、６０…吸引押出部、１００…細胞移植装置。

Claims (11)

1. 生体内の対象領域に、細胞を含む移植物を配置するための細胞移植装置であって、
   １つの方向に沿って延びる針状部であって、当該針状部の先端部に開口する流路を内部に有する前記針状部と、
   前記流路の途中に位置し、繊維状物から構成される留止部であって、前記開口から前記流路内に入った液状体中の前記移植物を前記留止部よりも先端側に留めるための前記留止部と、
   を備える細胞移植装置。
2. 前記留止部は、複数本の繊維状物が交差したメッシュ状に構成されている
   請求項１に記載の細胞移植装置。
3. 前記繊維状物は、公定水分率が７．０％以上の繊維から構成される
   請求項１または２に記載の細胞移植装置。
4. 前記針状部は、
   前記留止部よりも先端側に位置する第１部と、
   前記留止部よりも基端側に位置する第２部と、含み、
   前記第２部の流路断面積は、前記第１部の流路断面積よりも大きい
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の細胞移植装置。
5. 前記針状部は、
   前記先端部を含む第１管と、
   前記第１管の基端部に接続された第２管と、を備え、
   前記留止部は、前記第１管と前記第２管との接続部分の付近に位置する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の細胞移植装置。
6. 前記針状部の延びる方向から見た平面視において、
   前記第１管の基端部の開口と前記繊維状物とが重なる部分の面積が、当該基端部の開口の面積に占める割合は、２０％以上８５％以下である
   請求項５に記載の細胞移植装置。
7. 前記繊維状物は、前記第１管の基端部を跨ぐように配置され、
   前記繊維状物の端部は、前記第１管の外周面に固定されている
   請求項５または６に記載の細胞移植装置。
8. 前記針状部の延びる方向において、前記留止部と、前記第１管の基端部の端面との間の距離は、１００μｍ以下である
   請求項５〜７のいずれか一項に記載の細胞移植装置。
9. 複数の前記針状部と、各針状部に対して１つずつ配置された前記留止部とを備える
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の細胞移植装置。
10. １００μｍ以上１０００μｍ以下の径を有する細胞集合体を含む前記移植物を、前記対象領域に配置するために用いられる
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の細胞移植装置。
11. 皮膚由来幹細胞を含んだ細胞凝集体である前記移植物を、前記対象領域に配置するために用いられる
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の細胞移植装置。