JP6870087B2 - 移植用チャンバー、移植用チャンバーの製造方法、移植用デバイス、および多孔質膜の融着方法 - Google Patents

Description

本発明は、免疫隔離膜を含む移植用チャンバーおよび移植用チャンバーの製造方法に関する。本発明はまた、上記移植用チャンバーを含む移植用デバイスに関する。本発明はさらに、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンを含む多孔質膜の融着方法に関する。

免疫隔離は、細胞、組織、器官などの生物学的構成物の移植の際にレシピエントにおける免疫反応を防止する方法の１つであり、免疫隔離膜は、水、酸素およびグルコース等は透過させる一方で、免疫拒絶反応に関与する免疫細胞等の透過を阻止することにより免疫隔離を行なう選択透過性の膜である。例えば、生理活性物質を分泌する細胞の移植にその生理活性物質を透過させる免疫隔離膜を利用した移植用デバイスにより、免疫拒絶反応を防止しながら移植の目的を達成することができる。

非特許文献１では、孔径０．４５μｍの細胞保持性の膜と孔径５μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の外側膜との積層膜である多孔質膜を用いて形成された市販の移植用チャンバー（ＴｈｅｒａＣｙｔｅ（登録商標）)を用いて移植を行ったことが記載されている。この移植用チャンバーは、２枚の上記積層膜を孔径０．４５μｍの細胞保持性の膜の面が対向するように重ね合わせた端部において、ポリエステルフィルムを挟んで接合された構造を有する（非特許文献２）。

Transplantation , 67, 665(1995) Cell transplantation and immunoisolation Studies on macroencapsulation by Elab Rafael, B.Sc., M.D.（ISBN 91-628-3883-0）

非特許文献１および２に記載の移植用チャンバーは、オートクレーブ処理や乾熱滅菌処理で接合部が剥がれやすい。また、膵β細胞を内包させてインスリン分泌を観察すると外部グルコース濃度に対応しないインスリン分泌が見られたり、内包した膵β細胞塊の形状が崩れ、細胞が死んでしまうことがある。
さらに、非特許文献１および２に記載の移植用チャンバーに用いられている免疫隔離膜は、複数層の積層体であり、コスト増加を招きやすい。
本発明は、耐久性が高く、内部空間が効率良く確保され、内包される生物学的構成物の長期維持が可能である移植用チャンバーを提供することを課題とする。また、本発明は、安価に製造が可能である移植用チャンバーの提供を課題とする。

本発明者らは、上記の接合部の剥がれは、免疫隔離膜とポリエステルフィルムとの線膨張係数の差に基づくものであると推定した。また、膵β細胞を内包させた際の不具合は、接合のために挿入されているポリエステルフィルムが移植用チャンバーの内部にはみだし、内包される生物学的構成物に不要な刺激を与えているためと考えられた。
本発明者らは、上記考察の下、他の層を介さず免疫隔離膜を接合させることを試み、鋭意検討を重ねて、接合部で免疫隔離膜同士が直接融着した構造の移植用チャンバーを得て、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は以下の＜１＞〜＜１７＞を提供するものである。
＜１＞移植用チャンバーであって、
上記移植用チャンバーの内部と外部との境界に１つ以上の免疫隔離膜を有し、
上記免疫隔離膜はいずれもポリマーを含む多孔質膜を含み、
上記多孔質膜同士が直接融着している接合部を有する上記移植用チャンバー。
＜２＞上記接合部において１つの上記多孔質膜の異なる端部同士が直接融着している＜１＞に記載の移植用チャンバー。
＜３＞上記接合部において２つの上記多孔質膜の端部同士が直接融着している＜１＞または＜２＞に記載の移植用チャンバー。
＜４＞上記接合部の幅が０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の移植用チャンバー。
＜５＞上記多孔質膜がいずれも、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンを含む＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の移植用チャンバー。

＜６＞上記多孔質膜が、孔径が最小となる層状の緻密部位を内部に有する＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の移植用チャンバー。
＜７＞上記緻密部位から上記多孔質膜の少なくとも一方の表面に向かって厚み方向で孔径が連続的に増加している＜６＞に記載の移植用チャンバー。
＜８＞上記緻密部位が上記多孔質膜の厚みの中央部位よりもいずれか一方の表面Ｘに偏っている＜６＞または＜７＞に記載の移植用チャンバー。
＜９＞上記表面Ｘが上記内部側にある＜８＞に記載の移植用チャンバー。
＜１０＞＜１＞〜＜９＞のいずれかに記載の移植用チャンバーに生物学的構成物が内包されている移植用デバイス。
＜１１＞上記生物学的構成物が生理活性物質を放出する＜１０＞に記載の移植用デバイス。
＜１２＞上記生理活性物質がインスリンである＜１１＞に記載の移植用デバイス。

＜１３＞内部と外部との境界に１つ以上の免疫隔離膜を有する移植用チャンバーの製造方法であって、
ポリスルホンおよびポリエーテルスルホンから選択されるポリマーを含む多孔質膜を１つ以上用意すること、
上記多孔質膜の一部位と上記多孔質膜の他の部位とを直接接触させること、および、
直接接触した上記２つの部位を、上記ポリマーのガラス転移温度以上かつ融点未満の温度で熱融着することを含む製造方法。
＜１４＞上記熱融着が２３０℃以上３４０℃未満で行なわれる＜１３＞に記載の製造方法。
＜１５＞１つの上記多孔質膜の異なる端部同士を直接接触させることを含む＜１３＞または＜１４＞に記載の製造方法。
＜１６＞２つの上記多孔質膜の端部同士を直接接触させることを含む＜１３＞〜＜１５＞のいずれかに記載の製造方法。
＜１７＞ポリスルホンおよびポリエーテルスルホンから選択されるポリマーを含む多孔質膜同士を直接融着する方法であって、上記融着が２３０℃以上３４０℃未満での加熱で行われる方法。

本発明により、耐久性が高く、内部空間が効率良く確保され、内包される生物学的構成物の長期維持が可能である移植用チャンバーを提供することができる。例えば、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンを含む多孔質膜を用いることにより、安価に製造が可能である移植用チャンバーを提供することができる。本発明によって、さらに、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンを含む多孔質膜の融着方法が提供される。

本発明の移植用チャンバーの一例の断面の模式図を示す図である。 本発明の移植用チャンバーの一例の接合部を含む部位の断面を模式的に示す図である。 従来技術の移植用チャンバーの一例の接合部を含む部位の断面を模式的に示す図である。 比較例７、実施例１、および実施例２の移植用チャンバーの接合部の断面ＳＥＭ画像を示す図である。

以下、本発明を詳細に説明する。
本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。

＜＜移植用チャンバー＞＞
移植用チャンバーは、生物学的構成物をレシピエントに移植するための容器である。移植用チャンバーは、その内部に生物学的構成物を内包することができる。
本発明の移植用チャンバーは内部と外部との境界に１つ以上の免疫隔離膜を有する。免疫隔離膜はポリマーを含む多孔質膜を含む。図１に、本発明の移植用チャンバーの一例の断面の模式図を示す。図１に示す例では、二つの多孔質膜が端部同士で直接融着して接合部３を形成し、生物学的構成物を内包するための内部を有する移植用チャンバー１が得られている。

＜免疫隔離膜＞
本明細書において、免疫隔離膜は免疫隔離のために用いられる膜を意味する。
免疫隔離は移植の際のレシピエントの免疫拒絶反応を防止する方法の一つである。ここで、免疫拒絶反応は、移植される生物学的構成物に対するレシピエントの拒絶反応である。免疫隔離により、レシピエントの免疫拒絶反応から生物学的構成物が隔離される。免疫拒絶反応としては、細胞性免疫応答に基づくものおよび液性免疫応答に基づくものが挙げられる。

免疫隔離膜は酸素、水、グルコース等の栄養分は透過させ、免疫拒絶反応に関与する免疫細胞等の透過を阻止する選択透過性の膜である。免疫細胞としては、マクロファージ、樹状細胞、好中球、好酸球、好塩基球、ナチュラルキラー細胞、各種Ｔ細胞、Ｂ細胞、その他リンパ球が挙げられる。
免疫隔離膜は、用途に応じ、免疫グロブリン（ＩｇＭまたはＩｇＧ等）および補体のような高分子量タンパク質の透過を阻止することが好ましく、インスリンなどの比較的低分子量の生理活性物質を透過させることが好ましい。

免疫隔離膜の選択透過性は用途に応じて調整すればよい。免疫隔離膜は、例えば、分子量５００ｋＤａ以上、１００ｋＤａ以上、８０ｋＤａ以上、または５０ｋＤａ以上などの物質を遮断する選択透過性の膜であればよい。例えば、免疫隔離膜は、抗体の中で最も小さいＩｇＧ（分子量約１６０ｋＤａ）の透過を阻止できることが好ましい。また、免疫隔離膜は、球体としてのサイズとして直径５００ｎｍ以上、１００ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、または１０ｎｍ以上などの物質を遮断する選択透過性の膜であればよい。

本発明の移植用チャンバーは、内部と外部との境界に１つ以上の免疫隔離膜を含む。免疫隔離膜は多孔質膜のみからなっていてもよく、またはハイドロゲル膜などの他の層を含んでいてもよい。
免疫隔離膜の厚みは、特に限定されないが、１μｍ〜５００μｍであればよく、１０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、１５μｍ〜２５０μｍであることがより好ましい。

免疫隔離膜は移植用チャンバーの内部と外部との境界（内部と外部とを隔てる境界）の少なくとも一部に配置される。このように配置することにより、移植用チャンバーに内包される生物学的構成物を外部に存在する免疫細胞等から保護しつつ、水、酸素、グルコース等の栄養分を移植用チャンバーの外部から内部に取り込むことができる。

免疫隔離膜は移植用チャンバーの内部と外部との境界の全面に配置されていてもよく、全面に対し、例えば、１〜９９％、５〜９０％、１０〜８０％、２０〜７０％、３０〜６０％、４０〜５０％等の面積に相当する一部に配置されていてもよい。免疫隔離膜は移植用チャンバーの内部と外部との境界の実質的に全面に配置されていることが好ましい。免疫隔離膜が配置される面は１つの連続した部分であってもよく、２つ以上の部分に分かれていてもよい。
免疫隔離膜が移植用チャンバーの内部と外部との境界の全面に配置されていないとき、残りの面は、例えば、細胞等に加えて酸素、水、グルコース等の栄養分も透過させない不透過性の膜で形成されていればよい。

［多孔質膜］
（多孔質膜の構造）
多孔質膜は複数の孔を有する膜をいう。孔は例えば膜断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）撮影画像または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）撮影画像で確認することができる。
多孔質膜の厚みは、特に限定されないが、１μｍ〜２５０μｍであればよく、１０μｍ〜２２０μｍであることが好ましく、１５μｍ〜２００μｍであることがより好ましい。

免疫隔離膜において、多孔質膜は、孔径が最小となる層状の緻密部位を内部に有することが好ましい。また、この緻密部位から多孔質膜の少なくとも一方の表面に向かって厚み方向で孔径が連続的に増加していることが好ましい。孔径は、後述する分割線の平均孔径で判断するものとする。
膜の表面とは主表面（膜の面積を示すおもて面または裏面）を意味し、膜の端の厚み方向の面を意味するものではない。多孔質膜の表面は他の層との界面であってもよい。なお、免疫隔離膜において、多孔質膜は孔径または孔径分布（厚み方向での孔径の差異）などについて膜内方向（膜表面に平行な方向）で一様の構造を有していることが好ましい。

多孔質膜が厚み方向で孔径分布を有することにより、本発明の移植用チャンバーは、寿命を向上させることができる。実質的に異なる孔径の複数の膜を用いて多段階の濾過を行なったような効果が得られ、膜の劣化を防止することができるからである。

孔径は電子顕微鏡によって得られた膜断面の写真から測定すればよい。多孔質膜はミクロトーム等により切断し、断面が観察できる薄膜の切片として、多孔質膜断面の写真を得ることができる。

本明細書において、膜の厚み方向の孔径の比較は、膜断面のＳＥＭ撮影写真を膜の厚み方向に２０分割したときの１９本の分割線における孔径の比較により行なうものとする。分割線と交差するまたは接する孔を連続して５０個以上選択し、それぞれの孔径を測定し、平均値を算出して平均孔径とする。ここで、孔径は、選択された孔が分割線と交差する部分の長さではなく、膜断面のＳＥＭ撮影写真から孔の面積を画像処理により算出し、得られた面積を真円の面積として算出される直径を用いる。このとき、孔が大きく、５０個以上選択できない分割線については、膜断面を得るＳＥＭ撮影写真の視野を広げて５０個測定するものとする。得られた平均孔径を分割線ごとで比較することにより膜の厚み方向の孔径の比較を行なう。

孔径が最小となる層状の緻密部位は、上記膜断面写真における分割線のうちで平均孔径が最小となる分割線を含む多孔質膜の層状の部位をいう。緻密部位は２つ以上の分割線を含んでいてもよい。例えば、最小平均孔径の１．１倍以内の平均孔径を有する連続する分割線が２つ以上連続しているとき、緻密部位はこの連続する２つ以上の分割線を含むものとする。本明細書において、緻密部位の厚みは、緻密部位が含む分割線の数と膜の厚みの２０分の１との積とする。

緻密部位の厚みは、０.５μｍ〜５０μｍであればよく、０.５μｍ〜３０μｍであることが好ましい。本明細書において、緻密部位の平均孔径を多孔質膜の最小孔径とする。多孔質膜の最小孔径は０．０２μｍ〜１．５μｍであることが好ましく、０．０２μｍ〜１．３μｍであることがより好ましい。このような多孔質膜の最小孔径で少なくとも通常の細胞の透過を阻止することができるからである。ここで、緻密部位の平均孔径はＡＳＴＭ Ｆ３１６−８０により測定したものとする。

多孔質膜は、緻密部位を内部に有することが好ましい。内部とは膜の表面に接していないことを意味し、「緻密部位を内部に有する」とは、緻密部位が、膜のいずれかの表面にもっとも近い上記分割線を含む部位ではないことを意味する。緻密部位を内部に有する構造の多孔質膜を用いることにより、緻密部位を表面に接して有する多孔質膜を用いた場合よりも、透過させることが意図された物質の透過性が低下しにくい。いかなる理論にも拘泥するものではないが、緻密部位が内部にあることによりタンパク質の吸着が起こりにくくなるためと考えられる。

緻密部位は、多孔質膜の厚みの中央部位よりもいずれか一方の表面側に偏っていることが好ましい。具体的には、緻密部位が多孔質膜のいずれか一方の表面から多孔質膜の厚みの２分の１より小さい距離にあることが好ましく、５分の２以内の距離にあることがさらに好ましい。この距離は上述の膜断面写真において判断すればよい。本明細書において、緻密部位がより近い側の多孔質膜の表面を「表面Ｘ」という。

多孔質膜が表面Ｘを有している場合、移植用チャンバーにおいては、多孔質膜の表面Ｘが内部側にあることが好ましい。すなわち、免疫隔離膜中の多孔質膜の緻密部位がより移植用チャンバーの内部に近くなるように、免疫隔離膜が配置されていることが好ましい。表面Ｘを移植用チャンバーの内部側にすることにより、生理活性物質の透過性をより高くすることができる。

多孔質膜においては緻密部位から少なくともいずれか一方の表面に向かって厚み方向で孔径が連続的に増加していることが好ましい。多孔質膜において、緻密部位から表面Ｘに向かって厚み方向で孔径が連続的に増加していてもよく、緻密部位から表面Ｘと反対側の表面に向かって厚み方向で孔径が連続的に増加していてもよく、緻密部位から多孔質膜のいずれの表面に厚み方向で向かうときも孔径が連続的に増加していてもよい。これらのうち、少なくとも緻密部位から表面Ｘと反対側の表面に向かって厚み方向で孔径が連続的に増加していることが好ましく、緻密部位から多孔質膜のいずれの表面に厚み方向で向かうときも孔径が連続的に増加していることがより好ましい。「厚み方向で孔径が連続的に増加」とは、厚み方向に隣り合う上述の分割線の間の平均孔径の差異が、最大平均孔径（最大孔径）と最小平均孔径（最小孔径）の差異の５０％以下、好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下となるように増加していることをいう。「連続的に増加」は、本質的には、減少がなく一律に増加することを意味するものであるが、減少している部位が偶発的に生じていてもよい。例えば、分割線を表面から２つずつ組み合わせたときに、組み合わせの平均値が、一律に増加（表面から緻密部位に向かう場合は一律に減少）している場合は、「緻密部位から膜の表面に向かって厚み方向で孔径が連続的に増加している」と判断できる。
厚み方向で孔径が連続的に増加する多孔質膜の構造は、例えば後述する製造方法により実現することができる。

多孔質膜の最大孔径は１．５μｍ超２５μｍ以下であることが好ましく、１．８μｍ〜２３μｍであることがより好ましく、２．０μｍ〜２１μｍであることがさらに好ましい。本明細書において、上記膜断面の分割線のうちで平均孔径が最大となる分割線のその平均孔径を多孔質膜の最大孔径とする。

緻密部位の平均孔径と多孔質膜の最大孔径との比（多孔質膜の最小孔径と最大孔径との比であって最大孔径を最小孔径で割った値、本明細書において「異方性比」ということもある。）は、３以上が好ましく、４以上がより好ましく、５以上がさらに好ましい。緻密部位以外の平均孔径を大きくし、多孔質膜の物質透過性を高くするためである。また、異方性比は、２５以下であることが好ましく、２０以下であることがより好ましい。上記の多段濾過のような効果が異方性比が２５以下の範囲で効率よく得られるためである。
平均孔径が最大となる分割線は膜のいずれかの表面にもっとも近い分割線またはその分割線に接する分割線であることが好ましい。
膜のいずれかの表面にもっとも近い分割線においては、平均孔径が０．０５μｍ超２５μｍ以下であることが好ましく、０．０８μｍ超２３μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ超２１μｍ以下であることがさらに好ましい。また、膜のいずれかの表面にもっとも近い分割線の平均孔径の緻密部の平均孔径との比は、１．２以上２０以下であることが好ましく、１．５以上１５以下であることがより好ましく、２以上１３以下であることがさらに好ましい。

（多孔質膜の元素分布）
多孔質膜は、少なくとも一方の表面において、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たすことが好ましい。
Ｂ／Ａ ≦ ０．７ （Ｉ）
Ａ ≧ ０．０１５ （ＩＩ）
式中、Ａは膜の表面におけるＣ元素（炭素原子）に対するＮ元素（窒素原子）の比率を示し、Ｂは同じ表面から３０ｎｍの深さにおけるＣ元素に対するＮ元素の比率を示す。
式（ＩＩ）は多孔質膜の少なくとも一方の表面に一定量以上のＮ元素が存在することを示すものであり、式（Ｉ）は多孔質膜中のＮ元素が表面３０ｎｍ未満に偏在していることを示しているものである。

表面が式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たすことにより、多孔質膜の生体親和性、特に、特に、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす表面側の生体親和性が高くなる。
多孔質膜は、いずれか一方のみの表面が、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たしていてもよく、または両表面が式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たしていてもよいが、両表面が式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たしていることが好ましい。いずれか一方のみの表面が式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす場合、その表面は、後述の移植用チャンバーにおいて、内側であっても、または外側であってもよいが、内側であることが好ましい。また、いずれか一方のみの表面が式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす場合であって、多孔質膜が上述の表面Ｘを有しているとき、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす表面は表面Ｘであることが好ましい。

本明細書において、膜表面のＣ元素に対するＮ元素の比率（Ａ値）および表面から３０ｎｍの深さにおけるＣ元素に対するＮ元素の比率（Ｂ値）は、ＸＰＳ(X-ray Photoelectron Spectroscopy)測定結果を用いて算出したものとする。ＸＰＳ測定はＸ線光電子分光法であり、膜表面にＸ線を照射し、膜表面から放出される光電子の運動エネルギーを計測することで、膜表面を構成する元素の組成を分析する方法である。実施例に記載する単色化Ａｌ−Ｋα線を用いた条件で、スパッタ開始時の結果からＡ値を計算し、スパッタレートから測定した膜の表面から３０ｎｍであると計算される時間の結果からＢ値を計算するものとする。

Ｂ／Ａは０．０２以上であればよく、０．０３以上であることが好ましく、０．０５以上であることがより好ましい。
Ａは０．０５０以上であることが好ましく、０．０８０以上であることがより好ましい。また、Ａは０．２０以下であればよく、０．１５以下であることが好ましく、０．１０以下であることがより好ましい。
Ｂは０．００１〜０．１０であればよく、０．００２〜０．０８であることが好ましく、０．００３〜０．０７であることがより好ましい。

多孔質膜の元素分布、特にＮ元素の分布は、後述する多孔質膜の製造方法において、調温湿風中に含まれる水分濃度、調温湿風を当てる時間、凝固液の温度、浸漬時間、洗浄のためのジエチレングリコール浴の温度、洗浄のためのジエチレングリコール浴への浸漬時間、多孔質製造ラインの速度等によって制御することができる。なお、Ｎ元素の分布は、製膜原液中の含有水分量によっても制御することができる。

（多孔質膜の組成）
多孔質膜はポリマーを含む。多孔質膜は実質的にポリマーから構成されていることが好ましい。
多孔質膜を形成するポリマーは生体適合性であることが好ましい。ここで、「生体適合性」とは、無毒性、非アレルギー誘発性を含む意味であるが、ポリマーが生体内において被包化される性質を含むものではない。
ポリマーは数平均分子量（Ｍｎ）が１，０００〜１０，０００，０００であるものが好ましく、５，０００〜１，０００，０００であるものがより好ましい。

ポリマーの例としては、熱可塑性または熱硬化性のポリマーが挙げられる。ポリマーの具体的な例としては、ポリスルホン、酢酸セルロース等のセルロースアシレート、ニトロセルロース、スルホン化ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマーのケン化物、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、オルガノシロキサン−ポリカーボネートコポリマー、ポリエステルカーボネート、オルガノポリシロキサン、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）等を挙げることができる。これらは、溶解性、光学的物性、電気的物性、強度、弾性等の観点から、ホモポリマーであってもよいし、コポリマーやポリマーブレンド、ポリマーアロイとしてもよい。
これらのうち、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、セルロースアシレートが好ましく、ポリスルホンがより好ましい。

ポリマーとしてポリスルホンまたはポリエーテルスルホンを用いる場合、多孔質膜は、さらに親水性ポリマーを含むことが好ましい。親水性ポリマーの例としては、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等を挙げることができ、これらのうち、ポリビニルピロリドンが好ましい。疎水性であるポリスルホンまたはポリエーテルスルホンを親水性ポリマーと組み合わせることにより、生体適合性を向上させることができる。

多孔質膜は上記成分以外の他の成分を添加剤として含んでいてもよい。
上記添加剤としては、塩化ナトリウム、塩化リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硫酸ナトリウム、塩化亜鉛等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム等の有機酸の金属塩、ポリエチレングリコール等のその他の高分子、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド等の高分子電解質、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、アルキルメチルタウリン酸ナトリウム等のイオン系界面活性剤等を挙げることができる。添加剤は多孔質構造のための膨潤剤として作用していてもよい。添加剤としては、金属塩を用いることが好ましい。ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンを含む多孔質膜は、塩化リチウムを含むことが好ましい。

多孔質膜は単一の層として1つの組成物から形成された膜であることが好ましく、複数層の積層構造ではないことが好ましい。

（多孔質膜の製造方法）
多孔質膜の製造方法は、上述の構造の多孔質膜が形成できる限り、特に限定されず、通常のポリマー膜形成方法をいずれも用いることができる。ポリマー膜形成方法としては延伸法および流延法などが挙げられ、流延法が好ましい。
例えば、流延法においては、製膜原液に用いる溶媒の種類および量や流延後の乾燥方法を調節することにより上述の構造を有する多孔質膜を作製することができる。

流延法を用いた多孔質膜の製造は、例えば以下（１）〜（４）をこの順で含む方法で行なうことができる。
（１）ポリマー、必要に応じて添加剤、および必要に応じて溶媒を含む製膜原液を溶解状態で支持体上に流延する。
（２）流延された液膜の表面に調温湿風を当てる。
（３）調温湿風を当てた後に得られる膜を凝固液に浸漬する。
（４）必要に応じて支持体を剥離する。

調温湿風の温度は、４℃〜６０℃、好ましくは１０℃〜４０℃であればよい。調温湿風の相対湿度は、１５％〜１００％、好ましくは２５％〜９５％であればよい。調温湿風は、０.１ｍ／秒〜１０ｍ／秒の風速で０.１秒間〜３０秒間、好ましくは１秒間〜１０秒間、当てていればよい。
緻密部位の平均孔径および位置は、調温湿風中に含まれる水分濃度、調温湿風を当てる時間によって制御することができる。なお、緻密部位の平均孔径は、製膜原液中の含有水分量によっても制御することができる。

上記のように液膜の表面に調温湿風を当てることによって、溶媒の蒸発の制御を行い、液膜の表面から内部に向かってコアセルベーションを起こすことができる。この状態でポリマーの溶解性が低いがポリマーの溶媒に相溶性を有する溶媒を収容する凝固液に浸漬することによって、上記のコアセルベーション相を微細孔として固定させ微細孔以外の細孔も形成することができる。

上記の凝固液に浸漬する過程において凝固液の温度は−１０℃〜８０℃であればよい。この間で温度を変化させることによって、緻密部位より支持体面側におけるコアセルベーション相の形成から凝固に至るまでの時間を調節し、支持体面側に至るまでの孔径の大きさを制御することが可能である。凝固液の温度を高くすると、コアセルベーション相の形成が早くなり凝固に至るまでの時間が長くなるため、支持体面側へ向かう孔径は大きくなりやすい。一方、凝固液の温度を低くすると、コアセルベーション相の形成が遅くなり凝固に至るまでの時間が短くなるため、支持体面側へ向かう孔径は大きくなりにくい。

支持体としては、プラスチックフィルムまたはガラス板を用いればよい。プラスチックフィルムの材料の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーンなどが挙げられる。支持体としてはガラス板またはＰＥＴが好ましく、ＰＥＴがより好ましい。

製膜原液は溶媒を含んでいてもよい。溶媒は使用するポリマーに応じて、使用するポリマーの溶解性が高い溶媒（以下、「良溶媒」ということがある）を用いればよい。良溶媒は、溶媒は凝固液に浸漬した場合速やかに凝固液と置換されるものが好ましい。溶媒の例としては、ポリマーがポリスルホン等の場合、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドあるいはこれらの混合溶媒が挙げられ、ポリマーがポリアクリロニトリル等の場合、ジオキサン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドあるいはこれらの混合溶媒が挙げられ、ポリマーがポリアミド等の場合にはジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドあるいはこれらの混合溶媒が挙げられ、ポリマーがセルロースアセテート等の場合はアセトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンあるいはこれらの混合溶媒が挙げられる。これらのうち、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを用いることが好ましい。

製膜原液は良溶媒に加えて、ポリマーの溶解性が低いがポリマーの溶媒に相溶性を有する溶媒（以下、「非溶媒」ということがある）を用いることが好ましい。非溶媒としては、水、セルソルブ類、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、テトラヒドロフラン、ポリエチレングリコール、グリセリン等が挙げられる。これらのうち、水を用いることが好ましい。

製膜原液としてのポリマー濃度は、５質量％以上３５質量％以下、好ましくは１０質量％以上３０質量％以下であればよい。３５質量％以下であることにより、得られる多孔質膜に十分な透過性（例えば水の透過性）を与えることができ、５質量％以上とすることにより選択的に物質を透過する多孔質膜の形成を担保することができる。添加剤の添加量は添加によって製膜原液の均一性が失われることが無い限り特に制限は無いが、通常溶媒に対して０．５容量％以上１０容量％以下である。製膜原液が非溶媒と良溶媒とを含む場合、非溶媒の良溶媒に対する割合は、混合液が均一状態を保てる範囲であれば特に制限はないが、１．０質量％〜５０質量％が好ましく、２．０質量％〜３０質量％がより好ましく、３．０質量％〜１０質量％がさらに好ましい。

また、ポリスルホンおよびポリエーテルスルホンからなる群より選択されるポリマーとポリビニルピロリドンとを含む多孔質膜を製造するための製膜原液においては、ポリビニルピロリドンは、ポリスルホンおよびポリエーテルスルホンの総質量に対し、５０質量％〜１２０質量％で含まれていることが好ましく、８０質量％〜１１０質量％で含まれていることがより好ましい。さらに、製膜原液が添加剤として塩化リチウムを含むとき、塩化リチウムは、ポリスルホンおよびポリエーテルスルホンの総質量に対し、５質量％〜２０質量％で含まれていることが好ましく、１０質量％〜１５質量％で含まれていることがより好ましい。

凝固液としては、用いられるポリマーの溶解度が低い溶媒を用いることが好ましい。このような溶媒の例としては、水、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのグリコール類；エーテル、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類；グリセリン等のグリセロール類などが挙げられる。好ましい凝固液の例としては、水、アルコール類またはこれらの２種以上の混合物が挙げられる。これらのうち、水を用いることが好ましい。

凝固液への浸漬の後、使用した凝固液とは異なる溶媒で洗浄を行なうことも好ましい。洗浄は、溶媒に浸漬することにより行なうことができる。洗浄溶媒としてはジエチレングリコールが好ましい。洗浄溶媒としてジエチレングリコールを用い、フィルムを浸漬するジエチレングリコールの温度および浸漬時間のいずれか一方または双方を調節することにより、多孔質膜中のＮ元素の分布を調節できる。特に、多孔質膜の製膜原液にポリビニルピロリドンを用いる場合において、ポリビニルピロリドンの膜への残量を制御することができる。ジエチレングリコールでの洗浄の後さらに、水で洗浄してもよい。

多孔質膜の製造方法については、特開平４−３４９９２７号公報、特公平４−６８９６６号公報、特開平４−３５１６４５号公報、特開２０１０−２３５８０８号公報等を参照することができる。

［他の層］
免疫隔離膜は多孔質膜以外の他の層を含んでいてもよい。ただし、免疫隔離膜の少なくとも１つの表面は多孔質膜であることが好ましい。接合部において、多孔質膜同士が直接融着できるようにするためである。
他の層としては、ハイドロゲル膜が挙げられる。ハイドロゲル膜は、生体適合性であるものが好ましく、例としては、アルギン酸ゲル膜、アガロースゲル膜、ポリイソプロピルアクリルアミド膜、セルロースを含む膜、セルロース誘導体（例えばメチルセルロース）を含む膜、ポリビニルアルコール膜などが挙げられる。ハイドロゲル膜としては、アルギン酸ゲル膜が好ましい。アルギン酸ゲル膜の具体例としては、アルギン酸−ポリ−Ｌ−リジン-アルギン酸のポリイオンコンプレックス膜を挙げることができる。

＜接合部＞
本発明の移植用チャンバーは免疫隔離膜同士が接合している接合部を有する。接合部においては、多孔質膜同士が直接融着している。それぞれの多孔質膜において、直接融着に関与し接合部となる部分は一部であって、全体ではない。上述のように従来技術では二つの免疫隔離膜の端部を互いにポリエステルフィルムなどの他の熱可塑性樹脂層を介して融着してチャンバーを形成していたが、本発明の移植用チャンバーでは多孔質膜同士が直接融着されている。このような構造により本発明の移植用チャンバーは多孔質膜とは異なる材料である熱可塑性樹脂層の刺激などに由来する問題がない。また、多孔質膜同士を熱可塑性樹脂層を介して接合させている移植用チャンバーでは、図３に模式的に示すように熱可塑性樹脂層１００が移植用チャンバーの内部にはみだして突起部となり、内包される生物学的構成物に不要な刺激を与えたり、内部空間が確保しにくくなったりする問題があった。一方、本発明の移植用チャンバーでは、図２に模式的に示すように、そのような問題を生じさせる突起部は形成されない。

多孔質膜の同士が直接融着されていることにより、多孔質膜の部位同士は一体化し、接合部の厚み方向において、実質的に同一の組成を有するようになっていればよい。直接融着されているとは、両者の間に他の材料を挟まずに、直接接した状態で融着されていることを意味する。融着は熱融着であることが好ましい。
本発明者らは、ポリスルホンおよびポリエーテルスルホンからなる群より選択されるポリマーを含む多孔質膜は、上記ポリマーの融点未満かつガラス転移温度以上の温度に加熱することによって、多孔質膜同士が直接融着して一体化することを見出した。例えばポリスルホンのガラス転移温度は１９０℃であり、ポリスルホンを含む多孔質膜同士は１９０℃以上の加熱により直接融着することができる。

ポリマーの融着には、通常融点以上への加熱が必要であるが、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンを含む多孔質膜は孔がつぶれることによって直接融着されているものと考えられる。
ポリスルホンおよびポリエーテルスルホンからなる群より選択されるポリマーを含む多孔質膜を用いる場合、融着のための加熱は具体的には、１９０℃以上３４０℃未満であればよく、２３０℃以上３４０℃未満が好ましい。

２つの多孔質膜が直接融着しているか否かの判別は、例えば、実施例に示すように、断面のＳＥＭ画像を用いて行なうことができる。空孔が観測されていなければ、直接融着されていると判断することができる。具体的には、空孔率により判断する。空孔率が２０％以下、好ましくは５％程度以下のときに直接融着していると判断することができる。ここで、空孔率は、接合部の断面のＳＥＭ画像において空孔をデジタイザーでなぞり、断面中のすべての空孔の面積の総計を求め、その総計の膜全体の断面積に対する割合を算出して得ることができる。

また、２つの多孔質膜の直接融着の判別は、断面をラマンスペクトルで解析することで行なうこともできる。多孔質膜を形成するポリマー由来のラマンシフトにおいて、ミクロトーム等で切削して得た接合部断片を接合部の厚み方向でスキャンし、一定の強度以上が接合部断片厚み方向で観測されていれば、直接融着されていると判断することができる。例えば、励起波長７８５ｎｍにおける１００倍対物レンズ使用（ｘｙ分解能：１ｍｍ）の顕微ラマンスペクトルでのＰｈ伸縮に由来する１６００ｃｍ^−１を利用してスキャンすることができる。装置としては、例えば東京インスツルメンツ社製ｎａｎｏｆｉｎｄｅｒ３０を用いることができる。

接合部は、多孔質膜の端部同士の直接融着で形成されていることが好ましい。端部において直接融着することにより、多孔質膜の面積を最大限に活用した広い体積の内部を有する移植用チャンバーとすることができる。例えば、２つの多孔質膜の端部同士が直接融着していること、または、１つの多孔質膜の異なる端部同士が直接融着していることが好ましい。端部は、実質的に多孔質膜の外周全体であり、例えば、互いに外周を重ね合わせることができる２つの多孔質膜の外周全体で端部が互いに直接融着していることが好ましい。また、線対称構造の１つの多孔質膜が２つ折りにされ、対面した外周全体において端部同士が直接融着していることも好ましい。ただし、いずれの場合も、移植用チャンバー内部に生物学的構成物等を注入するための注入口などが設けられていることが好ましく、その部分においては直接融着されていなくてもよい。
なお、本明細書において、多孔質膜について「端部」というとき、多孔質膜の厚みからなる側面（エッジ）に実質的に接する一定幅の外周部分またはその一部を意味する。

接合部では免疫隔離膜と同様に免疫拒絶反応に関与する免疫細胞等の透過は阻止される。また、接合部においては、酸素、水、グルコース等の栄養分を透過させる免疫隔離膜選択透過性が維持されていてもよいが、維持されずに酸素、水、グルコース等の栄養分等も透過させない不透過性となっていてもよい。

接合部の幅は０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以上１．３ｍｍ以下であることがより好ましい。接合部の幅は例えば、多孔質膜の端部で直接融着されているとき、直接融着している部分の外周方向の法線方向での長さである。

＜移植用チャンバーの構造等＞
移植用チャンバーの形態は限定されず、袋、バッグ、チューブ、マイクロカプセルなどの形態であればよい。移植用チャンバーの形状は、後述する移植用デバイスとしての使用の際に、レシピエント内における移植用チャンバーの移動を防止できる形状であることが好ましい。移植用チャンバーの形状の具体例としては、円筒状、円盤状、矩形、卵型、星形、円形などが挙げられる。移植用チャンバーは、シート状、ストランド状、らせん状などであってもよい。移植用チャンバーは、生物学的構成物を内包し、後述の移植用デバイスとした際に初めて上記の形状となるものであってもよい。本発明の移植用チャンバーは免疫隔離膜からなる１つ、２つまたは３つ以上のパーツを上記のように直接融着して組み合わせて上記の形態や形状となっていることが好ましい。

移植用チャンバーは、容器としての形状や強度を維持するための生体適合性プラスチック等を含んでいてもよい。例えば、移植用チャンバーの内部と外部との境界が多孔質膜および生体適合性プラスチックからなっていてもよい。または実質的に内部と外部との境界の全面に多孔質膜が配置されている移植用チャンバーは、強度の観点からさらに内部と外部との境界の外側に網状構造の生体適合性プラスチックが配置されていてもよい。

＜注入口＞
移植用チャンバーは、移植用チャンバー内部に生物学的構成物等を注入するための注入口などが設けられていることも好ましい。注入口として、移植用チャンバーの内部に通じるチューブが設けられていてもよい。
チューブは例えば熱可塑性の樹脂を含むものであればよい。熱可塑性の樹脂は多孔質膜のポリマー材料よりも融点が低いものであることが好ましい。

チューブに用いられる熱可塑性の樹脂として、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートなどが挙げられる。中でもポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレンが好ましく、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルが特に好ましい。

チューブは、例えば多孔質膜の一部に接するように免疫隔離膜に挟んだ後、上記一部と接合される。接合は融着または接着剤を用いた接着等により行うことができる。このうち、融着を行うことが好ましい。融着は熱融着であればよい。
融着を行う場合、チューブは多孔質膜のポリマー材料よりも融点が低い熱可塑性の樹脂を含むことが好ましい。融点がより低い熱可塑性の樹脂を含むチューブを多孔質膜と融着するとき、加熱時にまずチューブ材が溶けて多孔質膜の孔に入り込むことができると考えられるからである。

接着を行う場合、接着剤としては膜を構成するポリマーやチューブの材質に応じて適宜選択でき、エポキシ系、シリコン系、アクリル系、ウレタン系などの接着剤を用いることができる。例えば、多孔質膜のポリマー材料よりも融点が低い樹脂材料を含むチューブを用いる場合に、接着による接合を行うことができる。

＜移植用チャンバーの用途＞
移植用チャンバーは生物学的構成物を内包して、生物学的構成物をレシピエントに移植するために用いられる。移植用チャンバーの利用により、移植される生物学的構成物に対するレシピエントの免疫拒絶反応を防止することができる。すなわち、免疫隔離膜はレシピエントの免疫系からの生物学的構成物の保護のために用いることができる。なお、本明細書において、レシピエントは移植を受ける生体を意味する。レシピエントは哺乳動物であることが好ましく、ヒトであることがより好ましい。

［生物学的構成物］
生物学的構成物は、生体由来の構造物を意味する。生体としては、ウイルス、細菌、酵母、真菌細胞、昆虫、植物、および哺乳動物などが挙げられる。生体は通常哺乳動物であることが好ましい。哺乳動物としては、ウシ、ブタ、ヒツジ、ネコ、イヌ、ヒト等が挙げられる。生物学的構成物は哺乳動物のいずれか由来の構造物であることが好ましい。

生物学的構成物としては、器官、組織、細胞などが挙げられる。生物学的構成物としては、これらのうち、細胞が好ましい。細胞は１つであっても複数であってもよいが複数であることが好ましい。複数の細胞は、互いに分離したものであってもよく、集合体であってもよい。

生物学的構成物は、生体から直接取得したものであってもよい。また、特に生物学的構成物が細胞である場合、生物学的構成物は生体から直接取得したものであってもよく、胚性幹細胞（ＥＳ細胞）、誘導多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）、間葉系幹細胞等の細胞を分化誘導したものであってもよい。細胞は、前駆細胞であってもよい。

生物学的構成物としては、一態様として、生理活性物質を放出するものが好ましい。生理活性物質の例としては、各種ホルモン、各種サイトカイン、各種酵素、その他各種生体内因子が挙げられる。より具体的な例としては、インスリン、ドーパミン、第VIII因子等が挙げられる。

ここで、インスリンとは、２１アミノ酸残基のＡ鎖と３０アミノ酸残基のＢ鎖がジスルフィド結合を介してつながったポリペプチド（分子量約６０００）である。ほ乳類の生体内においてインスリンは、膵臓のランゲルハンス島にあるβ細胞から分泌されている。本発明において生物学的構成物としてインスリン分泌細胞を用いる場合、分泌するインスリンは、ヒト型のインスリンでもよく、その他のほ乳類型（例えばブタ型）のインスリンでもよい。インスリンは遺伝子組み換えの方法により作製されたインスリンでもよい。遺伝子組み換えインスリンの取得方法としては、例えば、門脇孝編：糖尿病ナビゲーター（２７０〜２７１頁、田尾健、岡芳和「現在と将来のインスリン製剤」、メディカルレビュー社、２００２年参照）の記載を参照できる。各種、インスリン類似体（例えば、Ｈ．Ｃ．Ｌｅｅ，Ｊ．Ｗ．Ｙｏｏｎ，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、第４０８巻、４８３〜４８８頁、２０００年参照）を用いてもよい。

生物学的構成物はインスリン分泌細胞であることが好ましい。インスリン分泌細胞とは、血糖値変化に応答してインスリンを分泌できる細胞をいう。インスリン分泌細胞としては、特に限定されるものではなく、例えば、膵臓のランゲルハンス島に存在する膵β細胞を挙げることができる。膵β細胞としては、ヒトの膵β細胞でもよく、ブタ、マウスなどの膵β細胞であってもよい。ブタからの膵β細胞の抽出方法は特開２００７−１９５５７３号公報の記載を参考にすることができる。また、インスリン分泌細胞としては、ヒト幹細胞から誘導された細胞（例えば、宮崎純一、再生医療、第１巻、第２号、５７〜６１頁、２００２年参照）、または小腸上皮幹細胞から誘導された細胞（例えば、藤宮峯子ら、再生医療、第１巻、第２号、６３〜６８頁、２００２年参照）であってもよく、インスリンをコードする遺伝子を組み込んだ、インスリン分泌性の細胞であってもよい（例えば、Ｈ．Ｃ．Ｌｅｅ，Ｊ．Ｗ．Ｙｏｏｎ，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、第４０８巻、４８３〜４８８頁、２０００年参照）。さらに、膵臓のランゲルハンス島であってもよい（例えば、堀洋、井上一知、再生医療、第１巻、第２号、６９〜７７頁、２００２年参照）。

＜＜移植用デバイス＞＞
移植用デバイスは、少なくとも、移植用チャンバーおよび生物学的構成物を含む複合体である。移植用デバイスにおいては、移植用チャンバーに生物学的構成物が内包されている。
移植用デバイスにおいて、移植用チャンバーには、生物学的構成物のみが内包されていてもよく、または、生物学的構成物および生物学的構成物以外の他の構成物または成分が内包されていてもよい。例えば、生物学的構成物はハイドロゲルとともに、好ましくはハイドロゲルに内包された状態で、移植用チャンバーに内包されていてもよい。または、移植用デバイスは、pH緩衝剤、無機塩、有機溶媒、アルブミンなどのタンパク質、ペプチドを含んでいてもよい。
移植用デバイスにおいて、生物学的構成物は１種のみ含まれていてもよく、２種以上含まれていてもよい。例えば、移植の目的の生理活性物質を放出するか、またはその他の移植の目的の機能を果たす生物学的構成物のみが含まれていてもよく、これらの生物学的構成物の機能を補助する生物学的構成物がさらに含まれていてもよい。

移植用デバイスは例えば腹腔内または皮下などに移植されるものであればよい。または、移植用デバイスは血管接続デバイスであってもよい。例えば、生物学的構成物としてインスリン分泌細胞を用いる場合、血液と膜を直接接するように移植することによって、血糖値変化に対応したインスリン分泌が可能となる。

移植用デバイスおよび移植用チャンバーについては、蛋白質核酸酵素、第４５巻、２３０７〜２３１２頁、（大河原久子、２０００年）、特表２００９−５２２２６９号公報、特表平６−５０７４１２号公報等の記載を参照できる。

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。

＜実施例１〜７、比較例７＞
［ポリスルホン多孔質膜の作製］
ポリスルホン（ソルベイ社製 Ｐ３５００）１５質量部、ポリビニルピロリドン（Ｋ−３０）１５質量部、塩化リチウム１質量部、水２質量部をＮ-メチル-２-ピロリドン６７質量部に溶解して製膜原液を得た。この製膜原液をＰＥＴフィルム表面に厚み２００μｍで流延した。上記流延した液膜表面に２５℃、相対湿度８０%RHに調節した空気を２ｍ／ｓｅｃで５秒間当てた。その後直ちに水を満たした凝固液槽に浸漬した。ＰＥＴフィルムを剥離して多孔質膜を得た。その後、８０℃のジエチレングリコール浴に１２０秒間つけ、その後純水で良く洗浄した。
得られた多孔質膜の膜断面のＳＥＭ撮影（S-5200, 日立ハイテクノロジーズ、10.0kV）を行った。画像分析の結果、得られた多孔質膜は、厚み方向で孔径が表面に向かって連続的に増加する孔径分布を有し、内部に緻密部位を有していた。多孔質膜の膜厚は５０μｍ、最小孔径は０．８μｍ、最大孔径は５．６μｍであった。緻密部位は一方の表面（表面Ｘ）から２０μｍの位置であり、製造時に空気を当てた側の表面であった。

［移植用チャンバーの作製］
作製したポリスルホン多孔質膜を３ｃｍ×５ｃｍに切り出した。これを実施例１〜５および比較例７については、製造時に空気を当てた側の面を内側にして２つ折り、実施例７については製造時に空気を当てた側の面を外側にして２つ折り、実施例６についてはさらに３ｃｍの短辺に平行に半分に切断し２つの切片を製造時に空気を当てた側とその反対側が対面するようにした。その後、富士インパルス社製茶袋シーラー(T-230K)を用い、３ｃｍ×２．５ｃｍの長方形の長辺２辺および短辺１辺の３辺を、表に示す温度となるように加熱した。なお、温度は熱電対で測定した。その後Intramedicポリエチレンチューブ(PE200)の内側に金属棒を挿した状態で残った１辺を挿入し、その状態で同じシーラーを用いてそれぞれ、同じ温度で加熱した。その後、表の幅になるように周囲部をナイフで切断し、１ｃｍ×２ｃｍとなるような移植用チャンバーを作製した。

図４に、比較例７（１８０℃）、実施例１（２３０℃）、および実施例２（２６０℃）の移植用チャンバーの加熱部位（接合部）の断面ＳＥＭ画像を示す。比較例７では空孔が観測され、加熱された多孔質膜の部位が一体になっていないことがわかる。

＜実施例８＞
［酢酸セルロース多孔質膜の作製］
（ドープの調製）
以下に示す組成のドープを調製した。
具体的には、酢酸セルロースをジメチルクロライドに溶解し、この溶液にメタノールを少量ずつ添加した。次いで、この溶液にグリセリンと純水とを少量ずつ添加して未溶解物が殆どない状態の溶液とし、濾紙で濾過することにより、ドープを調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――
ドープ組成
――――――――――――――――――――――――――――――――
・酢酸セルロース（置換度２．９） ５質量部
・グリセリン ０．２質量部
・ジメチルクロライド ５５質量部
・メタノール ３４質量部
・純水 ６質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――

（多孔質膜の作製）
調製したドープをギヤーポンプで送液し、さらに、ろ過を行ってから、エンドレスバンド上に載せて搬送されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にダイから流延した。
この流延膜を２０〜４０℃の乾燥風により２０分間乾燥した。
エンドレスバンドから、乾燥した流延膜をＰＥＴフィルムとともに剥ぎ取り、これを１５分間、８０〜１２０℃で熱風乾燥して巻き取り機で巻き取った。なお、ＰＥＴ上の酢酸セルロースには、多数の微細孔が形成されていた。
剥離バーを用いて、酢酸セルロース多孔質膜をＰＥＴフィルムから分離した。

［移植用チャンバーの作製］
作製した膜の乾燥風を当てていた面（ＰＥＴフィルム面側だった面とは反対側）を内側にして、端部を実施例１と同様の手順で、２６０℃で接合し、移植用チャンバーを作製した。

＜比較例１〜３＞
［多孔質膜の作製］
多孔質膜は実施例１と同様の手法で作製した。
［移植用チャンバーの作製］
作製したポリスルホン多孔質膜を３ｃｍ×５ｃｍに切り出した。製造時に空気を当てた側の面を内側にして２つ折りにし、折り目部をハサミで切断した。その後、中心（１．８×０．８ｃｍ）をくり抜いた３ｃｍ×５ｃｍのポリエチレンフイルム（スズロンL N-280、株式会社アイセロ）をポリスルホン多孔膜同士の内側に挿入し、富士インパルス社製茶袋シーラー(T-230K)を用い、３ｃｍ×２．５ｃｍの長方形の長辺２辺および短辺１辺の３辺を表に示す温度となるように加熱して接合し、中心の未接合部が１．０×２．０ｃｍの袋状になるようにした。なお温度は熱電対で測定した。その後Intramedicポリエチレンチューブ(PE200)の内側に金属棒を挿した状態で残った１辺を挿入し、その状態で同じシーラーを用いてそれぞれ、同じ温度で加熱した。その後外周部を切り落とし、接合部が表１に記載の幅になるようにし、移植用チャンバーを作製した。

＜比較例４〜６＞
［移植用チャンバーの作製］
Millipore社製のバイオポア（BGCM00010）を３ｃｍ×５ｃｍに切り出した。製造時に空気を当てた側の面を内側にして２つ折りにし、折り目部をハサミで切断した。その後、中心（１．８×０．８ｃｍ）をくり抜いた３ｃｍ×５ｃｍのポリエチレンフイルム（スズロンL N-280、株式会社アイセロ）をポリスルホン多孔膜同士の内側に挿入し、富士インパルス社製茶袋シーラー(T-230K)を用い、３ｃｍ×２．５ｃｍの長方形の長辺２辺および短辺１辺の3辺を表に示す温度となるように加熱し、中心の溶着のなされていない部分が１．０×２．０ｃｍの袋状になるようにした。なお温度は熱電対で測定した。その後Intramedicポリエチレンチューブ(PE200)の内側に金属棒を挿した状態で残った１辺を挿入し、その状態で同じシーラーを用いてそれぞれ、同じ温度で加熱した。その後外周部を切り落とし、接合部が表の幅になるようにし、移植用チャンバーを作製した。

＜移植用チャンバーの評価＞
移植用チャンバーを以下の各項目で評価した。結果を表１に示す。
［空孔率］
任意に選択した接合部について凍結ミクロトーム(−１６０℃)にて断面切削を実施し、断面試料に導電処理 (オスミウムコート 膜厚約１０ｎｍ)を行なった。その後、ＳＥＭ撮影（日立ハイテクノロジーズ社製SU8030型FE-SEM 加速電圧：2 kV）を行ない、断面ＳＥＭ画像で空孔となっている部分（観察幅５００μｍ）をデジタイザーでなぞり空孔率を定量化し、以下の基準で評価した。
（Ａ）５％以下；
（Ｂ）５％超２０％以下；
（Ｃ）２０％超

［完全性］
ミリポア社製の完全性試験キット小容量デバイス用（カタログ番号ＳＬＴＥＳＴ０００）を移植用チャンバーのポートにとりつけた。その後エタノール中に漬け込み、シリンジを用いて空気を圧入し、０．３ｋｇ／ｃｍ^２まで圧力がかかれば欠陥がないと判断した。空気圧入による完全性において欠陥がないと判定される個数／１０試験により以下の基準で評価した。
（Ａ）１０個
（Ｂ）８個または９個
（Ｃ）７個以下。

［グルコース応答性］
以下の手順で評価した。
（１）膵島（コスモバイオ社製・マウス由来・即日使用）をマイクロピペットでチューブからシャーレに移し、１〜２時間の前培養を行なう。
（２）作製した移植用チャンバーを別のシャーレ中で培養用メディウム（コスモバイオ社製ＰＮＩＭ３）に漬け、真空ポンプで１０分間真空引きする。
（３）シャーレ内の膵島を顕微鏡下で数え（５個〜３０個）、全容量が１００μＬとなるように培養用メディウムで調整し移植用チャンバー内部に入れる。
（４）チューブをヒートシールし、接合して移植用デバイスを得る。
（５）得られた移植用デバイスをシャーレ中で３ｍＬの３ｍＭグルコース含有メディウム中に漬け、５％ＣＯ_２存在下の３７℃インキュベーター内で６０分間静置する。
（６）シャーレ中の３ｍＭグルコース含有メディウムを取り除き、新たに３ｍＭグルコース含有メディウムを３ｍＬ加え、５％ＣＯ_２存在下の３７℃インキュベーター内で６０分間静置する。
（７）６０分間静置した移植用デバイスを取り出し、移植用デバイス外部のメディウムを回収する。（回収したメディウムを３ｍＭ−６０〜１２０ｍｉｎ画分とする）
（８）シャーレに新たに２０ｍＭグルコース含有メディウムを３ｍＬ加え、移植用デバイスを５％ＣＯ_２存在下の３７℃インキュベーター内で６０分間静置する。
（９）６０分間静置した移植用デバイスを取り出し、移植用デバイス外部のメディウムを１．５ｍＬチューブに回収する。（回収したメディウムを２０ｍＭ−０〜６０ｍｉｎ画分とする）。
（１０）３ｍＭ−６０〜１２０ｍｉｎ画分と２０ｍＭ−０〜６０ｍｉｎ画分中のインスリン量を定量し、以下のＳＩ値を計算し、以下の基準で評価する。

ＳＩ＝（２０ｍＭ−０〜６０ｍｉｎ 画分のインスリン濃度）÷（３ｍＭ−６０〜１２０ｍｉｎ 画分のインスリン濃度）

（Ａ）１．８以上
（Ｂ）１．３以上１．８未満
（Ｃ）１．３未満

１ 移植用チャンバー
２ 多孔質膜
３ 接合部
１００ 熱可塑性樹脂層

Claims (14)

1. 移植用チャンバーであって、
   前記移植用チャンバーの内部と外部との境界に１つ以上の免疫隔離膜を有し、
   前記免疫隔離膜はいずれもポリマーを含む多孔質膜を含み、
   前記多孔質膜同士が直接融着している接合部を有し、
   前記多孔質膜が、孔径が最小となる層状の緻密部位を内部に有し、
   前記緻密部位から前記多孔質膜の少なくとも一方の表面に向かって厚み方向で孔径が連続的に増加しており、前記緻密部位が前記多孔質膜の厚みの中央部位よりもいずれか一方の表面Ｘに偏っており、
   前記表面Ｘが前記内部側にある、
   前記移植用チャンバー。
2. 前記接合部において１つの前記多孔質膜の異なる端部同士が直接融着している請求項１に記載の移植用チャンバー。
3. 前記接合部において２つの前記多孔質膜の端部同士が直接融着している請求項１または２に記載の移植用チャンバー。
4. 前記接合部の幅が０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の移植用チャンバー。
5. 前記多孔質膜がいずれも、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンを含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の移植用チャンバー。
6. 多孔質膜の最小孔径が０．０２μｍ〜１．５μｍである請求項１〜５のいずれか一項に記載の移植用チャンバー。
7. 前記免疫隔離膜の厚みが１５μｍ〜２５０μｍである請求項１〜６のいずれか一項に記載の移植用チャンバー。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の移植用チャンバーに生物学的構成物が内包されている移植用デバイス。
9. 前記生物学的構成物が生理活性物質を放出する請求項８に記載の移植用デバイス。
10. 前記生理活性物質がインスリンである請求項９に記載の移植用デバイス。
11. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の移植用チャンバーの製造方法であって、
    ポリスルホンおよびポリエーテルスルホンから選択されるポリマーを含む多孔質膜を１つ以上用意すること、
    前記多孔質膜の一部位と前記多孔質膜の他の部位とを直接接触させること、および、
    直接接触した前記２つの部位を、前記ポリマーのガラス転移温度以上かつ融点未満の温度で熱融着することを含む製造方法。
12. 前記熱融着が２３０℃以上３４０℃未満で行なわれる請求項１１に記載の製造方法。
13. １つの前記多孔質膜の異なる端部同士を直接接触させることを含む請求項１１または１２に記載の製造方法。
14. ２つの前記多孔質膜の端部同士を直接接触させることを含む請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の製造方法。

Images