JP7083144B2 - 吸引管付き細胞封入用デバイス及びその使用 - Google Patents

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Description

本発明は、吸引管付き細胞封入用デバイス及びその使用に関する。具体的には、本発明は、吸引管付き細胞封入用デバイス、吸引管付き細胞封入用デバイスセット及び細胞の封入方法に関する。
創薬や動物実験代替法に関連する企業では、細胞バンク等から凍結細胞を購入後、継代培養して増殖した細胞を凍結保存するとともに、一部の細胞で培養モデルを作製して開発に必要な試験を実施している。つまり、開発に必要な試験を実施するまでに、莫大なコストと時間とを消費している。さらに、単層培養の細胞ではなく、より生体に近しい「組織型培養モデル」が求められている。
「組織型培養モデル」に関連した技術としては、例えば、各種ゲル包埋培養技術、スフェロイド培養技術（例えば、特許文献１参照。）、及び各種チャンバー培養技術（例えば、特許文献２参照。）等が挙げられる。
特開２０１２－６５５５５号公報 国際公開第２００８／１３００２５号
特許文献１及び２に記載の「組織型培養モデル」に関連した従来技術は、いずれも培養操作が煩雑であり、組織型培養モデルの構築にコストと時間とを要する。それだけでなく、生産再現性が必ずしも良くないため、ロット間の差もあった。さらに、スフェロイド培養技術等、細胞が露出された状態にある培養技術は、３次元組織を構成している個々の細胞の保護性能が必ずしも良くなかった。
また、本発明者はこれまで、組織型培養モデルを構築するための細胞封入用デバイスを開発してきた。留置針付きカテーテル等を用いて、当該デバイス内に細胞を封入していたが、この操作は煩雑で熟練を要したため、さらなる改良が求められていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、細胞の懸濁液を吸引することで簡便に細胞を封入でき、細胞保護性能が優れ、取扱いも容易であって、且つ、細胞を長期間に亘り培養が可能な吸引管付き細胞封入用デバイスを提供する。
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
本発明の第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスは、天面及び底面のうち少なくともいずれかに多孔質膜を備え、側面に枠部材を備え、細胞を培養してなる多細胞構造体を構築するための細胞封入用デバイスと、第１の管状部材及び第２の管状部材を有する吸引管と、を備え、前記枠部材の外周面に、前記第１の管状部材の一方の端部及び前記第２の管状部材の一方の端部とそれぞれ連通した第１の貫通孔及び第２の貫通孔が形成されており、前記第１の管状部材は、その他方の端部に吸引手段との連結機構を有し、前記第２の管状部材は、その他方の端部が外部に開口している。
上記第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、前記第１の管状部材と前記第２の管状部材とが前記細胞封入用デバイスを介して互いに対向するように配置されていてもよい。
上記第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスは、培養液に懸濁した多細胞を注入でき、内部容積が１０ｍＬ以下であってもよい。
上記第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、前記多孔質膜が気相中で液密性を有し、液相中で半透性を有する半透膜であってもよい。
上記第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、前記半透膜が生体適合性を有する材料を含んでもよい。
上記第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、前記生体適合性を有する材料がゲル化する細胞外マトリックス由来成分であってもよい。
上記第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、前記ゲル化する細胞外マトリックス由来成分がネイティブコラーゲン、又は、アテロコラーゲンであってもよい。
上記第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、更に、気密性を有するフィルムが前記多孔質膜の外面に対して着脱可能となっていてもよい。
上記第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、前記連結機構がフィルターを有してもよい。
本発明の第２態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスセットは、上記第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスと、前記吸引管付き細胞封入用デバイスを収納するラックと、を備える。
上記第２態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスセットにおいて、前記ラックがＵ字型の係止部を有してもよい。
本発明の第３態様に係る細胞の封入方法は、上記第１態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスを用いる方法である。
上記態様の吸引管付き細胞封入用デバイスによれば、細胞の懸濁液を吸引することで簡便に細胞を封入でき、細胞保護性能が優れ、取扱いも容易であって、且つ、細胞を長期間に亘り培養することができる。上記態様の吸引管付き細胞封入用デバイスセットによれば、連続的な細胞封入用デバイスの作製を効率的に行うことができる。上記態様の細胞の封入方法によれば、簡便に細胞をデバイス内に封入することができる。
本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスの一例を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係る吸引管付き細胞封入用デバイスを示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る吸引管付き細胞封入用デバイスを示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る吸引管付き細胞封入用デバイスを示す断面図である。 本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスセットの一例を示す斜視図及び側面図である。 製造例１における吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル（登録商標）－シリコンリング－ビトリゲル（登録商標））での培養液を吸引する様子を示す画像である。 製造例１における吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル（登録商標）－シリコンリング－ビトリゲル（登録商標））でのゲルローディングチップを取り外す様子を示す画像である。 製造例１における吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル（登録商標）－シリコンリング－ビトリゲル（登録商標））を２４ウェルプレートに沈める様子を示す画像である。 製造例２における吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル（登録商標）－シリコンリング－フィルター）での培養液を吸引する様子を示す画像である。 製造例２における吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル（登録商標）－シリコンリング－フィルター）でのＰＥＴフィルム及びゲルローディングチップを取り外す様子を示す画像である。 製造例２における吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル（登録商標）－シリコンリング－フィルター）を２４ウェルプレートに沈める様子を示す画像である。 製造例３における吸引管付き細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）での培養液を吸引する様子を示す画像である。 製造例３における吸引管付き細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）でのＰＥＴフィルム及びゲルローディングチップを取り外す様子を示す画像である。 製造例３における吸引管付き細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）を２４ウェルプレートに沈める様子を示す画像である。 実施例１における製造例４で得られた細胞封入用デバイス（プラスチック製リング－フィルター）を用いて作製されたスフェロイドを示す画像である。スケールバーは１００μｍを示す。
≪吸引管付き細胞封入用デバイス≫
本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスについて、以下、図面を参照しながら、詳細を説明する。
図１は、本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスの一例を示す正面図である。
図１に示す吸引管付き細胞封入用デバイス１００は、細胞封入用デバイス１０と、吸引管２０と、を備える。
細胞封入用デバイス１０は、天面及び底面のうち少なくともいずれかに多孔質膜１０ａを備え、且つ、側面に枠部材１０ｂを備える。また、細胞封入用デバイス１０は、細胞を培養してなる多細胞構造体を構築するためのものである。
吸引管２０は、第１の管状部材２０ａ及び第２の管状部材２０ｂを有する。
細胞封入用デバイス１０の枠部材１０ｂの外周面には、第１の管状部材２０ａの一方の端部１ａ及び前記第２の管状部材２０ｂの一方の端部２ａとそれぞれ連通した第１の貫通孔及び第２の貫通孔が形成されている。
第１の管状部材２０ａは、その他方の端部１ｂに吸引手段との連結機構３を有する。
第２の管状部材２０ｂは、その他方の端部２ｂが外部に開口している。
枠部材１０ｂにおける第１の管状部材２０ａ及び第２の管状部材２０ｂの位置は、特別な限定はないが、図１に示すように、第１の管状部材２０ａ及び第２の管状部材２０ｂは、細胞封入用デバイス１０を介して互いに対向するように配置されていることが好ましい。これにより、吸引管付き細胞封入用デバイスと吸引機構とを連結した際に、吸引機構の吸引力により、簡便に細胞懸濁液を吸引し、細胞封入用デバイス内に封入することができる。
また、第１の管状部材２０ａ及び第２の管状部材２０ｂは、細胞封入用デバイス１０内に細胞を封入した後に、枠部材１０ｂの外周面の第１の貫通孔及び第２の貫通孔から容易に引き抜いて貫通孔を塞げるように枠部材１０ｂに差し込まれている。
本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスは、上記構成を備えることで、簡便に細胞を封入できる。また、本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスは、細胞保護性能が優れ、取扱いも容易であって、且つ、細胞を長期間に亘り培養することができる。
＜第１実施形態＞
図２Ａは、本発明の第１実施形態に係る吸引管付き細胞封入用デバイスを示す断面図である。図２Ａを参照しながら、主に、細胞封入用デバイス１０の構造について、以下に詳細を説明する。なお、図２Ａ以降の図において、既に説明済みの図に示すものと同じ構成要素には、その説明済みの図の場合と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図２Ａにおいて、細胞封入用デバイス１０の構造を詳細に説明するために、第１の管状部材２０ａの他方の端部１ｂの構造を省略している。
図２Ａに示す吸引管付き細胞封入用デバイス２００に含まれる細胞封入用デバイス１０は、枠部材１０ｂの天面上に第１の接着剤層１１ａが積層され、更に第１の接着剤層１１ａの上に天面側の多孔質膜１０ａ－１が積層されている。枠部材１０ｂの底面についても同様に、枠部材１０ｂの底面の下に第２の接着剤層１１ｂが積層され、更に第２の接着剤層１１ｂの下に底面側の多孔質膜１０ａ－２が積層されている。すなわち、図２Ａに示す細胞封入用デバイス１０では、底面側の多孔質膜１０ａ－２、第２の接着剤層１１ｂ、枠部材１０ｂ、第１の接着剤層１１ａ及び天面側の多孔質膜１０ａ－１がこの順に積層されている。
吸引管付き細胞封入用デバイス２００において、天面側の多孔質膜１０ａ－１及び底面側の多孔質膜１０ａ－２は、互いに同一の材料からなるものであってもよく、異なる材料からなるものであってもよい。多孔質膜の材料については、後述の「多孔質膜」に記載のとおりである。
第１の接着剤層１１ａ及び第２の接着剤層１１ｂの材料は、接着対象である天面側の多孔質膜１０ａ－１、底面側の多孔質膜１０ａ－２及び枠部材１０ｂの各材料に応じて、適宜選択することができる。また、第１の接着剤層１１ａ及び第２の接着剤層１１ｂの材料は、互いに同一の材料からなるものであってもよく、異なる材料からなるものであってもよい。第１の接着剤層１１ａ及び第２の接着剤層１１ｂの材料については、後述の「接着剤層」に記載のとおりである。
第１の接着剤層１１ａ及び第２の接着剤層１１ｂは、枠部材１０ｂの形状に合わせて形成することができる。例えば、枠部材１０ｂがリング状である場合、第１の接着剤層１１ａ及び第２の接着剤層１１ｂは枠部材１０ｂ上において、同心円状であり、且つ、リング状にて、天面側の多孔質膜１０ａ－１又は底面側の多孔質膜１０ａ－２と枠部材１０ｂとに接する大きさで形成される。
＜第２実施形態＞
図２Ｂは、本発明の第２実施形態に係る吸引管付き細胞封入用デバイスを示す断面図である。
図２Ｂに示す吸引管付き細胞封入用デバイス３００に含まれる細胞封入用デバイス１０は、上述の吸引管付き細胞封入用デバイス２００に加えて、第３の接着剤層１１ｃ及び気密性を有するフィルム１２ａを備える点以外は、図２Ａに示す吸引管付き細胞封入用デバイス２００と同様の構成である。すなわち、図２Ｂに示す細胞封入用デバイス１０では、底面側の多孔質膜１０ａ－２、第２の接着剤層１１ｂ、枠部材１０ｂ、第１の接着剤層１１ａ、天面側の多孔質膜１０ａ－１、第３の接着剤層１１ｃ及び気密性を有するフィルム１２ａがこの順に積層されている。また、気密性を有するフィルム１２ａは、第３の接着剤層１１ｃを介して、天面側の多孔質膜１０ａ－１の外面に対して着脱可能となっている。
吸引管付き細胞封入用デバイス３００において、天面側の多孔質膜１０ａ－１及び底面側の多孔質膜１０ａ－２の材料は、図２Ａに示す吸引管付き細胞封入用デバイス２００と同様である。
第１の接着剤層１１ａ、第２の接着剤層１１ｂ及び第３の接着剤層１１ｃの材料は、接着対象である天面側の多孔質膜１０ａ－１、底面側の多孔質膜１０ａ－２、枠部材１０ｂ及び気密性を有するフィルム１２ａの各材料に応じて、適宜選択することができる。また、第１の接着剤層１１ａ、第２の接着剤層１１ｂ及び第３の接着剤層１１ｃの材料は、互いに同一の材料からなるものであってもよく、異なる材料からなるものであってもよい。第１の接着剤層１１ａ、第２の接着剤層１１ｂ及び第３の接着剤層１１ｃの材料については、後述の「接着剤層」に記載のとおりである。
第１の接着剤層１１ａ及び第２の接着剤層１１ｂの形状は、図２Ａに示す吸引管付き細胞封入用デバイス２００と同様である。
第３の接着剤層１１ｃは、気密性を有するフィルム１２ａの形状に合わせて形成することができる。例えば、気密性を有するフィルム１２ａが円形状である場合、第３の接着剤層１１ｃは気密性を有するフィルム１２ａ上において同心円状に、円形状又はリング状にて、天面側の多孔質膜１０ａ－１と気密性を有するフィルム１２ａとに接する大きさで形成される。
＜第３実施形態＞
図２Ｃは、本発明の第３実施形態に係る吸引管付き細胞封入用デバイスを示す断面図である。
図２Ｃに示す吸引管付き細胞封入用デバイス４００に含まれる細胞封入用デバイス１０は、上述の吸引管付き細胞封入用デバイス３００に加えて、第４の接着剤層１１ｄ及び気密性を有するフィルム１２ｂを備える点以外は、図２Ｂに示す吸引管付き細胞封入用デバイス３００と同様の構成である。すなわち、図２Ｃに示す細胞封入用デバイス１０では、気密性を有するフィルム１２ｂ、第４の接着剤層１１ｄ、底面側の多孔質膜１０ａ－２、第２の接着剤層１１ｂ、枠部材１０ｂ、第１の接着剤層１１ａ、天面側の多孔質膜１０ａ－１、第３の接着剤層１１ｃ及び気密性を有するフィルム１２ａがこの順に積層されている。また、気密性を有するフィルム１２ａ及び気密性を有するフィルム１２ｂは、それぞれ第３の接着剤層１１ｃ及び第４の接着剤層１１ｄを介して、天面側の多孔質膜１０ａ－１の外面及び底面側の多孔質膜１０ａ－２の外面に対して着脱可能となっている。
吸引管付き細胞封入用デバイス４００において、天面側の多孔質膜１０ａ－１及び底面側の多孔質膜１０ａ－２は、図２Ａに示す吸引管付き細胞封入用デバイス２００と同様である。
第１の接着剤層１１ａ、第２の接着剤層１１ｂ、第３の接着剤層１１ｃ及び第４の接着剤層１１ｄの材料は、接着対象である天面側の多孔質膜１０ａ－１、底面側の多孔質膜１０ａ－２、枠部材１０ｂ、気密性を有するフィルム１２ａ及び気密性を有するフィルム１２ｂの各材料に応じて、適宜選択することができる。また、第１の接着剤層１１ａ、第２の接着剤層１１ｂ、第３の接着剤層１１ｃ及び第４の接着剤層１１ｄの材料は、互いに同一の材料からなるものであってもよく、異なる材料からなるものであってもよい。第１の接着剤層１１ａ、第２の接着剤層１１ｂ、第３の接着剤層１１ｃ及び第４の接着剤層１１ｄの材料については、後述の「接着剤層」に記載のとおりである。
第１の接着剤層１１ａ及び第２の接着剤層１１ｂの形状は、図２Ａに示す吸引管付き細胞封入用デバイス２００と同様である。
第３の接着剤層１１ｃの形状は、図２Ｂに示す吸引管付き細胞封入用デバイス３００と同様である。
第４の接着剤層１１ｄは、気密性を有するフィルム１２ｂの形状に合わせて形成することができる。例えば、気密性を有するフィルム１２ｂが円形状である場合、第４の接着剤層１１ｄは気密性を有するフィルム１２ｂ上において同心円状に、円形状又はリング状にて、底面側の多孔質膜１０ａ－２と気密性を有するフィルム１２ｂとに接する大きさで形成される。
本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスは、図１及び図２Ａ～２Ｃに示すものに限定されず、本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスの効果を損なわない範囲内において、図１及び図２Ａ～２Ｃに示すものの一部の構成が変更又は削除されたものや、これまでに説明したものにさらに他の構成が追加されたものであってもよい。
例えば、図１及び図２Ａ～２Ｃに示す吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、多孔質膜を天面及び底面に備えるものを例示したが、多孔質膜を天面及び底面のうち少なくともいずれに備えるものとしてもよい。すなわち、多孔質膜を天面のみに備えるものであってもよく、底面のみに備えるものであってもよい。吸引管付き細胞封入用デバイスが多孔質膜を天面又は底面のいずれかのみに備える場合、それ以外の部分は、枠部材と同じ材料からなるものであってもよく、異なる材料からなるものであってもよい。
例えば、図１及び図２Ａ～２Ｃに示す吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、細胞封入用デバイス１０の形状が円柱であるものを示したが、その他の形状とすることもできる。細胞封入用デバイス１０の形状は、細胞を封入でき、細胞に均一に酸素及び培養液に溶解している栄養分が行き渡る形状であればよい。また、細胞封入用デバイス１０は、培養液をデバイス内部に満たしていてもよく、培養液を満たさずに気体部分を残していてもよい。リング状の円柱以外の細胞封入用デバイス１０の形状として具体的には、例えば、中空糸状等の円柱、円錐、円錐台、角錐、角錐台、球、多面体（例えば、四面体、五面体、六面体（立方体含む）、八面体、十二面体、二十面体、二十四面体、ケプラー・ポアンソ立体等）等が挙げられ、これらに限定されない。
図１及び図２Ａ～２Ｃに示すように吸引管付き細胞封入用デバイスにおける細胞封入用デバイス１０の形状がリング状の円柱である場合、細胞封入用デバイスの内径は、１ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以上３５ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以上２６ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
また、細胞封入用デバイス１０の外径は、３ｍｍ以上６８ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上４３ｍｍ以下であることがより好ましく、７ｍｍ以上３２ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
また、細胞封入用デバイス１０の厚み（円柱の高さ）は、５μｍ以上であって、５０μｍ以上１５ｍｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上１０ｍｍ以下であることがより好ましく、２００μｍ以上２．５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
なお、本明細書において、「細胞封入用デバイスの厚み（円柱の高さ）」は、細胞封入用デバイスの天面の外側の縁部から、底面の外側の縁部までの距離を意味する。
例えば、図１及び図２Ａ～２Ｃに示す吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、細胞封入用デバイスの天面及び底面が平面であるものを示したが、天面及び底面が凹部構造、又は凸部構造であってもよい。特に、天面及び底面が凹部構造であるとき、天面の内側の凹部の中心部（天面の内側の最凹部）と底面の内側の凹部の中心部（底面の内側の最凹部）とが接触せず、一定の距離（例えば、５μｍ以上）を保っていることが好ましい。これにより、細胞封入用デバイスの厚み（円柱の高さ）、すなわち、細胞封入用デバイスの天面の外側の縁部から、底面の外側の縁部までの距離が、天面の外側の凹部の中心部（天面の外側の最凹部）から底面の外側の凹部（底面の外側の最凹部）の中心部までの距離よりも長くなる。これにより、例えば、天面から薬剤を添加した場合に、添加した薬剤の方向性を維持することができる。さらに、天面及び底面が凹部構造であるため、天面及び底面の外側に新たに細胞を播種して培養することが可能となる。
例えば、図１及び図２Ａ～２Ｃに示す吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、枠部材の外周面にある第１の貫通孔及び第２の貫通孔の形状が円形であるものを例示したが、第１の管状部材及び第２の管状部材を貫通孔から容易に引き抜いて貫通孔を塞げる形状であれば、円形以外であってもよい。
円形以外の第１の貫通孔及び第２の貫通孔の形状としては例えば、多角形（正多角形等も含む）、楕円形等が挙げられる。
第１の貫通孔及び第２の貫通孔の直径は、細胞培養用デバイスの厚み（すなわち、枠部材の高さ）に応じて適宜調整すればよく、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下とすることができる。
例えば、図１及び図２Ａ～２Ｃに示す吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、接着剤層を介して、多孔質膜及び枠部材を接着する方法を例示したが、多孔質膜及び枠部材は、その他の接合方法により接合されていてもよい。
接着剤層を介した接着方法以外の多孔質膜及び枠部材の接合方法として具体的には、例えば、ヒートシーラーや熱板、超音波、レーザー等を用いて熱溶着により接合する方法、ほぞとほぞ穴とを作製することにより接合するほぞ接ぎによる方法等が挙げられ、これらに限定されない。ほぞ接ぎによる方法としては、例えば、（例えば、片胴付き、二方胴付き、三方胴付き、四方胴付き、小根付き、面腰ほぞ、二枚ほぞ、二段ほぞ等が挙げられる。
また、これらの接合方法のうち１種類を用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
例えば、図１及び図２Ａ～２Ｃに示す吸引管付き細胞封入用デバイスにおいて、枠部材１０ｂは支持体を有することができる。枠部材１０ｂは支持体を有することにより、例えば、細胞が封入された細胞封入用デバイス１０を一回り大きい容器に固定することで、細胞を気相にて培養することができる。また、枠部材１０ｂは支持体を有することにより、例えば、細胞が封入された細胞封入用デバイス１０は、培養液中において、浮力により浮くことができる。また、図２Ａ～２Ｃに示す細胞封入用デバイス１０のように天面側位の多孔質膜１０ａ－１及び底面側の多孔質膜１０ａ－２を備える場合、天面は空気に接し、底面は培養液に接するように設置することもできるため、細胞を気相及び液相にて培養することができる。
また、支持体は、枠部材１０ｂに固定されていてもよく、取り外し可能であってもよい。
また、本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスにおいては、各構成（多孔質膜、枠部材、吸引管等）の大きさや形状は、目的に応じて任意に調節できる。
以下、本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスに含まれる各構成について詳細に説明する。
＜細胞封入用デバイス＞
細胞封入用デバイスは、天面及び底面のうち少なくともいずれかに多孔質膜、及び、側面に枠部材を備える。
細胞封入用デバイスの内部容積は、培養液に懸濁した多細胞を注入でき、細胞の活性をアッセイする試験等のインビトロ試験系で用いられる多細胞構造体を構築することができる程度のスモールスケールであればよい。具体的には、例えば、１０ｍＬ以下であることが好ましく、１０μＬ以上５ｍＬ以下であることがより好ましく、１５μＬ以上２ｍＬ以下であることがさらに好ましく、２０μＬ以上１ｍＬ以下であることが特に好ましい。内部容積が上記上限値以下であることにより、十分に酸素及び培養液の栄養分が供給され、細胞を効率よく長期間に亘り培養することができる。また、内部容積が上記下限値以上であることにより、インビトロ試験系で用いるのに十分な細胞数及び細胞密度の細胞を得ることができる。
［多孔質膜］
本明細書において、「多孔質膜」とは、細孔を多数有する膜を意味し、空隙を有する膜、細孔と空隙とを有する膜も包含する。
本実施形態の細胞封入用デバイスに用いられる多孔質膜としては、内部に封入された細胞が外部に透過しない程度の孔を有する膜であればよく、特別な限定はない。多孔質膜としては、例えば、濾紙、半透膜（例えば、限外濾過膜等）、不織布、ガーゼ様メッシュ、各種メンブレンフィルター等が挙げられ、これらに限定されない。
また、多孔質膜の細孔の大きさとしては、例えば０．０１μｍ以上１，５００μｍ以下とすることができ、例えば０．０１μｍ以上１．０μｍ以下とすることができ、例えば０．０１μｍ以上０．４５μｍ以下とすることができる。前記孔の大きさは、内部に封入する細胞又は後述する小さな生命個体の大きさに応じて適宜選択すればよい。
多孔質膜の厚さは特に制限されないが、１μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以上３００μｍ以下であることがさらに好ましく、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが特に好ましい。多孔質膜の厚さが上記範囲であることにより、細胞を細胞封入用デバイス内に注入し、培養することが可能な強度とすることができる。また、多孔質膜が半透膜である場合、その厚さが上記範囲であることにより、本実施形態の細胞封入用デバイスを医療用細胞移植デバイスとして好適に用いることができる。
ここで、「多孔質膜の厚さ」とは、多孔質膜全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる多孔質膜の厚さとは、多孔質膜を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
中でも、本実施形態における多孔質膜は、各種メンブレンフィルターであることが好ましい。メンブレンフィルターは、細孔の大きさが比較的大きいため、液密性は有しないが、酸素透過量が多く、内部に封入された細胞を高効率で増殖させることができる。
天面及び底面いずれかの多孔質膜がメンブレンフィルター等の０．１μｍ程度以上の細孔である場合、図２Ｂ及び図２Ｃに示す吸引管付き細胞封入用デバイス３００及び４００のように、後述する気密性を有するフィルムを有する構成であることが好ましい。これは、多孔質膜の細孔が０．１μｍ程度以上と大きいことで細胞封入用デバイス内部が気密性だけでなく、液密性も保たれなくなることがあり、細胞懸濁液の吸引が困難となることを防止するためである。天面及び底面いずれかの多孔質膜がメンブレンフィルター等の０．１μｍ程度以上の細孔である場合、気密性を有するフィルムを有することで、細胞封入用デバイス内部の気密性がある程度確保され、細胞懸濁液を容易に吸引することができる。
例えば、多孔質膜がメンブレンフィルター等の０．４５μｍ程度以下の細孔であり、且つ、細胞が封入された本実施形態の細胞封入用デバイスを、培養液を含む容器内に入れた場合には、細胞封入用デバイス内の細胞はデバイスの外部に透過させない。一方、培養液に溶解している栄養分を細胞封入用デバイスの内部に透過させるとともに、培養液に溶解した老廃物を含む細胞生産物を細胞封入用デバイスの外部に透過させることができる。このため、本実施形態の細胞封入用デバイスは、細胞の長期間培養に用いることができる。
又は、中でも、本実施形態における多孔質膜は、気相中で液密性を有し、液相中で半透性を有する半透膜であることが好ましい。半透膜は、気相中で液密性を有するため、例えば、細胞封入用デバイスの内部に培養液等の液体を含んでいる場合に、気相中において、液体が漏れず、内部に保つことができる。この液密性は、半透膜上での表面張力によるものである。一方、気体を通すことができるため、内部に液体を含む場合、内部の液体は経時的に蒸発する。
多孔質膜が半透膜であり、液密性を有する場合、図２Ａに示す吸引管付き細胞封入用デバイス２００のように、後述する気密性を有するフィルムを有しない構成であっても、細胞封入用デバイス内部がある程度の気密性を有するため、細胞懸濁液を容易に吸引することができる。
また、細胞封入用デバイスに用いられる半透膜は、液相中で半透性を有するため、例えば、細胞が封入された本実施形態の細胞封入用デバイスを、培養液を含む容器内に入れた場合に、細胞封入用デバイス内の細胞はデバイスの外部に透過させず、一方、培養液に溶解している栄養分を細胞封入用デバイスの内部に透過させるとともに、培養液に溶解した老廃物を含む細胞生産物を細胞封入用デバイスの外部に透過させることができる。このため、本実施形態の細胞封入用デバイスは、細胞の長期間培養に用いることができる。
より具体的には、本実施形態の細胞封入用デバイスに用いられる半透膜は、例えば、分子量約１，０００,０００以下の高分子化合物を透過することができるものであればよく、例えば、分子量約２００，０００以下の分子化合物を透過することができるものであればよい。
本明細書において、「液密性」とは、液体が漏れない状態を意味する。
また、本明細書において、「半透性」とは、一定の分子量以下の分子又はイオンのみを透過可能な性質を意味し、「半透膜」とは、当該性質を有する膜である。
前記多孔質膜の材料としては、細胞毒性のないものであればよく、天然高分子化合物であってもよく、合成高分子化合物であってもよい。また、前記多孔質膜が半透膜である場合、その材料としては、生体適合性を有する材料を含むことが好ましく、生体吸収性を有する材料を含むことがより好ましい。本実施形態の細胞封入用デバイスの全体が生体適合性又は生体吸収性を有する半透膜からなるものである場合、医療用細胞移植デバイスとして活用することができる。
なお、本明細書において、「生体適合性」とは、生体組織と材料との適合性を示す評価基準を意味する。また、「生体適合性を有する」とは、材料それ自体が毒性を有さず、内毒素等の微生物由来の成分を有さず、生体組織を物理的に刺激することなく、生体組織を構成するタンパク質や細胞等と相互作用しても拒絶されない状態を意味する。また、本明細書において、「生体吸収性」とは、生体内に一定期間、材料がその形状又は物性を保持し、その後分解及び吸収されることで生体内への導入部分から消失しうる性質を意味する。
前記天然高分子化合物としては、例えば、ゲル化する細胞外マトリックス由来成分、多糖類（例えば、アルギネート、セルロース、デキストラン、プルラン（ｐｕｌｌｕｌａｎｅ）、ポリヒアルロン酸、及びそれらの誘導体等）、キチン、ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）（特に、ポリ（β－ヒドロキブチレート）、ポリ（３－ヒドロキシオクタノエート））、ポリ（３－ヒドロキシ脂肪酸）、フィブリン、寒天、アガロース等が挙げられ、これらに限定されない。
前記セルロースには、合成により改質されたものも含み、例えば、セルロース誘導体（例えば、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、キトサン等）等が挙げられる。より具体的なセルロース誘導体としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、カルボキシメチルセルロース、セルローストリアセテート、セルローススルフェートナトリウム塩等が挙げられる。
中でも、前記天然高分子化合物としては、優れた保水性を有することから、ゲル化する細胞外マトリックス由来成分、フィブリン、寒天、又はアガロースであることが好ましい。
ゲル化する細胞外マトリックス由来成分としては、例えば、コラーゲン（I型、II型、III型、V型、XI型等）、マウスＥＨＳ腫瘍抽出物（IV型コラーゲン、ラミニン、ヘパラン硫酸プロテオグリカン等を含む）より再構成された基底膜成分（商品名：マトリゲル）、グリコサミノグリカン、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、ゼラチン等が挙げられ、これらに限定されない。それぞれのゲル化に至適な塩等の成分、その濃度、ｐＨ等を選択し多孔質膜（特に、半透膜）を作製することが可能である。また、原料を組み合わせることで、様々な生体内組織を模倣した多孔質膜（特に、半透膜）を得ることができる。
前記合成高分子化合物としては、例えば、ポリホスファゼン、ポリ（ビニルアルコール）、ポリアミド（例えば、ナイロン等）、ポリエステルアミド、ポリ（アミノ酸）、ポリ無水物、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアクリレート（アクリル樹脂）、ポリアルキレン（例えば、ポリエチレン等）、ポリアクリルアミド、ポリアルキレングリコール（例えば、ポリエチレングリコール等）、ポリアルキレンオキシド（例えば、ポリエチレンオキシド等）、ポリアルキレンテレフタレート（例えば、ポリエチレンテレフタレート等）、ポリオルトエステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリビニルハライド、ポリビニルピロリドン、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリヒドロキシ酸（例えば、ポリラクチド、ポリグリコリド等）、ポリ（ヒドロキシ酪酸）、ポリ（ヒドロキシ吉草酸）、ポリ［ラクチド－ｃｏ－（ε－カプロラクトン）］、ポリ［グリコリド－ｃｏ－（ε－カプロラクトン）］等）、ポリ（ヒドロキシアルカノエート）、及びこれらのコポリマー等が挙げられ、これらに限定されない。
前記ポリアクリレート（アクリル樹脂）としてより具体的には、例えば、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリ（メタクリル酸エチル）、ポリ（メタクリル酸ブチル）、ポリ（メタクリル酸イソブチル）、ポリ（メタクリル酸ヘキシル）、ポリ（メタクリル酸イソデシル）、ポリ（メタクリル酸ラウリル）、ポリ（メタクリル酸フェニル）、ポリ（アクリル酸メチル）、ポリ（アクリル酸イソプロピル）、ポリ（アクリル酸イソブチル）、ポリ（アクリル酸オクタデシル）等が挙げられる。
中でも、前記合成高分子化合物としては、生体吸収性を有することから、ポリヒドロキシ酸（例えば、ポリラクチド、ポリグリコリド等）、ポリエチレンテレフタレート、ポリ（ヒドロキシ酪酸）、ポリ（ヒドロキシ吉草酸）、ポリ［ラクチド－ｃｏ－（ε－カプロラクトン）］、ポリ［グリコリド－ｃｏ－（ε－カプロラクトン）］等）、ポリ（ヒドロキシアルカノエート）、ポリオルトエステル、又はコポリマーであることが好ましい。
多孔質膜の材料は、上記に例示された材料のうち１種類から構成されていてもよく、２種類以上から構成されていてもよい。また、多孔質膜の材料は、天然高分子化合物又は合成高分子化合物のうちいずれかで構成されていてもよく、天然高分子化合物及び合成高分子化合物の両方から構成されていてもよい。
また、多孔質膜が上記に例示された材料のうち２種類以上から構成されている場合、多孔質膜は、上記に例示された材料の混合物から構成されていてもよい。又は、多孔質膜は、１種類の材料からなる多孔質膜を２層以上積層してなり、各多孔質膜を構成する材料が互いに異なる膜から構成されていてもよい。
中でも、本実施形態における多孔質膜がメンブレンフィルターである場合、その材料としては、合成高分子化合物が好ましく、ポリアミドがより好ましく、ナイロンがさらに好ましい。
中でも、本実施形態における多孔質膜が半透膜である場合、その材料としては、天然高分子化合物が好ましく、ゲル化する細胞外マトリックス由来成分がより好ましく、コラーゲンがさらに好ましい。また、コラーゲンの中でもより好ましい原料としては、ネイティブコラーゲン又はアテロコラーゲンを例示できる。
本実施形態における多孔質膜の材料が、細胞外マトリックス由来成分である場合に、細胞外マトリックス由来成分を多孔質膜（特に、半透膜）の単位面積１ｃｍ２あたり０．１ｍｇ以上１０．０ｍｇ以下含有することが好ましく、０．５ｍｇ以上５．０ｍｇ以下含有することがより好ましい。特に、細胞外マトリックス由来成分がアテロコラーゲンである場合、アテロコラーゲンを多孔質膜（特に、半透膜）の単位面積１ｃｍ２あたり０．５ｍｇ以上１０．０ｍｇ以下含有することが好ましく、１ｃｍ２あたり２．５ｍｇ以上５．０ｍｇ以下含有することがより好ましい。
多孔質膜（特に、半透膜）における細胞外マトリックス由来成分（特に、アテロコラーゲン）の含有量が上記範囲であることにより、細胞を細胞封入用デバイス内に注入し、培養することが可能な強度とすることができる。
なお、「該膜の単位面積１ｃｍ２あたりの重量」とは、膜の厚さを任意として、該材料片１ｃｍ２あたりに含有される成分の重量を指す。
また、本実施形態における多孔質膜は、使用時に破れる虞がなく、実用上大変優れるものである。特に医療用細胞移植デバイスに用いる場合、多孔質膜（特に、半透膜）の強度は、移植操作に耐え得る強度を有する。
（多孔質膜の製造方法）
１．合成高分子化合物を用いた多孔質膜の製造方法
例えば、多孔質膜の構成材料が前記合成高分子化合物である場合は、公知の方法（例えば、「参考文献１：特開２００１－１４９７６３号公報」等参照）を用いて製造することができる。
前記合成高分子化合物を用いた多孔質膜の製造方法としてより具体的には、まず、合成高分子化合物を有機溶剤中に溶解した製膜原液を調製する。
有機溶剤としては、合成高分子化合物に対する良溶剤であればよく、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン等が挙げられ、これらに限定されない。
合成高分子化合物と有機溶剤との混合割合は、使用する合成高分子化合物及び有機溶剤の種類に応じて適宜調整すればよく、例えば、合成高分子化合物１５重量％、有機溶剤８５重量％であればよい。
また、溶解時における有機溶剤の温度は、通常３０℃以上１００℃以下であればよく、好ましくは５０℃以上８０℃以下である。
次いで、調製した製膜原液を例えばノズルから吐出させる方法等を用いて、凝固液中で凝固させ、所定形状の多孔質膜を作製する。
凝固液としては、有機溶剤と水との混合液を用いることが好ましい。凝固液に用いる有機溶剤としては、合成高分子化合物の溶解に用いた有機溶剤として例示されたものと同様のものを用いることができる。なお、凝固液に用いる有機溶剤は、合成高分子化合物の溶解に用いた有機溶剤とは同じ種類であってもよく、異なる種類であってもよい。
また、凝固液中における水の割合は、例えば、３０重量％以上８０重量％以下であればよい。
さらに、凝固速度を調整する目的で、凝固液中に、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、グリセリン等のアルコール類やエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類を添加してもよい。
得られた多孔質膜は、蒸留水等で洗浄し、さらに、紫外線照射等による滅菌を行い、使用すればよい。
２．ハイドロゲルを用いた多孔質膜の製造方法
また、例えば、多孔質膜の構成材料がハイドロゲルである場合は、公知の方法（例えば、「参考文献２：国際公開第２０１２／０２６５３１号」、「参考文献３：特開２０１２－１１５２６２号公報」、及び、「参考文献４：特開２０１５－０３５９７８号公報」等参照。）を用いて製造することができる。
なお、本明細書において、「ハイドロゲル」とは、高分子化合物が化学結合によって網目構造をとり、その網目に多量の水を保有した物質を示す。ハイドロゲルとしてより具体的には、天然物高分子化合物や合成高分子化合物の人工素材に架橋を導入してゲル化させたものを意味する。
ハイドロゲルには、例えば、上述のゲル化する細胞外マトリックス由来成分、フィブリン、寒天、アガロース、セルロース等の天然高分子化合物、及びポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ｐｏｌｙ（ＩＩ－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）／ｐｏｌｙｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ等の合成高分子化合物が含まれる。
ハイドロゲルを用いた多孔質膜の製造方法としてより具体的には、まず、鋳型に完全にはゲル化していない状態のハイドロゲル（以下、「ゾル」と称することがある）を配置し、ゲル化を誘導する。
ゾルがコラーゲンゾルである場合、コラーゲンゾルは至適な塩濃度を有するものとして、生理食塩水、ＰＢＳ（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｓａｌｉｎｅ）、ハンクス平衡塩類溶液（Ｈａｎｋ’ｓ Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｓａｌｔ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ：ＨＢＳＳ）、基礎培養液、無血清培養液、血清含有培養液等を用いて、調製したものを用いればよい。また、コラーゲンゲル化の際の溶液のｐＨは、例えば６以上８以下であればよい。
特に無血清培養液を用いる場合、他動物血清成分中に含まれる移植に適さない物質（例えば、抗原、病原因子等）が多孔質膜に含まれることを回避できるため、医療用細胞移植デバイスに用いる場合に好適な多孔質膜（特に、半透膜）を得ることができる。
また、コラーゲンゾルの調製は例えば４℃程度で行えばよい。その後、ゲル化する際の保温は、用いるコラーゲンの動物種に依存したコラーゲンの変性温度より低い温度とすればよく、一般的には２０℃以上３７℃以下の温度で保温することで数分から数時間でゲル化を行うことができる。
また、多孔質膜を作製するためのコラーゲンゾルの濃度は、０．１％以上１．０％以下であることが好ましく、０．２％以上０．６％以下であることがより好ましい。コラーゲンゾルの濃度が上記下限値以上であることにより、ゲル化が弱すぎず、また、コラーゲンゾルの濃度が上記上限値以下であることにより、均一なコラーゲンゲルからなる多孔質膜（特に、半透膜）を得ることができる。
さらに、得られたハイドロゲルを乾燥し、ハイドロゲル乾燥体としてもよい。ハイドロゲルを乾燥させることにより、ハイドロゲル内の自由水を完全に除去し、さらに結合水の部分除去を進行させることができる。
さらに、得られたハイドロゲル乾燥体をＰＢＳや使用する培養液等で再水和することで、ビトリゲル（登録商標）としてもよい。
このガラス化工程（ハイドロゲル内の自由水を完全に除去した後に、結合水の部分除去を進行させる工程）の期間を長くするほど、再水和した際には透明度、強度に優れたビトリゲル（登録商標）を得ることができる。なお、必要に応じて短期間のガラス化後に再水和して得たビトリゲル（登録商標）をＰＢＳ等で洗浄し、再度ガラス化することもできる。
乾燥方法としては、例えば、風乾、密閉容器内で乾燥（容器内の空気を循環させ、常に乾燥空気を供給する）、シリカゲルを置いた環境下で乾燥する等、種々の方法を用いることができる。例えば、風乾の方法としては、１０℃４０％湿度で無菌に保たれたインキュベーターで２日間乾燥させる、若しくは無菌状態のクリーンベンチ内で一昼夜、室温で乾燥する等の方法を例示することができる。
なお、本明細書において、「ビトリゲル（登録商標）」とは、従来のハイドロゲルをガラス化（ｖｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）した後に再水和して得られる安定した状態にあるゲルのことを指し、本発明者によって、「ビトリゲル（ｖｉｔｒｉｇｅｌ）（登録商標）」と命名されている。
また、本明細書においては、ハイドロゲルからなる多孔質膜の製造工程を詳細に説明するにあたり、当該ガラス化工程の直後であり再水和の工程を経ていないハイドロゲルの乾燥体に対しては、単に「ハイドロゲル乾燥体」とした。そして、当該ガラス化工程の後に再水和の工程を経て得られたゲルを「ビトリゲル（登録商標）」として区別して表した。また、そのビトリゲル（登録商標）をガラス化させて得られた乾燥体を「ビトリゲル（登録商標）乾燥体」とした。また、ビトリゲル（登録商標）乾燥体に紫外線照射する工程を施して得られるものを「紫外線照射処理を施したビトリゲル（登録商標）乾燥体」とした。また、「紫外線照射処理を施したビトリゲル（登録商標）乾燥体」に再水和する工程を施して得られるゲルを「ビトリゲル（登録商標）材料」とした。また、ビトリゲル（登録商標）材料をガラス化させて得られた乾燥体を「ビトリゲル（登録商標）材料の乾燥体」とした。従って、「ビトリゲル（登録商標）」及び「ビトリゲル（登録商標）材料」は水和体である。
つまり、得られたビトリゲル（登録商標）を再乾燥することで、再ガラス化させて、ビトリゲル（登録商標）乾燥体としてもよい。
乾燥方法としては、上述に例示した方法と同様の方法が挙げられる。
また、得られたビトリゲル（登録商標）乾燥体に紫外線を照射して、「紫外線照射処理を施したビトリゲル（登録商標）乾燥体」としてもよい。
紫外線の照射には、公知の紫外線照射装置を使用することができる。
ビトリゲル（登録商標）乾燥体への紫外線の照射エネルギーは、単位面積あたりの総照射量が、０．１ｍＪ／ｃｍ２以上６０００ｍＪ／ｃｍ２以下であることが好ましく、１０ｍＪ／ｃｍ２以上４０００ｍＪ／ｃｍ２以下であることがより好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２以上３０００ｍＪ／ｃｍ２以下であることがさらに好ましい。総照射量が上記の範囲であることにより、続く再水和工程において得られるビトリゲル（登録商標）材料の透明度及び強度を特に好ましいものとすることができる。
また、ビトリゲル（登録商標）乾燥体への紫外線の照射は、複数回繰り返し行ってもよい。ビトリゲル（登録商標）乾燥体への紫外線の照射を繰り返す場合、１度目の紫外線の照射を行った後に、紫外線照射処理を施したビトリゲル（登録商標）乾燥体の再水和及び再ガラス化の工程を行い、その後２度目以降の再ガラス化後のビトリゲル（登録商標）材料の乾燥体への紫外線の照射を行うことが好ましい。
単位面積あたりの紫外線総照射量が同一であるとき、ビトリゲル（登録商標）乾燥体への紫外線の照射を、複数回に分割して繰り返して行うことで、続く再水和工程において得られるビトリゲル（登録商標）材料の透明度及び強度をより高めることができる。また分割の回数は多いほど好ましい。例えば、ビトリゲル（登録商標）乾燥体への紫外線の照射の単位面積あたりの総照射量が、１０００ｍＪ／ｃｍ２以上４０００ｍＪ／ｃｍ２以下の範囲であるとき、該範囲内での照射回数が２回以上１０回以下であることが好ましく、２回以上６回以下であることがより好ましい。
また、ビトリゲル（登録商標）乾燥体への紫外線の照射を繰り返す場合、紫外線の照射部位を、ビトリゲル（登録商標）乾燥体の一方の面と他方の面（上面と下面）とに分けて照射して、その総照射量を、ビトリゲル（登録商標）乾燥体への単位面積あたりの紫外線総照射量としてもよい。
紫外線の照射を、ビトリゲル（登録商標）乾燥体に行うことで、続く再水和工程において得られるビトリゲル（登録商標）材料の強度と透明度が高まることは、ビトリゲル（登録商標）材料内の高分子化合物同士が、紫外線によって架橋されるからと考えられる。つまり、当該操作により、高い透明度及び強度をビトリゲル（登録商標）材料に維持させることができると考えられる。
さらに、得られた紫外線照射処理を施したビトリゲル（登録商標）乾燥体をＰＢＳや使用する培養液等で再水和することで、ビトリゲル（登録商標）材料としてもよい。
さらに、得られたビトリゲル（登録商標）材料を乾燥することで、再ガラス化させて、ビトリゲル（登録商標）材料の乾燥体としてもよい。
乾燥方法としては、上述に例示した方法と同様の方法が挙げられる。
［枠部材］
細胞封入用デバイスにおいて、多孔質膜以外の部分を構成する部材、すなわち枠部材は、液密性を有するものとすることができる。
また、枠部材は、通気性を有するものであってもよく、通気性を有さないものであってもよい。
枠部材が、通気性を有するものである場合、酸素透過係数が、例えば１００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以上５０００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であればよく、例えば１０００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以上３０００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であればよく、例えば１２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以上２５００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であればよい。さらに、二酸化炭素透過係数が、例えば１０００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以上２００００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であればよく、例えば３０００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以上１５０００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であればよく、例えば５０００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以上１００００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であればよい。
また、枠部材が通気性を有さないものである場合、酸素透過係数が例えば１００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であればよく、例えば５０ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であればよい。さらに、二酸化炭素透過係数が、例えば１０００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であればよく、例えば５００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であればよい。
細胞封入用デバイスにおいて、枠部材の材料としては、細胞の培養に適したものであればよい。枠部材を構成する材料としては、例えば、金属材料、ガラス材料、エラストマー材料、樹状ポリマーを含むプラスチック、コポリマー等が挙げられ、これらに限定されない。
金属材料としては、例えば、ステンレス等が挙げられる。
ガラス材料としては、例えば、ソーダ石灰ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、バイコール（登録商標）ガラス、石英ガラス等が挙げられる。
エラストマー材料としては、例えば、ウレタンゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム、シリコーン樹脂（例えば、ポリジメチルシロキサン）、フッ素ゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ポリイソブチレンゴム等が挙げられる。
樹状ポリマーとしては、例えば、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリ（酢酸ビニル－共－無水マレイン酸）、ポリ（ジメチルシロキサン）モノメタクリレート、環状オレフィンポリマー、フルオロカーボンポリマー、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンイミン等が挙げられる。
コポリマーとしては、例えば、ポリ（酢酸ビニル－共－無水マレイン酸）、ポリ（スチレン－共－無水マレイン酸）、ポリ（エチレン－共－アクリル酸）、及び、これらの誘導体等が挙げられる。
枠部材の材料は、上記に例示された材料のうち１種類から構成されていてもよく、２種類以上から構成されていてもよい。
また、枠部材が上記に例示された材料のうち２種類以上から構成されている場合、枠部材は、上記に例示された材料の混合物から構成されていてもよい。又は、枠部材は、１種類の材料からなる枠部材を組み合わせて形成されており、各枠部材を構成する材料が互いに異なっていてもよい。
中でも、枠部材の材料としては、エラストマー材料を含むことが好ましく、シリコーン樹脂を含むことがより好ましく、ポリジメチルシロキサンを含むことがさらに好ましい。
また、枠部材は、エラストマー材料のみからなる、又は、樹状ポリマーを含むプラスチックとエラストマー材料との組み合わせからなることが好ましい。枠部材がプラスチックとエラストマー材料との組み合わせからなる場合、吸引管が差し込まれる部分がエラストマー材料により構成され、その他の部分については、樹状ポリマーを含むプラスチックにより構成されていることが好ましい。上記構成であることにより、本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスを簡便に製造することができる。
また、枠部材の形状は、細胞封入用デバイスの全体形状、及び、細胞封入用デバイスを構成する部分に応じて、適宜選択することができる。
また、枠部材には、個々の細胞封入用デバイスを識別するための工夫（例えば、着色、印字等）が施されていてもよい。
（枠部材の製造方法）
枠部材は、用いる材料に応じて、公知の方法を用いて製造することができる。
例えば、枠部材の材料としてエラストマー材料又はプラスチックを用いる場合の製造方法としては、圧縮成形法、射出成形法、押出成形法等が挙げられ、これらに限定されない。
また、例えば、枠部材の材料としてガラス材料を用いる場合の製造方法としては、例えば、液滴成形法、ダンナー法、オーバーフロー法、フロート法、ブロー成形法、プレス成型法等が挙げられ、これらに限定されない。
［接着剤層］
各接着剤層の厚さは、例えば０．１μｍ以上１０００μｍ以下とすることができる。
ここで、「各接着剤層の厚さ」とは、各接着剤層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる第１の接着剤層の厚さとは、第１の接着剤層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
接着剤層の材料としては、細胞毒性がないものであればよい。また、接着剤層の材料は、接着対象である多孔質膜、枠部材及び気密性を有するフィルムの各材料に応じて、適宜選択することができる。
また、気密性を有するフィルムは、「気密性を有するフィルムに対する接着性が低く、多孔質膜に対する接着性が高い接着剤」、又は、「気密性を有するフィルムに対する接着性が高く、多孔質膜に対する接着性が低い接着剤」を用いることで、多孔質膜の外面に対して着脱可能とすることができる。
例えば、多孔質膜がメンブレンフィルターであり、気密性を有するフィルムがシリコンコートされたポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）膜である場合、メンブレンフィルターとＰＥＴ膜のシリコンコート面の接着に薄手発泡体基材防水両面テープ（Ｎｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｎｏ．５７２１０Ｂ、Ｌｏｔ Ｎｏ．８３２８７０２、厚さ：０．１ｍｍ）を用いることで、気密性を有するフィルムであるシリコンコートされたＰＥＴ膜を、メンブレンフィルターに対して着脱可能とすることができる。なお、この場合はシリコンコートされたＰＥＴ膜を着脱した際、薄手発泡体基材防水両面テープの接着剤がメンブレンフィルターの外面に露出されることになる。後述の実施例には、ＰＥＴ膜を着脱した際にも薄手発泡体基材防水両面テープの接着剤がメンブレンフィルターの外面に露出されない使用例を示した。
接着剤層の材料として具体的には、例えば、合成化合物の接着剤、天然化合物の接着剤、両面テープ等が挙げられ、これらに限定されない。
合成化合物の接着剤としては、例えば、ウレタン系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、リン酸カルシウム系接着剤、レジン系セメント等が挙げられる。
天然化合物の接着剤としては、例えば、フィブリン糊、ゼラチン糊等が挙げられる。
両面テープとしては、医療用途にて用いられているもの等が好適に用いられる。
両面テープとしては、例えば、支持テープの両面に粘着剤が積層された構造を有する物等が挙げられる。
粘着剤としては、例えば、ゴム系、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、ビニルエーテル系等の公知の粘着剤が挙げられる。
両面テープとしてより具体的には、例えば、３Ｍジャパン社製の皮膚貼付用両面テープ（製品番号：１５１０、１５０４ＸＬ、１５２４等）、日東電工社製の皮膚用両面粘着テープ（製品番号：ＳＴ５０２、ＳＴ５３４等）、ニチバンメディカル社製の医療用両面テープ（製品番号：＃１０８８、＃１０２２、＃１０１０、＃８０９ＳＰ、＃４１４１２５、＃１０１０Ｒ、＃１０８８Ｒ、＃８８１０Ｒ、＃２１１０Ｒ等）、ＤＩＣ社製の薄型発泡体基材両面接着テープ（製品番号：＃８４０１０、＃８４０１５、＃８４０２０等）等が挙げられる。
なお、白や黒等の着色された色の異なる両面接着テープ（例えば、ＤＩＣ社製の＃８４０１０ＷＨＩＴＥ及び＃８４０１０ＢＬＡＣＫ等）を、それぞれ枠部材の天面及び底面に用いることで、多孔質膜１０ａが透明又は半透明である場合には、天面側及び底面側を目視で容易に区別することができる。
接着剤層は、上記に例示された材料のうち１種類から構成されていてもよく、２種類以上から構成されていてもよい。
また、接着剤層が上記に例示された材料のうち２種類以上から構成されている場合、接着剤層は、上記に例示された材料の混合物から構成されていてもよい。又は、接着剤層は、１種類の材料からなる接着剤層を２層以上積層してなり、各接着剤層を構成する材料が互いに異なってもよい。
［気密性を有するフィルム］
気密性を有するフィルムの厚さは、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下とすることができ、例えば３０μｍ以上５００μｍ以下とすることができ、例えば５０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。
ここで、「気密性を有するフィルムの厚さ」とは、気密性を有するフィルム全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる気密性を有するフィルムの厚さとは、気密性を有するフィルムを構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
気密性を有するフィルムの材料としては、気密性を有する材料であればよい。
気密性を有するフィルムの材料として具体的には、有機材料であってもよく、無機材料であってもよい。
有機材料としては、例えば、ポリアミド（例えば、ナイロン等）、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド系樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、特別な限定はない。
無機材料としては、例えば、セラミックス、ガラス等が挙げられ、特別な限定はない。
気密性を有するフィルムは、上記に例示された材料のうち１種類から構成されていてもよく、２種類以上から構成されていてもよい。
また、気密性を有するフィルムが上記に例示された材料のうち２種類以上から構成されている場合、気密性を有するフィルムは、上記に例示された材料の混合物から構成されていてもよい。又は、気密性を有するフィルムは、１種類の材料からなる気密性を有するフィルムを２層以上積層してなり、各気密性を有するフィルムを構成する材料が互いに異なってもよい。
（気密性を有するフィルムの製造方法）
気密性を有するフィルムは、用いる材料に応じて、公知の方法を用いて製造することができる。
例えば、気密性を有するフィルムの材料として有機材料を用いる場合の製造方法としては、例えば、圧縮成形法、カレンダー成形法、射出成形法、押出成形法、インフレーション成形等が挙げられ、これらに限定されない。
また、例えば、気密性を有するフィルムの材料としてガラスを用いる場合の製造方法としては、例えば、上述の（部材の製造方法）に例示された方法と同様のものが挙げられる。
また、例えば、気密性を有するフィルムの材料としてセラミックスを用いる場合の製造方法としては、例えば、乾式成形法（例えば、金型成形法、冷間静水圧成形法、ホットプレス法、熱間静水成形法等）、塑性成形法（例えば、ろくろ成形法、押出成形法、射出成型法）、鋳込み成形法（例えば、泥漿鋳込み法、加圧鋳込み法、回転鋳込み法等）、テープ成形法等が挙げられ、これらに限定されない。
［支持体］
支持体の材料としては、有機材料であってもよく、無機材料とであってもよい。有機材料及び無機材料としては、上述の「気密性を有するフィルム」において例示されたものと同様のものが挙げられる。
また、支持体の形状は、例えばシート状、棒状等が挙げられ、これらに限定されない。
また、支持体には、個々の細胞封入用デバイスを識別するための工夫（例えば、着色、印字等）が施されていてもよい。
（支持体の製造方法）
支持体は、用いる材料に応じて、公知の方法を用いて製造することができる。具体的な製造方法としては、上述の「気密性を有するフィルムの製造方法」において例示されたものと同様のものが挙げられる。
＜吸引管＞
吸引管は、第１の管状部材及び第２の管状部材を有する。第１の管状部材及び第２の管状部材の両端部はそれぞれ開口している。
また、第１の管状部材及び第２の管状部材の一方の端部はそれぞれ枠部材の第１の貫通孔及び第２の貫通孔と連通している。
また、第１の管状部材の他方の端部は、吸引手段との連結機構を有する。
吸引手段としては、例えば、ピペッター、シリンジ、スポイト等が挙げられる。
連結機構としては、例えば、吸引手段がピペッターである場合、第１の管状部材の他方の端部の内部の形状がピペッターの先端部の形状と一致していること等が挙げられる。これにより、ピペッターの先端部に本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスを第１の管状部材の他方の端部によって連結することができる。
また、当該連結機構は、吸引手段への異物混入を防止するために、フィルターを有してもよい。フィルターとしては、エアゾール・レジスタント・チップやハイパーフィルターチップに備えられる公知のフィルター等が挙げられる。
吸引管の材料としては、特別な限定はなく、例えば、細胞封入用デバイスを医療用細胞移植デバイスとして活用する場合には、前記吸引管の材料としては、生体適合性を有する材料であることが好ましい。前記生体適合性を有する材料としては、上述の「多孔質膜」において例示された天然高分子化合物及び合成高分子化合物が挙げられる。
また、細胞封入用デバイスを細胞の活性をアッセイする試験等のインビトロ試験系で用いられる多細胞構造体を構築するために用いる場合には、上記生体適合性を有する材料であってもよく、又は、細胞の培養に適した材料であってもよい。前記生体適合性を有する材料としては、上述の「多孔質膜」において例示された天然高分子化合物及び合成高分子化合物が挙げられる。前記細胞の培養に適した材料としては、上述の「部材」において例示されたものと同様のものが挙げられる。
また、吸引管として好適に用いられるものとしてより具体的には、例えば、ゲルローディングチップ、シリコナイズチップ等が挙げられる。
（吸引管の製造方法）
吸引管は、用いる材料に応じて、公知の方法を用いて製造することができる。
具体的な製造方法としては、上述の「多孔質膜の製造方法」及び「部材の製造方法」において例示された方法と同様の方法を用いて、管状となるように成形すればよい。
≪吸引管付き細胞封入用デバイスの製造方法≫
本実施形態の細胞封入用デバイスは、所望の形状となるように、多孔質膜と枠部材と吸引管とを組み立てることにより製造することができる。また、必要に応じて、支持体及び気密性を有するフィルムを備え付ければよい。
多孔質膜、枠部材、支持体、気密性を有するフィルム及び吸引管のそれぞれの製造方法は、先に説明したとおりである。
より具体的には、図２Ｃに示す本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスの製造方法を以下に詳細に説明する。
まず、所望の大きさの枠部材１０ｂを準備する。次いで、枠部材１０ｂの外周面に注射針等を用いて、第１の貫通孔及び第２の貫通孔を形成させて、第１の管状部材２０ａ及び第２の管状部材２０ｂをそれぞれ差し込む。次いで、接着剤又は両面テープを用いて、枠部材１０ｂの天面及び底面上に、それぞれ第１の接着剤層１１ａ及び第２の接着剤層１１ｂを形成させる。
次いで、枠部材１０ｂの天面及び底面と同じ大きさ、又は、枠部材１０ｂの天面及び底面よりも一回り大きい２枚の多孔質膜（１０ａ－１及び１０ａ－２）を準備する。このとき、２枚の多孔質膜（１０ａ－１及び１０ａ－２）は、互いに同じ材料から構成されていてもよく、異なる材料から構成されていてもよい。
次いで、２枚の多孔質膜（１０ａ－１及び１０ａ－２）をそれぞれ部材１０ｂの天面及び底面となるように、第１の接着剤層１１ａ及び第２の接着剤層１１ｂを介して接着させる。
次いで、多孔質膜（１０ａ－１及び１０ａ－２）と同じ大きさ、又は、多孔質膜（１０ａ－１及び１０ａ－２）よりも一回り大きい２枚の気密性を有するフィルム（１２ａ及び１２ｂ）を準備する。このとき、２枚の気密性を有するフィルム（１２ａ及び１２ｂ）は、互いに同じ材料から構成されていてもよく、異なる材料から構成されていてもよい。
次いで、接着剤又は両面テープを用いて、準備した２枚の気密性を有するフィルム（１２ａ及び１２ｂ）上に、それぞれ第３の接着剤層１１ｃ及び第４の接着剤層１１ｄを形成させる。
次いで、２枚の気密性を有するフィルム（１２ａ及び１２ｂ）を天面及び底面に貼付されている多孔質膜（１０ａ－１及び１０ａ－２）に、それぞれ第３の接着剤層１１ｃ及び第４の接着剤層１１ｄを介して接着させる。
次いで、必要に応じて、ＵＶ照射等による殺菌処理又はγ線照射等による滅菌処理を施し、多孔質膜１０ａ、枠部材１０ｂ、第１の管状部材２０ａ又は第２の管状部材２０ｂの大きさを整えることで、吸引管付き細胞封入用デバイス４００を得ることができる。
また、細胞封入用デバイスが支持体を備える場合、予め支持体を枠部材１０ｂに接合させておいてもよい。又は、組み立てられた細胞封入用デバイス１０に支持体を接合させてもよい。接合方法としては、上述の多孔質膜と枠部材との接合方法と同様の方法により固定されていてもよく、留具等を用いて取り外し可能なように取り付けられていてもよい。
≪吸引管付き細胞封入用デバイスセット≫
本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスセットは、上記実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスと、ラックとを備える。
本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスセットによれば、連続的な細胞封入用デバイスの作製を効率的に行うことができる。
図３は、本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスセットの一例を示す斜視図及び側面図である。図３を参照しながら、本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスセットの構造について、以下に詳細を説明する。
図３に示す吸引管付き細胞封入用デバイスセットＡは、複数の吸引管付き細胞封入用デバイス１００がラック１１０のＵ字型の係止部１１１にかけ止められた状態で収納されている。また、例えば、ラック１１０の蓋が図３の側面図に示すように、開閉する場合、ラック１１０内に吸引管付き細胞封入用デバイスを収納しながら、ピペッター等の吸引手段と連結することができる。さらに、吸引手段と連結した状態のまま吸引管付き細胞封入用デバイス１００を正面方向の斜め上方向に引き上げることで、細胞封入用デバイスの多孔質膜を損傷することなく取り出すことができる。よって、連続的な細胞封入用デバイスの作成においても、効率的に吸引管付き細胞封入用デバイスを取り出して使用することができる。
また、本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスセットは、複数の吸引管付き細胞封入用デバイス１００がラックに収納された状態で、γ線等による滅菌を行うことができる。
＜ラック＞
ラック１１０は、吸引管付き細胞封入用デバイス１００を収納するための係止部１１１を有する。係止部１１１は図３に示すようにＵ字型であってもよく、その他の形状であってもよい。中でも、係止部１１１の形状は、吸引管付き細胞封入用デバイス１００の多孔質膜を損傷することなく取り出せることから、Ｕ字型であることが好ましい。
ラックは、通常のピペットチップ等を収納している公知のラックの材料と同様のものを用いることができる。
≪細胞の封入方法≫
本実施形態の細胞の封入方法は、上記実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスを用いる方法である。
本実施形態の封入方法によれば、簡便に細胞をデバイス内に封入することができる。
本実施形態の封入方法では、まず、吸引手段を第１の管状部材の連結機構を介して、吸引管付き細胞封入用デバイスに連結させて、細胞の懸濁液を上記実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイス内に吸引させる。
吸引手段としては、例えば、ピペッター、シリンジ、スポイト等が挙げられる。
封入対象となる細胞としては、例えば、哺乳動物細胞、鳥類細胞、は虫類細胞、両生類細胞、魚類細胞等の脊椎動物細胞；昆虫細胞、甲殻類細胞、軟体動物細胞、原生動物細胞等の無脊椎動物細胞；グラム陽性細菌（例えば、バチルス種等）、グラム陰性細菌（例えば、大腸菌等）等の細菌：酵母、植物細胞、及びそれらの単一細胞又は複数の細胞から構成される小さな生命個体等が挙げられる。
前記小さな生命個体としては、例えば、アメーバ、ゾウリムシ、ミカヅキモ、ハネケイソウ、クロレラ、ミドリムシ、ウチワヒゲムシ等の単細胞生物；ミジンコ、アルテミアの幼生、カイアシ亜網類、貝虫亜綱類、鞘甲亜綱の幼生、コノハエビ亜綱の幼生、フクロエビ上目類の幼生、ホンエビ上目類の幼生等の微小甲殻類動物；プラナリア（細切断後の再生プラナリアも含む）、陸生節足動物の幼生、線形動物、植物の種子（特に、発芽種子）、カルス、プロトプラスト、海洋微生物（例えば、ビブリオ属、シュードモナス属、エロモナス属、アルテロモナス属、フラボバクテリウム属、サイトファーガ属、フレキシバクター属等の海洋細菌、藍藻、クリプト藻、渦鞭毛藻、珪藻、ラフィド藻、黄金色藻、ハプト藻、ユーグレナ藻、プラシノ藻、緑藻等の藻類等）、仔稚魚、仔稚貝等が挙げられ、これらに限定されない。
例えば、本実施形態の細胞封入用デバイスを用いて発芽種子を培養する場合において、細胞封入用デバイスの天面は発芽した芽が貫くことができる程度の硬度を有し、且つ生分解性材料からなることにより、発芽種子をデバイス内に入れたものをそのまま土壌に植え込み、植物体を生育することができる。
なお、本明細書において「生分解性材料」とは、土壌中又は水中の微生物等によって無機物に分解される性質を有する材料を意味する。
前記脊椎動物細胞（特に、哺乳動物細胞）としては、例えば、生殖細胞（精子、卵子等）、生体を構成する体細胞、幹細胞、前駆細胞、生体から分離されたがん細胞、生体から分離され不死化能を獲得して体外で安定して維持される細胞（細胞株）、生体から分離され人為的に遺伝子改変された細胞、生体から分離され人為的に核が交換された細胞等が挙げられ、これらに限定されない。また、これら細胞の細胞塊（スフェロイド）を用いてもよい。また、生体の正常組織又はがん組織から分離された小さな組織片を、そのまま細胞塊と同様に用いてもよい。
生体を構成する体細胞としては、例えば、皮膚、腎臓、脾臓、副腎、肝臓、肺、卵巣、膵臓、子宮、胃、結腸、小腸、大腸、膀胱、前立腺、精巣、胸腺、筋肉、結合組織、骨、軟骨、血管組織、血液、心臓、眼、脳、神経組織等の任意の組織から採取される細胞等が挙げられ、これらに限定されない。体細胞として、より具体的には、例えば、線維芽細胞、骨髄細胞、免疫細胞（例えば、Ｂリンパ球、Ｔリンパ球、好中球、マクロファージ、単球、等）、赤血球、血小板、骨細胞、骨髄細胞、周皮細胞、樹状細胞、表皮角化細胞（ケラチノサイト）、脂肪細胞、間葉細胞、上皮細胞、表皮細胞、内皮細胞、血管内皮細胞、リンパ管内皮細胞、肝細胞、膵島細胞（例えば、α細胞、β細胞、δ細胞、ε細胞、ＰＰ細胞等）、軟骨細胞、卵丘細胞、グリア細胞、神経細胞（ニューロン）、オリゴデンドロサイト、マイクログリア、星状膠細胞、心筋細胞、食道細胞、筋肉細胞（例えば、平滑筋細胞、骨格筋細胞等）、メラニン細胞、単核細胞等が挙げられ、これらに限定されない。
幹細胞とは、自己を複製する能力と他の複数系統の細胞に分化する能力を兼ね備えた細胞である。幹細胞としては、例えば、胚性幹細胞（ＥＳ細胞）、胚性腫瘍細胞、胚性生殖幹細胞、人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）、神経幹細胞、造血幹細胞、間葉系幹細胞、肝幹細胞、膵幹細胞、筋幹細胞、生殖幹細胞、腸幹細胞、がん幹細胞、毛包幹細胞等が挙げられ、これらに限定されない。
前駆細胞とは、前記幹細胞から特定の体細胞又は生殖細胞に分化する途中の段階にある細胞である。
がん細胞とは、体細胞から派生して無限の増殖能を獲得した細胞であり、周囲の組織に浸潤し、又は転移を起こす悪性新生物である。がん細胞の由来となる癌としては、例えば、乳癌（例えば、浸潤性乳管癌、非浸潤性乳管癌、炎症性乳癌等）、前立腺癌（例えば、ホルモン依存性前立腺癌、ホルモン非依存性前立腺癌等）、膵癌（例えば、膵管癌等）、胃癌（例えば、乳頭腺癌、粘液性腺癌、腺扁平上皮癌等）、肺癌（例えば、非小細胞肺癌、小細胞肺癌、悪性中皮腫等）、結腸癌（例えば、消化管間質腫瘍等）、直腸癌（例えば、消化管間質腫瘍等）、大腸癌（例えば、家族性大腸癌、遺伝性非ポリポーシス大腸癌、消化管間質腫瘍等）、小腸癌（例えば、非ホジキンリンパ腫、消化管間質腫瘍等）、食道癌、十二指腸癌、舌癌、咽頭癌（例えば、上咽頭癌、中咽頭癌、下咽頭癌等）、頭頚部癌、唾液腺癌、脳腫瘍（例えば、松果体星細胞腫瘍、毛様細胞性星細胞腫、びまん性星細胞腫、退形成性星細胞腫等）、神経鞘腫、肝臓癌（例えば、原発性肝癌、肝外胆管癌等）、腎臓癌（例えば、腎細胞癌、腎盂と尿管の移行上皮癌等）、胆嚢癌、膵臓癌、子宮内膜癌、子宮頸癌、卵巣癌（例、上皮性卵巣癌、性腺外胚細胞腫瘍、卵巣性胚細胞腫瘍、卵巣低悪性度腫瘍等）、膀胱癌、尿道癌、皮膚癌（例えば、眼内（眼）黒色腫、メルケル細胞癌等）、血管腫、悪性リンパ腫（例えば、細網肉腫、リンパ肉腫、ホジキン病等）、メラノーマ（悪性黒色腫）、甲状腺癌（例えば、甲状腺髄様癌等）、副甲状腺癌、鼻腔癌、副鼻腔癌、骨腫瘍（例えば、骨肉腫、ユーイング腫瘍、子宮肉腫、軟部組織肉腫等）、転移性髄芽腫、血管線維腫、隆起性皮膚線維肉腫、網膜肉腫、陰茎癌、精巣腫瘍、小児固形癌（例えば、ウィルムス腫瘍、小児腎腫瘍等）、カポジ肉腫、ＡＩＤＳに起因するカポジ肉腫、上顎洞腫瘍、線維性組織球腫、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、慢性骨髄増殖性疾患、白血病（例えば、急性骨髄性白血病、急性リンパ芽球性白血病等）等が挙げられ、これらに限定されない。
また、本明細書において、「癌」とは、診断名を表す際に用いられ、「がん」とは、悪性新生物の総称を表す際に用いられる。
細胞株とは、生体外での人為的な操作により無限の増殖能を獲得した細胞である。細胞株としては、例えば、ＨＣＴ１１６、Ｈｕｈ７、ＨＥＫ２９３（ヒト胎児腎細胞）、ＨｅＬａ（ヒト子宮頸がん細胞株）、ＨｅｐＧ２（ヒト肝がん細胞株）、ＵＴ７／ＴＰＯ（ヒト白血病細胞株）、ＣＨＯ（チャイニーズハムスター卵巣細胞株）、ＭＤＣＫ、ＭＤＢＫ、ＢＨＫ、Ｃ－３３Ａ、ＨＴ－２９、ＡＥ－１、３Ｄ９、Ｎｓ０／１、Ｊｕｒｋａｔ、ＮＩＨ３Ｔ３、ＰＣ１２、Ｓ２、Ｓｆ９、Ｓｆ２１、Ｈｉｇｈ Ｆｉｖｅ、Ｖｅｒｏ等が挙げられ、これらに限定されない。
また、細胞は、細胞懸濁液の状態で吸引されて封入されることが好ましい。細胞懸濁液に用いられる培養液としては、細胞が動物細胞である場合、細胞の生存増殖に必要な成分（無機塩、炭水化物、ホルモン、必須アミノ酸、非必須アミノ酸、ビタミン）等を含む基礎培養液であればよく、細胞の種類により適宜選択することができる。前記培養液としては、例えば、ダルベッコ改変イーグル培地（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ’ｓ Ｍｅｄｉｕｍ；ＤＭＥＭ）、Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍｅｄｉｕｍ（ＭＥＭ）、ＲＰＭＩ－１６４０、Ｂａｓａｌ Ｍｅｄｉｕｍ Ｅａｇｌｅ（ＢＭＥ）、Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ’ｓ Ｍｅｄｉｕｍ：Ｎｕｔｒｉｅｎｔ Ｍｉｘｔｕｒｅ Ｆ－１２（ＤＭＥＭ／Ｆ－１２）、Ｇｌａｓｇｏｗ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍｅｄｉｕｍ（Ｇｌａｓｇｏｗ ＭＥＭ）等が挙げられ、これらに限定されない。
また、細菌、酵母、植物細胞、及びそれらの単一細胞又は複数の細胞から構成される小さな生命個体の培養液は、各々の生育に適した組成の培養液を調製すればよい。
また、本実施形態の細胞の封入方法において、細胞を懸濁する培養液に、細胞外マトリックス由来成分、生理活性物質等を混合し、注入してもよい。
前記細胞マトリックス由来成分としては、上述の「多孔質膜」において例示されたものと同様のものが挙げられる。
また、前記生理活性物質としては、例えば、細胞増殖因子、分化誘導因子、細胞接着因子等が挙げられ、これらに限定されない。例えば、分化誘導因子を含むことにより、注入する細胞が幹細胞、又は前駆細胞等である場合、該幹細胞、又は前駆細胞を分化誘導し、所望の組織を再現した多細胞構造体を構築させることができる。
また、本実施形態の封入方法において、細胞を懸濁した培養液を細胞封入用デバイスの容量一杯になるように注入してもよく、又は、細胞封入用デバイスの容量に満たない量を注入してもよい。
細胞が封入された吸引管付き細胞封入用デバイスは、枠部材から第１の管状部材及び第２の管状部材を取り外して、細胞が封入された細胞封入用デバイスとすることができる。
得られた細胞が封入された細胞封入用デバイスは、例えば、細胞の培養、細胞の運搬、組織型チップ、器官型チップ、器官型チップシステム等に使用することができる。
本明細書において、「組織」とは、１種類の幹細胞が分化していく一定の系譜に基づいたパターンで集合した構造の単位を示し、全体として一つの役割を有する。例えば、表皮角化細胞は、表皮の基底層に存在する幹細胞が有棘層を経て顆粒層を構成する細胞へと分化し、終末分化して角質層を形成することで、表皮としてのバリア機能を発揮している。よって、本実施形態の組織型チップは、１つの細胞系譜に由来する１種類の細胞を含み多細胞構造体を構築することにより、例えば、上皮組織、結合組織、筋組織、神経組織等を再現することができる。
また、本明細書において、「器官」とは、２種類以上の組織から構成され、全体として一つの機能を担う。よって、本実施形態の器官型チップは、細胞系譜の異なる少なくとも２種類の細胞を含み多細胞構造体を構築することにより、例えば、胃、腸、肝臓、腎臓等を再現することができる。
さらに、本明細書において、「器官系」とは、同じような機能をもった２つ以上の器官や、全体として一連の機能を担う２つ以上の器官のまとまりを示す。よって、本実施形態の器官型チップシステムは、組織型チップ、又は器官型チップを複数組み合わせることにより、例えば、消化器系、循環器系、呼吸器系、泌尿器系、生殖器系、内分泌系、感覚器系、神経系、運動器系、神経系等の器官系を再現することができる。なお、生体はこれらの器官系の相互作用によりホメオスタシスを維持している。本実施形態の器官型チップシステムでは、器官系の異なる器官型チップを複数組み合わせることができるため、器官系の異なる器官の相互作用を解析することも可能となる。例えば、小腸型チップ、肝臓型チップ、神経型チップの順に連結した器官型チップシステムにおいて、小腸型チップに薬剤を添加した場合、小腸型チップで吸収された薬剤が肝臓型チップで代謝され、肝臓型チップで排出された薬剤の肝代謝物が神経型チップに及ぼす毒性等を解析することが可能となる。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［製造例１］吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル（登録商標）－シリコンリング－ビトリゲル（登録商標））の作製
１．シリコンリングの準備
シリコンシート（アズワン社、厚さ：２ｍｍ、２－９３１８－０１）をφ１３ｍｍ×φ８ｍｍの打ち抜き刃（森下製版社製）で打ち抜き、シリコンリングを作製した。次いで、７０％エタノールに１０分間浸漬し、ＰＢＳ×３回洗浄することで殺菌した。
次いで、殺菌したシリコンリングに２４Ｇ注射針（テルモ社製、ＮＮ－２４３２Ｒ、０．５５ｍｍ×３２ｍｍ）で穴をあけ、ゲルローディングチップ（アズワン社、２－４４９３－０６）をさした。１８０度対称側にも同様に、２４Ｇ注射針で穴をあけ、ゲルローディングチップをさした。
次いで、シリコーンゴム接着用両面テープ（Ｎｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｎｏ.５３０２Ａ、厚さ：０．０８５ｍｍ）をφ１２ｍｍ×φ８．５ｍｍの打ち抜き刃（森下製版社製）で打ち抜き、シリコンリングの両面に貼った。このとき、両面テープのシリコン粘着剤面（剥離紙：透明側）をシリコンリングに貼付した。
２．ビトリゲル（登録商標）の準備
以下、「ビトリゲル（登録商標）」の「登録商標」との記載を省略する場合がある。アクリル製２４ウェルプレート（岸本工業社製）のウェル（φ１５ｍｍ）内に、φ１３ｍｍのシリコンコートＰＥＴフィルム（藤森工業社製、厚さ：７５μｍ）支持体をシリコンコート面が上になるように設置し、その上にウシ由来ネイティブコラーゲン溶液（高研社製、Ｉ－ＡＣ、コラーゲン濃度０．５質量％）と培養液とを等量混合した０．２５％コラーゲンゾルを０．３６ｍＬ滴下した。次いで、コラーゲンゾルのゲル化、ガラス化、再水和及び再ガラス化を行った後、コラーゲンビトリゲル膜乾燥体の吸着したシリコンコートＰＥＴフィルムをウェルより取り出した。この一連の作業を２回行うことで、φ１３ｍｍのシリコンコートＰＥＴフィルム支持体付きコラーゲンビトリゲル膜乾燥体を２枚作製した。
３．吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－ビトリゲル）の作製
次いで、「１．」で作製した両面テープを貼ったシリコンリングに、「２．」で作製したシリコンコートＰＥＴフィルム支持体をつけたままのコラーゲンビトリゲル膜乾燥体を貼った。当該シリコンリングの反対面にも同様にコラーゲンビトリゲル膜乾燥体を貼った。
次いで、コラーゲンビトリゲル膜乾燥体からＰＥＴフィルムをはがし、ゲルローディングチップ２本の内の１本を先端部分のみ残して切り落とし、吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－ビトリゲル）を得た。
４．培養液の封入
次いで、得られた吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－ビトリゲル）にピペットを装着した。次いで、ピペットに装着したゲルローディングチップの先端を培養液につけて吸い上げた（図４Ａ参照）。
次いで、ピペットに装着した側のゲルローディングチップを先に外した。次いで、反対側のゲルローディングチップの先端を外して、培養液が封入された細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－ビトリゲル）を得た（図４Ｂ参照）。
次いで、得られた培養液が封入された細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－ビトリゲル）を、培養液をウェル内に含む２４ウェルプレートに沈めた（図４Ｃ参照）。
以上のことから、細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－ビトリゲル）に容易に培養液を封入できることが確かめられた。また、細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－ビトリゲル）を用いることで、細胞懸濁液についても同様に容易に封入できる。
［製造例２］細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－フィルター）の作製
１．シリコンリングの準備
まず、製造例１の「１．」と同様の方法を用いて、シリコンリングを準備した。
２．ビトリゲルの準備
次いで、製造例１の「２．」と同様の方法を用いて、φ１３ｍｍのシリコンコートＰＥＴフィルム（厚７５μｍ）支持体付きコラーゲンビトリゲル膜乾燥体を１枚作製した。
３．フィルターの準備
次いで、フィルター（オムニポア（商標）メンブレン（水系、溶媒系両用）、ＪＨＷＰ４７００、孔径：０．４５μｍ、直径：φ４７ｍｍ）を打ち抜き機でφ１１ｍｍに打ち抜き、７０％エタノールに１０分間浸透させて殺菌して、乾かした。
４．吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－フィルター）の作製
次いで、「１．」で作製した両面テープを貼ったシリコンリングに、「２．」で作製したシリコンコートＰＥＴフィルム支持体をつけたままのコラーゲンビトリゲル膜乾燥体を貼った。
次いで、コラーゲンビトリゲル膜乾燥体を貼付した面とは反対側の面に、「３．」で作製したフィルターを貼った。
次いで、シリコンコートＰＥＴフィルム（藤森工業社製、厚さ：７５μｍ）と薄手発泡体基材防水両面テープ（Ｎｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｎｏ．５７２１０Ｂ、厚さ：０．１ｍｍ）とを各１枚ずつ、φ１２ｍｍ×φ８．５ｍｍの打ち抜き刃で打ち抜いた。得られたリング状のシリコンコートＰＥＴフィルムを７０％エタノールで殺菌した。乾かした後、リング状のＰＥＴフィルムのシリコンコートされていない面とリング状の薄手発泡体基材防水両面テープとを貼り合わせた。
次いで、片面にビトリゲル、もう一方の面にフィルターが貼り付けられたシリコンリングの、フィルターが貼り付けられている面上に、リング状のＰＥＴフィルムを両面テープが貼付されている面とフィルターとが接するように貼り付けた。
次いで、シリコンコートＰＥＴフィルム（藤森工業社製、厚さ：７５μｍ）をφ１６ｍｍの打ち抜き刃で、薄手発泡体基材防水両面テープ（Ｎｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｎｏ．５７２１０Ｂ、厚さ：０．１ｍｍ）をφ１２ｍｍ×φ８．５ｍｍの打ち抜き刃で打ち抜いた。得られた円形状のシリコンコートＰＥＴフィルムを７０％エタノールで殺菌した。乾かした後、円形状のＰＥＴフィルムのシリコンコートされていない面とリング状の薄手発泡体基材防水両面テープとを貼り合わせた。このとき円形状のＰＥＴフィルムのなるべく中央に両面テープを貼った。
次いで、片面にビトリゲル、もう一方の面にフィルターが貼り付けられ、フィルター上にリング状のＰＥＴフィルムを貼付したシリコンリングについて、リング状のＰＥＴフィルムのシリコンコートされている面と、両面テープを貼った円形状のＰＥＴフィルムの両面テープが貼付された面とが接するように貼り付けた。
次いで、コラーゲンビトリゲル膜乾燥体からＰＥＴフィルムをはがし、ゲルローディングチップ２本の内の１本を先端部分のみ残して切り落とし、吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－フィルター）を得た。
５．培養液の封入
次いで、得られた吸引管付き細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－フィルター）にピペットを装着した。次いで、ピペットに装着したゲルローディングチップの先端を培養液につけて吸い上げた（図５Ａ参照）。
次いで、ピペットに装着した側のゲルローディングチップを先に外した。次いで、フィルター面に貼ってあるＰＥＴフィルムをはがした。次いで、反対側のゲルローディングチップの先端を外して、培養液が封入された細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－フィルター）を得た（図５Ｂ参照）。
次いで、得られた培養液が封入された細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－フィルター）を、培養液をウェル内に含む２４ウェルプレートに沈めた（図５Ｃ参照）。
以上のことから、細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－フィルター）に容易に培養液を封入できることが確かめられた。また、細胞封入用デバイス（ビトリゲル－シリコンリング－フィルター）を用いることで、細胞懸濁液についても同様に容易に封入できる。
［製造例３］細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）の作製
１．シリコンリングの準備
まず、製造例１の「１．」と同様の方法を用いて、シリコンリングを準備した。
２．フィルターの準備
次いで、フィルター（オムニポア（商標）メンブレン（水系、溶媒系両用）、ＪＨＷＰ４７００、孔径：０．４５μｍ、直径：φ４７ｍｍ）を打ち抜き機でφ１１ｍｍに２枚打ち抜き、７０％エタノールに１０分間浸透させて殺菌して、乾かした。
３．吸引管付き細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）の作製
次いで、「１．」で作製した両面テープを貼ったシリコンリングの両面に、「２．」で作製したフィルターを貼った。
次いで、シリコンコートＰＥＴフィルム（藤森工業社製、厚さ：７５μｍ）と薄手発泡体基材防水両面テープ（Ｎｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｎｏ．５７２１０Ｂ、厚さ：０．１ｍｍ）とを各２枚ずつ、φ１２ｍｍ×φ８．５ｍｍの打ち抜き刃で打ち抜いた。得られたリング状のシリコンコートＰＥＴフィルムを７０％エタノールで殺菌した。乾かした後、リング状のＰＥＴフィルムのシリコンコートされていない面とリング状の薄手発泡体基材防水両面テープとを貼り合わせたものを２セット作製した。
次いで、両面にフィルターが貼り付けられたシリコンリングのフィルターが貼り付けられている面上に、リング状のＰＥＴフィルムを両面テープが貼付されている面とフィルターとが接するように貼り付けた。
次いで、シリコンコートＰＥＴフィルム（藤森工業社製、厚さ：７５μｍ）をφ１６ｍｍの打ち抜き刃で、及び、薄手発泡体基材防水両面テープ（Ｎｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｎｏ．５７２１０Ｂ、厚さ：０．１ｍｍ）をφ１２ｍｍ×φ８．５ｍｍの打ち抜き刃で各２枚ずつ打ち抜いた。得られた円形状のシリコンコートＰＥＴフィルムを７０％エタノールで殺菌した。乾かした後、円形状のＰＥＴフィルムのシリコンコートされていない面とリング状の薄手発泡体基材防水両面テープとを貼り合わせたものを２セット作製した。このとき円形状のＰＥＴフィルムのなるべく中央に両面テープを貼った。
次いで、両面にフィルターが貼り付けられ、フィルター上にリング状のＰＥＴフィルムを貼付したシリコンリングの片面について、リング状のＰＥＴフィルムのシリコンコートされている面と、両面テープを貼った円形状のＰＥＴフィルムの両面テープが貼付された面とが接するように貼り付けた。
次いで、シリコンリングの反対側の面も同様に、フィルター、リング状のＰＥＴフィルム及びφ１６ｍｍの円形状のＰＥＴフィルムの順となるように貼り付けた。
次いで、ゲルローディングチップ２本の内の１本を先端部分のみ残して切り落とし、吸引管付き細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）を得た。
４．培養液の封入
次いで、得られた吸引管付き細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）にピペットを装着した。次いで、ピペットに装着したゲルローディングチップの先端を培養液につけて吸い上げた（図６Ａ参照）。
次いで、ピペットに装着した側のゲルローディングチップを先に外した。次いで、両面のフィルター面に貼ってあるＰＥＴフィルムをはがした。次いで、反対側のゲルローディングチップの先端を外して、培養液が封入された細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）を得た（図６Ｂ参照）。
次いで、得られた培養液が封入された細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）を、培養液をウェル内に含む２４ウェルプレートに沈めた（図６Ｃ参照）。
以上のことから、細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）に容易に培養液を封入できることが確かめられた。また、細胞封入用デバイス（フィルター－シリコンリング－フィルター）を用いることで、細胞懸濁液についても同様に容易に封入できる。
［製造例４］細胞封入用デバイス（フィルター－プラスチック製リング－フィルター）の作製
シリコンリングの代わりに、プラスチック製リングを用いた以外は、製造例３と同様の方法を用いて、細胞封入用デバイス（フィルター－プラスチック製リング－フィルター）を製造した。具体的には、細胞封入用デバイスは、ステンレス球を栓として塞げる壁面孔路付きのプラスチック製リング（内径７．９８ｍｍ、外径１３．０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ）の両面に、フィルター（オムニポア（商標）メンブレン（水系、溶媒系両用）、ＪＨＷＰ４７００、孔径：０．４５μｍ）を貼ることで作製した。
［実施例１］スフェロイドの作製
製造例４で得られた細胞封入用デバイス（フィルター－プラスチック製リング－フィルター）にＨｅｐＧ２細胞（ヒト肝がん細胞株）を封入して１０日間培養した。これにより、ＨｅｐＧ２細胞のスフェロイドが作製できることを確認した（図７参照）。
本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスによれば、簡便に細胞を封入でき、細胞保護性能が優れ、取扱いも容易であって、且つ、細胞の長期間培養することができる。
１ａ…第１の管状部材の一方の端部、１ｂ…第１の管状部材の他方の端部、２ａ…第２の管状部材の一方の端部、２ｂ…第２の管状部材の他方の端部、３…吸引手段との連結機構、１０…細胞封入用デバイス、１０ａ…多孔質膜、１０ａ－１…天面側の多孔質膜、１０ａ－２…底面側の多孔質膜、１０ｂ…枠部材、１１ａ…第１の接着剤層、１１ｂ…第２の接着剤層、１１ｃ…第３の接着剤層、１１ｄ…第４の接着剤層、１２ａ…天面側の気密性を有するフィルム、１２ｂ…底面側の気密性を有するフィルム、２０…吸引管、２０ａ…第１の管状部材、２０ｂ…第２の管状部材、１００，２００，３００，４００…吸引管付き細胞封入用デバイス、１１０…ラック、１１１…係止部、Ａ…吸引管付き細胞封入用デバイスセット。

Claims (12)

  1. 天面及び底面のうち少なくともいずれかに多孔質膜を備え、側面に枠部材を備え、細胞を培養してなる多細胞構造体を構築するための細胞封入用デバイスと、
    第１の管状部材及び第２の管状部材を有する吸引管と、を備え、
    前記枠部材の外周面に、前記第１の管状部材の一方の端部及び前記第２の管状部材の一方の端部とそれぞれ連通した第１の貫通孔及び第２の貫通孔が形成されており、
    前記第１の管状部材は、その他方の端部に吸引手段との連結機構を有し、前記吸引手段は、ピペッターであり、前記第１の管状部材の他方の端部の内部の形状が前記ピペッターの先端部の形状と一致しており、
    前記第２の管状部材は、その他方の端部が外部に開口している吸引管付き細胞封入用デバイス。
  2. 前記第１の管状部材と前記第２の管状部材とが前記細胞封入用デバイスを介して互いに対向するように配置されている請求項１に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
  3. 培養液に懸濁した多細胞を注入でき、内部容積が１０ｍＬ以下である請求項１又は２に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
  4. 前記多孔質膜が気相中で液密性を有し、液相中で半透性を有する半透膜である請求項１～３のいずれか一項に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
  5. 前記半透膜が生体適合性を有する材料を含む請求項４に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
  6. 前記生体適合性を有する材料がゲル化する細胞外マトリックス由来成分である請求項５に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
  7. 前記ゲル化する細胞外マトリックス由来成分がネイティブコラーゲン、又は、アテロコラーゲンである請求項６に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
  8. 更に、気密性を有するフィルムが前記多孔質膜の外面に対して着脱可能となっている請求項１～７のいずれか一項に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
  9. 前記連結機構がフィルターを有する請求項１～８のいずれか一項に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
  10. 請求項１～９のいずれか一項に記載の吸引管付き細胞封入用デバイスと、
    前記吸引管付き細胞封入用デバイスを収納するラックと、を備える吸引管付き細胞封入用デバイスセット。
  11. 前記ラックがＵ字型の係止部を有する請求項１０に記載の吸引管付き細胞封入用デバイスセット。
  12. 請求項１～９のいずれか一項の吸引管付き細胞封入用デバイスを用いた細胞の封入方法。
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