JPWO2016076416A1 - 結合組織体形成基材及び基材取出具 - Google Patents

結合組織体形成基材及び基材取出具 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2016076416A1
JPWO2016076416A1 JP2016559116A JP2016559116A JPWO2016076416A1 JP WO2016076416 A1 JPWO2016076416 A1 JP WO2016076416A1 JP 2016559116 A JP2016559116 A JP 2016559116A JP 2016559116 A JP2016559116 A JP 2016559116A JP WO2016076416 A1 JPWO2016076416 A1 JP WO2016076416A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
connective tissue
base material
forming
tissue
slit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016559116A
Other languages
English (en)
Inventor
中山 泰秀
泰秀 中山
大家 智憲
智憲 大家
健司 森脇
健司 森脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Cerebral and Cardiovascular Center
Original Assignee
National Cerebral and Cardiovascular Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Cerebral and Cardiovascular Center filed Critical National Cerebral and Cardiovascular Center
Publication of JPWO2016076416A1 publication Critical patent/JPWO2016076416A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3641Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the site of application in the body
    • A61L27/3645Connective tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/0063Implantable repair or support meshes, e.g. hernia meshes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/04Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/04Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
    • A61F2/06Blood vessels
    • A61F2/062Apparatus for the production of blood vessels made from natural tissue or with layers of living cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/24Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body
    • A61F2/2412Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body with soft flexible valve members, e.g. tissue valves shaped like natural valves
    • A61F2/2415Manufacturing methods
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3804Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/08Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing artificial tissue or for ex-vivo cultivation of tissue
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02Form or structure of the vessel
    • C12M23/06Tubular
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2240/00Manufacturing or designing of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2240/001Designing or manufacturing processes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/20Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of the heart, e.g. heart valves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/78Connective tissue peptides, e.g. collagen, elastin, laminin, fibronectin, vitronectin or cold insoluble globulin [CIG]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本発明は、結合組織体の形成に要する時間を長くすることなく、所望の厚さで、両面が所望の表面状態の膜状結合組織体を形成することのできる結合組織体形成基材を提供するものである。具体的には、二面の組織形成面2a、2bを対向させて組織形成空間3を挟む。組織形成面2bにスリット9を形成して、組織形成空間3を基材外部と連通させる。結合組織体形成基材1を生体組織材料の存在する環境に設置する。スリット9から組織形成空間3に結合組織が侵入する。膜状の結合組織体の両面が基材表面に合わせて形成される。

Description

本発明は、人工の膜状結合組織体を形成するための結合組織体形成基材及び基材取出具に関するものである。
病気や事故で失われた細胞、組織、器官を、人工素材や細胞により再び蘇らせる再生医療の研究が数多くなされている。
通常、身体には自己防衛機能があり、体内の浅い位置にトゲ等の異物が侵入した場合には、これを体外へ押し出そうとする。また、体内の深い位置に異物が侵入した場合には、その周りに繊維芽細胞が徐々に集まって、主に繊維芽細胞とコラーゲンからなる結合組織体のカプセルを形成して異物を覆うことにより、体内において異物を隔離することが知られている。この後者の自己防衛反応を利用して生細胞から生体由来組織を形成する技術として、生体内に異物としての基材を埋入して結合組織体を形成する技術が複数報告されている(特許文献1〜3参照)。
さらに、特許文献4は、生体内などに基材を配置して、互いに対向する二面の結合組織形成面の間に結合組織を形成することにより、所望の厚さで両面が所望の表面状態の膜状結合組織体を形成するようにした基材を開示している。
特開2007−312821号公報 特開2008−237896号公報 特開2010−094476号公報 特開2014−030598号公報(段落0008、0009)
ところが、特許文献4に記載の基材は、結合組織を端部から二面の結合組織形成面の間に侵入させるようにして形成するので、基材が大きくなるほど、結合組織が侵入すべき長さが長くなり、膜状結合組織体の形成に要する時間が長くなるおそれがある。
本発明は、結合組織体の形成に要する時間を長くすることなく、所望の厚さで、両面が所望の表面状態の膜状結合組織体を形成することのできる結合組織体形成基材及び基材取出具の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る結合組織体形成基材は、生体組織材料の存在する環境に設置して基材表面に膜状の結合組織体を形成可能なものであり、膜状の結合組織体の両面を基材表面に合わせて形成するよう、結合組織を形成する二面の組織形成面を、組織形成空間を挟んで互いに対向させて設け、少なくとも一方の組織形成面に、組織形成空間と基材外部とを連通させるスリットを形成したものである。
上記構成によれば、組織形成空間を挟んで二面の組織形成面を互いに対向させるので、その間隔を適宜設定して、所望の厚さの膜状結合組織体を形成することができる。また、膜状結合組織体の両面を基材表面に合わせて形成するので、組織形成面を平滑面に形成して結合組織体の両面を平滑面に形成するなど、結合組織体の両面を所望の表面状態に形成することができる。さらに、対向する二面の組織形成面の間に結合組織体を形成するので、一面の組織形成面の外側に結合組織体を形成する場合よりも、結合組織体のうちの組織形成面から最も離れた部位までの距離を短くすることができ、厚くかつ密度の均一な結合組織体を形成することができる。
さらに、少なくとも一方の組織形成面に、組織形成空間と基材外部とを連通させるスリットを形成するので、組織形成空間に、その端部から結合組織を侵入させるのに加えてスリットから、あるいはスリットのみから結合組織を侵入させることができる。これにより、組織形成空間に結合組織体を形成するのに要する時間を短くすることができ、しかも、スリット内に形成された結合組織が、膜状結合組織体から突出する突条を構成して、膜状結合組織体を補強する補強部として機能する。
ここで、「結合組織」とは、通常は、コラーゲンを主成分とする組織であって、生体内に形成される組織のことをいうが、本明細書及び特許請求の範囲の記載においては、生体内に形成される結合組織に相当する組織が生体外の環境下で形成される場合のその組織をも含む概念である。
また、「生体組織材料」とは、所望の生体由来組織を形成するうえで必要な物質のことであり、例えば、線維芽細胞、平滑筋細胞、内皮細胞、幹細胞、ES細胞、iPS細胞等の動物細胞、各種たんぱく質類(コラーゲン、エラスチン)、ヒアルロン酸等の糖類、その他、細胞成長因子、サイトカイン等の生体内に存在する各種の生理活性物質が挙げられる。この「生体組織材料」には、ヒト、イヌ、ウシ、ブタ、ヤギ、ヒツジ等の哺乳類動物、鳥類、魚類、その他の動物に由来するもの、又はこれと同等の人工材料が含まれる。
また、「生体組織材料の存在する環境」とは、動物(ヒト、イヌ、ウシ、ブタ、ヤギ、ヒツジ等の哺乳類動物、鳥類、魚類、その他の動物)の生体内(例えば、四肢部、肩部、背部又は腹部などの皮下、もしくは腹腔内への埋入)、又は、動物の生体外において、生体組織材料を含有する人工環境のことをいう。
本明細書及び特許請求の範囲の記載において、スリットとは、スリット長さがスリット幅の2倍よりも大きいものをいい、スリット長さがスリット幅の3倍よりも大きいものがより好ましい。なお、スリットは、結合組織を容易に侵入させることのできるスリット幅に設定され、その2倍以上で、好ましくは3倍以上のスリット長さに設定されるが、基材の大きさや強度によってスリット長さの上限が定まる。
スリットは、そのスリット長さがスリット幅と比較して十分に長いので、スリット幅を狭く設定して、組織形成面の残りの面積を十分に確保しつつ、周縁部に形成された結合組織によってスリットが早期に閉塞されるのを防止することができ、組織形成空間に結合組織を容易に侵入させることができる。
つまり、スリットに代えて、組織形成面に例えば円形の小孔を形成することも考えられるが、この場合、円孔の周縁部に結合組織が形成されることにより、円孔がその周縁部の全周に形成された結合組織自体によって全方向から閉塞され、組織形成空間への結合組織の侵入を阻害するおそれがある。これに対して、組織形成面にスリットを形成した場合にも、その周縁部に結合組織が形成されるが、スリット端部に形成された結合組織がそのスリット端部から離れた部位まで侵出することはないので、スリット全体が早期に閉塞されるのを防止することができ、結合組織を組織形成空間に容易に侵入させることができる。
より具体的に説明すると、例えば、スリット長さがスリット幅の2倍程度のスリットについて、スリットを長さ方向に2分割して考えた場合、各分割部分から組織形成空間に侵入しようとする結合組織は、一方のスリット端部によって侵入を阻害されるものの、他方のスリット端部によって阻害されることはない。さらに、スリット長さがスリット幅の3倍程度のスリットについて、スリットを長さ方向に3分割して考えた場合、その中央の分割部分から組織形成空間に侵入しようとする結合組織は、いずれのスリット端部によっても結合組織の侵入を阻害されることはない。
このように、組織形成面にスリットを形成して結合組織を組織形成空間に侵入させるので、組織形成空間に結合組織を容易に侵入させつつ、結合組織の侵入口として円孔を形成する場合などよりも、その侵入口の面積を小さくすることができる。
これにより、例えば、組織形成面に対するスリットの面積比を1/2以下に設定することができる。
この構成によれば、組織形成面のうち、結合組織を組織形成空間に侵入させるためのスリットの面積よりも、組織形成面としての本来の機能を有する残りの部分の面積を大きくすることができ、結合組織体の両面を所望の表面状態に形成すると共に、厚くかつ密度の均一な結合組織体を形成することができる。
本発明の結合組織体形成基材は、二面の組織形成面を互いに対向させて設けると共に、その少なくとも一方にスリットを形成したものであれば、その組織形成面の形状や基材全体の構造などは特に限定されるものではなく、形成しようとする結合組織体の形状に応じて種々のものを採用することができる。
例えば、筒状の結合組織体を形成するための結合組織体形成基材としては、組織形成面を外周面に設定した中心基材と、この中心基材の周囲を取り囲むと共に組織形成面を内周面に設定した筒状基材とを設け、その筒状基材にスリットを形成したものを例示できる。
この構成によれば、筒状基材が中心基材の周囲を取り囲むので、外側の筒状基材に形成したスリットから結合組織を容易に侵入させて、中心基材と筒状基材との隙間に筒状の結合組織体を形成することができる。
さらに、中心基材の少なくとも外周面を高分子材料より形成し、筒状基材の少なくとも表面を金属材料より形成するようにしてもよい。
この構成によれば、中心基材の外周面を適度な生体適合性及び炎症性を有する高分子材料より形成するので、組織形成空間における結合組織の形成を促進することができる。しかも、筒状基材の表面を比較的に結合組織が形成されにくい金属材料より形成するので、筒状基材に形成したスリットが結合組織によって早期に閉塞されるのを防止することができる。
また、スリットをその長手方向を基材中心軸と平行な方向に向けて配置するようにしてもよい。
この構成によれば、スリット内に結合組織を侵入させて、筒状の結合組織体の表面に、その中心軸と平行な突条を形成することができる。これにより、例えば、人工血管などとして筒状の結合組織体を移植する際に、その表面の突条を位置合わせの目印とすることができ、移植する際に人工血管などがねじれて、その内部が閉塞されるのを防止することができる。
また、スリットをその長手方向を基材中心軸の周りの螺旋に沿う方向に向けて配置するようにしてもよい。
この構成によれば、スリット内に結合組織を侵入させて、筒状の結合組織体の表面に、螺旋状の突条を形成することができる。これにより、例えば、人工血管などとして筒状の結合組織体を移植する際に、その表面の突条を位置合わせの目印とすることができ、しかも、螺旋状の構造という点で、螺旋状の繊維によって構成される自然の血管などと類似した筒状結合組織体を得ることができる。
また、必ずしも一つの結合組織体形成基材を用いて一つの筒状結合組織体を形成する必要はなく、一つの結合組織体形成基材を用いて複数の筒状結合組織体を同時に形成することもできる。
例えば、複数の筒状結合組織体を同時に形成するための結合組織体形成基材としては、組織形成面を外周面に設定した複数の中心基材と、この中心基材を収容すると共に組織形成面を内周面に設定した複数の収容部を有する収容基材とを設け、その収容基材にスリットを形成したものを例示できる。
この構成によれば、複数の収容部の内周面がそれぞれ中心基材の周囲を取り囲むので、スリットから結合組織を侵入させて、各中心基材と各収容部の内周面とで複数の筒状結合組織体を同時に形成することができる。これにより、複数の筒状結合組織体の形成に要する基材の設置及び取り出しの回数を少なくすることができ、基材を設置する環境への負担を軽くすることができる。しかも、複数の筒状結合組織体を同時に形成する大きさの基材とするので、前記環境内にある基材を見つけやすく、その環境からの基材の取り出しをより容易にすることができる。
さらに、中心基材の少なくとも外周面を高分子材料より形成し、収容基材の少なくとも表面を金属材料より形成するようにしてもよい。
この構成によれば、中心基材の外周面を適度な生体適合性及び炎症性を有する高分子材料より形成するので、組織形成空間における結合組織の形成を促進することができる。しかも、収容基材の表面を比較的に結合組織が形成されにくい金属材料より形成するので、収容基材に形成したスリットが結合組織によって早期に閉塞されるのを防止することができる。
また、人工弁としての結合組織体を形成するための結合組織体形成基材としては、組織形成面を外周面に設定した中心基材と、この中心基材の周囲に配置すると共に組織形成面を内面に設定した複数の弁葉形成部を有する外側基材とを設け、その外側基材の弁葉形成部にスリットを形成したものを例示できる。
この構成によれば、中心基材の外周面のうち、弁葉形成部で覆った部位に弁葉を形成して、残りの露出部位に人工弁本体を形成することができ、しかも、弁葉形成部にスリットを形成するので、流体の圧力を受けると共に繰り返し変形する弁葉を、所望の厚さ及び表面状態で均一な密度に容易に形成することができる。
さらに、中心基材の少なくとも外周面を高分子材料より形成し、弁葉形成部の少なくとも表面を金属材料より形成するようにしてもよい。
この構成によれば、中心基材の外周面を適度な生体適合性及び炎症性を有する高分子材料より形成するので、組織形成空間における結合組織の形成を促進することができる。しかも、弁葉形成部の表面を比較的に結合組織が形成されにくい金属材料より形成するので、弁葉形成部に形成したスリットが結合組織によって早期に閉塞されるのを防止することができる。
また、中心基材の外周面のうちの弁葉形成部で覆われた部位を除く露出部位の外側に、結合組織体を補強する補強材を配置するようにしてもよい。
この構成によれば、弁葉形成部で覆われた部位を除く露出部位の外側に補強材を配置するので、人工弁のうちの弁葉のような変形が生じない部位だけを補強材で補強することができる。しかも、補強材を配置する露出部位は、その組織形成面が一面であるので、補強材の存在によって結合組織の形成が阻害されることがない。
また、板状の結合組織体を形成するための結合組織体形成基材としては、組織形成面を有する二枚の板状基材を互いに間隔をあけて設け、その二枚の板状基材のうちの少なくとも一方にスリットを形成したものを例示できる。
この構成によれば、組織形成面を有する二枚の板状基材を互いに間隔をあけて設けるので、板状基材に形成したスリットから結合組織を容易に侵入させて、板状基材の間の隙間に板状の結合組織体を形成することができる。
さらに、二枚の板状基材のうちの一方のみにスリットを形成し、スリットを有しない板状基材の少なくとも表面を高分子材料より形成して、スリットを有する板状基材の少なくとも表面を金属材料より形成するようにしてもよい。
この構成によれば、スリットを有しない板状基材の表面を適度な生体適合性及び炎症性を有する高分子材料より形成するので、組織形成空間における結合組織の形成を促進することができる。しかも、スリットを有する板状基材の表面を比較的に結合組織が形成されにくい金属材料より形成するので、板状基材に形成したスリットが結合組織によって早期に閉塞されるのを防止することができる。
また、本発明は、上記の結合組織体形成基材を用いて膜状結合組織体を生産する方法を提供する。
すなわち、本発明に係る膜状結合組織体の生産方法は、結合組織体形成基材を生体組織材料の存在する環境に設置する設置工程と、結合組織体形成基材の周囲に結合組織を形成しつつ組織形成空間に結合組織を形成する形成工程と、上記の環境から結合組織体形成基材を取り出す取出工程と、組織形成空間の結合組織を組織形成面から剥離して膜状結合組織体として取り出す分離工程と、を備えたものである。さらに、取出工程において、結合組織体形成基材を固定して、結合組織体形成基材の外面に沿って周囲の結合組織を切断した後、結合組織体形成基材を取り出すようにしたものである。
この構成によれば、上記の結合組織体形成基材の構成を採用することによる効果と同じ効果を得ることができる。さらに、形成工程において、基材内側の組織形成空間の膜状結合組織体がスリットを介して基材外側の結合組織と一体に形成されるが、取出工程において、基材の周囲の結合組織を切断するので、基材及び膜状結合組織体を基材外側の結合組織と切り離すことができ、前記環境から基材を取り出すことができる。しかも、結合組織体形成基材の外面に沿って周囲の結合組織を切断するので、スリット内に残った結合組織によって、膜状結合組織体の表面に突条を構成することができる。
なお、本発明の方法で生産する膜状結合組織体は、筒状の膜状組織や人工弁、又は、表層を覆うあるいは膜状で機能する平面状の膜状組織として用いるものであり、血管や消化管、気管、弁膜、心膜、硬膜、皮膚、角膜など、どのようなものであってもよい。また、本発明の方法で生産する膜状結合組織体は、移植対象者に対して、自家移植、同種移植、異種移植のいずれでもよいが、拒絶反応を避ける観点からなるべく自家移植か同種移植が好ましい。さらに、異種移植の場合には、拒絶反応を避けるため公知の脱細胞化処理などの免疫源除去処理を施すのが好ましい。
また、本発明は、生体組織材料の存在する環境に設置して基材表面に膜状の結合組織体を形成した基材をその環境から取り出すための基材取出具を提供する。
具体的には、本発明に係る基材取出具は、基材に設けた被止着部と、この被止着部に止着して前記環境の外部から基材を固定する固定棒と、基材の周囲の結合組織を切断する切断刃とを備え、その切断刃を固定棒で案内して結合組織を切断するものである。
この構成によれば、基材の被止着部に固定棒を止着して前記環境の外部から基材を固定することができ、しかも、その固定棒を、切断刃を案内して基材の周囲の結合組織を切断するための案内部材としても兼用するので、結合組織を基材に対する正確な位置で容易に切断することができる。したがって、基材の外表面に膜状の結合組織体を形成するような場合には、その膜状結合組織体を所定の厚さに切断して取り出すことができる。
また、基材の基材内部に、結合組織を侵入させる組織形成空間を設け、この組織形成空間と基材外部とを連通させる連通孔を形成するようにしてもよい。
この構成によれば、基材内部の組織形成空間を基材外部と連通孔を介して連通させるので、組織形成空間に形成される膜状結合組織体が連通孔内の結合組織を介して基材外側の結合組織と一体化しているが、切断刃で基材周囲の結合組織を切断することにより、基材及び膜状結合組織体を基材外側の結合組織と切り離すことができる。
さらに、基材に組織形成空間及び連通孔を設ける場合、切断刃を基材の外周面に沿ってスライド可能な筒状刃とするようにしてもよい。
この構成によれば、筒状刃を基材の外周面に沿ってスライドさせることができるので、基材自体をも筒状刃の案内部材とすることができ、しかも、連通孔内の結合組織を残して、基材周囲の結合組織を全て除去することができる。
また、基材に、切断刃の移動を規制するストッパを設けるようにしてもよく、切断刃に、その切断量を示す目印を設けるようにしてもよい。
これらの構成によれば、切断刃で基材の周囲の結合組織を切断する際、基材を通り越して結合組織を過度に切断するのを防止することができる。
上記のとおり、本発明によると、組織形成空間を挟んで二面の組織形成面を互いに対向させるので、所望の厚さ及び表面状態の膜状結合組織体を形成することができる。しかも、少なくとも一方の組織形成面にスリットを形成するので、そのスリットから組織形成空間に結合組織を侵入させることができ、結合組織体の形成に要する時間を短くすることができる。
本発明に係る結合組織体形成基材の斜視図(第1実施形態) 筒状結合組織体の斜視図 筒状結合組織体を生産する手順を示す図 筒状結合組織体の生産方法の設置工程を示す図 基材取出具の斜視図 筒状結合組織体の生産方法の取出工程を示す図 結合組織体形成基材の斜視図(第2実施形態) 結合組織体形成基材の斜視図(第3実施形態) 図8の結合組織体形成基材の分解斜視図 人工弁の斜視図 結合組織体形成基材の斜視図(第4実施形態) 結合組織体形成基材の斜視図(第5実施形態) 図12の結合組織体形成基材の分解斜視図 結合組織体形成基材の斜視図(第6実施形態)
以下、本発明に係る結合組織体形成基材及び基材取出具の第1実施形態〜第4実施形態について、図面を用いて説明する。
[第1実施形態]
図1に示すように、結合組織体形成基材1は、生体組織材料の存在する環境に設置して、内外に対向する二面の組織形成面2a、2bで挟まれた筒状の組織形成空間3で、膜状結合組織体としての筒状結合組織体4を形成するためのものであり、組織形成面2aを外周面に設定された中心基材5と、中心基材5の周囲を取り囲むと共に組織形成面2bを内周面に設定された筒状基材6と、組織形成空間3の端部を塞ぐ端板7及び蓋板8とを備え、その筒状基材6に、組織形成空間3と基材外部とを連通させるスリット9を形成したものである。
中心基材5は、例えばアクリル樹脂からなる中心材10の周囲に、例えばシリコーン樹脂からなるカバーチューブ11を被せた構造とされ、そのカバーチューブ11の外周面が組織形成面2aとされる。中心材10は、端板7の中央から一面側に突出するよう形成され、この中心材10よりもカバーチューブ11をわずかに短く設定することにより、中心材10の先端が露出している。
筒状基材6は、中心基材5の中心材10とほぼ同じ長さで、例えばアクリル樹脂からなる筒状とされ、端板7の外周縁から中心基材5と同じ方向に突出して、中心基材5の周囲を取り囲むように形成されている。この筒状基材6の先端には、スリット9と周方向の位置を合わせて複数の切欠12が形成され、蓋板8を係止するようになっている。
中心基材5及び筒状基材6は、目的とする筒状結合組織体4の太さ、厚さ及び長さに応じて、組織形成面2a、2bの間の組織形成空間3が所定の形状を構成するよう、中心基材5の外径と筒状基材6の内径と中心基材5及び筒状基材6の長さとが設定される。
端板7は、例えばアクリル樹脂からなる円板状とされ、組織形成空間3の端部を塞ぐと共に、この端板7を介して、中心基材5の中心材10と筒状基材6とが一体に形成される。端板7のうちの中心基材5及び筒状基材6とは反対側の面には、ねじ部を突設してなる被止着部13が形成され、前記環境の外部から結合組織体形成基材1を操作できるようになっている。
蓋板8は、例えばアクリル樹脂からなる円板状とされ、その周縁に凸部14が形成されて、中央に小孔15が形成されている。この蓋板8は、凸部14を筒状基材6の先端の切欠12に係合させると共に、小孔15に中心材10の先端の露出部分を嵌め込むことにより、筒状基材6の端部に装着され、組織形成空間3の端部を塞ぐようになっている。
蓋板8の大きさは、凸部14の位置において、筒状基材6の外径よりも大きく設定されると共に、他の位置において、筒状基材6の内径よりも大きく設定されている。これにより、蓋板8が、筒状基材6の周囲の結合組織を切断する際に切断刃の移動を規制するストッパとして機能する。
スリット9は、例えば結合組織が侵入可能な0.1mm以上のスリット幅で、このスリット幅の2倍以上のスリット長さに設定され、長手方向を基材中心軸と平行な方向に向けて、筒状基材6の周方向及び長さ方向に複数列に配置されている。このスリット9は、筒状基材6の組織形成面2bに対する面積比を1/2以下に設定され、組織形成面2bのうち、結合組織を侵入させるためのスリット9よりも、筒状結合組織体4の外面を形成する残りの部位の面積を大きくしている。
ここで、結合組織体形成基材1の材料は、生体に埋入した際に大きく変形することが無い強度(硬度)を有しており、化学的安定性があり、滅菌などの負荷に耐性があり、生体を刺激する溶出物が無いまたは少ない樹脂が好ましく、例えば、上記の通り、シリコーン樹脂やアクリル樹脂等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
例えば、上記の通り、中心基材5の少なくとも外周面を比較的に結合組織が形成されやすいシリコーン樹脂などの高分子材料により形成した上で、筒状基材6の少なくとも表面を比較的に結合組織が形成されにくい金属材料より形成することもできる。これにより、組織形成空間3に結合組織を形成しつつ、結合組織によってスリット9が閉塞されるのを遅らせることができる。筒状基材6の表面を構成する金属としては、錆び難い金属が採用され、ステンレスやチタン、コバルト、クロム、ニッケルチタン合金などの金属材料を例示することができる。
図2に示すように、結合組織体形成基材1を用いて生産する筒状結合組織体4は、例えば、人工血管として使用されるものであり、スリット9に対応する部位に、複数の突条16が形成されている。
この筒状結合組織体4は、内外両面を組織形成面2a、2bに合わせて形成されたことにより、所定の厚さで、表面が平滑、かつ密度の高い均質な結合組織体に構成されている。しかも、突状16が、筒状結合組織体4を補強すると共に、移植する際の位置合わせの目印となることにより、移植の際に生じやすいねじれを阻止することができ、筒形状のねじれによる内部の閉塞を防止することができる。
次に、上記のような結合組織体形成基材1を用いて筒状結合組織体4を生産する方法について説明する。
図3に示すように、この生産方法は、結合組織体形成基材1を生体組織材料の存在する環境に設置する「設置工程」と、結合組織体形成基材1の周囲に結合組織17を形成しつつ組織形成空間3に結合組織17を形成する「形成工程」と、前記環境から結合組織体形成基材1を取り出す「取出工程」と、組織形成空間3の結合組織17を組織形成面2a、2bから剥離して筒状結合組織体4として取り出す「分離工程」とからなる。
<設置工程>
結合組織体形成基材1を生体組織材料の存在する環境に設置する(図3(a))。生体組織材料の存在する環境とは、動物の生体内(例えば、皮下や腹腔内への埋入)、又は、動物の生体外において生体組織材料が浮遊する溶液中等の人工環境内が挙げられる。生体組織材料としては、ヒト、イヌ、ウシ、ブタ、ヤギ、ウサギ、ヒツジなどの他の哺乳類動物由来のものや、鳥類、魚類、その他の動物由来のもの、又は人工材料を用いることもできる。
結合組織体形成基材1を動物に埋入する場合には、十分な麻酔下で最小限の切開術で行い、埋入後は傷口を縫合する。結合組織体形成基材1の埋入部位としては例えば、結合組織体形成基材1を受け入れる容積を有する腹腔内、あるいは四肢部、肩部又は背部、腹部などの皮下が好ましい。また、埋入には低侵襲な方法で行うことと動物愛護の精神を尊重し、十分な麻酔下で最小限の切開術で行うことが好ましい。
また、結合組織体形成基材1を生体組織材料の存在する環境下へ置く場合には、種々の培養条件を整えてクリーンな環境下で公知の方法に従って細胞培養を行えばよい。
図4に示すように、例えば、生体内に結合組織体形成基材1を埋入する場合、まず、生体の表面に挿入口18を形成して、この挿入口18から生体内に、先端を凸曲面状に形成したガイド棒19の先端部分を挿入して(図4(a))、ガイド棒19の外側をスライドさせるようにして、挿入口18から生体内に挿入管20を挿入する(図4(b)、(c))。次いで、挿入管20に結合組織体形成基材1を挿入して(図4(d))、押し込み棒21で押し込んだ後(図4(e))、挿入口18から挿入管20を引き抜くことにより、生体内に結合組織体形成基材1が設置される(図4(f))。
<形成工程>
設置工程の後、所定時間が経過することにより、結合組織体形成基材1の周囲に結合組織17が形成され(図3(a)、(b))、さらに、結合組織17がスリット9から基材内部に侵入して、組織形成空間3に結合組織17が形成される(図3(b))。この形成工程においては、十分な面積のスリット9から結合組織17を侵入させる分、比較的に短時間で組織形成空間3に結合組織17が形成される。結合組織17は、繊維芽細胞とコラーゲンなどの細胞外マトリックスで構成される。
<取出工程>
所定時間の形成工程を経て、組織形成空間3に結合組織17が十分に形成された後、結合組織体形成基材1を生体組織材料の存在する環境から取り出す取出工程を行う(図3(c)、(d))。
まず、前記環境から結合組織体形成基材1を取り出すための基材取出具22について説明する。
図5に示すように、基材取出具22は、結合組織体形成基材1の前述の被止着部13と、被止着部13に止着して前記環境の外部から結合組織体形成基材1を固定する固定棒23と、結合組織体形成基材1の外周面に沿ってスライドして周囲の結合組織17を切断する筒状刃24と、筒状刃24による目標とする切断量を示す目印25とから構成される。
固定棒23は、例えばアクリル樹脂製で、その先端に雌ねじ23aが形成された直棒状とされ、その雌ねじ23aを被止着部13のねじに螺合して、被止着部13に止着するようになっている。
筒状刃24は、例えばステンレス製で、結合組織体形成基材1の外径よりもわずかに大きい円筒状とされ、その内側に結合組織体形成基材1を通すようにして、先端の刃で、基材周囲の結合組織17を切断するようになっている。
筒状刃24の後部外周面には、例えばアクリル樹脂製の取付リング26が固着され、筒状刃24の後方に、例えばステンレス製の複数の接続軸27を介して、例えばアクリル樹脂製の操作筒28が取り付けられている。
操作筒28は、その中央穴に固定棒23を挿通可能な大きさとされ、筒状刃24及び操作筒28の内側に固定棒23を通した状態で、操作筒28を持って先端側に押し込むことにより、筒状刃24及び操作筒28が固定棒23に案内されて、筒状刃24が結合組織体形成基材1の周囲の結合組織17を切断するようになっている。
目印25は、筒状刃24と同程度の内外径を有する例えばアクリル樹脂製のリング状とされ、接続軸27に案内されて前後方向に移動可能とされる。この目印25の位置を適宜設定することにより、筒状刃24で結合組織体形成基材1の周囲の結合組織17を切断する際に、どの程度押し込めばよいかの目安とすることができる。
次に、基材取出具22を用いて、例えば生体内に埋入した結合組織体形成基材1を取り出す手順を説明する。
図6に示すように、まず、生体表面のうち、生体内に埋入した結合組織体形成基材1の被止着部13が位置する部位に取出口29を形成すると共に、被止着部13を覆う結合組織を除去する(図6(a))。
次いで、生体表面の外側から結合組織体形成基材1を押さえ、基材取出具22の固定棒23の先端の雌ねじ23aを被止着部13に螺合して、固定棒23を被止着部13に止着し、固定棒23によって生体外部から結合組織体形成基材1を固定する(図6(a)、(b))。
基材取出具22の筒状刃24及び操作筒28を固定棒23に被せて、目印25の前後方向の位置を調節し、固定棒23を持って結合組織体形成基材1を固定したまま、操作筒28を操作して、筒状刃24及び操作筒28を固定棒23で案内しながら先端側に押し込む(図6(c))。
目印25が取出口29に近づいて、筒状刃24の移動がストッパとしての結合組織体形成基材1の蓋板8に規制されて止まるまで、筒状刃24及び操作筒28を押し込み、筒状刃24で結合組織体形成基材1の外面に沿って周囲の結合組織17を切断する(図3(c)、図6(d))。
基材取出具22の固定棒23及び筒状刃24を取出口29から引き抜き(図6(e))、固定棒23から結合組織体形成基材1を取り外すことにより、生体内から結合組織体形成基材1が取り出される(図6(f))。生体内から取り出された結合組織体形成基材1は、その表面から結合組織17が除去されている(図3(d))。
なお、ここで説明したような、固定棒23で外部から結合組織体形成基材1を固定し、この固定棒23で筒状刃24を案内して結合組織体形成基材1の周囲の結合組織17を切断するという結合組織体形成基材1の取出手順は、生体内だけでなく、生体組織材料の存在する他の環境から結合組織体形成基材1を取り出す場合にも、そのまま用いることができる。
<分離工程>
結合組織体形成基材1を適宜破壊するなどして、組織形成空間3に形成された結合組織17を組織形成面2a、2bから剥離して取り出すことにより、筒状結合組織体4が得られる。
なお、生産された筒状結合組織体4を異種移植する場合には、移植後の拒絶反応を防ぐため、脱細胞処理、脱水処理、固定処理などの免疫源除去処理を施すのが好ましい。脱細胞処理としては、超音波処理や界面活性剤処理、コラゲナーゼなどの酵素処理によって細胞外マトリックスを溶出させて洗浄する等の方法があり、脱水処理の方法としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の水溶性有機溶媒で洗浄する方法があり、固定処理する方法としては、グルタアルデヒドやホルムアルデヒドなどのアルデヒド化合物で処理する方法がある。
[第2実施形態]
第2実施形態は、第1実施形態とほぼ同じであるが、図7に示すように、結合組織体形成基材30の筒状基材31には、長手方向が基材中心軸と平行なスリット9に代えて、長手方向を基材中心軸の周りの螺旋に沿う方向に向けて配置されたスリット32が形成されている。これにより、螺旋状の突条が形成され、螺旋状の繊維によって組織が構成されている自然の血管に似た構造とすることができる。なお、他の構成は、第1実施形態と同じである。
[第3実施形態]
第3実施形態は、第1実施形態とほぼ同じであるが、人工血管などとして用いられる筒状結合組織体4を形成するための結合組織体形成基材1に代えて、人工弁33を形成するための結合組織体形成基材34について説明するものである。
図8、図9に示すように、結合組織体形成基材34は、組織形成面35aを外周面に設定した中心基材36と、中心基材36の周囲に配置されると共に組織形成面35bを内面に設定した複数の弁葉形成部37を有する外側基材38と、人工弁33を補強する補強材39とを備え、その中心基材36の外周面と弁葉形成部37の内面との隙間が弁葉40を形成する組織形成空間41を構成すると共に、弁葉形成部37にスリット42を形成したものである。
中心基材36は、例えばアクリル樹脂製で、下端に鍔43を有する円柱状とされ、その外周面の全面が組織形成面35aとされると共に、その外周側の別々の部位に、外側基材38の弁葉形成部37及び補強材39が配置される。
外側基材38は、例えばアクリル樹脂製で、円板状の支持板44の外周部の複数個所から、中心軸と平行に弁葉形成部37を突出させた構造とされる。支持板44を中心基材36の上側に装着することにより、中心基材36の外周側の一部に弁葉形成部37が位置し、その内面が組織形成面35bとされると共に、中心基材36の外周面との間に組織形成空間41を形成するようになっている。
弁葉形成部37は、先端に円弧を有する略半楕円状の曲面板とされて、その中央に、中心軸方向に沿って全長に渡るスリット42が形成され、スリット42から裏側の組織形成空間41に結合組織を侵入させるようになっている。
補強材39は、例えばステンレス製で、その筒壁を薄肉かつ内外の結合組織を一体化可能な格子状とされると共に、組織形成空間41と同程度の径かつ上縁を波形に設定された王冠形とされる。この補強材39は、支持板44のうちの弁葉形成部37の間に形成された補強材支持部45に先端を挿入することによって支持され、中心基材36の外周面のうちの弁葉形成部37で覆われた部位を除く露出部位の外側に配置される。
結合組織体形成基材34を生体組織材料の存在する環境に設置することにより、中心基材38の外周面のうち、補強材39を配置した部位が結合組織で覆われると共に、弁葉形成部37の端部開口及びスリット42を介して組織形成空間41に結合組織が侵入する。これにより、組織形成空間41に形成される弁葉40が高品質に設定されると共に、他の部位が補強材39によって補強される。
ここで、結合組織体形成基材34の材料は、第1実施形態と同様、生体に埋入した際に大きく変形することが無い強度(硬度)を有しており、化学的安定性があり、滅菌などの負荷に耐性があり、生体を刺激する溶出物が無いまたは少ない樹脂が好ましく、例えば、上記の通り、アクリル樹脂等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
例えば、上記の通り、中心基材36の少なくとも外周面を比較的に結合組織が形成されやすいアクリル樹脂などの高分子材料により形成した上で、外側基材38の弁葉形成部37の少なくとも表面を比較的に結合組織が形成されにくい金属材料より形成することもできる。これにより、組織形成空間41に結合組織を形成しつつ、結合組織によってスリット42が閉塞されるのを遅らせることができる。
図10に示すように、人工弁33は、例えば、心臓から出る大動脈などの血管に移植して弁機能を付与するためのものであり、内側を流れる流体の圧力によって複数の弁葉40が内外に変位することにより、内側の流路を開閉するようになっている。
弁葉40は、繰り返し変位する部位であるが、内外両面を組織形成面35a、35bに合わせて形成することによって高品質に設定されると共に、スリット42に対応する部位に形成された突条46によって補強されている。
弁葉40を除く部位は、補強材39によって補強され、人工弁33の形状を保持しやすくすると共に、人工弁33の縫合部位の強度及び剛性を高め、心臓や血管への人工弁33の縫合を容易にする。
なお、他の構成は、第1実施形態と同じであるが、例えば、取出工程において、基材取出具を用いることなく、スリット42において内外で繋がっている結合組織を個別に切断刃で切断して、結合組織体形成基材34を取り出すなど、適宜変更を加えるようにしてもよい。
[第4実施形態]
第4実施形態は、第1実施形態とほぼ同じであるが、図11に示すように、本実施形態の基材は、板状の結合組織体を形成するための結合組織体形成基材47であり、組織形成面48a、48bを有する二枚の板状基材49、50を互いに間隔をあけて設け、その二枚の板状基材49、50の両方にスリット51を形成したものである。これにより、板状基材49、50に形成したスリット51から結合組織を容易に侵入させて、板状基材49、50の間の組織形成空間52に板状の結合組織体を形成することができる。
ここで、結合組織体形成基材47の材料は、第1実施形態と同様、生体に埋入した際に大きく変形することが無い強度(硬度)を有しており、化学的安定性があり、滅菌などの負荷に耐性があり、生体を刺激する溶出物が無いまたは少ない樹脂が好ましく、例えば、アクリル樹脂等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
なお、スリット51は、二枚の板状基材49、50の両方に形成するだけでなく、二枚のうちの一方の板状基材50のみに形成することができる。この場合、スリット51を有しない板状基材49の少なくとも表面を比較的に結合組織が形成されやすいアクリル樹脂などの高分子材料により形成した上で、スリット51を有する板状基材50の少なくとも表面を比較的に結合組織が形成されにくい金属材料より形成することもできる。これにより、組織形成空間52に結合組織を形成しつつ、結合組織によってスリット51が閉塞されるのを遅らせることができる。
また、他の構成は、第1実施形態と同じであるが、例えば、取出工程において、基材取出具を用いることなく、スリット51において内外で繋がっている結合組織を個別に切断刃で切断して、結合組織体形成基材47を取り出すなど、適宜変更を加えるようにしてもよい。
[第5実施形態]
第5実施形態は、第1実施形態とほぼ同じであるが、図12、図13に示すように、本実施形態の結合組織体形成基材53は、端板54及び蓋板55を筒状基材56とは別体に形成し、中心基材57を筒状基材56の内側に通しつつ、端板54及び蓋板55をその外端の鍔を残して筒状基材56の端部に内嵌することによって組み立てるようにしている。
中心基材57は、第1実施形態と同様、端板54の中央から突出する中心材58の周囲にカバーチューブ59を被せた構造とされ、中心材58のうちのカバーチューブ59から露出する先端部にねじ60が形成され、このねじ60に蓋板55が螺合される。ねじ60は、結合組織体形成基材53を組み立てた状態で蓋板55から突出し、この突出部分が基材取出具22の固定棒23に止着される被止着部として機能する。
ここで、結合組織体形成基材53は、ねじ59に蓋板60を螺合して組み立てる構造であり、その材料として金属材料を用いるのが好適であるが、第1実施形態と同様、シリコーン樹脂やアクリル樹脂等を採用することもできる。
結合組織体形成基材53に金属材料を用いる場合、端板54、筒状基材55、中心材56及び蓋板60を第1実施形態で例示した金属材料により形成し、カバーチューブ57をシリコーン樹脂などの高分子材料により形成することにより、組織形成空間に結合組織を形成しつつ、結合組織によってスリット9が閉塞されるのを遅らせることができる。なお、他の構成は、第1実施形態と同じである。
[第6実施形態]
第6実施形態は、第1実施形態とほぼ同じであるが、図14に示すように、本実施形態の結合組織体形成基材61は、筒状基材6の代わりに、例えばアクリル樹脂製で長方形かつ厚板状の収容基材62を設けて、この収容基材62に複数の収容部63を形成すると共に、各収容部63に中心基材64を収容し、収容基材62に、各収容部63を基材外部と連通する複数のスリット65を形成したものであり、複数の筒状結合組織体を同時に形成するようになっている。
収容部63は、その内周面を組織形成面とする断面略円形の空間とされ、収容基材62の一端側に設定した端板66を残して、複数の収容部63が収容基材62の長辺と平行に形成され、収容基材62の断面と同じ外形に設定された例えばアクリル樹脂製の蓋板67で、複数の収容部63の他端側の開口を塞ぐようになっている。各収容部63を基材外部と連通するスリット65は、各収容部63の全長に渡って、その中心軸と平行に形成され、収容部63と中心基材64との間の組織形成空間68に結合組織を侵入させる。
中心基材64は、第1実施形態と同様、端板66の中央から突出する例えばアクリル樹脂製の中心材69の周囲に例えばシリコーン樹脂製のカバーチューブ70を被せた構造とされ、カバーチューブ70の外周面が組織形成面とされる。中心材69の先端部は、カバーチューブ70から露出すると共に収容部63から突出し、複数の中心材69の突出部分に蓋板67の複数の小孔71をそれぞれ嵌め込んで、収容基材62に蓋板67を装着するようになっている。
ここで、結合組織体形成基材61の材料は、第1実施形態と同様、生体に埋入した際に大きく変形することが無い強度(硬度)を有しており、化学的安定性があり、滅菌などの負荷に耐性があり、生体を刺激する溶出物が無いまたは少ない樹脂が好ましく、例えば、上記の通り、アクリル樹脂やシリコーン樹脂等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
例えば、上記の通り、中心基材64の少なくとも外周面を比較的に結合組織が形成されやすいシリコーン樹脂などの高分子材料により形成した上で、収容基材62の少なくとも表面を比較的に結合組織が形成されにくい金属材料より形成することもできる。これにより、組織形成空間68に結合組織を形成しつつ、結合組織によってスリット65が閉塞されるのを遅らせることができる。
本実施形態の構成によれば、一つの結合組織体形成基材61で複数の筒状結合組織体を同時に形成するので、多数の筒状結合組織体を形成する場合の設置工程及び取出工程の回数を少なくすることができ、結合組織体形成基材61を設置する環境への負担を小さくすることができる。
しかも、例えば、外径が2mm程度以下で、内径が1mm程度以下であるような、極めて小さい筒状結合組織体を形成する場合であっても、複数の筒状結合組織体を同時に形成する分、結合組織体形成基材61がある程度の大きさになる。これにより、取出工程において、結合組織体形成基材61を設置した環境内で、その結合組織体形成基材61を容易に見つけることができる。なお、他の構成は、第1実施形態と同じである。
1 結合組織体形成基材(第1実施形態)
2a、2b 組織形成面
3 組織形成空間
4 筒状結合組織体
5 中心基材
6 筒状基材
7 端板
8 蓋板
9 スリット
10 中心材
11 カバーチューブ
12 切欠
13 被止着部材
14 凸部
15 小孔
16 突条
17 結合組織
18 挿入口
19 ガイド棒
20 挿入管
21 押し込み棒
22 基材取出具
23 固定棒
23a 雌ねじ
24 筒状刃
25 目印
26 取付リング
27 接続軸
28 操作筒
29 取出口
30 結合組織体形成基材(第2実施形態)
31 筒状基材
32 スリット
33 人工弁
34 結合組織体形成基材(第3実施形態)
35a、35b 組織形成面
36 中心基材
37 弁葉形成部
38 外側基材
39 補強材
40 弁葉
41 組織形成空間
42 スリット
43 鍔
44 支持板
45 補強材支持部
46 突条
47 結合組織体形成基材(第4実施形態)
48a、48b 組織形成面
49、50 板状基材
51 スリット
52 組織形成空間
53 結合組織体形成基材(第5実施形態)
54 端板
55 蓋板
56 筒状基材
57 中心基材
58 中心材
59 カバーチューブ
60 ねじ
61 結合組織体形成基材(第6実施形態)
62 収容基材
63 収容部
64 中心基材
65 スリット
66 端板
67 蓋板
68 組織形成空間
69 中心材
70 カバーチューブ
71 小孔

Claims (19)

  1. 生体組織材料の存在する環境に設置して基材表面に膜状の結合組織体を形成可能な基材であって、前記膜状の結合組織体の両面を基材表面に合わせて形成するよう、結合組織を形成する二面の組織形成面が組織形成空間を挟んで互いに対向して設けられ、少なくとも一方の組織形成面に、前記組織形成空間と基材外部とを連通させるスリットが形成されたことを特徴とする結合組織体形成基材。
  2. 前記組織形成面に対するスリットの面積比が1/2以下に設定されたことを特徴とする請求項1に記載の結合組織体形成基材。
  3. 前記組織形成面を外周面に設定された中心基材と、該中心基材の周囲を取り囲むと共に前記組織形成面を内周面に設定された筒状基材とが設けられ、前記筒状基材に前記スリットが形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の結合組織体形成基材。
  4. 前記中心基材の少なくとも外周面が高分子材料より形成され、前記筒状基材の少なくとも表面が金属材料より形成されたことを特徴とする請求項3に記載の結合組織体形成基材。
  5. 前記スリットは、その長手方向を基材中心軸と平行な方向に向けて配置されたことを特徴とする請求項3又は4に記載の結合組織体形成基材。
  6. 前記スリットは、その長手方向を基材中心軸の周りの螺旋に沿う方向に向けて配置されたことを特徴とする請求項3又は4に記載の結合組織体形成基材。
  7. 前記組織形成面を外周面に設定された複数の中心基材と、該中心基材を収容すると共に前記組織形成面を内周面に設定された複数の収容部を有する収容基材とが設けられ、前記収容基材に前記スリットが形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の結合組織体形成基材。
  8. 前記中心基材の少なくとも外周面が高分子材料より形成され、前記収容基材の少なくとも表面が金属材料より形成されたことを特徴とする請求項7に記載の結合組織体形成基材。
  9. 前記組織形成面を外周面に設定された中心基材と、該中心基材の周囲に配置されると共に前記組織形成面を内面に設定された複数の弁葉形成部を有する外側基材とが設けられ、前記外側基材の弁葉形成部に前記スリットが形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の結合組織体形成基材。
  10. 前記中心基材の少なくとも外周面が高分子材料より形成され、前記弁葉形成部の少なくとも表面が金属材料より形成されたことを特徴とする請求項9に記載の結合組織体形成基材。
  11. 前記中心基材の外周面のうちの弁葉形成部で覆われた部位を除く露出部位の外側に、前記結合組織体を補強する補強材が配置されたことを特徴とする請求項9又は10に記載の結合組織体形成基材。
  12. 前記組織形成面を有する二枚の板状基材が互いに間隔をあけて設けられ、前記二枚の板状基材のうちの少なくとも一方に前記スリットが形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の結合組織体形成基材。
  13. 前記二枚の板状基材のうちの一方のみにスリットが形成され、スリットを有しない板状基材の少なくとも表面が高分子材料より形成され、スリットを有する板状基材の少なくとも表面が金属材料より形成されたことを特徴とする請求項12に記載の結合組織体形成基材。
  14. 請求項1〜13のいずれかに記載の結合組織体形成基材を生体組織材料の存在する環境に設置する設置工程と、前記結合組織体形成基材の周囲に結合組織を形成しつつ前記組織形成空間に結合組織を形成する形成工程と、前記環境から前記結合組織体形成基材を取り出す取出工程と、前記組織形成空間の結合組織を前記組織形成面から剥離して膜状結合組織体として取り出す分離工程と、を備え、
    前記取出工程は、結合組織体形成基材を固定して、結合組織体形成基材の外面に沿って周囲の結合組織を切断した後、前記結合組織体形成基材を取り出すことを特徴とする膜状結合組織体の生産方法。
  15. 生体組織材料の存在する環境に設置されて基材表面に膜状の結合組織体を形成した基材を前記環境から取り出すための基材取出具であって、
    前記基材に設けられた被止着部と、該被止着部に止着して前記環境の外部から基材を固定する固定棒と、基材の周囲の結合組織を切断する切断刃とを備え、前記切断刃は、固定棒に案内されて前記結合組織を切断することを特徴とする基材取出具。
  16. 前記基材の基材内部に、結合組織を侵入させる組織形成空間が設けられ、該組織形成空間と基材外部とを連通させる連通孔が形成されたことを特徴とする請求項15に記載の基材取出具。
  17. 前記切断刃は、基材の外周面に沿ってスライド可能な筒状刃とされたことを特徴とする請求項16に記載の基材取出具。
  18. 前記基材に、切断刃の移動を規制するストッパが設けられたことを特徴とする請求項15、16又は17に記載の基材取出具。
  19. 前記切断刃に、その切断量を示す目印が設けられたことを特徴とする請求項15〜18のいずれかに記載の基材取出具。
JP2016559116A 2014-11-13 2015-11-13 結合組織体形成基材及び基材取出具 Pending JPWO2016076416A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014230327 2014-11-13
JP2014230327 2014-11-13
PCT/JP2015/081964 WO2016076416A1 (ja) 2014-11-13 2015-11-13 結合組織体形成基材及び基材取出具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2016076416A1 true JPWO2016076416A1 (ja) 2017-10-05

Family

ID=55954491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016559116A Pending JPWO2016076416A1 (ja) 2014-11-13 2015-11-13 結合組織体形成基材及び基材取出具

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10471179B2 (ja)
EP (1) EP3207898A4 (ja)
JP (1) JPWO2016076416A1 (ja)
CN (1) CN107106285A (ja)
WO (1) WO2016076416A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6033979B1 (ja) * 2016-05-12 2016-11-30 新幹工業株式会社 組織体形成装置
JP2018033694A (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 新幹工業株式会社 結合組織体の形成方法
JP6755052B1 (ja) 2019-07-10 2020-09-16 バイオチューブ株式会社 結合組織体及びその製造方法
JP6727637B1 (ja) * 2020-02-20 2020-07-22 バイオチューブ株式会社 組織体形成装置、組織体形成方法、および結合組織体
JP6813923B1 (ja) 2020-06-16 2021-01-13 バイオチューブ株式会社 体性幹細胞集積組織構造体及びその製造器具
JP6978142B1 (ja) * 2021-08-31 2021-12-08 バイオチューブ株式会社 組織体形成装置、および組織体形成方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008237896A (ja) * 2007-02-26 2008-10-09 National Cardiovascular Center 結合組織体形成基材およびそれを用いた結合組織体の製造方法
JP2012135406A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Shinkan Kogyo Kk 生体由来組織形成基材、これを用いた生体由来組織の生産方法及び生体由来組織
JP2013090696A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Shinkan Kogyo Kk 組織体の製造方法及び組織体形成用基材
JP2013240306A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Shinkan Kogyo Kk 移植用人工組織体製造のための鋳型基材
JP2014030598A (ja) * 2012-08-03 2014-02-20 Shinkan Kogyo Kk 膜状結合組織体形成用基材及びこれを用いた膜状結合組織体の生産方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE444640B (sv) * 1980-08-28 1986-04-28 Bergentz Sven Erik I djur eller menniska implanterbar kerlprotes samt sett for dess framstellning
CA2381804A1 (en) * 1999-08-10 2001-02-15 Patrick A. Tresco Bioartificial device for propagation of tissue, preparation and uses thereof
CN1410036A (zh) * 2002-11-15 2003-04-16 谭强 组织工程化瓣膜
GB0410177D0 (en) * 2004-05-07 2004-06-09 Univ Wales Medicine Engineered tubular tissue structures
JP2007312821A (ja) 2006-05-23 2007-12-06 National Cardiovascular Center 結合組織体形成基材およびそれを用いた結合組織体の製造方法
US20140163664A1 (en) * 2006-11-21 2014-06-12 David S. Goldsmith Integrated system for the ballistic and nonballistic infixion and retrieval of implants with or without drug targeting
CN101081182A (zh) * 2007-07-05 2007-12-05 南京大学医学院附属鼓楼医院 新型生物人工肝细胞反应器
KR100932688B1 (ko) * 2007-07-06 2009-12-21 한국과학기술연구원 인공혈관용 이중막 구조의 튜브형 다공성 스캐폴드 및 그의제조방법
JP2010094476A (ja) 2008-10-15 2010-04-30 Shinkan Kogyo Kk 結合組織体形成用基材およびそれを用いた結合組織体の製造方法
CN101385870B (zh) * 2008-11-03 2011-03-02 中国人民解放军第四军医大学 一种改良去细胞组织工程瓣膜/血管支架的方法
US20130178929A1 (en) * 2011-09-09 2013-07-11 National Cerebral And Cardiovascular Center Valved stent, base material for forming valved stent, and method for producing valved stent
US20160051806A1 (en) * 2013-08-27 2016-02-25 David S. Goldsmith Ductus side-entry jackets and prosthetic disorder response systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008237896A (ja) * 2007-02-26 2008-10-09 National Cardiovascular Center 結合組織体形成基材およびそれを用いた結合組織体の製造方法
JP2012135406A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Shinkan Kogyo Kk 生体由来組織形成基材、これを用いた生体由来組織の生産方法及び生体由来組織
JP2013090696A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Shinkan Kogyo Kk 組織体の製造方法及び組織体形成用基材
JP2013240306A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Shinkan Kogyo Kk 移植用人工組織体製造のための鋳型基材
JP2014030598A (ja) * 2012-08-03 2014-02-20 Shinkan Kogyo Kk 膜状結合組織体形成用基材及びこれを用いた膜状結合組織体の生産方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3207898A4 (en) 2018-09-26
US20170319745A1 (en) 2017-11-09
US10471179B2 (en) 2019-11-12
CN107106285A (zh) 2017-08-29
WO2016076416A1 (ja) 2016-05-19
EP3207898A1 (en) 2017-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016076416A1 (ja) 結合組織体形成基材及び基材取出具
JP6010018B2 (ja) 弁付きステント、弁付きステント形成用基材、及び弁付きステントの生産方法
WO2016098877A1 (ja) 人工弁形成基材及び人工弁
JP2015039515A (ja) 人工弁、人工弁形成用基材、及び人工弁の生産方法
US20190083225A1 (en) Tissue body formation device
JP2012135406A (ja) 生体由来組織形成基材、これを用いた生体由来組織の生産方法及び生体由来組織
JP6262470B2 (ja) 結合組織体形成用基材、及び結合組織体の生産方法
WO2012067137A1 (ja) 弁付き管腔形状組織形成用基材、弁付き管腔形状組織の生産方法、及び弁付き人工血管
JP2017169778A (ja) 結合組織体形成基材
JP2016136984A (ja) 管状組織体形成基材
JP2014030598A (ja) 膜状結合組織体形成用基材及びこれを用いた膜状結合組織体の生産方法
JP5658008B2 (ja) 弁付き人工血管形成用基材、これを用いた弁付き人工血管の生産方法及び弁付き人工血管
JP6931261B1 (ja) 組織体形成装置、組織体形成方法、および結合組織体
JP2017113051A (ja) 膜状結合組織体形成用基材
JP2015039577A (ja) 人工弁、人工弁形成用基材、及び人工弁の生産方法
US20150342724A1 (en) Substrate for formation of membrane-like connective tissue and production method for membrane-like connective tissue using same
JP2023135411A (ja) 弁付きグラフト形成基材
JP2021122277A (ja) 結合組織体形成用構造集合体および結合組織体の形成方法
JP2021122747A (ja) 結合組織体形成用構造体および結合組織体の形成方法
JP5706282B2 (ja) 弁付き管腔形状組織形成用基材、管腔形状組織形成用基材、膜状組織形成用基材、弁付き管腔形状組織の生産方法、管腔形状組織の生産方法、及び膜状組織の生産方法
WO2014021073A1 (ja) 人工角膜及び人工角膜の生産方法

Legal Events

Date Code Title Description
AA64 Notification of invalidation of claim of internal priority (with term)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764

Effective date: 20170718

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170721

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191029

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200728