WO2018088451A1 - 免疫隔離膜、移植用チャンバー、および移植用デバイス - Google Patents

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Definitions

  • ⁇ 7> The immune isolation membrane according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the porous membrane has a thickness of 10 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • ⁇ 8> The immune isolation membrane according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the porous membrane has a minimum pore size of 0.02 ⁇ m to 1.5 ⁇ m.
  • ⁇ 9> The immunoisolation membrane according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the porous membrane has a minimum pore size of 0.02 ⁇ m to 1.3 ⁇ m.
  • the result of the XPS measurement of the porous membrane 3 produced in the Example is shown.
  • (1) is the surface on the side where air was applied during production, (2) is the result on the back surface, and (3) is the N / C composition ratio of the front surface X and the back surface calculated from (1) and (2).
  • the result of the XPS measurement of the porous membrane 7 produced in the Example is shown.
  • (1) is the surface on the side where air was applied during production, (2) is the result on the back surface, and (3) is the N / C composition ratio of the front surface X and the back surface calculated from (1) and (2).
  • Indicates. 6 is a graph showing the results of TOF-SIMS analysis of a porous membrane 3 and a porous membrane 7 produced in an example.
  • B / A may be 0.02 or more, preferably 0.03 or more, and more preferably 0.05 or more.
  • A is preferably 0.050 or more, and more preferably 0.080 or more.
  • A should just be 0.20 or less, it is preferable that it is 0.15 or less, and it is more preferable that it is 0.10 or less.
  • B may be 0.001 to 0.10, preferably 0.002 to 0.08, and more preferably 0.003 to 0.07.
  • the pore diameter may be measured from a photograph of the film cross section obtained by an electron microscope.
  • the porous membrane is cut with a microtome or the like, and a photograph of the cross section of the porous membrane can be obtained as a slice of a thin film whose cross section can be observed.
  • the pore diameter is compared as the average pore diameter of each section.
  • the average pore diameter of each section may be, for example, an average value of 50 holes in each section of the membrane cross-sectional view.
  • the film cross-sectional view in this case may be obtained, for example, with a width of 80 ⁇ m (a distance of 80 ⁇ m in a direction parallel to the surface).
  • the polymer examples include a thermoplastic or thermosetting polymer, and a thermoplastic polymer is preferable.
  • Specific examples of the polymer include polysulfone, cellulose acylate such as cellulose acetate, nitrocellulose, sulfonated polysulfone, polyethersulfone, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, ethylene-acetic acid.
  • a solution containing a compound containing a nitrogen atom is applied to the surface of a porous film formed by a normal polymer film forming method or a commercially available porous film so as to satisfy the formulas (I) and (II). It may be.
  • the compound containing a nitrogen atom is preferably the above-mentioned nitrogen-containing compound.
  • the temperature of the coagulation liquid may be ⁇ 10 ° C. to 80 ° C.
  • the temperature of the coagulation liquid may be ⁇ 10 ° C. to 80 ° C.
  • -Methyl-2-pyrrolidone dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide or a mixed solvent thereof may be mentioned.
  • the polymer is polyamide or the like, dimethylformamide, dimethylacetamide or a mixed solvent thereof may be mentioned, and the polymer may be cellulose acetate.
  • the like include acetone, dioxane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone, or a mixed solvent thereof. Of these, N-methyl-2-pyrrolidone is preferably used.
  • polyvinylpyrrolidone is based on the total mass of polysulfone and polyethersulfone, The content is preferably 50 to 120% by mass, and more preferably 80 to 110% by mass.
  • a porous film containing about 0.05 to 8.0% by mass of polyvinylpyrrolidone can be obtained. The amount of polyvinylpyrrolidone is reduced because polyvinylpyrrolidone is largely removed in the washing process.
  • the coagulation liquid it is preferable to use a solvent having low solubility of the polymer used.
  • solvents include water, alcohols such as methanol, ethanol and butanol; glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol; aliphatic hydrocarbons such as ether, n-hexane and n-heptane; Examples include glycerols.
  • preferable coagulating liquid include water, alcohols, or a mixture of two or more thereof. Of these, water is preferably used.
  • the biological composition may be obtained directly from a living body.
  • the biological composition when the biological composition is a cell, the biological composition may be obtained directly from a living body, such as an embryonic stem cell (ES cell), an induced pluripotent stem cell (iPS cell), Differentiated cells such as mesenchymal stem cells may be used.
  • the cell may be a progenitor cell.
  • small intestinal epithelial stem cells were derived. It may be a cell (for example, Reiko Fujimiya et al., Regenerative Medicine, Vol. 1, No. 2, pp. 63-68, 2002), which is an insulin-secreting cell incorporating a gene encoding insulin. (See, for example, HC Lee, JW Yoon, et al., Nature, Vol. 408, pages 483 to 488, 2000). Further, it may be a pancreatic islet of Langerhans (see, for example, Hiroshi Hori and Kazuto Inoue, Regenerative Medicine, Vol. 1, No. 2, pp. 69-77, 2002).
  • the immunoisolation membrane may be disposed on the entire surface that forms the inside and the outside of the transplant chamber. For example, 1 to 99%, 5 to 90%, 10 to 80%, 20 to 70 with respect to the entire surface. %, 30 to 60%, 40 to 50%, or the like.
  • the surface on which the immune isolation membrane is disposed may be one continuous portion or may be divided into two or more portions.
  • the immunoisolation membrane is not located on the entire boundary between the inside and outside of the transplant chamber, the remaining part is impervious to, for example, not allow permeation of nutrients such as oxygen, water and glucose in addition to cells etc. It may be formed of a material such as a conductive film.
  • FIG. 6 shows images of tissue stained sections including the porous membrane 7 and the porous membrane 3, respectively. As can be seen from FIG. 6, no inflammatory cells were observed in the porous membrane 7 and the porous membrane 3, and the tissue reaction was moderate. A: No inflammatory cells are observed. C: Multinucleated giant cells are observed on the surface of the membrane. The results are shown in Table 1.

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Abstract

本発明により、ポリマーを含む多孔質膜を含み、上記多孔質膜の少なくとも一方の表面において、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす免疫隔離膜；Ｂ／Ａ≦０．７　（Ｉ）、Ａ≧０．０１５　（ＩＩ）（式中、Ａは膜の表面におけるＣ元素に対するＮ元素の比率を示し、Ｂは上記膜の上記表面から３０ｎｍの深さにおけるＣ元素に対するＮ元素の比率を示す）、生物学的構成物を内包するための移植用チャンバーであって内部と外部とを形成する面の少なくとも一部に上記免疫隔離膜を有する移植用チャンバー、ならびに上記移植用チャンバーに上記生物学的構成物が内包されている移植用デバイスが提供される。本発明の免疫隔離膜は、生体親和性が高い。

Description

免疫隔離膜、移植用チャンバー、および移植用デバイス
　本発明は、免疫隔離膜に関する。本発明はまた、免疫隔離膜を有する移植用チャンバーならびに移植用デバイスに関する。
　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。

　免疫隔離膜としてはポリマー製の膜が用いられてきた。例えば、特許文献１には、インスリンの放出に適した免疫遮断性ビークルの形成に、ポリアクリロニトリル－ポリビニルクロリドコポリマー（ＰＡＮ／ＰＶＣ）、ポリスルホン等を使用できること、膜の透過性に影響を与える親水性または疎水性の添加物としてポリビニルピロリドンを用いることができることが記載されている。市販の移植可能な免疫隔離装置である、ＴｈｅｒａＣｙｔｅ（登録商標）では、免疫隔離膜にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が用いられている。
特表平６－５０７４１２号公報
　特許文献１に記載の免疫隔離膜または上記市販品における免疫隔離膜においては、合成ポリマーが用いられている。免疫隔離膜は、移植用デバイスにおいて用いられ生体内において機能させることが意図されるものであり、レシピエントに負担を与えることなく長期使用可能であることが求められる。本発明は、生体親和性が高い免疫隔離膜を提供することを課題とする。
　本発明者らが種々の合成ポリマーを用いて検討していたところ、同一ポリマーで製造された膜であっても、膜中の元素の分布により、生体親和性が異なることを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成させた。
　すなわち、本発明は以下の＜１＞～＜２０＞を提供するものである。
＜１＞ポリマーを含む多孔質膜を含み、
上記多孔質膜の少なくとも一方の表面において、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす免疫隔離膜；
　Ｂ／Ａ　≦　０．７　（Ｉ）
　Ａ　≧　０．０１５　（ＩＩ）
式中、Ａは膜の表面におけるＣ元素に対するＮ元素の比率を示し、Ｂは上記膜の上記表面から３０ｎｍの深さにおけるＣ元素に対するＮ元素の比率を示す。
＜２＞上記多孔質膜の両表面において、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす＜１＞に記載の免疫隔離膜。
＜３＞上記多孔質膜からなる＜１＞または＜２＞に記載の免疫隔離膜。
＜４＞上記多孔質膜が窒素含有化合物を上記多孔質膜の質量に対して０．０５～８．０質量％含む＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の免疫隔離膜。
＜５＞上記窒素含有化合物がポリビニルピロリドンである＜４＞に記載の免疫隔離膜。
＜６＞上記多孔質膜がポリスルホンを含む＜１＞～＜５＞のいずれかに記載の免疫隔離膜。
＜７＞上記多孔質膜の厚みが１０μｍ～２５０μｍである＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の免疫隔離膜。
＜８＞上記多孔質膜の最小孔径が０．０２μｍ～１．５μｍである＜１＞～＜７＞のいずれかに記載の免疫隔離膜。
＜９＞上記多孔質膜の最小孔径が０．０２μｍ～１．３μｍである＜１＞～＜７＞のいずれかに記載の免疫隔離膜。
＜１０＞上記多孔質膜が、孔径が最小となる層状の緻密部位を膜内に有し、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＜１＞～＜９＞のいずれかに記載の免疫隔離膜。
＜１１＞上記緻密部位の厚みが０．５μｍ～３０μｍである＜１０＞に記載の免疫隔離膜。
＜１２＞上記緻密部位が上記多孔質膜のいずれか一方の表面Ｘから上記多孔質膜の厚みの３分の１以内の距離にある＜１０＞または＜１１＞に記載の免疫隔離膜。
＜１３＞表面Ｘにおいて式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす＜１２＞に記載の免疫隔離膜。
＜１４＞生物学的構成物を内包するための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を形成する面の少なくとも一部に＜１＞～＜１３＞のいずれかに記載の免疫隔離膜を有する移植用チャンバー。
＜１５＞式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす表面が上記内部側にある＜１４＞に記載の上記移植用チャンバー。
＜１６＞生物学的構成物を内包するための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を形成する面の少なくとも一部に＜１２＞または＜１３＞に記載の免疫隔離膜を有し、
上記多孔質膜の表面Ｘが上記内部側にある上記移植用チャンバー。
＜１７＞上記生物学的構成物が細胞である＜１４＞～＜１６＞のいずれかに記載の移植用チャンバー。
＜１８＞＜１４＞～＜１７＞のいずれかに記載の移植用チャンバーに上記生物学的構成物が内包されている移植用デバイス。
＜１９＞上記生物学的構成物が生理活性物質を放出する＜１８＞に記載の移植用デバイス。
＜２０＞上記生理活性物質がインスリンである＜１９＞に記載の移植用デバイス。
　本発明により、生体親和性の高い免疫隔離膜を提供することができる。本発明の免疫隔離膜を有する移植用チャンバーに生物学的構成物を内包した移植用デバイスは、レシピエント内に移植後免疫拒絶反応を受けることなく長期の使用が可能である。
実施例で作製した多孔質膜３のＸＰＳ測定の結果を示す。（１）が製造時に空気を当てた側の表面、（２）がその裏面での結果であり、（３）は（１）、（２）から算出した表面Ｘおよび裏面のＮ／Ｃ組成比を示す。 実施例で作製した多孔質膜７のＸＰＳ測定の結果を示す。（１）が製造時に空気を当てた側の表面、（２）がその裏面での結果であり、（３）は（１）、（２）から算出した表面Ｘおよび裏面のＮ／Ｃ組成比を示す。 実施例で作製した多孔質膜３および多孔質膜７のＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析結果を示すグラフである。 実施例で作製した多孔質膜７の断面のＳＥＭ撮影写真を示す図である。 実施例で作製した多孔質膜７の厚み方向の平均孔径の分布を示すグラフである。 多孔質膜３、７の組織染色切片の画像である。
　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。
＜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。
　免疫隔離は免疫拒絶反応の防止方法である。一般的には、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、細胞性免疫応答によるものおよび液性免疫応答によるものが挙げられる。
　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。
　本発明の免疫隔離膜は、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。本発明の免疫隔離膜は、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、本発明の免疫隔離膜は、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。
　本発明の免疫隔離膜はポリマーを含む多孔質膜を含む。本発明の免疫隔離膜は多孔質膜のみからなっていてもよく、または他の層を含んでいてもよい。他の層としては、ハイドロゲル膜が挙げられる。
　本発明の免疫隔離膜は、少なくとも一方の表面が多孔質膜であることが好ましい。特に、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす多孔質膜の表面が免疫隔離膜の表面となっていることが好ましい。なお、本発明の免疫隔離膜は、輸送等のため、表面に剥離可能な保護フィルムを有していてもよく、この場合、多孔質膜は保護フィルムの内側に配置されていてもよい。
　本発明の免疫隔離膜の厚みは、特に限定されないが、１０μｍ～５００μｍであればよく、２０μｍ～３００μｍであることが好ましく、３０μｍ～２５０μｍであることがより好ましい。特に、本発明の免疫隔離膜の厚みは、１０μｍ～２００μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ～１００μｍであることが更に好ましく、１０μｍ～５０μｍであることが特に好ましい。
［多孔質膜］
（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。
　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。Ｎ元素は窒素含有化合物に由来することが好ましい。さらに、窒素含有化合物はポリビニルピロリドンであることが好ましい。
　本発明者らは、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が高くなることを見出した。多孔質膜は、特に、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす表面側において生体親和性が高い。
　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。
　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。
　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。
　多孔質膜の孔径は、０．０２μｍ～２５μｍであることが好ましく、０．２μｍ～２３μｍであることがより好ましく、０．４μｍ～２１μｍであることがさらに好ましい。なお、値は後述する区分の平均孔径として求めた場合の値であり、これより小さい孔径または大きい孔径の孔が存在していてもよい。多孔質膜の孔径は厚み方向で変化していてもよく、または変化していなくてもよい。孔径が厚み方向で変化していている場合、すなわち、多孔質膜が孔径分布を有することによっては、免疫隔離膜の寿命を向上させることができる。実質的に異なる孔径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。
　多孔質膜の厚みは、特に限定されないが、１０μｍ～２５０μｍであればよく、２０μｍ～２２０μｍであることが好ましく、３０μｍ～２００μｍであることがより好ましい。特に、多孔質膜の厚みは、１０μｍ～２００μｍであることがより好ましく、１０μｍ～１００μｍであることが更に好ましく、１０μｍ～５０μｍであることが特に好ましい。多孔質膜の厚みを１０μｍ以上とすることにより移植用チャンバーがレシピエント内で破損しない膜強度とすることができる。また、多孔質膜の厚みを２５０μｍ以下とすることでレシピエントに不快感を与えない程度の剛性の移植用チャンバーとすることができる。
　本発明の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膜内に有し、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、後述する区分または分割線の平均孔径で判断するものとする。なお、孔径は孔の直径を意味する。
　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、本発明の免疫隔離膜において、多孔質膜は孔径について膜内方向（膜表面に平行な方向）で、および孔径分布（厚み方向での孔径の差異）について全面積において、ほぼ一様の構造を有していることが好ましい。
　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を行なう場合（特に１００μｍより大きい厚みの膜の厚み方向の孔径の比較を行なう場合）、膜断面のＳＥＭ撮影写真を膜の厚み方向に分割して行なうものとする。分割数は膜の厚みから適宜選択できる。分割数は少なくとも５以上とし、例えば、２００μｍ厚の膜では後述する表面Ｘから２０分割して行う。なお、分割幅の大きさは、膜における厚み方向の幅の大きさを意味し、写真での幅大きさを意味するものではない。膜の厚み方向の孔径の比較において、孔径は、各区分の平均孔径として比較される。各区分の平均孔径は、例えば、膜断面図の各区分の５０個の孔の平均値であればよい。この場合の膜断面図は例えば８０μｍ幅（表面と平行な方向において８０μｍの距離）で得てもよい。このとき、孔が大きく、５０個測定できない区分については、その区分でとれる数だけ測定したものであればよい。また、このとき、孔が大きくその区分に収まるものでない場合は、ほかの区分にわたってその孔の大きさを計測する。
　孔径が最小となる層状の緻密部位は、上記膜断面の区分のうちで平均孔径が最小となる区分に相当する多孔質膜の層状の部位をいう。緻密部位は１つの区分に相当する部位からなっていても、２つ、３つなどの、平均孔径が最少となる区分の１．１倍以内の平均孔径を有する複数の区分に相当する部位からなっていてもよい。
　膜の厚み方向の孔径の比較は、（特に１００μｍ以下の厚みの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ってもよい。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。
　なお、膜の厚み方向の孔径の比較を分割線を用いて行っても、上記の区分を用いた場合と同様に、多孔質膜の構造を判断することができる。
　膜の厚み方向の孔径の比較を分割線を用いて行ったときの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。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、緻密部位を膜内に有することが好ましい。膜内とは膜の表面に接していないことを意味し、「緻密部位を膜内に有する」とは、緻密部位が、膜のいずれかの表面にもっとも近い区分ではないことを意味する。緻密部位を膜内に有する構造の多孔質膜を用いることによっては、同じ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、緻密部位が膜内にあることによりタンパク質の吸着が起こりにくくなってい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未満の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より好ましく、３分の１以内の距離にあることがさらに好ましく、４分の１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。表面Ｘは、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす表面であることが好ましい。
　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区分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、区分を表面から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、上記膜断面の区分のうちで平均孔径が最大となる区分のその平均孔径を多孔質膜の最大孔径とする。
　緻密部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は異方性比が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区分は膜のいずれかの表面にもっとも近い区分またはその区分に接する区分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区分においては、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区分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。
（多孔質膜の組成）
　多孔質膜はポリマーを含む。多孔質膜は本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、熱可塑性のポリマーが好ましい。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、ポリフッ化ビニリデン、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、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。
　多孔質膜はさらに窒素含有化合物を含むことが好ましい。窒素含有化合物は多孔質膜の質量に対して０．０５～８．０質量％含まれていることが好ましく、０．１～５．０質量％含まれていることがより好ましく、０．２～４．０質量％含まれていることがさらに好ましい。窒素含有化合物の例としては、ポリビニルピロリドン（本明細書において「ＰＶＰ」ということがある）、ポリプロピルアクリルアミド、キチン、キトサン、ポリアクリルアミド、ポリアミン、ポリリシンを挙げることができる。
　多孔質膜はポリマー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。多孔質膜を単一の層として１つの組成物から形成することにより、単純な手順で安価に免疫隔離膜を製造することが可能である。
（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。
　通常のポリマー膜形成方法において、膜形成用組成物中の窒素原子を含む化合物が表面に偏在するような処理を行なうことにより、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす多孔質膜を形成すればよい。通常のポリマー膜形成方法にて形成された多孔質膜、または市販の多孔質膜の表面に、窒素原子を含む化合物を含む溶液を塗布して、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たすようにしてもよい。窒素原子を含む化合物は上述の窒素含有化合物であることが好ましい。
　多孔質膜の製造には、流延法を用いることが特に好ましい。流延法において、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（孔径分布）を有する多孔質膜を作製することができる。
　流延法による多孔質膜の製造は、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。
　多孔質膜の元素分布、特にＮ元素の分布は、調温湿風中に含まれる水分濃度、調温湿風を当てる時間、凝固液の温度、浸漬時間、後述する洗浄時のジエチレングリコールの温度等、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。
　また、緻密部位の平均孔径および位置も、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、液膜の表面から膜内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。このような製膜原液を用いることにより、ポリビニルピロリドンを０．０５～８．０質量％程度含む多孔質膜が得られる。ポリビニルピロリドンの量が減っているのは、ポリビニルピロリドンは、洗浄工程で大部分が除かれるためである。
　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後さらに、水で洗浄してもよい。
　多孔質膜の製膜原液としては、ポリスルホンおよびポリビニルピロリドンをＮ－メチル－２－ピロリドンに溶解して水を加えてなる製膜原液が好ましい。
　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０４－３５１６４５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］
　本発明の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。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。
＜免疫隔離膜の用途＞
　免疫隔離膜は免疫拒絶反応の防止に用いることができる。具体的には、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ために使用することができる。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）。
［移植用チャンバー］
　本発明の免疫隔離膜は生物学的構成物を内包するための移植用チャンバーの構成部材として用いることができる。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際に生物学的構成物を内包するための容器として用いることができる。免疫隔離膜は移植用チャンバーの内部と外部とを形成する面（移植用チャンバー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を形成する面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を形成する境界の全面に配置されていないとき、残りの部分は、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などの材料で形成されていればよい。

　移植用チャンバーの形態は限定されず、袋状、バッグ状、チューブ状、マイクロカプセル状、太鼓状であればよい。例えば、太鼓状の移植用チャンバーはシリコーンリングの上下に免疫隔離膜を接着させて形成することができる。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。

　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免疫隔離膜および免疫隔離膜に該当しない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を形成する面の全面に免疫隔離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を形成する面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。
　移植用チャンバーにおいては、多孔質膜の式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす表面が上記内部側に配置されていることが好ましい。生物学的構成物に接する側に上記表面を配置することにより生物学的構成物に対する刺激を低減することができるからである。また、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。
　移植用チャンバーは、免疫隔離膜同士が対向して接合している接合部を有していてもよい。接合している免疫隔離膜の部分は特に限定されないが、免疫隔離膜の端部であることが好ましい。特に、端部同士が接合されていることが好ましい。免疫隔離膜同士は、後述の注入口などを除く外周全てが接合されていることが好ましい。例えば、移植用チャンバーは、２つの免疫隔離膜を対向させてその外周を接合した構成、または、線対称構造の１つの免疫隔離膜が２つ折りにされ、対面した外周を接合した構造であることも好ましい。接合は接着剤を利用した接着または融着等により行なうことができる。
　また、移植用チャンバーには、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てもよい。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、例えばポリエチレン、ポリウレタン、またはポリ塩化ビニルなどの熱可塑性の樹脂を含むものであればよい。
　また、移植用チャンバーは、内部の生物学的構成物等を保護するための構造補強材を有していてもよい。構造補強材は移植用チャンバーの内部、もしくは外部に設けられていてもよい。
　構造補強材はメッシュ、ネット、不織布、織物等になった金属、樹脂であればよい。
［移植用デバイス］
　移植用デバイスは、少なくとも、上記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、血液と免疫隔離膜と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。
＜多孔質膜の作製＞
［多孔質膜１～７］
　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１５質量部、塩化リチウム２質量部、水１．２質量部をＮ－メチル－２－ピロリドン６６．８質量部に溶解して製膜用混合物を得た。この混合物を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℃、絶対湿度７．８ｇ／ｋｇ空気に調節した空気を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を剥離して多孔質膜を得た。凝固液の温度は２５℃とした。
　その後、２ｍ／secで、ジエチレングリコール浴に１２０秒間つけ、その後純水でよく洗浄した。ジエチレングリコール浴の温度を４℃から１２０℃までの範囲で変更することにより、表１に示す構造をそれぞれ有する多孔質膜１～７を得た。それぞれの膜の乾燥後の厚みは１９５～２０５μｍであった。
［多孔質膜１１］
　ジエチレングリコール浴（４℃）に浸す時の速度を４ｍ／ｓｅｃとし、６０秒間漬けた以外は、多孔質膜１の製造と同様の手順で多孔質膜１１を得た。膜の乾燥後の厚みは２００μｍであった。
［多孔質膜１２］
　多孔質膜１をジエチレングリコール浴（室温）につけ、超音波洗浄を一昼夜行い、その後純水でよく洗浄して多孔質膜１２を得た。膜の乾燥後の厚みは２００μｍであった。
［多孔質膜８］
　アドバンテック社製ＰＴＦＥフィルタ（０．８μｍ，　Ｔ０８０Ａ０４７Ａ）を１０ｃｍ角のアルミ板上に貼り付けた。このフィルタ上に０．５％ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ４０　ＳＩＧＭＡ－ＡＬＤＲＩＣＨ）水溶液を３ｍＬ滴下し１０００ｒｐｍで６０ｓｅｃ間スピンコートした。その後、乾燥させて、多孔質膜８を得た。膜の乾燥後の厚みは３６μｍであった。
［多孔質膜１３］
　アドバンテック社製ＰＴＦＥフィルタ（０．８μｍ，　Ｔ０８０Ａ０４７Ａ）をそのまま使用した。
＜多孔質膜の構造解析＞
（厚み方向の元素分布の分析方法）
　得られた多孔質膜の両表面から、以下の条件で多孔質膜の厚み方向のＸＰＳ測定を行った。
装置：Ｕｌｖａｃ－ＰＨＩ製Ｖｅｒｓａ　ＰｒｏｂｅＩＩ型
Ｘ線源：単色化Ａｌ－Ｋα線（２５Ｗ，ビーム径１００μｍ）
Ｘ線照射範囲３００×３００μｍ２
光電子取り出し角：４５°
スパッタ条件：Ａｒ－ＧＣＩＢ（１０ｋＶ）を使用、スパッタ領域２ｍｍ角（ポリスチレン（ＰＳ）のスパッタレートは６０ｎｍ／ｍｉｎ）。
　多孔質膜３および多孔質膜７、それぞれで得られた、製造時に空気を当てた側の表面の結果（１）、その裏面（製造時のＰＥＴ側）の結果（２）、ならびに、これらの結果から計算した上記表面および裏面のＮ／Ｃ組成比（３）を図１および図２に示す。
　いずれの例においてもＮ元素がスパッタ時間０．１秒で半減していることがわかる。なお、本結果においては、スパッタレートより、スパッタ時間０．５秒が深さ３０ｎｍに対応する。
　ＸＰＳ測定の結果を用いて、多孔質膜の製造時に空気を当てた側またはＰＶＰをスピンコートした側の表面におけるＣ元素に対するＮ元素の比率（Ａ値）をスパッタ開始時の値から求めた。また、多孔質膜の同じ表面から３０ｎｍの深さ（スパッタ時間０．５秒）におけるＣ元素に対するＮ元素の比率（Ｂ値）を求め、Ｂ／Ａ値を算出した。Ａ値、Ｂ値、Ｂ／Ａ値を表１に示す。
（表面のＰＶＰの分析方法）
　得られた多孔質膜の表面について、ＩＯＮ－ＴＯＦ社製ＴＯＦ－ＳＩＭＳ　Ｖを用いてＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析を行った。Ｂｉ３＋イオンガンを使用し、Ｂｕｎｃｈｉｎｇ　ｍｏｄｅ（高質量分解能）で分析を行った。測定領域は２００μｍ角、面分解能は１２８×１２８ｐｉｘｅｌ、積算回数は３２回とした。
　多孔質膜３および多孔質膜７において、Ｃ４Ｈ６ＮＯ－（質量８４）およびＳＯ２ －（質量６４）を測定した結果のグラフを図３に示す。
（バルク中のＰＶＰ量の定量）
　得られた多孔質膜約１５ｍｇを秤量し、ＤＭＦ－ｄ７溶液０．５ｍＬ（ＤＭＦはＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、内部標準：約２０００ｐｐｍジクロロメタン）に溶解して測定サンプルとした。ＰＶＰの５０μｇ、３００μｇ、および３０００μｇを秤量し、ＤＭＦ－ｄ７溶液０．５ｍＬ（内部標準：約２０００ｐｐｍジクロロメタン）に溶解して検量線サンプルとした。
　測定機器は、Ｂｒｕｋｅｒ　Ｂｉｏｓｐｉｎ社製ＡＶＡＮＣＥ６００を用い、パルスプログラムはｚｇ３０、測定待ち時間は２秒、積算回数は０．３ｋとした。
（孔径分布）
　得られた各多孔質膜にメタノールを含浸させ、液体窒素中で凍結させた。凍結させた多孔質膜からミクロトーム（Ｌｅｉｃａ社製　ＥＭ　ＵＣ６）で断面観察用の切片を切り出し、ＳＥＭ撮影（日立ハイテクノロジーズ社製ＳＵ８０３０型ＦＥ－ＳＥＭ）を行なった。ＳＥＭ撮影は３０００倍で行った。多孔質膜７の断面の写真を図４に示す。図４において、上側が製造時に空気を当てた側であり、下側が製造時のＰＥＴフィルム側である。それぞれの多孔質膜の断面のＳＥＭ撮影写真を上側から厚み方向に２０分割し、得られた各区分の孔をデジタイザーでなぞり、各区分の５０個の孔の平均孔径を求めた。ただし孔が大きく、５０個測定できない区分については、その区分でとれる数だけ測定した。求めた各区分の平均孔径を、一方の表面から他方の表面まで順番にプロットし、膜の厚み方向の平均孔径の分布を求めた。多孔質膜７の測定の結果を図５に示す。平均孔径が最小の区分を緻密部位とし、この部位の平均孔径をＡＳＴＭ　Ｆ３１６－８０法により測定した。測定値を表１に示す。
＜多孔質膜の評価＞
（インスリン透過性）
　縦２．０ｃｍ、横１．０ｃｍ、高さ２．０ｃｍの大きさを持つ塩化ビニル製の容器の１つの壁面の中心に直径１．０ｃｍの穴を空け、穴の周りをタイガースポリマー製　シリコーンシート（５０°、厚み１ｍｍ）で覆った。シリコーンシートを塞ぐように１．５ｃｍ×２．０ｃｍにカットした多孔質膜をのせ、同様の容器とシリコーンシートをもう一つ用意し穴を合わせる形でクリップで固定した。
　片側の容器（供給側）に０．１単位のインスリン（和光純薬工業、インスリンHumaneレコンビナント、097-06474）を含む培地（膵島培養用メディウム、コスモバイオ、ＰＮＩＭ３）を４．０ｍＬ入れ、もう一方（透過側）にはインスリンを含まない同様の培地を４．０ｍＬ入れた。なお、多孔質膜の表面Ｘを表１に記載のように供給側または透過側のいずれかとした。２４０分後に供給側、透過側の培地を採取し、Ｉｎｓｕｌｉｎ　ＥＬＩＳＡ（ＡＬＰＣＯ製８０－ＩＮＳＲＴ－Ｅ０１）でインスリン量を定量し、以下の基準で評価した。結果を表１に示す。
２４０分後に透過側のインスリン濃度が供給側の９５％以上・・・ＡＡ
２４０分後に透過側のインスリン濃度が供給側の７０％以上・・・Ａ
２４０分後に透過側のインスリン濃度が供給側の４５％以上・・・Ｂ
２４０分後に透過側のインスリン濃度が供給側の４５％未満・・・Ｃ
（細胞刺激性）
　上記で作製した多孔質膜について生体で炎症反応を引き起こすか否かを以下の手順で確認し、多孔質膜の細胞刺激性（生体親和性）を以下のように評価した。
　ＳＤラット(Sprague-Dawley rat)の背部皮下に２ｃｍ四方の多孔質膜を埋植し縫合した。1週間飼育後に同部位を切除し、ＨＥ（ヘマトキシリン・エオシン）組織染色切片を作製し、多孔質膜を埋植した部位の断面を撮影した。図６に多孔質膜７および多孔質膜３を含むの組織染色切片の画像をそれぞれ示す。図６からわかるように、多孔質膜７および多孔質膜３では炎症細胞は認められず組織反応は緩和であった。
　Ａ：炎症細胞は認められない。
　Ｃ：膜の表面に多核巨細胞が認められる。
　結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
１　多孔質膜

Claims (20)

  1. ポリマーを含む多孔質膜を含み、
    前記多孔質膜の少なくとも一方の表面において、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす免疫隔離膜；
    　Ｂ／Ａ　≦　０．７　（Ｉ）
    　Ａ　≧　０．０１５　（ＩＩ）
    式中、Ａは膜の表面におけるＣ元素に対するＮ元素の比率を示し、Ｂは前記膜の前記表面から３０ｎｍの深さにおけるＣ元素に対するＮ元素の比率を示す。
  2. 前記多孔質膜の両表面において、式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす請求項１に記載の免疫隔離膜。
  3. 前記多孔質膜からなる請求項１または２に記載の免疫隔離膜。
  4. 前記多孔質膜が窒素含有化合物を前記多孔質膜の質量に対して０．０５～８．０質量％含む請求項１～３のいずれか一項に記載の免疫隔離膜。
  5. 前記窒素含有化合物がポリビニルピロリドンである請求項４に記載の免疫隔離膜。
  6. 前記多孔質膜がポリスルホンを含む請求項１～５のいずれか一項に記載の免疫隔離膜。
  7. 前記多孔質膜の厚みが１０μｍ～２５０μｍである請求項１～６のいずれか一項に記載の免疫隔離膜。
  8. 前記多孔質膜の最小孔径が０．０２μｍ～１．５μｍである請求項１～７のいずれか一項に記載の免疫隔離膜。
  9. 前記多孔質膜の最小孔径が０．０２μｍ～１．３μｍである請求項１～７のいずれか一項に記載の免疫隔離膜。
  10. 前記多孔質膜が、孔径が最小となる層状の緻密部位を膜内に有し、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いる請求項１～９のいずれか一項に記載の免疫隔離膜。
  11. 前記緻密部位の厚みが０．５μｍ～３０μｍである請求項１０に記載の免疫隔離膜。
  12. 前記緻密部位が前記多孔質膜のいずれか一方の表面Ｘから前記多孔質膜の厚みの３分の１以内の距離にある請求項１０または１１に記載の免疫隔離膜。
  13. 表面Ｘにおいて式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす請求項１２に記載の免疫隔離膜。
  14. 生物学的構成物を内包するための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を形成する面の少なくとも一部に請求項１～１３のいずれか一項に記載の免疫隔離膜を有する移植用チャンバー。
  15. 式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす表面が前記内部側にある請求項１４に記載の前記移植用チャンバー。
  16. 生物学的構成物を内包するための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を形成する面の少なくとも一部に請求項１２または１３に記載の免疫隔離膜を有し、
    前記多孔質膜の表面Ｘが前記内部側にある前記移植用チャンバー。
  17. 前記生物学的構成物が細胞である請求項１４～１６のいずれか一項に記載の移植用チャンバー。
  18. 請求項１４～１７のいずれか一項に記載の移植用チャンバーに前記生物学的構成物が内包されている移植用デバイス。
  19. 前記生物学的構成物が生理活性物質を放出する請求項１８に記載の移植用デバイス。
  20. 前記生理活性物質がインスリンである請求項１９に記載の移植用デバイス。
     
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