WO2020203675A1

WO2020203675A1 - 生体用移送装置

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Publication number: WO2020203675A1
Application number: PCT/JP2020/013760
Authority: WO
Inventors: 慶一今井; 佳菜吉原
Original assignee: 凸版印刷株式会社
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2020-10-08
Also published as: CN113631215A; EP3950041A4; US20210346607A1; EP3950041A1; JP2020162981A; JP6828763B2

Abstract

生体用移送装置は、生体内に対象物を配置するために用いられる。生体用移送装置は、１つの方向に沿って延びる筒状の針状部と、針状部の内側に位置する押出部とを備える。針状部は、当該針状部の先端部の開口から対象物を内部に取り込むように構成されている。押出部は、針状部の内部から開口に向けて針状部に対して相対的に移動可能に構成されている。

Description

生体用移送装置

　本開示は、生体内への対象物の移送に用いられる生体用移送装置に関する。

　生体から採取した細胞の培養に基づき得られた移植物を、生体の皮内や皮下へ移植する技術が開発されている。例えば、毛を作り出す器官である毛包の形成に寄与する細胞群を精製し、この細胞群を皮内へ移植することによって、毛髪を再生させることが試みられている。

　毛包は、上皮系細胞と間葉系細胞との相互作用により形成される。毛髪の良好な再生のためには、移植された細胞群から、正常な組織構造を有して周期的な毛髪の形成能力を有する毛包が生じることが望ましい。そこで、こうした毛包を形成可能な細胞群の製造方法について、様々な研究開発が行われている（例えば、特許文献１～３参照）。

国際公開第２０１７／０７３６２５号国際公開第２０１２／１０８０６９号特開２００８－２９３３１号公報

　移植物の円滑な移植のためには、培養容器等の容器に入れられている移植物を、生体内へ円滑に移動できることが望ましい。生体の皮膚や臓器等の組織内では細胞が密に詰まっているため、移植物の配置に際して移植物が組織から受ける圧力が大きい。そのため、生体内への細胞の配置を補助する装置の開発が望まれている。
　なお、こうした課題は、細胞に限らず薬剤等の固形物を移送して当該固形物を生体の組織内に配置する場合にも共通する。

　本開示は、生体内への対象物の円滑な配置を可能とした生体用移送装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決する生体用移送装置は、生体内に対象物を配置するための生体用移送装置であって、１つの方向に沿って延びる筒状の針状部であって、当該針状部の先端部の開口から前記対象物を内部に取り込むように構成された前記針状部と、前記針状部の内側に位置し、前記針状部の内部から前記開口に向けて前記針状部に対して相対的に移動可能に構成された押出部と、を備える。

　上記構成によれば、押出部が針状部に対して相対的に移動することによって、針状部の内部に収容されている対象物は、押出部に支持されつつ針状部の開口から出る。したがって、液体の流れのみによって対象物が針状部から出る場合と比較して、対象物が針状部の内部から生体の組織内へ出やすい。したがって、対象物を対象領域に円滑に配置することができる。

　本開示によれば、生体内へ対象物を円滑に配置することができる。

生体用移送装置としての細胞移植装置の第１実施形態について、細胞移植装置の全体構成を示す図。第１実施形態の細胞移植装置について、針状部および押出部の断面構造を示す図。第１実施形態の細胞移植装置の全体構成の例を示す図。第１実施形態の細胞移植装置について、複数の針状部を備える細胞移植装置の断面構造を示す図。第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における細胞移植装置と移植物を保持するトレイとの配置を示す図。第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の保持工程を示す図。第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の収容工程を示す図。第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における針状部を移植部位に刺す工程を示す図。第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の配置工程を示す図。第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における細胞移植装置と移植物を保持するトレイとの配置の他の例を示す図。第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の保持工程の他の例を示す図。第１実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の収容工程の他の例を示す図。生体用移送装置としての細胞移植装置の第２実施形態について、針状部および押出部の断面構造を示す図。第２実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の収容工程を示す図。第２実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における針状部を移植部位に刺す工程を示す図。第２実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の配置工程を示す図。生体用移送装置としての細胞移植装置の第３実施形態について、針状部および押出部の断面構造を示す図。第３実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の収容工程を示す図。第３実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における針状部を移植部位に刺す工程を示す図。第３実施形態の細胞移植装置を用いた移植方法における移植物の配置工程を示す図。

　（第１実施形態）
　図１～図１２を参照して、生体用移送装置の第１実施形態を説明する。本実施形態の生体用移送装置は、細胞の移植に用いられる細胞移植装置に具体化される。

　［移植対象］
　本実施形態の細胞移植装置は、生体内へ移植物を移植するために用いられる。移植の対象領域は、皮内および皮下の少なくとも一方、あるいは、臓器等の組織内である。移植物は、細胞群を含む。この移植される対象である細胞群について説明する。

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

　移植対象の細胞群は、対象領域に配置されることによって、生体における組織形成に作用する能力を有する。こうした細胞群の一例は、幹細胞性を有する細胞を含んだ細胞凝集体である。細胞群は、例えば、皮内または皮下に配置されることにより、発毛または育毛に寄与する。具体的には、細胞群は、毛包器官として機能する能力、毛包器官へ分化する能力、毛包器官の形成を誘導もしくは促進する能力、あるいは、毛包における毛の形成を誘導もしくは促進する能力等を有する。また、細胞群は、色素細胞もしくは色素細胞に分化する幹細胞等のように、毛色の制御に寄与する細胞を含んでいてもよい。また、細胞群は、血管系細胞を含んでいてもよい。

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

　毛包原基は、例えば、毛乳頭等の間葉組織に由来する間葉系細胞と、バルジ領域や毛球基部等に位置する上皮組織に由来する上皮系細胞とを、所定の条件で混合培養することによって形成される。ただし、毛包原基の製造方法は上述の例に限定されない。また、毛包原基の製造に用いられる間葉系細胞と上皮系細胞との由来も限定されず、これらの細胞は、毛包器官由来の細胞であってもよいし、毛包器官とは異なる器官由来の細胞であってもよいし、多能性幹細胞から誘導された細胞であってもよい。
　なお、移植物は、細胞群とともに、細胞群の移植を補助する部材を含んでいてもよい。

　［細胞移植装置］
　図１が示すように、細胞移植装置１００は、１つの方向に沿って延びる針状部１０と、針状部１０の内側に位置する押出部２０と、針状部１０と押出部２０とを相対的に動かすための構造を含む位置変更部３０とを備えている。

　まず、針状部１０および押出部２０の詳細な構成を説明する。図２が示すように、針状部１０は、筒状を有する。押出部２０は、針状部１０の内側に位置する筒状の内筒部２１を備えている。針状部１０は、その先端部が、生体における移植の対象の部位を刺すことの可能な形状を有していれば、その他の形状は特に限定されない。例えば、針状部１０は、円筒状に延び、針状部１０の先端部は、円筒をその延びる方向に対して斜めに切断した形状を有し、尖っている。

　内筒部２１は、針状部１０の内側で、針状部１０の延びる方向に沿って延びる。内筒部２１は、筒状であれば、その他の形状は特に限定されない。例えば、針状部１０が円筒状に延びる場合、内筒部２１も円筒状に延びていればよい。内筒部２１の先端部の端面は、内筒部２１の延びる方向と直交する平面であることが好ましい。針状部１０および内筒部２１は、金属や樹脂から構成される。

　内筒部２１は、針状部１０に対して相対的に、内筒部２１および針状部１０の延びる方向に沿って移動可能に構成されている。詳細には、内筒部２１の先端部が、針状部１０の先端部の開口１１から突き出ずに針状部１０の内部に位置する第１状態と、内筒部２１の先端部が、開口１１から突き出て針状部１０の外部に出ている第２状態との間で、針状部１０に対する内筒部２１の位置が変更可能に構成されている。

　また、内筒部２１に接続された機構の作動によって、内筒部２１内が吸引可能とされている。なお、位置変更部３０が、内筒部２１内を吸引する機能を兼ね備えていてもよい。また、内筒部２１内の吸引に加えて、空気圧による内筒部２１内への加圧が可能であってもよい。

　内筒部２１は、内筒部２１内の吸引に基づき移植物を引き寄せ、内筒部２１の先端に移植物を保持する。内筒部２１の内径は、移植物の全体が内筒部２１の内側に入り込まない程度の大きさを有する。一方で、内筒部２１の内径は、移植物を引き寄せるために十分な吸引力を発揮できる程度に大きいことが好ましい。針状部１０の内周面と内筒部２１の外周面との間には、針状部１０に沿って内筒部２１が動くことが可能な程度の隙間が空いていればよい。

　例えば、移植物が、発毛または育毛に寄与する細胞群であって、細胞凝集体等の細胞の集合体である場合、この細胞群を球体に近似したときの当該球体の直径、すなわち、細胞群に外接する最小の球の直径は、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の程度である。

　この場合、内筒部２１の内径ｄｉ２は、例えば、０．０５ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の範囲から選択され、針状部１０の内径ｄｉ１は、例えば、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲から選択される。

　一例としては、移植物である細胞群の上記近似直径が０．１ｍｍから０．２ｍｍ程度である場合、内筒部２１の内径ｄｉ２が０．１ｍｍ、内筒部２１の外径ｄｏ２が０．２ｍｍ、針状部１０の内径ｄｉ１が０．２２ｍｍ、針状部１０の外径ｄｏ１が０．４ｍｍとされる。この場合、針状部１０としては、２７Ｇの注射針が用いられればよい。

　他の例としては、移植物である細胞群の上記近似直径が０．２ｍｍから０．３ｍｍ程度である場合、内筒部２１の内径ｄｉ２が０．１７ｍｍ、内筒部２１の外径ｄｏ２が０．３６ｍｍ、針状部１０の内径ｄｉ１が０．４ｍｍ、針状部１０の外径ｄｏ１が０．５ｍｍとされる。この場合、針状部１０としては、２５Ｇの注射針が用いられればよい。

　図３は、上記針状部１０に対する内筒部２１の移動を可能とする位置変更部３０を備えた細胞移植装置１００の例を示す。細胞移植装置１００は、２つの注射器が重ねられた構造を有する。外側の注射筒である第１注射筒３１の先端部に針状部１０の基端部が接続され、第１注射筒３１の内側に挿入されている注射筒である第２注射筒３２の先端部に内筒部２１の基端部が接続されている。内筒部２１は、第１注射筒３１の内部から、針状部１０の内部へ延びている。

　第２注射筒３２は、第１注射筒３１に対する押子として機能する。第１注射筒３１内で第２注射筒３２が針状部１０の延びる方向に動かされることによって、針状部１０に対する内筒部２１の位置が変更される。

　また、第２注射筒３２の内側には、第２注射筒３２に対する押子として機能する押子３３が挿入されている。第２注射筒３２内で、針状部１０の延びる方向に押子３３が引かれることによって、内筒部２１内が吸引され、上記押子３３が押されることによって、内筒部２１内が加圧される。

　上記構成においては、第１注射筒３１、第２注射筒３２、および、押子３３が、位置変更部３０を構成する。当該位置変更部３０は、内筒部２１に対する吸引および加圧を行う機能も有している。

　なお、針状部１０に対する内筒部２１の移動が可能であれば、位置変更部３０の構成は上記に限られない。針状部１０に対する内筒部２１の移動は、手動で行われてもよいし、モーター等を利用した電動により行われてもよい。また、内筒部２１に対する吸引や加圧は、内筒部２１に接続されたコンプレッサー等の機器の駆動によって行われてもよい。

　細胞移植装置１００が備える針状部１０の数は特に限定されず、細胞移植装置１００は、図１および図３が示すように単一の針状部１０を備えていてもよいし、図４が示すように複数の針状部１０を備えていてもよい。細胞移植装置１００が複数の針状部１０を備える場合、複数の針状部１０の配置は特に限定されず、複数の針状部１０は規則的に並んでいてもよいし、不規則に並んでいてもよい。

　細胞移植装置１００が複数の針状部１０を備える場合、針状部１０ごとに独立して針状部１０に対する内筒部２１の移動が可能であってもよいし、複数の針状部１０において、針状部１０に対する内筒部２１の移動が一括して行われてもよい。また、内筒部２１に対する吸引は、内筒部２１ごとに独立して行われてもよいし、複数の内筒部２１に対して一括して行われてもよい。

　［移植方法］
　第１実施形態の細胞移植装置１００を用いた移植物の移植方法を説明する。
　図５が示すように、移植前において、移植物Ｃｇは、培養容器等のトレイ５０に保護液Ｐｌと共に保持されている。例えば、図５が示すように、移植物Ｃｇは、トレイ５０が有する凹部５１に入れられている。そして、トレイ５０内において、凹部５１の内部と凹部５１上の領域の全体とに、保護液Ｐｌが入れられている。トレイ５０における移植物Ｃｇと保護液Ｐｌとの保持方式は、凹部５１を含むトレイ５０内の全域に保護液Ｐｌが保持され、凹部５１に移植物Ｃｇが保持される方式に限らず、例えば、トレイ５０が有する平面上に移植物Ｃｇと保護液Ｐｌとが配置されていてもよい。

　保護液Ｐｌは、細胞の生存を阻害し難い液体であればよく、また、生体に注入された場合に生体に与える影響の小さい液体であることが好ましい。例えば、保護液Ｐｌは、生理食塩水、ワセリンや化粧水等の皮膚を保護する液体、あるいは、これらの液体の混合物である。保護液Ｐｌは、栄養成分等の添加成分を含んでいてもよい。また、トレイ５０が培養容器であって、移植物Ｃｇがトレイ５０にて培養される場合、保護液Ｐｌは、細胞の培養のための培地であってもよいし、培地から交換された液体であってもよい。移植物Ｃｇと保護液Ｐｌとを含む液状体は、低粘度の流体、あるいは、高粘度の流体であり得る。

　針状部１０への移植物Ｃｇの取り込みに際して、細胞移植装置１００は、内筒部２１の先端部が、針状部１０の先端部の開口１１から突き出た状態とされる。そして、保護液Ｐｌ中の移植物Ｃｇに、内筒部２１の先端部が近づけられ、内筒部２１内が吸引される。これにより、図６が示すように、移植物Ｃｇが内筒部２１の先端部に引き寄せられ、移植物Ｃｇが内筒部２１の先端部に保持される。その後、図７が示すように、針状部１０に対して内筒部２１が動かされることによって、内筒部２１の先端部が針状部１０の内部に引き込まれ、これに伴って、移植物Ｃｇも針状部１０の内部に収容される。移植物Ｃｇは保護液Ｐｌと共に取り込まれ、針状部１０の内部において、移植物Ｃｇの周囲には、保護液Ｐｌが位置することが好ましい。

　移植物Ｃｇを針状部１０に収容した細胞移植装置１００が、生体の例えば皮膚Ｓｋである移植部位まで運ばれ、図８が示すように、移植部位に針状部１０が刺される。このとき、移植物Ｃｇおよび内筒部２１の先端部は、針状部１０の内部に収容されているため、細胞移植装置１００の先端には、針状部１０の先端部が位置する。針状部１０の先端部は生体に刺さりやすい形状を有しているため、細胞移植装置１００は移植部位に円滑に進入できる。

　針状部１０の先端部が移植の対象領域まで進入すると、図９が示すように、内筒部２１に対して針状部１０が引かれる。すなわち、内筒部２１およびその先端部に保持された移植物Ｃｇの位置は変わらずに、針状部１０が移植部位から抜かれる方向に後退させられる。これにより、針状部１０の開口１１から移植物Ｃｇと内筒部２１の先端部とが突き出て、結果として、移植部位の内部において、針状部１０の先端部が位置していた空間に、移植物Ｃｇと内筒部２１の先端部とが配置される。移植物Ｃｇと周囲の組織との接触等に起因して移植物Ｃｇの保持が解除され、移植物Ｃｇが内筒部２１の先端部から離れて移植の対象領域に配置される。なお、移植物Ｃｇの保持の解除を補助するために、内筒部２１内が加圧されてもよい。その後、針状部１０および内筒部２１は、移植部位から引き抜かれる。

　以上により、移植物Ｃｇの対象領域への移植が完了する。細胞移植装置１００を用いた上記移植方法によれば、移植物Ｃｇをトレイ５０から取り出して移植の対象領域へ配置するまでを１つの装置によって連続して行うことができるため、細胞の円滑な移植が可能である。

　そして、内筒部２１が、内筒部２１の先端部が針状部１０の開口１１から突き出るように、針状部１０に対して移動可能であるため、移植物Ｃｇは、内筒部２１の先端部に支持されつつ、針状部１０の外に出て、対象領域へ配置される。例えば、保護液Ｐｌ等の液体の流れのみによって移植物Ｃｇを対象領域に配置しようとする場合、生体の組織内では細胞が密に詰まっていて液体の浸透速度が遅いため、針状部１０から移植物Ｃｇが流れ出にくい。これに対し、本実施形態では、移植物Ｃｇが、内筒部２１という構造物の先端部に支持されつつ針状部１０と内筒部２１との相対移動によって針状部１０の外に出るため、移植物Ｃｇが針状部１０の外に出やすい。それゆえ、移植物Ｃｇを対象領域に円滑に配置することができる。

　特に、針状部１０の先端から基端に向かう方向に沿って、内筒部２１に対して針状部１０が引かれることによって、内筒部２１の先端部が針状部１０の開口１１から突き出るため、針状部１０の先端部が位置していた空間に移植物Ｃｇを配置することができる。すなわち、移植物Ｃｇの配置のための空間が、針状部１０の先端部によって予め形成されるため、移植物Ｃｇの配置に際して、移植物Ｃｇが組織から受ける圧力の大きさを低減できる。

　また、液体の流れのみによって移植物Ｃｇを対象領域に配置することと比較して、移植部位の表面に沿った方向および深さ方向において、移植物Ｃｇの配置位置を制御しやすい。すなわち、内筒部２１の先端部の位置に追従した位置に移植物Ｃｇが配置されるため、内筒部２１の先端部の位置の制御によって、移植物Ｃｇの配置位置を的確に制御することができる。具体的には、内筒部２１に対して針状部１０が引かれることによって、移植物Ｃｇが対象領域に配置される場合、針状部１０および内筒部２１の先端部の配置位置の制御、すなわち、針状部１０を刺す位置や深さの制御と内筒部２１の先端部の位置や深さの制御とによって、移植物Ｃｇの配置位置を制御することができる。

　また、針状部１０への移植物Ｃｇの取り込みに際しては、内筒部２１内の吸引によって、内筒部２１の先端部に移植物Ｃｇが保持される。したがって、針状部１０の内部に移植物Ｃｇが収容されている間、および、針状部１０から移植物Ｃｇが出るときに、移植物Ｃｇが内筒部２１の先端部に好適に支持され続ける。それゆえ、移植物Ｃｇを針状部１０から出して対象領域へ配置することを、針状部１０に対する内筒部２１の相対移動によって的確に実現できる。

　また、針状部１０への移植物Ｃｇの取り込みに際しては、内筒部２１の先端部が針状部１０の開口１１から突き出た状態で、内筒部２１の先端部に移植物Ｃｇが保持される。したがって、針状部１０の内部で内筒部２１の先端部に移植物Ｃｇが保持されることと比較して、移植物Ｃｇの保持に際して、内筒部２１の先端部をトレイ５０内の移植物Ｃｇにより近づけることができる。それゆえ、移植物Ｃｇの保持を円滑に行うことができる。

　なお、図８および図９においては、移植部位の表面に対して傾斜した方向に針状部１０が移植部位に進入する例を図示したが、針状部１０は、移植部位の表面に対して直交する方向に移植部位に進入してもよい。

　また、図１０が示すように、トレイ５０において、保護液Ｐｌは、凹部５１の内部にのみ保持されていてもよい。この場合も、保護液Ｐｌ中の移植物Ｃｇに近づけられた内筒部２１内が吸引されることにより、図１１が示すように、移植物Ｃｇが内筒部２１の先端部に保持される。その後、図１２が示すように、針状部１０の内部へ内筒部２１が動かされることによって、移植物Ｃｇが針状部１０の内部に収容される。

　また、内筒部２１の先端部が針状部１０の内部に位置する状態で、移植物Ｃｇの取り込みが行われてもよい。すなわち、内筒部２１の先端部が針状部１０の内部に位置する状態で、内筒部２１内が吸引され、その結果、移植物Ｃｇが針状部１０の内部に引き込まれて内筒部２１の先端部に保持される。この場合、内筒部２１に代えて、針状部１０内を吸引するように針状部１０に吸引機構が接続されていてもよい。そして、針状部１０内が吸引されることによって、針状部１０と内筒部２１との間の隙間が吸引され、これによって、針状部１０の内部に移植物Ｃｇが引き込まれてもよい。また、移植物Ｃｇが針状部１０の内部に収容されているときに、内筒部２１の内部には、保護液Ｐｌが存在してもよいし、存在しなくてもよい。内筒部２１の内部に保護液Ｐｌが入るか否かは、例えば、針状部１０と内筒部２１とのいずれを吸引するか等によって調整することができる。

　以上説明したように、第１実施形態の生体用移送装置によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
　（１）押出部２０が針状部１０の開口１１に向けて相対的に移動することによって、針状部１０の内部に収容されている移植物Ｃｇが、押出部２０に支持されつつ針状部１０の開口１１から出る。そのため、液体の流れのみによって移植物Ｃｇが針状部１０から出る場合と比較して、移植物Ｃｇが針状部１０の内部から組織内へ出やすい。したがって、移植物Ｃｇを対象領域に円滑に配置することができる。

　（２）針状部１０の先端から基端に向かう方向に沿って、押出部２０に対して針状部１０が引かれることによって、押出部２０の先端部が針状部１０よりも突き出るため、針状部１０の先端部が位置していた空間に移植物Ｃｇを配置することができる。したがって、移植物Ｃｇの配置に際して、移植物Ｃｇが組織から受ける圧力の大きさを低減できる。

　（３）押出部２０の先端部の位置に追従した位置に移植物Ｃｇが配置されるため、液体の流れのみによって移植物Ｃｇを対象領域に配置することと比較して、押出部２０の先端部の位置の制御を通じて、移植物Ｃｇの配置位置を制御しやすい。

　（４）押出部２０が内筒部２１を備え、押出部２０は、内筒部２１の先端部が針状部１０の内部に位置した第１状態と、内筒部２１の先端部が針状部１０の開口１１から突き出た第２状態との間で、針状部１０に対して相対的に移動可能に構成されている。こうした構成によれば、内筒部２１の先端部が針状部１０の開口１１から突き出る位置まで、押出部２０が針状部１０に対して相対的に移動するため、移植物Ｃｇは、針状部１０の外部に完全に出るまで、押出部２０に支持される。したがって、移植物Ｃｇをより円滑に対象領域に配置することができる。

　（５）内筒部２１が、内筒部２１内を吸引する機構に接続され、当該吸引によって内筒部２１の先端部に移植物Ｃｇを保持可能に構成されている。こうした構成によれば、内筒部２１の先端部に移植物Ｃｇが保持されるため、移植物Ｃｇが針状部１０の内部に収容されている間から対象領域に配置されるまで、押出部２０による移植物Ｃｇの支持が的確に維持される。それゆえ、針状部１０に対する押出部２０の相対移動によって、移植物Ｃｇを対象領域に的確に配置することができる。

　（６）針状部１０への移植物Ｃｇの取り込みに際して、内筒部２１の先端部が針状部１０の開口１１から突き出た状態で、内筒部２１の先端部に移植物Ｃｇが保持される。したがって、針状部１０の内部で内筒部２１の先端部に移植物Ｃｇが保持されることと比較して、移植物Ｃｇの保持に際して、内筒部２１の先端部をトレイ５０内の移植物Ｃｇにより近づけることができる。それゆえ、移植物Ｃｇの保持を円滑に行うことができる。

　（７）細胞移植装置１００が、先端部に針状部１０が接続された第１注射筒３１と、先端部に押出部２０が接続された第２注射筒３２とを備え、第１注射筒３１の内側に第２注射筒３２が挿入されていれば、針状部１０に対して相対的に移動可能な押出部２０を備える細胞移植装置１００が、簡易な構成で的確に実現できる。

　（８）移植物Ｃｇが細胞凝集体であって、針状部１０が、針状部１０の内部に当該細胞凝集体を含む液状体を取り込むように構成されていれば、細胞凝集体を移植する際に、細胞凝集体を移植の対象領域に円滑に配置することができる。

　（第２実施形態）
　図１３～図１６を参照して、生体用移送装置の第２実施形態を説明する。第２実施形態の生体用移送装置も、第１実施形態と同様の移植物の移植に用いられる細胞移植装置に具体化される。第２実施形態は、第１実施形態と比較して、押出部の構成が異なっている。以下では、第２実施形態と第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

　［細胞移植装置］
　図１３が示すように、第２実施形態の押出部２５は、針状部１０の内側に位置する筒状の内筒部２１に加えて、内筒部２１の先端部に取り付けられている膨張部２２を備えている。膨張部２２は、空気の注入によって膨らむ。具体的には、膨張部２２は、袋状や風船状の構造体であり、移植物の収容前においては萎んでいる。膨張部２２は、例えば、生体適合性を有する材料から形成されている。

　内筒部２１は、膨張部２２と共に、針状部１０の延びる方向に沿って、針状部１０に対して相対的に移動可能に構成されている。詳細には、内筒部２１の先端部および膨張部２２が、針状部１０の先端部の開口１１から突き出ずに針状部１０の内部に位置する第１状態と、内筒部２１の先端部および膨張部２２が、針状部１０の開口１１から突き出て針状部１０の外部に出ている第２状態との間で、針状部１０に対する押出部２５の位置が変更可能に構成されている。

　内筒部２１に接続された機構の作動によって、内筒部２１内が吸引可能とされるとともに、内筒部２１を通じて、膨張部２２への空気の注入が可能とされている。なお、位置変更部３０が、内筒部２１内を吸引する機能および膨張部２２へ空気を注入する機能を兼ね備えていてもよい。
　なお、第１実施形態にて説明した、位置変更部３０が、第１注射筒３１、第２注射筒３２、および、押子３３から構成される形態は、第２実施形態にも適用できる。

　［移植方法］
　第２実施形態の細胞移植装置１１０を用いた移植物の移植方法を説明する。第１実施形態と同様に、内筒部２１の先端部が、針状部１０の先端部の開口１１から突き出た状態とされ、内筒部２１内が吸引されることによって、移植物Ｃｇが内筒部２１の先端部に保持される。そして、図１４が示すように、内筒部２１の先端部が針状部１０の内部に引き込まれ、これに伴って、移植物Ｃｇが針状部１０の内部に収容される。

　なお、第１実施形態と同様に、内筒部２１の先端部が針状部１０の内部に位置する状態で、内筒部２１内が吸引されることにより、移植物Ｃｇが針状部１０の内部に引き込まれて内筒部２１の先端部に保持されてもよい。また、針状部１０内が吸引されることによって、針状部１０と内筒部２１との間の隙間が吸引され、これによって、針状部１０の内部に移植物Ｃｇが引き込まれてもよい。また、移植物Ｃｇが針状部１０の内部に収容されているときに、内筒部２１の内部には、保護液Ｐｌが存在してもよいし、存在しなくてもよい。内筒部２１の内部に保護液Ｐｌが入るか否かは、例えば、針状部１０と内筒部２１とのいずれを吸引するかや、内筒部２１の先端部における膨張部２２の取り付けの方式によって調整することができる。

　移植物Ｃｇを針状部１０に収容した細胞移植装置１１０が、生体の例えば皮膚Ｓｋである移植部位まで運ばれ、図１５が示すように、移植部位に針状部１０が刺される。針状部１０の先端部が移植の対象領域まで進入すると、図１６が示すように、内筒部２１に対して針状部１０が引かれる。そして、内筒部２１内へ空気が注入されることを通じて、膨張部２２が膨らむ。これにより、針状部１０の開口１１から移植物Ｃｇと内筒部２１の先端部と膨張部２２とが突き出る。その結果、内筒部２１による移植物Ｃｇの保持は解除されて、移植物Ｃｇは、膨張部２２に支持されつつ移植の対象領域に配置される。その後、針状部１０および内筒部２１は、移植部位から引き抜かれる。膨張部２２は、針状部１０および内筒部２１と共に移植部位から取り出されてもよいし、移植部位の内部に残されてもよい。

　以上により、移植物Ｃｇの対象領域への移植が完了する。第２実施形態においても、内筒部２１と膨張部２２とからなる押出部２５が、針状部１０の開口１１から突き出るように、針状部１０に対して移動可能であるため、移植物Ｃｇは、押出部２５の先端部に支持されつつ、針状部１０の外に出て、対象領域へ配置される。したがって、移植物Ｃｇを対象領域に円滑に配置することができる。

　第２実施形態では、膨張部２２が組織内で空間を押し広げるため、移植物Ｃｇの配置のための空間を好適に確保することが可能であり、移植物Ｃｇをより円滑に対象領域に配置することができる。

　なお、第２実施形態においては、移植物Ｃｇの対象領域への配置の際に、少なくとも膨らんだ膨張部２２が針状部１０の開口１１から突き出ていればよい。すなわち、内筒部２１の先端部は、針状部１０の内部に位置していてもよい。膨らんだ膨張部２２が針状部１０の開口１１から突き出ていれば、移植物Ｃｇは、押出部２５の先端部に支持されつつ対象領域へ配置される。

　以上説明したように、第２実施形態の生体用移送装置によれば、第１実施形態の（１）～（８）に加えて、以下の効果を得ることができる。
　（９）押出部２５が、内筒部２１と膨張部２２とを備える。こうした構成によれば、膨らんだ膨張部２２が組織内で空間を押し広げるため、移植物Ｃｇの配置のための空間を好適に確保することが可能である。したがって、移植物Ｃｇをより円滑に対象領域に配置することができる。

　（第３実施形態）
　図１７～図２０を参照して、生体用移送装置の第３実施形態を説明する。第３実施形態の生体用移送装置も、第１実施形態と同様の移植物の移植に用いられる細胞移植装置に具体化される。第３実施形態は、第１実施形態と比較して、押出部の構成が異なっている。以下では、第３実施形態と第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

　［細胞移植装置］
　図１７が示すように、第３実施形態の押出部２６は、針状部１０の内側に位置する棒状体２４を備えている。棒状体２４は、針状部１０の内側で、針状部１０の延びる方向に沿って延びる。棒状体２４は、内部に空間を有さない棒状に延びる構造体であれば、その他の形状は特に限定されない。棒状体２４と針状部１０の内周面との間には、移植物Ｃｇが入り込まない程度の大きさの隙間が空いている。

　棒状体２４は、針状部１０の延びる方向に沿って、針状部１０に対して相対的に移動可能に構成されている。詳細には、棒状体２４の先端部が、針状部１０の先端部の開口１１から突き出ずに針状部１０の内部に位置する第１状態と、棒状体２４の先端部が、針状部１０の開口１１から突き出て針状部１０の外部に出ている第２状態との間で、針状部１０に対する棒状体２４の位置が変更可能に構成されている。

　また、針状部１０に接続された機構の作動によって、針状部１０内が吸引可能とされている。なお、位置変更部３０が、針状部１０内を吸引する機能を兼ね備えていてもよい。また、針状部１０内の吸引に加えて、空気圧による針状部１０内への加圧が可能であってもよい。

　第１実施形態にて説明した、位置変更部３０が、第１注射筒３１、第２注射筒３２、および、押子３３から構成される形態は、第３実施形態にも適用できる。第２注射筒３２もしくは押子３３を引くことによって、針状部１０と棒状体２４との隙間を通じて針状部１０内が吸引されるように各部が組み付けられていればよい。

　［移植方法］
　第３実施形態の細胞移植装置１２０を用いた移植物の移植方法を説明する。
　第３実施形態においては、針状部１０への移植物Ｃｇの取り込みに際して、棒状体２４の先端部は、針状部１０の内部に位置する。そして、図１８が示すように、移植物Ｃｇに針状部１０の先端部が向けられ、針状部１０内が吸引されることにより、移植物Ｃｇが保護液Ｐｌと共に開口１１から針状部１０の内部に収容される。針状部１０の内部には、棒状体２４が位置するため、移植物Ｃｇは、針状部１０の内部において棒状体２４の先端部と開口１１との間の領域に留められる。

　移植物Ｃｇを針状部１０に収容した細胞移植装置１２０が、生体の例えば皮膚Ｓｋである移植部位まで運ばれ、図１９が示すように、移植部位に針状部１０が刺される。針状部１０の先端部が移植の対象領域まで進入すると、図２０が示すように、棒状体２４に対して針状部１０が引かれる。その結果、針状部１０の先端部の開口１１から移植物Ｃｇと棒状体２４の先端部とが突き出て、移植部位の内部において、針状部１０の先端部が位置していた空間に、移植物Ｃｇおよび棒状体２４の先端部が配置される。これにより、移植物Ｃｇが移植の対象領域に配置される。その後、針状部１０および棒状体２４は、移植部位から引き抜かれる。

　以上により、移植物Ｃｇの対象領域への移植が完了する。第３実施形態においても、棒状体２４からなる押出部２６が、針状部１０の開口１１から突き出るように、針状部１０に対して移動可能であるため、移植物Ｃｇは、棒状体２４の先端部に支持されつつ、針状部１０の外に出て、対象領域へ配置される。したがって、移植物Ｃｇを対象領域に円滑に配置することができる。

　以上説明したように、第３実施形態の生体用移送装置によれば、第１実施形態の（１）～（３），（７），（８）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
　（１０）押出部２６が棒状体２４を備え、押出部２６は、棒状体２４の先端部が針状部１０の内部に位置した第１状態と、棒状体２４の先端部が針状部１０の開口１１から突き出た第２状態との間で、針状部１０に対して相対的に移動可能に構成されている。こうした構成によれば、棒状体２４の先端部が針状部１０の開口１１から突き出る位置まで、押出部２６が針状部１０に対して相対的に移動するため、移植物Ｃｇは、針状部１０の外部に完全に出るまで、押出部２６に支持される。したがって、移植物Ｃｇをより円滑に対象領域に配置することができる。

　（実施例）
　上述した生体用移送装置としての細胞移植装置について、具体的な実施例を用いて説明する。実施例の細胞移植装置は、第１実施形態の細胞移植装置に相当する。

　［細胞移植装置の形成］
　先の図３に示したように、２つの注射器を重ねた構造の細胞移植装置を形成した。針状部としては、２５Ｇの注射針を用いた。針状部の内径は０．４０ｍｍであり、針状部の外径は０．５０ｍｍである。内筒部としては、内径が０．１７ｍｍ、外形が０．３６ｍｍの精密パイプを用いた。

　［評価］
　実施例の細胞移植装置を用いて、対象領域への移植物の配置性能を２種類の試験によって評価した。

　＜試験１＞
　移植物のモデルとして、平均粒子径が２１０μｍのプラスチックビーズを用意した。細胞移植装置の内筒部に１つのプラスチックビーズを吸引によって保持させ、ヌードマウスの摘出皮膚の内部にプラスチックビーズを移送する試験を１０回行った。

　試験後、上記摘出皮膚の表面と裏面とを顕微鏡で観察し、プラスチックビーズが摘出皮膚の内部に配置されているかを確認した。その結果、１０回の試験のすべてにおいて、プラスチックビーズが、針状部内に残留することなく、摘出皮膚の内部に固定されていることが確認された。したがって、実施例の細胞移植装置を用いて、皮膚内に対象物を配置することができることが確認された。

　＜試験２＞
　移植物として、ホルマリンによって固定された毛包原基を用いて、試験１と同様に、細胞移植装置の内筒部に１つの毛包原基を吸引によって保持させ、ヌードマウスの摘出皮膚の内部に毛包原基を移送する試験を１０回行った。毛包原基としては、平均直径が約４００μｍ未満の細胞群（上皮系細胞４×１０^３cellsと間葉系細胞４×１０^３cellsとの集合体）を用いた。

　試験後、上記摘出皮膚の表面と裏面とを顕微鏡で観察し、毛包原基が摘出皮膚の内部に配置されているかを確認した。その結果、１０回の試験のすべてにおいて、毛包原基が、針状部内に残留することなく、摘出皮膚の内部に固定されていることが確認された。したがって、実施例の細胞移植装置を用いて、皮膚内に対象物を配置することができることが確認された。

　（変形例）
　上記各実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
　・移植物の対象領域への配置に際しては、針状部１０の先端から基端に向かう方向に沿って針状部１０が引かれることに限らず、針状部１０の内部から開口１１に向けて、押出部が針状部１０に対して相対的に動かされればよい。例えば、針状部１０が移植部位に進入した後、針状部１０の位置を変えずに押出部のみを開口１１から突き出る位置まで動かしてもよい。この場合、押出部の移動の前に、針状部１０が押出部と共に移植部位から抜かれる方向にやや後退させられることが好ましい。これにより、針状部１０の先端部が位置していた空間に移植物を配置することができる。また例えば、針状部１０が移植部位に進入した後、針状部１０と押出部とを互いに反対の方向に動かすことにより、押出部を開口１１から突き出させてもよい。

　・上記各実施形態において、針状部１０や内筒部２１である筒状の部材は、先端部と基端部とに開口を有し、これらの開口が筒内の空間を通じて連通している構成を有していればよく、円筒状に延びる構造体に限られない。上記筒状の部材の外形は、円柱状であってもよく、錐体状であってもよく、角柱体状であってもよく、特に限定されない。また、上記筒状の部材の内部に区画される空間の形状は、円柱状であってもよく、錐体状であってもよく、角柱体状であってもよく、特に限定されない。

　・移植対象の細胞群は、発毛または育毛に寄与する細胞群でなくてもよく、生体の組織内に配置されることによって、所望の効果を発揮する細胞群であればよい。例えば、移植対象の細胞群は、皮膚における皺の解消や保湿状態の改善等、美容用途での効果を発揮する細胞群であってもよい。さらに、生体用移送装置が生体内へ移送する対象物は、細胞群に限らず、薬剤等の固形物であってもよい。

Claims

　生体内に対象物を配置するための生体用移送装置であって、
　１つの方向に沿って延びる筒状の針状部であって、当該針状部の先端部の開口から前記対象物を内部に取り込むように構成された前記針状部と、
　前記針状部の内側に位置し、前記針状部の内部から前記開口に向けて前記針状部に対して相対的に移動可能に構成された押出部と、
　を備える生体用移送装置。
　前記押出部は、前記針状部の延びる方向に沿って延びる筒状の内筒部を備え、
　前記押出部は、前記内筒部の先端部が前記針状部の内部に位置した第１状態と、前記内筒部の先端部が前記針状部の前記開口から突き出た第２状態との間で、前記針状部に対して相対的に移動可能に構成されている
　請求項１に記載の生体用移送装置。
　前記内筒部は、前記内筒部内を吸引する機構に接続され、
　前記吸引によって前記内筒部の先端部に前記対象物を保持可能に構成されている
　請求項２に記載の生体用移送装置。
　前記押出部は、
　前記針状部の延びる方向に沿って延びる筒状の内筒部と、
　前記内筒部の先端部に位置し、空気の注入によって膨らむ膨張部と、を備える
　請求項１～３のいずれか一項に記載の生体用移送装置。
　前記押出部は、前記針状部の延びる方向に沿って延びる棒状体を備え、
　前記押出部は、前記棒状体の先端部が前記針状部の内部に位置した第１状態と、前記棒状体の先端部が前記針状部の前記開口から突き出た第２状態との間で、前記針状部に対して相対的に移動可能に構成されている
　請求項１に記載の生体用移送装置。
　第１注射筒と第２注射筒とを備え、
　前記第１注射筒の先端部には、前記針状部が接続され、
　前記第２注射筒の先端部には、前記押出部が接続され、
　前記第１注射筒の内側に前記第２注射筒が挿入されている
　請求項１～５のいずれか一項に記載の生体用移送装置。
　前記対象物は、細胞凝集体であって、
　前記針状部は、当該針状部の内部に前記細胞凝集体を含む液状体を取り込むように構成されている
　請求項１～６のいずれか一項に記載の生体用移送装置。