CN1265845C

CN1265845C - 组织再生用的基底材料、移植用材料及其制备方法

Info

Publication number: CN1265845C
Application number: CNB028150414A
Authority: CN
Inventors: 越智光夫; 筏义人; 菅原桂
Original assignee: Japan Tissue Engineering Co Ltd
Current assignee: Japan Tissue Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: EP1419791A1; DE60235472D1; KR20040017842A; JPWO2003011353A1; EP1419791B1; EP1419791A4; WO2003011353A1; US20040185085A1; JP4406283B2; CN1537020A

Abstract

组织再生用基底材料(10)，其具备形成三维形状的胶原海绵(11)和以与外部连通的状态支持胶原海绵(11)的网状支持体(12)。该组织再生用基底材料(10)，即便在形成三维形状的胶原海绵(11)难以维持自身形状的情况下，由于网状支持体(12)是围绕胶原海绵(11)而形成的，所以通过网状支持体(12)可维持其三维形状。

Description

组织再生用的基底材料、移植用材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及用于体内外培养细胞或使之再生的组织再生用基底材料及利用该材料的移植用材料。

背景技术

近年报道了许多有关体外(in vitro)培养细胞，将培养的组织用予患者的技术。细胞不仅可单独培养，许多情况下，将细胞接种、培养到成为细胞增殖支架(Scaffold)的载体(组织再生用基底材料)上。特别是，载体对制备具有一定高度和厚度的三维形状的组织起着重要的作用。另外，将成为组织再生支架的载体作为组织再生用基底材料进行埋植，通过自身治愈能力建立起体内(in vivo)组织再生的技术。该技术被称作再生医疗或组织工程学(Tissue Engineering)，倍受瞩目。

作为这样的载体或组织再生用基底材料，可使用具有良好生物适应性的材料和生物吸收性的材料。例如，胶原、透明质酸、聚轮烷(ポリロタキサン)、明胶、纤粘连蛋白、肝素、壳多糖、脱乙酰壳多糖、层粘连蛋白、藻酸钙、聚轮烷水凝胶。

但是，这些材料构成的组织再生用基底材料强度弱，对于具有高度、大的、细长的等很难保持充分的形状。并且，由于组织再生用基底材料没有足够的强度，在培养和移植时很难操作，操作性差，给操作者和技术人员带来负担。

鉴于上述技术的问题点，本发明的目的是提供易于操作的组织再生用基底材料和移植用材料。本发明的目的还在于提供该移植用材料的制备方法。

发明公开

第一，本发明提供组织再生用基底材料，其具备能形成三维形状的多孔载体和围绕该多孔载体所形成的、以与外部连通的状态支持该多孔载体的支持体。

该组织再生用基底材料中，即便能形成三维形状的多孔载体自身难以维持其形状时，由于该支持体是围绕该多孔载体的，所以通过该支持体可维持多孔载体的三维形状。因此，组织再生用基底材料的操作容易。另外，由于支持体以与外部连通的状态支持该多孔载体，将组织再生用基底材料移植到活体时，周围的活体组织可通过支持体而进入多孔载体，增加其生物适应性。因此，适于用于组织再生。

该组织再生用基底材料可直接移植到活体组织中，亦可将细胞保持在多孔载体中后作为后述的移植材料移植到活体组织中。前者的情况下，移植后，周围的活体组织的细胞通过支持体进入多孔载体进行增殖，使移植体存活。后者的情况下，根据移植目的地的活体组织确定保持在多孔载体中的细胞种类，将该细胞保持在多孔载体中，移植后，周围的活体组织和保持在多孔载体中的细胞通过支持体而进入，以比较快的速度生存。后者的情况下，既可使一部分多孔载体保持细胞，亦可使全部多孔载体保持细胞，既可保持一种细胞，亦可保持多种细胞。另外，使多孔载体保持细胞后，可进行培养。

该组织再生用基底材料中的多孔载体指具有多个小孔(空隙)形状的载体，具体而言，包括海绵状、蜂窝状、或其同等物，但优选海绵状。对其孔径没特殊限制，只要是其大小能保持细胞即可。另外，多孔载体能形成三维形状，所谓三维形状指圆柱、多角柱、圆锥、多角锥、截锥体、多角截锥体、球形等立体结构，此外，还包括听囊(耳殼)等活体部位的形状等。

该组织再生用基底材料中的支持体没必要包围整个多孔载体，可包围其一部分，只要是能维持上述多孔载体的三维形状即可。上述支持体优选网状支持体、栅状支持体或带孔的板状支持体。这种情况下可很好地发挥以与外部连通的状态支持多孔载体的功能。

该组织再生用基底材料中，所述多孔载体和支持体优选其中至少一方是由生物亲和性材料或生物吸收性材料构成的，更优选多孔载体和支持体二者均由这样的材料形成。因为这样的话，移植后活体组织不会把组织再生用基底材料当作异物识别，适于组织再生。应用生物吸收性材料时，移植后可被分解吸收，所以特别适于组织再生。

对这样的生物亲和性材料或生物吸收性材料没有特殊限制，例如，上述多孔载体优选是选自胶原、胶原衍生物、透明质酸、透明质酸衍生物、脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖衍生物、聚轮烷、聚轮烷衍生物、壳多糖、壳多糖衍生物、明胶、纤粘连蛋白、肝素、层粘连蛋白、藻酸钙中的1种或2种以上的物质；支持体优选是选自聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、聚乳酸-聚己内酯共聚物、聚乙醇酸-聚己内酯共聚物的1种或2种以上的物质。另外，钛、钛合金、不锈钢、钴-铬合金、钴-铬-钼合金等金属材料，及氧化铝陶瓷、碳陶瓷、氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、玻璃陶瓷等陶瓷材料等生物惰性材料均可作为支持体材料使用。另外，羟基磷灰石、磷酸钙、碳酸钙、生物玻璃等具有生物活性的基质材料也可作为支持体材料利用。

该组织再生用基底材料中，所述支持体优选至少有一条缝合线。这样，可利用该缝合线可固定到移植目的地的活体组织中。优选该缝合线由前述的生物亲和性材料或生物吸收性材料形成，因为这样利于组织再生，优选用与支持体相同的材质构成，因为这样易于制备。

该组织再生用基底材料，可在切开移植目的地的活体组织周边后移植，若考虑患者的负担，优选进行内窥镜手术，因此优选形成可在内窥镜手术中使用的形状，例如，优选柱状，截面的直径为2-15mm。

第二，本发明提供移植用材料，具备能保持细胞的三维形状的细胞保持载体和围绕该细胞保持载体所形成的、以与外部连通的状态支持该细胞保持载体的支持体。

该移植用材料，例如经细胞悬液和培养基等湿润后，即便三维形状的细胞保持载体自身难以维持其形状，但是由于支持体是围绕该细胞保持载体的，所以外观形状不崩解。因此，移植用材料的操作容易。另外，由于支持体以与外部连通的状态支持该细胞保持载体，将移植用材料移植到活体时，周围的活体组织可通过支持体而进入细胞保持载体，周围的营养成分可通过支持体供给细胞保持载体中所保持的细胞，所以生物组织的适应性良好。因此，适用于组织再生。

本发明的第2移植用材料中，上述细胞保持载体既可是三维形状的多孔载体(例如，具有多个小孔(空隙)的载体)，亦可应用包埋细胞的胶状物或其等同物。作为多孔载体，可举出海绵状、蜂窝状或其等同物等，其中优选海绵状，其孔径无特殊限制，只要是其大小能保持细胞即可。

本发明的第2移植用材料，可以具备邻接细胞保持载体的有三维形状的人工移植材料。这里人工移植材料是没有细胞的人工材料，无特殊限制，可是任何种类的材料，例如钛等金属材料和氧化铝陶瓷等陶瓷材料等生物惰性材料，及羟基磷灰石、磷酸钙、碳酸钙等生物活性材料等人工骨和人工关节等植入物中可利用的材料，根据所希望的形状和强度适当选择。优选，支持体在围绕细胞保持载体的同时还围绕人工移植材料，此时，优选以与外部连通的状态支持该细胞保持载体和人工移植材料。另外，人工移植材料与支持体可以是同一材料所组成的同一体。

本发明的第2移植用材料中，所述细胞优选至少包括表皮细胞、上皮细胞、角质化细胞、成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、骨细胞、肌肉细胞、肝细胞、心肌细胞及这些细胞的前体细胞、间质干细胞、胚胎干细胞(ES细胞)中的一种，更优选至少包括软骨细胞、成骨细胞、骨细胞及其前体细胞、间质干细胞、胚胎干细胞(ES细胞)中的一种。由于间质干细胞和ES细胞属于未分化细胞，所以可以预测移植后它们分化成与移植目的地的活体组织相适应的细胞，优选移植前，预先在体外分化成与移植目的地的活体组织相适应的细胞。

本发明的第2移植用材料中，所述细胞可以是保持在单侧一半(片側半分)细胞保持载体中的软骨细胞和保持在另一单侧一半细胞保持载体中的成骨细胞或骨细胞。该情况下，在关节等中，上层是软骨组织，下层是骨组织，所以适于骨·软骨缺损部分的移植用。所谓“单侧一半”不一定必须是一半，保持软骨细胞的部分和保持成骨细胞或骨细胞的部分可以任何比例分割，也可有若干重叠部分。

本发明的第2移植用材料，具有邻接细胞保持载体的有三维形状的人工移植材料时，所述人工移植材料可以是人工骨，所述细胞可以是软骨细胞。该情况下，在关节等中，上层是软骨组织，下层是骨组织，所以适于骨·软骨缺损部分的移植用。

本发明的第2移植用材料，其支持体没必要包围整个细胞保持载体，可包围其一部分，只要是能维持上述细胞保持载体的三维形状即可。上述支持体优选网状支持体、栅状支持体或带孔的板状支持体。这种情况下可很好地发挥以与外部连通的状态支持细胞保持载体的功能。再者，细胞保持载体和支持体优选其中至少一方是由生物亲和性材料或生物吸收性材料构成的，更优选二者均由这样的材料形成。因为这样的话，移植后活体组织不会把组织再生用基底材料当作异物识别，适于组织再生。应用生物吸收性材料时，移植后可被分解吸收，所以特别适于组织再生。此类生物亲和性材料或生物吸收性材料的示例如前所述。再者，支持体优选至少有一条缝合线。这样，可利用该缝合线固定到移植目的地的活体组织中。优选该缝合线与支持体用相同的材质构成。

本发明的第2移植用材料，可在切开移植目的地的活体组织周边后移植，若考虑患者的负担，优选进行内窥镜手术，因此优选形成可在内窥镜手术中使用的形状，例如，优选柱状，截面的直径为2-15mm。

第三，本发明提供制备本发明第二的移植用材料的方法，其中在获得上述细胞保持载体时，(1)将间质干细胞分化成目的细胞，制备所得细胞的细胞悬液，将所得细胞悬液供给到能保持细胞的三维形状的预备载体中，得到所述细胞保持载体，或者(2)将包含间质干细胞的细胞悬液供给到能保持细胞的三维形状的预备载体中，在该预备载体上使间质干细胞分化成目的细胞，从而获得所述细胞保持载体。

这样的话，可减轻移植时的患者负担。也就是说，作为移植用材料的制备方法，从移植目的地的活体组织周边采取组织，培养其细胞，保持到预备载体中，该情况下，患者负担大，所以不优选。例如关节软骨部位的治疗时，为了得到供予培养的软骨细胞，有必要在非荷重部位采取健康部位的软骨组织。为了避免这些操作，优选采取患者的骨髓细胞，从中得到未分化的间质干细胞，使之分化成目的细胞(适合移植目的地活体组织的细胞)。另外，分化间质干细胞而得到目的细胞后，可以将该供给预备载体，也可将间质干细胞供予预备载体，在预备载体上分化成目的细胞。后者的情况下，由于可以预测移植后间质干细胞分化成与周围的活体组织相对应的细胞，所以可以将间质干细胞供予预备载体，然后移植到活体组织中，使之在体内分化。

所谓预备载体既可是能保持细胞的多孔载体(例如本发明第一中的组织再生用基底材料中的多孔载体)，亦可是可包埋细胞的胶状物或其等同物等。

下面列举在单侧一半保持软骨细胞，另一单侧一半保持成骨细胞或骨细胞的细胞保持载体的制备方法：

(1)将包含间质干细胞的细胞悬液供给到预备载体的单侧一半中，在该预备载体上进行培养，使之分化成软骨细胞，然后将预先分化间质干细胞而得到的成骨细胞或骨细胞供予到预备载体的另一单侧一半的方法；

(2)将包含间质干细胞的细胞悬液供给到预备载体的单侧一半中，在该预备载体上进行培养，使之分化成软骨细胞，然后将包含间质干细胞的细胞悬液供予到预备载体的另一单侧一半，在载体上进行培养，使之分化成成骨细胞或骨细胞的方法；

(3)将预先分化间质干细胞而得到的软骨细胞供予到预备载体的单侧一半，然后将预先分化间质干细胞而得到的成骨细胞或骨细胞供予预备载体的另一单侧一半的方法；

(4)将预先分化间质干细胞而得到的软骨细胞供予到预备载体的单侧一半，然后将包含间质干细胞的细胞悬液供予到预备载体的另一单侧一半，在该载体上进行培养，使之分化成成骨细胞或骨细胞的方法；

或者，上述(1)-(4)中制备软骨细胞和成骨细胞的顺序交换的方法等。

但是，从间质干细胞分化成软骨细胞一般比从间质干细胞分化成成骨细胞难，所以优选先分化成软骨细胞的方法。另外，在移植用材料中，具有与在移植部位产生的基质(细胞外基质)等同的基质对促进治疗非常重要。鉴于此，将预先从间质干细胞分化而得的软骨细胞供予载体时，供给细胞后，为了产生基质，有必要进一步进行培养。再者，关节部位的软骨组织有透明样软骨的特性，为了通过培养操作使软骨组织保持透明样软骨的特性，有必要将细胞供予到预备载体进行三维的培养。总之，这种情况下，除从间质干细胞获得软骨细胞的培养工程之外，还有必要进行使软骨细胞产生基质、形成透明样软骨的培养工程(2阶段培养工程)。与此相对，将包含间质干细胞的细胞悬液供予预备载体，在该载体上进行培养时，在载体上间质干细胞进行细胞增殖，分化成透明样软骨，产生基质，所以用1阶段的培养工程就能完成。因此，优选后者。上述(1)-(4)中，(1)、(2)比(3)、(4)更优选。

作为制备具备保持细胞的三维形状的细胞保持载体和围绕该细胞保持载体所形成的、以与外部连通的状态支持该细胞保持载体的支持体、及与上述细胞保持载体邻接的三维形状的人工移植材料，上述人工移植材料为人工骨，上述细胞为软骨细胞的这样的移植材料的方法，优选用人工骨材料制成上述人工骨后，制备保持软骨细胞的细胞保持载体，使其与人工骨邻接且包围上述支持体。此时，优选在人工骨和细胞保持载体间存在纤粘连蛋白等粘接因子。

附图简述

图1是实施例1中组织再生用基底材料的概略斜视图。

图2是实施例2中移植用材料(骨·软骨柱)的概略斜视图。

图3是表示制备实施例2中移植用材料(骨·软骨柱)的顺序的概略图。

图4是实施例3中移植用材料(骨·软骨柱)的概略斜视图。

图5是表示制备实施例3中移植用材料(骨·软骨柱)的顺序的概略图。

实施发明的最佳状态

[实施例1]组织再生用基底材料

图1是组织再生用基底材料的概略斜视图。组织再生用基底材料10具备圆柱状的胶原海绵11和围绕该胶原海绵11的外周而形成的网状支持体12。网状支持体12是用PLGA(聚乳酸-聚乙醇酸共聚物)制备的，通过网眼以与外部连通的状态支持胶原海绵11。该组织再生用基底材料10的大小是外径6mm，高15mm。

[实施例2]移植用材料-1

图2是本实施例的移植用材料的概略斜视图，图3是表示制备本实施例的移植用材料的顺序的概略图。本实施例中，如图2所示，以实施例1的组织再生用基底材料10作为细胞增殖的支架，胶原海绵11的一半区域11a保持软骨细胞，另一半区域11b保持成骨细胞，如此制备出移植用材料(以下称作骨·软骨柱)20。以下，以图3为基础对其制备顺序进行说明。

首先，用含有少量肝素的注射器从日本白色家兔的胫骨抽吸出骨髓细胞(参照图3(a))。用含10％FBS(胎牛血清)的DMEM培养基(Dulbecco改良法的Eagle培养基)将其稀释10倍，制备出细胞悬液。此时，DMEM使用添加有抗生素的。将10ml该细胞悬液接种到10cm平皿中，37℃、5％CO₂下培养1周。1周培养后换培养基。骨髓细胞由血细胞和间质干细胞构成，通过换培养基可仅去除浮游型的血细胞，而只得到附着在平皿底部的附着依赖型间质干细胞。最初交换培养基后，每3-4天换一次培养基，使间质干细胞增殖(参照图3(b))。另外，直到得到足量的细胞数，必要时可进行传代培养。这样，通过传代培养可得到足量的间质干细胞，但，由于间质干细胞增殖直到达到整个平皿的培养面(汇合)时开始分化，所以避免细胞增殖到汇合状态，保持间质干细胞的未分化状态。

获得足量的间质干细胞后，用胰蛋白酶处理5分钟，使间质干细胞从平皿底面剥离。剥离处理之后，1500rpm，离心处理5分钟，将间质干细胞小片悬浮到软骨诱导培养基中，制备出细胞密度达4×10⁷细胞/ml的细胞悬液。使用在DMEM中添加了10^-8M地塞米松(Dexamethasone)、10^-5Mβ-磷酸甘油(β-Glycerophosphate)、0.05mg/ml抗坏血酸-2磷酸盐(Ascorbic Acid 2-Phosphate)及抗生素的无血清培养基作为软骨诱导培养基。

将灭菌的硅管(外径10mm，内径6mm，高7mm)放置到24孔板中，将上述组织再生用基底材料10插入到硅管中，通过硅管将组织再生用基底材料10以直立状态支持(参照图3(c))。用Eppendorf管将如上制备的细胞悬液(间质干细胞+软骨诱导培养基)从组织再生用基底材料10的胶原海绵11的上方滴下100μl。滴下100μl后，细胞悬液仅浸透胶原海绵11的上部分，间质干细胞粘附在该部分，而下半部分不存在细胞。将该状态下的组织再生用基底材料10倒置，让细胞接种部分朝下，与倒置前同样用硅管支持成直立状态。倒置后1小时，间质干细胞粘附到组织再生用基底材料10以后，注入1.5ml由上述同样成分构成的软骨诱导培养基，37℃、5％CO₂条件下培养2周。期间，隔日换培养基。培养后，用福尔马林固定组织再生用基底材料10，石蜡包埋后制作组织切片，通过Alcian Blue染色法对软骨基质染色，作成断面的染色像。观察该断面的染色像后发现由软骨细胞特异性产生的酸性粘多糖染色，可以确定从间质干细胞向软骨细胞的分化适宜地进行着。

另一方面，在一部分10cm的平皿中，将间质干细胞培养直到达到汇合状态。间质干细胞达到汇合状态后，将培养基从细胞增殖用的物质转换成骨分化培养基，37℃、5％CO₂条件下培养2周，使之分化成成骨细胞(参照图3(d))。使用在含10％的DMEM培养基中添加了10^-7M地塞米松、0.15mM抗坏血酸-2磷酸盐、1mM丙酮酸、10ng/ml的rh TGF-β1(recombinant human TGF-β)及1/100vol(相当于培养基量的1/100量)的ITS premix(ITS premix，日本Becton Dickinson公司)的作为骨分化培养基。

用胰蛋白酶及胶原酶从平皿底面剥离分化成的成骨细胞，在抗生素+10％FBS/DMEM中制备细胞密度达2×10⁷细胞/ml的成骨细胞悬液。将该成骨细胞悬液滴到在胶原海绵11的一半区域形成有软骨细胞的组织再生用基底材料10中。此时，从与保持有软骨细胞侧相反的侧的端部滴下成骨细胞悬液(参照图3(e))。滴下后静置1小时，使成骨细胞保持在胶原海绵11中。如图2所示，如此胶原海绵11的一半区域11a保持了软骨细胞，而另一半区域11b则保持了成骨细胞，得到了骨·软骨柱20。

另外，接种成骨细胞后，用添加了抗生素的含10％FBS的DMEM进行培养，由于从成骨细胞可产生基质，所以可制备胶原海绵11的一半区域11a保持了软骨细胞，而另一半区域11b则保持了骨细胞的骨·软骨柱20。

[实施例3]移植用材料-2

图4是本实施例中移植用材料的概略斜视图。图5是表示制备本实施例中移植的顺序的概略图。本实施例中，如图4所示，制备移植用材料骨·软骨30，它备有保持了软骨细胞的胶原胶31和在胶原胶31上叠层的人工骨33，和围绕它们形成的网状支持体32。以下，以图5为例对其制备顺序进行说明。

首先，将灭菌的硅管(外径10mm，内径6mm，高7mm)放置到24孔板中，将用PLGA(聚乳酸-聚乙醇酸共聚物)形成的网状支持体32(直径6mm，高15mm)插入到硅管中，通过硅管将网状支持体32以直立状态支持(参照图5(a))。

然后，以磷酸钙化合物为主要成分的膏状骨充填物(商品名Biopex，三菱Materials公司)200μl填充到周围围绕有硅管的网状支持体32内。此时的骨填充材料的高度为7mm。填充骨填充材料后，静置约10分钟，骨填充材料硬化，形成羟基磷灰石即人工骨33参照图5(b))。

另一方面，从日本白家兔的关节部位采取软骨组织，用胰蛋白EDTA溶液及胶原酶溶液进行酶处理，分离·回收软骨细胞。洗涤所得软骨细胞，然后加入含10％FBS的DMEM，制备成细胞密度达4×10⁶细胞/ml的细胞悬液。将该细胞悬液与3％组织修复用蛋白质填补剂(高研社)以1∶1的比例混合，制备软骨细胞胶原混合液。通过该混合步骤，将4×10⁶个/ml的细胞密度稀释成2×10⁶个/ml。将200μl该细胞-胶原混合液填充到上述的网状支持体32中的人工骨33上。填充该细胞-胶原混合液时，在人工骨33上放置纤粘连蛋白等粘接因子。

其后，37℃、5％CO₂条件下静置1小时，使软骨细胞-胶原混合液胶体化，添加使软骨细胞产生基质的培养基，培养3周，得到骨·软骨柱。此时的培养基使用含有50μg/ml抗坏血酸的含10％FBS-DMEM培养基。

[实施例4]骨·软骨柱的评价

将实施例2中得到的骨·软骨柱(一半为软骨组织，另一半为成骨组织)实际移植到兔的骨·软骨缺损部位，评价其修复程度。即，麻醉日本白家兔(27周龄)后，切开其膝关节部分，使膝盖骨脱臼。然后露出大腿骨，用钻在膝盖沟中央制作直径5mm深8mm的全层缺损。切割实施例2中得到的骨·软骨柱20使之适于该缺损部位的深度，将之埋到骨·软骨缺损部位，用相同的PLGA制作的缝合线将PLGA制备的网状支持体12的网眼部分与周围的健康软骨部分缝合固定。对照组将未接种细胞的组织再生用基底材料10埋入骨·软骨缺损部位，同样与周围的健康软骨部分缝合固定。均用含抗生素的生理盐水洗涤手术部位周边部位，然后缝合切开部位。另外，任一种均具有足够的强度，容易操作而无形状的崩解。

饲养84天后，在麻醉下杀死这些兔子，切离包括移植部的大腿骨膝关节部位，制作组织标本，用福尔马林固定组织标本，制备组织切片，通过alcian blue和番红O进行组织学观察。结果，骨·软骨柱移植组中，缺损部位用alcian blue和番红O染色后有阳性着染，可以看到由骨·软骨柱再生成骨组织和软骨组织。对照组中未看到明显再生。考虑进行更长时间的饲养时，对照组中也可从周围健康部位产生细胞进行修复。

与上面一样，将实施例3中得到的骨·软骨柱30(一半为软骨组织，另一半为人工骨)实际移植到兔的骨·软骨缺损部位，评价其修复程度时发现，移植后84天兔的骨·软骨柱移植部位的缺损部位修复。

本发明不限定于上述实施例，在不脱离本发明技术领域的范围内，当然可以多种状态实施。

产业上利用的可能性

本发明的组织再生用基底材料及利用它的移植用材料可用于在活体内外的细胞培养或再生。

Claims

1.用于体内外培养细胞或使之再生的组织再生用基底材料，其具备形成三维形状的多孔载体和支持体，支持体围绕该多孔载体而形成，将组织再生用基底材料移植到活体时，周围活体组织的细胞可进入多孔载体，以与外部连通的状态支持该多孔载体。

2.根据权利要求1的组织再生用基底材料，其中支持体至少有一条缝合线。

3.根据权利要求2的组织再生用基底材料，其中缝合线由生物亲和性材料或生物吸收性材料形成。

4.根据权利要求1或2的组织再生用基底材料，其形成可以在内窥镜下的手术中使用的形状。

5.用于体内外使细胞再生的移植用材料，其具备保持有细胞的三维形状的细胞保持载体和支持体，支持体围绕该细胞保持载体而形成，将移植用材料移植到活体时，周围活体组织的细胞可进入多孔载体，以与外部连通的状态支持该细胞保持载体。

6.根据权利要求5的移植用材料，其中细胞保持载体在三维形状的多孔载体中保持有细胞。

7.根据权利要求5的移植用材料，其还具备与细胞保持载体邻接的三维形状的人工移植材料。

8.根据权利要求5的移植用材料，其中所述细胞包括软骨细胞、成骨细胞、骨细胞及其前体细胞、以及间质干细胞、胚胎干细胞中的至少一种。

9.根据权利要求5的移植用材料，其中保持在细胞保持载体的单侧一半中的细胞和保持在另一单侧一半中的细胞的种类不同。

10.根据权利要求5的移植用材料，其中所述细胞是保持在细胞保持载体的单侧一半中的软骨细胞和保持在前述细胞保持载体的另一单侧一半中的成骨细胞或骨细胞。

11.根据权利要求7的移植用材料，其中人工移植材料为人工骨，所述细胞为软骨细胞。

12.根据权利要求11的移植用材料，其中细胞保持载体是包埋有软骨细胞的胶原凝胶。

13.根据权利要求5-12中任一项的移植用材料，其中支持体至少有一条缝合线。

14.根据权利要求13的移植用材料，其缝合线由生物亲和性材料或生物吸收性材料形成。

15.根据权利要求5-12中任一项的移植用材料，其形成可以在内窥镜下的手术中使用的形状。

16.制备移植用材料的方法，其中，所述移植用材料具备保持有细胞的三维形状的细胞保持载体，和围绕该细胞保持载体所形成的、以与外部连通的状态支持该细胞保持载体的支持体，而且在获得上述细胞保持载体时，

(1)将间质干细胞分化成目的细胞，制备所得细胞的细胞悬液，将所得细胞悬液供给到能保持细胞的三维形状的预备载体中，得到细胞保持载体，或者

(2)将包含间质干细胞的细胞悬液供给到能保持细胞的三维形状的预备载体中，在该预备载体上使间质干细胞分化成目的细胞，从而获得所述细胞保持载体。

17.制备移植用材料的方法，其中，所述移植用材料具备保持有细胞的三维形状的细胞保持载体，和围绕该细胞保持载体所形成的、以与外部连通的状态支持该细胞保持载体的支持体，所述细胞是保持在单侧一半细胞保持载体中的软骨细胞和保持在另一单侧一半细胞保持载体中的成骨细胞或骨细胞，而且在获得上述细胞保持载体时，

(1)将包含间质干细胞的细胞悬液供给到能保持细胞的三维形状的预备载体的单侧一半中，然后通过培养、分化使软骨细胞保持在前述单侧一半中，然后将预先分化间质干细胞而得到的成骨细胞或骨细胞供予到预备载体的另一单侧一半，从而得到细胞保持载体，或者，

(2)将包含间质干细胞的细胞悬液供给到能保持细胞的三维形状的预备载体的单侧一半中，然后通过培养、分化使软骨细胞保持在前述单侧一半中，然后将包含间质干细胞的细胞悬液供予预备载体的另一单侧一半，在该预备载体上进行培养，使之分化成成骨细胞或骨细胞，从而得到细胞保持载体。

18.制备权利要求16或17的移植用材料的方法，其中，所述预备载体为具备形成三维形状的多孔载体，和围绕该多孔载体所形成的、以与外部连通的状态支持该多孔载体的支持体的组织再生用基底材料的多孔载体。

19.制备移植用材料的方法，其中，所述移植用材料具备保持有软骨细胞的三维形状的细胞保持载体，围绕该细胞保持载体所形成的、以与外部连通的状态支持该细胞保持载体的支持体，和邻接细胞保持载体的有三维形状的人工骨，而且用人工骨材料作成人工骨后，制备保持有前述软骨细胞的细胞保持载体，使该载体邻接该人工骨且被前述支持体所围绕。