细胞结构体的制造装置、制造系统以及制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供使用多个线状构件来制造三维结构的细胞结构体的制造装置、制造系统以及制造方法。制造装置(100)包括顶板(110)、销(120A～120D)、第1滑动板(130)、第2滑动板(140)、止挡件(150)、基板(160)、外周针状构件(170)以及内周针状构件(180)。向由外周针状构件(170)和内周针状构件(180)规定的管状的三维空间(S1)投入细胞聚集体(400)，将顶板(110)向累积的细胞聚集体(400)的上部下压。细胞聚集体(400)在浸渍于培养液(210)中时彼此粘接，制造出以三维空间(S1)为模型的管状的细胞结构体(500)。

Manufacturing device, system and method of cell structure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】细胞结构体的制造装置、制造系统以及制造方法
本专利技术涉及使用了细胞聚集体的三维细胞结构体或者三维细胞构建物的制造，尤其涉及使用了沿垂直方向形成的条状、线状构件的三维细胞结构体的装置方法。
技术介绍
随着世界上人口的增加和寿命的延长，不仅对医疗行为的要求、希望、需求变高，而且，近年来利用细胞进行的再生医疗作为新的方法而受到关注。将各个细胞直接向体内注入的医疗方法已经在其他领域实用化。该方法的手术实施虽然简单，但是存在注入的细胞难以固定于期望的部位这样的课题。针对于此，开发了一种使大量的细胞融合来制作成立体的结构体的方法。该方法为，利用培养皿、凝胶状的支承体、针状的支承体等将细胞在空间上保持为任意的形状，制成立体结构体。关于该方法的用途，大体举出两个。第一个用途是以人体移植为目的的人工组织、人工器官的制作。人工组织是以使其一部分显现功能的方式制作的，人体移植为最终目的。不过，在向人体移植之前，需要相应的评价认定，需要长期的努力。现状是难以直接制作具有复杂形状的器官，仅限于制作简单形状的器官(血管等)。第二个用途是将使用这些三维细胞结构体的毒性检查、药剂效果判断、病理判断、胚胎学等作为试验片的应用方法。仅使用人类细胞制成三维细胞结构体，在再现或接近体内环境的环境下进行上述的试验，从而能够在体外进行模拟体内的实验。由此，能够进行有效的药物开发研究、个性化的给药诊断、各器官形成的观察研究等。尤其在癌症用药时，难以预测判断其时期和效果，但例如首先在体外对利用本技术由患者的癌组织制成的试验片进行给药试验评价判断，能够期待成为药效的鉴定的指标。细胞有悬浮系细胞和依附于落脚处的粘附性细胞这两种。血液系统、免疫系统的细胞属于前者，器官、皮肤、骨骼等的细胞属于后者。粘附性细胞处于在溶液中悬浮的状态时无法长期生存，需通过附着于玻璃培养皿、水凝胶等落脚处而生存和增殖。当把粘附性的细胞置于非粘接的环境下时，细胞需要落脚处而彼此粘接，形成细胞聚集体，并且，当以某些方法将细胞聚集体置于彼此接触的环境下时，它们粘接、融合，进而构成较大的三维细胞结构体。该现象是众所周知的，在非专利文献1～6中示出了它们的具体的实施例。如非专利文献1所述，自1960年代以来，人们早就知道细胞聚集体(在本文献内也记为Cluster)融合的现象。尤其在非专利文献6中示出了将三维细胞结构体作为“积木(BuildingBlock)”处理的想法，暗示能够利用多种细胞。细胞块(Spheroid)表示仅由细胞构成的大致圆形的聚集体，细胞聚集体(CellAggregate)表示由细胞块及细胞和除细胞之外的物质构成的聚集体。专利文献1公开了不使用载体而仅利用细胞就能够制成任意形状的组织的组织塞制造方法。具体而言，将细胞聚集体放入仅在底面具有能够供培养液通过的微细孔的腔室内，使腔室内包含细胞聚集体的局部与气相相接触的程度的量的培养液，在与腔室内的培养液相比为过剩的量的培养液中，培养细胞聚集体。另外，作为制造三维细胞结构体的方法，已知专利文献2所示的从生物打印机的喷嘴将细胞聚集体分注在平面上的分配方式、专利文献3所示的使细胞块贯穿针状的支承体的剑山方式。并且专利文献4公开了如下的方法，即，将在透过性片材上平面培养的培养细胞与片材一起层叠于其他平面培养的培养细胞上，制造立体的细胞。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4122280号专利文献2：美国专利第8852932号公报专利文献3：日本专利第4517125号公报(国际申请号PCT/JP2008/056826号)专利文献4：国际公开WO2005/047496号公报非专利文献1：PLOSONE，Journal.Pone.0136681，“Scaffold-FreeTubularTissuesCreatedbyaBio-3DprinterUndergoRemoldingandEndothelializationwhenImplantedinRatAortae”，ManabuItohetal，September1，2015非专利文献2：GordonR，GoelNS，SteinbergMS，WisemanLL.Arheologicalmechanismsufficienttoexplainthekineticsofcellsorting.JTheorBiol.1972；37：43-73.[PubMed：4652421]非专利文献3：JakabK，DamonB，MargaF，DoagaO，MironovV，KosztinI，MarkwaldR，ForgacsG.Relatingcellandtissuemechanics：implicationsandapplications.Dev.Dyn.2008；237：2438-2449.[PubMed：18729216]非专利文献4：JakabK，NeaguA，MironovV，MarkwaldRR，ForgacsG.Engineeringbiologicalstructuresofprescribedshapeusingself-assemblingmulticellularsystems.ProcNatlAcadSciUSA.2004；101：2864-2869.[PubMed：14981244]非专利文献5：Perez-PomaresJM，FotyRA.Tissuefusionandcellsortinginembryonicdevelopmentanddisease：biomedicalimplications.Bioessays.2006；28：809-821.[PubMed：16927301]非专利文献6：Organprinting：Tissuespheroidsasbuildingblocks”Biomaterials.VladimirMironov，RichardP.Visconti，VladimirKasynocv，GaborForgacs，ChristopherJ.Drake，andRogerR.Markwald，2009April；30(12)：2164-2174.doi：10.1016
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献2所示的分配方式大多为将被称作生物墨水的细胞块与水凝胶、胶原蛋白等连接材料混合而成的物质向平面上排出的方法，或者向利用水凝胶、胶原蛋白等容易凝固且能够保持形状的材料预先制成的落脚处(Scaffold)的内部注入细胞块来制作三维细胞结构体的方法，但存在妨碍细胞间的接触的缺点。另外，利用该方法制作的三维细胞结构体的形状依赖于连接材料的形状保持力，因此，三维细胞结构体的大小、形状(尤其是高度方向)受到限制。并且，由于在三维细胞结构体内残留有连接材料，因此还存在无法完全排除连接材料对细胞产生的不良影响这样的课题，在人体移植时或者效果判断时，需要追加的评价确认。另外，在专利文献3所示的剑山方式中，针状的支承体所带来的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞结构体的制造装置，其中，/n该制造装置具有：/n至少1个上侧构件；/n至少1个下侧构件；以及/n多个线状构件，所述多个线状构件配置于所述上侧构件与所述下侧构件之间，各线状构件的一端部由所述上侧构件支承，另一端部由所述下侧构件支承，/n所述多个线状构件规定三维空间，在该空间能够收纳多个细胞聚集体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种细胞结构体的制造装置，其中，
该制造装置具有：
至少1个上侧构件；
至少1个下侧构件；以及
多个线状构件，所述多个线状构件配置于所述上侧构件与所述下侧构件之间，各线状构件的一端部由所述上侧构件支承，另一端部由所述下侧构件支承，
所述多个线状构件规定三维空间，在该空间能够收纳多个细胞聚集体。


2.根据权利要求1所述的制造装置，其中，
所述多个线状构件包括第1线状构件和第2线状构件，所述第1线状构件大致规定第1面，所述第2线状构件离开所述第1面，大致规定第2面，在由第1面与第2面之间形成的空间内收纳细胞聚集体。


3.根据权利要求2所述的制造装置，其中，
所述第1面规定所述细胞结构体的外侧的形状，所述第2面规定所述细胞结构体的内侧的形状。


4.根据权利要求2或3所述的制造装置，其中，
所述第1面和所述第2面为球面或曲面。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的制造装置，其中，
收纳在所述空间内的细胞聚集体经由所述多个线状构件暴露于培养基等液体。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的制造装置，其中，
所述上侧构件包括大致平坦的构件，在该平坦的构件形成有用于向所述空间内投入所述细胞聚集体的投入孔。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的制造装置，其中，
制造装置还在所述上侧构件与所述下侧构件之间包括滑动构件，该滑动构件形成有供所述多个线状构件贯穿的多个通孔，所述滑动构件能够在所述上侧构件与所述下侧构件之间移动。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的制造装置，其中，
制造装置还包括连接所述上侧构件和所述下侧构件的多个支柱，所述滑动构件被所述多个支柱引导，能够在接近或远离所述上侧构件的方向上移动。


9.根据权利要求8所述的制造装置，其中，
在所述多个支柱中的至少1个支柱设有限制所述滑动构件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：大野次郎，
申请(专利权)人：细胞网络株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP