專利名稱：細(xì)胞或組織的培養(yǎng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在再生醫(yī)療領(lǐng)域、組織工程領(lǐng)域中的細(xì)胞或組織的培 養(yǎng)，還涉及用于三維組織或器官再生的三維組織的培養(yǎng)方法，具體來 說，涉及含有細(xì)胞、細(xì)胞載體、細(xì)胞產(chǎn)生的胞外基質(zhì)的任意種類作為
細(xì)胞構(gòu)成體(Cell construct),根據(jù)情況添加培養(yǎng)液或其它添加物、或生 長因子或藥品等進(jìn)行的培養(yǎng)方法。
簡而言之，本發(fā)明的培養(yǎng)方法與以往的靜置培養(yǎng)不同，是涉及物 理作用并用的三維培養(yǎng)的方法，該培養(yǎng)方法是對細(xì)胞構(gòu)成體的細(xì)胞 施加主動刺激，對細(xì)胞構(gòu)成體施加位移，促進(jìn)增殖、細(xì)胞移動、物質(zhì) 移動，提高細(xì)胞的存活能力，同時通過誘導(dǎo)分化或抑止去分化來實現(xiàn) 目標(biāo)再生組織。
背景技術(shù)：
細(xì)胞或組織的培養(yǎng)中，對于對要培養(yǎng)的細(xì)胞或組織給予壓力或張 力等物理刺激的方法進(jìn)行了研究，提出了各種生物反應(yīng)器等。二元培 養(yǎng)(平面培養(yǎng))是使用平底培養(yǎng)基材的培養(yǎng)方法，通常是在培養(yǎng)箱內(nèi)的 靜置培養(yǎng)法。懸浮培養(yǎng)是使非貼壁細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的方法，也是在培養(yǎng) 箱內(nèi)的靜置培養(yǎng)方法。三維培養(yǎng)的常規(guī)方法是將接種了細(xì)胞的細(xì)胞載 體在培養(yǎng)箱內(nèi)靜置，進(jìn)行培養(yǎng)。三維培養(yǎng)(使用生物反應(yīng)器)通常是使
細(xì)胞粘附或包含在細(xì)胞載體上，進(jìn)行培養(yǎng)液的攪拌等處理，但是細(xì)胞 載體的三維培養(yǎng)中也有對細(xì)胞施加加壓、壓縮、張力、剪切等物理作 用的培養(yǎng)方法。施加物理性作用的培養(yǎng)裝置被稱為"生物反應(yīng)器"、"組 織工程處理器"等，作為用于組織工程培養(yǎng)實驗或再生醫(yī)療的體外細(xì) 胞、組織的培養(yǎng)裝置，有望得到實際應(yīng)用。關(guān)于所迷細(xì)胞或組織的培養(yǎng)、該培養(yǎng)中所使用的具有施加物理性 位移或應(yīng)力、刺激的功能的生物反應(yīng)器，采用壓力、振動(超聲波)的
例子有專利文獻(xiàn)l中公開的細(xì)胞或組織的培養(yǎng)方法及其裝置；采用壓 力的例子有專利文獻(xiàn)2中公開的生物體內(nèi)、生物體外和試管內(nèi)的軟骨 和膠原的修復(fù)和再生以及骨骼再形成的方法；采用剪切力的例子有專 利文獻(xiàn)3中公開的細(xì)胞、組織培養(yǎng)裝置；釆用拉伸力的例子有專利文 獻(xiàn)4中公開的細(xì)胞、組織培養(yǎng)裝置；采用壓縮力的例子有專利文獻(xiàn)5 中公開的細(xì)胞、組織培養(yǎng)裝置；采用剪切力的例子有專利文獻(xiàn)6中公 開的細(xì)胞培養(yǎng)裝置；采用拉伸力的例子有專利文獻(xiàn)7中公開的使用硅 膠帶的培養(yǎng)細(xì)胞用伸縮刺激負(fù)荷裝置；并用拉伸力和剪切力的例子有 專利文獻(xiàn)8中公開的對組織、合成或天然血管移植片進(jìn)行滅菌、接種、 培養(yǎng)、保存、運輸以及^r查的裝置和方法。專利文獻(xiàn)9中公開了通過 膜體使保持膜體狀的細(xì)胞產(chǎn)生變形的培養(yǎng)方法等。專利文獻(xiàn)10和專 利文獻(xiàn)11中公開培養(yǎng)中利用半透膜。人們對于各種物理性作用和 刺激的施加或利用半透膜的細(xì)胞等的培養(yǎng)進(jìn)行了嘗試。 專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-238663號公報(摘要等) 專利文獻(xiàn)2:日本特表2004-512031號公報(摘要等) 專利文獻(xiàn)3:日本特開2002-315566號公報(摘要等) 專利文獻(xiàn)4:日本特開2003-061642號公報(摘要等) 專利文獻(xiàn)5:日本特開2003-180331號公報(摘要等) 專利文獻(xiàn)6:日本特開平09-313166號公報(摘要等) 專利文獻(xiàn)7:日本特開平10-155475號公報(摘要等) 專利文獻(xiàn)8:日本特表平11-504216號公報(摘要等) 專利文獻(xiàn)9:日本特開2005-143343號公報(摘要等) 專利文獻(xiàn)10: WO 2006-015304A2 (摘要等) 專利文獻(xiàn)11:日本特表2000-513214號公報(摘要等)
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的課題
但是，人體存在承受各種應(yīng)力的部位，這些部位的修復(fù)中所使用 的組織根據(jù)其部位不同而不同。例如，在推間板、半月板、骨骼、纖 維軟骨、心臟瓣膜處，在體內(nèi)承受彎曲力。該彎曲力與單純的壓力、 壓縮、拉伸、剪切等不同。對于所述承受彎曲力的部位，采用通過單 純的壓力、壓縮、拉伸、剪切等刺激因素培養(yǎng)的組織并不足夠。
因此，本發(fā)明人等認(rèn)識到，作為施加給要培養(yǎng)的細(xì)胞或組織的刺 激或負(fù)荷，彎曲對于細(xì)胞或組織的增殖等極為有利。本發(fā)明是基于上 述認(rèn)識而完成的，關(guān)于所述彎曲，專利文獻(xiàn)1~11中沒有公開，也沒 有任何啟示。
因此，本發(fā)明的目的在于涉及含有細(xì)胞和/或組織的培養(yǎng)物的培養(yǎng) 方法，提供適合人等身體部位的細(xì)胞和/或組織的培養(yǎng)方法。 解決課題的方法
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及含有細(xì)胞和/或組織的培養(yǎng)物的培養(yǎng) 方法，通過使彎曲力作用于含有細(xì)胞和/或組織的培養(yǎng)物，使培養(yǎng)物彎 曲、具體來說，通過彎曲，在從其凹陷部分至凸起部分的厚度方向上 產(chǎn)生連續(xù)的壓縮和伸長，對培養(yǎng)物負(fù)荷以往的加壓、剪切、拉伸中無 法得到的物理性刺激或變形，由此可以獲得適合于伴有彎曲的部位的 組織修復(fù)的培養(yǎng)物。
因此，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面是含有細(xì)胞和/或組織 的培養(yǎng)物的培養(yǎng)方法，該方法含有對上述培養(yǎng)物負(fù)荷彎曲運動的步 驟。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選上述彎曲運動含有使上 述培養(yǎng)物形成彎曲狀態(tài)的處理。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選含有在可彎曲的培養(yǎng)床 上設(shè)置上述培養(yǎng)物的步驟，上述彎曲運動以上述培養(yǎng)床作為^!某介來進(jìn) 行。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選上述培養(yǎng)床是可移動地
6支撐其兩端、通過對中央部負(fù)荷載荷來使其彎曲。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選上述培養(yǎng)物用半透膜密封。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選上述彎曲運動周期性或 斷續(xù)性地進(jìn)行。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選上述培養(yǎng)物中含有細(xì)胞、 細(xì)胞載體、上述細(xì)胞產(chǎn)生的胞外基質(zhì)、培養(yǎng)液的任意種類。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選上述培養(yǎng)物是接種了細(xì) 胞的三維培養(yǎng)載體。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選上述培養(yǎng)物是含有凝膠 狀物質(zhì)。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選上述三維培養(yǎng)載體為生 物體吸收性材料。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選上述凝膠物質(zhì)是生物體 吸收性材料。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選含有下述處理的任意形
式對上述培養(yǎng)物施加連續(xù)的張力的處理；對上述培養(yǎng)物施加斷續(xù)的 張力的處理；或者對上述培養(yǎng)物周期性地施加連續(xù)或斷續(xù)的張力的處 理。
為實現(xiàn)上述目的，上述培養(yǎng)方法中，優(yōu)選含有將上述培養(yǎng)物加壓 的處理，該加壓可以是連續(xù)或斷續(xù)、或者周期性變化或不規(guī)則變化。 發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，可以得到以下效果。
(1) 對正在培養(yǎng)的培養(yǎng)物施加彎曲等位移(應(yīng)力)，因此可促進(jìn)培養(yǎng) 物的培養(yǎng)，例如可用于推間板等體內(nèi)承受彎曲力的組織的再生。
(2) 有望防止干細(xì)胞分化、組織細(xì)胞去分化。
(3) 組織結(jié)構(gòu)等具有方向性時，可以使其排列方向一致，可獲得 與體內(nèi)組織同等的培養(yǎng)物。(4) 排除壓力等其它物理作用或使其最小化，通過彎曲作用可以 培養(yǎng)所需的組織。
(5) 有望使細(xì)胞移動變得容易。
(6) 可使?fàn)I養(yǎng)物、氧滲透至三維細(xì)胞構(gòu)成體的內(nèi)部。
(7) 容易排出代謝廢物。
(8) 如果通過半透膜將細(xì)胞存在的部分和培養(yǎng)液的部分進(jìn)行分 離，則可以排除培養(yǎng)液的液流產(chǎn)生的剪切力，可以以限定為彎曲或 壓力的作用進(jìn)行培養(yǎng)。
(9) 如果用半透膜將存在細(xì)胞的部分和培養(yǎng)液的部分進(jìn)行分離， 則即使沒有載體細(xì)胞也可以成為球體化，可實現(xiàn)三維組織化。
附圖簡述


圖1是表示實施方式1的培養(yǎng)床的構(gòu)成例的圖。 圖2是表示培養(yǎng)的處理順序的流程圖。 圖3是表示進(jìn)行培養(yǎng)處理的細(xì)胞構(gòu)成體的形態(tài)的圖。 圖4A是表示將細(xì)胞構(gòu)成體載放于培養(yǎng)床上的狀態(tài)的圖。 圖4B是表示將細(xì)胞構(gòu)成體載放于培養(yǎng)床上的狀態(tài)的圖。 圖5A是表示對細(xì)胞構(gòu)成體施加彎曲運動及其解除的圖。 圖5B是表示對細(xì)胞構(gòu)成體施加彎曲運動及其解除的圖。 圖6A是涉及對彎曲狀態(tài)下細(xì)胞構(gòu)成體的受力和位移的相關(guān)分析 的圖。
圖6B是涉及對彎曲狀態(tài)下細(xì)胞構(gòu)成體的受力和位移的相關(guān)分析 的圖。
圖7A是涉及高度位置下的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。 圖7B是涉及高度位置下的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。 圖7C是涉及高度位置下的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。 圖8A是涉及高度位置下的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。 圖8B是涉及高度位置下的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。圖8C是涉及高度位置下的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。 圖9A是涉及高度位置下的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。 圖9B是涉及高度位置下的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。 圖9C是涉及高度位置下的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。 圖10是表示實施方式2的細(xì)胞構(gòu)成體的形態(tài)的圖。 圖11是表示將細(xì)胞構(gòu)成體載放于培養(yǎng)床上的狀態(tài)的圖。 圖12是表示實施方式3的細(xì)胞構(gòu)成體的形態(tài)的圖。 圖13是表示實施方式4的細(xì)胞或組織培養(yǎng)系統(tǒng)的圖。 圖14是表示實驗例的圖。 圖15是表示實驗例的圖。 圖16是表示實驗例的圖。 圖17是表示實驗例的圖。 圖18是表示實驗例的圖。 符號說明
2細(xì)力包構(gòu)成體 4培養(yǎng)床 6載放部 14、 16支撐面 26、 28把持部 32管
36培養(yǎng)小室(culture chamber) 38培養(yǎng)液 40支撐部件
實施發(fā)明的最佳方式
實施方式1
對本發(fā)明的實施方式1的細(xì)胞或組織的培養(yǎng)方法進(jìn)行說明。 該細(xì)胞或組織的培養(yǎng)方法是使用細(xì)胞構(gòu)成體2 (圖3)作為培養(yǎng)物的一個例子。該細(xì)胞構(gòu)成體2含有細(xì)胞、細(xì)胞載體(scaffold)、上述細(xì) 胞產(chǎn)生的胞外基質(zhì)的任意種類，還可以根據(jù)需要添加培養(yǎng)液或其它添 加物、生長因子或藥品等。例如可以是使細(xì)胞懸浮的培養(yǎng)液、接種了 細(xì)胞的三維載體和凝膠狀物質(zhì)或其它載體復(fù)合而成，還可以將它們封 入半透膜制的袋或管中。三維載體和凝膠狀物質(zhì)例如由生物體吸收性 材料等構(gòu)成。
密封上述細(xì)胞構(gòu)成體2的半透膜可一艮據(jù)可通過的分子的大小來制 備。例如可從透過分子量為100 [Da](道爾頓)~ 1000 [kDa]的半透膜 中選擇使用。即，選擇可透過培養(yǎng)液中的營養(yǎng)成分、必需的氧等氣體 或細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物等低分子物質(zhì)等，但不能透過細(xì)胞或高分子的 胞外基質(zhì)的半透膜，只要可以鎖住細(xì)胞，則可以防止細(xì)胞或胞外基質(zhì) 的流失，同時可以使?fàn)I養(yǎng)成分和氧的供給成為可能，可實現(xiàn)高效率培 養(yǎng)。
該細(xì)胞構(gòu)成體2的培養(yǎng)使用培養(yǎng)床4。圖1是表示該培養(yǎng)床的構(gòu) 成例的圖。
該培養(yǎng)床4是支撐細(xì)胞構(gòu)成體2、同時對細(xì)胞構(gòu)成體2施加運動 的裝置，該培養(yǎng)床4構(gòu)成功能部，即將位移動作傳遞至保持的細(xì)胞構(gòu) 成體2，通過培養(yǎng)床4所具有的彈性，使細(xì)胞構(gòu)成體2恢復(fù)至位移動 作前的狀態(tài)。
培養(yǎng)床4具備可平行載放兩個細(xì)胞構(gòu)成體2的載放部6，該載放 部6是具有將兩個細(xì)胞構(gòu)成體2平行載放的面積和形狀，且由用于 對各細(xì)胞構(gòu)成體2施加彎曲運動的彈性材料形成的板狀部。彈性材料 例如可使用彈簧用不銹鋼鋼板或其它彈性高的材料。此時，可以用彈 性材料形成培養(yǎng)床4全體，也可以用彈性材料形成可彎曲運動的載放 部6或其一部分。載放部6并不限定于平板狀，也可以是網(wǎng)狀。載放 部6可以是載放單一的細(xì)胞構(gòu)成體2的構(gòu)成，也可以是可載放3個以 上細(xì)胞構(gòu)成體2的構(gòu)成。
該載放部6為長方形狀，在其長度方向的端部形成長方形狀的豎直壁部8、 10,各豎直壁部8、 10與載放部6成直角，同時形成與各 細(xì)胞構(gòu)成體2對應(yīng)的橢圓形的透孔部12。這些透孔部12固定細(xì)胞構(gòu) 成體2的兩端。另外，各豎直壁部8、 10可以根據(jù)各細(xì)胞構(gòu)成體2的 尺寸設(shè)定為規(guī)定高度h。
在各豎直壁部8、 IO的頂部，作為平行面，與載放部6平行地形 成具有一定寬度的支撐面部14、 16，各支撐面部14、 16上，將一部 分彎折，與各豎直壁部8、 IO平行地形成彎折部18,各彎折部18可 以使各支撐面部14、 16和各豎直壁部8、 IO得到補(bǔ)強(qiáng)。即，即使用 與含有薄板狀部的載放部6相同的板材形成各支撐面部14、 16和各 豎直壁部8、 10，也可得到足夠的強(qiáng)度，同時可實現(xiàn)培養(yǎng)床4的重量 減輕。該實施方式的培養(yǎng)床4中，為了固定支撐面部14 一側(cè)，形成 與未圖示的定位銷對應(yīng)的U字形的缺陷部2 0 。
載放部6的中間邊緣部位形成支撐所載放的細(xì)胞構(gòu)成體2的側(cè)面 部的支撐壁部22、 24，各支撐壁部22、 24的頂部形成覆蓋細(xì)胞構(gòu)成 體2的上面部的把持部26、 28。各支撐壁部22、 24是與載放部6垂 直相交的壁部，其高度與上述豎直壁部8、 IO同樣。另外，各把持部 26、 28與載放部6構(gòu)成平行面。細(xì)胞構(gòu)成體2配置在載放部6和各把 持部26、 28的間隔內(nèi)。各把持部26、 28的終端部構(gòu)成曲面部，兩者 之間設(shè)定用于拆卸細(xì)胞構(gòu)成體2的間隔30。
下面，參照圖2、圖3、圖4A、圖4B、圖5A和圖5B，對細(xì)胞 構(gòu)成體2的培養(yǎng)方法進(jìn)行說明。圖2是表示培養(yǎng)的處理順序的流程圖， 圖3是表示進(jìn)行培養(yǎng)處理的細(xì)胞構(gòu)成體的形態(tài)的圖，圖4A和圖4B是 表示將細(xì)胞構(gòu)成體設(shè)置于培養(yǎng)床上的圖，圖5A和圖5B是表示對細(xì)胞 構(gòu)成體施加彎曲運動及其解除的圖。
如圖2所示，細(xì)胞構(gòu)成體2的培養(yǎng)處理含有前處理(步驟S1)、培 養(yǎng)處理(步驟S2)和后處理(步驟S3)。前處理中含有細(xì)胞構(gòu)成體2的形 成、半透膜的封入處理等。培養(yǎng)處理含有彎曲運動處理，反復(fù)進(jìn)行彎 曲處理(步驟S21)、彎曲解除(步驟S22)、彎曲處理(步驟S23).......彎曲解除(步驟S2N)。后處理含有將結(jié)束培養(yǎng)的細(xì)胞構(gòu)成體2從培養(yǎng)床4 中取出等。
(1)前處理(步驟S1)
在細(xì)胞構(gòu)成體2的形成中，由體內(nèi)取出組織或細(xì)胞，然后將取出 的組織用酶等分解，進(jìn)行必需的細(xì)胞篩選。另外，需要增加篩選的細(xì) 胞數(shù)時，可在前處理階段通過單層培養(yǎng)等進(jìn)行細(xì)胞數(shù)的增加處理。對 于所得細(xì)胞，將培養(yǎng)液、水凝膠、凝膠狀載體組合，制備細(xì)胞構(gòu)成體 2。除此之外，作為不定形構(gòu)成體，可以使細(xì)胞懸浮在培養(yǎng)液或水凝 膠中，或使細(xì)胞與凝膠狀載體混合。作為定形構(gòu)成體，可以使細(xì)胞懸 浮在培養(yǎng)液中，將其加入到膠原海綿、殼聚糖海綿等細(xì)胞載體中，使 細(xì)胞附著，或者是以溶膠狀態(tài)將細(xì)胞混入載體，將其加入到膠原海綿、 殼聚糖海綿等細(xì)胞載體中，使細(xì)胞附著，同時實現(xiàn)凝膠化。還可以根
據(jù)需要添加生長因子或藥劑等。
如圖3所示，將作為培養(yǎng)物的細(xì)胞構(gòu)成體2密封到筒狀的半透膜 制的管32中進(jìn)行培養(yǎng)。在半透膜制的管32的一端例如設(shè)置由半透膜 制成的密封栓34,由另一端加入上述的細(xì)胞構(gòu)成體2,同樣用密封栓 34密封，由此可密封細(xì)胞構(gòu)成體2。封入了細(xì)胞構(gòu)成體2的管32的 大小可根據(jù)要培養(yǎng)的物質(zhì)的目的、以及細(xì)胞構(gòu)成體2的種類等而變化。
如圖4A和圖4B所示，將密封在管32中的細(xì)胞構(gòu)成體2載放于 培養(yǎng)床4的載放部6上。在培養(yǎng)床4上的載放處理是將封入了細(xì)胞構(gòu) 成體2的管32穿過在把持部26、 28之間設(shè)置的間隔30,使管32的 兩端通過設(shè)置于各豎直壁部8、 10的透孔部12，同時使管32的中間 部位于載放部6和把持部26或28之間。在該實施方式中，是將兩根 管32并列載放，其根數(shù)并沒有特別限定。該實施方式中，是將管32 的兩端插入透孔部12進(jìn)行固定，但也可以根據(jù)管的大小，例如用專 用夾子等支撐在培養(yǎng)床4上。
通過所述栽^L,后述的培養(yǎng)處理中，例如通過對培養(yǎng)床4的底部 一側(cè)施加的力卩吏培養(yǎng)床4彎曲及其解除，與此相對，管32被各透孔部12和把持部26、 28支撐，可與培養(yǎng)床4一起進(jìn)行彎曲和恢復(fù)動作，
可以實現(xiàn)彎曲運動。
(2)培養(yǎng)處理(步驟S2)
培養(yǎng)處理中，如圖5A所示，將密封在管32中的細(xì)胞構(gòu)成體2與 培養(yǎng)床4 一起轉(zhuǎn)移至作為培養(yǎng)空間的培養(yǎng)小室36，將培養(yǎng)液38供給 該培養(yǎng)小室36內(nèi)。設(shè)置在培養(yǎng)小室36中之后，為了防止培養(yǎng)液38 等流出或者由外部混入雜菌，例如可以通過外罩等使培養(yǎng)小室36處 于密封狀態(tài)。另外，設(shè)置在培養(yǎng)小室36中的培養(yǎng)床4，其支撐面14、 16由支撐部件40支撐。由此，即使由后述的背面一側(cè)施加力F，培 養(yǎng)床4也不會發(fā)生上下挪移，可以使培養(yǎng)床4和管32彎曲。所述培 養(yǎng)小室36可以具有保持密封狀態(tài)，同時在培養(yǎng)處理中使培養(yǎng)液38循 環(huán)供給的構(gòu)成。這種情況下，培養(yǎng)液38可以是在培養(yǎng)小室36中連續(xù) 地循環(huán)的構(gòu)成，也可以是定期交換的構(gòu)成。
由培養(yǎng)床4的背面一側(cè)例如通過未圖示的控制桿等負(fù)荷力F，則 如圖5B所示，培養(yǎng)床4的載放部6由于力F而向上方彎曲，通過該 彎曲，載放部6上的管32也彎曲。即，細(xì)胞構(gòu)成體2中產(chǎn)生彎曲。 由該彎曲狀態(tài)解除力F，則培養(yǎng)床4的載放部6由于彈性而恢復(fù)成原 形狀，變得平坦，因此載放部6上的細(xì)胞構(gòu)成體2也轉(zhuǎn)移為平坦?fàn)顟B(tài)， 再次成為圖5A所示狀態(tài)。這種情況下，管32的上面部存在培養(yǎng)床4 的把持部26、 28,向上方突起變形的管32根據(jù)載放部6的復(fù)原而穿 過管32兩端的透孔部12和被把持部26、 28把持，根據(jù)載放部6的 原狀復(fù)原而變得平坦。如上所述，通過透孔部12和4巴持部26、 28, 可以對密封到管32中的細(xì)胞構(gòu)成體2施加與培養(yǎng)床4的彎曲和平坦 化的位移量同等程度的位移量，因此通過控制所施加的力F帶來的移 動量，也可以控制施加給細(xì)胞構(gòu)成體2的彎曲運動量。
這樣，反復(fù)進(jìn)行所述彎曲運動(步驟S21 步驟S2N)，經(jīng)過必要 的培養(yǎng)時間，細(xì)胞在管32內(nèi)增殖，同時生產(chǎn)胞外基質(zhì)等，可以再生 不定形的或定形的新生組織。彎曲動作的周期或大小、動作程序、培
13養(yǎng)小室36內(nèi)的溫度設(shè)定等可在培養(yǎng)處理開始前預(yù)先設(shè)定最佳方式等，
除此之外也可以根據(jù)細(xì)胞或組織的培養(yǎng)狀態(tài)任意設(shè)定。還可以根據(jù)需
要在培養(yǎng)小室36內(nèi)施加壓力進(jìn)行培養(yǎng)的構(gòu)成。
如上所述，培養(yǎng)中使用半透膜制的管32時，可以防止培養(yǎng)液與 培養(yǎng)物之間產(chǎn)生的剪切力的發(fā)生、且防止細(xì)胞或胞外基質(zhì)的流失，同 時使?fàn)I養(yǎng)成分和氧的供給成為可能，可實現(xiàn)高效率培養(yǎng)。但是，由于 營養(yǎng)物的通過阻力，可能對營養(yǎng)物的供給產(chǎn)生障礙。但是如上所述， 通過施加彎曲動作，內(nèi)部位移主動升高，產(chǎn)生壓力差，營養(yǎng)成分容易 移動，同時對于細(xì)胞施加物理性刺激。由此，在沒有血管的階段的細(xì) 胞構(gòu)成體2或沒有血管的組織中，彎曲動作可以代替血管或心臟的運 動進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)后處理(步驟S3)
結(jié)束培養(yǎng)的細(xì)胞構(gòu)成體2與培養(yǎng)床4 一起從培養(yǎng)小室36 (圖5A) 中取出。由培養(yǎng)床4中取出密封了細(xì)胞構(gòu)成體2的管32，取出在其內(nèi) 部增殖的細(xì)胞或生產(chǎn)的胞外基質(zhì)等新生組織。對取出的新生組織進(jìn)行 品質(zhì)檢查等，在用于人體等治療之前進(jìn)行保存。
培養(yǎng)的新生組織如果是定形組織，則可通過縫合等方法直接移植 到人體中，如果為不定形組織，則可通過注入到缺損部，或者結(jié)合組 織的形狀進(jìn)行涂布或成型并固定等處理，在體內(nèi)與周圍的組織融合， 可以實現(xiàn)組織化。
接著，參照圖6A和圖6B,對細(xì)胞構(gòu)成體2的培養(yǎng)方法中的彎曲 運動和培養(yǎng)進(jìn)行說明。圖6A和圖6B是用于在彎曲狀態(tài)下對圓柱狀細(xì) 胞構(gòu)成體所承受的力和位移進(jìn)行分析的圖。
如上所述，培養(yǎng)床4是在培養(yǎng)小室36內(nèi)、在規(guī)定位置支撐，使 上下等不偏移，細(xì)胞構(gòu)成體2也被固定在培養(yǎng)床4上，因此如圖5B 所示，從培養(yǎng)床4的背面一側(cè)附加力F,則培養(yǎng)床4的載放部6向上 方彎曲，細(xì)胞構(gòu)成體2也隨著培養(yǎng)床4一起變形。
使物體彎曲時產(chǎn)生彎曲應(yīng)力(Bending stress)。物體彎曲，則產(chǎn)生
14彎曲應(yīng)變(Bending strain)。彎曲的物體內(nèi)部產(chǎn)生各種應(yīng)變。即，如圖 6B所示，在彎曲的外周一側(cè)(圖6B的上側(cè))，拉伸力作用于其上，使 其伸長，在內(nèi)周一側(cè)(圖6B的下側(cè))，則相反是壓縮力作用于其上，使 其，壓縮?？紤]到物體內(nèi)部的微小部分，則微小部分之間在相鄰的位 置上產(chǎn)生伸長或壓縮的位移差異，因此產(chǎn)生剪應(yīng)力(Shearing stress), 由此產(chǎn)生剪應(yīng)變(Shearingstrain)。如圖6A粗線所示，在物體的一部分 上沒有伸縮位移的(O)面是所謂的中立面，包括該中立面，在所有的位 置均產(chǎn)生剪應(yīng)變。剪應(yīng)變在一定的方向上產(chǎn)生。
由于彎曲，使截面積發(fā)生變化，導(dǎo)致內(nèi)部壓力發(fā)生變化。通過變 化截面形狀，則在物體內(nèi)部產(chǎn)生壓力升高部分和降低部分。并且外周 被拉伸、內(nèi)周被壓縮，因此內(nèi)周部分壓力高，外周附近壓力降低。
即，彎曲是內(nèi)部拉伸、壓縮、剪切、壓力等各種作用的結(jié)果。使 彎曲運動作用于細(xì)胞構(gòu)成體2,則通過拉伸、壓縮、剪切、壓力，細(xì) 胞構(gòu)成體2的內(nèi)部微妙變形。這里，因壓力而產(chǎn)生的液體的收縮率是 可忽視的微量，因此彎曲運動產(chǎn)生的應(yīng)變與反復(fù)對細(xì)胞構(gòu)成體2施加 壓力的方法相比，可以產(chǎn)生非常大的應(yīng)變。由此，彎曲作用可以進(jìn)一 步增大細(xì)胞或營養(yǎng)、氧、代謝廢物等的移動、供給等的效果，同時， 相對于彎曲方向以某一特定方向產(chǎn)生拉伸或壓縮的剪切力，因此可以 使所形成的組織排列 一致。
因此，如果是適合彎曲運動的細(xì)胞，則可促進(jìn)增殖，同時可以培 養(yǎng)直至組織排列也可仿真生物體內(nèi)的組織的組織。并且，與彎曲并行 地使用壓力時，可以擴(kuò)大效果。
因此，可參照圖6A和圖6B,對使作為細(xì)胞構(gòu)成體2的模型的凝 膠圓柱彎曲時產(chǎn)生的伸長等進(jìn)行分析。
如圖6A中斜線所示，對表示彎曲之前的直徑為d的凝膠圓柱長 度方向的截面的圖6B進(jìn)行研究。變形前橫向長度為L，相對于凝膠 圓柱的中心線，彎曲至曲率半徑為r。彎曲前的凝膠圓柱高度為d (= 直徑)，將該d由彎曲的內(nèi)側(cè)向外側(cè)分成m個區(qū)。以凝膠圓柱的中心線為0，朝向內(nèi)側(cè)為-n號，朝向外側(cè)為+n號，設(shè)置斷面(Section)。圖 6B中， 一個例子是將凝膠圓柱分成IO個斷面，以分割該凝膠圓柱的 各線與凝膠圓柱的側(cè)面的切點作為位移的計算位置，由彎曲的內(nèi)側(cè)向 外側(cè)表示為1 ~ 11的位置斷面。
沿長度方向的伸長為ALn,沿厚度方向的位移為ARn，總位移為 Dn。對于彎曲產(chǎn)生的長度方向(圓周方向)的位移進(jìn)行分析。長度L的 凝膠在彎曲的內(nèi)周收縮，在外周伸長。以彎曲前的圓柱中心線作為中 立面，則壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力相等。第n號的斷面的曲率半徑rn為 [數(shù)l]
第n號斷面的弦長為 [數(shù)2]
丄w-丄x— ..............
因此，長度方向的拉伸ALn為 [數(shù)3]
= Zw—厶=丄x t—丄
將式(1)代入到式(3)中，則形成 [數(shù)4]
(1)
(2)
=丄
"，、
--1.、
(3)
乂
Z " 、
r + —d
附
一l
=丄
w '尸
(4)
接著，對于厚度方向(曲率半徑方向)的位移ARn進(jìn)行分析。自彎 曲時成為最內(nèi)側(cè)的部分起，有n個斷面彎曲，則變形前為長方形的該部分保持該面積而形成扇形。使凝膠圓柱彎曲，則如上所述，長度方 向發(fā)生變化，因此只有這部分的厚度變化。由該考慮方法可以計算厚
度方向的位移。彎曲時，由中心至成為最內(nèi)側(cè)的面的距離ro為 [數(shù)5]
f0 =廠 一丄d (5)2 。
由最內(nèi)側(cè)至第n號斷面的長方形面積Sns為 [數(shù)6]
& =-^-d,丄 ...............(6)
附
由最內(nèi)側(cè)至第n號斷面的扇形面積Sn為 [數(shù)7]
& =丄(;^"2-,2) ............... (7〉
2;rr 、 ,
Sns和Sn保持相同面積(Sns二Sn),則由式(6)、式(7)得到 [數(shù)8]
17<formula>formula see original document page 18</formula>(8)
附
這里，將式(5)代入式(8),則得到: [數(shù)9]
<formula>formula see original document page 18</formula>
加
<formula>formula see original document page 18</formula>
對于彎曲前的第n號斷面，由曲率中心至此的距離r。為: [數(shù)10]
r" = r+—d ............... (io)
由此彎曲時的位移ARn為 [數(shù)11]<formula>formula see original document page 19</formula>
因此，綜合位移Dn可由以下求出 [數(shù)12]
<formula>formula see original document page 19</formula> ............... (12)
利用以上分析，圖7A、圖7B、圖7C、圖8A、圖8B、圖8C、 圖9A、圖9B和圖9C分別表示凝膠圓柱內(nèi)部的位移。圖7A、圖7B 和圖7C是涉及高度為10 (-直徑d，斷面數(shù)=10)的位置中央部的凝膠 圓柱內(nèi)部位移的分析圖，圖8A、圖8B和圖8C是涉及高度為8(斷面 數(shù)=8)的位置(偏離中央的位置)的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。圖9A、 圖9B和圖9C是涉及高度為4 (斷面數(shù)=4)的位置(更加偏離中央的位置) 的凝膠圓柱內(nèi)部位移的分析圖。
具體來說，對于將直徑10(d-10)的凝膠圓柱以曲率半徑50(r=50) 彎曲時的變化進(jìn)行分析，將圓柱以縱、橫為10的斷面區(qū)分，長度的 位移是相對于10(L-10)的值。由圓柱的圓形面一側(cè)觀察位移，對高度 為10 (對圓中心進(jìn)行區(qū)分的斷面，圖7A)時、高度為8(圖8A)時和高 度為4(圖9A)時的位移分別制圖。各圖均是橫軸為表示位移理論位置 的斷面位置，縱軸為總位移(Dn)、厚度方向上的位移(ARn)、長度方向 上的伸長(ALn),高度為位移量。
由上述分析結(jié)果顯示，將圓柱彎曲，則該圓形截面上的某一點與 相鄰的點之間一定會產(chǎn)生位移的大小和方向上的差異。由于該差異， 在圓柱的所有部分產(chǎn)生剪切力。不過在某一點的長度方向的線上產(chǎn)生 同等位移和應(yīng)力。 實施方式2
接著，參照圖IO和圖11對本發(fā)明的實施方式2的細(xì)胞或組織的培養(yǎng)方法進(jìn)行說明。圖10是表示實施方式2的細(xì)胞構(gòu)成體的形態(tài)的 圖，圖11是表示將細(xì)胞構(gòu)成體2載放于培養(yǎng)床4上的狀態(tài)的圖。圖 10、圖11中，與實施方式1相同部分和相同構(gòu)成采用相同符號。
該實施方式中，在實施方式1的培養(yǎng)方法中，將不定形的細(xì)胞構(gòu) 成體2密封入半透膜制的管42中進(jìn)行培養(yǎng)。例如，對于細(xì)胞懸浮于 培養(yǎng)液或水凝膠中、或者將細(xì)胞混合到凝膠狀載體中所得的不定形的 細(xì)胞構(gòu)成體2，半透膜制的管42不會成為模框(frame)，因此培養(yǎng)后也 形成不定形組織，可以培養(yǎng)適合注入到生物體組織間等用途的組織。 上述凝膠狀物質(zhì)例如由生物體吸收性材料構(gòu)成。
所述細(xì)胞構(gòu)成體2(圖IO)中，可以使用上述的培養(yǎng)方法(圖2)，同 樣地進(jìn)行培養(yǎng)，但是，此時，前處理是使用柔軟性高的管42,因此其 開口截面形狀為不定形，管42的兩端開口的密封是利用管42所具有 的柔軟性，同時用專用的夾子44密封，以此代替密封栓34(圖3)。即， 為防止細(xì)胞構(gòu)成體2從管42中流出，實施將管42的兩端彎折、將重 疊部分用夾子44密封等處理。另外，為防止彎曲運動導(dǎo)致的管42的 破裂、或使管42內(nèi)的細(xì)胞構(gòu)成體2產(chǎn)生移動空間等，細(xì)胞構(gòu)成體2 在管42中的密封必須密封適量，以不至于形成滿載狀態(tài)。根據(jù)培養(yǎng) 的目標(biāo)量而不同，例如可以密封成半透膜制的管42的截面為橢圓形 狀。
如上所述，密封到管42中的細(xì)胞構(gòu)成體2如圖ll所示，安裝于 培養(yǎng)床4上。培養(yǎng)床4上的載放處理與實施方式1相同，將密封了細(xì) 胞構(gòu)成體2的管42穿過設(shè)于把持部26、 28之間的間隔30，使管42 的兩端穿過設(shè)于各豎直壁部8、 10的透孔部12中，同時管42的中間 部配置成位于載放部6和把持部26、 28之間的位置。通過所述載放， 通過上述培養(yǎng)處理中的彎曲運動，根據(jù)培養(yǎng)床4載放部6的彎曲及其 解除，可以使細(xì)胞構(gòu)成體2產(chǎn)生彎曲運動。
所述構(gòu)成中，通過與實施方式1同樣地實施培養(yǎng)處理，如上所述， 可培養(yǎng)不定形的細(xì)胞構(gòu)成體2。關(guān)于細(xì)胞構(gòu)成體2與培養(yǎng)床4的固定，除上述之外，例如可以是 用夾子44將管42與培養(yǎng)床4 一起夾持的構(gòu)成；或者是將培養(yǎng)床4的 固定用夾與夾子44 一起使用的構(gòu)成。 實施方式3
接著，參照圖12對本發(fā)明的實施方式3的細(xì)胞或組織的培養(yǎng)方 法進(jìn)行說明。圖12是表示實施方式3的細(xì)胞構(gòu)成體2的形態(tài)的圖。 圖12中，與實施方式1相同部分或相同構(gòu)成采用相同符號。
該實施方式中，相對于實施方式1的培養(yǎng)方法，是將細(xì)胞接種于 定形的細(xì)胞載體(三維載體)48中、制備定形的細(xì)胞構(gòu)成體2、封入半 透膜制的管32中進(jìn)行培養(yǎng)的構(gòu)成。具體來說，可以將細(xì)胞懸浮在培 養(yǎng)液或水凝膠中，或者將細(xì)胞混入凝膠狀載體中。定形構(gòu)建體是使細(xì) 胞懸浮在培養(yǎng)液中，將其加入到膠原海綿、殼聚糖海綿等細(xì)胞載體中， 使細(xì)胞附著，或者在溶膠狀態(tài)下將細(xì)胞混入載體，或?qū)⑵浼尤氲侥z原 海綿、殼聚糖海綿等細(xì)胞載體中，使細(xì)胞附著，同時進(jìn)行凝膠化。三 維載體和凝膠狀物質(zhì)例如由生物體吸收材料等構(gòu)成。培養(yǎng)方法可以與 上述實施方式l相同，因此省略其說明。
通過上述構(gòu)成，通過使用預(yù)先定形的細(xì)胞構(gòu)成體2，可以培養(yǎng)所 需形狀或大小的新生組織。 實施方式4
以下，參照圖13對本發(fā)明的實施方式4的細(xì)胞或組織的培養(yǎng)系 統(tǒng)進(jìn)行說明。圖13是表示細(xì)胞或組織的培養(yǎng)系統(tǒng)的圖。圖13中，與 實施方式1相同部分或相同構(gòu)成采用相同符號，省略其說明。
該實施方式中，在實施方式1至實施方式3的細(xì)胞或組織的培養(yǎng) 方法中，構(gòu)成了在進(jìn)行培養(yǎng)液的循環(huán)或隨時供給新鮮的培養(yǎng)液的同 時，控制培養(yǎng)室的溫度或壓力、所供給的混合氣體G的濃度等進(jìn)行培 養(yǎng)的培養(yǎng)系統(tǒng)50。
培養(yǎng)系統(tǒng)50可使用作為培養(yǎng)裝置的培養(yǎng)箱52。該培養(yǎng)箱52的培 養(yǎng)室53中設(shè)置有培養(yǎng)單元54、培養(yǎng)回路56、調(diào)節(jié)器58、溫度調(diào)節(jié)器60、氣體濃度調(diào)節(jié)器62、加壓裝置64，它們通過在培養(yǎng)箱52的外部 的控制裝置66來控制。
培養(yǎng)單元54是對細(xì)胞構(gòu)成體2施加壓力或上述力F等進(jìn)行培養(yǎng) 的培養(yǎng)裝置，在其內(nèi)部形成作為上述培養(yǎng)空間的培養(yǎng)小室36。加壓裝 置通過控制裝置66進(jìn)行控制，壓力P作用于培養(yǎng)小室36內(nèi)的培養(yǎng)床 4的下面一側(cè)。
培養(yǎng)回路56是對培養(yǎng)裝置進(jìn)行培養(yǎng)液38等的供給和循環(huán)的裝 置，培養(yǎng)回路56由儲存培養(yǎng)液38的培養(yǎng)液儲存器70、向培養(yǎng)液38 或培養(yǎng)室53供給混合氣體G(氮、氧、二氧化碳等)的氣體交換部72、 泵74、逆止閥76和將培養(yǎng)單元54與調(diào)節(jié)培養(yǎng)室53或培養(yǎng)小室36內(nèi) 的壓力的壓力調(diào)節(jié)器78連接的循環(huán)管80構(gòu)成。
泵74可使用活塞式泵、汽缸式泵、蠕動泵。泵74的驅(qū)動、壓力 調(diào)節(jié)閥78的開閉、其開合程度等可通過控制裝置66調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)器58 是培養(yǎng)單元54用于對細(xì)胞構(gòu)成體2施加力F的驅(qū)動源。溫度調(diào)節(jié)器 60調(diào)節(jié)培養(yǎng)室53和培養(yǎng)小室36內(nèi)的溫度。氣體濃度調(diào)節(jié)器62進(jìn)行 供給培養(yǎng)液存儲器70或培養(yǎng)液38的混合氣體G (氮、氧、二氧化碳 等)的濃度調(diào)節(jié)。控制裝置66進(jìn)行上述各功能部的控制，具體來說， 將溫度調(diào)節(jié)或氣體濃度的調(diào)節(jié)等匯總控制，除此之外還進(jìn)行培養(yǎng)液存 儲器70的循環(huán)或泵74的動作、調(diào)節(jié)器58的動作等的控制。
通過所述培養(yǎng)系統(tǒng)50進(jìn)行上述培養(yǎng)處理，則可以進(jìn)行負(fù)荷彎曲 運動的培養(yǎng)處理，同時，可以通過培養(yǎng)回路56向培養(yǎng)小室36內(nèi)供給 培養(yǎng)液38以及代謝廢物等的排除。通過加壓裝置64，可以連續(xù)地、 斷續(xù)地或周期性地等控制對培養(yǎng)單元54的加壓，可以使溫度或壓力 保持所需狀態(tài)進(jìn)行培養(yǎng)。結(jié)果可以進(jìn)行高效率且可靠性高的培養(yǎng)。
該培養(yǎng)系統(tǒng)50中，在培養(yǎng)箱52的內(nèi)部設(shè)置培養(yǎng)液存儲器70、調(diào) 節(jié)器58、泵74,但并不限于此，可以使它們的全部或部分處于培養(yǎng) 箱52的外部。另外，調(diào)節(jié)器58的動作可以與通過加壓裝置64對培 養(yǎng)小室36的加壓、供給培養(yǎng)液38的泵74等動作連動，另外，如果
22在培養(yǎng)處理的中途中斷，周期性地或斷續(xù)地施加彎曲運動，則可以對
細(xì)胞施加有效的刺激。
其它實施方式
上述實施方式中，對于作為培養(yǎng)物的細(xì)胞構(gòu)成體2，由培養(yǎng)床4的背面一側(cè)施加力F，使培養(yǎng)床4向上方彎曲，由此使細(xì)胞構(gòu)成體2彎曲，也可以對培養(yǎng)床4或細(xì)胞構(gòu)成體2本身施加規(guī)定的彎曲位移。該處理中，可以連續(xù)地或斷續(xù)地施加，或者可以周期性地施加連續(xù)或斷續(xù)的張力。所述構(gòu)成也可以對細(xì)胞構(gòu)成體2實施規(guī)定的彎曲。實驗結(jié)果
下面，參照圖14 ~圖18，對使用本發(fā)明的培養(yǎng)方法的實驗結(jié)果進(jìn)行說明。
圖14表示細(xì)胞構(gòu)成體。該細(xì)胞構(gòu)成體是將懸浮在培養(yǎng)液中的細(xì)胞加入到半透膜的管中而構(gòu)成，如圖15所示，細(xì)胞構(gòu)成體固定在培養(yǎng)床上，收納于培養(yǎng)小室內(nèi)。此時，驅(qū)動部可與培養(yǎng)小室分離。
來自調(diào)節(jié)器的加壓作用于培養(yǎng)單元，使彎曲動作施加于細(xì)胞構(gòu)成體。調(diào)節(jié)器放置在培養(yǎng)室之外，電纜貫穿培養(yǎng)室的門，與驅(qū)動部連接。調(diào)節(jié)器的動作狀態(tài)可通過顯示裝置確認(rèn)。
調(diào)節(jié)器可以通過曲柄將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動，通過選擇曲柄臂的長度，可以調(diào)節(jié)線桿的進(jìn)退幅度，由此可以調(diào)節(jié)對細(xì)胞構(gòu)成體施加的彎曲的大小。
該實驗中，加壓動作是只限定于彎曲動作，保持大氣壓，進(jìn)行培養(yǎng)液循環(huán)。壓力和調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的彎曲動作可以分別無關(guān)系地單獨施加。該實驗中，例如可以施加0.5 [MPa]以上的加壓。
圖16~圖18表示脊推器官的培養(yǎng)實驗(出生2天的小鼠的脊推器官培養(yǎng)(Vertebrae organ culture of 2 days old mouse))。 實驗是將乂人出生后兩天的小鼠中取出的脊推設(shè)置在培養(yǎng)床上(圖16),以0.1 [Hz]的頻率施加彎曲動作，實施10天的培養(yǎng)。該實驗中未進(jìn)行加壓。
比較例是進(jìn)行靜置培養(yǎng)。圖17和圖18表示IO天的靜置培養(yǎng)。IO天后，將器官的截面用曱苯胺藍(lán)染色，觀測細(xì)胞的存活狀況。圖中，著色部分未能明確標(biāo)識，但是亮度降低的部分(染色部分)表示存在存活的細(xì)胞。靜置培養(yǎng)中，推間板內(nèi)部的細(xì)胞密度沒有提高，可見基質(zhì)
的變性(圖17a)。
與此相對，施加了彎曲動作、位移的脊推中，可見推間板內(nèi)部細(xì)胞的增生以及新生基質(zhì)的蓄積(圖18b)。
由該實驗結(jié)果可知，施加彎曲動作的培養(yǎng)與靜置培養(yǎng)比較，可見細(xì)胞的增生和新生基質(zhì)的堆積，由此可以推斷該彎曲動作可以對細(xì)胞構(gòu)成體產(chǎn)生刺激，同時促進(jìn)物質(zhì)移動。
如上所述，對本發(fā)明的最優(yōu)選的實施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述記載。根據(jù)權(quán)利要求中請求保護(hù)的范圍或說明書所公開的發(fā)明內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變形或變更，所述變形或變更當(dāng)然也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)實用性
本發(fā)明涉及細(xì)胞或組織的培養(yǎng)方法，通過將彎曲運動的刺激施加給細(xì)胞構(gòu)成體，促進(jìn)沒有血管的新生組織內(nèi)的物質(zhì)移動，由此促進(jìn)細(xì)胞的增殖，除此之外可以模仿生物體內(nèi)組織狀態(tài)進(jìn)行培養(yǎng)，因此本發(fā)明是有用的。
權(quán)利要求
1. 含有細(xì)胞和/或組織的培養(yǎng)物的培養(yǎng)方法，其特征在于該培養(yǎng)方法含有對上述培養(yǎng)物負(fù)荷彎曲運動的步驟。
2. 權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于上述彎曲運動含 有使上述培養(yǎng)物形成彎曲狀態(tài)的處理。
3. 權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于該培養(yǎng)方法含有 在可彎曲的培養(yǎng)床上設(shè)置上述培養(yǎng)物的步驟，上述彎曲運動以上述培 養(yǎng)床作為媒介來進(jìn)行。
4. 權(quán)利要求3所述的培養(yǎng)方法，其特征在于上述培養(yǎng)床的兩 端被可移動地支撐，通過對該培養(yǎng)床的中央部負(fù)荷載荷來使其彎曲。
5. 權(quán)利要求1、 2、 3或4所述的培養(yǎng)方法，其特征在于上述 培養(yǎng)物用半透膜密封。
6. 權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于上述彎曲運動周 期性或斷續(xù)性地進(jìn)行。
7. 權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于上述培養(yǎng)物中含 有細(xì)胞、細(xì)胞載體、上述細(xì)胞產(chǎn)生的胞外基質(zhì)、培養(yǎng)液的任意種類。
8. 權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于上述培養(yǎng)物是接 種了細(xì)胞的三維培養(yǎng)栽體。
9. 權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于上述培養(yǎng)物含有 凝膠狀物質(zhì)。
10. 權(quán)利要求8所述的培養(yǎng)方法，其特征在于上述三維培養(yǎng)載 體為生物體吸收性材料。
11. 權(quán)利要求9所述的培養(yǎng)方法，其特征在于上述凝膠狀物質(zhì) 為生物體吸收性材料。
12. 權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，該培養(yǎng)方法含有 下述任意形式的處理對上述培養(yǎng)物施加連續(xù)的張力的處理；對上述 培養(yǎng)物施加斷續(xù)的張力的處理；或者對上述培養(yǎng)物周期性地施加連續(xù)或斷續(xù)的張力的處理。
13.權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于該培養(yǎng)方法含有 將上述培養(yǎng)物加壓的處理，該加壓可以是連續(xù)或斷續(xù)、或者周期性變 化或不規(guī)則變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及細(xì)胞或組織等培養(yǎng)物的培養(yǎng)方法，該培養(yǎng)方法是含有細(xì)胞或組織的培養(yǎng)物(細(xì)胞構(gòu)成體2)的培養(yǎng)方法，包括對該培養(yǎng)物施加彎曲運動。使彎曲力作用于細(xì)胞或組織等的培養(yǎng)物(細(xì)胞構(gòu)成體2)，使培養(yǎng)物彎曲，由此可以使從其凹陷部分至突起部分的厚度方向上產(chǎn)生連續(xù)的壓縮和伸長，培養(yǎng)物可負(fù)荷以往的加壓、剪切、拉伸無法得到的物理性刺激或變形，可以獲得適合伴隨有彎曲的部位的組織修復(fù)的培養(yǎng)物。
文檔編號C12M3/00GK101484571SQ200780025260
公開日2009年7月15日 申請日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者水野秀一, 渡邊節(jié)雄 申請人:高木產(chǎn)業(yè)株式會社;布里格哈姆及韋門斯醫(yī)院