CN113784742A - 细胞移植装置以及细胞移植*** - Google Patents

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Abstract

细胞移植装置用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域。细胞移植装置具有:针状部,其沿1个方向延伸;以及止流部,其由纤维状物构成。针状部在内部具有在针状部的前端部开口的流路。止流部位于流路的中途,且构成为使得从开口进入流路内的液态物质中的移植物滞留于止流部与开口之间。

Description

细胞移植装置以及细胞移植***
技术领域
本发明涉及用于细胞群等对象物向生物体内的移送的装置以及***。
背景技术
开发了将基于从生物体采集的细胞的培养而获得的移植物向生物体的皮内、皮下移植的技术。例如,尝试了提取有助于形成作为生出毛的器官的毛囊的细胞群并将该细胞群向皮内移植而使得毛发再生。
毛囊通过上皮细胞和间充质细胞的相互作用而形成。为了毛发的良好的再生,优选由移植的细胞群生成具有正常的组织结构而具有周期性的毛发的形成能力的毛囊。因此,关于能够形成这种毛囊的细胞群的制造方法,进行了各种研究开发(例如,参照专利文献1~3)。
专利文献1:国际公开第2017/073625号
专利文献2:国际公开第2012/108069号
专利文献3:日本特开2008-29331号公报
发明内容
但是,为了移植物的顺畅的移植,优选能够使进入培养容器等容器的移植物顺畅地向生物体的移植的对象区域移动。例如,在利用手术刀将皮肤切开、且利用镊子等以1个1个的方式摘取培养容器内的细胞群并向皮内移植的移植方法中,频繁反复地产生使用的器具的更换、使细胞群移动的动作,因此很难说是顺畅地推进移植。
本发明的目的在于提供能够实现细胞的顺畅的移植的细胞移植装置以及细胞移植***。
解决上述问题的细胞移植装置用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域,其中,所述细胞移植装置具有:针状部,其是沿1个方向延伸的针状部,在内部具有在该针状部的前端部开口的流路;以及止流部,其位于所述流路的中途,由纤维状物构成,且构成为使得从所述开口进入所述流路内的液态物质中的所述移植物滞留于所述止流部与所述开口之间。
根据上述结构,细胞移植装置将移植物从针状部的前端部的开口向针状部的内部导入,在使得针状部刺入移植部位之后,将移植物从针状部的上述开口释放。如果利用这种装置,则直至从容器取出移植物并向移植的对象区域配置为止能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。而且,在这种细胞移植装置中,为了进一步提高移植效率,要求能够更顺畅地进行移植物的导入及释放的针状部的构造。在这一点上,如果是上述结构,则在将移植物从开口收容于针状部的内部时,无论与移植物一起导入的液体的量、用于导入的吸引时间等如何,都能够使得移植物滞留于接近开口的位置。因此,即使增大上述液体的导入量、吸引时间,也能够抑制与移植物一起释放的液体量变得过大,能够顺畅地推进移植物的收容及释放。
解决上述问题的细胞移植装置用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域,其中,所述细胞移植装置具有针状部,所述针状部是沿1个方向延伸的针状部,在内部具有在该针状部的前端部开口的流路,由从所述流路的中途至所述开口的侧壁包围的区域,作为使从所述开口进入的液态物质所包含的所述移植物滞留于该区域并对所述液态物质进行收容的收容部而起作用,所述针状部延伸的方向上的所述收容部的长度大于或等于与所述针状部延伸的方向正交的方向上的所述收容部的最大宽度。
根据上述结构,直至从容器取出移植物并向移植的对象区域配置为止能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,根据上述结构,能够在液态物质中与移植物一起包含的液体在收容部内将移植物包围、且上述液体填充于移植物与收容部的前端之间的状态下,将移植物收容于收容部。因此,能够抑制细胞在直至移植的对象区域的输送中干燥。
解决上述问题的细胞移植装置用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域,所述细胞移植装置具有沿第1方向延伸的多个针状部,所述多个针状部包含所述第1方向上的前端的位置互不相同的所述针状部,并且包含在前端区域具有开口的多个移植用针状部,该开口是所述移植物向所述针状部的内部的导入口、且是所述移植物向所述对象区域的释放口。
根据上述结构,直至从容器取出移植物并向移植的对象区域配置为止能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,细胞移植装置具有多个移植用针状部,因此能够统一对多个移植物进行移植。因此,能够缩短移植所需的时间,移植效率进一步提高。
解决上述问题的细胞移植***具有用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域的细胞移植装置,其中,所述细胞移植***具有:所述细胞移植装置,其具有沿1个方向延伸的针状部,所述针状部构成为从在前端部具有的开口将所述移植物导入并将所述移植物收容于所述针状部的内部;以及检测部,其对所述移植物被保持于所述针状部的情况进行检测。
根据上述结构,直至从容器取出移植物并向移植的对象区域配置为止能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,根据上述结构,利用检测部对将移植物被保持于针状部的情况进行检测,因此与通过目视观察而确认移植物的保持状况、即是否保持有移植物的情况相比,能够容易地掌握保持状况,保持状况的确认精度也得到提高。因此,能够提高移植物向细胞移植装置的导入效率,能够更顺畅地推进利用细胞移植装置的细胞的移植。
发明的效果
根据本发明,能够实现细胞的顺畅的移植。
附图说明
图1是关于细胞移植装置的第1实施方式而表示具有单个针状部的细胞移植装置的侧面构造的图。
图2是表示作为第1实施方式的细胞移植装置的、具有多个针状部的细胞移植装置的侧面构造的图。
图3是表示作为第1实施方式的细胞移植装置的、具有吸引挤出部的细胞移植装置的结构的图。
图4是表示第1实施方式的细胞移植装置的针状部的剖面构造的图。
图5是关于第1实施方式的细胞移植装置的配置有止流部的第1管的第1例而表示平面构造及侧面构造的图。
图6是关于第1实施方式的细胞移植装置的配置有止流部的第1管的第2例而表示平面构造及侧面构造的图。
图7是关于第1实施方式的细胞移植装置的配置有止流部的第1管的第3例而表示平面构造及侧面构造的图。
图8是表示第1实施方式的细胞移植装置的针状部及止流部的组装工序的图。
图9是表示第1实施方式的细胞移植装置的针状部及止流部的组装工序的图。
图10是表示第1实施方式的细胞移植装置的剖面构造的图。
图11是表示利用第1实施方式的细胞移植装置的移植方法中的细胞移植装置以及对移植物进行保持的托盘的配置的图。
图12是表示利用第1实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图13是表示利用第1实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图14是表示利用第1实施方式的细胞移植装置的移植方法中的将针状部刺入移植部位的工序的图。
图15是表示利用第1实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的配置工序的图。
图16是表示将具有多个针状部的细胞移植装置用于利用第1实施方式的细胞移植装置的移植方法的情况下的该装置和托盘的配置的图。
图17是关于细胞移植装置的第2实施方式而表示针状部的剖面构造的图。
图18是关于第2实施方式的细胞移植装置的变形例而表示针状部的剖面构造的图。
图19是关于第2实施方式的细胞移植装置的变形例而表示针状部的剖面构造的图。
图20是关于细胞移植装置的第3实施方式而表示具有单个针状部的细胞移植装置的侧面构造的图。
图21是表示作为第3实施方式的细胞移植装置的、具有多个针状部的细胞移植装置的侧面构造的图。
图22是关于第3实施方式的细胞移植装置的第1例而表示细胞移植装置的剖面构造的图。
图23是关于第3实施方式的细胞移植装置的第1例而表示配置有止流部的第1管的平面构造及侧面构造的图。
图24是关于第3实施方式的细胞移植装置的第1例而表示针状部的剖面构造的图。
图25是关于第3实施方式的细胞移植装置的第2例而表示细胞移植装置的剖面构造的图。
图26是表示利用第3实施方式的细胞移植装置的移植方法中的细胞移植装置和对移植物进行保持的托盘的配置的图。
图27是表示利用第3实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图28是表示利用第3实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图29是表示利用第3实施方式的细胞移植装置的移植方法中的将针状部刺入移植部位的工序的图。
图30是表示利用第3实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的配置工序的图。
图31是表示将具有多个针状部的细胞移植装置用于利用第3实施方式的细胞移植装置的移植方法的情况下的该装置和托盘的配置的图。
图32是关于细胞移植装置的第4实施方式而表示细胞移植装置的侧面构造的图。
图33是表示第4实施方式的细胞移植装置的平面构造的一个例子的图。
图34是表示第4实施方式的细胞移植装置的平面构造的一个例子的图。
图35是表示第4实施方式的细胞移植装置具有的移植用针状部的剖面构造的一个例子的图。
图36是表示移植物导入了第4实施方式的移植用针状部的状态的图。
图37是关于细胞移植装置的第5实施方式而表示细胞移植装置的侧面构造的图。
图38是关于第5实施方式的细胞移植装置的变形例而表示细胞移植装置的侧面构造的图。
图39是关于细胞移植***的第6实施方式而表示细胞移植***的整体结构的图。
图40是表示作为第6实施方式的细胞移植装置的、具有单个针状部的细胞移植装置的侧面构造的图。
图41是表示作为第6实施方式的细胞移植装置的、具有多个针状部的细胞移植装置的侧面构造的图。
图42是表示作为第6实施方式的细胞移植装置的、具有吸引挤出部的细胞移植装置的结构的图。
图43是表示第6实施方式的细胞移植装置的针状部的剖面构造的图。
图44是表示利用第6实施方式的细胞移植装置的移植方法中的细胞移植装置和对移植物进行保持的托盘的配置的图。
图45是表示利用第6实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图46是表示利用第6实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图47是表示作为第6实施方式的细胞移植装置的、保持有移植物的针状部的剖面构造的图。
图48是表示第6实施方式的细胞移植***的动作次序的流程图。
图49是表示利用第6实施方式的细胞移植装置的移植方法中的将针状部刺入移植部位的工序的图。
图50是表示利用第6实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的配置工序的图。
图51是表示将具有多个针状部的细胞移植装置用于利用第6实施方式的细胞移植装置的移植方法的情况下的该装置和托盘的配置的图。
图52是关于细胞移植***的第7实施方式以针状部为中心而表示细胞移植装置的结构的图。
图53是表示利用第7实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图54是表示利用第7实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图55是表示利用第7实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图56是表示作为第7实施方式的细胞移植装置的、保持有移植物的针状部的剖面构造的图。
图57是关于细胞移植***的第8实施方式以针状部为中心而表示细胞移植装置的结构的图。
图58是表示利用第8实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图59是表示利用第8实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图60是关于细胞移植装置的第9实施方式而表示细胞移植装置的整体结构的图。
图61是表示第9实施方式的细胞移植装置具有的针状部及外筒部的剖面构造的图。
图62是表示第9实施方式的细胞移植装置的剖面构造的一个例子的图。
图63是关于第9实施方式的细胞移植装置而表示具有多个针状部的方式的剖面构造的图。
图64是表示利用第9实施方式的细胞移植装置的移植方法中的细胞移植装置和对移植物进行保持的托盘的配置的图。
图65是表示利用第9实施方式的细胞移植装置的移植方法中的细胞移植装置和对移植物进行保持的托盘的配置的其他例子的图。
图66是表示利用第9实施方式的细胞移植装置的移植方法中的细胞移植装置和对移植物进行保持的托盘的配置的其他例子的图。
图67是表示利用第9实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图68是表示利用第9实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的收容工序的图。
图69是在利用第9实施方式的细胞移植装置的移植方法中表示外筒部的移动的一个例子的图。
图70是在利用第9实施方式的细胞移植装置的移植方法中表示外筒部的移动的一个例子的图。
图71是表示利用第9实施方式的细胞移植装置的移植方法中的将针状部刺入移植部位的工序的图。
图72是表示利用第9实施方式的细胞移植装置的移植方法中的移植物的配置工序的图。
图73是表示将具有多个针状部的细胞移植装置用于利用第9实施方式的细胞移植装置的移植方法的情况下的该装置和托盘的配置的图。
图74是表示第9实施方式的变形例的细胞移植装置具有的针状部及外筒部的剖面构造的图。
图75是表示第9实施方式的变形例的细胞移植装置具有的针状部的剖面构造的图。
图76是表示第9实施方式的变形例的细胞移植装置具有的针状部及外筒部的剖面构造的图。
图77是表示第9实施方式的变形例的细胞移植装置具有的针状部及外筒部的剖面构造的图。
图78是与托盘一起表示第9实施方式的变形例的细胞移植装置具有的针状部及外筒部的剖面构造的图。
具体实施方式
(移植物)
在下面的各实施方式中,细胞移植装置用于将移植物向生物体移植。移植的对象区域是皮内及皮下中的至少一者、或者内脏器官等组织。移植物包含细胞群。对作为该移植的对象的细胞群进行说明。
移植对象的细胞群包含多个细胞。细胞群可以是凝聚的多个细胞的集合体,也可以是通过细胞间结合而结合的多个细胞的集合体。或者,细胞群可以由分散的多个细胞构成。另外,细胞群包含的细胞可以是未分化的细胞,也可以是分化完毕的细胞,细胞群可以包含未分化的细胞以及分化的细胞。细胞群例如是细胞团(球状体)、原基(germs)、组织、器官、类器官、微型的内脏器官等。
细胞群具有通过配置于对象区域而对生物体的组织的形成起作用的能力。这种细胞群的一个例子是包含源自皮肤的干细胞等具有干细胞性的细胞在内的细胞凝聚体。移植对象的细胞群例如配置于皮内或皮下而有助于生毛或育毛。这种细胞群具有作为毛囊器官而起作用的能力、向毛囊器官分化的能力、引导或促进毛囊器官的形成的能力、或者引导或促进毛囊的毛的形成的能力等。另外,细胞群可以如色素细胞或分化为色素细胞的干细胞等那样包含有助于毛色的控制的细胞。另外,细胞群可以包含血管***细胞。
具体而言,各实施方式中的移植对象的细胞群的一个例子是作为原始的毛囊器官的毛囊原基。毛囊原基包含间充质细胞以及上皮细胞。在毛囊器官中,作为间充质细胞的毛***细胞引导毛囊上皮干细胞的分化,利用由此形成的毛球部使得毛母细胞反复***而形成毛。毛囊原基是分化为这种毛囊器官的细胞群。
毛囊原基例如通过在规定的条件下混合培养源自毛***等间充质组织的间充质细胞、以及源自位于隆突区域、毛球基部等的上皮组织的上皮细胞而形成。但是,毛囊原基的制造方法并不限定于上述例子。另外,用于毛囊原基的制造的间充质细胞以及上皮细胞的来源也不受到限定,上述细胞可以是源自毛囊器官的细胞,可以是源自与毛囊器官不同的器官的细胞,还可以是从多功能性干细胞衍生的细胞。
此外,移植物可以与细胞群一起包含辅助细胞群的移植的部件。
(第1实施方式)
参照图1~图16对第1实施方式的细胞移植装置进行说明。
[细胞移植装置的整体结构]
如图1所示,细胞移植装置100具有:针状部10;以及支撑部50,其对针状部10进行支撑。针状部10具有沿着1个方向延伸的筒状,换言之,具有中空的针状。关于针状部10的外形,只要其前端部具有能够刺入生物体的移植对象的部位的形状即可,并不特别限定。针状部10的前端部例如具有将圆筒相对于其延伸的方向倾斜地切断的形状而变得尖锐。
支撑部50将从针状部10的前端部延伸的部分的外侧包围,对针状部10进行支撑。针状部10的前端部及其附近沿着针状部10延伸的方向而从支撑部50凸出。例如,使得针状部10从支撑部50具有的孔通过而将针状部10组装于支撑部50。支撑部50的外形并不特别限定。在针状部10中,从支撑部50凸出的部分至少包含在移植时进入生物体的对象区域的部分。
细胞移植装置100具有的针状部10的数量并不特别限定,细胞移植装置100可以如图1所示具有单个针状部10,也可以如图2所示具有多个针状部10。在细胞移植装置100具有多个针状部10的情况下,多个针状部10的配置并不特别限定,多个针状部10可以规则地排列,也可以不规则地排列。另外,在细胞移植装置100具有多个针状部10的情况下,优选1个支撑部50统一对所有针状部10进行支撑。即,优选地,将多个针状部10支撑于1个支撑部50而形成多个针状部10为一体的细胞移植装置100。
如图3所示,细胞移植装置100可以具有辅助移植物相对于针状部10的导入和释放的吸引挤出部60。吸引挤出部60为了将处于针状部10的外部的移植物从针状部10的前端部的开口向内部导入而对移植物进行吸引,并且为了将移植物从针状部10的上述开口向外部释放而对处于针状部10的内部的移植物进行挤压。
吸引挤出部60只要具有能够进行移植物的吸引及挤出的机构、且以能够进行该吸引及挤出的方式与针状部10连接即可。例如,吸引挤出部60以如下方式构成,即,吸入针状部10的内部的空气而对移植物和其保护液一起进行吸引,将空气向针状部10的内部送入而将移植物和保护液一起挤出。
此外,在图3中,示出了细胞移植装置100具有单个针状部10的方式,在细胞移植装置100具有多个针状部10的情况下也同样地,细胞移植装置100只要具有吸引挤出部60即可。
[针状部的详细结构]
如图4所示,针状部10具有:第1管11,其包含针状部10的前端部;以及第2管12,其具有比第1管11更大的流路截面积。第1管11和第2管12分别沿针状部10延伸的方向延伸。第1管11的前端部构成针状部10的前端部、且具有开口13。第2管12与第1管11的基端部连接。在针状部10的内部划分的内部流路14沿针状部10延伸的方向延伸、且与开口13连通。换言之,内部流路14在针状部10的前端部开口。
第1管11的流路截面积在与针状部10延伸的方向正交的剖面中为第1管11的内周面所包围的区域的面积,第2管12的流路截面积在与针状部10延伸的方向正交的剖面中为第2管12的内周面所包围的区域的面积。第1管11的流路截面积恒定,另外,第2管12的流路截面积也恒定。
例如,第1管11的除了开口13以外的部分和第2管12分别为具有恒定的内径的圆筒状,第2管12的内径大于第1管11的内径。在第1管11和第2管12的连接部分,第1管11的端部***于第2管12的端部,第2管12的内径与第1管11的外径大致一致或者大于第1管11的外径。第1管11及第2管12由金属、树脂构成。
细胞移植装置100在针状部10的流路截面积改变的部位的附近、即第1管11和第2管12的连接部分的附近具有止流部20。止流部20在内部流路14的中途横穿内部流路14。止流部20使得保护液相对于止流部20从针状部10的前端所处一侧,向基端所处一侧通过但抑制移植物通过。
止流部20由纤维状物21构成。纤维状物21横穿内部流路14而抑制移植物从止流部20通过。只要能够抑制移植物的通过,则构成止流部20的纤维状物21的数量、材质、配置并不特别限定。
在第1实施方式中,纤维状物21配置为跨越第1管11的基端部。详细而言,纤维状物21的两端位于第1管11的外周面上,纤维状物21从纤维状物21的一端向另一端通过第1管11的端面上而延伸。即,在止流部20中,横穿内部流路14的部分位于第2管12内,止流部20抑制移植物从第1管11内向第2管12内进入。
止流部20可以与第1管11的基端部的端面接触,也可以分离。在止流部20与第1管11的端面分离的情况下,保护液容易从止流部20的一侧向另一侧流动。但是,如果止流部20与第1管11的端面过度分离,则移植物包含的细胞群的整体从第1管11内进入第2管12内,在移植时细胞群要向开口13移动时,细胞群容易卡挂于第1管11的边缘。因此,在细胞群是细胞的集合体的情况下,优选针状部10延伸的方向上的止流部20与第1管11的基端部的端面之间的距离La小于或等于细胞群的直径。距离La即针状部10延伸的方向上的止流部20与流路截面积改变的部位之间的距离。
作为有助于生毛或育毛的细胞群,在要移植细胞凝聚体等细胞的集合体的情况下,细胞群包含的细胞数为1×103cells至4×104cells左右。在该情况下,使得细胞群近似于球体时的该球体的直径、即与细胞群外切的最小的球体的直径为100μm至1000μm左右。因此,优选上述距离La小于或等于100μm。
另外,在针状部10延伸的方向上,从开口13的基端至止流部20的长度只要大于细胞群的直径即可。因此,优选从开口13的基端至止流部20的长度大于或等于1mm。另外,在从开口13释放移植物时,根据抑制与移植物一起释放的保护液的量的观点,优选从开口13的基端至止流部20的长度小于或等于50mm。
下面,对纤维状物21的配置的具体例进行说明。图5~图7是从沿着针状部10延伸的方向的方向、以及与针状部10延伸的方向正交的方向观察配置有止流部20的状态下的第1管11的基端部的图。
在图5所示的第1例中,止流部20具有多根纤维状物21配置为网孔状的结构。配置有第1例的止流部20的针状部10例如可以以如下方式形成,即,预先制作使多根纤维状物21相交叉的网孔状的小片,在使该小片覆盖于第1管11的基端部并利用粘接剂等进行固定之后,将第1管11和第2管12连接。如果是这种方法,则与一根一根地配置纤维状物21的方法相比,止流部20的配置更容易。
从沿着针状部10延伸的方向的方向观察第1例的止流部20,存在纤维状物21所处的区域、以及相邻的纤维状物21之间的间隙的区域。通过纤维状物21的直径、根数、交叉方式的调整而能够调整上述间隙的大小,由此,能够调整止流部20的通过性能、即移植物的难以通过性以及保护液的容易通过性。在第1例中,能够实现这种止流部20的通过性能的细致的设定,因此容易获得良好的通过性能。
在图6所示的第2例中,止流部20由1根纤维状物21构成。配置有第2例的止流部20的针状部10例如可以以如下方式形成,即,在将纤维状物21绕挂固定于第1管11的基端部之后,将第1管11和第2管12连接。纤维状物21可以仅利用粘接剂固定于第1管11,也可以在第1管11的端面的2个部位形成切口,在使得纤维状物21卡挂于该切口而将纤维状物21临时固定于第1管11之后,利用粘接剂将纤维状物21固定于第1管11。如果利用切口对纤维状物21进行临时固定,则容易配置纤维状物21。在第2例中,通过纤维状物21的直径、配置位置的调整而能够调整止流部20的通过性能。
在图7所示的第3例中,止流部20由2根纤维状物21构成。2根纤维状物21在面对第1管11的基端部的开口的位置相交叉。配置有第3例的止流部20的针状部10例如可以以如下方式形成,即,在将2根纤维状物21绕挂固定于第1管11的基端部之后,将第1管11和第2管12连接。纤维状物21可以仅利用粘接剂而固定于第1管11,也可以在第1管11的端面的4个部位形成切口,在以2根纤维状物21相交叉的方式将纤维状物21卡挂并临时固定于切口之后,利用粘接剂将纤维状物21固定于第1管11。如果利用切口对纤维状物21进行临时固定,则容易配置纤维状物21。在第3例中,通过纤维状物21的直径、配置位置的调整而能够调整止流部20的通过性能。
在从针状部10延伸的方向观察的俯视图中,将第1管11的基端部的开口和纤维状物21重叠的部分的面积设为遮蔽面积S。无论纤维状物21的根数及配置如何,均优选遮蔽面积S相对于第1管11的基端部的开口面积所占的比例大于或等于20%小于或等于85%。即,在第1管11的流路截面积恒定的情况下,优选遮蔽面积S相对于第1管11的流路截面积所占的比例大于或等于20%小于或等于85%。
如果遮蔽面积S的上述比例大于或等于20%,则能够充分获得抑制移植物从止流部20通过的效果。如果遮蔽面积S的上述比例小于或等于85%,则保护液容易从止流部20通过,因此能够抑制保护液的压力损失并顺畅地进行吸引及挤出。此外,在遮蔽面积S较大的情况下,通过增大止流部20与第1管11之间的距离La也能够降低从止流部20通过时的保护液的压力损失。
纤维状物21只要是以线状细长地延伸的构造体,则其材料并不限定。纤维状物21并不局限于一般的纤维,也可以是加工成线状的构造体、加工成管状的构造体。作为纤维,可以利用绵、麻、亚麻、苎麻、黄麻等植物纤维、毛、绢等动物纤维、矿物纤维、人造丝、多元脑纤维、铜氨纤维等再生纤维、醋酸盐、三醋酸酯、普罗米克丝等半合成纤维、尼龙、聚酯、丙烯酸、维纶、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等合成纤维、玻璃纤维、金属纤维、碳纤维等。此外,1根纤维状物21可以具有多根纤维捻合而成的结构。
另外,特别是在移植物容易受到物理冲击的影响的情况下,优选在从开口13进入并流过内部流路14的移植物与止流部20接触时受到的冲击较小。在移植物容易受到物理冲击的影响的情况下,例如包含细胞容易因冲击而受到损伤的情况、细胞彼此的结合较弱而细胞的集合容易破坏的情况。
为了减小上述冲击,优选纤维状物21由标称含水率大于或等于7.0%的纤维构成。如果纤维状物21由具有上述标称含水率的纤维构成,则在将移植物导入针状部10的内部之前,预先将保护液等液体导入至止流部20的位置,由此能够使纤维状物21保有水分并提高纤维状物21的柔软性。通过提高纤维状物21的柔软性,在移植物与止流部20接触的情况下,移植物受到的冲击减小。因此,能抑制移植物受到物理冲击的影响。
[针状部的组装]
对针状部10和止流部20的组装次序进行说明。此外,在图8及图9中,强调示出了用于部件的固定的粘接部。
如图8所示,首先,将纤维状物21固定于第1管11的基端部而形成止流部20。具体而言,利用粘接部30将纤维状物21的端部粘接于第1管11的外周面。只要粘接部30形成于第1管11的外周面的周向上的一部分即可,只要设置为纤维状物21的位置固定即可。
如图9所示,接下来,将配置有止流部20的第1管11的基端部***于第2管12的端部,利用粘接部31对第1管11的外周面以及位于外周面上的纤维状物21和第2管12的内周面进行粘接。粘接部31形成于第1管11的外周面以及第2管12的内周面的整个周向。纤维状物21的端部可以从第2管12露出,也可以由第2管12覆盖。此外,粘接部30、31只要由公知的粘接性树脂构成的粘接剂形成即可。
由此,第2管12固定于第1管11而形成针状部10,并且对针状部10和止流部20进行组装。根据上述制造方法,在将第1管11和第2管12连接时,能够将止流部20配置于内部流路14内,因此容易形成配置有止流部20的针状部10。此外,只要能够在内部流路14的中途配置止流部20,则针状部10和止流部20的组装次序、第1管11、第2管12以及纤维状物21的固定方法并不局限于上述方式。
图10关于具有单个针状部10的细胞移植装置100而示出了针状部10组装于支撑部50的状态的剖面构造。只要至少作为包含第1管11的开口13在内的部分的、在移植时进入对象区域的部分从支撑部50露出即可。第2管12的整体可以由支撑部50覆盖,第2管12的端部也可以从支撑部50露出。另外,在纤维状物21的端部从第2管12露出的情况下,该纤维状物21的端部可以由支撑部50覆盖,也可以从支撑部50露出。如果第2管12以及纤维状物21的端部由支撑部50覆盖,则能够抑制外部的物品卡挂于第1管11和第2管12的连接部分的台阶、纤维状物21的端部。
[移植方法]
对利用细胞移植装置100的移植物的移植方法进行说明。
如图11所示,在移植前,移植物Cg与保护液PI一起保持于培养容器等托盘70。例如,如图11所示,移植物Cg和保护液PI进入托盘70所具有的凹部71。托盘70中的移植物Cg和保护液PI的保持方式并不局限于将移植物Cg和保护液PI保持于凹部71的方式,例如,移植物Cg和保护液PI可以配置于托盘70所具有的平面上。
保护液PI只要是难以阻碍细胞的生存的液体即可,另外,优选为在注入生物体的情况下对生物体造成的影响较小的液体。例如,保护液PI为生理盐水、凡士林、化妆水等保护皮肤的液体、或者上述液体的混合物。保护液PI可以含有营养成分等添加成分。另外,在托盘70是培养容器、且在托盘70培养移植物Cg的情况下,保护液PI可以是用于培养细胞的培养基,也可以是由培养基更换的液体。含有移植物Cg和保护液PI的液态物质可以是低粘度的流体、或者高粘度的流体。另外,上述液态物质可以是溶胶状物或凝胶状物。另外,上述液态物质可以具有由高分子材料等形成的基质中保持有移植物Cg和保护液PI的结构。此时,作为形成基质的高分子材料,例如能举出胶原蛋白、玻尿酸。
细胞移植装置100从开口13将移植物Cg导入针状部10的内部。更详细而言,在托盘70使得针状部10的前端部朝向移植物Cg和保护液PI一起所处的位置的部分,将移植物Cg和保护液PI一起导入针状部10。例如,如图11所示,在使得凹部71和针状部10的位置相匹配之后,如图12所示,使针状部10的前端部进入凹部71。而且,如图13所示,通过吸引挤出部60的工作而将移植物Cg和保护液PI一起从开口13引入内部流路14。
这里,从开口13进入内部流路14的移植物Cg随着保护液PI的流动在第1管11内朝向止流部20移动。止流部20使保护液PI通过,因此保护液PI随着吸引流而从第1管11进入第2管12,并且朝向针状部10的基端流动。另一方面,止流部20不使移植物Cg通过,因此使得移植物Cg滞留于止流部20与针状部10的前端之间的区域、即第1管11内。由此,将移植物Cg收容于第1管11的内部并停止吸引。
接下来,如图14所示,针状部10刺入生物体的例如皮肤Sk的移植部位,第1管11的前端部进入皮肤Sk的内部,开口13配置于移植的对象区域。在要移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,对象区域是皮内及皮下中的至少一者。
如图15所示,通过吸引挤出部60的工作而将收容于第1管11的内部的移植物Cg和保护液PI一起挤出并从开口13流出。由此,将移植物Cg配置于对象区域。然后,从皮肤Sk拔出针状部10。
如上所述,移植物Cg向对象区域的移植完毕。
根据利用细胞移植装置100的上述移植方法,直至从托盘70取出移植物Cg并向移植的对象区域配置为止,能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。
这里,在将移植物Cg配置于对象区域时,如果从针状部10和移植物Cg一起释放的保护液PI过多,则移植部位膨胀而使得移植受到阻碍。例如,在利用具有多个针状部10的细胞移植装置100的情况下,一部分针状部10的开口13因移植部位的膨胀而堵塞,有时难以释放移植物Cg。另外,在从移植部位拔出针状部10时,保护液PI向移植部位的表面倒流,与此同时还有可能引起移植物Cg向移植部位的表面流出。
与此相对,在本实施方式的细胞移植装置100中,止流部20配置于内部流路14的中途,因此,在将移植物Cg收容于针状部10时,移植物Cg滞留于止流部20与针状部10的前端之间的区域、即具有开口13的第1管11内。因此,与未设置止流部20的方式相比,有可能使得移植物Cg滞留于接近开口13的位置。而且,在移植物Cg滞留于接近开口13的位置的状态下,针状部10进入移植部位而从开口13释放移植物Cg。因此,能够抑制与释放移植物Cg一起释放的保护液PI的量变得过大。
特别地,止流部20使保护液PI通过,因此无论在导入移植物Cg时导入的保护液PI的量、吸引时间如何,移植物Cg都滞留于接近开口13的位置,与移植物Cg一起释放的保护液PI的量也保持为规定量。因此,与未设置止流部20的方式相比,即使在增大保护液PI的导入量、吸引时间而移植物Cg的导入容易成功的条件下进行移植物Cg的导入,也能够抑制释放移植物Cg时的保护液PI的释放量的增大。因此,还能够提高移植物Cg的收容和释放这两者的成功率,因此能够进一步提高移植效率。
图16表示利用具有多个针状部10的细胞移植装置100的移植方法的一道工序。
针对各针状部10而1个1个地配置止流部20。在细胞移植装置100具有多个针状部10的情况下,针状部10延伸的方向上的针状部10及止流部20和支撑部50的位置关系也与细胞移植装置100具有单个针状部10的情况相同。
在利用具有多个针状部10的细胞移植装置100的情况下,在移植物Cg的收容时,以各针状部10和移植物Cg相对的方式使得细胞移植装置100和托盘70的位置相匹配,由此能够统一将移植物Cg收容于多个针状部10。另外,通过从各针状部10释放移植物Cg,能够统一将多个移植物Cg配置于对象区域。因此,移植效率进一步提高。
如以上说明,根据第1实施方式的细胞移植装置,直至将移植物Cg从托盘70取出并向移植的对象区域配置为止能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,根据第1实施方式的细胞移植装置,能够获得下面列举的效果。
(1-1)止流部20配置于内部流路14的中途,因此无论导入移植物Cg时的保护液PI的导入量、吸引时间如何,都能够使得移植物Cg滞留于接近开口13的位置。因此,即使保护液PI的导入量、吸引时间增加,也能够抑制与移植物Cg一起释放的保护液PI的量变得过大,能够适当地进行移植物Cg的收容和释放。因此,移植效率进一步提高。
(1-2)针状部10具有第1管11及第2管12,止流部20位于第1管11和第2管12的连接部分的附近。因此,在将移植物Cg从开口13收容于针状部10的内部时,能够使得移植物Cg滞留于第1管11的内部。另外,第2管12的流路截面积大于第1管11的流路截面积,因此在导入移植物Cg及保护液PI时容易使得保护液PI越过止流部20而朝向针状部10的基端流动。
(1-3)如果是止流部20构成为多根纤维状物21相交叉的网孔状的方式,则通过预先制作纤维状物21相交叉而成的网孔状的小片,能够容易地将止流部20组装于针状部10。
(1-4)如果是纤维状物21由具有大于或等于7.0%的标称含水率的纤维构成的方式,则纤维状物21容易保持有水分,因此通过预先使纤维状物21中含有液体而能够提高纤维状物21的柔软性。由此,能够减小移植物Cg与止流部20接触的情况下移植物Cg受到的冲击,因此能够减小这种冲击对移植物Cg造成的影响。
(1-5)遮蔽面积S相对于第1管11的流路截面积的比例大于或等于20%小于或等于85%。由此,能够充分获得抑制移植物Cg从止流部20通过的效果。另一方面,与移植物Cg一起导入针状部10的保护液PI容易从止流部20通过,因此能够抑制保护液PI的压力损失而顺畅地进行含有移植物Cg的液态物质的导入及释放。
(1-6)纤维状物21配置为跨越第1管11的基端部,纤维状物21的端部固定于第1管11的外周面。根据这种结构,在将第1管11和第2管12连接时,能够将止流部20组装于针状部10。因此,与需要用于组装止流部20的开孔等加工的方式相比,容易将止流部20配置于第1管11、第2管12。
(1-7)如果在针状部10延伸的方向上止流部20与第1管11的基端部的端面之间的距离La小于或等于100μm,则在移植物Cg含有有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,能够抑制细胞群的整体进入第2管12内。因此,在细胞群的释放时,能够抑制在第1管11和第2管12的连接部分处细胞群卡挂于第1管11的边缘。
(1-8)如果是细胞移植装置100具有多个针状部10、以及针对各针状部10而1个1个地配置的止流部20的方式,能够统一将移植物Cg收容于多个针状部10、以及统一从多个针状部10释放移植物Cg。因此,能够进一步提高细胞的移植效率。
(1-9)作为细胞群,移植物Cg包含具有大于或等于100μm小于或等于1000μm的直径的细胞集合体。另外,作为细胞群,移植物Cg包含含有源自皮肤的干细胞在内的细胞凝聚体。在这种细胞群的移植的目的在于生毛、育毛的情况下,多数情况下要求移植较多的细胞群。通过在这种细胞群的移植中使用细胞移植装置100而大幅提高细胞的移植效率,因此能够实现细胞的顺畅的移植的优点较大。
(第2实施方式)
参照图17~图19对第2实施方式的细胞移植装置进行说明。下面,以第2实施方式和第1实施方式的不同点为中心进行说明,对与第1实施方式相同的结构标注相同的标号并省略其说明。
在第2实施方式的细胞移植装置中,针状部10和止流部20的组装与第1实施方式不同,支撑部50及吸引挤出部60的构造、功能与第1实施方式相同。因此,在下面的附图中,仅示出针状部10以及止流部20而对这些结构进行说明。此外,第2实施方式的细胞移植装置可以具有单个针状部10,也可以具有多个针状部10。止流部20针对每个针状部10而分别设置有1个。
如图17所示,在第2实施方式中,纤维状物21将针状部10的侧壁贯穿并横穿内部流路14而形成止流部20。止流部20相对于针状部10的流路截面积改变的部位而位于与针状部10的基端相同的一侧,换言之,位于第1管11和第2管12的连接部分与针状部10的基端之间。止流部20在第2管12内横穿内部流路14,纤维状物21在与针状部10延伸的方向正交的方向上将第2管12贯穿。而且,纤维状物21的两端部利用粘接部32而固定于第2管12的外周面。
另外,在第1管11和第2管12的连接部分没有夹入纤维状物21,第1管11的基端部***于第2管12的前端部,第1管11的外周面利用粘接部33而固定于第2管12的内周面。
止流部20使保护液通过但抑制移植物从第1管11内进入第2管12内。构成止流部20的纤维状物21的数量及配置并不特别限定。通过调整纤维状物21的根数、直径、配置而能够调整止流部20的通过性能。
为了可靠地抑制移植物进入第2管12内,在第2实施方式中,也优选针状部10延伸的方向上的止流部20与第1管11的端面之间的距离La小于或等于移植物的直径。而且,在要移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,优选上述距离La小于或等于100μm。
利用第2实施方式的细胞移植装置的移植方法,也以与第1实施方式相同的次序而执行。即,首先,从针状部10的开口13将移植物和保护液一起导入内部流路14。止流部20使保护液通过但不使移植物通过,因此移植物滞留于止流部20与针状部10的前端之间的第1管11内。而且,使得针状部10刺入移植部位、且从开口13释放移植物,由此将移植物Cg配置于生物体内的移植的对象区域。
在第2实施方式中,止流部20也配置于内部流路14的中途,因此无论保护液的导入量、吸引时间如何,都使得移植物滞留于接近开口13的位置。因此,即使保护液的导入量、吸引时间增加,也能够抑制与移植物一起释放的保护液的量变得过大,能够适当地推进移植物的收容及释放。因此,移植效率进一步提高。
如上所述,根据第2实施方式的细胞移植装置,直至将移植物从托盘取出并向移植的对象区域配置为止,也能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,利用第2实施方式的细胞移植装置也能够获得与第1实施方式的(1-1)、(1-2)、(1-4)、(1-5)、(1-7)~(1-9)相同的效果。
[第2实施方式的变形例]
对第2实施方式的变形例进行说明。
如图18所示,止流部20可以相对于针状部10的流路截面积改变的部位而位于与针状部10的前端相同的一侧。即,止流部20位于第1管1和第2管12的连接部分与针状部10的前端之间,在第1管11内横穿内部流路14。纤维状物21在与针状部10延伸的方向正交的方向上将第1管11贯穿,纤维状物21的两端部利用粘接部32而固定于第1管11的外周面。
在这种方式中,止流部20也能抑制移植物从第1管11进入第2管12内,使得移植物滞留于止流部20与针状部10的前端之间。在该情况下,优选针状部10延伸的方向上的止流部20与第1管11的基端部的端面之间的距离La小于或等于移植物的直径。而且,在要移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,优选上述距离La小于或等于100μm。据此,能够抑制止流部20的位置过度接近针状部10的前端部,容易充分确保供移植物滞留的空间的大小。
根据以上变形例,也能够获得与第1实施方式的(1-1)、(1-2)、(1-4)、(1-5)、(1-8)、(1-9)相同的效果。
另外,如图19所示的针状部15那样,针状部15可以由1个管构成。而且,内部流路14的流路截面积可以恒定。止流部20在内部流路14的中途横穿内部流路14。纤维状物21在与针状部15延伸的方向正交的方向上将针状部15贯穿,纤维状物21的两端部利用粘接部32而固定于针状部15的外周面。
对于这种方式,与未设置止流部20的方式相比,也能够使得移植物滞留于接近开口13的位置。因此,能够抑制和移植物一起释放的保护液的量变得过大,能够适当地推进移植物的收容及释放。因此,移植效率进一步提高。
根据以上变形例,也能够获得与第1实施方式的(1-1)、(1-4)、(1-5)、(1-8)、(1-9)相同的效果。
[第1、第2实施方式的变形例]
可以以下面的方式对第1、第2实施方式及其变形例进行变更实施。
·止流部20只要配置于内部流路14的中途即可,相对于针状部10的纤维状物21的固定方法可以与上述各实施方式以及变形例不同。
·第1管11的流路截面积可以不恒定,第2管12的流路截面积也可以不恒定。无论第1管11及第2管12的流路截面积如何,只要是止流部20配置为纤维状物21跨越第1管11的基端部的方式,则在将第1管11和第2管12连接时能够将止流部20组装于针状部10,因此容易配置止流部20。
另外,关于针状部10,如果是在止流部20与针状部10的前端之间包含作为流路截面积相对较小的部分的第1部,在止流部20与针状部10的基端之间包含作为流路截面积相对较大的部分的第2部的方式,则能够获得下面的效果。即,与止流部20与针状部10的基端之间的部分的整体的流路截面积小于止流部20与针状部10的前端之间的部分的方式相比,在将移植物和保护液导入针状部10的内部时,保护液容易越过止流部20并朝向针状部10的基端流动。
上述第1部相对于止流部20而位于与针状部10的前端相同的一侧,上述第2部相对于止流部20而位于与针状部10的基端相同的一侧。而且,在从针状部10延伸的方向观察的俯视图中,优选第1部的基端的内部流路14和纤维状物21重叠的部分的面积在第1部的流路截面积中所占的比例大于或等于20%小于或等于85%。据此,能够获得与第1实施方式的(1-5)相同的效果。
·构成针状部10、15的管只要具有在前端部及基端部具有开口、且这些开口通过管内的空间而连通的结构即可,并不局限于以圆筒状延伸的构造体。上述管的外形可以是圆柱状,也可以是锥体状,还可以是方柱体状,并不特别限定。另外,上述管的内部划分的空间的形状可以是圆柱状,也可以是锥体状,还可以是方柱体状,并不特别限定。在针状部10由第1管11和第2管12的多个管构成的情况下,只要第1管11的内部的空间和第2管12的内部的空间连通而构成内部流路14即可。
[附记]
作为根据第1、第2实施方式及其变形例而导出的技术思想,用于解决上述问题的方法包含下面的项目。
(项目1)
一种细胞移植装置,其用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域,其中,
所述细胞移植装置具有:
针状部,其是沿1个方向延伸的针状部,在内部具有在该针状部的前端部开口的流路;以及
止流部,其是位于所述流路的中途,由纤维状物构成的止流部,构成为使得从所述开口进入所述流路内的液态物质中的所述移植物滞留于所述止流部与所述开口之间。
(项目2)
根据项目1记载的细胞移植装置,其中,
所述纤维状物由标称含水率大于或等于7.0%的纤维构成。
(项目3)
根据项目1或2记载的细胞移植装置,其中,
所述针状部包含:
第1部,其相对于所述止流部而位于与所述针状部的前端相同的一侧;以及
第2部,其相对于所述止流部而位于与所述针状部的基端相同的一侧,
所述第2部的流路截面积大于所述第1部的流路截面积。
(项目4)
根据项目1至3中任一项记载的细胞移植装置,其中,
所述针状部具有:
第1管,其包含所述前端部;以及
第2管,其与所述第1管的基端部连接,
所述止流部位于所述第1管和所述第2管的连接部分的附近。
(项目5)
根据项目4记载的细胞移植装置,其中,
在从所述针状部延伸的方向观察的俯视图中,所述第1管的基端部处的开口和所述纤维状物重叠的部分的面积在该基端部的开口面积中所占的比例大于或等于20%小于或等于85%。
(项目6)
根据项目4或5记载的细胞移植装置,其中,
所述纤维状物配置为跨越所述第1管的基端部,
所述纤维状物的端部固定于所述第1管的外周面。
(项目7)
根据项目4至6中任一项记载的细胞移植装置,其中,
在所述针状部延伸的方向上,所述止流部与所述第1管的基端部的端面之间的距离小于或等于100μm。
(项目8)
根据项目1至7中任一项记载的细胞移植装置,其中,
具有多个所述针状部、以及针对各针状部分别配置有1个的所述止流部。
(项目9)
根据项目1至8中任一项记载的细胞移植装置,其中,
所述细胞移植装置用于将包含具有大于或等于100μm小于或等于1000μm的直径的细胞集合体在内的所述移植物配置于所述对象区域。
(第3实施方式)
在移植时,将进入培养容器等容器的移植物向生物体的移植的对象区域移送。在移植物向该对象区域的输送工序中,如果细胞干燥,则细胞膜、蛋白质的构造有可能发生变化而导致细胞群的功能失活。
第3实施方式的目的在于提供一种细胞移植装置,能够实现细胞的顺畅的移植,并且能够抑制细胞在向移植的对象区域的输送中干燥。
参照图20~图31对第3实施方式的细胞移植装置进行说明。此外,对与第1实施方式相同的结构标注相同的标号并省略其说明。
[细胞移植装置的整体结构]
如图20所示,细胞移植装置200具有:针状部210;以及支撑部250,其对针状部210进行支撑。针状部210具有沿1个方向延伸的筒状,换言之,具有中空的针状。关于针状部210的外形,只要其前端部具有能够刺入生物体的移植的对象的部位的形状即可,并不特别限定。针状部210的前端部例如具有将圆筒相对于其延伸的方向倾斜地切断的形状而变得尖锐。
支撑部250可以是与针状部210分体形成的部件,也可以与针状部210形成为一体。支撑部250的外形并不特别限定。
在支撑部250是与针状部210分体形成的部件的情况下,支撑部250将从针状部210的前端部延伸的部分的外侧包围,对针状部210进行支撑。例如,针状部210从支撑部250所具有的孔通过而将针状部210组装于支撑部250。针状部210的前端部及其附近沿着针状部210延伸的方向而从支撑部250凸出。
在支撑部250与针状部210形成为一体的情况下,针状部210从支撑部250的表面凸出。
无论针状部210和支撑部250是不同的部件还是形成为一体,在针状部210中从支撑部250凸出的部分,都至少包含在移植时进入生物体的对象区域的部分。在对象区域为皮内或皮下的情况下,优选针状部210中从支撑部250凸出的部分的长度例如大于或等于200μm小于或等于6mm。
用于形成针状部210的材料并不特别限定。针状部210例如可以由硅、不锈钢、钛、钴铬合金、镁合金等金属材料形成,也可以由通用的塑料、医疗用的塑料以及化妆品用的塑料等高分子材料形成。作为高分子材料,例如能举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、丙烯酸、聚氨酯树脂、芳香族聚醚酮、环氧树脂、以及上述树脂的共聚材料等。另外,针状部210可以由聚丙烯酸等电离放射线硬化型材料、聚氨酯、环氧等热硬化型材料形成。用于形成支撑部250的材料也不特别限定,支撑部250例如只要由作为上述针状部210的材料而举例示出的材料形成即可。针状部210和支撑部250的材料可以相同,也可以不同。另外,针状部210及支撑部250分别可以由大于或等于2种的材料的组合形成。
细胞移植装置200具有的针状部210的数量并不特别限定,细胞移植装置200可以如图20所示具有单个针状部210,也可以如图21所示具有多个针状部210。在细胞移植装置200具有多个针状部210的情况下,多个针状部210的配置并不特别限定,多个针状部210可以规则地排列,也可以不规则地排列。另外,在细胞移植装置200具有多个针状部210的情况下,优选1个支撑部250统一对所有针状部210进行支撑。即,优选地,多个针状部210支撑于1个支撑部250而形成多个针状部210构成为一体的细胞移植装置200。
在移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,根据多个针状部210的配置而确定沿着皮肤表面的方向上的细胞群的配置,即,大致确定在移植有细胞群的部分生长的毛的配置。例如毛囊原基那样,在移植有助于生毛或育毛的细胞的集合体的情况下,优选每单位面积的针状部210的密度大于或等于1个/cm2小于或等于400个/cm2,进一步优选大于或等于20个/cm2小于或等于100个/cm2。如果针状部210的密度大于或等于上述下限值,则基于移植的细胞群而生长的毛的密度成为作为头发而足够的密度。如果针状部210的密度小于或等于上述上限值,则对于以与针状部210的密度等同的密度而配置于皮肤的内部的细胞群,营养成分容易蔓延,能够适当地推进毛囊及毛的形成。
另外,在移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,优选作为彼此相邻的针状部210的中心间的距离的相邻间隔大于或等于1mm小于或等于4mm。如果相邻间隔大于或等于上述下限值,则容易形成细胞移植装置200。如果相邻间隔小于或等于上述上限值,则基于移植的细胞群而生长的毛的密度成为作为头发而足够的密度。
[针状部的详细结构]
针状部210具有在针状部210的前端部开口的内部流路,从内部流路的中途至开口的区域,作为对含有移植物及其保护液的液态物质进行收容的收容部而起作用。作为收容部的具体构造的例子,对根据纤维状物的配置而形成收容部的第1例、以及根据内部流路的流路截面积的变化而形成收容部的第2例进行说明。
如图22所示,作为第1例的针状部210的针状部210A是与支撑部250分体的部件。在图22中,举例示出了细胞移植装置200具有单个针状部210A的情况,但是,如上所述,细胞移植装置200也可以具有多个针状部210A。
第1例的针状部210A具有与第1实施方式的针状部10相同的结构。即,针状部210A具有:第1管11,其包含针状部210A的前端部;以及第2管12,其具有比第1管11更大的流路截面积。第1管11的前端部具有开口13。第2管12与第1管11的基端部连接。在针状部210A的内部划分的内部流路14沿针状部210A延伸的方向延伸,与开口13连通。
细胞移植装置200在针状部210A的流路截面积改变的部位、即第2管12内与第1管11的基端部相邻的部位处,具有由纤维状物21构成的止流部20。止流部20及纤维状物21具有与第1实施方式相同的结构。止流部20在内部流路14的中途横穿内部流路14。止流部20使得保护液相对于止流部20从针状部210A的前端所处一侧向基端所处一侧通过但抑制移植物通过。
图23是关于止流部20的一个例子而从沿着针状部210A延伸的方向的方向、以及与针状部210A延伸的方向正交的方向观察配置有止流部20的状态下的第1管11的基端部的图。在图23所示的例子中,止流部20具有多根纤维状物21配置为网孔状的结构,由第1管11的基端部覆盖。
如图24所示,在止流部20至开口13之间由侧壁包围的区域,作为对移植物和保护液进行收容的收容部230而起作用。在第1管11以圆筒状延伸的情况下,上述侧壁的内周面以圆筒状延伸,收容部230变为圆柱状的空间。
针状部210A延伸的方向上的收容部的长度Lb大于或等于与针状部210A延伸的方向正交的方向上的收容部230的最大宽度D。在第1管11以内径恒定的圆筒状延伸的情况下,最大宽度D为该内径,即,在与针状部210A延伸的方向正交的剖面中,为由第1管11的侧壁包围的圆形区域的直径。
如图25所示,作为第2例的针状部210的针状部210B与支撑部250形成为一体。在图25中,举例示出了细胞移植装置200具有多个针状部210B的情况,但是,如上所述,细胞移植装置200也可以具有单个针状部210B。
针状部210B在其内部具有内部流路215。内部流路215沿针状部210B延伸的方向延伸、且与前端部的开口13连通。另外,内部流路215将针状部210B贯穿并向支撑部250的内部延伸。
内部流路215具有:大径部216;以及小径部217,其具有比大径部216更小的流路截面积。大径部216相对于小径部217而与针状部210B的前端配置于相同侧,开口13位于比大径部216的前端部更靠前的位置。大径部216的流路截面积在与针状部210B延伸的方向正交的剖面中为大径部216的侧壁所包围的区域的面积,小径部217的流路截面积在与针状部210B延伸的方向正交的剖面中,为小径部217的侧壁所包围的区域的面积。
例如,大径部216和小径部217分别以具有恒定的内径的圆筒状延伸,小径部217的内径小于大径部216的内径。大径部216的内径具有能够使得移植物从大径部216通过的大小,小径部217的内径具有无法使得移植物从小径部217通过的大小。例如,大径部216的内径大于作为移植物的最大直径而设想的长度,小径部217的内径小于作为移植物的最小直径而设想的长度。
根据上述结构,从开口13进入内部流路215的移植物在随着保护液的流动从大径部216通过之后未进入小径部217而是滞留于大径部216。这样,在流路截面积改变的部位至开口13之间由侧壁包围的区域,作为对移植物和保护液进行收容的收容部231而起作用。在大径部216以圆筒状延伸的情况下,上述侧壁的内周面以圆筒状延伸,收容部231变为圆柱状的空间。
在针状部210B中,针状部210B延伸的方向上的收容部231的长度Lb也大于或等于与针状部210B延伸的方向正交的方向上的收容部231的最大宽度D。在大径部216以内径恒定的圆筒状延伸的情况下,最大宽度D为该内径,即,在与针状部210B延伸的方向正交的剖面中,为由大径部216的侧壁包围的圆形区域的直径。
下面,对针对第1例和第2例而共通的收容部的结构进行说明。
最大宽度D根据收容的移植物的大小而设定。如果最大宽度D充分大于移植物的直径,则移植物容易进入收容部230、231,另外,能够抑制移植物在收容部230、231内与侧壁接触而产生摩擦的情况,因此能够抑制细胞群的功能下降。
具体而言,在移植物是有助于生毛或育毛的细胞群,且是细胞团、原基等细胞的集合体的情况下,使得作为移植物的细胞群近似于球体时的该球体的直径、即与细胞群外切的最小的球体的直径为0.1mm至1.0mm左右。
在细胞群的上述近似直径为0.1mm时,优选最大宽度D大于或等于0.15mm,在细胞群的上述近似直径为1.0mm时,优选最大宽度D大于或等于1.05mm。
另外,如果最大宽度D过大,则针状部210的宽度增大,针状部210的刺入生物体的功能下降。另外,在向针状部210导入移植物时,暂时向收容部230、231收容的移植物在收容部230、231内流动时容易从收容部230、231流出。因此,优选最大宽度D小于或等于2.0mm。
即,在移植物是有助于生毛或育毛的细胞的集合体的情况下,优选最大宽度D大于或等于0.15mm小于或等于2.0mm,进一步优选大于或等于0.3mm小于或等于1.5mm。
如上所述,收容部230、231的长度Lb大于或等于最大宽度D。由此,在保护液在收容部230、231内将移植物包围、且保护液填充于移植物与收容部230、231的前端之间的状态下,能够将移植物和保护液收容于收容部230、231。
在移植物的导入、释放时,为了抑制移植物在收容部230、231内与侧壁接触,优选长度Lb小于或等于15mm。
收容部230、231的容积根据收容的移植物的大小而设定为大于移植物的体积。
在细胞群的上述近似直径为0.1mm时,细胞群的体积约为0.0005μL。在该情况下,在保护液为生理盐水、培养基等水系的液体时,在30秒内会产生约0.0009μL的蒸发,因此优选收容部230、231的容积大于或等于0.001μL。另外,在细胞群的上述近似直径为1.0mm时,细胞群的体积约为0.523μL。细胞群的移动速度随着细胞群体积的增大而减慢,因此呈现出移植物的导入、释放所需的时间延长的趋势。因此,优选地,细胞群的体积越增大,能够收容于收容部230、231的保护液的体积越增大。因此,在细胞群的上述近似直径为1.0mm时,优选收容部230、231的容积大于或等于0.75μL。特别地,在通过手动作业对细胞移植装置200进行操作的情况下,从移植物的导入至释放为止所需的作业时间容易延长,因此优选收容部230、231的容积为1μL。
另一方面,如果收容部230、231的体积过大,则向收容部230、231的移植物及保护液的收容耗费时间。另外,在向针状部210的移植物的导入时,暂时向收容部230、231收容的移植物容易从收容部230、231流出。因此,优选收容部230、231的容积小于或等于1μL。
即,在移植物是有助于生毛或育毛的细胞的集合体的情况下,优选收容部230、231的容积大于或等于0.001μL而小于或等于1μL。
此外,在移植物与移植物的输送中未蒸发的程度的足量的保护液一起收容于收容部230、231的条件下,移植物的保持位置越接近针状部210的开口13,越能够抑制移植物和将收容部230、231包围的侧壁的内周面的接触而导致的移植物的损伤、变形,另外,容易顺畅地推进移植物的释放。另外,如果收容部230、231的侧壁的内周面为圆筒状,则能够减小移植物与内周面接触时的接触面积,能够抑制移植物的损伤、变形,因此构成为优选方式。
优选对将收容部230、231包围的侧壁的内周面实施用于抑制保护液的蒸发的涂敷处理。换言之,优选上述内周面具有用于抑制保护液的蒸发的表面层。
优选通过涂敷处理而形成的表面层的材料为具有相对于生物体以及移植物的适合性的材料,进一步优选为不易因与针状部210、保护液接触而变质的材料。具体而言,作为表面层的材料,可以采用乙二醇、甘油等乙醇类、醚类、酯类、植物油、硅酮等油、硅烷偶联剂以及上述混合物。
表面层例如具有作为表面活性剂的功能、或者作为油膜而简易地将界面封闭的功能,能够抑制保护液的蒸发。根据保护液的特性,表面层的材料可以是水溶性的,也可以是非水溶性的。另外,表面层可以在固定于内周面的状态下发挥抑制保护液的蒸发的功能,也可以通过向保护液内溶出而发挥抑制保护液的蒸发的功能。
[移植方法]
对利用细胞移植装置200的移植物的移植方法进行说明。下面,对细胞移植装置200具有第1例的针状部210A的情况进行图示,在细胞移植装置200具有第2例的针状部210B的情况下,移植的次序以及收容部的功能也相同。
如图26所示,在移植前,移植物Cg和保护液PI一起保持于培养容器等托盘70。托盘70的移植物Cg的保持方式、以及保护液PI的特性与第1实施方式相同。
细胞移植装置200从开口13将移植物Cg导入针状部210的内部。更详细而言,在托盘70使得针状部210的前端部朝向移植物Cg和保护液PI一起所处的部分、且将移植物Cg和保护液PI一起导入针状部210。例如,如图26所示,在使得凹部71和针状部210的位置相匹配之后,如图27所示,针状部210的前端部进入凹部71。而且,例如,内部流路14内的空气由与针状部210连接的机构吸引,从而如图28所示将移植物Cg和保护液PI一起从开口13引入内部流路14。
这里,从开口13进入内部流路14的移植物Cg随着保护液PI的流动在内部流路14内朝向针状部210的基端移动。收容部230的基端使得保护液PI通过,因此保护液PI随着吸引流而越过收容部230并进一步朝向针状部210的基端流动。另一方面,收容部230的基端未使得移植物Cg通过,因此移植物Cg滞留于收容部230内。通过停止吸引而将移植物Cg和保护液PI一起收容于收容部230。
而且,在将移植物Cg和保护液PI收容于收容部230的状态下,细胞移植装置200将它们输送至生物体的移植的对象区域。在本实施方式中,收容部230的长度Lb大于或等于收容部230的最大宽度D,最大宽度D大于移植物的直径。因此,在保护液PI在收容部230内将移植物Cg包围、且保护液PI填充于移植物Cg与收容部230的前端之间的状态下,能够将移植物Cg和保护液PI收容于收容部230。保护液PI随着时间的经过而逐渐蒸发,保护液PI填充于移植物Cg与开口13之间,因此能够抑制细胞在向移植的对象区域的输送中干燥。
针状部210是微细的构造体,收容于收容部230的保护液PI的量也较少,因此即使是微少的输送时间也容易通过保护液PI的蒸发而使得收容部230内的液面接近收容部230的基端。因此,在设想为移植物的输送需要较长的时间的情况下,优选将长度Lb设定得较大。
如果收容有移植物Cg及保护液PI的细胞移植装置200被输送至生物体的例如皮肤的对象部位,则如图29所示针状部210刺入皮肤Sk。由此,针状部210的前端部进入皮肤Sk的内部,开口13配置于移植的对象区域。在要移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,对象区域是皮内及皮下中的至少一者。
如图30所示,例如,从与针状部210连接的机构将空气送入内部流路14,由此将收容部230内的移植物Cg和保护液PI一起挤出并使它们从开口13流出。由此,移植物Cg配置于对象区域。然后,从皮肤Sk拔出针状部210。
如上所述,移植物Cg向对象区域的移植完毕。根据利用细胞移植装置200的上述移植方法,直至将移植物Cg从托盘70取出并向移植的对象区域配置为止能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。另外,即使在对如皮肤那样伸缩性较高的组织进行移植的情况下,针状部210也追随组织的伸缩且进入组织内,因此能够可靠地向对象区域配置移植物Cg。
图31表示利用具有多个针状部210的细胞移植装置200的移植方法的一道工序。
在利用具有多个针状部210的细胞移植装置200的情况下,在移植物Cg的收容时,以各针状部210和移植物Cg相对的方式使得细胞移植装置200和托盘70的位置相匹配,由此能够统一将移植物Cg收容于多个针状部210。优选1个1个地将移植物Cg收容于各针状部210。另外,通过从各针状部210释放移植物Cg而能够统一将多个移植物Cg配置于对象区域。因此,移植效率进一步提高。
如以上说明,根据第3实施方式的细胞移植装置,直至将移植物Cg从托盘70取出并向移植的对象区域配置为止,能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,根据第3实施方式的细胞移植装置,能够获得下面列举的效果。
(3-1)收容部230、231的长度Lb大于或等于最大宽度D,因此在保护液PI在收容部230、231内将移植物Cg包围、且保护液PI填充于移植物Cg与收容部230、231的前端之间的状态下,能够将移植物Cg收容于收容部230、231。因此,能够抑制细胞在直至移植的对象区域为止的输送中干燥的情况。
(3-2)如果是收容部230、231的侧壁的内周面具有圆筒状的方式,则能够抑制因移植物Cg和内周面的接触而引起的移植物的损伤、变形。另外,作为移植物Cg的细胞群具有近似于球形的形状,因此实现了适合于由保护液PI对这种形状的细胞群进行包围收容的形状的收容部230、231。
(3-3)如果是收容部230、231的侧壁的内周面具有用于抑制保护液PI的蒸发的表面层的方式,则能够进一步抑制细胞在直至移植的对象区域为止的输送中干燥的情况。
(3-4)如果收容部230、231的容积大于或等于0.001μL而小于或等于1μL,则在移植物是有助于生毛或育毛的细胞的集合体的情况下,能够将用于抑制细胞的干燥的足量的保护液PI收容于收容部230、231。并且,抑制了收容部230、231过度增大,因此在移植物的导入时,能够抑制暂时向收容部230、231收容的移植物从收容部230、231流出的情况。
(3-5)如果是细胞移植装置200具有多个针状部210的方式,则能够将移植物Cg统一收容于多个针状部210、以及从多个针状部210统一释放移植物Cg。因此,能够进一步提高细胞的移植效率。而且,能够利用各针状部210抑制细胞在直至移植的对象区域为止的输送中干燥。因此,还能够抑制在针状部210之间输送后的细胞的状态产生波动。
(3-6)如果是细胞移植装置200用于将包含具有干细胞性的细胞(干细胞、前体细胞等)在内的移植物Cg配置于对象区域的方式,则在将对组织的形成能力造成影响的具有干细胞性的细胞输送至对象区域时能够抑制细胞干燥。由此,具有干细胞性的细胞能够维持向体现出各种功能的细胞分化的功能,进而能够使得由细胞产生的细胞因子等生理活性物质均衡地起作用,其结果,能够顺畅地推进移植后的组织的形成。
[变形例]
可以以下面的方式对第3实施方式进行变更实施。
·将收容部230、231包围的侧壁的内周面并不局限于圆筒状,也可以是方筒状、椭圆筒状。即,在与针状部210延伸的方向正交的剖面中,由上述侧壁包围的区域可以不是圆形。在这种情况下,上述剖面中由上述侧壁包围的区域的最大宽度为最大宽度D。
·可以将第1实施方式、第2实施方式、它们的变形例的所有方式应用于第1例的针状部210A以及止流部20。总之,只要根据由纤维状物21构成的止流部20的配置而使得移植物滞留于由从内部流路的中途至开口13的侧壁包围的区域,且使得该区域作为收容部而起作用即可。在内部流路的流路截面积在收容部内变化、且在针状部210延伸的方向上收容部的直径并不恒定的情况下,最大直径的长度为最大宽度D。
·第2例的针状部210B可以是与支撑部250分体形成的部件。另外,内部流路215的流路截面积可以分为大于或等于3个的阶段而变化。总之,只要根据流路截面积的变化而使得移植物滞留于由从内部流路的中途至开口13的侧壁包围的区域,且使得该区域作为收容部而起作用即可。在内部流路的流路截面积在收容部内变化、且在针状部210延伸的方向上而收容部的直径不恒定的情况下,最大直径的长度为最大宽度D。
·在上述实施方式中,作为收容部的例子,对通过纤维状物的配置而形成收容部的第1例、以及通过内部流路的流路截面积的变化而形成收容部的第2例进行了说明。并不局限于此,收容部的基端只要具有能够使得保护液通过但无法使得移植物通过的构造即可。换言之,收容部只要构成为能够使得从开口13进入的液态物质包含的移植物滞留于由从内部流路的中途至开口13的侧壁包围的区域并对该液态物质进行收容即可。
[附记]
作为根据第3实施方式及其变形例而导出的技术思想,用于解决上述问题的方法包含下面的项目。
(项目11)
一种细胞移植装置,其用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域,其中,
所述细胞移植装置具有针状部,所述针状部是沿1个方向延伸的针状部,在内部具有在该针状部的前端部开口的流路,
由所述流路的中途至所述开口的侧壁包围的区域,作为使从所述开口进入的液态物质包含的所述移植物滞留于该区域且对所述液态物质进行收容的收容部而起作用,所述针状部延伸的方向上的所述收容部的长度大于或等于与所述针状部延伸的方向正交的方向上的所述收容部的最大宽度。
(项目12)
根据项目11记载的细胞移植装置,其中,
所述收容部的所述侧壁的内周面具有圆筒状。
(项目13)
根据项目11或12记载的细胞移植装置,其中,
所述细胞移植装置用于将包含具有干细胞性的细胞在内的所述移植物配置于所述对象区域。
(项目14)
根据项目11至13中任一项记载的细胞移植装置,其中,
所述细胞移植装置具有多个所述针状部。
(项目15)
根据项目11至14中任一项记载的细胞移植装置,其中,
所述收容部的所述侧壁的内周面具有用于抑制所述液态物质包含的液体的蒸发的表面层。
(第4实施方式)
如当前这样,在利用手术刀将移植部位切开,利用镊子等1个1个地摘取培养容器内的细胞群并向对象区域移植的移植方法中,频繁反复地产生所使用的器具的更换、使细胞群移动的动作。特别地,在如用于使毛发再生的移植那样进行多个细胞群的移植的情况下,需要大量劳力。移植所需的过大的负荷在使得上述移植的技术广泛普及这方面存在较大的问题。
第4实施方式的目的在于提供一种细胞移植装置,其能够实现细胞的顺畅的移植,并且能够进一步提高移植效率。
参照图32~图36对第4实施方式的细胞移植装置进行说明。此外,对与第1实施方式相同的结构标注相同的标号并省略其说明。
[细胞移植装置]
如图32所示,细胞移植装置300具有:多个移植用针状部310;以及支撑部350,其对移植用针状部310进行支撑。移植用针状部310具有沿1个方向延伸的筒状,在前端区域具有开口311。换言之,移植用针状部310具有中空的针状。关于移植用针状部310的外形,只要其前端区域具有能够刺入生物体的移植的对象部位的形状,则并不特别限定。移植用针状部310的前端区域例如将圆筒相对于其延伸的方向倾斜地切断的形状而变得尖锐。
多个移植用针状部310沿共通的方向延伸、且支撑于1个支撑部350。支撑部350可以是与移植用针状部310分体形成的部件,也可以与移植用针状部310形成为一体。支撑部350的外形并不特别限定。
在支撑部350是与移植用针状部310分体形成的部件的情况下,支撑部350将从移植用针状部310的前端区域延伸的部分的外侧包围,对移植用针状部310进行支撑。例如,使移植用针状部310从支撑部350具有的孔通过而将移植用针状部310组装于支撑部350。移植用针状部310的前端区域及其附近沿移植用针状部310延伸的方向从支撑部350凸出。
在支撑部350与移植用针状部310形成为一体的情况下,移植用针状部310从支撑部350的表面凸出。
多个移植用针状部310沿与作为移植用针状部310延伸的方向的第1方向正交的第2方向而排列。优选多个移植用针状部310的开口311的朝向一致。移植用针状部310的数量并不特别限定,例如,在移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,设为5个至10个左右即可。
多个移植用针状部310中包含第1方向上的移植用针状部310的前端的位置互不相同的移植用针状部310。移植用针状部310的前端是在移植用针状部310的前端区域位于第1方向的最靠端部的点。多个移植用针状部310的前端在不同于与第1方向正交的平面的虚拟的面上排列。该虚拟的面是由曲面、或者通过使平面折弯大于或等于1次而形成的面。
在上述结构中,在支撑部350的表面是与第1方向正交的平面的情况下,移植用针状部310中从支撑部350的表面凸出的部分的长度Lc在多个移植用针状部310之间不恒定。
详细而言,长度Lc从位于第2方向的中央部的移植用针状部310朝向位于第2方向的端部的移植用针状部310而按顺序减小。换言之,在多个移植用针状部310中,位于第2方向的中央部的移植用针状部310以最大程度凸出,移植用针状部310从支撑部350朝向第2方向的两端部的各端部的凸出量减小。
在各移植用针状部310中,从支撑部350凸出的部分至少包含在移植时进入生物体的对象区域的部分。在对象区域是皮内或皮下的情况下,优选移植用针状部310的上述长度Lc例如大于或等于0.1mm小于或等于10mm。
另外,优选地,在对象区域是皮内或皮下的情况下,在多个移植用针状部310中,最大长度Lc与最小长度Lc之差、即第1方向上的最长的移植用针状部310与最短的移植用针状部310的前端间的距离,从大于或等于0.1mm小于或等于10.0mm的范围选择。上述差只要根据接受移植的生物体的种类、接受移植的部位而设定即可。皮肤越容易拉伸,越优选增大上述差。例如,在移植部位的皮肤如猪的皮肤那样较硬的情况下,上述差设定为0.1mm,在移植部位的皮肤如老鼠的皮肤那样容易拉伸的情况下,上述差设定为10.0mm。
如图33所示,从沿着第1方向的方向观察,多个移植用针状部310可以排列成一列,也可以如图34所示排列成2列。多个移植用针状部310只要以第2方向上的位置互不相同的方式排列即可。如果是多个移植用针状部310排列成2列的方式,则在移植用针状部310刺入移植部位时,移植部位因被多个移植用针状部310按压而向多个方向拉伸,移植部位的表面容易拉伸。因此,移植用针状部310容易刺入移植部位。
在多个移植用针状部310排列成2列的情况下,优选移植用针状部310按照第2方向上的位置的顺序在一列和另一列中1个1个地交替排列。根据这种结构,在多个移植用针状部310之间,能够抑制相邻的移植用针状部310之间的距离产生偏差。其结果,例如,在使得多个移植用针状部310进入生物体时,容易均匀地对各移植用针状部310施加按压力。此外,1列内相邻的移植用针状部310之间的距离可以在一列和另一列中一致,也可以不同。
另外,在多个移植用针状部310排列成2列的情况下,在各列中,第1方向上的移植用针状部310的前端的位置可以恒定,也可以不恒定。
在移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,根据多个移植用针状部310的配置而确定沿着皮肤的表面的方向上的细胞群的配置,即,大致确定在移植了细胞群的部分生长的毛的配置。例如在移植如毛囊原基那样有助于生毛或育毛的细胞的集合体的情况下,优选每单位面积的移植用针状部310的密度大于或等于1个/cm2小于或等于400个/cm2,进一步优选大于或等于20个/cm2小于或等于100个/cm2。如果移植用针状部310的密度大于或等于上述下限值,则基于所移植的细胞群而生长的毛的密度变为作为头发而足够的密度。如果移植用针状部310的密度小于或等于上述上限值,则营养成分容易相对于以与移植用针状部310的密度等同的密度配置于皮肤的内部的细胞群而蔓延,能够适当地推进毛囊以及毛的形成。
另外,在移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,优选作为最近的2个移植用针状部310的中心间的距离的相邻间隔大于或等于1mm小于或等于4mm。如果相邻间隔大于或等于上述下限值,则容易形成细胞移植装置300。如果相邻间隔小于或等于上述上限值,则基于移植的细胞群而生长的毛的密度变为作为头发而足够的密度。
此外,在移植物是有助于生毛或育毛的细胞群、且是细胞团、原基等细胞的集合体的情况下,使得作为移植物的细胞群与球体近似时的该球体的直径、即与细胞群外切的最小的球体直径为0.1mm至1.0mm左右。在该情况下,优选开口311的开口面积大于或等于5000μm2小于或等于1200000μm2。开口311的形状并不特别限定,开口311例如具有圆形、椭圆形状。在移植用针状部310以圆筒状延伸的情况下,优选具有开口311的部分的移植用针状部310的内径大于或等于80μm小于或等于1200μm。如果开口面积、内径大于或等于上述下限值,则开口311相对于移植物不会变得过小,因此能够实现为了移植物的顺畅的出入而具有足够的大小的开口311。另外,如果开口面积、内径小于或等于上述上限值,则开口311相对于移植物不会变得过大,因此能够实现适合于使得移植物1个1个地出入的开口311。此外,开口311的大小只要在虽然能够使得移植物变形但也能够从移植用针状部310的内部的流路通过的大小、直至抑制移植物和上述流路的接触的足够的大小为止的范围内适当地选择即可。
如图35所示,移植用针状部310在其内部具有作为与开口311连通的上述流路的内部流路312。内部流路312只要构成为能够使得包含移植物及其保护液在内的液态物质从开口311流入,则其构造并不特别限定。
但是,优选在内部流路312的中途设置用于抑制上述液态物质包含的移植物朝向移植用针状部310的基端流动的构造。例如,内部流路312的流路截面积在内部流路312的中途变化,从而能够抑制移植物越过流路截面积变化的部位而朝向移植用针状部310的基端流动的情况。图35举例示出了这种内部流路312的流路截面积变化的方式。或者,过滤器、由纤维状物构成的网等构造物可以设置为在内部流路312的中途横穿内部流路312,从而抑制移植物越过该构造物而朝向移植用针状部310的基端流动的情况。
通过设置这种构造,在移植用针状部310中,从内部流路312的中途至开口311的区域,作为将移植物收容于该区域的收容部而起作用。通过使移植物在移植用针状部310的内部滞留于接近移植用针状部310的前端的区域而顺畅地推进移植。
图36示出了收容有移植物Cg的状态的移植用针状部310的一个例子。将移植物Cg与保护液PI一起从开口311导入内部流路312内。此时,开口311作为移植物Cg向移植用针状部310的内部的导入口而起作用。
例如,移植物Cg及保护液PI保持于培养容器等容器,从该容器通过开口311而向移植用针状部310的内部导入。在移植物Cg的导入时,例如,内部流路312内由与移植用针状部310连接的机构吸引而将保护液PI和移植物Cg从开口311引入内部流路312。保护液PI的特性与第1实施方式相同。
在移植物Cg的导入时,以各移植用针状部310和移植物Cg相对的方式使细胞移植装置300和对移植物Cg进行保持的容器的位置相匹配,由此能够统一将移植物Cg收容于多个移植用针状部310。优选1个1个地将移植物Cg收容于各移植用针状部310。
如果收容有移植物Cg及保护液PI的细胞移植装置300输送至生物体的例如皮肤的移植部位,则移植用针状部310刺入移植部位。由此,开口311配置于移植的对象区域。在要移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,对象区域是皮内及皮下中的至少一者。而且,移植用针状部310内的移植物Cg和保护液PI一起从开口311释放。由此,将移植物Cg配置于对象区域。此时,开口311作为移植物Cg向对象区域的释放口而起作用。在移植物Cg的释放时,可以对内部流路312内加压。例如,将空气从与移植用针状部310连接的机构送入内部流路312而对内部流路312施加压力。
从各移植用针状部310释放移植物Cg而能够将多个移植物Cg统一配置于对象区域。然后,从移植部位拔出移植用针状部310。
用于形成移植用针状部310的材料并不特别限定。移植用针状部310例如可以由硅、不锈钢、钛、钴铬合金、镁合金等金属材料形成,也可以由通用的塑料、医疗用的塑料、以及化妆品用的塑料等高分子材料形成。作为高分子材料,例如能举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、丙烯酸、聚氨酯树脂、芳香族聚醚酮、环氧树脂、以及上述树脂的共聚材料等。另外,移植用针状部310可以由聚丙烯酸等电离放射线硬化型材料、聚氨酯、环氧树脂等热硬化型材料形成。用于形成支撑部350的材料也不特别限定,支撑部350例如只要由作为上述移植用针状部310的材料而举例示出的材料形成即可。移植用针状部310和支撑部350的材料可以相同,也可以不同。另外,移植用针状部310以及支撑部350分别可以由大于或等于2种的材料的组合形成。
[作用]
根据利用细胞移植装置300的移植方法,直至将移植物Cg从容器取出并向移植的对象区域配置为止而能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,细胞移植装置300具有多个移植用针状部310,因此能够实现移植物Cg的统一的收容及配置。因此,移植效率进一步提高。
这里,生物体的皮肤、内脏器官等组织具有弹性,因此被移植用针状部310按压而拉伸,其拉伸的大小根据相对于多个移植用针状部310的位置而不同。因此,如果第1方向上的多个移植用针状部310的前端的位置对齐,则刺入移植部位的长度根据移植用针状部310而改变,难以将移植物Cg分别配置于期望的深度。与此相对,如本实施方式的细胞移植装置300那样,如果是多个移植用针状部310包含第1方向上的前端的位置不同的移植用针状部310的方式,则根据接受移植的对象设定各移植用针状部310的前端的位置而容易使得刺入上述对象的移植用针状部310的长度变为期望的长度。因此,移植物Cg分别容易配置于期望的深度。
具体而言,通过发明人的验证而确认到,在对皮肤进行移植的情况下,在第2方向上,在中央部的与移植用针状部310相对的部分处皮肤的拉伸程度最大,皮肤的拉伸程度朝向与端部的移植用针状部310相对的部分减小。在皮肤容易拉伸的部分,皮肤因移植用针状部310的按压而拉伸,皮肤的表面随着该按压而向远离移植用针状部310的方向上移动,因此移植用针状部310难以较深地刺入。
因此,如果是移植用针状部310的凸出量在第2方向的中央部最大、且趋向端部而减小的方式,则在皮肤容易拉伸的部分也容易确保移植用针状部310刺入的长度。其结果,能够抑制多个移植用针状部310刺入皮肤的长度产生波动,移植物Cg分别容易配置于期望的深度。
如以上说明,根据第4实施方式的细胞移植装置,直至将移植物Cg从容器取出并向移植的对象区域配置为止,能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,根据第4实施方式的细胞移植装置,能够获得下面列举的效果。
(4-1)细胞移植装置300具有多个移植用针状部310,因此能够统一对多个移植物Cg进行移植,移植的效率得到提高。
(4-2)多个移植用针状部310中包含第1方向上的前端的位置互不相同的移植用针状部310,因此即使在移植部位容易拉伸的情况下,根据拉伸程度而设定各移植用针状部310的前端的位置,由此容易将移植物Cg配置于期望的深度。
(4-3)在多个移植用针状部310中,位于第2方向的中央部的移植用针状部310的前端比其他移植用针状部310的前端更凸出,因此在将移植物Cg向皮肤移植的情况下,能够抑制多个移植用针状部310刺入皮肤的长度产生波动。其结果,移植物Cg分别容易配置于期望的深度。
(4-4)如果是多个移植用针状部310沿第2方向排列成1列或2列的方式,容易将各移植用针状部310的前端的位置设计为与移植部位的拉伸程度相应的位置。因此,能够适当地实现将多个移植物Cg分别容易配置于期望的深度的细胞移植装置300。
(第5实施方式)
参照图37对第5实施方式的细胞移植装置进行说明。第5实施方式也与第4实施方式相同,其目的在于提供能够实现细胞的顺畅的移植、且能够进一步提高移植效率的细胞移植装置。下面,以第5实施方式和第4实施方式的不同点为中心进行说明,对与第4实施方式相同的结构标注相同的标号并省略其说明。
在第4实施方式中,细胞移植装置300具有的针状部全部都是移植用针状部310,与此相对,如图37所示,第5实施方式的细胞移植装置301具有的多个针状部包含多个移植用针状部310、以及大于或等于1个的非移植用针状部320。
非移植用针状部320不具有作为移植物的导入口且释放口而起作用的开口,不将移植物导入内部。例如,非移植用针状部320只要是以内部不具有空腔的棒状延伸的构造体即可。
非移植用针状部320沿与移植用针状部310相同的方向、即第1方向延伸。关于非移植用针状部320的外形,只要其前端区域具有能够刺入移植部位的形状,则并不特别限定。非移植用针状部320可以由与移植用针状部310相同的材料形成,也可以由不同的材料形成。
在使得移植用针状部310和非移植用针状部320的材料不同的情况下,例如,在第4实施方式中作为移植用针状部310的材料而列举的材料中,可以由金属材料形成移植用针状部310,可以由高分子材料形成非移植用针状部320。相反,可以由高分子材料形成移植用针状部310,可以由金属材料形成非移植用针状部320。通过使移植用针状部310和非移植用针状部320的材料不同,例如,还能够使得移植用针状部310和非移植用针状部320相对于生物体的摩擦的大小不同,由此能够使移植用针状部310和非移植用针状部320向生物体内进入的容易度不同。具体而言,例如,如果采用研磨粗糙的金属材料、密度较低的树脂材料,则能够因表面存在的微细的凹凸而增大生物体和针状部的摩擦。
非移植用针状部320具有与移植用针状部310相比更容易刺入移植部位的结构。换言之,非移植用针状部320具有比移植用针状部310更高的穿孔功能。例如,非移植用针状部320的前端区域比移植用针状部310的前端区域更尖锐。或者,根据非移植用针状部320的材料和移植用针状部310的材料的不同,非移植用针状部320可以具有比移植用针状部310更高的穿孔功能。
非移植用针状部320可以不具有用于对移植物进行收容的构造,因此对于形状、材料的限制小于移植用针状部310。因此,与提高移植用针状部310的穿孔功能相比,容易以具有比移植用针状部310更高的穿孔功能的方式形成非移植用针状部320。
与第4实施方式相同地,包含移植用针状部310及非移植用针状部320在内的多个针状部以第2方向的位置互不相同的方式排列成1列或2列。在多个针状部排列成2列的情况下,可以具有仅由移植用针状部310排列的列、仅由非移植用针状部320排列的列,也可以是移植用针状部310和非移植用针状部320混合排列的列。
优选非移植用针状部320相对于移植用针状部310以均等的比例配置。例如,移植用针状部310和非移植用针状部320可以按照第2方向的位置的顺序1个1个地交替排列。或者,多个移植用针状部310可以按照第2方向的位置的顺序连续地排列,然后配置大于或等于1个的非移植用针状部320,并且,使得多个移植用针状部310连续地排列。另外,移植用针状部310和非移植用针状部320可以按照第2方向的位置的顺序交替反复地以规定的数量排列。
在第5实施方式中,在第1方向上,包含移植用针状部310及非移植用针状部320在内的多个针状部的前端的位置并不恒定。非移植用针状部320的前端是在非移植用针状部320的前端区域位于最靠第1方向的端部的点。从位于第2方向的中央部的针状部向位于第2方向的端部的针状部不对移植用针状部310和非移植用针状部320进行区分地,从支撑部350的表面凸出的部分的长度Lc按顺序减小。
多个移植用针状部310的前端的第1方向的位置可以根据移植用针状部310和非移植用针状部320的数量以及配置而对齐,也可以不对齐。同样地,多个非移植用针状部320的前端的第1方向上的位置可以对齐,也可以不对齐。
此外,在移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,不对移植用针状部310和非移植用针状部320进行区分地,在与第4实施方式相同的范围设定多个针状部的密度、相邻间隔即可。
[作用]
在第5实施方式的细胞移植装置301中,多个针状部也包含第1方向的前端的位置不同的针状部,因此容易通过针状部的前端的位置的设定而使得刺入移植部位的针状部的长度达到期望的长度。即,刺入移植部位的移植用针状部310的长度容易达到期望的长度,因此与不具有非移植用针状部320且多个移植用针状部310的前端的位置对齐的方式相比,移植物容易配置于期望的深度。
而且,在对皮肤进行移植的情况下,如果是针状部的凸出量在第2方向的中央部最大、且朝向端部而减小的方式,则在皮肤容易拉伸的部分也容易确保移植用针状部310刺入的长度。其结果,能够抑制多个移植用针状部310刺入皮肤的长度产生波动,移植物分别容易配置于期望的深度。
并且,非移植用针状部320的穿孔功能比移植用针状部310更高,因此即使在移植部位拉伸的情况下,非移植用针状部320也容易比移植用针状部310先刺入移植部位。因此,非移植用针状部320比移植用针状部310先刺入移植部位而能够在非移植用针状部320的位置按压移植部位以抑制其拉伸,因此非移植用针状部320的附近的移植用针状部310容易刺入移植部位。
如以上说明,根据第5实施方式的细胞移植装置,直至将移植物从容器取出并向移植的对象区域配置为止也能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,根据第5实施方式的细胞移植装置,在第4实施方式的(4-1)的效果、以及将(4-2)~(4-4)的移植用针状部310置换为包含移植用针状部310及非移植用针状部320在内的针状部的效果的基础上,能够获得下面列举的效果。
(4-5)在细胞移植装置301具有的多个针状部包含非移植用针状部320,因此通过利用非移植用针状部320抑制移植部位的拉伸,而容易使得移植用针状部310刺入移植部位。
(4-6)非移植用针状部320的前端区域比移植用针状部310的前端区域更尖锐而容易使非移植用针状部320比移植用针状部310更容易刺入移植部位。因此,非移植用针状部320比移植用针状部310先刺入移植部位而能够在非移植用针状部320的位置抑制移植部位的拉伸,因此非移植用针状部320的附近的移植用针状部310容易刺入移植部位。
(4-7)如果是大于或等于1个的移植用针状部310以及大于或等于1个的非移植用针状部320交替地位于第2方向的结构,则能够抑制非移植用针状部320相对于移植用针状部310而偏置配置。因此,移植用针状部310容易在较大的范围刺入移植部位。
(4-8)如果移植用针状部310和非移植用针状部320由互不相同的材料构成,则移植用针状部310和非移植用针状部320可以由适合于各自的功能的材料形成。例如,移植用针状部310和非移植用针状部320的穿孔功能可以不同,生物体内的摩擦的大小也可以不同。
[变形例]
可以以下面的方式对第4、第5实施方式进行变更实施。
·在第4实施方式以及第5实施方式中,均不局限于第1方向的多个针状部的凸出量从第2方向的中央部趋向端部而减小的方式,只要根据移植部位拉伸的趋势而设定即可。例如,第1方向的多个针状部的凸出量可以从第2方向的中央部趋向端部而增大。另外,多个针状部可以包含第1方向的前端的位置一致的针状部,例如,前端最凸出的针状部的数量可以大于或等于2个。但是,移植部位的拉伸在接受移植的区域内连续地变化的情况较多,因此为了根据移植部位的拉伸趋势设定多个针状部的凸出量而优选第1方向的前端的位置一致的针状部的数量小于或等于2个,前端最凸出的针状部的数量也优选小于或等于2个。
·针状部可以沿第1方向相对于支撑部350而移动,各针状部的前端的位置可以变更。根据这种结构,能够根据移植部位的拉伸而容易地调整多个针状部的凸出量。
·在多个针状部中包含移植用针状部310及非移植用针状部320的情况下,如图38所示,在第1方向上,非移植用针状部320的前端可以比移植用针状部310的前端更凸出。根据这种结构,非移植用针状部320比移植用针状部310先刺入移植部位,因此在非移植用针状部320的位置抑制移植部位的拉伸的效果得到提高,非移植用针状部320的附近的移植用针状部310容易刺入移植部位。在该情况下,非移植用针状部320的前端比移植用针状部310的前端更凸出而容易刺入移植部位,因此非移植用针状部320本身的穿孔功能,即基于形状、材质的刺入容易度可以与移植用针状部310相同。另外,在第1方向上,多个移植用针状部310的前端的位置可以对齐,也可以不对齐。
·移植用针状部310只要在前端区域具有形成移植物的导入口且释放口的开口311,其他构造也可以与上述实施方式不同。例如,移植用针状部310可以具有多个开口311,内部流路312可以沿相对于第1方向倾斜的方向延伸。并且,移植用针状部310的外形可以是圆柱状,也可以是锥体状,还可以是方柱体状,并不特别限定。另外,移植用针状部310的内部划分的空间的形状可以是圆柱状,也可以是锥体状,还可以是方柱体状,并不特别限定。
·如果非移植用针状部320不具有成为移植物的导入口且释放口的开口311,则其他构造也可以与上述实施方式不同。例如,非移植用针状部320可以在侧面具有功能与上述开口311不同的开口,也可以在内部具有流路。另外,非移植用针状部320的外形可以是圆柱状,也可以是锥体状,还可以是方柱体状,并不特别限定。
·多个针状部的配置并不局限于沿第2方向排列成1列或2列的配置,可以任意地设定。
[附记]
作为根据第4、第5实施方式及其变形例而导出的技术思想,用于解决上述问题的方法包含下面的项目。
(项目21)
一种细胞移植装置,其用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域,其中,
所述细胞移植装置具有沿第1方向延伸的多个针状部,
所述多个针状部中包含所述第1方向上的前端的位置互不相同的所述针状部,并且包含在前端区域具有开口的多个移植用针状部,该开口是所述移植物向所述针状部的内部的导入口、且是所述移植物向所述对象区域的释放口。
(项目22)
根据项目21记载的细胞移植装置,其中,
所述多个针状部沿与所述第1方向正交的第2方向排列成1列或2列。
(项目23)
根据项目21或22记载的细胞移植装置,其中,
所述多个针状部中包含不具有所述开口的非移植用针状部。
(项目24)
根据项目23记载的细胞移植装置,其中,
所述非移植用针状部的前端区域比所述移植用针状部的前端区域更尖锐。
(项目25)
根据项目23或24记载的细胞移植装置,其中,
所述多个针状部以与所述第1方向正交的第2方向上的位置互不相同的方式排列,
大于或等于1个的所述移植用针状部、以及大于或等于1个的所述非移植用针状部交替地位于所述第2方向。
(项目26)
根据项目23至25中任一项记载的细胞移植装置,其中,
所述非移植用针状部的前端比所述移植用针状部的前端更凸出。
(项目27)
根据项目23至26中任一项记载的细胞移植装置,其中,
所述移植用针状部和所述非移植用针状部由互不相同的材料形成。
(第6实施方式)
在移植时,进入培养容器等容器的移植物向生物体的移植的对象区域移动。移植物微小,因此难以仅通过目视观察而判断是否可靠地将移植物保持于用于使移植物移动的器具、装置。如果以移植物的保持不可靠的方式推进移植、或者需要劳力来确认移植物的保持是否可靠,则移植效率会降低。
第6实施方式是具有细胞移植装置的细胞移植***的实施方式,其目的在于提供一种细胞移植***,能够实现细胞的顺畅的移植,并且能够提高从用于配置于对象区域的细胞的容器的导入效率。
参照图39~图51对第6实施方式的细胞移植***进行说明。
[细胞移植***]
参照图39对细胞移植***的整体结构进行说明。细胞移植***500具有细胞移植装置510以及检测部520。
细胞移植装置510具有筒状的针状部410,将移植物收容于针状部410的内部,将移植物输送至生物体的移植的对象区域。
检测部520与细胞移植装置510电连接,基于来自细胞移植装置510的电信号而检测移植物是否保持于针状部410。检测部520包含对上述电信号进行处理的电路。
[细胞移植装置]
参照图40~图43对细胞移植装置510的详细结构进行说明。
如图40所示,细胞移植装置510具有:针状部410;以及支撑部450,其对针状部410进行支撑。针状部410具有沿1个方向延伸的筒状,换言之,具有中空的针状。关于针状部410的外形,只要其前端部具有能够刺入生物体的皮肤等移植的对象部位的形状,则并不特别限定。针状部410的前端部例如具有将圆筒相对于其延伸的方向倾斜地切断的形状而变得尖锐。
支撑部450可以是与针状部410分体形成的部件,也可以与针状部410形成为一体。支撑部450的外形并不特别限定。
在支撑部450是与针状部410分体形成的部件的情况下,支撑部450将从针状部410的前端部延伸的部分的外侧包围,对针状部410进行支撑。例如,通过使针状部410从支撑部450具有的孔通过而将针状部410组装于支撑部450。针状部410的前端部及其附近沿针状部410延伸的方向从支撑部450凸出。
在支撑部450与针状部410形成为一体的情况下,针状部410从支撑部450的表面凸出。
无论针状部410和支撑部450是分体的部件还是形成为一体,在针状部410中从支撑部450凸出的部分,至少都包含进入生物体的移植的对象区域的部分。
细胞移植装置510具有的针状部410的数量并不特别限定,细胞移植装置510可以如图40所示具有单个针状部410,也可以如图41所示具有多个针状部410。在细胞移植装置510具有多个针状部410的情况下,多个针状部410的配置并不特别限定,多个针状部410可以规则地排列,也可以不规则地排列。另外,在细胞移植装置510具有多个针状部410的情况下,优选1个支撑部450统一对所有针状部410进行支撑。即,优选将多个针状部410支撑于1个支撑部450而形成多个针状部410构成为一体的细胞移植装置510。
如图42所示,优选细胞移植装置510具有对移植物相对于针状部410的导入及释放进行辅助的吸引挤出部460。吸引挤出部460为了将处于针状部410的外部的移植物从针状部410在前端部具有的开口向内部导入而对移植物进行吸引,并且为了将移植物从针状部410的上述开口向外部释放而对处于针状部410的内部的移植物进行挤压。
吸引挤出部460只要具有能够进行移植物的吸引及挤出的机构、且以能够进行该吸引及挤出的方式与针状部410连接即可。例如,吸引挤出部460以如下方式构成,即,将针状部410的内部的空气吸入而对移植物和其保护液一起进行吸引,利用空气压力对针状部410的内部进行加压而将移植物和保护液一起挤出。
此外,在图42中示出了细胞移植装置510具有单个针状部410的方式,与细胞移植装置510具有多个针状部410的情况相同地,只要细胞移植装置510具有吸引挤出部460即可。吸引挤出部460可以对多个针状部410统一进行移植物的吸引,也可以针对每个针状部410而进行独立的吸引。同样地,吸引挤出部460可以对多个针状部410统一进行移植物的挤出,也可以针对每个针状部410而进行独立的挤出。
接下来,对针状部410的详细构造进行说明。如图43所示,针状部410具有与前端部的开口13连通的内部流路14,将从内部流路14的中途至开口13的区域包围的部分作为对移植物进行保持的保持部430而起作用。保持部430抑制移植物从保持部430朝向针状部410的基端流动,对包含移植物及保护液在内的液态物质进行收容。作为保持部430的具体构造的例子,对通过纤维状物的配置而形成保持部430的例子进行说明。在该情况下,针状部410具有与第1实施方式的针状部10相同的结构。此外,在下面的图中,举例示出细胞移植装置510具有单个针状部410的情况而进行说明,如上所述,细胞移植装置510可以具有多个针状部410。
针状部410具有:第1管11,其包含针状部410的前端部;以及第2管12,其具有比第1管11更大的流路截面积。在该情况下,针状部410是与支撑部450分体的部件。第1管11的前端部具有开口13。第2管12与第1管11的基端部连接。在针状部410的内部划分的内部流路14沿针状部410延伸的方向延伸,与开口13连通。
针状部410在流路截面积改变的部位的附近具有由纤维状物21构成的止流部20。止流部20及纤维状物21具有与第1实施方式相同的结构。止流部20在内部流路14的中途横穿内部流路14。止流部20使得保护液相对于止流部20从针状部410的前端所处一侧向基端所处一侧通过但抑制移植物通过。例如,止流部20具有多根纤维状物21配置为网孔状的结构,被第1管11的基端部覆盖。从止流部20至开口13的区域中将内部流路14包围的部分作为使得移植物滞留于该区域的保持部430而起作用。在针状部410延伸的方向上,保持部430的长度、即从开口13的基端至止流部20的长度只要大于移植物的直径即可。
作为有助于生毛或育毛的细胞群,在要移植细胞凝聚体等细胞的集合体的情况下,细胞群包含的细胞数为1×103cells至4×104cells左右。在该情况下,使得细胞群与球体近似时的该球体的直径、即与细胞群外切的最小的球体直径为100μm至1000μm左右。
因此,优选上述保持部430的长度大于或等于1mm。另外,在从开口13释放移植物时,如果与移植物一起释放的保护液过多,则有时移植的对象区域在保护液溢出而阻碍移植物的配置。根据这种观点,优选上述保持部430的长度小于或等于50mm。
细胞移植装置510具有第1导体部441以及第2导体部442。第1导体部441及第2导体部442分别与检测部520电连接。第1导体部441及第2导体部442分别例如为具有绝缘包覆的导线、且具体化为具有导体部分从绝缘包覆露出的端部的导线。
第1导体部441的端部在移植物保持于保持部430之前、以及移植物保持于保持部430之后均在针状部410的外侧与构成保持部430的第1管11的外周面接触。第2导体部442的端部位于第1管11的内部的基端附近、即止流部20的附近。而且,第2导体部442的端部在移植物保持于保持部430之前与第1管11的内周面分离,并且,在移植物保持于保持部430时,被移植物挤压而配置于与第1管11的内周面接触的位置。例如,第2导体部442以倾斜地横穿内部流路14的方式从第2管12内越过止流部20而延伸至第1管11内。第2导体部442例如通过将针状部410贯穿、或者从针状部410的基端部引出等而向针状部410的外部引出且与检测部520连接。
在构成保持部430的第1管11中,至少第1导体部441的端部接触的部分、和在移植物的保持时第2导体部442的端部接触的部分由导电性材料构成、且彼此连续地构成导电部。例如,第1管11的整体可以由金属制成而使得整个第1管11成为导电部,或者第1管11的基端部附近可以由金属制成而使得该金属制的部分成为导电部,其他部分可以由树脂制成。此外,第2管12的材料并不特别限定。
[细胞移植***的动作]
对细胞移植***500的动作与利用细胞移植装置510的移植物的移植方法一起进行说明。移植方法包含:移植物向细胞移植装置510的收容工序;以及移植物向生物体的移植的对象区域的配置工序。此外,下面,在一部分附图中,省略第1导体部441以及第2导体部442的图示。
如图44所示,在向细胞移植装置510收容之前,移植物Cg和保护液PI一起保持于培养容器等托盘70。托盘70中的移植物Cg的保持方式以及保护液PI的特性与第1实施方式相同。
在收容工序中,细胞移植装置510将移植物Cg从开口13导入针状部410的内部。更详细而言,在托盘70使得针状部410的前端部朝向移植物Cg和保护液PI一起所处的部分,将移植物Cg和保护液PI一起导入保持部430。例如,如图44所示,在使得凹部71和针状部410的位置相匹配之后,如图45所示,针状部410的前端部进入凹部71。而且,如图46所示,通过吸引挤出部460的工作而将移植物Cg和保护液PI一起从开口13引入内部流路14。
从开口13进入内部流路14的移植物Cg随着保护液PI的流动而在第1管11内朝向止流部20移动。止流部20使得保护液PI通过,因此保护液PI随着吸引流而从第1管11进入第2管12,并且朝向针状部410的基端流动。另一方面,止流部20不使移植物Cg通过,因此使得移植物Cg滞留于止流部20与开口13之间。由此,移植物Cg保持于保持部430,移植物Cg收容于针状部410的内部。
图47表示保持部430对移植物Cg进行保持的状态的针状部410。如图47所示,进入针状部410的内部的移植物Cg在随着保护液PI的流动移动至止流部20的过程中与第2导体部442接触,使得第2导体部442移位。其结果,第2导体部442的端部与第1管11的内周面接触,第1导体部441和第2导体部442导通。如果第2导体部442以倾斜地横穿内部流路14的方式从第2管12内越过止流部20而向第1管11内延伸,则移植物Cg在朝向止流部20移动的过程中,容易对第2导体部442进行挤压而使得第2导体部442移位。
作为保持部430的电气变化,检测部520对表示第1导体部441和第2导体部442是否导通的导通状况的变化进行检测而检测到移植物Cg的保持。例如,检测部520对与检测部520连接的第1导体部441与第2导体部442的端部之间施加电压,基于检测出上述导体部441、442中流动的电流的情况,检测到第1导体部441和第2导体部442的导通。第1导体部441和第2导体部442的导通的检测即移植物Cg的保持的检测。
图48是表示以收容工序为中心的细胞移植***500的动作的次序的流程图。在相对于托盘70而配置了细胞移植装置510之后,作为步骤S10的处理而执行收容处理。收容处理是用于将移植物Cg导入针状部410的内部的处理,例如包含基于吸引挤出部460的工作进行的移植物Cg的吸引。
接下来,作为步骤S11的处理,判定是否检测到移植物Cg向保持部430的保持。在检测到移植物Cg的保持时(步骤S11中判定为肯定),进入步骤S12的处理,执行配置工序。在收容处理之后,在即使经过了规定时间也未检测到移植物Cg的保持时(步骤S11中判定为否定),作为步骤S13的处理,执行保持的重试处理。作为移植物Cg未保持于保持部430、即移植物Cg未进入针状部410的内部的原因,能够想到移植物Cg附着于针状部410的前端部附近的外周面、移植物Cg残留于托盘70等。重试处理是用于这种状况的改善的处理,例如,包含使针状部410、托盘70振动、将针状部410内的保护液PI向托盘70释放、针对针状部410再次进行吸引。在重试处理之后,反复执行步骤S11以后的处理。
此外,可以基于细胞移植***500具有的控制部的指示而连续地执行图48的流程所示的处理。例如,上述控制部具有检测部520,在基于检测部520的检测结果未检测到移植物Cg的保持时,向细胞移植装置510发送控制信号而执行重试处理。
控制部例如可以具有CPU、RAM、ROM等用于计算机的硬件要素、以及软件。控制部并不局限于利用软件进行各种处理。例如,控制部可以具有作为执行各种处理中的至少一部分处理的专用硬件的面向特定用途的集成电路(ASIC)。控制部可以具有包含ASIC等大于或等于1个的专用的硬件电路、根据作为计算机程序的软件而执行动作的大于或等于1个的处理器即微型计算机、或者它们的组合在内的电路。
或者,图48的流程所示的处理可以经由细胞移植装置510的使用者的操作而推进。例如,在利用检测部520检测到移植物Cg的保持时,通过显示灯的点亮等而对使用者通知该检测。使用者确认通知并推进配置工序。或者,在未通知检测时,使用者推进重试处理
在配置工序中,将细胞移植装置510输送至生物体的移植的对象部位,如图49所示,针状部410刺入例如皮肤Sk的对象部位。由此,第1管11的前端部进入对象部位的内部,开口13配置于移植的对象区域。在要移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,对象区域是皮内及皮下中的至少一者。
如图50所示,通过吸引挤出部460的工作而将收容于第1管11的内部的移植物Cg和保护液PI一起挤出并使它们从开口13流出。由此,使得移植物Cg配置于对象区域。然后,从对象部位拔出针状部410。
如上所述,移植物Cg向对象区域的移植完毕。
根据利用细胞移植装置510的上述移植方法,直至从托盘70取出移植物Cg并向移植的对象区域配置为止,能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。
而且,由检测部520检测到移植物Cg保持于针状部410的情况,因此与通过目视观察而确认移植物Cg的保持状况、即是否保持有移植物Cg的情况相比,能够容易地掌握保持状况,保持状况的确认精度也得到提高。因此,能够提高移植物Cg从托盘70的导入效率,能够更顺畅地推进利用细胞移植装置510的细胞的移植。
具体而言,即使要通过目视观察而确认移植物Cg的保持状况,因移植物Cg及针状部410微小也不容易确认。另外,有时针状部410不透明、或者被托盘70等周围的器具遮挡,难以目视确认移植物Cg。并且,在细胞移植装置510具有多个针状部410的情况下,1个1个地确认各针状部410的移植物Cg的保持状况对于使用者而言负担较大。特别是在移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,大多需要多个移植物Cg的移植,因此移植物Cg的保持状况的确认所需的劳力变得很大。
与此相对,如果是本实施方式的细胞移植***500,则基于检测部520的移植物Cg的保持的检测而能够推进移植,因此移植物Cg的移植效率大幅提高。
图51表示利用具有多个针状部410的细胞移植装置510的移植方法的一道工序。多个针状部410分别具有保持部430。第1导体部441以及第2导体部442针对每个针状部410而设置,检测部520针对每个针状部410而对移植物Cg的保持进行检测。
在收容工序中,以各针状部410和移植物Cg相对的方式使得细胞移植装置510和托盘70的位置相匹配,由此能够将移植物Cg统一收容于多个针状部410。另外,在配置工序中,从各针状部410将移植物Cg释放而能够将多个移植物Cg统一配置于对象区域。因此,移植效率进一步提高。
此外,在图48所示的流程应用于细胞移植装置510具有多个针状部410的细胞移植***500的情况下,例如,在针对所有针状部410而检测到移植物Cg的保持的情况下,执行配置工序。在该情况下,直至针对所有针状部410而检测到移植物Cg的保持为止,执行重试处理。
或者,在针对大于或等于预先规定的数量的针状部410而检测到移植物Cg的保持的情况下,可以执行配置工序。在移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,在规定范围内进行多个移植物Cg的移植,因此即使多个针状部410中包含未保持移植物Cg且未将移植物Cg配置于对象区域的少量的针状部410,有时对移植效果造成的影响也较小。在这种情况下,即使移植物Cg未保持于所有针状部410,在移植物Cg保持于大于或等于预先规定的数量的针状部410时推进移植,由此也能够缩短直至配置工序为止所需的时间。
此外,在第6实施方式中,只要保持部430构成为从针状部410的内部流路14的中途至开口13能够使得移植物Cg滞留于保持部430所包围的区域,则也可以与上述方式不同。而且,只要构成为第1导体部441在针状部410的外部与保持部430接触、且第2导体部442在移植物Cg的保持时在针状部410的内部与保持部430接触即可。
例如,对于针状部410以及止流部20可以应用第1实施方式、第2实施方式、上述变形例的所有方式。另外,在与支撑部450形成为一体的针状部410中,可以通过在内部流路配置止流部20而形成保持部。并且,可以取代由纤维状物21构成的止流部20的配置而通过片材状的过滤器的配置、内部流路14的流路截面积的变化,形成使得移植物Cg滞留的保持部。
如以上说明,根据第6实施方式的细胞移植***,直至从托盘70取出移植物Cg并向移植的对象区域配置为止,能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,根据第6实施方式的细胞移植***,能够获得下面列举的效果。
(6-1)由检测部520检测到移植物Cg保持于针状部410,因此能够提高移植物Cg向细胞移植装置510的导入效率,能够更顺畅地推进利用细胞移植装置510的细胞的移植。
(6-2)针状部410具有抑制移植物Cg朝向针状部410的基端流动的保持部430,检测部520对移植物Cg保持于保持部430的情况进行检测。根据这种结构,通过将移植物Cg保持于保持部430而抑制移植物Cg进入针状部410内的里侧,因此能够顺畅地推进移植。而且,检测到移植物Cg保持于保持部430,因此能够可靠地检测到针状部410的移植物Cg的保持。
(6-3)在针状部410中,将从内部流路14的中途至开口13的区域包围的部分作为使得从开口13进入的液态物质包含的移植物Cg滞留于该区域而起作用。因此,能够可靠地将移植物Cg保持于针状部410的前端附近。
(6-4)检测部520将基于针状部410的移植物Cg的保持作为基于该保持的针状部410的电气变化而检测。因此,能够可靠地检测到基于针状部410的移植物Cg的保持。
具体而言,配置为第1导体部441与保持部430的导电部接触、且第2导体部442在移植物Cg的保持时与保持部430的导电部接触。而且,检测部520通过检测第1导体部441和第2导体部442的导通状况的变化而检测移植物Cg的保持。这样,配置第1导体部441及第2导体部442并能利用导通状况的变化而可靠地检测到移植物Cg的保持。
(6-5)细胞移植装置510具有多个针状部410,检测部520针对每个针状部410而检测移植物Cg的保持。在细胞移植装置510具有多个针状部410的情况下,通过目视观察的方式1个1个地确认各针状部410的移植物Cg的保持状况需要较大的劳力。因此,对于包含具有多个针状部410的细胞移植装置510在内的细胞移植***500应用本实施方式的结构而能够大幅提高移植效率。
(6-6)作为细胞群,移植物Cg包含具有大于或等于100μm小于或等于1000μm的直径的细胞集合体。另外,作为细胞群,移植物Cg包含细胞凝聚体,该细胞凝聚体包含源自皮肤的干细胞。在这种细胞群的移植以生毛、育毛为目的的情况下,多数情况下要求移植较多的细胞群。对于这种细胞群的移植使用细胞移植装置510而使得细胞的移植效率大幅提高,因此能够提高移植物的导入效率的优点较大。
(第7实施方式)
参照图52~图56对第7实施方式的细胞移植***进行说明。第7实施方式也与第6实施方式相同,其目的在于提供一种细胞移植***,能够实现细胞的顺畅的移植,并且能够提高细胞从容器的导入效率。下面,以第7实施方式和第6实施方式的不同点为中心进行说明,对与第6实施方式相同的结构标注相同的标号并省略其说明。
在第7实施方式的细胞移植***中,细胞移植装置的保持部的结构以及第1导体部和第2导体部的配置与第6实施方式不同,支撑部450以及吸引挤出部460的构造、功能、检测部520的结构与第6实施方式相同。
[细胞移植装置]
如图52所示,第7实施方式的细胞移植装置511所具有的针状部415是与支撑部450分体的部件,具有筒状的外筒部416、以及位于外筒部416的内侧的筒状的保持部431。只要外筒部416的前端部具有能够刺入皮肤等移植的对象部位的形状,则其他形状并不特别限定。例如,外筒部416以圆筒状延伸,外筒部416的前端部具有将圆筒相对于其延伸的方向倾斜地切断的形状而变得尖锐。
保持部431在外筒部416的内侧沿外筒部416延伸的方向延伸。只要保持部431为筒状,则其他形状并不特别限定。例如,在外筒部416以圆筒状延伸的情况下,保持部431也只要以圆筒状延伸即可。优选保持部431的前端部的端面是与保持部431延伸的方向正交的平面。
保持部431构成为相对于外筒部416能够相对地沿上述筒延伸的方向、即针状部415延伸的方向移动。详细而言,保持部431的前端部构成为能够在不从外筒部416的前端部的开口417凸出而位于外筒部416的内部的状态、和保持部431的前端部从开口417向凸出外筒部416的外部露出的状态之间,变更保持部431相对于外筒部416的位置。
细胞移植装置511具有包含用于使外筒部416和保持部431相对地移动的构造、机构在内的位置变更部470,通过位置变更部470的工作而对保持部431相对于外筒部416的位置进行变更。
另外,能够通过吸引挤出部460的工作而进行保持部431内的吸引、以及基于空气压力的向保持部431内的加压。吸引挤出部460是吸引部的一个例子。
保持部431基于保持部431内的吸引而吸引移植物、且将移植物保持于保持部431的前端。保持部431的内径具有不会使移植物的整体进入保持部431的内侧的程度的大小。另一方面,优选保持部431的内径具有为了吸引移植物而能够发挥足够的吸引力的程度的大小。
细胞移植装置511具有第1导体部443以及第2导体部444。第1导体部443及第2导体部444分别与检测部520电连接。第1导体部443及第2导体部444分别例如为具有绝缘包覆的导线、且具体化为具有导体部分从绝缘包覆露出的端部的导线。
第1导体部443的端部在移植物保持于保持部431之前、以及移植物保持于保持部431之后均与保持部431接触。例如,第1导体部443的端部位于外筒部416的内侧、且保持部431的外侧,与保持部431的外周面接触。
第2导体部444的端部位于保持部431的前端附近。而且,第2导体部444的端部在移植物保持于保持部431之前与保持部431分离,并且在移植物保持于保持部431时被移植物按压而配置于与保持部431接触的位置。例如,第2导体部444向外筒部416的内侧、且保持部431的外侧延伸,第2导体部444的端部从保持部431的前端部的开口绕进保持部431的内侧。
第1导体部443以及第2导体部444分别例如将针状部415贯穿、或者从针状部415的基端部引出等而向针状部415的外部引出、并与检测部520连接。
在保持部431中,至少第1导体部443的端部接触的部分、以及在移植物的保持时第2导体部444的端部接触的部分由导电性材料构成且彼此连续,构成导电部。例如,保持部431的整体可以由金属制成而使得保持部431的整体成为导电部,或者,保持部431的前端部附近可以由金属制成而使得该金属制的部分成为导电部,其他部分可以由树脂制成。此外,外筒部416的材料并不特别限定。
[细胞移植***的动作]
对第7实施方式的细胞移植***的动作与利用细胞移植装置511的移植物的移植方法一起进行说明。此外,下面,在一部分附图中,省略第1导体部443以及第2导体部444的图示。
如图53所示,在收容工序中,细胞移植装置511形成为保持部431的前端部从外筒部416的前端部的开口417凸出的状态。而且,使得保持部431的前端部接近移植物Cg并对保持部431内进行吸引。由此,如图54所示,将移植物Cg向保持部431的前端部吸引并使得移植物Cg保持于保持部431的前端部。然后,如图55所示,使保持部431相对于外筒部416移动,由此将保持部431的前端部引入外筒部416的内部,由此,使得移植物Cg收容于针状部415的内部。将移植物Cg和保护液PI一起导入,在针状部415的内部,保护液PI存在于移植物Cg的周围。移植物Cg保持于保持部431的前端部而抑制移植物Cg朝向针状部415的基端流动。
图56表示对保持于保持部431的移植物Cg进行收容的针状部415。如图56所示,移植物Cg在与保持部431的前端抵接的状态下保持于保持部431。在保持于保持部431时,移植物Cg与第2导体部444接触并使得第2导体部444移位。其结果,第2导体部444的端部与保持部431接触,第1导体部443和第2导体部444导通。如果第2导体部444的端部从保持部431的前端部的开口绕进保持部431的内侧,则移植物Cg在与保持部431的前端抵接时容易使得第2导体部444与保持部431的前端部接触。
与第6实施方式相同地,作为保持部431的电气变化,检测部520通过对第1导体部443和第2导体部444的导通状况的变化进行检测而检测移植物Cg的保持。另外,在第7实施方式中,也通过与第6实施方式的图48所示的流程相同的次序而执行收容工序以及配置工序。此外,在第7实施方式中,在移植物Cg收容于针状部415的内部之前,能够实现移植物Cg保持于保持部431的时刻的检测。因此,在检测到移植物Cg的保持之后,可以使保持部431相对于外筒部416移动而将移植物Cg收容于针状部415的内部。
此外,在移植物Cg收容于针状部415的内部的状态下,针状部415延伸的方向上的开口417的基端与保持部431的前端之间的长度只要大于移植物Cg的直径即可。
与第6实施方式同样地执行配置工序。即,针状部415刺入生物体的移植部位,通过吸引挤出部460的工作而将收容于针状部415的内部的移植物Cg和保护液PI一起挤出并使它们从开口417流出。由此,使得移植物Cg配置于对象区域。然后,从移植部位拔出针状部415,移植物Cg向对象区域的移植完毕。
此外,在针状部415刺入移植部位之后,可以相对于保持部431拉动外筒部416而形成为移植物Cg和保持部431的前端部从开口417凸出的状态。由此,在对象区域,移植物Cg和保持部431的前端部配置于针状部415的前端部所处的空间,因此能够将移植物Cg从针状部415顺畅地挤出并配置于对象区域。
在第7实施方式中,也利用检测部520检测到移植物Cg保持于针状部415,因此与通过目视观察而确认移植物Cg的保持状况的情况相比,能够容易地掌握保持状况,保持状况的确认精度也得到提高。因此,能够提高移植物Cg从托盘70的导入效率,能够更顺畅地推进利用细胞移植装置511的移植物Cg的移植。
另外,在收容工序中,在保持部431的前端部从外筒部416的开口417凸出的状态下,移植物Cg保持于保持部431的前端部。因此,与移植物Cg保持于针状部415的内部的情况相比,能够使得移植物Cg的保持部分更接近移植物Cg而对移植物Cg进行保持。因此,能够顺畅地进行移植物Cg的保持。
第7实施方式的细胞移植装置511也与第6实施方式相同,可以具有单个针状部415,也可以具有多个针状部415。在细胞移植装置511具有多个针状部415的情况下,检测部520针对每个针状部415而检测移植物Cg的保持。
此外,在第7实施方式中,保持部431可以不构成为能够相对于外筒部416进行相对移动,也可以始终位于外筒部416的内部。即,在保持部431的前端部位于外筒部416的内部的状态下进行吸引,可以将移植物Cg保持于保持部431的前端部。在该情况下,细胞移植装置511不具有位置变更部470。另外,外筒部416可以与支撑部450形成为一体。总之,在移植物Cg收容于针状部415的状态下,第1导体部443以及第2导体部444这两者只要构成为,在针状部415的内部与保持部431接触即可。
如以上说明,根据第7实施方式的细胞移植***,直至从托盘70取出移植物Cg并向移植的对象区域配置为止能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,根据第7实施方式的细胞移植***,在第6实施方式的(6-1)、(6-2)、(6-4)、(6-5)、(6-6)的效果的基础上,能够获得下面的效果。
(6-7)针状部415具有外筒部416、以及位于外筒部416的内侧的筒状的保持部431,通过保持部431内的吸引而将移植物Cg保持于保持部431的前端部。因此,能够可靠地将移植物Cg保持于针状部415的前端附近。
(第8实施方式)
参照图57~图59对第8实施方式的细胞移植***进行说明。第8实施方式也与第6实施方式相同,其目的在于提供一种细胞移植***,能够实现细胞的顺畅的移植,并且能够提高细胞从容器的导入效率。下面,以第8实施方式与第6实施方式以及第7实施方式的不同点为中心进行说明,对与第6实施方式以及第7实施方式相同的结构标注相同的标号并省略其说明。
在第8实施方式的细胞移植***中,基于检测部的移植物的保持的检测方法与第6实施方式以及第7实施方式不同,支撑部450以及吸引挤出部460的构造、功能与第6实施方式相同。
[细胞移植装置]
如图57所示,第8实施方式的细胞移植装置512具有的针状部415具有与第7实施方式相同的结构。即,针状部415具有外筒部416以及保持部431。与第7实施方式相同地,保持部431可以沿针状部415延伸的方向而相对于外筒部416相对地移动,保持部431相对于外筒部416的位置可以固定而使得保持部431始终位于外筒部416的内部。
在第8实施方式中,细胞移植装置512不具有第1导体部以及第2导体部。检测部521对保持部431的压力变化进行检测而检测移植物的保持。
具体而言,检测部521连接于吸引挤出部460相对于保持部431的吸引路径上,包含对相当于保持部431内的压力的压力进行检测的传感器。检测部521基于该传感器的检测结果而对保持部431保持移植物的情况进行检测。
此外,在第8实施方式中,外筒部416以及保持部431的材料并不特别限定,保持部431可以不具有导电部。
[细胞移植***的动作]
对第8实施方式的细胞移植***的动作与利用细胞移植装置512的移植物的移植方法一起进行说明。在第8实施方式的收容工序中,与第7实施方式相同,在保持部431的前端部从外筒部416的开口417凸出的状态下,在移植物保持于保持部431之后,保持部431可以移动而将移植物收容于外筒部416的内部,在保持部431的前端部位于外筒部416的内部的状态下,可以进行移植物的保持及收容。下面,对在保持部431的前端部位于外筒部416的内部的状态下,进行移植物的保持及收容的情况进行了图示说明。
如图58所示,在收容工序中,保持部431的前端部位于外筒部416的内部。如果针状部415的前端部接近移植物Cg而对保持部431内进行吸引,则如图59所示,移植物Cg进入外筒部416的内部而向保持部431的前端部吸引并保持于保持部431的前端部。由此,使得移植物Cg收容于针状部415的内部。将移植物Cg和保护液PI一起导入,在针状部415的内部,保护液PI存在于移植物Cg的周围。
如图59所示,移植物Cg在与保持部431的前端接触的状态下保持于保持部431。因此,如果在保持部431内被吸引的状态下将移植物Cg保持于保持部431,则因保持部431的前端部的开口的一部分或全部堵塞而导致保持部431内的压力升高。
检测部521对保持部431内的压力变化进行检测而检测移植物Cg的保持。保持部431内的压力升高的检测即移植物Cg的保持的检测。
在第8实施方式中,也与第6实施方式的图48所示的流程相同的次序执行收容工序以及配置工序。此外,在保持部431的前端部从外筒部416的开口417凸出的状态下对移植物Cg进行保持的情况下,在移植物Cg收容于针状部415的内部之前,能够在移植物Cg保持于保持部431的时刻进行检测。因此,在检测到移植物Cg的保持之后,可以相对于外筒部416使保持部431移动而将移植物Cg收容于针状部415的内部。与第7实施方式同样地执行配置工序。
在第8实施方式中,也利用检测部521检测到移植物Cg保持于针状部415的情况,因此与通过目视观察确认移植物Cg的保持状况的情况相比,能够容易地掌握保持状况,保持状况的确认精度也得到提高。因此,能够提高移植物Cg从托盘70的导入效率,能够更顺畅地推进利用细胞移植装置512的细胞的移植。
与第6实施方式相同地,第8实施方式的细胞移植装置512可以具有单个针状部415,也可以具有多个针状部415。在细胞移植装置512具有多个针状部415的情况下,检测部521针对每个针状部415而检测移植物Cg的保持。
如以上说明,根据第8实施方式的细胞移植***,直至从托盘70取出移植物Cg并向移植的对象区域配置为止也能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。并且,根据第8实施方式的细胞移植***,在第6实施方式的(6-1)、(6-2)、(6-5)、(6-6)、第7实施方式的(6-7)的效果的基础上,能够获得下面的效果。
(6-8)检测部521针对针状部415对移植物Cg的保持而作为基于该保持的针状部410的压力变化进行检测。因此,能够可靠地检测到基于针状部415的移植物Cg的保持。
具体而言,检测部521对保持部431保持移植物Cg时的保持部431内的压力的变化进行检测而检测移植物Cg的保持。这样,通过利用保持部431内的压力的变化而能够可靠地检测对移植物Cg的保持。
[变形例]
可以以下面的方式对第6、第7、第8实施方式进行变更实施。
·如果保持部构成为能够抑制液态物质包含的移植物朝向针状部的基端流动,则可以具有与上述各实施方式不同的结构。
·在上述各实施方式中,检测部对保持部的电气变化或压力变化进行检测而检测出移植物的保持。如果能够检测到针状部的移植物的保持,则检测部的检测方法并不局限于上述各实施方式的方法。例如,检测部可以利用包含保持部的电路的电阻值的变化、针状部的电容、电磁场的变化、针状部的光的反射率、透射率的变化之类的光学的变化而检测针状部的移植物的保持。
·构成针状部的管状或者筒状的部件、即第1管11、第2管12、外筒部416、保持部431之类的部件,只要具有在前端部及基端部具有开口、且上述开口通过部件内的空间而连通的结构即可,并不局限于以圆筒状延伸的构造体。上述部件的外形可以是圆柱状,也可以是锥体状,还可以是方柱体状,并不特别限定。另外,在上述部件的内部划分的空间的形状可以是圆柱状,也可以是锥体状,还可以是方柱体状,并不特别限定。
·针状部可以是不具有保持部的1个筒状。在该情况下,针状部将移植物导入内部是移植物的保持,检测部作为移植物的保持只要检测到移植物进入了针状部的内部即可。
·检测部可以通过对托盘70的观察而检测针状部的移植物的保持。例如,细胞移植***具有对托盘70的凹部71内进行拍摄的照相机,在收容工序中,检测部通过该照相机的拍摄图像的解析而判定凹部71内是否存在移植物。在判定为凹部71内不存在移植物时,检测部判断为移植物被导入针状部、即移植物保持于针状部。由此,检测到对移植物的保持。
·在收容工序的移植物的保持的检测的基础上,在配置工序中,在针状部刺入生物体的移植部位之后,检测部可以检测针状部的移植物的保持被解除的情况。通过检测到移植物的保持的解除而抑制移植物残留于针状部内而未适当地进行移植的情况。
[附记]
作为根据第6、第7、第8实施方式及其变形例而导出的技术思想,用于解决上述问题的方法包含下面的项目。
(项目31)
一种细胞移植***,其具有用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域,其中,
所述细胞移植***具有:
细胞移植装置,其具有沿1个方向延伸的针状部,构成为从所述针状部在前端部具有的开口导入所述移植物并将所述移植物收容于所述针状部的内部;以及
检测部,其对所述移植物保持于所述针状部的情况进行检测。
(项目32)
根据项目31记载的细胞移植***,其中,
所述针状部具有保持部,该保持部用于对所述移植物进行保持,构成为抑制液态物质中包含的所述移植物朝向所述针状部的基端流动,
所述检测部对所述移植物保持于所述保持部的情况进行检测。
(项目33)
根据项目32记载的细胞移植***,其中,
在所述针状部中,将从该针状部在内部具有的流路的中途至所述开口的区域包围的部分作为使得从所述开口进入的所述液态物质所包含的所述移植物滞留于该区域的所述保持部而起作用。
(项目34)
根据项目32记载的细胞移植***,其中,
所述针状部具有外筒部,所述外筒部具有所述开口,
所述保持部具有位于所述外筒部的内侧的筒状,
所述细胞移植装置具有对所述保持部内进行吸引的吸引部,
所述保持部构成为通过所述吸引而将所述移植物保持于所述保持部的前端部。
(项目35)
根据项目34记载的细胞移植***,其中,
所述检测部对所述保持部保持了所述移植物时的所述保持部内的压力的变化进行检测而检测所述移植物的保持。
(项目36)
根据项目31至35中任一项记载的细胞移植***,其中,
所述细胞移植装置具有多个针状部,
所述检测部针对每个所述针状部而检测所述移植物的保持。
(项目37)
根据项目31至36中任一项记载的细胞移植***,其中,
所述细胞移植装置用于将包含具有大于或等于100μm小于或等于1000μm的直径的细胞集合体在内的所述移植物配置于所述对象区域。
(项目38)
根据项目31至37中任一项记载的细胞移植***,其中,
所述细胞移植装置用于将作为包含源自皮肤的干细胞在内的细胞凝聚体的所述移植物配置于所述对象区域。
(第9实施方式)
参照图60~图73对第9实施方式的细胞移植装置进行说明。第9实施方式的目的在于提供能够实现细胞的顺畅的移植的细胞移植装置。
[细胞移植装置]
如图60所示,细胞移植装置600具有:针状部610,其沿1个方向延伸;外筒部620,其位于针状部610的外侧;以及支撑部630,其对针状部610进行支撑。外筒部620是筒状部的一个例子。并且,细胞移植装置600具有对针状部610内进行吸引的吸引部640。此外,支撑部630可以兼具吸引部640。
首先,对针状部610及外筒部620的详细结构进行说明。如图61所示,针状部610具有筒状、且在其前端部具有开口611。针状部610的前端部具有将筒相对于其延伸的方向倾斜地切断的形状而变得尖锐。针状部610的外形并不特别限定,例如,针状部610以圆筒状延伸,针状部610的前端部具有将圆筒相对于其延伸的方向倾斜地切断的形状。针状部610的前端部的端面612、即对开口611进行划分的端面612相对于作为针状部610延伸的方向的延伸方向倾斜。
外筒部620具有与针状部610的外侧嵌合的筒状。外筒部620沿与针状部610相同的方向、即延伸方向而延伸。针状部610的前端部与外筒部620的内部连通,针状部610的外周面与外筒部620的内周面接触。只要外筒部620的内周面具有沿着针状部610的外周面的形状,则针状部610的外形并不特别限定。例如,在针状部610以圆筒状延伸的情况下,如果外筒部620的内周面为圆筒状,则外筒部620的外周面可以为圆筒状,也可以为方筒状。
外筒部620的前端部的端面622、即对外筒部620在前端部具有的开口621进行划分的端面622是与延伸方向正交的平面。在这种结构中,延伸方向的外筒部620的开口621的长度Lt为0,该长度Lt小于延伸方向上的针状部610的开口611的长度Ln。
外筒部620构成为能够沿针状部610滑动。具体而言,外筒部620沿针状部610移动,从而能够将针状部610的开口611位于外筒部620的内部的状态向针状部610的开口611在外筒部620的外部露出的状态切换。换言之,外筒部620构成为能够从外筒部620的前端部比针状部610的前端部更凸出的状态起沿针状部610移动。
此外,延伸方向上的外筒部620的长度只要是能够将针状部610的开口611收纳于外筒部620的内部的长度即可。
针状部610以及外筒部620的材料并不特别限定。针状部610以及外筒部620分别例如由金属、树脂构成。作为构成外筒部620的树脂材料,例如能举出氟树脂、硅酮。如果外筒部620透明,则容易确认移植物向外筒部620内的导入。
外筒部620能够弹性变形,可以利用弹性而安装于针状部610。或者,可以利用用于将外筒部620固定于针状部610的部件而将外筒部620安装于针状部610。另外,相对于针状部610用于使外筒部620卡止于规定位置的槽、凸起等构造可以具有针状部610、外筒部620。
优选针状部610的内周面以及外筒部620的内周面中的至少一者由抑制移植物的附着的材料形成。例如,针状部610以及外筒部620的筒状的构造体的材料可以具有抑制移植物的附着的性质,可以对筒状的构造体的内周面实施涂敷而形成表面层,使得该表面层具有抑制移植物的附着的性质。作为表面层的形成材料,例如能举出硅酮、聚乙二醇。
针状部610的内部空间只要具有适合于移植物的收容的大小即可。例如,在移植物是有助于生毛或育毛的细胞群,且是细胞团、原基等的细胞的集合体的情况下,优选针状部610的内部空间具有适合于对1个移植物进行收容的大小。具体而言,优选针状部610的内径大于设想的移植物的直径。例如,使作为上述细胞的集合体的细胞群与球体近似时的该球体的直径、即与细胞群外切的最小的球体直径为0.1mm至1.0mm左右。作为针状部610,例如可以使用25G的注射针。在该情况下,针状部610的内径为0.4mm,针状部610的外径为0.5mm,延伸方向上的针状部610的端面612的前端至基端的长度为2.8mm。
优选针状部610的外径在确保针状部610的强度的范围内较小。针状部610的外径较小则针状部610的侧壁的厚度较小,因此在向针状部610的内部导入移植物时移植物不易卡挂于侧壁的端部。具体而言,优选针状部610的侧壁的厚度小于或等于50μm。
支撑部630可以是与针状部610分体形成的部件,也可以与针状部610形成为一体。在支撑部630是与针状部610分体形成的部件的情况下,支撑部630将从针状部610的前端部延伸的部分的外侧包围,对针状部610进行支撑。例如,针状部610从支撑部630具有的孔通过而将针状部610组装于支撑部630。在支撑部630与针状部610形成为一体的情况下,针状部610从支撑部630的表面凸出。支撑部630的外形并不特别限定。
吸引部640具有对针状部610内进行吸引的机构。吸引部640还可以具有利用空气压力对针状部610内进行加压的功能。图62表示具有支撑部630的细胞移植装置600的一个例子,该支撑部630兼具具有针状部610内的吸引以及加压的功能的吸引部640。
图62所示的支撑部630具有注射筒状的结构,具有:筒体631,其与针状部610的基端部连接;以及按压件632,其位于筒体631的内部。筒体631具有内径大于针状部610的筒状。在筒体631内,拉动按压件632而对针状部610内进行吸引,对按压件632进行按压而对针状部610内进行加压。
此外,吸引部640并不局限于上述结构,例如可以具有与针状部610连接的泵机构等,利用这种机构的驱动而进行吸引、加压。
细胞移植装置600所具有的针状部610的数量并不特别限定,细胞移植装置600可以如图60及图62所示具有单个针状部610,也可以如图63所示具有多个针状部610。在细胞移植装置600具有多个针状部610的情况下,多个针状部610的配置并不特别限定,多个针状部610可以规则地排列,也可以不规则地排列。另外,在细胞移植装置600具有多个针状部610的情况下,优选1个支撑部630统一对所有针状部610进行支撑。即,优选将多个针状部610支撑于1个支撑部630,由此形成多个针状部610构成为一体的细胞移植装置600。另外,针对针状部610的吸引,可以针对每个针状部610独立地进行,也可以针对多个针状部610统一进行。
在细胞移植装置600具有多个状部610的情况下,外筒部620配置于多个针状部610中的每一个。外筒部620可以是针对每个针状部610而独立的筒,也可以使得相邻的外筒部620的侧壁彼此连结而构成1个部件。在彼此相邻的外筒部620的侧壁彼此连结的情况下,只要该侧壁彼此在延伸方向的至少一部分连结即可。图63表示多个外筒部620连结而构成1个部件的方式。在图63中,在整个延伸方向上,彼此相邻的外筒部620的侧壁彼此连结。
在上述结构中,细胞移植装置600是生物体用移送装置的一个例子。在细胞移植装置600具有单个针状部610的情况下,1个外筒部620是生物体用移送装置用部件,在细胞移植装置600具有多个针状部610的情况下,安装于各针状部610的外筒部620的集合是生物体用移送装置用部件。例如,如图63所示,在多个外筒部620连结而构成1个部件的情况下,该部件625是生物体用移送装置用部件。
[移植方法]
对利用细胞移植装置600的移植物的移植方法进行说明。
如图64所示,在移植前,移植物Cg和保护液PI一起保持于培养容器等托盘70。托盘70的移植物Cg的保持方式、以及保护液PI的特性与第1实施方式相同。例如,如图64所示,移植物Cg和保护液PI进入托盘70具有的凹部71,移植物Cg位于凹部71的底部附近。或者,如图65所示,移植物Cg可以位于凹部71的底部附近,保护液PI可以进入包含凹部71内及其上部的托盘70内的整个范围。或者,如图66所示,移植物Cg及保护液PI可以配置于托盘70具有的平面上。如果保护液PI的流动性较低,则能够使得移植物Cg和保护液PI一起针对每个移植物Cg而分离并配置于平面上。
总之,托盘70只要具有作为供移植物Cg配置的预定区域的配置预定区域、且将移植物Cg保持于配置预定区域即可。配置预定区域例如是凹部71或者平面上的规定的区域。在托盘70是培养容器、且利用托盘70培养细胞而形成移植物Cg的情况下,托盘70具有凹部71的方式容易促进细胞的培养。此外,优选托盘70具有细胞难以附着的材质。
在移植物Cg向针状部610的导入时,细胞移植装置600形成为针状部610的前端部的开口611位于外筒部620的内侧的状态。即,外筒部620的前端部位于细胞移植装置600的前端部。而且,如图67所示,外筒部620的前端部接近保护液PI中的移植物Cg,通过吸引部640的工作而对针状部610内进行吸引。由此,还对外筒部620的内部进行吸引,如图68所示,移植物Cg和保护液PI一起被从外筒部620的前端部的开口621引入外筒部620的内部。并且,随着基于吸引的保护液PI的流动,移植物Cg从针状部610的开口611进入针状部610的内部。
但是,为了将移植物Cg导入针状部610内,直至针状部610中侧壁形成为筒状的部分、即越过开口611的基端部的位置为止而需要引入移植物Cg。
在托盘70中,移植物Cg沉入保护液PI中。因此,在未设置外筒部620的情况下,即使使针状部610的前端部接近移植物Cg,移植物Cg和上述侧壁形成为筒状的部分也以相当于延伸方向上的开口611的长度Ln的距离分离。其结果,即使进行吸引,移植物Cg也难以进入针状部610的内部。上述开口611的长度Ln越长,该问题越显著,例如,针状部610的端面612的斜度越大而使得前端部越锐利,越难以向针状部610的内部导入移植物Cg。
如果使托盘70振动而使得移植物Cg浮起,则容易导入移植物Cg,需要施加振动的工序而导致移植效率变差,另外,在导入移植物Cg时将大量保护液PI导入针状部610也导致移植效率变差。
与此相对,在本实施方式的细胞移植装置600中,在向针状部610导入移植物Cg时,形成为外筒部620的前端部比针状部610的前端部更凸出的状态。在外筒部620中,直至前端部的端面622形成为筒状,如果向该筒状的部分引入移植物Cg,则能够导入移植物Cg。因此,与未设置外筒部620的情况相比,能够使移植物Cg接近需要引入移植物Cg的位置,因此容易导入移植物Cg。
如果向针状部610的内部导入移植物Cg,则外筒部620移动而使得针状部610的开口611从外筒部620露出。如图69所示,可以使外筒部620朝向针状部610的基端移动而使得针状部610的开口611露出,如图70所示,也可以使外筒部620朝向针状部610的基端的相反侧移动而从针状部610拆下,由此使得针状部610的开口611露出。在针状部610中,在从外筒部620露出的部分至少包含在将移植物Cg配置于移植的对象区域时进入生物体的部分。此外,可以以手动方式进行外筒部620的移动,也可以通过利用电机等而以电动方式进行外筒部620的移动。
在本实施方式中,通过外筒部620相对于针状部610的滑动而使得针状部610的前端部露出,因此能够容易地执行使针状部610的前端部露出的工序。因此,在将移植物Cg导入针状部610的内部之后,能够迅速地将移植物Cg向移植的对象区域配置,能够抑制移植物Cg的劣化。
在使针状部610的前端部露出之后,如果细胞移植装置600被输送至生物体的例如皮肤Sk的移植部位,如图71所示,针状部610刺入移植部位。此时,针状部610的前端部露出,针状部610的前端部具有容易刺入移植部位的形状,因此细胞移植装置600能够顺畅地进入移植部位。由此,针状部610的前端部进入移植部位的内部,将开口611配置于移植的对象区域。在要移植有助于生毛或育毛的细胞群的情况下,对象区域是皮内及皮下中的至少一者。
如图72所示,例如对针状部610内进行加压而使得收容于针状部610的内部的移植物Cg与保护液PI一起从开口611流出。由此,使得移植物Cg配置于对象区域。然后,从移植部位拔出针状部610。
如上所述,移植物Cg向对象区域的移植完毕。根据利用细胞移植装置600的上述移植方法,直至从托盘70取出移植物Cg并向移植的对象区域配置为止,能够利用1个装置连续地进行,因此能够实现细胞的顺畅的移植。
图73表示利用具有多个针状部610的细胞移植装置600的移植方法的一道工序。在图73中,示出了多个外筒部620在延伸方向的基端部连结而构成作为1个生物体用移送装置用部件的部件625的方式。
在利用具有多个针状部610的细胞移植装置600的情况下,在导入移植物Cg时,以各针状部610和移植物Cg相对的方式使细胞移植装置600和托盘70的位置相匹配而能够统一将移植物Cg收容于多个针状部610。而且,从各针状部610释放移植物Cg而能够统一将多个移植物Cg配置于对象区域。因此,移植效率进一步提高。
具体而言,以相对于1个配置预定区域使得1个针状部610以及1个外筒部620对应的方式设定托盘70的配置预定区域的数量以及配置、细胞移植装置600的针状部610的数量以及配置、外筒部620的数量以及配置。由此,在使托盘70和细胞移植装置600沿延伸方向相对时,1个配置预定区域与1个针状部610以及1个外筒部620相对。换言之,1个针状部610和1个外筒部620分配至1个配置预定区域,配置预定区域和针状部610以1对1的方式对应,另外,配置预定区域和外筒部620以1对1的方式对应。
1个针状部610分配给1个配置预定区域而调整配置于1个配置预定区域的移植物Cg的数量,由此能够调整导入1个针状部610的移植物Cg的数量。因此,还容易将恒定数量的移植物Cg收容于多个针状部610。例如,优选1个1个地将移植物Cg收容于各针状部610。
此外,即使在托盘70的配置预定区域的数量为1个、且细胞移植装置600的针状部610以及外筒部620的数量分别为1个的情况下,如果构成为配置预定区域和针状部610相对,则可以说1个针状部610和1个外筒部620被分配给1个配置预定区域。
另外,在将与细胞移植装置600的针状部610的数量以及配置一致的数量以及配置的配置预定区域设为1组时,托盘70可以具有配置预定区域的多组。在这种结构中,反复进行移植物Cg向细胞移植装置600的导入以及移植物Cg向对象区域的配置,针对配置预定区域的每组而进行移植物Cg的导入。这样,在托盘70具有配置预定区域的多组的情况下,也可以说1个针状部610和1个外筒部620被分配给1个配置预定区域。
在上述结构中,由细胞移植装置600以及托盘70构成生物体用移送单元,由生物体用移送装置用部件以及托盘70构成生物体用移送套件(kit)。
[变形例]
按顺序对第9实施方式的细胞移植装置600的变形例进行说明。
如图74所示,针状部610的前端部的端面612可以以朝向径方向的内侧接近针状部610的基端部的方式倾斜,换言之,可以具有朝向针状部610的内部的空间倾斜的倾斜部613。倾斜部613包含端面612的基端部。端面612的基端部即在端面612中包含作为在延伸方向上最接近针状部610的基端的点的端面612的基端的部分。倾斜部613具有与沿着开口611的面不同的角度。详细而言,将端面612的基端和前端连结的方向设为开口611的倾斜方向,在相对于延伸方向的倾斜方向的斜率设为正时,相对于延伸方向的倾斜部613的斜率为负。
例如,如图75所示,在从与延伸方向正交的方向观察端面612的情况下,从端面612的基端至前端和基端的中央部的区域为倾斜部613。在图75中,示出了端面612具有椭圆环状、且由3个平面构成的方式。此外,倾斜部613的范围并不特别限定,倾斜部613只要包含至少端面612的基端部即可。
如果端面612的基端部沿着上述倾斜方向,则端面612的基端部朝向开口611凸出,因此在移植物进入针状部610的内部时,有时卡挂于端面612的基端部。端面612的基端部构成倾斜部613、且朝向针状部610的内部的空间倾斜,由此抑制移植物卡挂于端面612的基端部。因此,容易顺畅地推进移植物向针状部610的内部的导入。
如图76所示,外筒部620的前端部的端面622可以不是平面,可以相对于与延伸方向正交的平面而具有凹凸。该凹凸沿外筒部620的周向排列。如果端面622具有这种凹凸,则在移植物的导入时,即使使端面622与托盘70的对移植物进行保持的部分抵接,托盘70的面与端面622的凹部之间也形成有间隙。因此,保护液通过该间隙而流入外筒部620的内部,因此能够持续进行吸引。因此,能够顺畅地推进移植物的导入。
此外,在外筒部620的开口621的长度Lt为延伸方向上的开口621的前端至基端的长度、且端面622具有凹凸的情况下,开口621的长度Lt小于针状部610的开口611的长度Ln。
如以上说明,根据第9实施方式的细胞移植装置,能够获得下面列举的效果。
(9-1)能够利用细胞移植装置600直至将移植物从托盘70取出并向生物体内配置为止而利用1个装置连续地进行,因此能够实现移植物的顺畅的移植。
(9-2)在外筒部620的前端部比针状部610的前端部更凸出的状态下进行移植物的导入,由此能够使导入移植物的筒状的部分接近移植物而导入移植物。因此,移植物容易进入上述筒状的部分,其结果,能够将移植物顺畅地导入针状部610的内部。因此,能够实现更顺畅的移植。
(9-3)在外筒部620的前端部的端面622是与针状部610延伸的方向正交的平面的方式中,在移植物的导入时,能够使导入移植物的筒状的部分更接近移植物。因此,能够更顺畅地导入移植物。
(9-4)在外筒部620的前端部的端面622具有相对于与针状部610延伸的方向正交的平面的凹凸的方式中,在移植物的导入时,即使使外筒部620的前端部与托盘70抵接,也能够持续进行吸引。因此,能够顺畅地进行移植物的导入。
(9-5)如果是针状部610的前端部的端面612包含倾斜部613、且倾斜部613中包含端面612的基端部的方式,则在移植物的导入时能够抑制移植物卡挂于端面612。
(9-6)如果是针状部610的内周面和外筒部620的内周面由抑制移植物的附着的材料构成的方式,则进入外筒部620的内部的移植物容易流入至针状部610的内部,另外,在移植物向对象区域配置时,容易从针状部610排出移植物。因此,能够更顺畅地推进移植。
(9-7)通过外筒部620相对于针状部610的滑动而使得针状部610的前端部从外筒部620露出。因此,能够容易地进行用于使针状部610的前端部露出的外筒部620的移动,因此在将移植物导入针状部610的内部之后迅速地将移植物向对象区域配置。因此,能够抑制移植物的劣化。
[其他变形例]
可以以下面的方式对第9实施方式以及变形例进行变更实施。
·外筒部620的内径可以不恒定。例如,外筒部620的前端部的内径可以在维持吸引力的范围内朝向端面622逐渐扩大。如果是这种结构,则能够确保较大的开口621,因此移植物容易进入开口621。
或者,如图77所示,在外筒部620中,在移植物的导入时比针状部610的前端部的端面612更凸出的部分的内径与针状部610的内径一致,在移植物的导入时将针状部610包围的部分的内径可以以大于或等于针状部610的外径的方式使得外筒部620的内径变化。换言之,外筒部620的内周面在移植物的导入时安装于针状部610时,具有沿着针状部610的端面612的台阶部23。此外,在图77中,为了容易理解,使针状部610的端面612和上述台阶部23分离而进行了图示,在移植物的导入时,端面612和台阶部23配置为接触。根据这种结构,移植物通过的流路的直径从外筒部620内至针状部610内恒定,在端面612的部分未形成台阶,因此能够抑制移植物卡挂于端面612。此外,外筒部620的外形可以恒定,也可以追随内径而变化。
·外筒部620的端面622可以相对于延伸方向而倾斜,即,沿着延伸方向的开口621的长度Lt可以不是0。如果开口621的长度Lt小于针状部610的开口611的长度Ln,则在移植物的导入时与未设置外筒部620的情况相比,能够使导入移植物的筒状的部分接近移植物。
·外筒部620的至少一部分可以进行弹性变形或塑性变形。另外,外筒部620可以具有能够弹性变形的部分以及能够塑性变形的部分。例如,如图78所示,在外筒部620中,如果在移植物的导入时比针状部610的前端部更凸出的部分包含能够变形的部分,则能够使外筒部620变形而使其前端部接近移植物Cg。因此,导入移植物时的针状部610和移植物的位置关系的自由度提高,因此还能够容易地进行移植物的导入。
·如果针状部610在前端部具有作为移植物的导入口且释放口的开口611,则其他构造可以与上述实施方式不同。例如,针状部610的内部空间可以沿相对于延伸方向倾斜的方向延伸。另外,针状部610、作为外筒部620的筒状的部件只要在前端部及基端部具有开口、且具有上述开口通过筒内的空间而连通的结构即可,并不局限于以圆筒状延伸的构造体。在延伸方向上,如果外筒部620的开口621的长度Lt小于针状部610的开口611的长度Ln,则上述筒状的部件的外形以及上述筒状的部件的内部划分的空间的形状可以是圆柱状,也可以是锥体状,还可以是方柱体状,并不特别限定。另外,针状部610可以具有用于使移植物滞留于从内部空间的延伸方向的中途至前端部的区域的构造。例如,可以根据内部空间的剖面积的变化、过滤器、网状的构造物的配置而抑制移植物从内部空间的规定位置朝向基端流动。
·也可以在取代外筒部620而将筒状部配置于针状部610的内侧、且筒状部的前端部比针状部610的前端部更凸出的状态、即筒状部的前端部从开口611凸出的状态下,进行移植物的吸引。移植物以将筒状部的前端部的开口封闭的方式保持于该前端部、或者通过引入筒状部的内部而保持于筒状部。而且,筒状部相对于针状部610移动而将移植物和筒状部的前端部一起导入针状部610的内部。根据这种结构,如果筒状部的前端部的开口的长度在延伸方向上小于针状部610的开口611的长度,则在移植物的导入时能够使导入移植物的筒状的部分接近移植物。
[实施例]
利用具体的实施例对第9实施方式的细胞移植装置进行说明。
<实施例1>
将200μL的纯水加入96孔板(“住友ベークライト”制:prime surface)的各孔,作为细胞群的模型而1个1个地配置直径为210μm的塑料珠。准备了作为针状部而具有25G的注射针、且作为外筒部而具有特氟龙制的透明管的细胞移植装置。外筒部能够朝向针状部的基端滑动。
利用细胞移植装置而将沉淀的塑料珠导入96孔板的1个孔。利用注射泵以rate=1000μL/min、volume=150μL的条件而进行了导入时的吸引。进行10次塑料珠的导入,在所有的10次中,能够将塑料珠向针状部的内部导入。如果将外筒部从针状部拆下而同样地进行塑料珠的导入,则在所有的10次中无法将塑料珠向针状部的内部导入。
<实施例2>
将200μL的毛***细胞增殖培养基(PromoCell社制)加入96孔板(“住友ベークライト社”制:prime surface)的各孔,播种了4×103cells的人毛***细胞(PromoCell社制)。在5%的CO2、37度的气氛下进行了72小时的培养。确认到在培养之后形成了直径约为200μm的细胞团。
利用与实施例1相同的细胞移植装置将沉淀的细胞团导入96孔板的1个孔。利用注射泵以rate=500μL/min、volume=150μL的条件进行了导入时的吸引。在进行了10次的细胞团的导入之后,在所有的10次中能够将细胞团向针状部的内部导入。如果将外筒部从针状部拆下并同样地进行细胞团的导入,则无法在所有的10次中将细胞团向针状部的内部导入。
<实施例3>
关于实施例1、2中使用的细胞移植装置,使外筒部朝向针状部的基端移动而使得针状部的前端部露出。露出的针状部的前端部的长度为5mm。将针状部刺入摘取的裸鼠的皮肤(“日本チャールス·リバー社”制),能够使针状部进入至皮肤的内部。
[附记]
作为根据第9实施方式及其变形例而导出的技术思想,用于解决上述问题的方法包含下面的项目。
(项目41)
一种生物体用移送装置,其用于将对象物配置于生物体内,其中,
所述生物体用移送装置具有:
针状部,其是沿1个方向延伸的筒状的针状部,构成为从位于该针状部的前端部的开口将所述对象物导入至内部;以及
筒状部,其位于所述针状部的外侧或内侧,构成为能够从所述筒状部的前端部比所述针状部的前端部更凸出的状态沿所述针状部延伸的方向而移动,
在所述针状部延伸的方向上,位于所述筒状部的前端部的开口的长度小于位于所述针状部的前端部的开口的长度。
(项目42)
根据项目41记载的生物体用移送装置,其中,
所述筒状部的前端部具有的端面是与所述针状部延伸的方向正交的平面。
(项目43)
根据项目41记载的生物体用移送装置,其中,
所述筒状部的前端部具有的端面具有相对于与所述针状部延伸的方向正交的平面的凹凸。
(项目44)
根据项目41至43中任一项记载的生物体用移送装置,其中,
所述针状部的前端部所具有的端面包含以朝向径向内侧接近所述针状部的基端部的方式倾斜的倾斜部,
所述倾斜部中包含所述针状部延伸的方向上的所述端面的基端部。
(项目45)
根据项目41至44中任一项记载的生物体用移送装置,其中,
所述针状部的内周面以及所述筒状部的内周面中的至少一者由抑制所述对象物的附着的材料形成。
(项目46)
根据项目41至45中任一项记载的生物体用移送装置,其中,
所述筒状部位于所述针状部的外侧,构成为能够沿所述针状部的外周面滑动。
(项目47)
一种生物体用移送装置用部件,其安装于以如下方式构成的装置,具有沿1个方向延伸的筒状的针状部,将对象物从位于该针状部的前端部的开口导入内部,将所述对象物配置于生物体内,其中,
具有构成为与所述针状部的外侧嵌合而能够沿所述针状部的外周面滑动的筒状部,
在所述针状部延伸的方向上,位于所述筒状部的前端部的开口的长度小于位于所述针状部的前端部的开口的长度。
(项目48)
一种生物体用移送单元,具有:
托盘,其具有作为供对象物配置的预定区域的大于或等于1个配置预定区域;以及
生物体用移送装置,其用于将所述对象物从所述托盘移送至生物体内,其中,
所述生物体用移送装置具有:
针状部,其是沿1个方向延伸的筒状的针状部,构成为从位于该针状部的前端部的开口将位于所述配置预定区域的所述对象物导入内部;以及
筒状部,其位于所述针状部的外侧或内侧,构成为能够从所述筒状部的前端部比所述针状部的前端部更凸出的状态沿所述针状部延伸的方向移动,
针对1个所述配置预定区域而分配1个所述针状部,
在所述针状部延伸的方向上,位于所述筒状部的前端部的开口的长度小于位于所述针状部的前端部的开口的长度。
(项目49)
一种生物体用移送套件,其具有:
托盘,其具有作为供对象物配置的预定区域的多个配置预定区域;以及
安装于以如下方式构成的装置的部件,即,具有沿1个方向延伸的筒状的针状部,从位于该针状部的前端部的开口将位于所述配置预定区域的所述对象物导入内部,从所述托盘将所述对象物移送至生物体内,
所述部件具有构成为与所述针状部的外侧嵌合且构成为能够沿所述针状部的外周面滑动的多个筒状部,在所述针状部延伸的方向上,位于所述筒状部的前端部的开口的长度小于位于所述针状部的前端部的开口的长度,
针对1个所述配置预定区域而分配1个所述筒状部。
(变形例)
可以以下面的方式对第1~第9实施方式及其变形例进行变更实施。
·移植对象的细胞群可以不是有助于生毛或育毛的细胞群,只要是配置于生物体内而能发挥期望的效果的细胞群即可。例如,移植对象的细胞群可以是发挥皮肤的皱纹的消除、保湿状态的改善等美容用途上的效果的细胞群。
·难以向生物体内顺畅地移送对象物的问题,在对不局限于细胞的药剂等固态物进行移送而配置于生物体内的情况下也共通。即,在利用手术刀将生物体切开、且利用镊子等以1个1个的方式将对象物摘除并移送至生物体内的方法中,频繁地反复产生使用的器具的更换、使对象物移动的动作,因此难言能够顺畅地推进对象物向生物体内的移送。
第1~第9实施方式及其变形例的细胞移植装置是生物体用移送装置的一个例子,生物体用移送装置向生物体内移送的对象物并不局限于细胞群,也可以是药剂等固态物。

Claims (12)

1.一种细胞移植装置,其用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域,其中,
所述细胞移植装置具有:
针状部,其是沿1个方向延伸的针状部,在内部具有在该针状部的前端部开口的流路;以及
止流部,其位于所述流路的中途,由纤维状物构成,构成为使得从所述开口进入所述流路内的液态物质中的所述移植物滞留于所述止流部与所述开口之间。
2.根据权利要求1所述的细胞移植装置,其中,
所述止流部以多根纤维状物相交叉而成的网孔状构成。
3.根据权利要求1或2所述的细胞移植装置,其中,
所述针状部包含:
第1部,其相对于所述止流部而位于与所述针状部的前端相同的一侧;以及
第2部,其相对于所述止流部而位于与所述针状部的基端相同的一侧,
所述第2部的流路截面积大于所述第1部的流路截面积,
在从所述针状部延伸的方向观察的俯视图中,
所述第1部的基端处的所述流路和所述纤维状物重叠的部分的面积在所述第1部的流路截面积中所占的比例大于或等于20%小于或等于85%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的细胞移植装置,其中,
所述针状部具有:
第1管,其包含所述前端部;以及
第2管,其与所述第1管的基端部连接,
所述止流部位于所述第1管和所述第2管的连接部分的附近,
所述第2管的流路截面积大于所述第1管的流路截面积。
5.一种细胞移植装置,其用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域,其中,
所述细胞移植装置具有针状部,所述针状部是沿1个方向延伸的针状部,且在内部具有在该针状部的前端部开口的流路,
由从所述流路的中途至所述开口的侧壁包围的区域,作为使从所述开口进入的液态物质所包含的所述移植物滞留于该区域并对所述液态物质进行收容的收容部而起作用,所述针状部延伸的方向上的所述收容部的长度大于或等于与所述针状部延伸的方向正交的方向上的所述收容部的最大宽度。
6.根据权利要求5所述的细胞移植装置,其中,
所述收容部具有大于或等于0.001μL而小于或等于1μL的容积。
7.一种细胞移植装置,其用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域,其中,
所述细胞移植装置具有沿第1方向延伸的多个针状部,
所述多个针状部包含所述第1方向上的前端的位置互不相同的所述针状部,并且包含在前端区域具有开口的多个移植用针状部,该开口是所述移植物向所述针状部的内部的导入口、且是所述移植物向所述对象区域的释放口。
8.根据权利要求7所述的细胞移植装置,其中,
所述多个针状部以与所述第1方向正交的第2方向上的位置互不相同的方式排列,在所述多个针状部中,位于所述第2方向上的中央部的所述针状部的前端比其他所述针状部的前端更凸出。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的细胞移植装置,其中,
所述细胞移植装置用于将作为包含源自皮肤的干细胞在内的细胞凝聚体的所述移植物配置于所述对象区域。
10.一种细胞移植***,其具有用于将包含细胞在内的移植物配置于生物体内的对象区域的细胞移植装置,其中,
所述细胞移植***具有:
所述细胞移植装置,其具有沿1个方向延伸的针状部,所述针状部构成为从在前端部具有的开口将所述移植物导入并将所述移植物收容于所述针状部的内部;以及
检测部,其对所述移植物被保持于所述针状部的情况进行检测。
11.根据权利要求10所述的细胞移植***,其中,
所述检测部将由所述针状部进行的所述移植物的保持作为因该保持产生的在所述针状部的电气变化或者压力变化而进行检测。
12.根据权利要求10或11所述的细胞移植***,其中,
所述细胞移植装置具有与所述检测部电连接的第1导体部以及第2导体部,
所述针状部具有保持部,所述保持部用于对所述移植物进行保持,构成为抑制液体中包含的所述移植物朝向所述针状部的基端流动,
所述保持部具有导电部,该导电部具有导电性,
所述第1导体部与所述保持部的所述导电部接触,
所述第2导体部配置为在所述移植物被保持于所述保持部时与所述导电部接触,
所述检测部通过检测所述第1导体部和所述第2导体部导通的情况从而检测所述移植物的保持。
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