JPH08502667A - 生体人工膵臓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 グルコースに反応しインシュリンを分泌するランゲルハンス島または同様のホルモンを分泌する細胞を含有する島室（５）を有し、該島室（５）はその内部にて室内でのランゲルハンス島の均一な分配を助けるバッフル装置（６０）、周囲組織に開いた１以上の血管化室（１０）、インシュリン、酸素及びグルコースを含む小分子の通過は許容しかつ白血球及び抗体のような免疫系の作因の通過を許容しない島室と血管化室の間の半透性膜（２５）、約４０乃至９５％の多孔度を有する成長物質に浸された線維または泡マトリックス（３０）を含有する血管化室を有し、該マトリックスは小毛細血管成長を達成し血液の下方室内での凝血を防止する埋め込み可能な生体人工膵臓装置。

Description

【発明の詳細な説明】 生体人工膵臓発明の分野 この発明はインシュリンに依存する真性糖尿病の治療用の埋め込み可能な生体 人工膵臓に向けられている。発明の背景 現在、インシュリンを必要とする真性糖尿病の人の血液グルコースレベルの制 御を目的としたインシュリンホルモンを供給しうるランゲルハンス島またはその ベータ細胞を含有する生体適合性が有り埋め込みが可能な装置の提供が必要とさ れている。糖尿病の人の血液グルコースレベルの調節不十分は、腎臓疾患、盲目 、冠状動脈疾患、脳卒中、及び切断手術を結果する壊疽のような長期に亘る健康 障害の発生を伴うこととなる。従って、従来のインシュリン注射をより正確な血 液グルコースレベル制御を行いうる装置に代える必要が有った。モナコ（Ｍｏｎ ａｃｏ）等によって犬に於いて検証された埋め込み可能な生体人工膵臓装置が下 記の最近の論文中に記述された：「サクセスフル・トリートメント・オブ・ダイ ヤビーテイス・ウィズ・ザ・バイオハイブリッド・アーティフィシャル・パンク リヤス・イン・ドッグス」Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ５１，４３−５１ ，４３−１，１９９１年１月号；「バイオハイブリッド・アーティフィシャル・ パンクリヤス：ロングターム・インプランテーション・スタディース・イン・ダ イ ヤベティック、パンクリヤテクトマイズド・ドッグス」Ｓｃｉｅｎｃｅ ２５２ ，７１８−７２１，１９９１年５月号：「トランスプランテーション・オブ・ア イリット・アログラフツ・アンド・ゼノグラフツ・イン・トータリー・パンクリ ヤテクトマイズド・ダィアベッティック・ドッグズ・ユーズィング・ザ・ハイブ リッド・アーティフィシャル・パンクリヤス」Ａｎｎ．Ｓｕｒｇ．２１４ ３３ ９−３６２，１９９１年９月号。これらの論文に記述された装置は、血流が内部 を通過する渦巻き形状に成形されたコポリマー筒状膜を含有する室であった。渦 巻き状に成形されたコポリマー筒状膜は、栄養分及びインシュリンに対しては自 由通過を許容するが免疫系の作因の通過は抑制する（免疫分離）、公式的には８ ０，０００ドルトン（ｄａｌｔｏｎｓ）の多孔度を有するものであった。室内の 渦巻き状に成形された筒状膜外側周囲には、ランゲルハンス島が配設された。ラ ンゲルハンス島は、主として、グルカゴン、インシュリン、ソマトスタチン（ｓ ｏｍａｔｏｓｔａｔｉｎ）、及び膵臓ポリペプチドホルモンの各々を合成し分泌 するα、β、δ及びＰＰ細胞により構成される。これらの細胞は未確認の方法に よって血清グルコースのレベルを調節するように作用することができる。ランゲ ルハンス島は血液と直接接触することはない。渦巻き状に成形された管を通過す る血流は、血管に吻合させられた標準の血管移植組織に渦巻き状に成形された管 の端部を接続することによ って達成される。この形式の装置では、血液は装置を構成する渦巻き状に成形さ れた人工コポリマー筒状膜に物理的に接触して流れる。この方法での主要な限定 は、血餅の形成である。従って非凝血状にてランゲルハンス島を供給しかつグル コース及びインシュリンと同様に必須栄養分の迅速な移送を提供しうる装置の必 要性が存在している。 米国特許第４，６９９，１４１号（ロード・アイランド・ホスピタル）明細書 は、好ましくはコラーゲンを担持するアクリル酸コポリマーである材質製のスポ ンジ中に結さくされた（ｌｉｇａｔｅｄ）血管を設置することによる移植細胞用 血管新生方法を開示する。この特許は、２人のトンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ） 等の論文、「サイトディレクテッド・ネオベッセル・フォーメーション・イン・ ビーボ」Ｓｃｉｅｎｃｅ，１３４９−１３５２，１９８８年９月号及び「ヘパリ ン・ビンディング・グロース・ファクター１インデューシス・ザ・フォーメーシ ョン・オブ・オーガノイド・ネオバスキュラー ・ストラクチャーズ・イン・ビ ーボ」Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ´ｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，ＵＳＡ ，８６，７９２８−７９３２，１９８９年刊によって後に記述された「オーガノ イド（ｏｒｇａｎｏｉｄ）」に対する概念と同様である。これらの論文に於いて 、生体内での血管の成長は、吸収された成長物質を含有する商標Ｇｏｒｅ−ｔｅ ｘのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）繊維より成る多孔マトリックス中 にて促進された。血管化ＰＴＦＥ材質はネズミの肝臓細胞の移植媒体として機能 することが示された。しかしながらそのマトリックスは生体人工膵臓としては使 用されず、被移植主の免疫系からの保護も提供しなかった。 米国特許第５，１００，３９２号明細書は、装置の組み合わせを介して周囲組 織に薬剤または他の水溶液を投与する埋め込み可能な装置を記載する。その１つ の特徴は、結合組織の成長を促進する合成多孔材質の中空筒状ケーシングの使用 にあるように思われる。血管化結合組織に対し及びから直接に流体（ランゲルハ ンス島を含む）を処理するために導入（及び導出）カテーテルが利用されている 。 外側ケーシング内の中央筒状コアとして配置された複数個の中空合成細管より なり、ランゲルハンス島のような細胞を移植するための前記特許（５，１００， ３９２）での代替的実施例では、血管化しないまたはわずかにしか血管化しない 、ランゲルハンス島のような移植細胞を含有する細管を残すだけの状態のケーシ ング血管化（ｖａｓｃｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）を結果する。このことは、複数 個の中空細管の内腔内に設置されたランゲルハンス島のような移植細胞の場合に 薬剤または他の水溶液の投与に於いて実際的な問題を生起しないが、十分に血管 化していない内側コア領域は移植細胞の損傷及び死を急激に結果し、移植細胞の ようなランゲルハンス島における最良の結果に於いても、グルコース−インシュ リン作用は弱く、真性糖尿病患 者でのグルコース制御レベルは最低の結果となる。生体人工膵臓としてこの明細 書に開示の発明に於いて、その装置構造は薄い円筒円盤形状であり、内方へ生成 する組織及び毛細血管床の侵入奥行きの正確な制御を結果し、ランゲルハンス島 のような移植細胞は全て装置の血管化領域から同一の均一間隔に位置付けられる 。このことは、移植細胞と装置の血管化領域との間の大量移送特性を改善したよ り小型で埋め込み容易な装置を結果する。従って、糖尿病患者の場合、血液グル コース制御は常態的に行われ得る。発明の目的 位置特定性状であって免疫保護されたランゲルハンス島に対し、非凝血血液供 給を提供し、線維異常生成及び線維包被化（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）を最 小限に抑える埋め込み容易でかつ使用容易な生体人工膵臓装置を提供する事がこ の発明の目的である。 上方室（島室）には、ランゲルハンス島または神経細胞、脳下垂体、副甲状腺 、肝臓、副腎及び卵巣のような他の分泌細胞及びポートを備えた導入及び導出カ テーテルを介してこれらの物質を添加し及び除去する装置を含有し、下方室（血 管化室）は約４０乃至９０％の多孔度を有する線維またはスポンジ状マトリック スを含有し、このマトリックスはヘパリン結合成長物質、コラーゲン、内皮（ｅ ｎｄｏｔｈｅｔｈｉａｌ）細胞成長物質、酸性及び塩基性フイブロブラスト成長 物質のような脈管形成刺激成長物質及び平 均孔寸法が新血管の成長を促進する１０乃至２００ミクロンの範囲内に有る多孔 開口を有する前記の装置を提供することもこの発明の目的である。成長物質を含 有するマトリックス材質は、被移植主の周囲組織を刺激して創傷治癒の経過と同 様にマトリックスの侵入及び血管化を促進し、通常は４週間以内である十分な期 間の後にその装置が自身の血液供給を形成するという結果を伴う。この装置は天 然材質または合成材質何れか製の半透性膜を含み、この膜は上方室（島室）及び 下方室（血管化室）の間の１００，０００より小さい分子量遮断を提供してラン ゲルハンス島を被移植主の免疫系の作因から保護（免疫分離）し、一方、インシ ュリンと同様にグルコース及び酸素のような小さい栄養分分子の通過を許容する 。この説明の延長として１実施例に於いてランゲルハンス島を添加しまたは除去 する装置を備え、成長物質とマトリックス材質を含有する２個の外側血管化室間 に挟まれた中央島室内へのランゲルハンス島の配置を含む。ランゲルハンス島の 免疫保護のための半透性膜は外側室から中央室内のランゲルハンス島を分離する 。成長物質とマトリックスを含有する各外側室は前述したと同様の特性と機能を 備える。 前記生体人工膵臓装置を使用する下記の方法を提供することもこの発明の目的 であり、この方法は： ａ） 前述の目的に於いて前記のような生体人工膵臓を提供し； ｂ） 有効な治療のために必要なランゲルハンス島の数と同様に患者の身長、 体重及び年齢に依拠した直径寸法にて、その生体人工膵臓を約１乃至１０mmの厚 さに作成し； ｃ） 生体人工膵臓を哺乳動物に埋め込み； ｄ） 移植されたランゲルハンス島を免疫分離する、各工程より成る。 この方法はまた： ｅ） 人の膵臓またはブタ、ウシ、イヌまたはネズミのような動物を資料源と して採取されたランゲルハンス島またはこれからのベータ細胞、または自然に発 生したまたは実験的に採取されたインシュリン分泌細胞を使用し； ｆ） 線維異常成長及び線維包被化を最小限に抑える、装置血管化を刺激する 脈管形成成長物質を使用する多孔支持マトリックスより成る方法をも含む。図面の説明 これらの目的及び他の目的は下記の説明、請求の範囲及び添付図面とから明白 であり、図中： 図１は埋め込み可能な生体人工膵臓の透視図である。 図２は二重マトリックス層を有する他の埋め込み可能な膵臓の透視図である。 図３は図１の生体人工膵臓の断面図である。 図４は図２の膵臓の断面図である。発明の要約 この発明は、包囲された島室、周囲組織との連続を提供 するための開口を一端に有する１以上の血管化（ｖａｓｃｕｌａｒｉｚｉｎｇ） 室、島室内の複数個のインシュリン分泌ランゲルハンス島、ランゲルハンス島を 島室に供給するための導入装置、島室からランゲルハンス島を除去するための導 出装置、及び島室と血管化室との間の半透性膜を有する装置であって、この半透 性膜は約１００，０００より小さい分子量遮断を提供し、これにより血管化室内 及び埋め込まれた血管化室周囲での血管領域からのランゲルハンス島の免疫保護 を行い、この半透性膜は島室と血管化室との間でのグルコース、酸素及びインシ ュリンを含む１００，０００より小さい分子量の分子の通過を許容し、かつ白血 球、抗体のような免疫系及び島室への補体である作因の通過を許容しない該装置 、及び島室と血管化室の血流との間に効率的な栄養分及びインシュリンの大量移 送を達成するための小毛細血管の成長を促進する新生血管形成領域を提供するた めの血管化室内の生体適合性を有する線維または多孔泡マトリックスより成り、 この線維または泡マトリックスは約４０乃至９５％の多孔度及び約１０乃至２０ ０ミクロンの平均孔寸法を有するセル開放泡と同等の相互接続通路を有し、この 線維及び泡は有機材質または無機材質であり、この有機材質は主に炭素、酸素及 び水素原子より成り、任意的には、窒素及び硫黄原子より成り、この無機材質は 炭素、チタン、シリカ、ナトリウム、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウ ム、亜鉛及びホウ素原子の１ 以上より成る埋め込み可能な生体人工膵臓を提供する。 この発明はまた哺乳動物の血管系にインシュリンを分泌するランゲルハンス島 をさらす方法を提供し、その方法は： Ａ． 前記のように生体人工膵臓を提供し： Ｂ． 生体人工膵臓の厚さを約１乃至１０mmにて作成し； Ｃ． より効果的として知られる肝臓へのインシュリンの直接投与を呈する腹膜 腔内のように哺乳動物内に生体人工膵臓を埋め込むことより成る。発明の詳細 図１及び図３に示されるように、生体人工膵臓装置１は島含有上方室５と、一 端にて開口した血管化下方室１０と、島含有室にランゲルハンス島２０を供給す るための導入及び導出装置１５とより成る。 島室と血管化室との間には半透性膜２５が設けられる。半透性膜２５は栄養分 及び酸素、グルコース及びインシュリンを含む小生命維持分子の通過は許容する が、白血球及び抗体のような免疫系の作因の通過を許容しない。 図２及び図４に示される実施例では、マトリックス３０の材質の各々が膜２５ によってランゲルハンス島から分離された二重マトリックス３０層を備えた生体 人工膵臓装置が示されている。 血管化室内に設けられる生体適合性を備えた線維または泡マトリックス３０は 、小毛細血管の成長を含む血管系の 成長を促進するため成長物質に浸される。 マトリックス３０は、概略、約４０乃至５０％程度に低くかつ約９０乃至９５ ％程度に高い多孔度を有する。マトリックスの多孔度は好ましくは約８０乃至９ ０％である。マトリックス泡はセルの開いた構造であり、概略、約１０乃至２０ ０ミクロンの平均孔寸法を有し、その好ましい寸法は約５０乃至１００ミクロン である。 ランゲルハンス島細胞が非常に望ましいが、免疫保護を必要とし、かつ膜２５ を浸透しうる物質を分泌または代謝する他の細胞の移植片を利用することもてき る。分泌物質は、例えば、肝臓、副甲状腺、甲状腺、脳下垂体、神経、副腎、卵 巣または資料源として特殊処理された細胞からのものでもよい。他の有用な細胞 は血流中に発見された有毒物質の除去及び代謝によって毒性除去機能を遂行する ことができる。 線維マトリックスは、前述した泡マトリックスに対する寸法開口にほぼ同等の 寸法開口及び多孔度に均等な相互接続開口を有する。即ち、線維開口は、泡に対 して設定された１０乃至２００ミクロンと均等である。線維は事実上直径に於い て約１０乃至６０または１００ミクロンであり、その好ましい平均直径は約１０ 乃至３０ミクロンである。 マトリックスの全厚は約１乃至４mmであり、その好ましい厚さは約２乃至３mm である。即ちマトリックスの厚さは、蛋白質、ＥＣＭ物質、成長物質を吸収し、 血液供給を発生 するに十分であり、マトリックスはまた、好ましくは哺乳動物の体によって吸収 不可能で、線維異常成長及び線維包被化を最小限に抑える。 適当なマトリックス材質は、ケラチン（絹、ウール、毛髪）、各種のコラーゲ ン、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリブチレンのようなポリオレフイン、 ポリエチレンテレフタラート及びポリエチレンアジパートのようなポリエステル 、ポリエステルウレタン及びポリエーテルウレタンのようなポリウレタン、グラ スファイバーを含むガラス、ステンレス鋼、シリコーン、オルガノポリシロキサ ン及び黒鉛及びこれらの組み合わせである。ケラチンマトリックスは、ケラチン 、ケラチン含有物またはケラチン様物である。 非常に好ましいマトリックスの孔寸法は、少なくとも約１０ミクロンであり、 最適には５０乃至１００または１２０ミクロンである。 いくつかの適用に於いては、適当なマトリックス材質は、ポリカプロラクタム 及びポリヘキサメチレンアジパートのようなナイロンを含むポリアミド、ポリア ミド−イミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリラート及びポリエチルメ タクリラートを含むポリアクリラート及びポリスチレンである。 適当な線維及び泡マトリックスは有機または無機材質であり、有機材質は主に 炭素、酸素及び水素原子より成り、 任意的には窒素及び／または硫黄原子より成る。炭素及び酸素原子より成るポリ オレフインのような有機材質は非常に有用であり、そのような炭化水素ポリマー はハロゲン化せずまたフッ素化もしない。 毛髪線維の平均直径が約１０乃至１５ミクロンであり、線維の長さが約１．２ ７乃至５．０８ｃｍ（１／２乃至２インチ）であり、マトリックスの厚さが約２ 乃至３mmであり、多孔度が約８０乃至８５％の毛髪製マトリックスに於いて優秀 な結果が得られた。 腹膜腔内または他の適当な位置への埋め込み後及び通常は約４週間である装置 の血管化のために十分な期間の後ての施術に於いて、ランゲルハンス島が導入及 び導出カテーテル及びポートを介して装置の島室に投与された。装置の島室内の ランゲルハンス島占有箇所には、装置の血管化室から免疫保護膜を横切って大量 移送により必須栄養分及び酸素が供給される。例えば、食事後に血液グルコース レベルが上昇するに伴い、装置の血管化領域内でのグルコースレベルは急激に上 昇し、グルコースは免疫保護膜を横切って拡散し島室内でのグルコースレベルの 増加を引き起こし、ランゲルハンス島からのインシュリンの放出を生じ、これは 免疫保護膜を横切って逆に拡散し血管化室内に存在する拡張毛細血管網に即座に 補足され、このインシュリンは次に全身に分配され最終機能として血液グルコー スレベルの制御を行う。達成されるグルコース制御レベル及び必要と されるランゲルハンス島の数はブライアン・スミス、ジェフレイ・ジー・サーバ ー、ロナルド・エル・フォーニヤー著「ア・カンパリソン・オブ・アイリット・ トランスプランテーション・アンド・サブキュタニアウス・インシュリン・イン ジェクション・フォー ・ザ・トリートメント・オブ・ダイヤビーテイス」Ｃｏ ｍｐｕｔｅｒｓ ｉｎ Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、第２１巻 、ｐｐ．４１７−４２７、１９９１年刊中に概説された方法を使用して限定する ことが出来る。 この発明の他の実施例に於いては、その中のランゲルハンス島のような代謝活 性細胞の均一な分配を助けるために第１室内側にバッフル装置を設ける。 バッフル装置を示す図の説明として、図は： 図５ａはランゲルハンス島のような生物学的活性細胞の均一な分配を助けるバ ッフル装置を示す第１室の上面図である。 図５ｂは第１室内のバッフル装置を示す他の実施例である。 図５ｃは第１室内のバッフル装置を示す更に他の実施例である。 図６はランゲルハンス島及び他の活性細胞用の第１室の透視図であり、その室 は伸長管または中空ファイバーの形態である。 図６ａは螺旋形状中空ファイバーの形態である第１室を 示す他の実施例の側面図である。 図７は複数個の第１室中空ファイバーの上平面模式図であり、その中空ファイ バーは導入路及び導出路が共通である。 図５ａに示すように、第１室５０は図３の第１室２０と同様に設けられている 。ランゲルハンス島の流入及び流出のために導入及び導出管装置５５が設けられ ている。図５に於いて、ランゲルハンス島の供給後に室内でのランゲルハンス島 の均一な分配を助ける板６０よりなるバッフル装置が設けられている。図１乃至 図４におけるように、ランゲルハンス島は多孔膜に続く層を形成する。 板６０は第１室の底に対して概略垂直であり、該板６０の長手方向軸線は概略 第１室の直径に沿って伸びている。 図５ｂに示されるように、バッフル装置は、相互に概略等距離にて分離されか つ相互に平行な、好ましくは３の、複数個板より成る。図５ｃに於いて、平面図 中のバッフルは、全体螺旋渦巻き形状または螺旋形状部材６０ａである。 図６に於いて、中空ファイバー７０が第１室として機能する中空ファイバー／ マトリックスアセンブリ８５が示され、該ファイバーは図３乃至図４に示される マトリックス３０と同様のマトリックス８０によって取り囲まれる。 図６ａに於いて、第１室はマトリックス８０中に埋設された延長螺旋渦巻き形 状または螺旋形状中空ファイバー７０ａである。 図７は、４個の中空ファイバー７０／マトリックス８０第１室アセンブリの平 面図を示す。複数の第１室８５は共通導入路９０及び共通導出路９１に並列に接 続される。 図５ａ、図５ｂ、図５ｃ、図６、図６ａ及び図７に示す実施例に於いて、ラン ゲルハンス島のような活性細胞が図３及び図４の膜２５のような半透性膜９５に 続く層を形成する。活性細胞が第１室内に導入されそこで利用されるのに伴い、 バッフル装置が該活性細胞の均一な分配を達成する。 即ち、この発明は、代謝活性細胞を含有する第１の包囲された室、一端に周囲 組織と連続するための開口を有する少なくとも１つの血管化室、第１室に細胞を 供給するための導入装置、第１室から細胞を除去するための導出装置、及び第１ 室と血管化室を分離しかつ連絡する半透性膜を有するハウジングであって、該半 透性膜は血管化室内及び埋め込まれた装置周囲での血管領域からの活性細胞の免 疫保護を提供し、該半透性膜は第１室及び血管化室間での栄養分及び廃棄生成物 を含む小分子の通過を許容しかつ第１室への免疫系の作因の通過を許容しない該 ハウジング、及び小毛細血管の成長を促進して第１室と血管化室内の毛細血管と の間での物質の効率的大量移送を達成する新血管形成領域を提供する血管化室内 の生体適合性を有する線維または多孔泡マトリックスであって、該線維または泡 マトリックスは約４０乃至９５％の多孔度及び約１０乃至１２０ミ クロンの相互接続通路を有し、該線維及び泡は有機または無機材質であり、有機 材質は主に炭素、酸素及び水素原子より成り、任意的には窒素及び硫黄原子より 成り、無機材質は炭素、チタン、シリカ、ナトリウム、カルシウム、ストロンチ ウム、マグネシウム、亜鉛及びホウ素原子の１以上より成る生体適合性を有する 線維または多孔泡マトリックスより成り、第１の包囲された室内には代謝活性細 胞の均一な分配を助けるためのバッフル装置を備えた効率的で高度に有用な動物 体内埋め込み用生体人工器官を提供する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＪＰ，ＲＵ (72)発明者 ホーナー、ジェイムス・エム アメリカ合衆国オハイオ州43560・シルベ イニア・カントリーウォークレイン 4631 (72)発明者 サーバー、ジェフリー・ジー アメリカ合衆国オハイオ州43460・ロスフ ォード・サウスヘレンドライブ 14

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．代謝的に活性な細胞を含有する包囲された第１室、端に周囲組織への連続を 提供する開口を有する少なくとも１つの血管化室、第１室に細胞を供給する導入 装置、第１室から細胞を除去する導出装置、及び第１室と血管化室とを分離しか つ連続する半透性膜であって、該膜は血管化室内及び埋め込まれた装置周囲での 血管領域からの活性細胞の免疫保護を提供し、該膜は第１室と血管化室との間で の栄養分及び廃棄生成物を含む小分子の通過を許容し、第１室に対する免疫系の 作因の通過は許容しない該膜とを有するハウジング、並びに第１室と血管化室内 の毛細血管との間での物質の効率的な大量移送を達成する小毛細血管の成長を促 進する新血管形成領域を提供する血管化室内の生体適合性を有する線維または多 孔泡マトリックスであって、該線維または泡マトリックスは約４０乃至９５％の 多孔度及び約１０乃至１２０ミクロンの相互接続通路を有し、該線維及び泡は有 機または無機材質であり、有機材質は主に炭素、酸素及び水素原子より成り任意 的には窒素及び硫黄原子を含み、無機材質は炭素、チタン、シリカ、ナトリウム 、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウム、亜鉛及びホウ素原子の１以上よ り成る該生体適合性を有する線維または多孔泡マトリックスより成り、包囲され た第１室内には代謝的活性細胞の均一な分配を助けるバッフル装置を備えた動物 内に埋め込むための生体人工器官。 ２．バッフル装置が、第１室の直径または長手方向軸線に沿って位置づけられた バッフル板である請求項１に記載の生体人工器官。 ３．バッフル装置が、概略相互に平行で、第１室の直径または長手方向軸線に沿 った複数個のバッフル板である請求項１に記載の生体人工器官。 ４．バッフル装置が、第１室内に迷路形状を形成し細胞の均一分配を助ける螺旋 形状コイルである請求項１に記載の生体人工器官。 ５．ランゲルハンス島を含有する包囲された第１室、その一端部に周囲組織への 連続を提供する開口を有する少なくとも１つの血管化室、第１室内の複数個のイ ンシュリンを分泌するランゲルハンス島、第１室にランゲルハンス島を供給する 導入装置、第１室からランゲルハンス島を除去する導出装置、及び第１島室と血 管化室との間の半透性膜であって、該膜は血管化室内及び埋め込まれた装置周囲 での血管領域からのランゲルハンス島の免疫保護を提供し、該膜は第１室と血管 化室との間での酸素及びインシュリンを含む小分子の通過を許容し、第１室への 免疫系の作因の通過を許容しない該膜を有するハウジング、並びに島室と血管化 室の血流との間での栄養分、グルコース、酸素及びインシュリンの効率的な大量 移送を達成する小毛細血管の成長を促進する新血管形成領域を提供する血管化室 内の生体適合性を有する線維または多孔泡マトリックスであって、 該線維または泡マトリックスは約４０乃至９５％の多孔度及び約１０乃至２００ ミクロンの平均孔寸法を有する相互接続通路を有し、該線維及び泡は有機または 無機材質であり、有機材質は主に炭素、酸素及び水素原子より成り、任意的には 窒素及び硫黄原子を含み、無機材質は炭素、チタン、シリカ、ナトリウム、カル シウム、ストロンチウム、マグネシウム、亜鉛及びホウ素原子の１以上より成る 該生体適合性を有する線維または多孔泡マトリックスより成り、第１室内には第 １室内でのランゲルハンス島細胞の均一な分配の提供を助けるバッフル装置を備 えて成る埋め込み可能な生体人工膵臓。 ６．代謝的に活性な細胞を含有する包囲された第１室、その一端部に周囲組織へ の連続を提供する開口を有する少なくとも１つの血管化室、第１室に細胞を供給 する導入装置、第１室から細胞を除去する導出装置、及び第１室と血管化室とを 分離しかつ連続する半透性膜であって、該膜は血管化室内及び埋め込まれた装置 周囲に於いて血管領域からの活性細胞の免疫保護を提供し、該膜は第１室と血管 化室との間での栄養分と廃棄生成物を含む小分子の通過を許容し、第１室に対す る免疫系の作因の通過を許容しない該半透性膜を有するハウジング、並びに第１ 室と血管化室内の毛細血管との間での物質の有効な大量移送を達成する小毛細血 管の成長を促進する新血管形成領域を提供する血管化室内の生体適合性を有する 線維または多孔泡マトリックスであ って、該線維または泡マトリックスは約４０乃至９５％の多孔度及び約１０乃至 １２０ミクロンの相互接続通路を有し、該線維及び泡は有機または無機材質であ り、有機材質は主に炭素、酸素及び水素原子より成り、任意的には窒素及び硫黄 原子を含み、無機材質は炭素、チタン、シリカ、ナトリウム、カルシウム、スト ロンチウム、マグネシウム、亜鉛及びホウ素原子の１以上より成る該生体適合性 を備えた線維または多孔泡マトリックスより成り、第１の活性細胞含有室は長手 方向に伸びた中空ファイバーである動物体内に埋め込むための生体人工器官。 ７．細胞含有室は巻かれた螺旋形状中空ファイバーである請求項６に記載の器官 。 ８．複数個の平行な中空ファイバーがあり、ファイバーの各導入装置及び導出装 置は共通の供給源及び共通の排出源に接続されている請求項６に記載の器官。 ９．３個のバッフル板がある請求項３に記載の器官。