带瓣管腔状组织形成用基材、带瓣管腔状组织的生产方法及带瓣人工血管

技术领域

本发明涉及一种用于形成带瓣人工血管等带瓣管腔状组织的基材、使用该基材的 带瓣管腔状组织的生产方法及带瓣人工血管。

背景技术

通常，当异物侵入体内深处时，会有包覆该异物的主要由成纤维细胞和胶原蛋白 构成的结缔组织的囊形成，该囊在体内将异物隔离。已有利用这一自我防卫反应、在 生物体内形成使用活细胞的管状生物体来源组织的方法(可参见专利文献1～4、非专 利文献1)。

这些文献的方法是形成结构比较简单的生物体来源组织的方法，但还需要能够生 产例如主动脉的主动脉窦(瓦氏窦)之类的、具有壶腹(膨大部)及瓣叶的复杂结构 的生物体来源组织。主动脉窦(瓦氏窦)具有血管壁向半径外方向鼓出的壶腹和在该 壶腹内部且上游侧开闭血管的多个瓣叶，壶腹在瓣膜开启时起血液逃路的作用，在瓣 膜关闭时起血液积存处的作用。

作为生产具有这种壶腹及瓣叶的带瓣膜人工血管的手段，专利文献5公开了一种 含有生物相容性嵌段共聚物的用于人工心脏瓣及血管结构的支架。

在专利文献5所公开的技术中，首先，在由多个模型部件构成的瓣模型上用静电 纺丝法堆积纤维，构建网状结构。然后，将模型部件剥离，完成瓣模型支架。该支架 具有由聚合物纤维形成的网状结构。在支架上培养细胞(内皮细胞、肌成纤维细胞)， 这样，网状结构就成为基础，细胞在其内部生长，形成带瓣人工血管。

专利文献

专利文献1：特开2007-312821号公报

专利文献2：特开2008-237896号公报

专利文献3：特开2010-094476号公报

专利文献4：特开2006-314601号公报

专利文献5：特开2009-539439号公报

非专利文献

非专利文献1：Antia Mol，PhD等著，Autologous Human Tissue-Engineered Heart  Valves，2006年7月4日出版，Circulation，I-152～158。

发明内容

然而，如图36所示，专利文献5的支架101由于在第1模型部件的端面和第2 模型部件的3个端面之间连续形成有3片瓣叶，因而需要有将瓣叶切为3片的多余工 序(参见专利文献5的段落0045)。

本发明旨在提供一种可形成具有由生物体组织构成的壶腹及瓣叶的带瓣管腔状 组织的基材、使用该基材的带瓣管腔状组织的生产方法及带瓣人工血管。

本发明的带瓣管腔状组织形成用基材是这样一种基材，其用于在生物组织材料存 在的环境下放置，使其表面形成膜状组织体，再剥离该组织体，形成带瓣管腔状组织， 其特征在于，具有形成管腔状组织上游侧管状部的第1柱状体、形成管腔状组织下游 侧管状部的第2柱状体、在上游侧管状部和下游侧管状部之间、管腔状组织壁向半径 外方向鼓出的壶腹及在其内部向半径方向内侧突出、用于形成可在流动方向上开闭的 瓣叶的多个膨出体、可将膨出体装卸自如地卡固在第1柱状体及/或第2柱状体上的卡 固手段，所述卡固手段具有在第1柱状体及第2柱状体的一方或两方的轴方向端面上 形成的、在轴方向上下凹的凹部和从膨出体基体向半径方向内侧突出、卡固在凹部上， 由此对膨出体相对于第1柱状体及第2柱状体在半径方向、圆周方向及轴方向上的位 置偏差进行限制的卡固部，该膨出体基体的外周面为壶腹形成面，设在膨出体基体与 第1柱状体及/或第2柱状体之间的间隙为瓣叶形成部。由于第1柱状体及第2柱状体 的外周面为血管等管腔状组织的形成面，因此，优选将其大部分制作成圆柱状。

将这种带瓣管腔状组织形成用基材在生物组织材料存在的环境下放置规定时间 后(设置工序)，从环境中取出被组织包覆的带瓣管腔状组织形成用基材(取出工序)， 再从组织体上取出带瓣管腔状组织形成用基材(分离工序)，由此可形成具有由生物组 织构成的壶腹及瓣叶的带瓣管腔状组织。此外，在分离工程中，从在基材周围形成的 组织上取出带瓣管腔状组织形成用基材时，由于可将基材拆解后取出，因而可轻易拔 出而不损伤组织。这样形成的带瓣管腔状组织可适用于主动脉窦(瓦氏窦)、肺动脉窦、 颈动脉窦、岩上动脉窦、横静脉窦、下垂体静脉窦等具有壶腹及瓣叶的血管。

由于膨出体的卡固部从膨出体基体向半径方向内侧突出，因而卡固部卡合在第1 柱状体及/或第2柱状体的凹部时，膨出体基体就呈从第1柱状体及第2柱状体的表面 突出的状态。该膨出体主体的外周面为壶腹形成面，可在设置在膨出体主体与第1柱 状体及/或第2柱状体之间的间隙(瓣叶形成部)形成瓣叶。由于可在瓣叶形成部形成 1个完好的瓣叶，因此，不需要切割操作就能得到完好的瓣叶。

卡固手段的凹部可以设置在第1柱状体及第2柱状体的任一方，但也可以设置在 第1柱状体及第2柱状体两方上，使两凹部重合，将膨出体的卡固部置于该重合的凹 部内。

此外，在卡固手段中，优选将卡固部置于凹部，用第1柱状体及第2柱状体在轴 方向上进行夹持、卡固。在从组织体上取出带瓣管腔状组织形成用基材的分离工序中， 将第1柱状体及第2柱状体从膨出体中在轴方向上拆解，从组织体内腔中取出后，将 多个膨出体从内腔中取出。这样，可在轴方向上拔出所有基材，因而可以在不损伤组 织的情况下进行。

优选具有将第1柱状体、第2柱状体及膨出体固定为一体的固定手段。可将一体 化了的第1柱状体、第2柱状体及膨出体的单元在生物组织材料存在的环境下稳定地 放置。

固定手段可以采取各种方式。作为第1种方式，固定手段可以是具有以下贯穿孔 和贯通轴的结构：所述贯穿孔在轴方向上贯穿第1柱状体及第2柱状体的中心，所述 贯通轴贯通上述贯穿孔，将卡固部、第1柱状部及第2柱状体固定为一体。贯通轴只 要是棒状体、螺丝、磁铁等可插入贯穿孔的构造，可采取任何形态。例如，固定手段 可以是具有以下阳螺纹和阴螺纹的结构：所述阳螺纹刻设在贯通轴外周上，所述阴螺 纹形成在第1柱状体及第2柱状体的贯穿孔的圆周面上，与阳螺纹作螺纹配合。将阳 螺纹旋入贯穿孔的阴螺纹中，即可将第1柱状体及第2柱状体固定为一体。

此外，作为第2种方式，固定手段可以是具有在第1柱状体及第2柱状体中的一 方上形成的阳螺纹和形成在第1柱状体及第2柱状体中的另一方上、与阳螺纹作螺纹 配合的阴螺纹的结构。通过将一方柱状体的阳螺纹旋合在另一方柱状体的阴螺纹上， 可将两个柱状体及膨出体固定为一体。

作为第3种方式，固定手段还可是具有配置在第1柱状体及第2柱状体中的一方 上的磁体和配置在第1柱状体及第2柱状体中的另一方上、会吸附到磁体上的受磁体 的结构。使另一方柱状体的受磁体吸附在一方柱状体的磁体上，可将两个柱状体及膨 出体固定为一体。

作为第4种方式，固定手段可以是具有配置在第1柱状体及第2柱状体中的一方 上的卡合爪和卡离自如地与该卡合爪卡合的配置在第1柱状体及第2柱状体中的另一 方上的卡合孔的结构。将一方柱状体的卡合爪卡合在另一方柱状体的卡合孔中，可将 两个柱状体及膨出体固定为一体。

膨出体主体优选具有将膨出体主体的半径方向外侧面和瓣叶形成部连通、使组织 体容易侵入瓣叶形成部侧的侵入孔。由于组织体变得容易侵入瓣叶形成部，因此可加 速相当厚的瓣叶形成。侵入孔的数量可以是一个，为了使更多的组织体侵入，也可设 多个。

也可具有与一个或多个膨出体主体外表面连接的第3柱状体，使第3柱状体的外 周面作为从壶腹分支开来的血管的形成面。例如，当为心脏的血管时，可将在第3柱 状体周围形成的血管作为冠状动脉。此外，第3柱状体优选可在膨出体主体的外表面 拆装自如。

此外，在本发明中，“生物组织材料”是指形成所希望的生物来源组织所必要的 物质，例如可以是成纤维细胞、平滑肌细胞、内皮细胞、干细胞、ES细胞、iPS细胞 等动物细胞，各种蛋白质类(胶原蛋白、弹性蛋白)，透明质酸等糖类，以及细胞生长 因子、细胞因子等生物体内存在的各种生理活性物质。“生物组织材料”包括来自人、 犬、牛、猪、山羊、羊等哺乳类动物、鸟类、鱼类、其它动物的材料或与它们等同的 人工材料。此外，“在生物组织材料存在的环境下”是指在动物的生物体内或者在动物 的生物体外含有生物组织材料的人工环境内。

此外，在第1柱状体侧的端部，可以设置生物组织形成观察装置，该装置具有对 瓣叶形成部进行摄影的摄影手段和将摄影手段拍摄的图像传送到生物组织材料存在的 前述环境的外部的传送手段。

通过这种结构，在设置工序中，可以一面在带瓣管腔状组织形成用基材的周围形 成膜状组织体，一面通过生物组织形成观察装置观察组织体的形成状态，并可以在确 认基材表面上充分、切实地形成了组织体后移入取出工序。

而且，由于将摄影手段设置在第1柱状体侧的端部，因而可以观察到较难形成组 织体的瓣叶形成部，只要确认在瓣叶形成部形成了组织体，即可判断膨出体外侧上也 形成了组织体。这里，要在瓣叶形成部形成组织体，组织体就必须在生长的同时侵入 瓣叶形成部，因而，瓣叶形成部比膨出体的外侧较难形成组织体。

还可由可透视材料形成第1柱状体中的至少容纳生物组织形成观察装置的摄影手 段的部位。通过这种结构，不仅可以用第1柱状体保护摄影手段，还可以观察在基材 表面上形成的组织体。作为可透视材料，例如可以是透光性硅树脂和透光性丙烯酸树 脂。

还可将生物组织形成观察装置制成可通过来自生物组织材料存在的前述环境的 外部的开/关操作进行间歇式使用。根据该构成，通过间歇式使用，例如可以抑制电池 消耗，从而可在足以形成组织体的期间内使用。作为来自环境外部的开/关操作，例如 可以是采用磁力的开/关操作，还可以是采用声波和红外线的开/关操作等。

作为摄影手段，可以采用具有照射可见光的光源和接收组织体反射的可见光、进 行图像化的照相机的装置。此外，也可使用代替可见光的X射线和红外线、超声波等 拍摄组织体，和将紫外线等激发光照射到组织体上进行荧光观察等。

此外，还可以与第1柱状体及第2柱状体的外表面在半径外方向有间隔地并设辅 助结构体。若将该结构的基材置于前述环境中，则在第1柱状体及第2柱状体的外周 面上会形成组织体，同时，在半径方向上，在辅助结构体的外侧也会形成组织体，还 会形成填埋第1柱状体及第2柱状体与辅助结构体之间空隙的组织体。这样，以辅助 结构体为基础，可形成在第1柱状体及第2柱状体的外周面上形成的管状内层组织体 和在辅助结构体外侧形成的外层组织体成为一体的有厚度的生物来源组织。

此外，宜在辅助结构体中具有配置在第1柱状体及第2柱状体周围的辅助柱材， 将辅助柱材相对于第1柱状体及第2柱状体的轴，以相同距离且倾斜地或平行地配置， 使其可在第1柱状体及第2柱状体的轴方向上拔出。通过这种结构，从第1柱状体及 第2柱状体上分离出辅助结构体后，可将该辅助结构体沿第1柱状体及第2柱状体的 轴方向从组织体中拔出。将相对于第1柱状体及第2柱状体的轴、以相同距离且倾斜 地设置辅助柱材的辅助结构体从组织体中拔出时，边旋转轴边拔出即可。此外，将相 对于第1柱状体及第2柱状体的轴、平行地设置辅助柱材的辅助结构体从组织体中拔 出时，直接以直线状拔出即可。

可将辅助结构体和第1柱状体及/或第2柱状体形成为一体，在分离工序中，通过 将两者之间物理切割等从柱状结构体中分离，但也可将辅助结构体做成可在第1柱状 体及/或第2柱状体上拆装自如的结构。做成拆装自如的结构不会破坏基材，因而可以 反复再利用，比较经济。

根据本发明的带瓣管腔状组织形成用基材，在从基材周围形成的组织体中取出带 瓣管腔状组织形成用基材时，可以拆解基材后取出，因此，可以在不损伤组织的情况 下轻易地将其取出。而且可以形成具有由生物组织构成的壶腹及瓣叶的带瓣人工血管 等带瓣管腔状组织。

此外，可在设置在膨出体主体和第1柱状体及/或第2柱状体之间的间隙(瓣叶形 成部)形成一个完好的瓣叶而不需要瓣叶切割操作。

附图说明

图1是第1实施方式的带瓣人工血管形成用基材的斜视图。

图2是图1的A-A截面图。

图3是图2的B-B截面图。

图4是带瓣人工血管形成用基材的膨出体的正面图。

图5是带瓣人工血管形成用基材的膨出体的背面图。

图6是带瓣人工血管形成用基材的膨出体的平面图。

图7是带瓣人工血管形成用基材的膨出体的底面图。

图8是带瓣人工血管形成用基材的膨出体的左侧面图。

图9是带瓣人工血管形成用基材的膨出体的C-C截面图。

图10是显示带瓣人工血管形成用基材的组装工序的图。

图11是显示带瓣人工血管形成用基材被组织体包覆的状态的纵截面图。

图12是显示带瓣人工血管主要部分的端视图，(a)显示瓣打开的状态，(b)显示 瓣关闭的状态。

图13是图11的D-D截面图。

图14是带瓣人工血管的部分剖面斜视图。

图15是图14的E-E截面图。

图16是第2实施方式的带瓣人工血管形成用基材的纵截面图。

图17是第3实施方式的带瓣人工血管形成用基材的纵截面图。

图18是第4实施方式的带瓣人工血管形成用基材的纵截面图。

图19是第5实施方式的带瓣人工血管形成用基材的纵截面图。

图20是第6实施方式的带瓣人工血管形成用基材的纵截面图。

图21是第7实施方式的带瓣人工血管形成用基材的纵截面图。

图22是第8实施方式的带瓣人工血管形成用基材的纵截面图。

图23是第9实施方式的带瓣人工血管形成用基材的斜视图。

图24是第10实施方式的带瓣人工血管形成用基材的斜视图。

图25是生物组织形成观察装置的示意图。

图26是带瓣人工血管形成用基材的纵截面图。

图27是显示生物组织形成观察装置传送的带瓣人工血管形成用基材的图像的图。

图28是第11实施方式的带瓣人工血管形成用基材的斜视图。

图29是显示带瓣人工血管形成用基材的组装工序的图。

图30是带瓣人工血管形成用基材被组织体包覆的状态的纵截面图。

图31是图30的F-F截面图。

图32是第12实施方式的带瓣人工血管形成用基材的斜视图。

图33是显示带瓣人工血管形成用基材的组装工序的图。

图34是显示带瓣人工血管形成用基材被组织体包覆的状态的纵截面图。

图35是图34的G-G截面图。

图36是显示以往的支架的斜视图。

具体实施方式

如第1实施方式～第12实施方式所示，作为本发明带瓣管腔状组织的带瓣人工 血管形成用基材1是这样一种基材：在生物组织材料存在的环境下放置后，其表面会 形成膜状组织体2，剥离组织体2，可形成带瓣人工血管3。

〔第1实施方式〕

如图1、图2及图10所示，带瓣人工血管形成用基材1具有：形成作为血管3血 流方向上游侧部分的上游侧管状部4的第1柱状体5；形成作为血管3血流方向下游 侧部分的下游侧管状部6的第2柱状体7；位于上游侧管状部4和下游侧管状部6之 间、血管壁向半径外方向膨出的壶腹8；在壶腹8内部向半径方向内侧突出、用于在 血流方向上形成可开闭的瓣叶9的多个膨出体10；将膨出体10装卸自如地卡固在第1 柱状体5及第2柱状体7上的卡固手段11；将第1柱状体5、第2柱状体7及膨出体 10固定为一体的固定手段12。

带瓣人工血管形成用基材1的材料优选这样的树脂：其具有埋入生物体中时不严 重变形的强度(硬度)，并具有化学稳定性和耐受灭菌等负荷的特性，刺激生物体的溶 出物没有或少，例如可以是硅树脂、丙烯酸树脂。若使用硅树脂等弹性体，则有在其 表面形成的组织体2的厚度变厚的倾向。因此，优选带瓣人工血管形成用基材1全部 或至少和组织体2接触的第1柱状体5、第2柱状体7及膨出体10的表面由硅树脂等 弹性体构成。

此外，带瓣人工血管形成用基材1的表面粗糙度(Ra)优选为0.1～50μm。使表 面粗糙度(Ra)在50μm以下，可以使形成在周围的组织体2形成得更厚，并可提高 血管3的自律性，使得和生物体内的血管的吻合操作变得容易进行。即使表面粗糙度 (Ra)为接近镜面的0.1μm左右，也可在其周围形成厚度大的组织体2。在本实施方 式中，基材1的表面粗糙度(Ra)为20μm。这里，平均粗糙度(Ra)是指“算术平 均粗糙度”，表示JIS B 0601-1994“表面粗糙度-定义”中规定的“算术平均粗糙度(Ra)”。

对基材的表面粗糙度(Ra)和在其表面形成的组织体的厚度之间的关系进行了研 究，结果发现，在表面粗糙度(Ra)为90μm的基材表面形成的组织体的厚度为40.9± 10.5μm，在表面粗糙度(Ra)为50μm的基材表面形成的组织体的厚度为124.4±17.4μm， 在表面粗糙度(Ra)为20μm的基材表面形成的组织体2的厚度为157.4±39.5μm。

第1柱状体5形成为硅树脂的圆柱状，第2柱状体7形成为丙烯酸树脂的圆柱状， 各自外径和全长为20mm和30mm。此外，在第1柱状体5及第2柱状体7的各中心 部分形成直径10mm左右的贯穿孔13。

第1柱状体5及第2柱状体7没有向半径外方向突出的部件，其外周面形成人工 血管3的管状部内腔面。第1柱状体5及第2柱状体7的表面形成有多个轴方向上延 伸的浅的细槽14。牵拉组织体2时空气会通过细槽14进入，因而容易拔出。另外， 由于血管3的粗细由第1柱状体5及第2柱状体7的外径决定，因此可根据目标粗细 来改变柱状体的直径。还可在基材1的表面设置凹凸和外廓部件，进一步提高生物来 源组织的机械强度。

第1柱状体5及第2柱状体7在各自匹对面侧端面形成有在轴方向下凹的多个凹 部15a、15b。凹部15a、15b根据瓣叶9的数目在本实施方式中各形成3个，形成在 第1柱状体5及第2柱状体7间对应的位置上。此外，凹部15a、15b的半径内方向侧 具有宽幅形成的卡固槽16。

膨出体10为丙烯酸树脂制成，如图4～图9所示，其由膨出体主体17和从膨出 体主体17向半径方向内侧突出的卡固部18构成。膨出体10根据瓣叶9的数目在本实 施方式中设有3个。卡固部18以较膨出体主体17更向半径内侧方向伸出的方式突出， 其被卡固在第1柱状体5的凹部15a和第2柱状体7的凹部15b重合的部分，膨出体 主体17呈从第1柱状体5及第2柱状体7的表面突出的状态。

如图10所示，卡固部18形成为与第1柱状体5的凹部15a和第2柱状体7的凹 部15b重合的部分互补的形状。因此，能限制膨出体10相对于第1柱状体5及第2 柱状体7在圆周方向及轴方向上出现位置偏差。此外，卡固部18的半径内侧前端具有 凸缘状扩大的宽幅部19，该宽幅部19嵌在凹部15a、15b的卡固槽16中时，可以限 制膨出体10相对于第1柱状体5及第2柱状体7在半径方向上的位置偏差。

如图3所示，膨出体主体17具有向第1柱状体5及第2柱状体7的侧方膨出的 弯曲面，该弯曲的外周面成为形成壶腹8内腔面形状的壶腹形成面20。如图4及图5 所示，膨出体主体17的上游侧边缘弯曲成U字状而形成。如图3所示，3个膨出体主 体17设置成在整个圆周方向上连续。此外，膨出体主体17中，比卡固部18的下边缘 (上游侧边缘)上侧(血流方向下游侧)的部位17a可与第1柱状体5及第2柱状体 7紧贴。通过该结构，可以掩盖第1柱状体5和第2柱状体7间的间隙，防止组织体2 向间隙过多侵入。

此外，如图2、图5、图9及图11所示，膨出体主体17的上侧部位17a与第1 柱状体5及第2柱状体7紧贴，但其下部(上游侧)逐渐变薄，设置在该渐变部位21 和第1柱状体5间的间隙成为瓣叶形成部22。如图12(a)、(b)所示，在该瓣叶形成 部22形成的组织体2通过向半径外内方向往复运动而可作为瓣叶9发挥作用。

此外，如图5所示，渐变部分21的下游侧边缘21a形成瓣叶9的下游侧边缘(前 端形状)的形状。由于该渐变部分21下游侧边缘21a形成为向瓣叶下游侧尖出的形状， 因此，瓣叶9的前端也是尖角形状。此外，瓣叶形成部22(即，膨出体主体17的内 面和与之相对应的第1柱状体5的表面的形状)形成为圆弧状。容易使瓣叶9向半径 外内方向往复运动。

瓣叶形成部22的半径方向的厚度优选为0.3～1.0mm，更优选为0.3～0.8mm。该 厚度范围的瓣叶移植到体内后，在达到稳定之间的期间，即使因血流而变薄，也会最 终稳定为与生物体内的瓣叶厚度同等程度的厚度，约为0.2mm，因此，可使瓣膜的功 能持续。

卡固手段11由在上述第1柱状体5及第2柱状体7的轴方向端面上形成的、凹 向轴方向的凹部15a、15b和上述膨出体10的卡固部18构成，如图10所示，一面将 卡固部18容纳在第1柱状体5的凹部15a和第2柱状体7的凹部15b重合的部分，一 面通过第1柱状体5及第2柱状体7从轴方向的上下将其夹住、卡固，由此将膨出体 10装卸自如地卡固在第1柱状体5及第2柱状体7上。卡固手段11的结构只要是能 限制膨出体10相对于第1柱状体5及第2柱状体7在半径方向、圆周方向及轴方向中 的任一方向上的位置偏差的结构，就不受上述形态的限制。

固定手段12具有：在轴方向上贯穿第1柱状体及第2柱状体的中心的上述贯穿 孔13；贯通贯穿孔13、将膨出体10的卡固部18、第1柱状体5及第2柱状体7固定 为一体的贯通轴24。

贯通轴24为丙烯酸树脂制成，如图2及图10所示，由与第1柱状体5及第2柱 状体7的贯穿孔13互补地形成的圆柱状轴部25、直立设置有轴部25的圆板状轴座26 和对贯通轴24的固定进行锁定的锁定部27构成。轴座26的外径设成与第1柱状体5 及第2柱状体7的外径相同，轴座26的外周面形成带瓣人工血管3内腔面的一部分。 锁定部27由在轴部25前端侧形成的锁定孔28和可插入该锁定孔28的插入体29构成， 将轴部25通入贯穿孔13后，将插入体29插入轴部25前端的锁定孔28，由此可通过 插入体29和轴座26夹住并固定第1柱状体5、第2柱状体7及膨出体10。这样，通 过固定手段12将第1柱状体5、第2柱状体7及膨出体10完全固定，组织体2就不 会在各自的匹对面和贯穿孔13内形成。

接着对使用上述带瓣人工血管形成用基材1生产带瓣人工血管3的方法进行说 明。生产方法由如下工序组成：置于生物组织材料存在的环境下的“设置工序”；从环 境下取出被组织体2包覆的带瓣人工血管形成用基材1的“取出工序”；从组织体2 上取出带瓣人工血管形成用基材1的“分离工序”。

<设置工序>

首先，将带瓣人工血管形成用基材1放置到动物的生物体内或者是在动物的生物 体外悬浮着生物组织材料的溶液中等人工环境内之类的生物组织材料存在的环境下。 作为生物组织材料，可以使用来源于哺乳类动物的材料和来源于鸟类、鱼类、其他动 物的材料，也可使用人工材料。

要将带瓣人工血管形成用基材1置于动物的生物体内，例如在具有容纳结缔组织 形成用基材1的容积的腹腔内或四肢部、肾部或背部、腹部等的皮下，通过解剖埋入 基材1，将伤口缝合。对于移植对象，可以是自体移植、同种移植、异种移植中的任 一种，但从避开排斥反应的角度考虑，优选自体移植或同种移植。此外，异种移植时， 为了避免排斥反应，优选进行公知的脱细胞处理等免疫原除去处理。

此外，将带瓣人工血管形成用基材1放置在生物组织材料存在的环境下时，只要 准备好各种培养条件、在清洁的环境下按照公知的方法进行细胞培养即可。

<取出工序>

在规定时间的设置工序中放置后，进行将带瓣人工血管形成用基材1从生物组织 材料存在的环境下取出的取出工序。在从生物组织材料存在的环境下取出的带瓣人工 血管形成用基材1中，整体被生物组织构成的膜所覆盖的组织体2由成纤维细胞和胶 原蛋白等细胞外基质构成，组织体2粘连在带瓣人工血管形成用基材1的外周表面上， 但未侵入基材1的内侧。

<分离工序>

在分离工序中，除去一端侧的生物组织，从锁定孔28中拔出插入体29，解除被 锁定部27锁定的状态。再除去另一端侧的生物组织后，握住轴座26，从第1柱状体5 及第2柱状体7的贯通轴24上拔出轴部25。将第1柱状体5及第2柱状体7从膨出 体10中在轴方向的上下拆解，并分别将它们从组织体2内腔的上下端拔出。

接着，拔出3个膨出体10。膨出体10为容纳在瓣叶形成部22和壶腹8间的袋 (pocket)中的状态。将该膨出体10向下游侧拔出，这样可生产由生物组织构成的带 瓣人工血管。剥离后的组织体2的内表面由于与基材1表面接触，因而平滑。

如图13～图15所示，带瓣人工血管3由于膨出体10外周面的壶腹形成面20而 形成有向半径外方向瘤状鼓出的壶腹8。而且，在壶腹8内部，在上游侧部分形成有 袋(pocket)状结构，因而，该袋片成为瓣叶9。3片瓣叶9膨胀、其下游侧(开放侧) 端部相互靠近的状态为瓣关闭状态(图15的双点划线部分)，3片瓣叶9收缩、其下 游侧端部相互分离、靠近壶腹8壁面的状态为瓣全开的状态(图15的实线部分)。

如上面所说明的，人工血管形成用基材1和组织体2的分离可通过将第1柱状体 5及第2柱状体7从膨出体10中上下拆解，从组织体2的内腔中取出后，将多个膨出 体10从内腔中取出而简便地进行。由于可通过拆解取出，因而可以不损伤组织体2 而进行。此外，形成的带瓣人工血管3可在瓣叶形成部22形成一个完好的瓣叶9，因 而，不需要进行切割操作就可形成瓣叶9。

〔第2实施方式〕

如图16所示，在本实施方式中，在膨出体主体17上形成在半径方向上贯穿的侵 入孔23，以在更短时间内形成具有厚度的瓣叶9。侵入孔23使膨出体主体17的半径 方向外侧面和瓣叶形成部22连通，因此，组织体2除了从膨出体主体17的下边缘(上 游侧边缘)和第1柱状体5间的间隙22外，还从侵入孔23侵入瓣叶形成部22侧。

侵入孔23的数量可以是单个，但若形成多个，则可使组织体2容易侵入瓣叶形 成部22，因而优选。另外，设置有侵入孔23的情况下，在从形成在基材1表面的组 织体2中拔出膨出体10时，有必要在侵入孔23的至少单侧切断组织体2。侵入孔23 的口径优选为0.5～1.0mm。这是由于若小于0.5mm，则细胞不易侵入，而若大于1.0mm， 则不易切断组织体2。

〔第3实施方式〕

在本实施方式中，不在第1柱状体5及第2柱状体7的各中心部分形成贯穿孔13， 而是如图17所示，在第1柱状体5及第2柱状体7的偏离中心的位置形成贯穿孔13。

此外，使突出部5a从第1柱状体5(或第2柱状体7)上突出，在第2柱状体7 (或第1柱状体5)上设置凹陷部7a。将突出部5a插入凹陷部7a，使其嵌合，这样， 可以防止向与第1柱状体5及第2柱状体7的轴相垂直的方向偏移。

固定手段12的贯通轴24可由轴部25和将轴部25两端固定的锁定部构成。锁定 部由在轴部25两端形成的阳螺纹和螺母27a构成。将轴部25插入第1柱状体5及第 2柱状体7的贯穿孔13后，从轴部25两端通过螺母27a上紧，由此可将第1柱状体5、 膨出体10及第2柱状体7一体化地固定在2个螺母27之间。

〔第4实施方式〕

如图18所示，在本实施方式中，固定手段12由刻设在贯通轴24轴部25外周上 的阳螺纹和在第1柱状体5及/或第2柱状体7的贯穿孔13的周面上形成的阴螺纹构 成。采用这样的结构，不需要上述锁定部27，可以减少部件件数。即，在第2柱状体 7的贯穿孔13的部分或全部周面上设置阴螺纹，从未形成阴螺纹的第1柱状体5侧将 轴部25插入贯穿孔13，在第2柱状体7的贯穿孔13中进行螺纹固定，就可以通过轴 座26和第2柱状体7夹紧并固定第1柱状体5及膨出体10。另外，也可不是在第2 柱状体7上、而是在第1柱状体5上设置阴螺纹的结构，还可以是在第1柱状体5及 第2柱状体7两方上设置阴螺纹的结构。

〔第5实施方式〕

如图19所示，在本实施方式中，固定手段12具有形成在第2柱状体7上的阳螺 纹和形成在第1柱状体5上、与阳螺纹作螺纹配合的阴螺纹。将第2柱状体7的阳螺 纹拧合在第1柱状体5的阴螺纹上，可以一体化地固定第1柱状体5、第2柱状体7 及膨出体10。另外，也可以是将阳螺纹设置在第1柱状体5上、将阴螺纹设置在第2 柱状体7上的结构。

〔第6实施方式〕

如图20所示，在本实施方式中，在第1柱状体5(或第2柱状体7)上设置磁体 12a，在第2柱状体7(或第1柱状体5)上设置受磁体12b。由于磁体12a和受磁体 12b吸附，可一体化地固定第1柱状体5、第2柱状体7及膨出体10。磁体12a及受 磁体12b也可分别设置在第1柱状体5及第2柱状体7的端面，但若将磁体12a设置 在从第1柱状体5(或第2柱状体7)上突出的突部5b上，将受磁体12b设置在形成 在第2柱状体7(或第1柱状体5)上的嵌合凹部7b的底上，则可将第1柱状体5的 突部5b插入第2柱状体7的嵌合凹部7b，使其固定更加坚固。

〔第7实施方式〕

如图21所示，在本实施方式中，固定手段12具有配置在第1柱状体5(或第2 柱状体7)上、尖端弯折的卡合爪5c和在第2柱状体7(或第1柱状体5)上形成的 卡合孔7c。卡合孔7具有止动结构7d，将第1柱状体5的卡合爪5c插入第2柱状体 7的卡合孔7c后，使第1柱状体5在轴周围从X向Y方向旋转90度，这样，卡合爪 5c尖端的弯折部分就勾在卡合孔7c的止动结构7d上。通过这种结构，可将第1柱状 体5卡离自如地卡合在第2柱状体7上。另外，也可将卡合孔设置在第1柱状体5上， 将卡合爪设置在第2柱状体7上。

此外，具有设置在第1柱状体5及第2柱状体7内部的容纳试剂用的空洞部32、 使空洞部32的开口开闭自如的盖子33和从空洞部32向半径外方向延伸、向各柱状体 5、7的外表面开口的浸出路34。从空洞部32的开口装入试剂后，在盖上盖子33的状 态下将带瓣人工血管形成用基材1放置在生物组织材料存在的环境下，可使空洞部32 内的试剂通过浸出路34浸出到基材1外部。浸出路34的口径优选在0.5mm以下。若 在0.5mm以下，则细胞不易侵入浸出路34。

作为试剂的种类，可以是促进组织体2形成的试剂，例如可以是内皮细胞增殖促 进剂(血管新生因子HFG、VEGF、bFGF等)，但并不局限于此。

〔第8实施方式〕

如图22所示，在本实施方式中，设置有连接在1个或多个膨出体主体17外表面 的第3柱状体30。第3柱状体30宜可装卸地设置在膨出体主体17外表面。例如，在 形成在膨出体主体17上的孔上切刻阴螺纹，在第3柱状体30的前端形成阳螺纹，由 此通过螺纹固定设置成可装卸即可。将第3柱状体30设置在膨出体主体17外表面， 这样，第3柱状体30的外周面就成为从壶腹8分支出来的血管内腔的形成面。

〔第9实施方式〕

如图23所示，在本实施方式中，不将凹部15a、15b设置在第1柱状体5和第2 柱状体7上，而只设置在第2状体7上，并将卡固手段11移到第1柱状体5一侧。膨 出体主体17在周方向上将第1柱状体5和第2柱状体7的边界覆盖，从而将第1柱状 体5及第2柱状体7的间隙全部遮盖起来。瓣叶形成部22形成在第1柱状体5及第2 柱状体7与膨出体主体17之间。另外，也可将凹部15a、15b仅设置在第1柱状体5 上。

〔第10实施方式〕

如图24～图26所示，在本实施方式中，在带瓣人工血管形成用基材1上设置有 将在该基材主体1a周围形成的组织体2的图像传送到前述环境外部的生物组织形成观 察装置35。

基材主体1a与第1实施方式中的带瓣人工血管形成用基材1的结构基本相同， 具有：形成人工血管3上游侧管状部4的第1柱状体5；形成人工血管3下游侧管状 部6的第2柱状体7；用于形成壶腹8及瓣叶9的多个膨出体10；将膨出体10装卸自 如地卡固在第1柱状体5及第2柱状体7上的卡固手段11；将第1柱状体5、第2柱 状体7及膨出体10固定为一体的固定手段12。

生物组织形成观察装置35具有对在基材主体1a周围形成的组织体2进行摄影的 摄影手段36和将摄影手段36拍摄到的视频、照片等图像传送到前述环境外部的传送 手段37，埋设在由可透视的透光性的例如硅树脂形成的第1柱状体5的端部。这样， 可以为侵入瓣叶形成部22而形成的组织体2进行摄影和确认，还可对在更易形成组织 体2的壶腹形成面20上形成组织体2的情况进行判断。

如图25所示，生物组织形成观察装置35可以使用与作为例如众所周知的胶囊内 视镜而使用的装置同样的装置，通过利用磁力的、来自前述环境外部的开/关操作实现 可间歇式使用。这样，例如可以抑制电池的消耗，从而可以在直到生物组织体2充分 形成为止的长时间内进行观察。

该生物组织形成观察装置35包括：具有凸镜38、LED39及高分辨率CCD40、用 于拍摄组织体2的摄影手段36；可从外部操作的磁力开关41；供给电力的小型电池 42；具有无线传送装置43及无线天线44的传送手段37，它们装入容器45中。容器 45的前部设有由透明材料构成的窗部46，摄影手段36通过其LED39将例如可见光照 射到组织体2上，从而可从容器45内部拍摄组织体2。摄影手段36所拍摄的图像被 信号化，通过传送手段37传送到外部，外部接收到该信号后，即可在外部进行图像观 察。

第1柱状体5形成为硅树脂制成的圆柱状，第2柱状体7形成为丙烯酸树脂制成 的圆柱状，它们各自的外径为20mm，全长约为30mm。此外，在第1柱状体5下游 侧的端面中心部上形成直径10mm左右的贯通轴47，插入在第2柱状体7的中心部分 形成的直径10mm左右的贯穿孔48。

在第1柱状体5的贯通轴47的基端部上外嵌有用于卡固膨出体10的卡固环49， 在该卡固环49及第2柱状体7的各自的匹对面侧的端面上形成有多个凹向轴方向的凹 部50a、50b。凹部50a、50b根据瓣叶9的数目而各形成3个，形成在第1柱状体5 及第2柱状体7之间的对应的位置上。此外，凹部50a、50b的半径内方向侧具有宽幅 形成的卡固槽51。

膨出体10具有与第1实施方式相同的结构，由膨出体主体17和从膨出体主体17 向半径方向内侧突出的卡固部18构成，卡固部18卡固在卡固环49的凹部50a和第2 柱状体7的凹部50b重合的部分。

固定手段12具有：第1柱状体5的上述贯通轴47；第2柱状体7的上述贯穿孔 48；拧合在插入贯穿孔48的贯通轴47的前端，将膨出体10的卡固部18、第1柱状 体5、卡固环49及第2柱状体7固定为一体的螺母52。

接着，对使用上述带瓣人工血管形成用基材1生产带瓣人工血管3的方法进行说 明。

该生产方法具有与第1实施方式的方法基本相同的构成，但在其设置工序中，一 面在带瓣人工血管形成用基材1周围形成膜状组织体2，一面通过生物组织形成观察 装置35对组织体2的形成状态进行观察，判断是否可进入“取出工序”。此时，从前 述环境外部对生物组织形成观察装置35进行开/关操作，间歇性地观察生物组织2的 形成状态。

如图27所示，生物组织形成观察装置35拍摄的图像显示了从第1柱状体5内部、 通过其可透视材料所见到的膨出体10的内侧面(瓣叶形成部22)。刚设置带瓣人工血 管形成用基材1时，瓣叶形成部22中存在空洞。随后，组织体2慢慢侵入瓣叶形成部 22的空洞，不久就在瓣叶形成部22形成瓣叶9。在组织体22充分侵入瓣叶形成部22、 形成瓣叶9的状态下，在容易形成组织体2的壶腹形成面上也形成了组织体2。

〔第11实施方式〕

如图29～图31所示，本实施方式具有与第1实施方式基本相同的构成，但与第1 柱状体5及第1柱状体7的外表面在半径外方向上有间隔地并设有辅助结构体53。

如图29所示，辅助结构体53具有第1辅助结构体54和第2辅助结构体55，各 辅助结构体53彼此相向，可装卸自如地设置在第1柱状体5及第2柱状体7的外端侧。 各辅助结构体53用硅树脂制成。各辅助结构体53由配置在第1柱状体5及第2柱状 体7周围的辅助柱材56和支持辅助柱材56端部的支持体57构成，通过连接手段58 装卸自如地连接在第1柱状体5及第2柱状体7上。

支持体57形成为比第1柱状体5及第2柱状体7更大直径的近似圆柱状。在第1 辅助结构体54的支持体57的内壁面上沿轴方向直立地设置有棒状贯通轴59。此外， 在第2辅助结构体55的支持体57的中心，沿轴方向形成有支持体贯穿孔60。在第2 辅助结构体55的支持体57上沿半径方向形成有卡固孔61，支持体贯穿孔60和外部 通过卡固孔61连通起来。

辅助柱材56形成为棒状，在与第1柱状体5及第2柱状体7的外表面在半径方 向上保持间隔的状态下，一端被固定在支持体57上，与第1柱状体5及第2柱状体7 的轴方向平行延伸。辅助主材56例如与第1柱状体5及第2柱状体7的外表面间隔约 0.5～1.0mm，其粗细例如为0.5～2.0mm，优选0.8～1.2mm左右。此外，辅助柱材56 在第1柱状体5及第2柱状体7的圆周方向上设置有多个，其前端延伸到膨出体主体 17的边缘，覆盖第1柱状体5及第2柱状体7的外周面。各辅助柱材56间隔设置， 使填埋第1柱状体5及第2柱状体7与辅助柱材56之间的组织体2从其间隙流入。

连接手段58由一方支持体57的贯通轴59、第1柱状体5及第2柱状体7的贯穿 孔13和另一方支持体57的支持体贯穿孔60构成，一面连接辅助结构体53，一面将 第1柱状体5、第2柱状体7及膨出体10固定为一体。另外，辅助结构体53可在轴 方向上搭卸自如地连接在第1柱状体5及第2柱状体7上。

贯通轴59由丙烯酸树脂制成，与第1柱状体5及第2柱状体7的贯穿孔13及支 持体57的支持体贯穿孔60互补地形成，通过锁定部62，可锁定在贯穿贯穿孔13及 支持体贯穿孔60的状态。锁定部62由形成在贯通轴59前端侧的锁定孔63、第2柱 状体7的卡固孔61和可贯穿锁定孔63及卡固孔61的插入体64构成。

将贯通轴59通入贯穿孔13及支持体贯穿孔60，并将插入体64插入卡固孔61及 锁定孔63，这样，第1柱状体5、第2柱状体7及膨出体89被插入体64及支持体57 夹持，形成一体，并且，辅助结构体53与它们连接。由于将第1柱状体5、第2柱状 体7及膨出体10完全固定，因而可以阻止在各自的匹对面和贯穿孔13内形成组织体 2。

接着，就带瓣人工血管3的生产方法中的分离工序进行说明。首先，除去包覆带 瓣人工血管形成用基材1两端部的组织体2，从锁定孔63及卡固孔61拔出插入体64， 将第2辅助结构体55从贯通轴59拔出，将第1辅助结构体54的贯通轴59从第1柱 状体5及第2柱状体7拔出。此时，为了不破坏组织体2，将第1辅助结构体54及第 2辅助结构体55原样沿轴方向拔出。

然后，将第1柱状体5及第2柱状体7从膨出体10中沿轴方向拆解，并分别从 组织体2内腔拔出，再将3个膨出体10向下游侧拔出。这样，可以形成辅助结构体 53内外的内层组织体2a和外层组织体2b为一体的、具有厚度的带瓣人工血管3。

〔第12实施方式〕

本实施方式具有与第12实施方式基本相同的构成，但如图32～图35所示，相对 于第1柱状体5及第2柱状体7的半径方向，以2层结构设置辅助柱材56，辅助柱材 56为具有内侧层56a和外侧层56b的2层结构。另外，也可将辅助柱材56设置为3 层以上的结构。这样，通过将辅助柱材56设置为多层，可以将内层组织体2a、外层 组织体2b及中层组织体2c一体化，更加增加组织体2的厚度。

符号说明

1   带瓣人工血管形成用基材

2   组织体

3   带瓣人工血管

4   上游侧管状部

5   第1柱状体

6   下游侧管状部

7   第2柱状体

8   壶腹

9   瓣叶

10  膨出体

11  卡固手段

12  固定手段

13  贯穿孔

15a、15b  凹部

17    膨出体主体

18    卡固部

20    壶腹形成面

22    瓣叶形成部

23    侵入孔

24    贯通轴

30    第3柱状体

35    生物组织形成观察装置

36    摄影手段

37    传送手段

47    贯通轴

48    贯穿孔

49    卡固环

50a、50b  凹部

52    螺母

2a    内层组织

2b    外层组织

2c    中层组织

53    辅助结构体

58    连接手段

54    第1辅助结构体

55    第2辅助结构体

56    辅助柱材

57    支持体

59    贯通轴

60    支持体贯穿孔

62    锁定部

63    锁定孔

64    插入孔