支架材料的制作方法

专利名称：：支架材料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及细胞增殖所使用的支架材料。本发明涉及包括纤维集合体、适于修复材料或细胞培养基材的支架材料。
背景技术：
：近年来，作为严重损伤的生物组织的治疗方法，活跃地进行利用细胞的分化、增殖能力在原本生物组织上再次构建的再生医疗研究。当生物体内细胞分化、增殖时，细胞外基质作为支架发挥功能，进行组织的构建。但是，当组织严重地损伤时，在细胞本身产生基质之前有必要用人工和天然材料补充。即，支架材料(修复材料)是在组织构建方面产生最佳环境的重要因素。作为该支架材料所要求的特性，可以举出1)生物吸收性、2)细胞黏附性、3)多孔性、4)力学强度等。为了创造满足这些特性的材料，之前研究了合成高分子(多醇酸、聚乳酸、聚己内酯等)、天然高分子(胶原、明胶、弹性硬蛋白、透明质酸、藻酸、脱乙酰壳多糖等)、无机材料(羟基磷灰石、p—磷酸三鈣)、它们的复合物等。如上所述，作为支架材料(修复材料)所要求的重要特性之一为多孔性。这在向使组织再生所必需细胞补充充分氧和营养、迅速地排出二氧化碳或老弃物的意义上很重要。因此，为了达成支架材料的多孔性，提出了冷冻干燥法、相分离法、发泡法等。通过冷冻干燥法或相分离法获得的结构体的孔形状为鳞片状，细胞难以侵入，具有作为支架材料不充分的课题。另外，通过发泡法获得的结构体也由于孔单独地存在，因此也具有细胞难以侵入的课题。另外，还报告了作为由热塑性聚合物构成的纤维的集合体、平均纤维径为0.120i!m、且该纤维的任意横截面为异形、平均表观密度为10~95kg/cnr^的无纺布(专利文献1)。但是，作为支架材料需要进一步的厚度和强度。另外，还提出了在制备含有蔗糖等水溶性物质的聚氨酯聚合物后，在水浴中溶解所含的水溶性物质形成孔结构的软骨塞(专利文献2)。但是，通过该方法形成的孔并非连续孔，细胞增殖有限。另外，提出了通过静电纺丝法制造纳米纤维平面状地堆积的支架材料，使用其培养细胞(非专利文献1)。该方法由于将纤维捕获在平面状的捕获电极上，因此纤维堆积至一定厚度以上时，电极被堆积物覆盖，具有难以维持一定的电位差、纤维的堆积物密度在堆积方向上变化的缺点。另外，堆积物在垂直于堆积方向的面方向上也会发生堆积密度不均。因此，使用该堆积物作为细胞增殖的支架材料时，有必要的是使堆积密度均匀、改良机械强度。(专利文献1)WO2004/88024号公报(专利文献2)特表2004-520855号公报(非专利文献1)Pubilishedonline25March2002inWileyInterScience(www.Interscience.wiley.com)
发明内容本发明的目的在于提供纤维高密度地集合的适于细胞增殖的支架材料。本发明的目的还在于提供机械强度优异的用于细胞增殖的支架材料。本发明的目的还在于提供能够使细胞良好地增殖的支架材料。本发明的目的还在于提供该支架材料的制造方法。本发明的目的还在于提供使用该支架材料的细胞增殖方法。另外，本发明的目的在于提供使使用该支架材料的生物组织再生的方法。本发明人发现当用静电纺丝法制造纤维、使所得纤维堆积在旋转的巻轴上时，可以获得在堆积方向上具有均匀堆积密度的纤维堆积物。另外发现当将纤维堆积在旋转的巻轴上时，可以获得即便相对于平行于巻轴的平面也均匀的纤维堆积物。而且发现当将纤维巻绕在旋转轴时，在纤维上施加一定张力，可以获得高密度的纤维堆积物。另外发现所得纤维堆积物作为细胞增殖的支架材料具有适度的强度、纤维密度。本发明根据这些发现而完成。即，本发明为包括纤维的集合体、具有由2个底面和侧面构成的3维结构、(1)纤维在面方向上取向、(2)纤维的直径为0.05~50^im、(3)纤维主要由生物配伍聚合物构成、(4)表观密度为95~350kg/m3的支架材料。另外，本发明为包括以下工序的支架材料的制造方法(1)从喷嘴向在电极间形成的静电场中喷出含有生物配伍聚合物的纺丝原液，形成纤维、(2)将所得纤维以巻轴为中心巻绕，形成纤维在平行于巻轴的面的方向上取向的巻形物(roll)、(3)由所得巻形物切出3维结构体。本发明包含使用该支架材料使细胞分裂增殖的方法。另外还包含将该支架材料埋入损伤的患部、使生物组织再生的方法。图1为静电纺丝法中所用装置的一例。图2为静电纺丝法中所用装置的一例。图3为防静电法中所用装置的一例。图4为防静电法所用装置的一例。图5为本发明的制造方法中切出支架材料的方法之一例。图6为实施例2所得支架材料的上底面图像。图7为实施例2所得支架材料的下底面图像。图8为使用实施例2的支架材料的培养第1天的染色图像。图9为使用实施例2的支架材料的培养第12天的染色图像。图10为实施例3所得支架材料的上底面图像。图il为实施例3所得支架材料的下底面图像。图12为实施例3所得支架材料的截面图像之一例。图13为使用实施例3的支架材料的培养第1天的染色图像。图14为使用实施例3的支架材料的培养第12天的染色图像。符号说明1.喷嘴2.纺丝原液3.纺丝原液保持槽4.正电^L5.负电才及6.高电压产生器7.巻绕装置8.除静电装置9.巻轴方向10.平行于巻轴方向切出的支架材料11.相对于巻绕垂直的方向12.在垂直于巻轴的方向上切出的支架材料具体实施方式以下if细说明本发明。<支架材料〉本发明的支架材料具有由2个底面和侧面构成的3维结构。底面的形状为圆、椭圆、四边形等任意的形状。底面可以是具有凹凸的曲面。2个底面的形状、大小可以不同。底面的面积优选为0.05~8cm2、更优选为0.1~lcm2。侧面可以是连续的曲面、还可以由多个面形成。即，本发明支架材料的形状优选为圆筒体、多棱柱等3维结构。本发明的支架材料具有3维结构、即横方向(x轴)、纵方向(y轴)和高度方向(z轴)的延伸。在这点上，与具有横方向(x轴)和纵方向(y轴)延伸的平面状无纺布不同。本发明的支架材料中，高度方向是指相对于一个底面垂直的方向。支架材料的高度优选为0.5mm以上、更优选为2mm以上。高度的上限并无限定，可以说依赖于作为修复材料使用的部位。高度低于0.5mm时，机械强度低，作为膝关节等负荷高的组织的修复材料不优选。还可以将本发明的支架材料例如埋入生物的损伤部位，用在修复材料表面用于使细胞增殖。支架材料可以对应于所需形状提供。本发明的支架材料包括纤维的集合体。本发明中，在面方向上取向是指纤维的朝向与特定平面基本平行。纤维只要与该特定平面平行，则可以朝向—黄方向、纵方向和斜方向的任何方向。纤维的朝向与图5的10或12所示圆筒体中虚线所示平面基本平行。另外，图5的10或12中所示的点线部可以形成同心圓状的曲面。该平面上的纤维的取向随意。纤维优选如图5的IO所示，在平行于高度方向的方向上取向。或者优选如图5的12所示，纤维在垂直于高度方向的面方向上取向。纤维的直径为0.05~50nm。纤维的直径小于0.05|um时，由于无法7保证支架材料的强度，因此不优选。另外，纤维的直径大于50|iim时，纤维的比表面积小、生着的细胞数减少。纤维的直径优选为0.2~50pm、更优选为0.2~40)iim。纤维的直径例如可以用扫描型电子显微镜(倍率200倍左右)观察支架材料而求得。另外，纤维的任意横截面可以为大致正圆，也可以为异形。纤维的任意横截面为异形时，由于纤维的比面积增大，因此在细胞培养时，可以获得细胞黏附在纤维表面上的充分面积。这里，纤维的任意横截面为异形是指纤维的任意横截面并非大致正圓形状的任何形状，包括纤维表面同样地具有凹部和/或凸部、经粗面化的情况。异形形状优选为选自纤维表面的微细凹部、纤维表面的微细凸部、面的纤维轴方向的凸部和纤维表面微细孔部中的至少l种，它们可以单独地形成、还可以混存多种。这里，上述"微细的凹部"、"微细的凸部"是指纤维表面上形成0.1lpm的凹部或凸部，"微细孑L"是指纤维表面存在具有0.1~lpm直径的细孔。另外，上述条紋状地形成的凹部和/或凸部是指在纤维轴方向上形成0.1~宽度的棱紋形状。支架材料的表观密度为95~350kg/m3、优选为100~300kg/m3、更优选为100~250kg/m3。表观密度低于95kg/m3时，虽然细胞侵入性良好，但机械强度低。超过350kg/m"时，细胞难以侵入，作为支架材料不优选。表观密度可以测定所得集合体的体积(面积x高度)和质量而计算。将支架材料用于移植时，有必要的是耐受移植初期的加重压缩的机械强度。通过使本发明支架材料的纤维取向方向朝向加重压缩方向，可以赋予相对于压缩的形状稳定性。本发明的支架材料的压缩弹性率优选为0.5MPa~5MPa、更优选为1.5MPa~5MPa。本发明的支架材冲牛的多孔度优选为75~90%、更优选为78~88%。多孔度通过从多孔体的容积减去聚合物容积的比例而求得。构成本发明支架材料的纤维主要由生物配伍聚合物构成。优选纤维的重复单元的优选80~100摩尔％、更优选90~100摩尔％包括生物配伍单体来源的重复单元。生物配伍的单体可以举出乙醇酸、乳酸、己内酯、二氧杂环已酮等。另外，还可以是生物配伍聚合物的掺混物。8生物配伍聚合物优选为生物吸收性聚合物。生物吸收性聚合物优选主要由脂肪族聚酯构成。脂肪族聚酯可以举出聚乙醇酸、聚乳酸、聚己内酯、聚二氧杂环已酮、聚三亚甲基碳酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯和它们的共聚物等。其中，作为脂肪族聚酯优选为选自聚乙醇酸、聚乳酸、聚己内酯和它们的共聚物的至少1种。其中，优选乳酸和乙醇酸的共聚物。共聚比优选为前者/后者(摩尔)-20/80-80/20、更优选为40/60~75/25。除了生物吸收性聚合物之外，聚酯、尼龙、聚砜、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚氯乙烯、聚硅氧烷等生物聚合物也可作为构成多孔体的聚合物使用。生物配伍聚合物的固有粘度为0.1~1.4dL/g、优选为0.04~1.3dL/g、更优选为0.6~1.2dL/g(30°C、六氟异丙醇)。另外，本发明支架材料中还可以含有生物配伍聚合物以外的第2成分。该成分优选为选自磷脂类、糖质类、糖脂类、甾类、聚氨基酸类、蛋白质类和聚烯化氧类、FGF(纤维母细胞生长因子)、EGF(上皮生长因子)、PDGF(血小板来源生长因子)、TGF-p(p型转化生长因子)、NGF(神经生长因子)、HGF(肝细胞生长因子)、BMP(骨形成因子)等细胞生长因子中的至少1种。具体地可以举出磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油等磷脂类和/或多聚半乳糖醛酸、肝素、硫酸软骨素、透明硬脂酸、硫酸皮肤素、软骨素、硫酸葡聚糖、硫酸化纤维素、藻酸、葡聚糖、羧曱基壳多糖、半乳甘露聚糖、阿拉伯胶、黄荒胶、结冷胶、硫酸结冷胶、卡拉牙胶、琼脂、黄原胶、可得然胶、普鲁兰多糖、纤维素、淀粉、羧甲基纤维素、曱基纤维素、葡甘露聚糖、壳多糖、壳聚糖、木糖葡聚糖、香菇多糖等糖质类和/或半乳糖脑苷、葡萄糖脑苷脂、红细胞糖苷脂、乳糖神经鞘脂质、三己糖神经鞘氨醇、paragloboside、半乳糖基二酰基甘油、硫代奎诺糖二酰基甘油、磷脂酰肌醇、磷酸多辟醇糖脂等糖脂类和/或胆固醇、胆酸、皂苷、洋地黄毒苷等甾类和/或聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚赖氨酸等聚氨基酸和/或胶原、明胶、纤维粘连蛋白、纤维蛋白、层粘蛋白、酪素、角蛋白、丝胶、凝血酶等蛋白质类和/或聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯丙烯烷基醚、聚氧乙烯山梨聚糖醚等聚烯化氧类等。作为第2成分的优选含量相对于生物配伍聚合物100重量份为0.01~50重量份。<制造方法>本发明的支架材料可以利用第1~第3工序制造。(第1工序)第1工序为所谓的静电纺丝法。第1工序为从喷嘴将含有生物配伍聚合物的纺丝原液喷出至在电极间形成的静电场中，形成纤维的工序。静电场在一对或多个电极间形成。电极可以是金属、无机物或有机物的任一种，只要显示导电性即可。另外，还可以是在绝缘物上具有显示导电性的金属、无机物或有机物薄膜者。可以对任何电极施加高电压。这例如包括使用电压值不同的高电压的电极为2个(例如15kV和10kV)、接地的电极共计3个电极的情况，或者还包括使用超过3根数目电极的情况。优选一个电极为喷嘴、其它电极为捕获电极。电极间的距离依赖于带电量、喷嘴尺寸、纺丝液流量、纺丝液浓度等，优选在10kV左右时为1520cm的距离。所施加的静电电位优选为3100kV、更优选为550kV、进一步优选为5~30kV。纺丝原液含有生物配伍聚合物和溶剂。生物配伍聚合物如上所述。纺丝原液中的生物配伍聚合物的浓度优选为1~30重量％、更优选为2~20重量％。生物配伍聚合物的浓度低于1重量％时，由于浓度过低，因此难以形成纤维，不优选。另外，超过30重量％时，所得纤维的直径变大，不优选。溶剂优选溶解生物配伍聚合物、常压下沸点为20(TC以下、室温下为液体的物质。溶剂例如可以举出二氯曱烷、氯仿、丙酮、曱醇、乙醇、丙醇、异丙醇、甲苯、四氢呋喃、1,1,1,3，3,3-六氟异丙醇、水、1,4-二噁烷、四氯化碳、环己烷、环己酮、N,N-二曱基曱酰胺、乙腈等。其中，生物配伍聚合物特别从脂肪族聚酯的溶解性等出发，特别优选二氯曱烷、氯仿、丙酮。这些溶剂可以单独使用，还可以组合多个溶剂。另夕卜，本发明中，还可以在不损害本发明目的的范围内并用其它溶剂。喷嘴的口径优选为0.6-1.5mm。当将纺丝原液从喷嘴供于静电场中时，还可以使用多个喷嘴提高纤维状物质的生产速度。喷出可以通过利用注射器等具有活塞的注射管挤出纺丝原液而进行。另外，还可以是前端具有细孔(喷嘴)的管。此时，纺丝原液通过静电电位差被牵引，被拉向电极。纤维不仅是蒸馏除去溶剂的状态，还包括仍含有溶剂的状态。10优选在喷嘴和电极之间使用除静电装置。除静电装置是指使离子气接触于纤维、均匀地保持离子平衡，在到达电极之前緩和纤维的带电状态，从而分散在空气中的装置。通过使用该装置，可以增加巻形物的厚度。通过增加巻形物的厚度，可以获得直径大的支架材料。(第2工序)第2工序是将所得纤维以旋转的巻轴为中心巻绕、堆积，获得纤维在平行于巻轴的面上取向的巻形物的工序。以处于喷嘴和捕获电极之间的巻绕装置的巻轴为中心堆积纤维。巻轴的形状可以为圆柱状，还可以为棱柱状。支架材料的平均表观密度由于依赖于巻轴的旋转数，因此通过控制巻轴的旋转数，可以获得具有所需平均表观密度的支架材料。具体地说，在旋转数高时，所得支架材料的平均表观密度高。与此相对，在旋转数低时，所得支架材料的平均表观密度低。巻轴的旋转速度优选为1~1000次/分钟、更优选为5~200次/分钟。所得巻形物基本取向在平行于巻轴的面上。巻形物的形状为圆柱状、纺锤状等任意形状。第2工序后，优选对所得巻形物进行热处理。热处理温度优选为40~90°C。通过进行热处理，可以获得纤维之间热熔融、具有优异压缩强度的支架材料。通过图1~4说明第1和第2工序。图1为使用注射管、图2为使用细管状喷出器的例子。图l中，纺丝原液(2)填充于具有喷嘴(1)的注射管的纺丝原液保持槽(3)。利用高电压发生器(6)向喷嘴(1)施加电压时，在正电极(4)和负电极(5)之间形成静电场。当从喷嘴(1)挤出纺丝原液(2)时，带有电荷的纺丝原液在静电场中向负电极(5)移动，形成纤维。另外，还可以利用图2所示的方法形成纤维。纺丝原液(2)填充于具有喷嘴(1)的细管状喷出器的纺丝原液保持槽(3)。在纺丝原液保持槽(3)内插入正电极(4),利用高电压发生器(6)施加电压时，在与负电极(5)之间形成静电场。当调节喷出器前端的喷嘴(1)和负电极(5)的距离时，从喷嘴(l)中喷出带电荷的纺丝原液，在静电场中向负电极(5)移动，形成纤维。纤维被处于负电极(5)前面的巻绕装置(7)巻绕。ii本发明中，在将纺丝原液(2)拉向负电极(5)的期间，溶剂蒸发，形成纤维。为通常的室温时，在被捕获到巻绕装置(7)之前溶剂完全地蒸发，但在溶剂蒸发不足时也可以在减压条件下拉丝。另外，拉丝的温度依赖于溶剂的蒸发行为或纺丝液的粘度，通常为0~50°C。图3和图4为设置除静电装置(8)的例子。可以在喷嘴(1)和负电极(5)之间设置除静电装置(8)进行纺丝，利用巻绕装置(7)捕获纤维。(第3工序)第3工序为从所得巻形物切出3维结构体的工序。3维结构体例如可以使用圆筒形的穿孔器如图5所示地挖通。图5中，优选平行地挖通3维结构体的高度方向和纤维的取向方向(10)。另外，优选按照3维结构体的高度方向和纤维的取向方向达到垂直而挖通(12)。支架材料(10)与支架材料(12)相比，压缩强度优异。<细胞的分化增殖〉可以使用本发明的支架材料使细胞分化增殖。细胞的分化增殖可以在生物体外、生物体内的任一者中进行。在生物体外可以作为用于分化增殖细胞的培养基材使用。在生物体内可以作为本发明的支架材料的修复材料使用。特别是，可以通过将本发明的支架材料埋入损伤的患部使生物组织再生。或者，还可以将生物体外在本发明支架材料中培养有细胞的物质作为修复材料埋入患部。生物组织例如可以举出软骨组织。实施例实施例中使用的材料、测定方法如下所述。(1)乳酸-乙醇酸共聚物LACTEL(DL乳酸/乙醇酸共聚物、摩尔比=50/50、固有粘度1.05dL/g、30°C、六氟异丙醇、AbsorbabelPolymersInternational-土制)(2)二氯曱烷、乙醇、甲醛和光纯药工业(抹)制(3)大鼠间叶系干细胞大日本住友制药(抹)制(4)MEM(MinimumEssentialMedium)、FBS(胎牛血清)、PBS(磷酸緩冲盐)、抗生素-抗真菌剂(Antibiotic-Antimycotic)、0.05%胰蛋白酶-EDTA溶液Invitrogen制(5)L-抗坏血酸2-磷酸镁盐n水合物(含水量26.7%)、P-磷酸甘油二钠n水合物、地塞米松、TritonX-lOO、甲苯胺蓝；Sigma制(6)PicoGreen(注册商标)dsDNAQuantitiationKit:MolecularProbe制<实施例1>(纺丝原液的调制)将乳酸-乙醇酸共聚物(摩尔比=50/50)溶解在二氯曱烷和乙醇的混合溶剂中，调制15重量％的纺丝原液。(纺丝)使用图4所示的装置，利用静电纺丝法获得包括纤维集合体的圆筒体状巻形物。喷嘴(1)的内径为1.3mm。喷嘴(1)至巻绕装置(7)的距离为20cm、喷嘴(1)至除静电装置(8)的距离为35cm。施加电压为15kV。在喷嘴(1)和负电极(5)之间设置巻绕装置(7)和春日电机(抹)制的除静电装置(8)。在纺丝原液保持槽(3)内插入正电极(4)。巻绕装置(7)的旋转数设定为100rpm。将纺丝原液放入纺丝原液保持槽(3),调整喷嘴(1)和负电极(5)的距离，将纤维从喷嘴(1)中喷出。喷出持续120分钟，用旋转的巻绕装置(7)巻绕纤维，获得圆筒体状的巻形物。将巻形物放入恒温器内，在8(TC下保持10分钟，进行热处理。(切出)以图5所示要领，使用活检环钻(力447夕'只卜卩一X(抹)制)从所得巻形物切出图5中10所示的直径5mmx高5mm的圆筒状支架材料。(特性评价)利用以下的方法测定所得支架材料的特性。结果示于表1。(1)纤维的直径纤维的直径为^吏用凄t字显樣i镜(4朱式会岸土KEYENCEVHXDIGITALMICROSCOPE)或扫描型电子显微镜(日本电子制、倍率200倍)进行目一见观察。电子显微镜，见察中，每个碎见野选择任意10根进行测定，对于5个视野实施该操作，计算共计50根的平均值。测定对象物中除了纤维形成过程中产生的块状异物、纤维之间熔融成为束状者。(2)支架材料的表观密度利用下式计算支架材料的表观密度。13(p:多孔体的表观密度、m:质量、i直径、h:高度)(3)支架材料的多孔度支架材料的多孔度利用下述式计算。(s:支架材料的多孔度、p:多孔体的表观密度、po:聚合物的固有密度)(4)压缩强度压缩强度对于图5(IO)相应的支架材料而言，根据JISK7220测定。即，对于纤维在平行于圓筒体高度方向的方向上取向的支架材料进行测定。将试验片放置在材料试验机的加压面之间，确认使试验片的中心线与加压面的中心线一致、且试—验片的上面和下面与加压面平^亍。以试一验速度10mm/mm的一定速度对试-验片施加荷重，进行测定直至达到压缩限度。<实施例2〉(纺丝原液的调制)与实施例1同样使用乳酸-乙醇酸共聚物进行调制，使得达到10重量％。(纺丝)除了4吏喷出时间为90分钟、在7(TC下进^f亍热处理IO分钟以外，通过与实施例1相同的方法获得包括纤维集合体的圆筒体状的巻形物。(切出)利用与实施例1相同的方法，从所得巻形物切出对应于图5的10的直径5mmx高度5mm圆筒状支架材料。将平行于对应图5的10的支架材料底面的截面的显微镜照片(倍率15倍)示于图6(上底面)和图7(下底面)。可知纤维层状地堆积。(特性评价)利用与实施例1同样的方法测定特性。将结果示于表1。(支架材料的生物学评价)(细胞的调制)利用以下的方法进行支架材料的生物学评价。使用含有15。/。FBS和1%抗生素-抗真菌剂的MEM在37°C、5%C02下培养大鼠间叶系干细胞，传代3代。(细胞接种、培养)在所得支架材料上接种调制的大鼠间叶系干细胞，达到6.0x106个/cm3,4吏用添加有15%FBS和1%抗生素-抗真菌剂、lOiaM地塞米;NK50pML-抗坏血酸2-》粦酸4美盐n水合物、10mM(3-;岸酸甘油二钠n水合物的MEM在37。C、5。/。C02下培养12天。培养基更换每周进行3次。(评价)在培养第1天、第6天、第12天取出支架材料，用以下的方法进行DNA量的测定和组织学评价。(1)DNA量DNA量根据PicoGreen(注册商标)dsDNAQuantitiationKit的测定手册进行。测定试样为用0.2。/。Triton-X100重复进行3次冷冻-溶解后，进行超声波粉碎，获得细胞悬浊液，由其调制提取液。在96孔板中放入100^1的进行过酶处理的测定试样，加入用TE(pH7.5)稀释200倍的PicoGreen(注册商标)dsDNAQuantitiationReagent,在激发光485nm、荧光535nm的波长进行荧光的测定。,人标准DNA溶液的值制作标准曲线，以其为基础计算测定试样的DNA量。结果示于表2。DNA量与增殖的细胞数成比例。(2)组织学评价组织学评价首先在采样时将支架材料浸渍于10%甲醛中。在染色前用蒸馏水洗涤支架材料，在100%乙醇中浸渍1小时共计2次、在90%乙醇中浸渍l小时、在70%乙醇中浸渍1小时，一边阶l殳地稀释一边进行洗涤。将其浸渍于蒸馏水15分钟进行洗涤后，浸渍在0.4%甲笨胺蓝水溶液1分钟。之后进行1分钟的流水洗涤，洗脱多余的染色液，使用凄丈字显微4竟以45(M咅，见察。(3)结果将DNA量的测定结果示于表2。另外将培养第l天、第12天的支架材料的染色照片分别示于图8和图9中。培养第12天的支架材料与15第l天比，染色浓度高，另外染色范围达到支架材料的深部，良好地产生细胞的增殖和软骨基质。<实施例3〉(支架材料的制造)重复与实施例2同样的才喿作，获得对应于图5的12的直径5mmx高度5mm的圓筒状支架材料。将测定其特性的结果示于表1。将垂直于对应图5的12的支架材料底面的截面的显微镜照片(倍率200倍)示于图10。纤维在面方向上取向。另外，将平行于对应图5的(12)的支架材料底面的截面的显微镜照片(倍率15倍)示于图11(上底面)和图12(下底面)。可知纤维如网孔样致密地堆积。(生物学评价)使用所得的支架材料，利用与实施例2同样的方法培养细胞、测定DNA量。将其结果示于表2。将培养第1天、第12天的支架材料的染色照片分別示于图13和图14中。与实施例2同样，培养第12天的支架材料与第l天比，染色浓度高，另外染色范围从支架材料的表面扩展到深部，产生了良好的细胞增殖和基质。表1纺丝条件纤维的直径(,)表观密度(kg/m3)多孔度(%)压缩强度旋转数(rpm)"时间(分钟)压缩弹性率(MPa)10%位移应力(MPa)实施例110012022083.52.610.99实施例2100卯4.621483.74.580.12实施例3100907.822482.01.340.01*1:巻绕装置的旋转数(rpm)16表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>发明效果本发明的支架材料的机械强度优异、能够承受移植初期的加重压缩。因此，可以用于软骨损伤部位等需要机械特性的部位。本发明的支架材料由于由生物配伍聚合物构成，因此不会对生物造成不良影响。本发明的支架材料具有一定的纤维密度，细胞能够容易地侵入，且能够迅速地进行氧和营养的补充、二氧化碳或老废物的排出。因此能够良好地4吏细胞增殖。另外，通过本发明的制造方法，可以利用简单的方法制造该支架材料。通过本发明的制造方法，由于将利用静电纺丝法获得的纤维堆积在旋转的巻轴上，因此可以获得在堆积方向上具有均匀纤维密度的纤维堆且，通过将纤维巻绕至旋转的巻轴，可以在纤维丄施加一定的张力，获得高密度的纤维堆积物。通过本发明的细胞增殖方法，可以良好地^l吏细胞增殖。另外，通过本发明的生物组织的再生方法可以良好地使损伤的生物组织再生。产业实用性本发明的支架材料作为再生医疗领域中的细胞培养基材有用。另外，本发明的支架材料作为修复材料优选，其中作为软骨损伤部位等机械特性重要的部分的修复材料有用。权利要求1.一种支架材料，其为包括纤维的集合体、具有由2个底面和侧面构成的3维结构，(1)纤维在面方向上取向、(2)纤维的直径为0.05～50μm、(3)纤维主要由生物配伍聚合物构成、(4)表观密度为95～350kg/m3。2.权利要求1所述的支架材料，其中，纤维在平行于高度方向的面方向上取向。3.权利要求1所述的支架材料，其中，纤维在垂直于高度方向的面方向上取向。4.权利要求1所述的支架材料，其中，纤维的直径为0.2~40pm。5.权利要求1所述的支架材料，其表观密度为100~250kg/m3。6.权利要求1所述的支架材料，其多孔度为75~90%。7.权利要求1所述的支架材料，其高度为0.5mm以上。8.^f又利要求1所述的支架材料，其底面的面积为0.05~8cm2。9.权利要求1所述的支架材料，其为圆筒体或多棱柱。10.权利要求1所述的支架材料，其高度方向的压缩弹性率为0.5~5MPa。11.权利要求1所述的支架材料，其中生物配伍聚合物为生物吸收性。12.权利要求1所述的支架材料，其中生物配伍聚合物为脂肪族聚酯。13.权利要求1所述的支架材料，其中脂肪族聚酯为选自聚乙醇酸、聚乳酸、聚己内酯和它们的共聚物的至少1种。14.权利要求1所述的支架材料，其为修复材料或细胞培养基材。15.权利要求112任一项所述支架材料的制造方法，其包括以下工序(1)从喷嘴向在电极间形成的静电场中喷出含有生物配伍聚合物的纺丝原液，形成纤维、(2)将所得纤维以巻轴为中心巻绕，形成纤维在平行于巻轴的面的方向上取向的巻形物、(3)由所得巻形物切出3维结构体。16.权利要求14所述的制造方法，其使用除静电装置形成纤维。17.使用权利要求1所述支架材料使细胞分化增殖的方法。18.将权利要求1所述的支架材料埋入损伤的患部使生物组织再生的方法。全文摘要本发明的目的在于提供机械强度、细胞增殖性优异，适合作为细胞培养基材或修复材料的支架材料。本发明为一种支架材料，其为包括纤维的集合体、具有由2个底面和侧面构成的3维结构，(1)纤维在面方向上取向、(2)纤维的直径为0.05～50μm、(3)纤维主要由生物配伍聚合物构成、(4)表观密度为95～350kg/m³的用于细胞增殖的支架材料。文档编号D04H3/07GK101443053SQ20078001646公开日2009年5月27日申请日期2007年3月5日优先权日2006年3月6日发明者中山三由纪,兼子博章,北园英一,福富千秋,茅岛美佳申请人:帝人株式会社