特許 7395796 ゲルファイバ製造装置及び製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-01

(45)【発行日】2023-12-11

(54)【発明の名称】ゲルファイバ製造装置及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   D01D 5/06 20060101AFI20231204BHJP

【ＦＩ】

D01D5/06 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023542937

(86)(22)【出願日】2023-06-28

(86)【国際出願番号】 JP2023023968

【審査請求日】2023-07-14

(31)【優先権主張番号】P 2022104391

(32)【優先日】2022-06-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000181147

【氏名又は名称】持田製薬株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古迫 正司

(72)【発明者】

【氏名】鳴海 智裕

【審査官】印出 亮太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０３５４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－０７３９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／２６２４６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／０６６３０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０１４７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０２１４９８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｄ０１Ｄ １／００ － １３／０２

Ｄ０１Ｆ １／００ － １３／０４

Ｄ１２Ｍ １／００ － ３／１０

Ｄ１２Ｎ １／００ － １５／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コア液を含有する本液を吐出する第１吐出部と、
前記第１吐出部の径方向外方を包囲するように設けられ、前記コア液を硬化させるシース液を吐出する第２吐出部と、
前記シース液に対して一定圧力と前記一定圧力より高い圧力である高圧力とを交互に加えて、前記シース液を前記第２吐出部に供給するシース液供給部と、を備え、
前記高圧力が加えられた前記シース液によって、前記本液から生成したゲルファイバが切断される、
ゲルファイバ製造装置。

【請求項2】

前記シース液供給部は、前記高圧力をパルス状の波形で前記シース液に加える、
請求項１に記載のゲルファイバ製造装置。

【請求項3】

前記第１吐出部に対して前記本液を一定の圧力で供給する本液供給部をさらに備える、
請求項１または２に記載のゲルファイバ製造装置。

【請求項4】

前記コア液が含有する組成と、前記シース液が含有する組成の組合せは、
アルギン酸および／または化学修飾されたアルギン酸と、多価金属イオン、
フィブリンモノマーおよび／または化学修飾されたフィブリンモノマーと、カルシウムイオン、
コラーゲンおよび／または化学修飾されたコラーゲンと、温水、
カラギーナンおよび／または化学修飾されたカラギーナンと、カルシウムまたはカリウムイオン、
アクリル酸系合成ゲルと、ナトリウムイオン、
キトサン塩および／または化学修飾されたキトサン塩と、アルカリ溶液、
のいずれかである、請求項１または２に記載のゲルファイバ製造装置。

【請求項5】

前記組合わせにおける前記コア液は、
アルギン酸および／または化学修飾されたアルギン酸、
フィブリンモノマーおよび／または化学修飾されたフィブリンモノマー、
コラーゲンおよび／または化学修飾されたコラーゲン、
カラギーナンおよび／または化学修飾されたカラギーナン、
アクリル酸系合成ゲル、
キトサン塩および／または化学修飾されたキトサン塩、
の少なくとも１つをさらに組成として含む、請求項４に記載のゲルファイバ製造装置。

【請求項6】

前記第１吐出部は、前記本液を吐出する本液ノズルを有し、
前記第２吐出部は、前記本液ノズルの径方向外方を包囲し、前記シース液を吐出するシース液ノズルを有する、
請求項１または２に記載のゲルファイバ製造装置。

【請求項7】

前記本液に、細胞及び／または化合物が含まれる、
請求項１または２に記載のゲルファイバ製造装置。

【請求項8】

コア液を含有する本液を吐出する過程と、
吐出された前記本液の径方向外方を包囲するように、前記コア液を硬化させるシース液を吐出する過程と、
前記シース液に対して一定圧力と前記一定圧力より高い圧力である高圧力とを交互に加える過程と、を含み、
前記高圧力が加えられた前記シース液によって、前記本液から生成したゲルファイバが切断される、
ゲルファイバ製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゲルファイバ製造装置及び製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

細胞などを含有するゲルファイバは、様々な用途で従来用いられている。このようなゲルファイバを製造する方法及び装置に関しても、例えば特許文献１の技術が従来から知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０２０／０６６３０６号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術では、特許文献１のように、流路内のゲル化前駆体に断続的に気体を注入することにより、ゲル化前駆体と気体の交互流を形成し、交互流にゲル化剤を合流させることで、ゲルファイバを製造する方法が開示されている。

【0005】

上記のような従来の切断方法は、弾力性がありかつ柔らかいゲルファイバに応用することはできない。また、ゲルファイバを切断刃で切断する方法や、ゲルファイバを引っ張ることで切断する方法も考えられるが、弾力性がありかつ柔らかいゲルファイバを、きれいに切断することが困難であった。

【0006】

上記のような課題に鑑み、本件では、ゲルファイバをきれいに切断することができる製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、一態様として、コア液を含有する本液を吐出する第１吐出部と、前記第１吐出部の径方向外方を包囲するように設けられ、前記コア液を硬化させるシース液を吐出する第２吐出部と、前記シース液に対して一定圧力と前記一定圧力より高い圧力である高圧力とを交互に加えて、前記シース液を前記第２吐出部に供給するシース液供給部と、を備えるゲルファイバ製造装置を提供する。

【0008】

また、本発明は、一態様としてコア液を含有する本液を吐出する工程と、吐出された前記本液の径方向外方を包囲するように、前記コア液を硬化させるシース液を吐出する工程と、前記シース液に対して一定圧力と前記一定圧力より高い圧力である高圧力とを交互に加える工程と、を含むゲルファイバ製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0009】

上記構成によれば、ゲルファイバをきれいに切断することができる製造装置及び製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態によるゲルファイバ製造装置の構成を模式的に示す図である。

【図2】実施形態によるノズルの断面図を図（ａ）に示し、（ａ）図のＩＩｂ線による断面図を図（ｂ）に示す。

【図3】（ａ）加圧液にポンプが加える圧力の時刻歴、（ｂ）硬化液にポンプが加える圧力の時刻歴、及び（ｃ）シース液に生じる圧力の時刻歴を模式的に示すグラフである。

【図4】生成されたゲルファイバが切断される状況を説明する図である。

【図5】ノズルから吐出されたゲルファイバの保存状態を示す図である。

【図6】変形例によるゲルファイバ製造装置の構成を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下において「Ａ及び／またはＢ」とは、ＡとＢの両方、Ａのみ、Ｂのみ、のいずれかであることを意味する。

【0012】

＜実施形態＞
図１に示されるように、実施形態のゲルファイバ製造装置１は、ゲルファイバを形成するための液体として本液を貯留する本液貯留部１０、吐出部２０、シース液貯留部３０、本液供給部４０、シース液供給部５０、動力部６０、計測部７０、及び、制御部８０を備える。

【0013】

本液貯留部１０は、ゲルファイバの材料となる本液を貯留する槽である。本液とは、別個に形成されたコア液と中心液に対する総称である。本明細書では、コア液と中心液を混合した状態、及び、コア液及び中心液とを分離した状態のいずれにおいても、コア液及び中心液をまとめて本液と称する。実施形態における本液貯留部１０は、コア液と中心液とが混合された状態で、１つの槽を用いて本液を貯留する。

【0014】

コア液はゲルファイバの材料を含む液であり、具体例としては、アルギン酸誘導体を含む液が挙げられる。

【0015】

中心液は、ゲルファイバに含有させる物質を含む液であり、細胞または化合物を含有する。細胞を含む場合の具体例としては、細胞懸濁液を中心液とすることが挙げられる。細胞懸濁液が中心液に用いられた場合、生成されるゲルファイバは、細胞含有ゲルファイバとも称される。

【0016】

中心液に含んでもよい細胞とは、本明細書において特に制限されないが、例えば、抗体（ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、マウス抗体等の各種のモノクローナル抗体又はそれらのバイスペシフィック抗体、低分子化抗体、糖鎖改変抗体等の各種の改変型抗体）産生細胞、生理活性物質（酵素、サイトカイン、ホルモン、血液凝固系因子、ワクチン等）産生細胞、医薬品原料、化学原料、食品原料等として有用な各種の有用物質を産生できる細胞が挙げられる。好ましくは、抗体産生細胞または生理活性物質産生細胞である。

【0017】

また、中心液に含んでもよい化合物とは、本明細書において特に制限されないが、例えば、低分子医薬品、抗体医薬品、核酸医薬品、ペプチド医薬品、中分子医薬品、タンパク性医薬品、または、エキソソームが挙げられる。

【0018】

吐出部２０は、図２に示すように、同軸に配置された２つのノズル２１、２２を有する。ノズル２２は、略円環形の断面を持つ管状の部材であり、本液供給部４０から本液の供給を受け、本液を吐出する機能を有する。詳細に述べると、ノズル２２は、開放された吐出端２２Ａを有し、吐出端２２Ａから本液を吐出することができる。ノズル２２は、吐出端２２Ａに向かって先細りになるように、テーパ状に形成されるが、２つのノズル２１，２２が同軸に配置されていれば、必ずしも２２Ａに向かって先細りになっている必要はない。

【0019】

ノズル２１は、ノズル２２の径方向外方を包囲するように形成された、略円環形の断面を持つ管状または略円筒形状の部材であり、ノズル２２と同軸に配置される（図２（ｂ））。ノズル２１は、シース液供給部５０からシース液の供給を受け、シース液を吐出する機能を有する。詳細に述べると、ノズル２１は、吐出端２２Ａと同じ方向に開放された吐出端２１Ａを有し、吐出端２１Ａからシース液を吐出することができる。シース液の詳細については後述する。

【0020】

シース液貯留部３０は、図１に示すように、２つの液槽３１、３２を備える。液槽３１は、加圧液を貯留する槽であり、液槽３２は、硬化液を貯留する槽である。加圧液は、硬化液に対して圧力を伝達する液である。

【0021】

硬化液及び加圧液は、それぞれ、シース液の一部を構成する液である。詳細は後述するが、硬化液と加圧液は、シース液供給部５０で混合されてシース液を形成する。本明細書では、硬化液と加圧液を混合した状態、及び、硬化液と加圧液とを分離した状態のいずれにおいても、硬化液と加圧液をまとめてシース液と称する。

【0022】

シース液及び硬化液は、コア液（及びコア液を含有する本液）を硬化させる液であり、その成分はコア液の組成によって決定される。なお、本明細書において、硬化とは、必ずしも固体とすることを指すのではなく、ゲル化させることを含む。

【0023】

コア液（または本液）及び硬化液（またはシース液）がそれぞれ含有する組成、成分の具体的な組み合わせとしては、以下のような例が挙げられる。コア液または本液を調製する際に用いる溶媒としては、特に限定されないが、例えば、培地、細胞培養用培地、培養液、等張緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）、水道水、純水（例えば、蒸留水、イオン交換水、ＲＯ水、ＲＯ－ＥＤＩ水、等）、超純水（ＭｉｌｌｉＱ水）、及び生理食塩水等が挙げられる。また、コア液または本液に含有される成分のうち、特に表記のないものは塩を形成していてもよい。

【表1】

【0024】

上記のうち、複数種の組み合わせ例を混合させてコア液（または本液）及び硬化液（またはシース液）としてもよい。例えば、アルギン酸ナトリウム及びコラーゲンを含む液をコア液とし、多価金属イオンを有する温水を硬化液とすることが可能である。

【0025】

また、コア液に複数の組成が含有されていてもよい。例えば、アルギン酸ナトリウムとカラギーナンを両方含むコア液（または本液）としてもよい。この場合、硬化液（またはシース液）の組成に、対応する組み合わせのいずれか、つまり、多価金属イオン、カルシウムイオン、カリウムイオンのいずれかが含まれていればよい。

【0026】

加圧液には、硬化液と同一の液をそのまま用いてもよいし、生理食塩水を用いてもよい。

【0027】

本液供給部４０は、図１に示すように、ポンプ４１、及び、供給管４２を有する。供給管４２は、本液貯留部１０とノズル２２とを接続し、ノズル２２へ本液を供給する。ポンプ４１は、本液貯留部１０に貯留された本液に対して圧力を加え、供給管４２を介してノズル２２まで本液を輸送する、すなわち送出する機能を有する。

【0028】

シース液供給部５０は、図１に示すように、供給管５３、供給管５４、及び、ポンプ５１、５２を有する。供給管５３は、液槽３１と供給管５４とを接続し、加圧液を供給管５４へ供給する管として機能する。供給管５４は、液槽３２とノズル２１とを接続し、硬化液及びシース液をノズル２１へ供給する管として機能する。

【0029】

ポンプ５２は、液槽３２に貯留された硬化液に対して圧力を加え、供給管５４を介して硬化液を送出する機能を有する。

【0030】

また、ポンプ５１は、液槽３１に貯留された加圧液に対して圧力を加え、供給管５３を介して加圧液を送出する機能を有する。供給管５３は供給管５４に接続されるため、送出された加圧液は供給管５４内において硬化液と混合され、シース液とされる。供給管５４は、生成されたシース液をノズル２１へ供給する。

【0031】

ポンプ４１、５２は、それぞれ、本液貯留部１０及び液槽３２内に一定の圧力を加えることにより、本液、硬化液を加圧する（図３（ｂ））。一方、ポンプ５１は、液槽３１内に圧力を加えることで、図３（ａ）に示すように、加圧液に対して一定周期で高い圧力を加えるように制御される。加圧液は供給管５４内部に供給されて圧力を伝達するため、供給管５４内部のシース液に生じる圧力は、図３（ｃ）に示すように、一定の圧力と、一定周期で発生する高圧力とを繰り返すような時刻歴を示す。

【0032】

なお、ポンプ４１、５１、５２が本液、加圧液、及び硬化液に加える圧力の大きさ及び周期は、製造するゲルファイバの種類やゲルファイバの長さなどに応じて適宜調整される。例えば、ポンプ５１が加える圧力は、ゲルファイバの長さに応じて不定周期とできる。
加圧液に加える圧力はパルス波とすることが好ましい。なお、圧力の時刻歴波形は、正弦波や矩形波、三角波など、ゲルファイバ生成の条件に応じて適宜変更してもよい。

【0033】

動力部６０は、ポンプ４１、５１、５２に対して動力を供給する装置である。動力部６０は、本実施形態において圧縮空気を供給するコンプレッサーであり、ポンプ４１、５１、５２のそれぞれに対して、動力として圧縮空気を供給する。動力部６０は、電力を供給する装置など、その他のエネルギーを供給する装置であってもよい。

【0034】

計測部７０は、流体の流量を計測する装置であり、少なくとも３つのセンサ７１、７２、７３を備える。センサ７１は、供給管４２に取り付けられ、供給管４２を流れる本液の流量を計測する。センサ７２は、供給管５３に取り付けられ、供給管５３を流れる加圧液の流量を計測する。センサ７３は、供給管５４に取り付けられ、供給管５４を流れる硬化液の流量を計測する。

【0035】

制御部８０は、計測部７０、動力部６０、本液供給部４０、及びシース液供給部５０と通信可能に接続され、ゲルファイバ製造装置１の動作を制御する。具体的には、計測部７０から取得した流量に基づき、動力部６０、及び、ポンプ４１、５１、５２を制御する。

【0036】

（動作）
上記のように構成されるゲルファイバ製造装置１の動作について説明する。

【0037】

制御部８０によって、ポンプ５１、５２を制御し、図３に示すような圧力が、加圧液及び硬化液に加えられるように制御する。

【0038】

制御部８０は、本液に一定の圧力が加わるように、ポンプ４１を制御する。本液は、一定の速度と流量を維持した状態でノズル２２を通り、吐出端２２Ａから吐出される。

【0039】

加圧液及び硬化液は、供給管５４内部で混合されて、上述の通りシース液を形成する。
シース液には、図３（ｃ）のように圧力が加えられた状態でノズル２１に供給される。図２（ａ）の「枠内拡大図」に示すように、ノズル２１内部のシース液は、吐出端２２Ａから吐出された本液の外周部を包囲するように、かつ、本液と同方向に流れる。

【0040】

吐出端２２Ａから吐出された本液流の外周部は、シース液と接触するため、シース液と反応してゲル化する。このようにして本液は、細長く繊維状に形成されたゲルファイバとなる。形成されたゲルファイバは、吐出端２１Ａからシース液と共に吐出される。

【0041】

吐出端２１Ａから吐出されるまでの間に、ゲルファイバはシース液によって、一定の長さ毎に切断される。詳細に述べると、シース液に高圧力が加えられた場合（図３（ｃ））、ノズル２１内部のゲルファイバにも、径方向外方からシース液を介して高圧力が加えられる。加えられた圧力によって、ゲルファイバは図４に示すように切断される。シース液に加えられる高圧力は一定の周期で発生するため、ゲルファイバは、一定の長さ毎に切断される。

【0042】

吐出部２０から吐出されたゲルファイバの保存方法や使用方法は様々である。例えばゲルファイバが細胞含有ゲルファイバとして製造された場合、図５に示すように、吐出部２０から生物反応装置Ｒの培養液内に吐出され、保存されてもよい。また、ゲルファイバが、チューブＣなどを介してバッグＢに吐出され、保存されてもよい。

【実施例1】

【0043】

（硬化液と加圧液に同一の組成を使用する場合）

【0044】

上記のような装置、方法を用いたゲルファイバ生成の実施例について、以下に説明する。

【0045】

３重量％アルギン酸ナトリウム水溶液を調製した。続いて、ブルーデキストラン含有水溶液を調製し、前記アルギン酸ナトリウム水溶液と等容量混合することで、アルギン酸混合溶液を生成し、本液とした。続いて、１００ｍＭ塩化カルシウム水溶液を調製し、硬化液、および、加圧液とした。本液、加圧液、硬化液をそれぞれのボトル（本液貯留部１０、液槽３１、３２）に充填し、対応するキャップを接続した。

【0046】

キャップへ供給管４２、５３、５４（この実施例では、シリコンチューブあるいはＰＴＦＥチューブを用いた）の一方を接続し、他方を吐出部２０へ接続した後、供給管内を対応する各溶液でプライムした。

【0047】

続いて、硬化液（３ｋＰａ）、アルギン酸混合溶液（３０ｋＰａ）の順に吐出を開始し、下表２に記載の条件で加圧液を吐出し、硬化液と同一成分の水溶液が含まれるビーカーで回収した。

【表2】

【実施例2】

【0048】

（硬化液と加圧液に別の組成を使用する場合）

【0049】

３重量％アルギン酸ナトリウム水溶液を調製した。続いて、ブルーデキストラン含有水溶液を調製し、前記アルギン酸ナトリウム水溶液と等容量混合することで、アルギン酸混合溶液を生成し、本液とした。続いて、１００ｍＭ塩化カルシウム水溶液を調製し、硬化液とした。また、生理食塩水を加圧液とした。

【0050】

本液、加圧液、硬化液をそれぞれの本液貯留部１０、液槽３１、３２に充填し、対応するキャップを接続した。キャップへ供給管４２、５３、５４（シリコンチューブあるいはＰＴＦＥチューブを用いた）の一方を接続し、他方を吐出部２０へ接続した後、供給管内を、対応する各溶液でプライムした。

【0051】

続いて、硬化液（２５ｍＬ/分）、本液（４ｍＬ/分）の順に吐出を開始し、下表３に記載の条件で加圧液を吐出し、硬化液と同一成分の水溶液が含まれるビーカーで回収した。

【表3】

【実施例3】

【0052】

（本液に細胞を封入する場合）

【0053】

３重量％アルギン酸ナトリウム水溶液を調製した。続いて、細胞懸濁液（１×１０＾８細胞／ｍＬ）を調製し、前記アルギン酸ナトリウム水溶液と等容量混合することで、アルギン酸混合溶液を生成し、本液とした。続いて、０．９％塩化ナトリウム含有２０ｍＭ塩化バリウム水溶液を調製し、硬化液、および、加圧液とした。本液、加圧液、硬化液、をそれぞれのボトル（本液貯留部１０、液槽３１、３２）に充填し、対応するキャップを接続した。

【0054】

キャップへ供給管４２、５３、５４（この実施例では、シリコンチューブあるいはＰＴＦＥチューブを用いた）の一方を接続し、他方を吐出部２０へ接続した後、供給管内を対応する各溶液でプライムした。

【0055】

続いて、硬化液（１２ｍＬ／分）、アルギン酸混合溶液（２ｍＬ／分）の順に吐出を開始し、下表４に記載の条件で加圧液を吐出し、硬化液と同一成分の水溶液が含まれるビーカーで回収した。

【表4】

【0056】

上記３つの実施例では、加圧液として異なる溶液を用いているが、いずれの実施例においてもゲルファイバを生成し、所定の長さに切断することができた。なお、上記実施例に限らず、圧力や時間、加圧間隔などの条件は、上述の通り、ゲルファイバの種類等に応じて様々に設定可能である。

【0057】

＜変形例＞
上記構成では、ポンプ４１、５１、５２には、様々な種類、形式の加圧装置を採用することができる。たとえば、空気を液槽内に供給し、液槽内を加圧することによって貯留された液に加圧する形式のポンプを用いてもよいし、液に対して直接加圧する装置を用いることも可能である。装置の具体例としては、例えば、空気圧ポンプ、無脈動ポンプ、ダイアフラムポンプ、遠心ポンプ等が挙げられる。

【0058】

また、ポンプなどの装置が液に加圧する箇所は液槽内に限定されない。例えば図６の変形例によるゲルファイバ製造装置１００に示すように、供給管４２、５３、５４に加圧装置が配置される構成としてもよい。

【0059】

詳細に述べると、ゲルファイバ製造装置１００は、本液貯留部１０、吐出部２０、シース液貯留部３０、動力部６０、計測部７０、及び、制御部８０に加え、本液供給部１４０、シース液供給部１５０を備える。なお、実施形態と同様の構成に対しては同じ参照番号を付し、説明を省略する。

【0060】

本液供給部１４０のポンプ１４１は、本液貯留部１０とノズル２２とを接続する供給管４２に取り付けられている。ポンプ１４１は、供給管４２内部の本液に対して加圧し、本液をノズル２２へ向けて送出する。

【0061】

また、シース液供給部１５０は、ポンプ１５１、１５２を備える。ポンプ１５１は、液槽３１と供給管５４とを接続する供給管５３に取り付けられている。また、ポンプ１５２は、液槽３２とノズル２１とを接続する供給管５４に取り付けられている。

【0062】

ポンプ１５１は、供給管５３内部の加圧液に対して加圧し、加圧液を供給管５４へ向けて送出する。また、ポンプ１５２は、供給管５４内部の硬化液に対して加圧し、ノズル２１へ向けて硬化液を送出する。

【0063】

上記構成においても、実施形態と同様に各ポンプ１４１、１５１、１５２が本液、加圧液、硬化液に加圧し、ゲルファイバ製造装置１００がゲルファイバを生成、切断することができる。

【0064】

なお、実施形態及び変形例における、ポンプ５２、１５２から硬化液に加圧される一定圧力Ｐとは、厳密に一定の圧力を意味するものでは無く、シース液をノズル２１から吐出でき、ゲルファイバを形成できる圧力であれば、圧力変動が許容される。同様に、ポンプ４１、１４１から本液に加圧される圧力についても、厳密に一定の圧力とする必要は無く、本液をノズル２２から吐出でき、ゲルファイバを形成できる圧力であれば、圧力変動が許容される。

【0065】

（効果）
上記各実施形態では、以下のような態様が開示される。

【0066】

（態様１）上記各実施形態では、ゲルファイバ製造装置１、１００は、コア液を含有する本液を吐出するノズル２２（第１吐出部に相当）と、第１吐出部の径方向外方を包囲するように設けられ、コア液を硬化させるシース液を吐出するノズル２１（第２吐出部に相当）と、シース液に対して一定圧力と一定圧力より高い圧力である高圧力とを交互に加えて、シース液をノズル２１に供給するシース液供給部５０、１５０と、を備える。

【0067】

上記構成では、ゲルファイバを製造し、切断面を乱すことなく目的の長さに切断することが可能である。従来のように切断刃を用いてゲルファイバを切断した場合、ゲルファイバが柔らかいために綺麗な切断面を形成することができなかった。また、細胞ファイバを製造した場合、含まれる細胞を痛める可能性があった。しかし、本構成では、切断面を乱さず、また、ゲルファイバに含まれる物質を損傷することなく、ゲルファイバをきれいに切断することができる。

【0068】

（態様２）態様１において、シース液供給部５０、１５０は、高圧力をパルス状の波形で前記シース液に加える。

【0069】

上記構成では、パルス状波形で高圧力を加えることにより、ゲルファイバをきれいに切断することができる。

【0070】

（態様３）態様１または２において、ゲルファイバ製造装置１、１００は、第１吐出部に対して本液を一定の圧力で供給する本液供給部４０、１４０を備える。

【0071】

本液供給部４０、１４０が一定の圧力を本液に対して加えることにより、ゲルファイバを一定の速度で製造することができる。そのため、目的の長さにゲルファイバを切断することが可能である。

【0072】

（態様４）態様１から３のいずれかにおいて、コア液及び前記シース液の組合せは、アルギン酸および／または化学修飾されたアルギン酸と、多価金属イオン；フィブリンモノマーおよび／または化学修飾されたフィブリンモノマーと、カルシウムイオン；コラーゲンおよび／または化学修飾されたコラーゲンと、温水；カラギーナンおよび／または化学修飾されたカラギーナンと、カルシウムまたはカリウム金属イオン；アクリル酸系合成ゲルと、ナトリウムイオン；キトサン塩および／または化学修飾されたキトサン塩とアルカリ溶液、のいずれかである。また、コア液または本液に含有される成分のうち、特に表記のないものは塩を形成していてもよい。

【0073】

（態様５）態様４に示すコア液とシース液の組合わせにおけるコア液は、アルギン酸および／または化学修飾されたアルギン酸、フィブリンモノマーおよび／または化学修飾されたフィブリンモノマー、コラーゲンおよび／または化学修飾されたコラーゲン、カラギーナンおよび／または化学修飾されたカラギーナン、アクリル酸系合成ゲル、キトサン塩および／または化学修飾されたキトサン塩、の少なくとも１つをさらに組成として含む。

【0074】

上記のコア液及び前記シース液を用いることにより、ゲルファイバ製造装置１、１００は、ゲルファイバを製造し、きれいに切断することができる。

【0075】

（態様６）態様１から５のいずれかにおいて、第１吐出部は、本液を吐出するノズル２２（本液ノズルに相当）を有し、第２吐出部は、本液ノズルの径方向外方を包囲し、シース液を吐出するノズル２１（シース液ノズルに相当）を有する。

【0076】

上記構成により、ゲルファイバ製造装置１、１００は、本液を１つのノズル２２から吐出し、ポリカチオン型のゲルファイバを製造し、きれいに切断することができる。

【0077】

（態様７）態様１から６のいずれかにおいて、本液には、細胞及び化合物の一方または両方が含まれる。

【0078】

上記構成では、ゲルファイバ製造装置１、１００は、ゲルファイバとして細胞含有ゲルファイバを製造することも、薬品を含有するゲルファイバを製造することも可能である。
いずれにおいても、ゲルファイバ製造装置１、１００は、ゲルファイバを製造し、きれいに切断することができる。

【0079】

上記各構成では、加圧液を介して高圧力をシース液へ加える構成としていたが、加圧液を用いない構成としてもよい。例えば、シース液貯留部３０を、シース液を貯留する１つの液槽としてもよい。この場合、図３（ｃ）に示す圧力時刻歴を直接シース液に加えることにより、シース液を、供給管５４を介して吐出部２０へ供給することができる。

【符号の説明】

【0080】

１、１００ ゲルファイバ製造装置、
１０ 本液貯留部、
２０ 吐出部、
３０ シース液貯留部、
４０、１４０ 本液供給部、
５０、１５０ シース液供給部、
６０ 動力部
７０ 計測部
８０ 制御部

【要約】

コア液を含有する本液を吐出する第１吐出部と、前記第１吐出部の径方向外方を包囲するように設けられ、前記コア液を硬化させるシース液を吐出する第２吐出部と、前記シース液に対して一定圧力と前記一定圧力より高い圧力である高圧力とを交互に加えて、前記シース液を前記第２吐出部に供給するシース液供給部と、を備えるゲルファイバ製造装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】