特表 2024-534340 音響力を用いた細胞および微小粒子などのオブジェクトの集合体の構造形成

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-20

(54)【発明の名称】音響力を用いた細胞および微小粒子などのオブジェクトの集合体の構造形成

(51)【国際特許分類】

   C12N 5/07 20100101AFI20240912BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20240912BHJP

   C12M 1/42 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

C12N5/07

C12M1/00 A

C12M1/42

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024515323

(86)(22)【出願日】2022-09-27

(85)【翻訳文提出日】2024-03-26

(86)【国際出願番号】 EP2022076869

(87)【国際公開番号】W WO2023052370

(87)【国際公開日】2023-04-06

(31)【優先権主張番号】2110209

(32)【優先日】2021-09-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】514255523

【氏名又は名称】サントレ ナティオナル ド ラ ルシェルシェ シアンティフィク

(71)【出願人】

【識別番号】524085651

【氏名又は名称】エコール・シュペリュール・ドゥ・フィシック・エ・ドゥ・シミー・アンデュストリエル・ドゥ・ラ・ヴィル・ドゥ・パリ

(71)【出願人】

【識別番号】524086832

【氏名又は名称】アンスティテュート・ナシオナル・ドゥ・ラ・サンテ・エ・ドゥ・ラ・ルシェルシェ・メディカル

(71)【出願人】

【識別番号】518059934

【氏名又は名称】ソルボンヌ・ユニヴェルシテ

【氏名又は名称原語表記】ＳＯＲＢＯＮＮＥ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＥ

(71)【出願人】

【識別番号】520053762

【氏名又は名称】ユニヴェルシテ・パリ・シテ

【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＥ ＰＡＲＩＳ ＣＩＴＥ

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】デュピュイ，クロエ

(72)【発明者】

【氏名】エデ，ジャン‐リュック

(72)【発明者】

【氏名】ピラン，ジャン‐ミシェル

(72)【発明者】

【氏名】オヨ，モーリシオ

【テーマコード（参考）】

4B029

4B065

【Ｆターム（参考）】

4B029AA27

4B029BB11

4B029CC10

4B029GB01

4B065AA90X

4B065AC12

4B065BC46

4B065BD08

4B065BD50

(57)【要約】

この発明は、細胞（６）やハイドロゲルまたは圧縮可能な材料の粒子（７）などの様々な物体を、流体（５）中に懸濁させ、人間の臓器組織に類似した層状構造を形成するための移動技術に関する。定在音波（４）が流体（５）を通じて伝播し、細胞（６）を圧力ノード上に、粒子を圧力アンチノード上に配置する。その結果、細胞（６）は流体（５）に対して正の音響コントラストを持ち、一方、粒子（７）は流体（５）に対して負の音響コントラストを持つ。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

オブジェクト（６、７）の集合体を構造形成する方法であって、
流体（５）と前記流体（５）中に懸濁した前記オブジェクト（６、７）をキャビティ（１）内に配置する工程、および
前記キャビティ（１）内で定常音響波（４）を発生させて、前記キャビティ（１）内で前記オブジェクト（６、７）を移動させる音響放射力を発生させる工程、を含み、
前記オブジェクト（６、７）が、
前記流体（５）に対して正の音響コントラストを有する第一のオブジェクト（６）および
前記流体（５）に対して負の音響コントラストを有する第二のオブジェクト（７）を含み、かつ、
前記定常音響波（４）が、このように移動した前記オブジェクト（６、７）を音響浮揚の状態に保つように維持されることを特徴とする方法。

【請求項2】

請求項１に記載の方法であって、前記キャビティ（１）内で発生する前記定常音響波（４）の波長が、前記定常音響波（４）の伝播方向（Ａ１）に沿った前記キャビティ（１）の寸法（Ｂ１）の２倍未満であり、好ましくはこの寸法（Ｂ１）以下である方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の方法であって、前記音響放射力の前記作用下で前記オブジェクト（６、７）を配置した後に、前記第一のオブジェクト（６）を支持することができるマトリックス（２０）を形成するために、物質を前記キャビティ（１）に導入する工程を含む方法。

【請求項4】

請求項３に記載の方法であって、前記物質がハイドロゲルプレポリマーを含む方法。

【請求項5】

請求項３または請求項４に記載の方法であって、前記マトリックス（２０）が多孔性である方法。

【請求項6】

請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の方法であって、前記物質が光重合性材料を含み、前記方法が、前記物質を前記キャビティ（１）に導入した後に、前記物質を光刺激して重合させる工程を含む方法。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法であって、前記音響放射力の前記作用下で前記オブジェクト（６、７）を配置した後に、前記オブジェクト（６、７）をインキュベートする工程を含む方法。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法であって、前記音響放射力の前記作用下で前記オブジェクト（６、７）を配置した後に、前記第二のオブジェクト（７）を加熱して溶かす工程を含む方法。

【請求項9】

請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法であって、前記音響放射力の前記作用下で前記オブジェクト（６、７）を配置した後に、前記第一のオブジェクト（６）をカプセル化する工程を含み、この工程が、前記流体（５）に対して正の音響コントラストを有する第三のオブジェクトを前記キャビティ（１）に導入することを含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バイオテクノロジーの分野、特に細胞集合体の構造形成、例えば生体組織の再構築またはモデル化を目的とする分野に関する。
特に本発明は、これには制限はされないが、細胞療法、薬理学的モデリング、農業食品（例えば肉、微細藻類もしくは植物の培養）または宇宙航空、特に微小重力状態下の細胞培養の分野に関する。

【背景技術】

【0002】

チップ上の臓器およびオルガノイドの再構築とモデル化の研究の文脈において、細胞集合体の構造形成を目的とする実験的アプローチの数が増大している。

【0003】

この目的のために最も一般的に使用される技術としては、微小流体デバイス内の細胞の操作と、積層造形による組織の形成が挙げられる。

【0004】

次の論文で説明されている別のよく知られた技術は、音響浮揚を用いた細胞の構造形成である：Ｂｏｕｙｅｒ ｅｔ ａｌ．Ａ ｂｉｏ－Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｌｅｖｉｔａｔｉｏｎａｌ（ＢＡＬ）Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｅｄ，３Ｄ Ｂｒａｉｎ－Ｌｉｋｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓ，Ｕｓｉｎｇ Ｈｕｍａｎ Ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ Ｄｅｒｉｖｅｄ Ｎｅｕｒｏ－Ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｓ，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２０１６，２８，１６１－１６７．この技術は、異なる層の細胞間の結合を確立する目的で、層状の細胞を構造化することを可能とするが、そのような結合の進行を満足に制御することはできない。

【0005】

一般的に、この分野の既知の技術は複雑で高価であり、細胞の構造化と培養には長い期間が必要な場合があり、ｉｎ ｖｉｔｒｏで実施した場合、多数の細胞が死滅する可能性がある。

【発明の概要】

【0006】

上記の問題を克服するために、本発明は、オブジェクトの集合体を構造形成する方法を提供する。この方法は、以下の工程を含む。
‐ 流体と該流体中に懸濁した前記オブジェクトをキャビティ内に配置する工程；および
‐ キャビティ内で定常音響波を発生させて、キャビティ内でオブジェクトを移動させる音響放射力を発生させる工程。
前記オブジェクトは、以下を含む。
・ 流体に対して正の音響コントラストを有する第一のオブジェクト、および
・ 流体に対して負の音響コントラストを有する第二のオブジェクト。

【0007】

キャビティ内で定常音響波を伝播させることにより、伝播方向に沿って、流体の圧力がゼロの場所である１つ以上のノード（波節）、およびこの圧力が最大の場所である１つ以上のアンチノード（波腹）をキャビティ内に形成することが可能となる。

【0008】

第一のオブジェクトは流体に対して正の音響コントラスト、すなわち正の密度－圧縮率因子を有するため、音響放射力によって圧力ノードに向かって輸送される。一方、第二のオブジェクトは負の音響コントラスト（または密度－圧縮率因子）を有し、音響放射力によって圧力アンチノードに向かって輸送される。

【0009】

したがって、本発明は、キャビティ内に、伝播方向に沿って連続する層または箔として、第一のオブジェクトの１つ以上の集合体と、第二のオブジェクトの１つ以上の集合体を非常に迅速に（通常は数秒で）、特に実施が簡単で安価な機器を使用して形成することを可能とする。

【0010】

このような層状構造は、通常、細胞外マトリックスの層によって分離された細胞層を含むヒトの臓器組織の構造に似ている。例えば、上皮、特に心臓、肺、または内皮の上皮は、分化したまたは未分化の層を含む場合がある。それは多くの場合、タンパク質の性質を持つ基底膜（例えば上皮細胞または筋細胞）上に存在する。別の例として、血液脳障壁または脳実質は、通常、相互に接続されたニューロンの層を含む。

【0011】

さらに、本発明は、定常音響波の作用下で音響浮揚によりこのように構造化されたすべてのオブジェクトを維持することを可能とする。この定常音響波の発生は、例えば数時間または数日といった必要な期間にわたって維持することができ、これにより、オブジェクトが生きている場合、特にそれらが生体細胞によって形成されている場合、オブジェクト間の相互作用を促進する。

【0012】

したがって、本発明は、選択された多孔性の１つ以上の層を形成する第二のオブジェクトを選択することにより透過性を制御し、そしてその結果として第一のオブジェクトを形成する細胞層間の結合と相互作用の進行を制御することにより音響浮揚による細胞培養を行うことを可能とする。

【0013】

この革新的なアプローチにより、オブジェクトと壁または表面との接触を制限することができ、これによりその機械的および機能的完全性を保持することができる。

【0014】

本明細書において、「オブジェクト」とは、キャビティ内で発生する音響波の長さに比べて好ましくは小さいサイズの生きた要素または無生物要素を指す。

【0015】

非限定的な例として、オブジェクトは通常は微小サイズであり、例えば１μｍから１００μｍまたは数百μｍの間である。

【0016】

したがって、好ましい非限定的な実施形態において、前記第一のオブジェクトは、例えば真核生物型または原核生物型の生体細胞などの生きた要素である。

【0017】

前記第二のオブジェクトは、例えば、コラーゲン、ゼラチンまたはフィブリンおよび細胞外マトリックスタンパク質をベースにしたハイドロゲルを含む粒子などの無生物要素であってもよい。非制限的な代替例として、第二のオブジェクトは、例えばポリジメチルシロキサンなどの圧縮性エラストマーを含むことができる。

【0018】

しかし、本発明は、上記の範囲外の異なるサイズのオブジェクトを用いて実施することができる。

【0019】

したがって、オブジェクトまたはその一部は、例えば細菌またはウイルスによって形成される１μｍ未満のサイズおよび／または数百μｍのサイズであってもよい。

【0020】

オブジェクト、特に第一のオブジェクトまたはその一部は、多細胞要素または人工的に形成されたオブジェクトまたは臓器から取り出されたオブジェクトであってもよい。

【0021】

オブジェクトが懸濁している流体は、期待される用途に応じて、好ましくは、水を含むか、または培養液を形成する液体であってもよい。

【0022】

したがって、本発明は、研究目的または細胞療法の一部として、人工組織を再構成するための簡便な解決策を提供する。

【0023】

本発明はまた、特にオブジェクトの空間内での配置と、必要に応じて細胞間相互作用の進行を制御するという点で特に正確な解決策を提供する。

【0024】

この技術の簡便さと精度は、特に制御パラメータの数が限られていること、すなわち流体とオブジェクトのそれぞれの密度と音波伝播速度、および音響波の速度と周波数によるものである。

【0025】

当然に、上記の原理に基づいて多くの代替形態を実施できることができる。
例えば、第一および第二のオブジェクトが配置された後に、流体に他のオブジェクトを注入することができる。これにより、例えば追加または補足的な集合体を形成することができる。

【0026】

特定の実施形態では、キャビティ内で発生する定常音響波の波長は、定常音響波の伝播方向に沿ったキャビティの寸法の２倍未満である。
好ましくは、この波長はこの寸法以下である。

【0027】

定常音響波は、少なくとも１つのアンチノードと、少なくとも１つまたは２つのノードを有することが好ましい。
好ましい代替実施形態の範囲内では、これにより、第二のオブジェクトの層によって分離された２つの第一のオブジェクトの層を形成することが可能となる。
特にこのような代替形態の文脈では、ハイドロゲルまたは圧縮性エラストマーを用いて第二のオブジェクトを形成することにより多孔性の中間層を構成することが可能となり、第一のオブジェクトが生物細胞を含む場合、この中間層の両側に延びる第一のオブジェクトの層間の相互作用の進行を可能にすることができる。

【0028】

本発明により、音響浮揚を用いて細胞培養を行うだけでなく、代替的または追加的に、マトリックスを用いてオブジェクトを適切な位置に保持することにより、このようなプロセスを開始または継続することが可能となる。
特に、当該方法は、音響放射力の作用下でオブジェクトを配置した後に、第一のオブジェクトを支持することができるマトリックスを形成するために、物質をキャビティに導入する工程を含むことができる。
この物質は、流体によって構成される媒体の相変化を促進する生体適合性のある活性物質であることが好ましい。
この物質は、ハイドロゲルプレポリマーまたはゲル形態のマトリックスを形成することができる他の要素を含むことができる。
この物質は、触媒および／または光開始剤を含むことができる。

【0029】

ゲル形態のマトリックスは弾性的に変形可能でありながら、オブジェクトを空間内で適切な位置に的確に保持することができる。
さらにマトリックスは、ゲル状であっても他の形態であっても、多孔性であることが好ましい。
マトリックスの多孔性により、マトリックスは透過性および灌流性になり、細胞結合の進行を可能にする。

【0030】

一つの代替実施形態では、前記物質は光重合性材料を含み、当該方法は、物質をキャビティに導入した後に、物質を光刺激して重合させる工程を含む。
したがって、本発明により、オブジェクト（特に第一のオブジェクト）の構造化された集合体の支持マトリックスを形成することが可能となる。

【0031】

上記の様々な代替形態の範囲内で、当該方法は、音響放射力の作用下でオブジェクトを配置した後、そのオブジェクトをインキュベートする工程を含むことができる。
例えば、この目的のために、キャビティとその内容物をインキュベータ内に配置することができる。
インキュベーションは、細胞層の分化、自己組織化、および成熟を促進する。

【0032】

一つの実施形態では、当該方法は、音響放射力の作用下でオブジェクトを配置した後に、第二のオブジェクトを加熱して溶かす工程を含む。
加熱工程は、レーザーシートを使用して行うことができる。
上述の支持マトリックスが用いられる場合、このような加熱工程は、マトリックスが形成される前に行われることが好ましい。

【0033】

一つの実施形態では、当該方法は、音響放射力の作用下でオブジェクトを配置した後に、第一のオブジェクトをカプセル化する工程を含む。
好ましくは、このカプセル化工程は、流体に対して正の音響コントラストを有する第三のオブジェクトをキャビティに導入することを含む。
したがって、第三のオブジェクトは、その中に位置する第一のオブジェクトを囲む保護シェルを形成するために、音響放射力によって圧力ノードに向かって輸送することができる。

【0034】

例えば、第三のオブジェクトは、ハイドロゲルビーズまたは多孔性の保護シェルを形成するための他の材料を含むことができる。
カプセル化工程は、支持マトリックスが用いられない場合に好ましく、しかし必ずしも必要ではなく実施される。

【0035】

本発明はまた、本明細書で説明した原理を使用して、例えば作製された培養物またはプロト培養物（ｐｒｏｔｏ－ｃｕｌｔｕｒｅ）をｉｎ ｖｉｖｏで注入することにより、細胞療法の目的で実施することができる。

【0036】

本発明のさらなる利点と特性は、以下の詳細で非制限的な説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

以下の詳細な説明は、下記添付図面を参照する：

【0038】

【図1】図１は、キャビティと、キャビティ内で定常音響波を発生させる能力を有するトランスデューサを含む装置の概略図である。キャビティは、音響波の影響を受ける前にキャビティ内に比較的均一に分布している流体と懸濁物を含む。

【図2】図２は、図１の装置の概略図である。オブジェクトは音響波によって発生した音響放射力によって移動し、この波のノードまたはアンチノードにそれぞれ整列する。

【図3】図３は、細胞層間の拡散の現象を示す概略図である。

【図4】図４は、細胞伸長の進行の現象を示す概略図である。

【図5】図５は、細胞の移動の現象を示す概略図である。

【図6】図６は、図２の装置の概略図である。オブジェクトはゲルマトリックスによって図２の配置に保持される。

【発明を実施するための形態】

【0039】

図１および図２は、本発明を実施するための装置を示している。
この装置は、一方で、例えば、流体および／または液体もしくはゲルの形態の様々な物質を含むことができるキャビティ１を形成する容器を含む。

【0040】

一般的に、キャビティ１は、この例では垂直方向に相当する方向Ａ１に沿って延在する。キャビティ１は、方向Ａ１に沿った寸法Ｂ１を有し、この例では、これはキャビティ１の高さに相当する。
キャビティ１は全体的に円筒形である。当然に、キャビティ１は他の幾何学的形状を有することができ、例えば、矩形の断面を有することができる。

【0041】

他方、図１および図２の装置は、音響波発生システムを含む。
この例では、このシステムは、方向Ａ１に沿ったキャビティ１の第一の端（この場合はキャビティ１の垂直下方）に配置された圧電トランスデューサ２と、方向Ａ１に沿ったキャビティ１の第二の端（この場合はキャビティ１の垂直上方）を区画する音響反射器３を含む。

【0042】

このシステムは、方向Ａ１に相当する伝播方向に沿ってキャビティ１内で定常音響波４を発生させ、それを含む流体内で伝播できるように構成されている。
このように発生した定常波４は、キャビティ１の共振周波数と同じ周波数を有することができ、結果的に共振器を形成する。
あるいは、この定常波４は、キャビティ１の共振周波数とは異なる周波数を有することができる。
いずれの場合でも、当該システムは、方向Ａ１に沿って少なくとも１つの圧力ノードと少なくとも１つの圧力アンチノードを形成するために、特にキャビティ１の高さＢ１の２倍以下の波長λを有する波４を発生できるように構成されている。
この例では、トランスデューサ２は、超音波源を備えた広帯域トランスデューサである。
このようなトランスデューサ２は、波４の周波数を変化させることにより、方向Ａ１に沿った波４の１つ以上のノードの位置および／または波４の異なるノード間の距離を変更することを可能にする。

【0043】

本発明の範囲内では、上述の装置または任意の類似の装置は、波４の１つ以上のパラメータ、特にその周波数によって決定される空間的構成で、キャビティ１内に、小さな、通常はマイクロサイズのオブジェクトを配置するために実施される。
実際、キャビティ１は、流体５と、この流体５中に懸濁したオブジェクト６および７で満たされる。

【0044】

この非制限的な例では、オブジェクト６は生体細胞であり、流体５はこれらの細胞６のための培養液を形成し、オブジェクト７はポリジメチルシロキサンビーズである。
目安として、オブジェクト６および７のそれぞれは１μｍから１００μｍの間のサイズであり、キャビティ１の高さＢ１は数センチメートルである。
この例では、オブジェクト６のそれぞれは、流体５の密度ρ_ｆよりも大きい密度ρ_ｏ１を有する。反対に、オブジェクト７のそれぞれは、流体５の密度ρ_ｆよりも小さい密度ρ_ｏ１を有する。

【0045】

オブジェクト６はまた、これらのオブジェクト６中の音響波の伝播速度ｃ_ｏ１が流体５中のこの音響波の伝播速度ｃ_ｆよりも大きくなるように選ばれる。反対に、オブジェクト７は、これらのオブジェクト７中の音響波の伝播速度ｃ_ｏ２が流体５中のこの音響波の伝播速度ｃ_ｆよりも小さくなるように選ばれる。

【0046】

流体５をキャビティ１に配置し、流体５中に懸濁したオブジェクト６および７を配置した後、図１に示すように、トランスデューサ２が作動してキャビティ１内に定常音響波４を発生させる。

【0047】

この波４の発生により、オブジェクト６および７に作用する音響放射力を発生させることが可能となる。
この音響放射力ＦＲＡは、特にＫ．ＹｏｓｉｏｋａとＹ．Ｋａｗａｓｉｍａによってそれ自体知られている以下のモデルに従って説明できる。

【0048】

【数1】

式中、ｖ_０は波４の速度、ｋは波の数、Ｆ_ｙは密度－圧縮率因子、ｚは方向Ａ１に沿った（すなわち波４の伝播方向に沿った）検討されているオブジェクト６またはオブジェクト７の位置である。

【0049】

密度－圧縮率因子Ｆ_ｙは次の通り定義できる。

【0050】

【数2】

式中、ρ_ｏｘは検討されているオブジェクト６またはオブジェクト７のそれぞれの密度ρ_ｏ１またはρ_ｏ２であり、ｃ_ｏｘは検討されているオブジェクト６内またはオブジェクト７内のそれぞれの波４の伝播速度ｃ_ｏ１またはｃ_ｏ２である。

【0051】

流体５に対するオブジェクト６および７のそれぞれの密度と音響波の伝播速度を考慮すると、オブジェクト６は正の密度－圧縮率因子または音響コントラストを有し、一方、オブジェクト７は負の密度－圧縮率因子または音響コントラストを有する。

【0052】

図１および図２の例では、波４はキャビティ１の高さＢ１と等しい波長λを有し、それぞれ方向Ａ１に沿って、座標Ｃ１の第一のノード、座標Ｃ２のアンチノード、および座標Ｃ３の第二のノードを形成する。

【0053】

流体５とオブジェクト６およびオブジェクト７の前述のそれぞれの特性を考慮すると、オブジェクト６およびオブジェクト７がキャビティ１全体に比較的均一に分布している図１の配置から出発して、波４によって発生した音響放射力によって、オブジェクト６は波４のノードに向かって移動し、オブジェクト７は波４のアンチノードに向かって移動し、これにより、図２に示される配置が実現する。
したがって本発明は、オブジェクト６およびオブジェクト７を方向Ａ１に沿って間隔をあけた層として空間的に構造化し、波４の作用下で音響浮揚によりこのように配置したままにすることができる。

【0054】

この例では、オブジェクト７は中間層を形成し、キャビティ１の半分の高さに位置している。一方、オブジェクト６は、中間層の両側に広がる二つの層を形成する。
オブジェクト７がポリジメチルシロキサンビーズであるため、それが層として集合または滞留することで、キャビティ１の壁と接触することなく、細胞層６の間で相互作用を進行させる多孔性バリアを構成することができる。
したがって、本発明により、音響浮揚による細胞培養を行うことができる。

【0055】

また本発明により、細胞層６の間の相互作用を制御することも可能となる。なせなら、特に、オブジェクト７の様々な材料、形状およびサイズを選択することが可能であり、これらのパラメータは、音響放射力の作用下で、それらが構成するバリアの多孔性に直接影響を及ぼすからである。
したがって、例えば、溶質または細胞分泌物１０（図３）の拡散、ニューロン軸索型の細胞伸長１１（図４）の進行、または細胞６（図５）の移動を誘発したり可能にしたりすることができる。

【0056】

一つの代替実施形態では、オブジェクト７は、下記のように音響放射力の作用下で配置した後、例えばレーザーシートを使用した局所加熱により溶融するハイドロゲル粒子を含む。
これにより、２層の細胞層６の間に挟まれた連続したハイドロゲル層を構成することが可能となる。

【0057】

本発明により、上述のようにオブジェクト６およびオブジェクト７を配置した後にキャビティ１内に支持マトリックスを作製することにより、細胞培養を開始するか、または細胞培養を続けることも可能となる。
これを行うために、オブジェクト６およびオブジェクト７が図２の配置または類似の配置に置かれた後、ハイドロゲルプレポリマーをベースにした物質をキャビティ１に導入することができる。
このような物質により、オブジェクト６およびオブジェクト７の層を支持することができるゲルとしての多孔性マトリックス２０を構成することができる（図６）。

【0058】

一つの実施形態では、この物質はまた、キャビティ１に導入した後に光刺激を受けてマトリックスの重合を引き起こす光重合性材料を含む。
その後、音響波４を遮断して、例えば容器をインキュベータ内に配置することにより、このようなマトリックス内で細胞培養を行うことができる。

【0059】

一つの代替実施形態では、図２の配置から開始して、正の音響コントラストのハイドロゲルビーズなどの他のオブジェクト（図示せず）をキャビティ１に導入する。
波４によって生じる音響放射力の作用下で、これらのビーズまたは他の正の音響コントラストを有する任意のオブジェクトは、圧力ノードに向かって移動し、オブジェクト６によって形成された層を包み込む。
したがって、例えばｉｎ ｖｉｖｏでの細胞治療用途のために、それを形成するオブジェクトの特性によって制御される多孔性のシェルを使用して、オブジェクト６の層をカプセル化することが可能である。

【0060】

以上の非制限的な説明から明らかなように、本発明により、細胞層間の相互作用を制御することが可能な様々なオブジェクトによって分離された異なる細胞層を含む複雑なアーキテクチャを再構築し、刺激することができる。これは、特に実施が簡単な方法と装置を使用して行うことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】