(57)【要約】【課題】移植用細胞収容装置の内部における細胞の活動状況を直接把握可能な酸素供給装置、移植用細胞収容システム及び携帯端末装置を提供する。【解決手段】内部に細胞を収容して生体内に移植される移植用細胞収容装置１０１と配管１２で接続され、当該配管１２を介して酸素を移植用細胞収容装置１０１内に供給するポンプ１３と、ポンプ１３の駆動電力を供給する電源１５と、ポンプ１３に電源１５が供給する電圧又は電流の値を検出する電圧センサ又は電流センサであるセンサ１７と、センサ１７の検出信号を受信する制御部１４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に細胞を収容して生体内に移植される移植用細胞収容装置と配管で接続され、当該配管を介して酸素を前記移植用細胞収容装置内に供給するポンプと、
前記ポンプの駆動電力を供給する電源と、
前記ポンプに前記電源が供給する電圧及び／又は電流の値を検出するセンサと、
前記センサの検出信号を受信する受信部とを備えることを特徴とする酸素供給装置。
【請求項２】
内部に細胞を収容して生体内に移植される移植用細胞収容装置と配管で接続され、当該配管を介して酸素を前記移植用細胞収容装置内に供給するポンプと、
前記配管に設けられ、当該配管を介して前記ポンプから前記移植用細胞収容装置に供給される流体の物理量を計測する計測部と、
前記計測部の検出信号を受信する受信部とを備え、
前記計測部は、前記流体の流量を計測する流量センサ、前記流体の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ及び前記流体の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサのうちの少なくとも１つを有することを特徴とする酸素供給装置。
【請求項３】
内部に細胞を収容して生体内に移植される移植用細胞収容装置と第１配管で接続され、当該第１配管を介して酸素を前記移植用細胞収容装置内に供給するポンプと、
前記移植用細胞収容装置から排出される排気を前記生体外に放出する第２配管と、
前記第２配管に設けられ、当該第２配管から排出される前記排気の物理量を検出する計測部と、
前記計測部の検出信号を受信する受信部とを備え、
前記計測部は、前記排気の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ及び前記排気の湿度を検出する湿度センサのうちの少なくとも１つを有することを特徴とする酸素供給装置。
【請求項４】
内部に細胞を収容して生体内に移植される移植用細胞収容装置と第１配管で接続され、当該第１配管を介して酸素を前記移植用細胞収容装置内に供給するポンプと、
前記移植用細胞収容装置から排出される排気を前記ポンプの吸入側に戻す第２配管とを備え、
前記ポンプの駆動によって、前記第１配管及び前記第２配管を介して流体を当該ポンプと前記移植用細胞収容装置との間で循環させ、
前記第２配管には前記排気の成分を調節する成分調節部を備え、
前記成分調節部は、前記第２配管と外気とを仕切る酸素透過膜及び二酸化炭素透過膜並びに前記排気の湿気を吸着する吸湿剤のうち少なくとも前記酸素透過膜及び二酸化炭素透過膜を有することを特徴とする酸素供給装置。
【請求項５】
前記第２配管の前記成分調節部よりも下流側及び上流側の少なくとも一方に設けられ前記排気の物理量を検出する計測部と、
前記計測部の検出信号を受信する受信部とを備え、
前記計測部は、前記排気の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ、前記排気の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ及び前記吸湿剤を設ける場合においては、前記排気の湿度を検出する湿度センサのうち少なくとも１つを有していることを特徴とする請求項４に記載の酸素供給装置。
【請求項６】
前記上流側にも前記下流側にも前記計測部を備え、
当該各計測部は、前記酸素濃度センサ及び前記二酸化炭素濃度センサを有し、前記吸湿剤を設ける場合においては前記湿度センサをそれぞれ有していることを特徴とする請求項５に記載の酸素供給装置。
【請求項７】
前記受信部が受信した検出信号が示す内容を報知する第１報知部を備える請求項１乃至請求項３及び請求項６の何れかの一項に記載の酸素供給装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れかの一項に記載の酸素供給装置と、
前記移植用細胞収容装置とを備えることを特徴とする移植用細胞収容システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素供給装置及び移植用細胞収容システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内部に内分泌系等の細胞を収容して人体等に移植する装置において、当該装置内の細胞に酸素を供給する技術としては、米国特許第８７８４３８９号公報（特許文献１）がある。この公報には、酸素透過膜を介して気体状の酸素を細胞に供給する手段について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８７８４３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の技術には、装置内で酸素の供給を受ける細胞の活動状況を把握可能とする技術については提示されていないという不具合があった。
そこで、本発明は、移植用細胞収容装置の内部における細胞の活動状況を直接把握可能な酸素供給装置、移植用細胞収容システム及び携帯端末装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の一形態である酸素供給装置は、内部に細胞を収容して生体内に移植される移植用細胞収容装置と配管で接続され、当該配管を介して酸素を前記移植用細胞収容装置内に供給するポンプと、前記ポンプの駆動電力を供給する電源と、前記ポンプに前記電源が供給する電圧及び／又は電流の値を検出するセンサと、前記センサの検出信号を受信する受信部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、移植用細胞収容装置の内部における細胞の活動状況を直接把握可能な酸素供給装置、移植用細胞収容システム及び携帯端末装置を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例１に係る移植用細胞収容システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係る移植用細胞収容システムの移植用細胞収容装置の縦断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る携帯端末装置の概略構成について説明するブロック図である。
【図４】本発明の実施例２に係る移植用細胞収容システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例３に係る移植用細胞収容システムの概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例４に係る移植用細胞収容システムの概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【０００９】
移植用細胞収容装置は、内部に所定の細胞を収容した状態で人間や動物の生体内に移植して、当該細胞が分泌する分泌物によって医療効果を発揮するようにした装置である。
【００１０】
典型的な例を説明すると、移植用細胞収容装置内に脳死状態の人体から摘出して得られた、あるいは、ｉＰＳ細胞（induced Pluripotent Stem cells）由来である膵島の細胞を収容して人体に埋め込んで用いる例が挙げられる。これにより、当該膵島が分泌するインスリンによって１型糖尿病を治療することができる。
このような移植用細胞収容装置において、当該装置内の細胞に酸素を供給する技術としては、前記特許文献１が知られている。この公報には、酸素透過膜を介して気体状の酸素を細胞に供給する手段について開示されている。
【００１１】
しかし、特許文献１には、移植用細胞収容装置内で酸素の供給を受ける細胞の活動状況を直接把握可能とする技術については提示されていないという不具合があった。
そこで、以下では、移植用細胞収容装置の内部における細胞の活動状況を直接把握可能な酸素供給装置、移植用細胞収容システム及び携帯端末装置の実施例について複数例説明する。
【００１２】
図１は、本実施例１に係る移植用細胞収容システム１の概略構成を示すブロック図である。図２は、本実施例１に係る移植用細胞収容システム１の移植用細胞収容装置１０１の縦断面図である。図１に示すように、移植用細胞収容システム１は、酸素供給装置１１と移植用細胞収容装置１０１とを備えている。
【００１３】
まず、移植用細胞収容装置１０１の一構成例について説明する。図２に示すように、この移植用細胞収容装置１０１は、筐体１１１を備えている。この筐体１１１は、上面視した形状が略長方形であってもよいし、略円形であってもよいし、様々な形状とすることができる。図２に示す例では、筐体１１１の縦断面外形形状は矩形状であって、筐体１１１の上部中央部には、筐体１１１より一段高くなった段差部１１２が設けられている。筐体１１１及び段差部１１２の素材は、長期間生体内に留置しても患者等の健康面や生活面等に大きな問題を生じない材料であれば様々な材料を用いることができる。
【００１４】
筐体１１１の内部には空洞部１１３が形成されている。筐体１１１には段差部１１２の上端部から空洞部１１３まで貫通することで空洞部１１３に接続された流路であり、外部から酸素を空洞部１１３内に導入する導入流路１１４が設けられている。また、同じく筐体１１１には段差部１１２の上端部から空洞部１１３まで貫通することで空洞部１１３に接続された流路であり、空洞部１１３内の二酸化炭素等の気体を筐体１１１外に排出する排出流路１１５も設けられている。
筐体１１１内には、酸素透過膜１１６を挟んで空洞部１１３と隣接する空間である細胞室１１７が設けられている。細胞室１１７は、前記した膵島の細胞等、所定の細胞が収容される空間である。
【００１５】
酸素透過膜１１６は、空洞部１１３と細胞室１１７とを仕切るように筐体１１１に設けられている。酸素透過膜１１６は、細胞や体液等の水分は通過させないが酸素は透過させる性質を有する膜である。酸素透過膜１１６としては、酸素の透過係数がある程度大きな材料であれば様々な材料を使用できるが、例えばシリコーンなどを用いることができる。また、物理的に微細な孔が空いている膜を酸素透過膜として用いることもできる。例えば、W.L.Gore&Associates,Incが開発したｅＰＴＦＥ（expanded polytetrafluoroethylene）膜や、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）不織布などは、疎水性が高いため水分が沁み込みにくく、水分と接した状態でも酸素透過膜１１６として機能する。
【００１６】
細胞室１１７の空洞部１１３とは反対側、図２において筐体１１１の下側は外部側に開口していて、その開口部を閉じるように、筐体１１１には免疫隔離膜１１８が設けられている。免疫隔離膜１１８は、細胞は通過させないが、体液等の水分は通過させる性質を有する膜である。これにより、細胞室１１７内の細胞は生体の免疫細胞によって攻撃されることが防止され、また、細胞室１１７内の細胞が移植用細胞収容装置１０１の外に漏れ出ることも防止される。
【００１７】
免疫隔離膜１１８の材料としては、移植先の生体の免疫細胞から細胞室１１７内の細胞を保護可能で、細胞室１１７内の細胞が分泌するインスリン等の分泌物が透過して生体側に供与することが可能となる材料であれば限定されない。免疫隔離膜１１８の材料としては、例えば、多孔質ポリカーボネートなどを挙げることができる。
以上説明した移植用細胞収容装置１０１はあくまでも一例であり、本発明には様々な形態の移植用細胞収容装置を適用することができる。
【００１８】
図１に戻り、酸素供給装置１１の構成について説明する。酸素供給装置１１は、吐出側が移植用細胞収容装置１０１の導入流路１１４と配管１２で接続され、配管１２を介して酸素を含む空気を移植用細胞収容装置１０１内に供給するポンプ１３を備えている。ポンプ１３の吸入側には先端側が酸素供給装置１１の外部に延出している配管１８が設けられている。すなわち、ポンプ１３は、酸素を含む外気を配管１８から吸入して移植用細胞収容装置１０１に向けて吐出する。
また、移植用細胞収容装置１０１の排出流路１１５からは配管１９が延出していて、移植用細胞収容装置１０１の排気を配管１９から排出する。
【００１９】
制御部１４は、マイクロコンピュータやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）等からなる制御装置であり、ポンプ１３等、酸素供給装置１１の全体を集中的に制御する。
電源１５は、ポンプ１３等、酸素供給装置１１に電力を供給する例えば１次電池又は２次電池である。
【００２０】
電源１５がポンプ１３に電力を供給する電力供給ライン１６には、センサ１７が設けられている。センサ１７は、電源１５がポンプ１３に供給する電圧及び／又は電流の値を検出する電圧センサ及び／又は電流センサである。このセンサ１７が検出した電圧及び／又は電流の値は受信部となる制御部１４に入力する。なお、ポンプ１３以外の酸素供給装置１１各部も電源１５の電力により駆動するが、便宜上、電力供給ラインの図示は省略する。この点は、以下に説明する各実施例においても同様である。
【００２１】
酸素供給装置１１は、第１報知部２０を備えている。第１報知部２０は、制御部１４が受信した電圧又は電流の値の内容を報知する液晶ディスプレイ等の表示装置やスピーカ等である。
また、酸素供給装置１１は、送信部２１を備えている。送信部２１は、制御部１４が受信した電圧及び／又は電流の値の内容を移植用細胞収容システム１の外部の携帯端末装置２０１に送信する。この送信は無線通信で行うが、有線通信であってもよい。
【００２２】
配管１８，１９には、外気の塵埃等の不純物が移植用細胞収容装置１０１に入り込まないようにフィルタ２２，２３がそれぞれ設けられている。
次に、携帯端末装置２０１について説明する。図３は、携帯端末装置２０１の概略構成について説明するブロック図である。携帯端末装置２０１は、スマートフォン、タブレット等の携帯情報端末装置によって構成することができる。
【００２３】
スマートフォン、タブレット等の携帯情報端末装置によって構成される携帯端末装置２０１には、細胞状況監視プログラム２０２がセットアップされている。この細胞状況監視プログラム２０２は、携帯端末装置２０１のアプリケーションソフトである。細胞状況監視プログラム２０２が携帯端末装置２０１上で動作することによって、携帯端末装置２０１は、携帯端末装置２０１のデバイスを用いて受信部２１１、第２報知部２１２及び送信部２１３の機能を実現する。
【００２４】
受信部２１１は、酸素供給装置１１の送信部２１が送信する電圧又は電流の値の内容を受信する。受信部２１１は送信部２１から、Bluetooth（登録商標）などの通信規格を用いてデータを受信することができる。
第２報知部２１２は、受信部２１１が受信した電圧又は電流の値の内容を報知する。第２報知部２１２は、液晶ディスプレイ等の表示装置やスピーカ等によって、前記の内容を報知する。
送信部２１３は、受信部２１１が受信した電圧又は電流の値の内容を医療機関等の所定の送信先に送信する。スマートフォン、タブレット等の携帯情報端末装置はインターネット接続機能を有するので、係る機能を用いてインターネットを介して前記の内容を所定の送信先に送信することができる。
【００２５】
次に、本実施例１の作用効果について説明する。
ここでは、移植用細胞収容装置１０１に膵島の細胞を収容し、１型糖尿病を治療する例で説明する。移植用細胞収容システム１においては、移植用細胞収容装置１０１の細胞室１１７内に膵島の細胞を収容して、移植用細胞収容装置１０１を生体の移植先組織３００内に移植する。この状態で、配管１２，１９は一端側が移植用細胞収容装置１０１に接続されていて他端側が生体外に延びている。
【００２６】
酸素供給装置１１は比較的ポータブルな装置であり、移植用細胞収容システム１を使用する患者は、当該酸素供給装置１１を自身の腰部等に装着して移植用細胞収容システム１を自らの体に装着した状態で移動可能である。この酸素供給装置１１は、制御部１４の制御によってポンプ１３が駆動して、配管１８から酸素を含む空気を取り込み、この空気を配管１２を介して移植用細胞収容装置１０１の空洞部１１３に送り込む。この送り込まれた空気中の酸素は、酸素透過膜１１６を透過して膵島の細胞に供給される。
一方、酸素透過膜１１６が空洞部１１３と細胞室１１７とを仕切っているため、導入流路１１４から空気と一緒に入り込んだ細かな塵埃等の異物は酸素透過膜１１６によりシャットダウンされて、細胞室１１７内には入り込めない。
【００２７】
細胞室１１７内の膵島の細胞が排出した二酸化炭素（酸素透過膜１１６を介して細胞室１１７に流入する）や、膵島で消費されず残存した酸素、空洞部１１３に導入された空気中における酸素以外の窒素等の気体は体外に排出される。すなわち、導入流路１１４から新たな気体が空洞部１１３に導入されることで、これらの気体は負圧によって排出流路１１５を介して空洞部１１３から生体外に排出される。なお、細胞室１１７内における膵島の細胞の代謝物は免疫隔離膜１１８を透過する。また、細胞室１１７内の膵島の細胞は、免疫隔離膜１１８を介して生体の体液等から栄養成分を吸収する。細胞室１１７内の膵島は、インスリンを分泌し、このインスリンは免疫隔離膜１１８を透過して患者の体内に吸収されるので、１型糖尿病を患っている患者に対して治療効果を発揮することができる。
【００２８】
酸素供給装置１１は、電源１５からポンプ１３に供給される電圧及び／又は電流の値をセンサ１７で検出する。ポンプ１３が移植用細胞収容装置１０１に酸素を含む空気を送り込む流速は電源１５からポンプ１３に供給される電圧値及び／又は電流値に依存するので、適正な設定範囲内の量の酸素が移植用細胞収容装置１０１に供給されているか否かは当該電圧値及び／又は電流値を検出することで判断できる。よって、当該電圧値及び／又は電流値を検出することで移植用細胞収容装置１０１内の膵島の細胞に酸素が十分に行き渡っているか否かが判断できるので、当該細胞の活動状況も把握できる。
この電圧値及び／又は電流値の情報は、酸素供給装置１１に設けられた第１報知部２０によって画像や音声により患者に報知することができる。
【００２９】
また、送信部２１は、この電圧値及び／又は電流値の情報を携帯端末装置２０１の受信部２１１に送信し、第２報知部２１２によって画像や音声により患者に報知することができる。すなわち、酸素供給装置１１にも第１報知部２０が設けられているが、酸素供給装置１１は患者が身体に装着することを想定しており、衣服等で酸素供給装置１１が覆われて第１報知部２０の発するメッセージが患者に伝わらない恐れもある。そこで、移植用細胞収容システム１とは別体である携帯端末装置２０１によって電源１５からポンプ１３に供給される電圧値及び／又は電流値の情報を知ることができれば患者にとって便利である。
【００３０】
また、当該電圧値及び／又は電流値の情報は、送信部２１３を介して外部の医療機関等でも知ることができる。これによって、外部の医療機関等でも電源１５からポンプ１３に供給される電圧値及び／又は電流値の異常を知ることができる。
なお、これらの電圧値及び／又は電流値の情報の報知は、当該電圧値及び／又は電流値が正常な数値範囲を外れて異常な数値を示した期間が所定期間続いた場合にだけ警告という形で行うようにしてもよい。
【実施例２】
【００３１】
以下の各実施例においては、実施例１と異なる点を中心に説明して、実施例１と同様の部材等については実施例１と同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。
【００３２】
図４は、本実施例２に係る移植用細胞収容システム１の概略構成を示すブロック図である。本実施例２に係る移植用細胞収容システム１が実施例１と異なるのは、センサ１７に代えて、配管１２に計測部３１が設けられていることである。計測部３１には、配管１２を流通する酸素を含む空気（流体）の流量を計測する流量センサ３２、前記流体の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ３３及び前記流体の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ３４を備えている。なお、計測部３１には、流量センサ３２、酸素濃度センサ３３及び二酸化炭素濃度センサ３４のうちの少なくとも１つを備えているようにすればよい。この計測部３１の各センサの検出信号は、受信部となる制御部１４に入力する。
【００３３】
次に、本実施例２の作用効果について説明する。
計測部３１が流量センサ３２を備える場合は、移植用細胞収容装置１０１に供給する酸素を含む空気の流量がわかる。これによって、移植用細胞収容装置１０１の膵島の細胞に供給される酸素の量が大体わかるので、膵島の細胞の活動状況を把握することができる。
計測部３１が酸素濃度センサ３３を備えているときは、移植用細胞収容装置１０１に供給する酸素を含む空気の酸素濃度がわかるので、酸素濃度が適正値より低い場合は、膵島の細胞の活動も低下しているであろうと膵島の細胞の活動状況を認識することができる。
【００３４】
計測部３１が二酸化炭素濃度センサ３４を備えているときは、二酸化炭素濃度が濃いときに、膵島の細胞に二酸化炭素による悪影響の可能性があることを知ることができる。
このように、本実施例２においても、移植用細胞収容装置１０１に供給する酸素を含む空気の流量、酸素濃度、二酸化炭素濃度から、移植用細胞収容装置１０１内における膵島の細胞の活動状況を知ることができる。
【００３５】
移植用細胞収容装置１０１に供給する酸素を含む空気の流量、酸素濃度、二酸化炭素濃度を患者等に報知する手段は、実施例１と同様に行えばよい。また、当該報知は、実施例１と同様、前記の流量、酸素濃度、二酸化炭素濃度が正常な数値範囲を外れて異常な数値を示した期間が所定期間続いた場合にだけ警告という形で行うようにしてもよい。
【実施例３】
【００３６】
図５は、本実施例３に係る移植用細胞収容システム１の概略構成を示すブロック図である。本実施例３に係る移植用細胞収容システム１が実施例１と異なるのは、センサ１７に代えて、第２配管となる配管１９に当該配管１９（配管１２が第１配管）を流通する排気の物理量を検出する計測部４１を設け、計測部４１の検出信号を制御部１４に入力させている点である。計測部４１は、前記排気の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ４２及び前記排気の湿度を検出する湿度センサ４３を備えている。なお、計測部４１は、二酸化炭素濃度センサ４２及び湿度センサ４３の少なくとも一方を備えていればよい。
【００３７】
次に、本実施例３の作用効果について説明する。
計測部４１が二酸化炭素濃度センサ４２を備える場合は、排気中に含まれる二酸化炭素濃度がわかる。移植用細胞収容装置１０１に供給される酸素が膵島の細胞によって多く消費されるときは膵島の細胞の活動が活発であり多くの二酸化炭素を排出する。よって、排気中の二酸化炭素濃度によって、膵島の細胞が活発に活動しているか否かがわかる。
【００３８】
また、移植用細胞収容装置１０１が体内で破損したときは、移植先組織３００から移植用細胞収容装置１０１内に体液が侵入する。そのため、計測部４１が湿度センサ４３を備える場合は、湿度センサ４３が検出する湿度が通常よりも高い場合に、移植用細胞収容装置１０１の破損の事実を検知することができる。
このように、本実施例３においても、移植用細胞収容装置１０１の排気の二酸化炭素濃度や湿度から、移植用細胞収容装置１０１内における膵島の細胞の活動状況等を知ることができる。
移植用細胞収容装置１０１の排気の二酸化炭素濃度や湿度を患者等に報知する手段は、実施例１と同様に行えばよい。また、当該報知は、実施例１と同様、前記の二酸化炭素濃度や湿度が正常な数値範囲を外れて異常な数値を示した期間が所定期間続いた場合にだけ警告という形で行うようにしてもよい。
【実施例４】
【００３９】
図６は、本実施例４に係る移植用細胞収容システム１の概略構成を示すブロック図である。本実施例４に係る移植用細胞収容システム１が実施例１と異なるのは、まず、酸素供給装置１１において、センサ１７、フィルタ２３を備えていないことである。
【００４０】
そして、本実施例４では、配管１９（第２配管）の先をポンプ１３の吸入側に接続している。そして、図示しないバルブによって、ポンプ１３の吸入側に吸い込ませる流体を、配管１８から吸引する外気か、配管１９を介して移植用細胞収容装置１０１から排出される排気かを制御部１４の制御によって選択することができるようにしている。これにより、１度、配管１８を介して取り入れた外気を、ポンプ１３と移植用細胞収容装置１０１との間で配管１２（第１配管）、配管１９を介して循環することができる。
【００４１】
そして、配管１９には、移植用細胞収容装置１０１から排出される排気の成分を調節する成分調整部５１を備えている。そして、成分調整部５１は、配管１９と外気とを仕切る酸素透過膜５２及び二酸化炭素透過膜５３並びに前記排気の湿気を吸着する吸湿剤５４を備えている。この場合、最低限、酸素透過膜５２及び二酸化炭素透過膜５３を備えていれば、吸湿剤５４は必ずしも備えていなくてよい。
【００４２】
酸素透過膜５２は、前記の酸素透過膜１１６と同一の材料を用いることができる。二酸化炭素透過膜５３は、水分等は通過させないが二酸化炭素は透過させる性質を有する膜である。二酸化炭素透過膜５３としては、二酸化炭素の透過係数がある程度大きな材料であれば様々な材料を使用できるが、酸素透過膜５２と同一の材料を用いることもできる。そのため、酸素透過膜５２と二酸化炭素透過膜５３とは別体で設ける必要は必ずしもなく、１つの膜を酸素透過膜５２兼二酸化炭素透過膜５３としてもよい。
また、配管１９の、成分調節部５１における上流側と下流側には、それぞれ計測部６１，７１が設けられている。計測部６１及び計測部７１のうち、その一方だけを設けるようにしてもよい。
【００４３】
計測部６１には、移植用細胞収容装置１０１が排出する排気の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ６２、前記排気の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ６３及び前記排気の湿度を検出する湿度センサ６４を備えている。なお、酸素濃度センサ６２、二酸化炭素濃度センサ６３及び湿度センサ６４の全てを設けていなくてもよく、少なくともそのうちの１つを備えていればよい。
【００４４】
計測部７１には、移植用細胞収容装置１０１が排出する排気の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ７２、前記排気の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ７３及び前記排気の湿度を検出する湿度センサ７４を備えている。なお、酸素濃度センサ７２、二酸化炭素濃度センサ７３及び湿度センサ７４の全てを設けていなくてもよく、少なくともそのうちの１つを備えていればよい。計測部６１，７１の検出信号は、受信部となる制御部１４に入力される。
【００４５】
次に、本実施例４の作用効果について説明する。
移植用細胞収容装置１０１においては、配管１２から供給する酸素を含んだ空気から、膵島の細胞は酸素を消費して、二酸化炭素を排出する。また、膵島の細胞等から湿気も排出する。そのため、配管１９を介してポンプ１３側に排出する排気は、配管１２から供給する空気に比べて、酸素は少なく、二酸化炭素は多く、湿気も多い。
そして、成分調整部５１では、酸素透過膜５２で配管１９の排気と外気とを仕切っている。この場合、外気側よりも配管１９の排気側の方が、酸素濃度が低いため、外気中の酸素が酸素透過膜５２を透過して配管１９の排気側に流入し、排気の酸素濃度が上昇して外気の酸素濃度に近づく。
【００４６】
また、成分調整部５１では、二酸化炭素透過膜５３で配管１９の排気と外気とを仕切っている。この場合、外気側よりも配管１９の排気側の方が、二酸化炭素濃度が高いため、排気側の二酸化炭素が二酸化炭素透過膜５３を透過して外気側に流出し、排気の二酸化炭素濃度が低下して外気の二酸化炭素濃度に近づく。
さらに、成分調整部５１では、吸湿剤５４が設けられている。そのため、配管１９の排気の湿度が高い場合であっても、湿気は吸湿剤５４に吸収されて、当該排気中の湿度を低減することができる。
【００４７】
このように、配管１９を介してポンプ１３側に排出する排気は、配管１２から供給する空気に比べて、酸素は少なく、二酸化炭素は多く、湿気も多い。しかし、成分調節部５１によって、酸素が十分含まれ、二酸化炭素や湿気は少ない排気とされる。よって、この排気をポンプ１３で再び移植用細胞収容装置１０１に送り返してやっても、移植用細胞収容装置１０１内の膵島の細胞に充分な酸素を供給し、二酸化炭素や湿気で当該膵島の細胞に悪影響を与えることはない。
【００４８】
本実施例４では、配管１８から吸入する外気をポンプ１３で移植用細胞収容装置１０１に供給し続けるのではない。１度、配管１８から吸入した外気をポンプ１３と移植用細胞収容装置１０１との間で循環させるようにしている。この間、配管１８から新たな外気を吸入して用いることはない。そのため、外気に含まれている細かな塵埃等の不純物を移植用細胞収容装置１０１に供給してしまう機会を低減し、移植用細胞収容装置１０１内の膵島の細胞を保護することができる。
【００４９】
そして、移植用細胞収容装置１０１から排出される排気中の酸素濃度、二酸化炭素濃度、湿度は、計測部６１の酸素濃度センサ６２、二酸化炭素濃度センサ６３及び湿度センサ６４でモニタすることができる。
さらに、配管１９の排気中の酸素濃度、二酸化炭素濃度、湿度が成分調整部５１によってどの程度調整されたかは、計測部７１の酸素濃度センサ７２、二酸化炭素濃度センサ７３及び湿度センサ７４でモニタすることができる。
また、酸素濃度センサ６２及び酸素濃度センサ７２の両方を備えているときは、この両センサの検出した酸素濃度の差分から、酸素透過膜５２によって排気の酸素濃度について十分な調整が行われているか否かを判断することができる。これによって、酸素透過膜５２の不具合の有無を判断することができる。
【００５０】
さらに、二酸化炭素濃度センサ６３及び二酸化炭素濃度センサ７３の両方を備えているときは、この両センサの検出した二酸化炭素濃度の差分から、二酸化炭素透過膜５３によって排気の二酸化炭素濃度について十分な調整が行われているか否かを判断することができる。これによって、二酸化炭素透過膜５３の不具合の有無を判断することができる。
その上、湿度センサ６４及び湿度センサ７４の両方を備えているときは、この両センサの検出した湿度の差分から、吸湿剤５４によって排気の湿度の十分な調整が行われているか否かを判断することができる。これによって、吸湿剤５４の不具合の有無も判断することができる。
【００５１】
計測部６１，７１で検知した結果の内容を患者等に報知する手段は、実施例１と同様に行えばよい。また、当該報知は、実施例１と同様、計測部６１，７１の検知数値が正常な数値範囲を外れて異常な数値を示した期間が所定期間続いた場合にだけ警告という形で行うようにしてもよい。
【００５２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
例えば、前記の各実施例では細胞室１１７に膵島の細胞を収容して１型糖尿病を治療する例を具体例に挙げたが、細胞室１１７に膵島以外の細胞を収容して人間や動物の生体内に移植して、様々な医療効果を発生させることに用いることができる。
【００５３】
また、前記各実施例において、センサや計測部で検出した物理量が異常な数値を示したか否か、その異常な数値を示した期間が所定期間続いたか否かは、制御部１４で判断することができる。あるいは、係る判断は、携帯端末装置２０１の送信部２１３がデータを送信した先の医療機関等で分析して、その結果を携帯端末装置２０１に報知するようにしてもよい。
さらに、前記各実施例において、酸素供給装置１１の電源は１次電池又は２次電池である電源１５に限定されない。家庭用の商用交流電源を用いてもよいし、酸素供給装置１１に発電機を設けるようにしてもよい。あるいは、酸素供給装置１１が無線給電の受信機構を備えるようにしてもよい。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１      移植用細胞収容システム
１１    酸素供給装置
１２    配管（第１配管）
１３    ポンプ
１４    制御部（受信部）
１５    電源
１７    センサ（電圧センサ又は電流センサ）
１９    配管（第２配管）
３１    計測部
３２    流量センサ
３３    酸素濃度センサ
３４    二酸化炭素濃度センサ
４１    計測部
４２    二酸化炭素濃度センサ
４３    湿度センサ
５１    成分調節部
５２    酸素透過膜
５３    二酸化炭素透過膜
６１    計測部
６２    酸素濃度センサ
６３    二酸化炭素濃度センサ
６４    湿度センサ
７１    計測部
７２    酸素濃度センサ
７３    二酸化炭素濃度センサ
７４    湿度センサ
１０１  移植用細胞収容装置
２０１  携帯端末装置
２１１  受信部
２１２  第２報知部
２１３  送信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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