(57)【要約】【課題】細胞を効率的に洗浄して不要成分が除去された細胞群を回収する。【解決手段】先端に向かって漸次先細になる底部４ｂを有し、細胞懸濁液Ａを収容して底部４ｂを半径方向外方に向けて所定の軸回りに回転可能な容器本体４と、該容器本体４内を深さ方向に区画する位置に配置され、細胞懸濁液Ａ内に含まれる細胞が通過可能な口径を有する複数の透孔を備えたフィルタ部材１０と、該フィルタ部材１０よりも底部４ｂ側に吐出口６ａを配置する洗浄液供給管６と、フィルタ部材１０を挟んで底部４ｂとは反対側の位置に吸引口５ａを配置する吸引管５とを備える細胞処理装置を提供する。【選択図】図２
2010142137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に向かって漸次先細になる底部を有し、細胞懸濁液を収容して前記底部を半径方向外方に向けて所定の軸回りに回転可能な容器本体と、
該容器本体内を深さ方向に区画する位置に配置され、細胞懸濁液内に含まれる細胞が通過可能な口径を有する複数の透孔を備えたフィルタ部材と、
該フィルタ部材よりも前記底部側に吐出口を配置する洗浄液供給管と、
前記フィルタ部材を挟んで前記底部とは反対側の位置に吸引口を配置する吸引管とを備える細胞処理装置。
【請求項２】
前記フィルタ部材が、遠心力によって弾性変形可能な弾性材料によって平板状に形成され、
前記透孔が前記フィルタ部材を板厚方向に貫通形成されている請求項１に記載の細胞処理装置。
【請求項３】
前記透孔は、前記フィルタ部材が所定値以上の遠心力を受けているときに、前記細胞が通過可能な口径まで拡大され、遠心力が所定値より小さくなったときには、前記細胞より小さい口径に縮小される請求項２に記載の細胞処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、脂肪組織を分解して脂肪由来細胞を単離させた細胞懸濁液を収容した遠心分離容器を、該遠心分離容器から離れた軸線回りに回転させることにより、細胞懸濁液内に含有されている成分を比重により分離する遠心分離装置が知られている（特許文献１参照。）。
遠心分離容器は、一端を閉塞された略円筒状に形成され、その閉塞端を半径方向外方に向けるように回転させられることにより、閉塞端に向けて比重の大きい成分が移動し、閉塞端側から比重の大きい順に並んで分離されるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１２４８０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、細胞懸濁液を遠心分離することにより遠心分離容器の底部に分離された細胞群は遠心力によって押し固められた固形のペレット状に形成されてしまうという不都合がある。すなわち、細胞群がペレット状に形成されてしまうと、遠心分離後の細胞群を吸引により遠心分離容器内から取り出すことが困難になる。また、遠心分離時に細胞群の中にタンパク質分解酵素や脂肪分のような不要成分が取り込まれたままペレット状に形成されてしまうことがあり、不要成分を除去することが困難となる。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、細胞を効率的に洗浄して不要成分が除去された細胞群を回収することができる細胞処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、先端に向かって漸次先細になる底部を有し、細胞懸濁液を収容して前記底部を半径方向外方に向けて所定の軸回りに回転可能な容器本体と、該容器本体内を深さ方向に区画する位置に配置され、細胞懸濁液内に含まれる細胞が通過可能な口径を有する複数の透孔を備えたフィルタ部材と、該フィルタ部材よりも前記底部側に吐出口を配置する洗浄液供給管と、前記フィルタ部材を挟んで前記底部とは反対側の位置に吸引口を配置する吸引管とを備える細胞処理装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、容器本体内に細胞懸濁液を収容して、容器本体をその底部を半径方向外方に向けて所定の軸回りに回転させることにより、細胞懸濁液内に含有されている成分が比重により分離され、容器本体の底部近傍には、比重の大きな細胞群が集められ、その上層には血漿等の上清が集められる。細胞群は遠心力によって押し固められてペレット状に構成される。
【０００８】
この状態で、吸引管の吸引口から吸引すると、吸引口から上清が吸引され、底部近傍にペレット状の細胞群を残すことができる。そして、洗浄液吐出管の吐出口から洗浄液を吐出すると、洗浄液の勢いによってペレット状の細胞群が崩壊させられ、内部に取り込まれていた不要成分を放出させることができる。
この場合において、崩壊させられた細胞群は、フィルタ部材を通過する洗浄液の勢いによって、透孔を通過させられる際に細かく分離させられる。その結果、細胞群が大きな塊のままで残る不都合を防止することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記フィルタ部材が、遠心力によって弾性変形可能な弾性材料によって平板状に形成され、前記透孔が前記フィルタ部材を板厚方向に貫通形成されていてもよい。
このようにすることで、容器本体を回転させてフィルタ部材に遠心力を作用させることにより、フィルタ部材が弾性変形させられるので、フィルタ部材に設けられている透孔の口径を変化させることができる。すなわち、フィルタ部材の透孔の口径が拡大させられた状態で、吐出口から洗浄液を吐出することにより、フィルタ部材を通過する洗浄液の勢いによって透孔を通過させられる際に細かく分離させられる。一方、フィルタ部材の透孔の口径を縮小させるようにフィルタ部材を弾性変形させて吸引口から上清を吸引することで、細胞群から細胞を巻き上がらせることなく上清を除去することができる。その結果細胞の収率を向上することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記透孔は、前記フィルタ部材が所定値以上の遠心力を受けているときに、前記細胞が通過可能な口径まで拡大され、遠心力が所定値より小さくなったときには、前記細胞より小さい口径に縮小されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、細胞を効率的に洗浄して不要成分が除去された細胞群を回収することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る細胞処理装置１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞処理装置１は、図１に示されるように、モータ２によって鉛直軸線３回りに水平回転させられる容器本体４と、該容器本体４に固定され、該容器本体４内において分離された上清を吸引して容器本体４外に排出させる上清吸引管５と、容器本体４に固定され、該容器本体４内に洗浄液を供給する洗浄液供給管６と、固定配管７と上清吸引管５および洗浄液供給管６とを接続するロータリジョイント８と、固定配管内の液体を送給・排出する、例えば、ペリスタルティックポンプ９とを備えている。
【００１３】
容器本体４は、図２（ａ）に示されるように、円筒状の側壁４ａと、該側壁４ａの一端を閉塞する位置に配置された底面（底部）４ｂとを有している。底面４ｂは、先端に向かって漸次先細になるテーパ内面状に形成されている。
容器本体４内には、該容器本体４内の空間を深さ方向に２つに区画するように配置された平板状のフィルタ部材１０が備えられている。
【００１４】
フィルタ部材１０は、例えば、ゴムのような弾性材料により構成されている。フィルタ部材１０には、板厚方向に貫通する多数の透孔１１が設けられている。この透孔１１は、フィルタ部材１０が平板状に形成されている状態では、図２（ｂ）に示されるように、十分に小さな、あるいはほぼ閉塞された口径を有している。
【００１５】
一方、図３（ａ）に示されるように、フィルタ部材１０が周縁部に対して中央部が隆起するように板厚方向に弾性変形させられた状態では、フィルタ部材１０を構成している弾性材料が伸びる結果、透孔１１も図３（ｂ）に示されるように、口径を拡大するようになっている。フィルタ部材１０は、その外周縁が容器本体４の内面に固定されている。容器本体４に対して遠心力が作用すると、フィルタ部材１０の中央部近傍が、遠心力によって容器本体４の底面４ｂに向かう方向に移動して、周縁部に対して中央部が隆起するように弾性変形させられるようになっている。
本実施形態においては、フィルタ部材１０の透孔１１は、拡大された状態で細胞を通過させることができる程度の口径、例えば、１００μｍ以上の口径まで拡大されるようになっている。
【００１６】
上清吸引管５は、フィルタ部材１０を挟んで容器本体４の底面４ｂとは反対側にその吸引口５ａを配置している。
一方、洗浄液供給管６は、フィルタ部材１０と容器本体４の底面４ｂとの間の底面近傍にその吐出口６ａを配置している。
【００１７】
このように構成された本実施形態に係る細胞処理装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る細胞処理装置１を用いて細胞懸濁液Ａから細胞群Ｃを取り出すには、細胞懸濁液Ａを容器本体４内に収容して、モータ２を作動させることにより容器本体４を水平回転させる。容器本体４は回転数が高まって遠心力が高くなると、そのテーパ状の底面４ｂを半径方向外方に向けるように揺動させられて、その状態で水平回転させられる。
【００１８】
細胞懸濁液Ａは、図２に示されるように、比重に従って上清Ｂと細胞群Ｃとに遠心分離される。細胞群Ｃは容器本体４の遠心力が最も大きな部位、すなわち、半径方向の最外方に配置される底面４ｂに向かって移動する。このとき、遠心力によってフィルタ部材１０を構成している弾性材料が弾性変形させられて、透孔１１が拡大させられるので、細胞懸濁液Ａ内に含まれている細胞は、フィルタ部材１０によって遮られることなく、その透孔１１を通過して底面４ｂ近傍に集められ、テーパ内面状の底面４ｂを転がって先端にペレット状に堆積される。このとき、細胞懸濁液Ａに含まれている消化酵素液や塵埃等の不要成分が細胞間に取り込まれた状態でペレット状に形成される。
【００１９】
この状態で、モータ２の回転数を低下させると、遠心力によって弾性変形していたフィルタ部材１０の弾性変形が復元して略平板状に戻るので、フィルタ部材１０に設けられている透孔１１の口径が縮小し、透孔１１が閉塞される。これにより、容器本体４内部が長手方向に２つに区画されるので、この状態でペルスタルティックポンプ９を作動させて上清吸引管５の吸引口５ａから上清Ｂを吸引すると、上清Ｂが、吸引口５ａ、ロータリジョイント８および固定配管７を介して容器本体４の外部に排出される。
【００２０】
この場合において、本実施形態によれば、上清Ｂを吸引する際に遠心力を低下させてフィルタ部材１０の透孔１１を閉塞することで、上清Ｂの吸引による上清Ｂの流れがペレット状の細胞群Ｃに伝わり難くなる。これにより、上清Ｂの流れによって細胞群Ｃから細胞が舞い上がって吸引口５ａから排出されてしまう不都合を防止して、細胞の収率を向上することができるという利点がある。
【００２１】
また、洗浄液供給管６から洗浄液Ｄを供給する際には、モータ２の回転数を増大させて遠心力を増大させた状態で、吐出口６ａから洗浄液Ｄを吐出する。これにより、遠心力によってフィルタ部材１０が弾性変形させられて、透孔１１が拡大し、細胞懸濁液Ａ′がフィルタ部材を通過できるようになる。
【００２２】
すなわち、吐出口６ａから吐出された洗浄液Ｄの流れによって、ペレット状の細胞群Ｃが解されて再懸濁される際に、細胞群Ｃがフィルタ部材１０の拡大された透孔１１を通過するように強制される。フィルタ部材１０の透孔１１は、細胞が通過できる程度の大きさに拡大されているので、複数の細胞がまとまった細胞塊はこれを通過することができずに、透孔１１によって引き離される。そして、バラバラになった状態の細胞が透孔を通過させられる。その結果、細胞がより細かく分離された状態で再懸濁された細胞懸濁液Ａ′を得ることができる。
【００２３】
これにより、不要成分を巻き込んで固められたペレット状の細胞群Ｃが洗浄液Ｄによって再懸濁されることで、細胞群Ｃの中から不要成分が放出される。
そして、再度容器本体４を水平回転させて、再懸濁された細胞懸濁液Ａ′を遠心分離することにより、底面４ｂの先端に不要成分が除去された細胞群Ｃをペレット状に形成することができる。
【００２４】
そして、再度、遠心力を低下させた状態で、上清吸引管５の作動により、容器本体４内の上清Ｂを排出することにより、ペレット状に固められた細胞群Ｃを収容することができ、その後、洗浄液供給管６と兼用した細胞吸引管を作動させることで、容器本体４の先端に溜まった細胞群Ｃを取り出すことができる。
【００２５】
このように、本実施形態に係る細胞処理装置１によれば、フィルタ部材１０を通過させることでペレット状の細胞群Ｃをより細かく分解して不純物を放出させ、健全な状態の細胞群Ｃを回収することができるという利点がある。
また、遠心力を低下させた状態で上清Ｂを吸引することにより、上清Ｂの流れの影響を細胞群Ｃに及ぼすことが防止され、細胞群Ｃの舞い上がりにより上清Ｂとともに細胞が誤って吸引されてしまう不都合の発生を未然に防止することができる。これにより、最終的に得られる細胞群Ｃの回収率を向上することができる。
【００２６】
なお、本実施形態において、フィルタ部材１０の材料であるゴムのような弾性材料としては、例えば、シリコーン樹脂、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレンープロピレンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリルーブタジエンゴム、カルボキシニトリルゴム、アクリルゴム、水素添加ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴムなどの合成ゴムおよび熱可塑性ゴムなどのエラストマーならびに天然ゴム等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上が併用されていてもよい。これらの中でも、生体適合性が良好な点で、シリコーン樹脂等が好ましい。
【００２７】
また、フィルタ部材１０は、あまり弾性変形しない平板状の部材によって構成してもよい。この場合には、フィルタ部材１０の透孔としては、細胞を通過させることができる程度の口径を有していればよい。
このようにすると、細胞群Ｃが上清Ｂ吸引時の影響を受けないようにすることはできないが、フィルタ部材１０の透孔１１を通過する際に細胞群Ｃが細かく解されるので、細胞間に挟まれた異物を十分に放出させて、健全な状態の細胞群Ｃを得ることができる。
【００２８】
また、本実施形態において、容器本体４に収容する細胞懸濁液Ａとしては、生体の細胞を含む懸濁液であれば特に制限はないが、例えば、脂肪に由来する細胞を含む、脂肪由来細胞懸濁液などが好適である。ここで、脂肪由来細胞としては、血管内皮細胞、線維芽細胞、造血幹細胞、血球系の細胞、脂肪由来の幹細胞などが挙げられる。この幹細胞は、細胞治療などの目的で脂肪組織から採取される細胞であり、多分化能、自己再生能を有する細胞を指す。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る細胞処理装置を示す正面図である。
【図２】図１の細胞処理装置において、遠心力を低下させた状態における（ａ）容器本体内部の構造を示す縦断面図、（ｂ）フィルタの状態を示す平面図である。
【図３】図１の細胞処理装置において、遠心力を増大させた状態における（ａ）容器本体内部の構造を示す縦断面図、（ｂ）フィルタの状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ  細胞懸濁液
Ｃ  細胞群
１  細胞処理装置
４  容器本体
４ｂ  底面（底部）
５  吸引管
５ａ  吸引口
６  洗浄液供給管
６ａ  吐出口
１０  フィルタ部材
１１  透孔
【図１】
2010142137.tif 000003
【図２】
2010142137.tif 000004
【図３】
2010142137.tif 000005