(57)【要約】流体混合物から少なくとも一つの成分を選択的に分離するための磁気分離ユニットを記載する。本ユニットは少なくとも一つのマンドレル型のマグネットユニットおよびその周囲に巻かれた管を備える。磁化粒子を含む流体は該管を通過し、マグネットユニットに対して該粒子を引き付けることができる。2009528914.tif 000003
2009528914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンドレル型のマグネットユニットおよび管を備えた、流体混合物から磁化粒子を選択的に分離するための磁気分離ユニットであって、
前記マグネットユニットが少なくとも一つのマグネットを備え、
前記管が、前記マグネットユニットが前記流体混合物中の前記磁化粒子を引き付けることができるように、前記マグネットユニットに巻き付いている、磁気分離ユニット。
【請求項２】
前記マグネットユニットが、前記マンドレルの軸と平行方向に向けられかつ前記マンドレルの周囲に角度を有し間隔を空けて配置された（ａｎｇｕｌａｒｌｙ  ｓｐａｃｅｄ）、複数のマグネットを備える、請求項１記載の分離ユニット。
【請求項３】
前記複数のマグネットが円筒形の軟鋼の内核の周囲に配置されている、請求項２記載の分離ユニット。
【請求項４】
前記マグネットユニットが、共に一列に取り付けられた複数のマグネットを備える、請求項１記載の分離ユニット。
【請求項５】
前記複数のマグネットが、各マグネットの帯磁方向がその隣接マグネットの帯磁方向とは逆平行となるように配置されている、請求項２記載の分離ユニット。
【請求項６】
非磁性材料が前記複数のマグネット間に提供される、請求項２記載の分離ユニット。
【請求項７】
ステンレス鋼の外殻が前記複数のマグネットを覆うように提供される、請求項２記載の分離ユニット。
【請求項８】
前記少なくとも一つのマグネットが永久磁石を含む、請求項１記載の分離ユニット。
【請求項９】
前記永久磁石がネオジム・鉄・ボロン磁石である、請求項８記載の分離ユニット。
【請求項１０】
前記少なくとも一つのマグネットが電磁石を含む、請求項１記載の分離ユニット。
【請求項１１】
前記マグネットに隣接する前記管を保持するための少なくとも一つのホルダをさらに備える、請求項１記載の分離ユニット。
【請求項１２】
前記少なくとも一つのホルダが、その長さに沿った複数の領域にて前記管を保持するように配置される、請求項１１記載の分離ユニット。
【請求項１３】
前記少なくとも一つのホルダは、その長さに沿った複数の領域にて前記管を係合するように配置された留め具を備える、請求項１１記載の分離ユニット。
【請求項１４】
前記ホルダが磁気的に前記マグネットに取り付けられる、請求項１１記載の分離ユニット。
【請求項１５】
前記ホルダが、前記管を係合するための非磁性保持部を有する、請求項１４記載の分離ユニット。
【請求項１６】
前記ホルダが、前記マグネットから前記ホルダを取り外すためのてこの力を提供するグリップと共に提供される、請求項１１記載の分離ユニット。
【請求項１７】
前記ホルダが前記マグネットから分離可能である、請求項１１記載の分離ユニット。
【請求項１８】
前記流体混合物のための容器をさらに備える、請求項１記載の分離ユニット。
【請求項１９】
前記流体混合物が血液、血清、または尿である、請求項１記載の方法。
【請求項２０】
磁化粒子を引き付けるための第１のマグネットを備える第１の磁気分離器と、
磁化粒子を引き付けるための第２のマグネットを備える第２の磁気分離器と
を備えた、流体混合物から磁化粒子を選択的に分離するためのシステムであって、前記第２のマグネットが流体中の磁化粒子を引き付けることができるように、前記第２のマグネットは、前記第１の磁気分離ユニットの下流における流体流れのための管がその周りに巻き付けられ得るマンドレル型である、システム。
【請求項２１】
流体から標的物を取り除く方法であって、
前記標的物を含むことが疑われる流体を提供する段階；
前記流体と、前記標的物と結合する少なくとも一つの磁化粒子とを接触させる段階；
前記マグネットが前記流体中の磁化粒子を引き付けることができるように、前記磁化粒子を、流体流れのための管がその周りに巻き付けられているマンドレル型のマグネットに引き付ける段階；
前記磁化粒子を前記流体から分離する段階であって、前記標的物が前記流体から取り除かれる段階
を含む、方法。
【請求項２２】
前記流体が血液、血清、または尿である、請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
磁化粒子を用いて溶液中の成分を分離するシステムを開示する。
【背景技術】
【０００２】
標的物および非標的物を含む溶液中において標的物を分離することは、その標的物に結合するリガンドによりコーティングされた磁化粒子を用いることで実行可能であり、その標的物と粒子との複合物は次いで、密度勾配を用い磁場を加えることによって、溶液中の残留成分から磁気的に分離される。標的物としては、ウィルス、原核細胞、または真核細胞などを含む。
【０００３】
磁化粒子は周知である。それらの粒子は、標的物と非標的物とが同様な分子量であるので、遠心分離などの技術を用いることができない場合における、あらゆるアフィニティー分離プロセスに対して用いることができる。標的物と非標的物とは、それらの異なるアフィニティの特性を利用することによって分離される。非標的物ではなく標的物に結合するリガンド（例えば、抗原、抗体、たんぱく質、多糖など）を識別することによって、標的物と非標的物とを分離できる。磁化粒子はこのリガンドによってコーティングされ、試料液に加えられる。この試料液は次いで、できる限り多くの磁化粒子が上述のリガンドを介して標的物に結合するように、所定時間の間インキュベートされる。次いで、密度勾配を有する磁場が該溶液に加えられ、リガンドが結合した標的物を有する磁化粒子を引き付け、捕捉する。他方で、非標的物を有する溶液中の残留物は取り除かれる。
【０００４】
磁化粒子のサイズおよびそれら磁化粒子に加えられるコーティングはさまざまであり、その用途に依存する。典型的には、粒子は直径約１ミクロンから約１０ミクロンである。多くの用途において、磁化粒子は、標的物の数の数倍の量が供給されるので、実際には全ての標的物が少なくとも一つの磁化粒子と結合する。
【０００５】
様々な機械が磁気分離による処理を実行するように設計されている。例えば、国際公開公報第９０／１４８９１号（特許文献１）は、複数のチューブにラックを備え、マグネットを各チューブスロットに隣接するように配置し、該複数のチューブがマグネットからの磁力の磁場と交差するように調整した分離装置を記載している。分離用の液体を含む複数のチューブがラックに配置される場合、マグネットはチューブの片側に磁化粒子（および磁化粒子が結合した標的物）を引き付ける。残りの非標的物はピペットによって取り除くことができる。
【０００６】
分離用の液体の量が多い場合、標的物を含む液体は、フレキシブルコンテナまたは使い捨て用の血液バッグなどの無菌バッグ内に保存されてもよい。バッグ内にて液体の磁気分離を実行するには、バッグは通常、インキュベーションの後、平面状のマグネットまたは一式のマグネットの上に平置される。標的物に結合した磁化粒子はマグネットへと引き付けられる。非標的物を含む残りの液体は、バッグに取り付けられた排出管を介して排出でき、一方で、磁化粒子および標的物はマグネットによってバッグの内壁に留まる。米国特許第４，９１０，１４８号（特許文献２）、国際公開公報第９０／０４０１９号（特許文献３）、および国際公開公報第９１／１１７１６号（特許文献４）は全て、細胞懸濁液の使用のために設計された機械の例である。
【０００７】
分離は、正帯電または負帯電のいずれかで実行可能である。正帯電の分離プロセスにおいては、磁化粒子は保持される標的物に結合し、その所望の標的物はマグネットによって保持される。負帯電の分離プロセスにおいては、磁化粒子は取り除かれる非標的物に結合し、その非標的物はマグネットによって保持される。他方で所望の標的物はシステムから引き離されている。正帯電の分離プロセスにおいては、保持されている所望の標的物が磁化粒子と結合しており、該磁化粒子は、さらなる分析の前に、標的物から取り除かれる必要がある。負帯電の分離プロセスにおいては、所望の標的物はシステムから引き離されており、磁化粒子に影響を受けることはなく、必要に応じてさらなる分析が可能である。
【０００８】
米国特許第４，７１０，４７２号（特許文献５）は、試料が流れるチューブが二つのマグネット間に保持されているか、またはマグネットがチューブの隣に保持されている磁気分離器システムを記載している。しかしながら、細いチューブとマグネットとの間の接触表面領域が多くないため、試料から磁化粒子を分離するには不十分である。
【０００９】
磁化粒子の所定の用途（例えば医療処置における使用など）においては、細胞分離プロセスを実行する過程および機械は、関係当局（例えば、米国の食品医薬品局（ＦＤＡ））によって決められた所定の必要要件を満たさなければならない。一つのそのような必要要件とは、システムが捕捉できない磁化粒子の数が所定の閾値以下でなければならないことである。例えば、医療用途に対するＦＤＡの必要要件は、ヒト被験体に注入される三百万個の細胞につき１００個未満の磁化粒子である必要がある。
【００１０】
単一マグネットのシステムは細胞の溶液から磁化粒子の多くを捕捉することができるが、第１の位置におけるマグネットによって捕捉されず、あるいは乱流によってマグネットから分離され、磁化粒子の一部は抜け落ちる。それゆえ、規制の必要要件を満たすため、システムは、第１の位置の下流にさらなるマグネットを用いる傾向にある。第１のマグネットの領域から排出された溶液は第２のマグネットを有する第２の領域を通過する。この第２のマグネットは第１のマグネットを回避したか、または迂回した残留粒子を捕捉する役割を担う。二つの磁気捕捉ユニットを有するシステムは通常、規則の必要要件を容易に満たすものであるが、より厳密な必要要件を満たす必要がある場合、第２のマグネットの下流にさらなるマグネットを用いてもよい。
【００１１】
上述の各々のシステム（米国特許第４，９１０，１４８号（特許文献２）、国際公開公報第９０／０４０１９号（特許文献３）、および国際公開公報第９１／１１７１６号（特許文献４））は、第１マグネット捕捉ユニットおよび第１ユニットの下流にある第２マグネット捕捉ユニットを有する。
【００１２】
米国特許第４，９１０，１４８号（特許文献２）において、細胞懸濁液は、使い捨て血液バッグにて磁化粒子と混合され、インキュベートされる。次いで、バッグは平面状のマグネット板上にホルダを有する第１の磁気捕捉ユニット内に配置され、該ユニットはバッグを保持する。第１の分離がなされた後、懸濁液は第２の磁気捕捉ユニットに取り付けられた第２の血液バッグに移される。第２の磁気捕捉ユニットは第２の平面状のマグネットを含んでおり、ここで残りの磁化粒子は捕捉され、精製された溶液が残される。
【００１３】
国際公開公報第９０／０４０１９号（特許文献３）および国際公開公報第９１／１１７１６号（特許文献４）において、同様の構成が記載されており、細胞濃縮物は第１の使い捨てコンテナ内にて磁化粒子と混合される。第１の使い捨てコンテナは第１の平面状のマグネットと共に第１分離チャンバ内に配置されている。第１のコンテナはチューブを介して第２の使い捨てコンテナと連結されている。第２の使い捨てコンテナは第２の平面状のマグネットと共に第２分離チャンバ内に配置されている。精製された細胞濃縮物は第２のコンテナの排出口から得られ、他方で、常磁性粒子と結合し分離された細胞は、第１および第２のマグネットに隣接した第１および第２のコンテナの側部に沿って保持される。
【００１４】
これら３つのシステムの全てにおいて、第１マグネット分離ユニットは、比較的大きい磁場領域範囲を有するマグネットであり、第１のバッグの幅全体から磁化粒子を引き付けることができる。第２マグネット分離ユニットはより小さい磁場領域範囲を有する傾向にあるが、その範囲に応じて、磁化粒子を保持するための、より強い吸引力を提供する。流体が第２分離ユニットを通過すると、第２のバッグの幅が制限され、その結果、磁化粒子は第２のマグネットの磁場領域範囲内に入る。
【００１５】
これらのシステムの欠点は、システムが追加の使い捨てコンテナまたはバッグの使用を必要とすることである。二つのマグネットで稼動する各システムのために少なくとも二つのバッグが使用され、さらに、第１のコンテナに給液し、流体を第１のコンテナから第２のコンテナへ輸送し、第２のコンテナから流体を抽出するために、管が必要である。これらのバッグおよび管は全て殺菌済みで無菌状態で接続されなければならず、こうした条件は、エンドユーザに対して過度の負担を強いるものとなる。これらのバッグは、特定の機械に適合させるためにその事業主と同じブランドのバッグでなければならないことが多く、比較的高額になり得る。
【００１６】
また、平面状のマグネットのアセンブリは嵩張る上に重たく、バッグの幅を制限するために第２分離ユニットに追加の押圧手段が提供される場合は特に嵩張り、重たい。これらのシステムはまた複雑であり、セットアップするのに多大な時間を必要とする。
【００１７】
【特許文献１】国際公開公報第９０／１４８９１号
【特許文献２】米国特許第４，９１０，１４８号
【特許文献３】国際公開公報第９０／０４０１９号
【特許文献４】国際公開公報第９１／１１７１６号
【特許文献５】米国特許第４，７１０，４７２号
【発明の開示】
【００１８】
一局面において、本発明は、流体混合物から少なくとも一つの成分を選択的に分離するための磁気分離ユニットを提供し、上記選択された少なくとも一つの成分は磁化粒子を含み、本磁気分離ユニットは磁化粒子を引き付けるためのマグネットユニットを備え、該マグネットユニットは少なくとも一つのマグネットを備え、かつ、該マグネットユニットが流体中の磁化粒子を引き付けることができるように、使用の際、流体流れのための管がその周りに巻き付けられ得るマンドレル型である。
【００１９】
本磁気分離ユニットは極めて単純かつ使い易い構成を提供する。分離される試料を含む容器または試料バッグの排出管はマンドレル型のマグネットユニットに巻き付けられていてもよい。それゆえ、さらなる使い捨てのバッグを不必要に使用する必要はない。また、任意の標準的な管を使用できるので、エンドユーザにとってはるかに安価である。マグネットの周囲に巻き付けられた管は試料容器の下流にあり、好ましくは直結されている。管は、分離プロセスの後、マグネットから容易に取り除かれ得る。
【００２０】
本発明に従った磁気分離ユニットは、標的物および分離される非標的物を有する試料を含む容器または試料バッグを要し、排出管を該容器または試料バッグに接続して使用してもよい。次いで、排出管は上述の本発明のマグネットユニットに巻き付けることができ、試料はマグネットユニットに隣接する管、すなわち、マグネットユニットの磁場を通過し、その結果、試料内の磁化粒子はマグネットユニットに引き付けられ、管内に保持される。好ましい態様において、蠕動ポンプを用い、管を介して試料を排出する。廃棄チャンバは非標的物を収集するために管の他端に取り付けてもよい（あるいは、非標的物が磁化粒子と結合する負帯電による分離の場合、「廃棄」チャンバが標的物を収集する）。
【００２１】
一部の場合、磁化粒子を洗浄することが所望され得る。これは、試料が通過した後に管を介して適切な洗浄緩衝剤（ｗａｓｈ  ｂｕｆｆｅｒ）を排出することによってなされてもよい。あるいは、最初に磁化粒子を捕捉している磁場を取り除き、該磁化粒子を、洗浄緩衝剤を含む第２の容器に洗い流すことによって洗浄が行われてもよい。次いで、該磁場を回復させ、管を介して洗浄緩衝剤を再度通過させることによって、磁化粒子を再捕捉してもよい。マグネットから管を解くか、マグネットが電磁石の場合は電源をオフにするかのいずれかによって、磁場を除去することができる。
【００２２】
マグネットユニットの周囲またはそれに隣接して配置された管の量は磁化粒子を除去するために必要な条件によって様々である。マグネットユニットに隣接して配置された管が多ければ多いほど、磁化粒子を捕捉するための表面領域は大きくなる。このシステムはまた、捕捉のための大きい表面領域が提供されている一方で、同時に、流体のための長い流路を提供しているという利点を有する。長い流路にわたり磁化粒子をマグネットユニットに近接した状態にしておくことで、粒子が磁場から逃れる機会をはるかに少なくする（すなわち、極めて高い捕捉率）。
【００２３】
マグネットユニットは、マンドレルの軸と平行方向に向けられかつマンドレルの周囲に角度を有し間隔を空けて配置された（ａｎｇｕｌａｒｌｙ  ｓｐａｃｅｄ）、複数のマグネットを備えてもよい。これらのマグネットは、管の領域における磁場を増加させるために、円筒形の軟鋼の内核の周囲に配置されてもよい。マグネットユニットは共に一列に取り付けられた複数のマグネットを備えてもよい。好ましくは、マグネットは、逆平行に方向付けられて、これにより、磁化粒子を捕捉するためにより強い磁場を提供する。非磁性材料は複数のマグネット間に配置されてもよい。非磁性の筐体（例えば、非磁性のステンレス鋼）はマグネットを覆うように提供される。マグネットユニットの表面周囲に管を巻き付けることで、長い流路（マグネットの寸法に関して）を形成する。この流路には、磁化粒子に磁力を発生させ、マグネット領域に該粒子を保持する密度勾配を有する磁場が存在し、磁化粒子はこの流路を通過する必要がある。
【００２４】
好ましくは、マグネットは永久磁石であり、より好ましくは、ネオジム・鉄・ボロン磁石である。
【００２５】
マンドレルは一般的に円筒形であってもよい。そのような円筒は任意の断面形状、例えば、四角形または六角形であってもよく、好ましくは円形である。マグネットユニットの周囲に管が巻き付けられている場合、とがった角によって管が縺れることもあり得る。
【００２６】
一つの好ましい態様において、マグネットユニットは列を成して共に取り付けられたいくつかのマグネットを備え、細長状の円筒形マグネットを形成する。好ましくは、非磁性材料はこれらのマグネット間に提供される。細長状の円筒形マグネットユニットの利点は、比較的少ない量のマグネットで、より大きな両面領域が提供可能なことである。そのような構成を用いて、長い流路および高捕捉率を容易に達成し得る。
【００２７】
好ましくは、マグネットユニットは、マグネットに隣接する管を保持するための少なくとも一つのホルダを備える。管がマグネットの周囲に自由に巻き付けられた状態でシステムは稼動するが、ホルダは管を整え、マグネットに近接させることを補助する。本発明の一態様において、ホルダはマグネットの各端部において管クリップを備える。管はマグネットに巻き付けられ、各端部におけるクリップによって固定される。その結果、管はその長さ全体において、実質的にマグネットと近接した状態を保つ。
【００２８】
好ましくは、少なくとも一つのホルダは、その長さに沿った複数の領域にて管を保持するように配置される。より好ましくは、ホルダは、その長さに沿った複数の領域にて管を固定するように配置される。例えば、ホルダは、管がマグネットユニットに巻き付けられていると同時に、管のそれぞれの束を保持または固定してもよい。
【００２９】
管がマグネットユニットから容易に取り外せるように、ホルダを使用後に解除することができる。
【００３０】
好ましい態様において、管の留め具は磁化可能であり、磁気的にマグネットユニットに取り付けることができる。分離器の磁気特性を利用することは、ベルトまたはネジなどのさらなる取付手段が必要なくなるので、特に有用である。また、マグネットユニット上に留め具をよりフレキシブルに配置することができる。
【００３１】
簡単な形態において、留め具は、システムが設定された後に管上に配置される磁気テープまたは磁化可能な金属のテープなど、一片の磁性材料または磁化可能な材料で形成してもよい。しかしながら、非常に強いマグネットを用いると、留め具上へのマグネットからの引力が強すぎて、管を押し潰してしまい、管を通過する流体を妨害してしまう。それゆえ、好ましくは、管の留め具は、マグネットに磁気的に取り付けるための少なくとも一つの鋼の留め具、およびマグネットの周囲またはそれに隣接する管を保持するための留め具に取り付けられた非磁性保持部を含む。この構成により、留め具はマグネットに直接取り付けられ、留め具から延びている保持部が、マグネットの周囲またはそれに隣接する管を保持する。保持部は、管を収容するために、マグネットから所定の距離に配置されてもよい。あるいは、保持部は管の直径範囲を収容するように、調整可能な高さを有してもよい。好ましくは、保持部は、直径範囲を収容し、軽い圧力を管に提供して管とマグネットユニットとを密接に接触させ続けるために、軽圧力の材料（例えば、マグネットと対向する軟質ゴム）からなる層を有する。
【００３２】
マグネットは通常かなり強いものである。好ましい態様において、マグネットは約０．２Ｔから約０．４Ｔの磁場の強さであり、より好ましくは、約０．２５Ｔから約０．３５Ｔである。結果として、留め具をしっかりと握る手段を提供されない場合、留め具を取り外すのは困難となり得る。それゆえ、好ましくは、管の留め具はグリップと共に提供され、第２のマグネットから留め具を取り外すためのてこの力を提供する。
【００３３】
マグネットは永久磁石であってもよい。一部の場合において、磁化粒子を引き付けまたは磁場から放出するように、磁場のオンオフを切り替えできることは有利である。あるいは、マグネットは電磁石であってもよい。マグネットの強さおよび構造は様々であり得、システムの特定の用途に従って選択されてもよい。
【００３４】
第２の局面に従い、本発明は、流体混合物から少なくとも一つの成分を選択的に分離するためのシステムを提供し、該選択された少なくとも一つの成分は磁化粒子を含み、該システムは、磁化粒子を引き付けるための第１のマグネットを備える第１の磁気分離器と、磁化粒子を引き付けるための第２のマグネットを備える第２の磁気分離器とを備え、本発明のマグネットは、第２のマグネットとして機能し、かつ、第２のマグネットが流体中の磁化粒子を引き付けることができるように、使用の際、第１の磁気分離器の下流における流体流れのための管がその周りに巻き付けられ得るマンドレル型である。
【００３５】
流体は通常、任意の種類の流体であってもよい。流体の例として、血液、血清、および尿を含む。
【００３６】
別の態様は、流体混合物から少なくとも一つの成分を選択的に分離するための磁気分離ユニットを提供し、該少なくとも一つの成分は磁化粒子を含み、該磁気分離ユニットは、磁化粒子を引き付けるためのマグネットを備え、該マグネットは、該マグネットが流体中の磁化粒子を引き付けることができるように、流体流れのための管がその周りに巻き付けられているマンドレル型である。
【００３７】
本発明はまた、流体から標的物を取り除く方法を提供し、本方法は、流体と、粒子と結合した少なくとも一つの磁化粒子とを接触させる段階；マグネットが流体中の磁化粒子を引き付けることができるように、磁化粒子を、流体流れのための管がその周りに巻き付けられているマンドレル型のマグネットに引き付ける段階；磁化粒子を流体から分離する段階であって、標的物が流体から取り除かれる段階とを含む。
【００３８】
本システムは極めて単純かつ使い易い構成を提供する。第１の磁気分離ユニットは、流体混合物から磁化粒子を最初に分離するために使用される。この段階は通常、既知のシステムと同様に、平面状のマグネット上の使い捨ての血液バッグを使用してもよい。しかしながら、第１の磁気分離器から平面状のマグネット上の第２の使い捨ての血液バッグへ排出管を接続する代わりに、排出管自体を第２のマグネットの周囲に巻き付けてもよい。それゆえ、さらなる使い捨てのバッグを不必要に使用する必要はない。また、任意の標準的な管が使用される場合、エンドユーザにとっては、はるかに安価である。使用後は、管を簡単にマグネットから取り外すことができる。
【００３９】
好ましい態様において、第２のマグネットに巻き付けられた排出管は第１の分離ユニットに直結され、特に、例えば、第１の分離ユニットのフレキシブルバッグに直結される。
【００４０】
磁気分離ユニットに関する上述の好ましい特徴はまた、上述のシステムにおける第２のマグネットにも適用可能であることは理解されたい。
【００４１】
本発明の好ましい態様において、システムまたは分離ユニットは排出管を備える。管の外縁において磁化粒子を引き付け、捕捉するのに十分な磁場強度を提供するように、管の内径が好適に選択される。直径の選択は試料の組成および／または粘着性に依存する。好ましい態様において、管の直径は約０．２センチメートルから約１センチメートル、より好ましくは約０．５センチメートルである。
【００４２】
本発明はまた、上述の分離ユニットを備えるシステムを提供し、該システムはさらに、該分離ユニットの上流において容器を提供し、流体混合物を該容器に供給する。
【００４３】
標的物および非標的物を含む試料を上述のシステムまたは分離器によって分離する際、正帯電による分離を用いた場合には、標的物を実質的に含まない流体、負帯電による分離を用いた場合には非標的物を実質的に含まない流体が得られる。
【００４４】
上述された本発明は多くの用途に適している。例えば、例えば血液バッグから標的細胞を単離するために用いてもよい。あるいは、水性試料から寄生虫、バクテリア、ウィルスを分離するためにシステムを用いてもよい。また、培養液中でインキュベートされた食品試料から、汚染された微生物および／またはウィルスを分離するためにシステムを用いてもよい。
【００４５】
磁化粒子は好ましくは常磁性体であり、より好ましくは、超常磁性体である。
【００４６】
本発明の所定の好ましい態様は、本明細書において、例示としてのみ記載され、添付の図面を関連して記載されるものである。
【００４７】
図１は、第１の平面状のマグネット３上に平置された第１の使い捨てバッグ２を有するシステム１を示す。第１の使い捨てバッグ２の排出口は排出管４と接続され、該排出管は第２の使い捨てバッグ５の注入口に接続されている。第２の使い捨てバッグは第２の平面状のマグネット６上に平置されている。第２の使い捨てバッグの排出口５は第２の排出管７と接続され、第２の排出管７は貯蔵コンテナに通じるか、または下流の排出口１７を介してさらなる処理装置または分析装置へと通じる。
【００４８】
図１のシステムは以下のように用いることもできる。分離される細胞の懸濁液が流入口８（図では密閉され閉じた状態で示されている）を介して第１の使い捨てバッグ２に供給される。磁化粒子は、細胞懸濁液と同時に供給されるか、あるいは、インキュベーションが開始される直前に損傷するバッグ内の壊れやすいバッグに収容可能である。細胞懸濁液および磁化粒子は、標的の細胞と結合する磁化粒子の数を最大化するために、所定時間の間、インキュベートされる。いったんインキュベーションが始まると、第１の使い捨てバッグ２は、磁化粒子がマグネット３に最も近接するバッグの側部の方に引き付けられるように、第１のマグネット３上に配置される。細胞の懸濁液の残りは、次いで、バッグ２の排出口に取り付けられた管４を介して誘導され（しばしばポンプで注入される）、第２の平面状のマグネット６上に既に置かれている第２の使い捨てバッグ５へと導かれる。ここで、第１のマグネット３を回避または迂回した磁化粒子は、細胞懸濁液の残りが第２の排出管７の下流端部に形成された排出口１７を介してシステムを出る前に、第２のマグネット６によって捕捉される。第２の排出管７は貯蔵コンテナまたはさらなる処理装置または分析装置へと通じていてもよい。システムは、第１のマグネットまたは第２のマグネットのいずれかによって捕捉されない磁化粒子の数、すなわち排出口１７において、懸濁液中に残留する数が必要とされるレベル未満（例えば、規則による必要要件レベル未満）となるように手配される。
【００４９】
図２は、本発明の第１の態様を示す。システム１０は、排出管４（通常、内径約０．５センチメートル）と接続された第１の使い捨てバッグ２を含む。しかしながら、排出管４を第２の使い捨てバッグと結合させる代わりに、排出管４は取り外し可能なように円筒形のマグネット９の周囲に直接巻き付けて、それによって、長い流路にわたり磁化粒子をマグネットに接近させる。システム排出口１７は、排出管４の下流末端に形成されている。このシステムは、図１に記載されたシステムによって必要とされる二つの使い捨てバッグおよび二つの長さの管ではなく、単一の使い捨てバッグおよび単一の長さの管を用いているので、図１のシステムよりも大幅に改善されていることは即座に理解されよう。分離プロセスの後、管４はさらなる処理または廃棄のために、マグネット９から容易に取り外す（巻き取る）ことができる。
【００５０】
図３は、本発明の第２の態様を示す。システム１０は、図１のシステムに関連して上述したように、使い捨てバッグ２、平面状のマグネット３、流入管８、および排出管４を備える。しかしながら、排出管４と第２の使い捨てバッグとを結合する代わり、排出管４を円筒形の第２のマグネット９に直接巻きつけ、それによって長い流路にわたり磁化粒子をマグネットに接近させる。システム排出口１７は排出管４の下流末端に形成されている。このシステムは、図１のシステムによって必要とされる二つの使い捨てバッグおよび二つの長さの管ではなく、単一の使い捨てバッグおよび単一の長さの管を用いているので、図１のシステムよりも大幅に改善されていることは即座に理解されよう。分離プロセスの後、管４はさらなる処理または廃棄のために、マグネット９から容易に取り外す（巻き取る）ことができる。
【００５１】
図４は本発明の第３の態様を示す。第１の磁気分離ユニットは図２に関連して上述したものと同様である。本態様において、第２のマグネットは細長状の円筒形マグネット３０である。細長状の円筒形マグネット３０は多数のマグネット３１から形成されており、多数のマグネット３１は非磁性素材３２によって互いに分離されている。マグネット３１の帯磁方向（矢印３３によって示される）は、隣接のマグネットの磁場が逆平行となるように調整されている。
【００５２】
図５は本発明の第４の態様の側面図であり、第１の態様と同様に通常の円筒形のマグネット９を用いる。マグネット９は、円筒の両端部に頂板４１および底板４２と共に提供される。各板４１および４２は、使用中にマグネット９の周囲の管４（図示せず）を固定するための管クリップ４３と共に提供される。頂板４１および底板４２、ならびにマグネット９により、糸巻き型に形成され、例えば、糸巻きと同様な動きをし、円筒形のマグネット９の端部から管４が滑り落ちないようにする。管４は、分離プロセス後のさらなる処理または廃棄のために、容易にクリップを取り外すことができる。
【００５３】
図６は本発明の第４の態様の端面図を示す。マグネット９の断面もまた示されている。第２のマグネット９は、管の領域内の磁場を増加させるために、軟磁性鋼の内核５０を有する。マグネット９の外側表面は非磁性ステンレス鋼などの非磁性材料からなる薄殻５１である。内核５０と外殻５１との間には、１２個のネオジム・鉄・ボロン永久磁石５２が、核５０の周囲にわたって等間隔に配置されている。これらのマグネットは、円筒の軸と平行して並べられるが、帯磁方向は互いに逆平行である。すなわち、各マグネットは隣接するマグネットとは逆平行の帯磁方向を有する。頂板４１は、その上部において管４を保持するための留め具４３と共に提供され、底板４２もまた、その底部において管４を保持するための留め具４３と共に提供される。
【００５４】
この構造はまた、本発明の第３の態様において用いられる細長状の円筒形マグネット３０におけるマグネット３１にも使用可能である。
【００５５】
上述の態様は、それ自体を分離システムとして使用してもよく、あるいは、第１の磁気分離ユニットの下流にある第２の分離ユニットとして使用してもよい。第１の磁気分離ユニットは、既知のシステムにおけるのと同様に、平面状のマグネット上に配置される使い捨てバッグであってもよいが、任意の代替的な第１の磁気分離の構成が替わりに用いられ得ることは理解されよう。
【００５６】
図７は、マグネット９、３０に対して、排出管４を保持するために、本発明の態様のいずれかで用いることができる磁気ホルダ６０を示す。ホルダ６０は、ここでは円筒形のマグネット９に対して使用される。ホルダ６０は、磁気的にホルダとマグネット９とを取り付ける２つの磁化取付部６１を備える。これらの取付部６１は小さな鉄または棒鋼であってもよい。取付部６１はプラスチック製の保持部６２内に格納されており、管４の直径とおよそ等しい距離の分だけ、マグネット９から離れている。使用において、管４はマグネット９の周囲に巻き付けてあり、ホルダ６０は管の巻き線が周囲全体に配置されているので、保持部６２はマグネット９に対して堅固に巻き線を保持する。巻き線は２つの取付部６１間に保持され、下方の取付部によって支持されてもよい。
【００５７】
図８は、本発明の態様のいずれかにて使用可能なホルダ７０の別の態様を示す。ホルダ７０は２つの取付部（小さな磁化鋼または棒鉄）７１を備え、ホルダ７０をマグネット９、３０に固定する。取付部７１は、マグネット９、３０に対して管４を保持するプラスチック製（または非磁性材料）の基部７２に取り付けられる。基部７２の内側上において（すなわち、基部７２とマグネット９、３０との間）、軟質ゴム７３（またはそれと等しい材料）の層があり、管４に軽い圧力を加え、管４がマグネット９、３０の表面と密接に接触させる。グリップ７４もまた、基部７２の外側に提供され、ハンドルを提供することによって、マグネット９、３０からホルダ７０を取り外すことを補助し、ユーザはホルダ７０をしっかりと握ることができる。分離プロセスの後、ホルダ６０または７０を取り外すことができ、管４はさらなる処理または廃棄のために、マグネット９、３０から容易に取り外すことができる。
【００５８】
図９は好ましい分離ユニットを示す。流体柱９０は取り外し可能な第１のマグネット９１の側面に沿って配置され、１８０度回転することができ、捕捉プロセスの最適化および不必要な生体粒子の捕捉を低減させることを可能にする。第１のマグネットは第２のマグネット９１の真上にあり、第１のマグネットから最初の磁気捕捉を回避し得た残りの電磁ビーズを捕捉および保持する。図９におけるユニットは特に、無菌の血液バッグおよび中型から大型の細胞分離のための管システムと共に使用するのに適している。好ましい態様において、ユニットは、Ｔ細胞増殖プロトコルの後、静置分離においては、測定可能な流体物の量として５０ミリリットルから３３０ミリリットルが可能であり、連続的な流体の分離においては１０リットルより多い量が可能である。
【００５９】
図９におけるユニットは、増殖後に、その後のＴ細胞の刺激／増殖のため、およびビーズを取り除くためにビーズと結合した細胞を正帯電により単離する。さらに、ユニットは、磁気捕捉されたビーズ結合細胞を除去することによって不必要な細胞型を減じている（例えば、食作用後の単球の低減など）。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】二段階の磁気分離システムの図である。
【図２】本発明の第１の態様の図である。
【図３】本発明の第２の態様の図である。
【図４】本発明の第３の態様の図である。
【図５】本発明の第４の態様の側面図である。
【図６】本発明の第４の態様の端面図である。
【図７】本発明に従ったマグネットを用いるためのホルダの第１の態様を示す。
【図８】本発明に従ったマグネットを用いるためのホルダの第２の態様を示す。
【図９】本発明の好ましい分離ユニットを示す。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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