(57)【要約】【課題】脂肪組織の個体差によらず、一定品質の細胞群を得ることを可能にする。【解決手段】容器２内に生体組織と酵素を含む生理食塩水、乳酸リンゲル液または緩衝液とからなる混合液Ａを投入して生体組織を分解する処理において、分解の進行状況を判定する方法であって、容器２内に検出プローブ１２を配置し、容器２内に貯留されている混合液Ａを一定のパターンで流動させる流動ステップと、該流動ステップにより容器２内において流動させられている混合液Ａによって検出プローブ１２に発生する振動を検出する検出ステップと、該検出ステップによる検出結果に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定する判定ステップとを備える生体組織の分解状況判定方法を提供する。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に生体組織と酵素を含む生理食塩水、乳酸リンゲル液または緩衝液とからなる混合液を投入して生体組織を分解する処理において、分解の進行状況を判定する方法であって、
容器内に検出プローブを配置し、容器内に貯留されている前記混合液を一定のパターンで流動させる流動ステップと、
該流動ステップにより容器内において流動させられている混合液によって前記検出プローブに発生する振動を検出する検出ステップと、
該検出ステップによる検出結果に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定する判定ステップとを備える生体組織の分解状況判定方法。
【請求項２】
前記判定ステップが、前記検出ステップにより検出された振動の周波数を抽出し、該周波数に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定する請求項１に記載の生体組織の分解状況判定方法。
【請求項３】
容器内に生体組織と酵素を含む生理食塩水、乳酸リンゲル液または緩衝液とからなる混合液を投入して生体組織を分解する処理において、分解の進行状況を判定する方法であって、
容器内に複数の貫通穴を有する検出プレートを配置し、容器内に貯留されている前記混合液を一定のパターンで前記検出プレートに交差する方向に流動させる流動ステップと、
該流動ステップにより容器内において流動させられている混合液によって前記検出プレートに発生する変位、速度または加速度を検出する検出ステップと、
該検出ステップによる検出結果に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定する判定ステップとを備える生体組織の分解状況判定方法。
【請求項４】
前記流動ステップが、前記混合液内の生体組織を分解する際の攪拌により行われる請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体組織の分解状況判定方法。
【請求項５】
生体組織と酵素を含む生理食塩水、乳酸リンゲル液または緩衝液とからなる混合液を投入して生体組織を分解する容器と、
該容器内に貯留された前記混合液を攪拌する攪拌装置と、
前記容器内に配置され、前記混合液の攪拌により発生する振動を検出する検出プローブと、
該検出プローブにより検出された振動に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定する進行状況判定部とを備える生体組織分解装置。
【請求項６】
生体組織と酵素を含む生理食塩水、乳酸リンゲル液または緩衝液とからなる混合液を投入して生体組織を分解する容器と、
該容器内に貯留された前記混合液を攪拌する攪拌装置と、
前記容器内に、攪拌装置による前記混合液の流動方向に交差する方向に配置され、複数の貫通穴を有する検出プレートと、
該検出プレートの変位、速度または加速度を検出する検出装置と、
該検出装置により検出された変位、速度または加速度に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定する進行状況判定部とを備える生体組織分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脂肪組織等の生体組織を分解して、脂肪由来幹細胞等の細胞群を得る分解処理において、生体組織の分解状況を判定する分解状況判定方法および生体組織分解装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒトの脂肪組織を採取して、消化酵素および生理食塩水とともに攪拌することにより脂肪組織内に含まれる脂肪由来細胞群を分離する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この技術においては、攪拌とともに消化が進行し脂肪組織が分解されて脂肪由来細胞群が分離されてくるが、その消化終了の時期については、クレーム９に「酵素は、脂肪組織上に残って組織を完全に消化してしまう前に、脂肪組織から除去される」と記載されているに過ぎず、具体的な判定方法は開示されていない。
【０００３】
【特許文献１】国際公開第０３／０５３３４６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】
一般的には、消化開始からの時間を計数することにより消化終了の判定を行うことが考えられるが、脂肪組織の消化は、その個体差により大きく相違するので、脂肪組織の消化終了の判定を経過時間により行う場合には、一定品質の脂肪由来細胞群を得ることができないという問題がある。すなわち、消化時間が短すぎると十分な量の細胞群を得ることができず、消化時間が長すぎると、酵素の作用により細胞群の健全性が害されるという不都合がある。また、脂肪組織の個体差によらず十分な脂肪由来細胞群を得るためには、消化が遅い脂肪組織に要する処理時間に合わせて、長時間にわたり消化処理を行う必要があり、処理時間を短縮することができないという不都合がある。
【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、脂肪組織の個体差によらず、一定品質の細胞群を得ることを可能にする生体組織分解装置および生体組織分解方法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、容器内に生体組織と酵素を含む生理食塩水、乳酸リンゲル液または緩衝液とからなる混合液を投入して生体組織を分解する処理において、分解の進行状況を判定する方法であって、容器内に検出プローブを配置し、容器内に貯留されている前記混合液を一定のパターンで流動させる流動ステップと、該流動ステップにより容器内において流動させられている混合液によって前記検出プローブに発生する振動を検出する検出ステップと、該検出ステップによる検出結果に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定する判定ステップとを備える生体組織の分解状況判定方法を提供する。
【０００７】
本発明によれば、容器内に検出プローブを配置して、容器内に貯留した混合液を流動させることにより、混合液が検出プローブに衝突して検出プローブに振動が発生する。生体組織の分解が開始された初期段階では、混合液内には多数の細胞が結合した組織の大きな粒子が存在しているので、検出プローブにより検出される振動は、その周波数が低く、振幅が大きいものとなる。
【０００８】
一方、生体組織の分解が進行してくると、混合液内に存在していた生体組織は分解されて、バラバラの細胞群あるいは比較的小さい組織片となる。すなわち、検出プローブにより検出される振動は、その周波数が高く、振幅が小さいものとなる。したがって、検出ステップにより検出された検出プローブの振動の周波数あるいは振幅に基づけば、生体組織の分解の進行状況を、生体組織の個体差によらず判定することができる。また、所定量の生体組織が分解された時点で分解処理を終了し、一定品質の細胞群を短時間で取得することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記判定ステップが、前記検出ステップにより検出された振動の周波数を抽出し、該周波数に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定することとしてもよい。
上述したように、生体組織の分解が進行すると、検出プローブにより検出される振動の周波数は高くなっていくので、その振動の周波数を抽出し、所定のしきい値と比較し、あるいは、時間変化を観察することにより、生体組織の分解の進行状況を精度よく判定することができる。
【００１０】
また、本発明は、容器内に生体組織と酵素を含む生理食塩水、乳酸リンゲル液または緩衝液とからなる混合液を投入して生体組織を分解する処理において、分解の進行状況を判定する方法であって、容器内に複数の貫通穴を有する検出プレートを配置し、容器内に貯留されている前記混合液を一定のパターンで前記検出プレートに交差する方向に流動させる流動ステップと、該流動ステップにより容器内において流動させられている混合液によって前記検出プレートに発生する変位、速度または加速度を検出する検出ステップと、該検出ステップによる検出結果に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定する判定ステップとを備える生体組織の分解状況判定方法を提供する。
【００１１】
本発明によれば、容器内に検出プレートを配置して、容器内に貯留した混合液を流動させることにより、混合液が検出プレートに衝突して検出プレートに変位、速度または加速度が発生する。生体組織の分解が開始された初期段階では、混合液内には多数の細胞が結合した組織の大きな粒子が存在しているので、これらの粒子が検出プレートに設けられた貫通穴を通過できず、検出プレートにかかる流体力が大きく変位する。
【００１２】
一方、生体組織の分解が進行してくると、混合液内に存在していた生体組織は分解されて、バラバラの細胞群あるいは比較的小さい組織片となる。このため、細胞あるいは生体組織の小片は、検出プレートに設けられた貫通穴を透過するので、検出プレートにかかる流体力が低下する。
したがって、検出プレートに発生する変位、速度または加速度を検出することにより、生体組織の分解の進行状況を、生体組織の個体差によらず判定することができる。また、所定量の生体組織が分解された時点で分解処理を終了し、一定品質の細胞群を短時間で取得することができる。
【００１３】
上記発明においては、前記流動ステップが、前記混合液内の生体組織を分解する際の攪拌により行われることが好ましい。このようにすることで、混合液内の生体組織を分解するための攪拌動作中にも分解の進行状況を把握することができる。したがって、分解処理を中止する必要が無く、分解処理を効率的に行うことができる。
【００１４】
また、本発明は、生体組織と酵素を含む生理食塩水、乳酸リンゲル液または緩衝液とからなる混合液を投入して生体組織を分解する容器と、該容器内に貯留された前記混合液を攪拌する攪拌装置と、前記容器内に配置され、前記混合液の攪拌により発生する振動を検出する検出プローブと、該検出プローブにより検出された振動に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定する進行状況判定部とを備える生体組織分解装置を提供する。
【００１５】
本発明によれば、容器内に検出プローブを配置して、混合液を流動させることにより、混合液が検出プローブに衝突して検出プローブに振動が発生する。生体組織の分解が開始された初期段階では、混合液内には多数の細胞が結合した組織の大きな粒子が存在しているので、検出プローブにより検出される振動は、その周波数が低く、振幅が大きいものとなる。
【００１６】
一方、生体組織の分解が進行してくると、混合液内に存在していた生体組織は分解されて、バラバラの細胞群あるいは比較的小さい組織片となり、検出プローブによって周波数が高く、振幅が小さい振動が検出される。
そして、進行状況判定部の作動により、検出プローブにより検出された振動に基づいて生体組織の分解の進行状況が生体組織の個体差によらず正確に判定される。また、所定量の生体組織が分解された時点で分解処理を終了し、一定品質の細胞群を短時間で取得することができる。
【００１７】
また、本発明は、生体組織と酵素を含む生理食塩水、乳酸リンゲル液または緩衝液とからなる混合液を投入して生体組織を分解する容器と、該容器内に貯留された前記混合液を攪拌する攪拌装置と、前記容器内に、攪拌装置による前記混合液の流動方向に交差する方向に配置され、複数の貫通穴を有する検出プレートと、該検出プレートの変位、速度または加速度を検出する検出装置と、該検出装置により検出された変位、速度または加速度に基づいて生体組織の分解の進行状況を判定する進行状況判定部とを備える生体組織分解装置を提供する。
【００１８】
本発明によれば、容器内に検出プレートを配置して、容器内に生体組織と酵素を含む生理食塩水等とからなる混合液を貯留し、攪拌装置の作動によって混合液を流動させることにより、混合液が検出プレートに衝突し、検出装置の作動により検出プレートの変位、速度または加速度が検出される。生体組織の分解が開始された初期段階では、混合液内には多数の細胞が結合した組織の大きな粒子が存在しているので、これらの粒子が検出プレートに設けられた貫通穴を通過できず、検出プレートにかかる流体力が大きく変位する。
【００１９】
一方、生体組織の分解が進行してくると、混合液内に存在していた生体組織は分解されて、バラバラの細胞群あるいは比較的小さい組織片となり、検出プレートに設けられた貫通穴を透過するので、検出プレートにかかる流体力が低下する。
したがって、進行状況判定部の作動により、検出装置により検出された検出プレートの変位等に基づいて生体組織の分解の進行状況が生体組織の個体差によらず正確に判定される。また、所定量の生体組織が分解された時点で分解処理を終了し、一定品質の細胞群を短時間で取得することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、生体組織の個体差によらず、一定品質の細胞群を得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】
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る生体組織分解装置１および生体組織の分解進行状況判定方法について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織分解装置１は、図１に示されるように、透明容器２と、容器２内に水平回転可能に配置されモータ３により往復回転運動させられるプロペラ状の攪拌羽根４と、透明容器２の内壁に半径方向内方に向かって延びる検出プレート５と、該検出プレート５の変位を検出する変位計６と、該変位計６により検出された分解状況判定部７とを備えている。
【００２２】
透明容器２には、脂肪組織を分解するトリプシン等のタンパク質分解酵素（消化酵素）と生理食塩水、乳酸リンゲル液または緩衝液等の溶媒とを混合してなる消化液が貯留される。そして、消化液内には脂肪組織が投入されることにより、該脂肪組織と消化液との混合液Ａが貯留されるようになっている。なお、透明容器２内に脂肪組織を投入しておき、後から消化液を供給することにしてもよい。
【００２３】
前記検出プレート５は、多数の貫通穴５ａを有する平板状部材であって、攪拌羽根４によって透明容器２内に形成される混合液Ａの流れを遮るように、流れの方向に配置されている。検出プレート５の貫通穴５ａは、例えば、約２ｍｍ以下の任意の口径を有している。
【００２４】
前記変位計６は、例えば、透明容器２の外部に配置されたレーザ変位計であって、図２に示されるように、透明容器２の外部から出射され、透明容器２の壁面を透過して、内部の検出プレート５において反射して戻るレーザ光Ｌを検出することにより、検出プレート５の表面の変位を検出することができるようになっている。
【００２５】
また、前記分解状況判定部７は、モータ３による攪拌羽根４の往復回転運動の１周期間において変位計６により検出された検出プレート５の変位信号のピーク値を、予め設定されたしきい値と比較して、検出プレート５の変位信号がしきい値を下回ったか否かにより分解状況を判定するようになっている。なお、分解状況判定部７はモータ３から同期信号を入力されることにより、攪拌羽根４の往復回転運動の１周期を判断することができるようになっている。
【００２６】
このように構成された本実施形態に係る生体組織分解装置１を用いた生体組織の分解状況判定方法について説明する。
本実施形態に係る生体組織分解装置１を用いて脂肪組織を分解するには、透明容器２内に消化液と脂肪組織の混合液Ａを貯留し、攪拌羽根４および検出プレート５が混合液Ａ内に浸漬されるようにする。そして、モータ３の作動により、攪拌羽根４を往復回転運動させる（攪拌ステップ（流動ステップ））。
【００２７】
これにより、脂肪組織を含む混合液Ａが攪拌され、透明容器２内に混合液Ａの流れが発生し、時間の経過とともに、消化液内のタンパク質分解酵素が作用して脂肪組織の分解が促進される。
そして、この状態において、変位計６の作動により検出プレート５の変位を検出する（検出ステップ）。
【００２８】
脂肪組織の分解開始時には、図３に示されるように、脂肪組織を含む混合液Ａには、比較的大きな粒径の脂肪組織Ｂが存在しているので、これらの脂肪組織Ｂは検出プレート５に設けられた貫通穴５ａを通過することができない。したがって、検出プレート５には流動する混合液Ａからの流体力が大きく加わることになり、検出プレート５の先端が、混合液Ａの流れに従って大きく変位することになる。その結果、変位計６により検出される検出プレート５の変位の振幅は比較的大きなものとなる。
【００２９】
一方、脂肪組織Ｂの分解が進行すると、図４に示されるように、脂肪組織Ｂを構成している脂肪由来細胞群がバラバラに分離されるので、その粒径は小さくなり、検出プレート５に設けられた貫通穴５ａを通過できるようになる。すなわち、検出プレート５に作用する混合液Ａからの流体力が減少していき、変位計６により検出される検出プレート５の先端の変位の振幅は比較的小さくなっていく。
【００３０】
したがって、分解状況判定部７が、モータ３による攪拌羽根４の往復回転運動の１周期の間に変位計６により検出された変位信号のピーク値と、所定のしきい値とを比較し続けることにより、変位信号がしきい値を下回ったときに、脂肪組織Ｂの分解が進行していると判定することができる（判定ステップ）。
【００３１】
すなわち、脂肪組織Ｂの分解が進行しているか否かを早期に、簡易かつ客観的に判定することができる。特に、分解開始後の比較的早い段階で、変位信号に減少傾向が見られるか否かを判断し、減少していない場合には、処理を中止することができる。また、この変位信号は分解の進行とともに漸次減少していくので、複数のしきい値を備えておくことにより、脂肪組織Ｂの分解の進行状況をさらに細かく判定することができ、また、脂肪組織Ｂの分解の終了を判定することも可能となる。
【００３２】
このように、本実施形態に係る生体組織分解装置１および生体組織の分解状況判定方法によれば、脂肪組織Ｂが完全に分解されるほどの十分な時間の経過を待つことなく、簡易に分解の進行状況を確認することができる。したがって、何らかの理由により分解が行われていない場合には、これを報知することで早期にその事実を確認して対処できる。これにより、分解が行われないまま長時間が経過してしまう無駄の発生を未然に防止することができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、攪拌羽根を往復回転運動させる場合について説明した。このようにすることで、一方向から検出プレート５に付着して貫通穴５ａを塞いだ脂肪組織Ｂが、逆方向回転によって逆洗されるので、検出プレート５の目詰まりを防止することができる。
【００３４】
これに代えて、攪拌羽根を一方向に回転させ続けることにしてもよい。この場合には検出プレート５の表面に脂肪組織Ｂが付着しやすくなるが、付着防止の表面処理を施すことにより、上記不都合の発生を回避できる。また、一方向に回転させ続けた方が、透明容器２内における混合液Ａの流れを安定化させることができ、変位計６により検出される変位信号を安定させることができる。
【００３５】
また、本実施形態においては、図５に示されるように、透明容器２内を上下に区画する位置にメッシュ状に形成された透過部８ａを備える支持プレート８を配置し、該透過部８ａの貫通穴のサイズよりバラバラに小さくなった脂肪組織Ｂおよび脂肪由来細胞群Ｃを透過させて下側の空間に沈降させることにしてもよい。図中符号９は、バルブ１０によって開閉される排出口である。バルブ１０を開放することにより、支持プレート８の下方に透過した脂肪組織Ｂあるいは脂肪由来細胞群Ｃを含む細胞懸濁液Ｄを透明容器２外に排出することができるようになっている。
【００３６】
また、上記においては、検出プレート５が透明容器２の内壁に設けられている場合について説明したが、これに代えて、図６に示されるように、透明容器２内にメッシュ状のバスケット１１を配置している場合には、該バスケット１１内に検出プレート５を配置してもよい。このようにすることで、バスケット１１内に収容された混合液Ａ内の脂肪組織Ｂがバラバラに分解されることによりバスケット１１の網目を透過して半径方向外方および下側の空間に移動させ、簡易に回収することができる。
【００３７】
また、検出プレート５に設ける貫通穴５ａとして、複数の口径の貫通穴５ａを混在させることにしてもよい。これにより、分解の進行状況に応じて、脂肪組織Ｂが通過可能な貫通穴５ａの数が変化するので、検出プレート５の変位を複数段階に分けて段階的に変化させることができ、より容易に分解の進行状況を判定することができる。
【００３８】
また、上記発明においては、透明容器２内において往復回転運動させられる攪拌羽根４により、混合液Ａを流動させることとしたが、これに代えて、他の任意の方法により混合液Ａを流動させることにしてもよい。例えば、透明容器２自体を回転あるいは揺動させることにより、透明容器２内の混合液ａを流動させ、その流れに交差する方向に配置した検出プレート５の変位を検出することにしてもよい。
また、検出プレート５の変位を変位計６により検出することとしたが、これに代えて、検出プレート５の速度あるいは加速度を検出することにしてもよい。
【００３９】
また、本実施形態においては、透明容器２内に配置した検出プレート５の変位を透明容器２の外部に配置した変位計６により検出することとしたが、これに代えて、図７に示されるように、振動検出用の検出プローブ１２を採用してもよい。この場合には、検出プローブ１２を混合液Ａ内に直接配置して、混合液Ａの流動により検出プローブ１２によって検出される振動に基づいて、脂肪組織Ｂの分解の進行状況を判定するにすればよい。
【００４０】
すなわち、脂肪組織Ｂの分解が進行していくと、脂肪組織Ｂの粒径が小さくなっていくので、検出プローブ１２により検出される振動の周波数が高くなり、かつ、振動の振幅が小さくなっていく。したがって、分解状況判定部７が、振動の周波数あるいは振幅を監視することにより、分解の進行状況を容易に、かつ、客観的に判定することができる。
【００４１】
また、検出プローブ１２としては、図８に示されるように、透明容器２内に配置される磁性材料からなる被振動体１２ａと、透明容器２の外部に前記被振動体１２ａに近接して配置された永久磁石１２ｂを芯としたコイル１２ｃと、該コイル１２ｃに流れる電流を検出する検出部１２ｄとを有するものを採用してもよい。透明容器２内における混合液Ａの流動により被振動体１２ａが振動させられると、コイル１２ｃに発生する電流が変化することを利用して、電流値変化の周波数あるいは振幅に基づいて、分解の進行状況を判定することができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、攪拌羽根４による攪拌中に検出プレート５の変位あるいは検出プローブによる振動を検出し、脂肪組織Ｂの分解状況を判定することとしたので、分解処理を中断することなく効率的に判定できるという利点がある。これに代えて、分解処理時と判定時とで、攪拌羽根４により発生する混合液Ａの流動形態を変化させることにしてもよい。
また、本実施形態においては、分解する生体組織として、脂肪組織Ｂを例示して説明したが、これに代えて、他の生体組織の分解に適用することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る生体組織分解装置を示す縦断面図である。
【図２】図１の生体組織分解装置の容器内部に配置される攪拌羽根と検出プレートを示す平面図である。
【図３】生体組織の分解の初期における検出プレートの変位を示す部分的な拡大平面図である。
【図４】生体組織の分解が進行した状態における検出プレートの変位を示す部分的な拡大平面図である。
【図５】図１の生体組織分解装置の第１の変形例を示す縦断面図である。
【図６】図１の生体組織分解装置の第２の変形例を示す縦断面図である。
【図７】図１の生体組織分解装置の第３の変形例を示す縦断面図である。
【図８】図１の生体組織分解装置の第４の変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ  混合液
Ｂ  脂肪組織（生体組織）
１  生体組織分解装置
２  透明容器（容器）
３  モータ（攪拌装置）
４  攪拌羽根（攪拌装置）
５  検出プレート
５ａ  貫通穴
６  変位計（検出装置）
７  進行状況判定部
１２  検出プローブ
【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】
2008199911.tif 000007
【図６】
2008199911.tif 000008
【図７】
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【図８】
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