(57)【要約】【課題】分離した脂肪由来細胞群を、滅菌性を担保しながら培養する。【解決手段】脂肪組織を消化して該脂肪組織から脂肪由来細胞群を分離させることにより細胞懸濁液を生成する分解処理部２と、細胞懸濁液から脂肪由来細胞群を遠心分離する細胞濃縮部３と、分解処理部２と細胞濃縮部３との間で細胞懸濁液を搬送する搬送経路６と、該搬送経路６の途中位置に接続され、細胞濃縮部３で遠心分離された脂肪由来細胞群を培養する培養容器１１とを備える細胞分離装置１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪組織を消化して該脂肪組織から脂肪由来細胞群を分離させることにより細胞懸濁液を生成する分解処理部と、
前記細胞懸濁液から脂肪由来細胞群を遠心分離する細胞濃縮部と、
前記分解処理部と前記細胞濃縮部との間で前記細胞懸濁液を搬送する搬送経路と、
該搬送経路の途中位置に接続され、前記細胞濃縮部で遠心分離された脂肪由来細胞群を培養する培養容器とを備える細胞分離装置。
【請求項２】
前記脂肪由来細胞群から、前記脂肪組織に由来する脂質成分を除去する脂質除去手段を備える請求項１に記載の細胞分離装置。
【請求項３】
前記脂質除去手段が、
前記細胞濃縮部で遠心分離された脂肪由来細胞群に培地を供給する培地供給手段と、
前記細胞濃縮部に供給された培地と前記脂肪由来細胞群との混合液を下層側から前記搬送経路へ排出する排出管とを備える請求項２に記載の細胞分離装置。
【請求項４】
前記脂質除去手段が、前記搬送経路の途中位置に設けられ、前記脂質成分を捕捉しつつ前記脂肪由来細胞を通過させるフィルタを備える請求項２に記載の細胞分離装置。
【請求項５】
前記搬送経路から前記脂肪由来細胞群が注入される前記培養容器の注入口を密封する密封手段と、
前記注入口と前記搬送経路とを着脱可能に接続する注入管とを備える請求項１に記載の細胞分離装置。
【請求項６】
前記細胞濃縮部で遠心分離された脂肪由来細胞群に対して培地を供給する培地供給部と、
前記脂肪由来細胞群に含まれる細胞数を計測する細胞数計測手段と、
該細胞数計測手段によって計測された細胞数に基づいて、前記培地供給部による前記培地の供給量を制御する制御部とを備える請求項１に記載の細胞分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、脂肪組織から幹細胞などを含む脂肪由来細胞群を分離して培養する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。培養された脂肪由来細胞群は、例えば、患者の体内に移植されるなどして治療に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９５３９６号公報
【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、特許文献１の場合、遠心分離した細胞群をシリンジで装置内から回収してシャーレなどの培養容器に播種するときに、それまで閉鎖された装置内で担保されていた細胞群の滅菌性が損なわれる可能性があるという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、分離した脂肪由来細胞群を、滅菌性を担保しながら培養することができる細胞分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、脂肪組織を消化して該脂肪組織から脂肪由来細胞群を分離させることにより細胞懸濁液を生成する分解処理部と、前記細胞懸濁液から脂肪由来細胞群を遠心分離する細胞濃縮部と、前記分解処理部と前記細胞濃縮部との間で前記細胞懸濁液を搬送する搬送経路と、該搬送経路の途中位置に接続され、前記細胞濃縮部で遠心分離された脂肪由来細胞群を培養する培養容器とを備える細胞分離装置を提供する。
【０００６】
本発明によれば、分解処理部において生成された細胞懸濁液を細胞濃縮部で遠心分離し、得られた脂肪由来細胞群を搬送経路を介して培養容器に搬送することにより、脂肪組織から抽出した脂肪由来細胞群を培養容器内に播種して培養することができる。
この場合に、分解処理部および細胞濃縮部に接続された閉鎖された搬送経路を介して滅菌性を維持しながら脂肪由来細胞群を培養容器内に搬送し、該培養容器内でそのまま脂肪由来細胞群を培養することができる。
【０００７】
上記発明においては、前記脂肪由来細胞群から、前記脂肪組織に由来する脂質成分を除去する脂質除去手段を備えていてもよい。
このようにすることで、脂質成分が除去された脂肪由来細胞群が培養容器内で培養されるので、脂肪由来細胞群の増殖能や移植後の治療効果などが脂質成分に影響されることを防ぐことができる。
【０００８】
また、上記発明においては、前記脂質除去手段が、前記細胞濃縮部で遠心分離された脂肪由来細胞群に培地を供給する培地供給手段と、前記細胞濃縮部に供給された培地と前記脂肪由来細胞群との混合液を下層側から前記搬送経路へ排出する排出管とを備えていてもよい。
このようにすることで、脂肪由来細胞群と培地との混合液を、配管を介して下層側から一部を残して排出することにより、培地の界面に浮いた脂質成分と脂肪由来細胞群とを簡便に分離することができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記脂質除去手段が、前記搬送経路の途中位置に設けられ、前記脂質成分を捕捉しつつ前記脂肪由来細胞を通過させるフィルタを備えていてもよい。
このようにすることで、細胞懸濁液または脂肪由来細胞群を搬送経路で搬送させるだけで簡便に脂質成分を除去することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記搬送経路から前記脂肪由来細胞群が注入される前記培養容器の注入口を密封する密封手段と、前記注入口と前記搬送経路とを着脱可能に接続する注入管とを備えていてもよい。
このようにすることで、培養容器内に脂肪由来細胞群が搬送された後、密封手段で注入口を密封してから注入管により培養容器と搬送経路とを分離することにより、培養容器内の密閉性を維持したまま培養容器を簡便に他の構成から分離して単体で取り扱うことができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記細胞濃縮部で遠心分離された脂肪由来細胞群に対して培地を供給する培地供給部と、前記脂肪由来細胞群に含まれる細胞数を計測する細胞数計測手段と、該細胞数計測手段によって計測された細胞数に基づいて、前記培地供給部による前記培地の供給量を制御する制御部とを備えていてもよい。
このようにすることで、脂肪由来細胞群を、その細胞数に適した条件で培養することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、分離した脂肪由来細胞群を、滅菌性を担保しながら培養することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る細胞分離装置の全体構成図である。
【図２】図１の細胞分離装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態に係る細胞分離装置１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る細胞分離装置１は、図１に示されるように、脂肪組織を消化する分解処理部２と、該分解処理部２において生成された細胞懸濁液を濃縮する細胞濃縮部３と、該細胞濃縮部３で得られた脂肪由来細胞群を培養する細胞培養部４と、脂肪由来細胞群に含まれる細胞数を計測する細胞数計測部５と、分解処理部２、細胞濃縮部３および細胞培養部４を連絡する搬送経路６と、各部２，３，４および搬送経路６の動作を制御する制御部７とを備えている。
【００１５】
分解処理部２は、生体内から吸引するなどして採取した脂肪組織と該脂肪組織を分解する消化酵素液とを収集容器８内で撹拌する。これにより、脂肪組織から、該脂肪組織に結合していた脂肪由来細胞群が分離させられ、消化酵素液内に脂肪由来細胞群が浮遊した細胞懸濁液が生成される。生成された細胞懸濁液は、傾斜した収集容器８の底面８ａの最下位置から排出される。符号８ｂは、消化された脂肪組織の残渣などの比較的大きな不純物が細胞懸濁液とともに排出されるのを防止する残渣除去フィルタである。
【００１６】
細胞濃縮部３は、遠心分離機９を備えている。細胞濃縮部３は、分解処理部２で生成された細胞懸濁液を、遠心分離機９のバケット９ａ内に設置された遠心分離容器１０に収容して遠心分離する。
【００１７】
遠心分離容器１０内には、搬送経路６に接続された配管（排出管）１０ａが底面から若干上方に離れた位置まで挿入されている。細胞懸濁液などは配管１０ａを介して遠心分離容器１０内に供給され、遠心分離後の上清は配管１０ａを介して遠心分離容器１０内から搬送経路６に排出される。ここで、遠心分離容器１０内から上清を排出したときに、底面に沈殿した細胞塊と少量の上清とを残して残りの上清が排出されるようになっている。また、上清の排出後に遠心分離容器１０内に後述する洗浄液を供給したときに、遠心分離容器１０の底部に沈殿した細胞塊が洗浄液の供給の勢いによって洗浄液中に撹拌されることにより、脂肪由来細胞群が効率よく洗浄されるようになっている。
【００１８】
細胞培養部４は、培養容器１１と、培地を収容した培地バッグ（培地供給手段、培地供給部）１２と、培地に添加される添加剤を収容した薬剤バッグ１３とを備えている。符号１４は、ヒータを示しており、培地バッグ１２および薬剤バッグ１３がヒータ１４によって約３７℃に加温されるようになっている。
【００１９】
培養容器１１は、プラスチック製の袋状のものが用いられる。培養容器１１はガス透過性を有し、培養容器１１の内部と外部との間で酸素や二酸化炭素などの培養に必要なガスが交換される。培養容器１１の注入口から延びた注入チューブ（注入管）１１ａは、チューブコネクタ１１ｂを介して後述する搬送経路６の送液チューブ１８と着脱可能に接続されている。注入チューブ１１ａの途中位置には、該注入チューブ１１ａの一部を押し潰しながら加熱することにより注入チューブ１１ａの途中位置を密封するシーラ（密封手段）１５が設けられている。
【００２０】
薬剤バッグ１３は、添加剤として、ＦＢＳなどの血清や成長因子などを収容している。なお、参照する図面には薬剤バッグが１つのみ記されているが、添加剤の種類によって薬剤バッグ１３が複数設けられていてもよい。
【００２１】
細胞数計測部５は、収集容器８の重量を測定するロードセル（以下、ロードセル５ともいう。）である。ロードセル５は、脂肪組織を採取する前後の収集容器８の重量を測定することにより、脂肪組織の重量を算出し、算出した重量の情報を制御部７に送信する。
【００２２】
搬送経路６は、各容器８，１０，１１と各バッグ１２，１３，１６，１７とを接続する送液チューブ１８と、該送液チューブ１８の途中位置に設けられたバルブＶ１〜Ｖ１３および送液ポンプ１９とを備えている。符号１６は、生理食塩水や緩衝液などの洗浄液を収容している洗浄液バッグを、符号１７は各容器８，１０，１１内で生じた廃液を収容する廃液バッグを、符号６ａはチューブ１８を分岐する継手を示している。
【００２３】
制御部７は、図示しない配線を介して分解処理部２、細胞濃縮部３、バルブＶ１〜Ｖ１０および送液ポンプ１９に接続され、これらの動作を予め設定された処理手順にしたがって制御するようになっている。
【００２４】
また、制御部７は、ロードセル５によって測定された脂肪組織の重量から、該脂肪組織から分離される脂肪由来細胞群の細胞数を算出する。そして、制御部７は、算出した細胞数に基づいて、培地バッグ１２および薬剤バッグ１３からの培地および添加剤の送液量を制御するようになっている。
【００２５】
このように構成された細胞分離装置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分離装置１は、分解処理部２において脂肪組織を消化した後、生成された細胞懸濁液を搬送経路６によって細胞濃縮部３に搬送する。次に、細胞分離装置１は、細胞濃縮部３において細胞懸濁液を遠心分離した後、遠心分離容器１０内から上清を廃液バッグ１７に排出する。
【００２６】
次に、細胞分離装置１は、洗浄液バッグ１６から遠心分離容器１０に洗浄液を搬送し、遠心分離し、遠心分離容器１０内から上清を排出することにより脂肪由来細胞群を洗浄する。必要に応じて洗浄が複数回行われてもよい。次に、細胞分離装置１は、ロードセル５で測定された脂肪組織の重量から遠心分離容器１０内の脂肪由来細胞数を算出し、算出した脂肪由来細胞数に応じた量の培地および添加剤を遠心分離容器１０に供給する。
【００２７】
次に、細胞分離装置１は、遠心分離容器１０内で脂肪由来細胞群に混入していた脂肪組織由来の脂質成分が細胞懸濁液の界面に浮くまで一定時間遠心分離容器１０を静置した後、培地と脂肪由来細胞群との培養懸濁液を培養容器１１に搬送する。このときに、細胞分離装置１は、培養懸濁液の界面が配管１０ａの先端位置より上方に配置される所定量の培養懸濁液を遠心分離容器１０内に残して搬送する。次に、細胞分離装置１は、シーラ１５によって注入チューブ１１ａの途中位置を密封する。その後、操作者はチューブコネクタ１１ｂの位置で注入チューブ１１ａと送液チューブ１８とを分離し、細胞分離装置１から取り外された培養容器１１を、例えば、他の培養装置などで管理する。
【００２８】
このように、本実施形態によれば、閉鎖された搬送経路６を介して脂肪由来細胞群が培養容器１１に注入されるので、脂肪由来細胞群の滅菌性を担保しながら培養容器１１内に脂肪由来細胞群を播種することができる。また、脂肪由来細胞群を培養容器１１内に収容した後は、培養容器１１を内部を密閉した状態で細胞分離装置１から分離可能にすることで、培養容器１１の取り扱いや脂肪由来細胞群の操作を容易にすることができるという利点がある。また、培養容器１１内に脂質成分が混入している場合、脂質成分が脂肪由来細胞群の増殖や生体内に移植したときの脂肪由来細胞群の治療効果などに意図しない影響を与える可能性がある。しかし、本実施形態によれば、脂肪由来細胞群から脂質成分を除去することにより、脂肪由来細胞群の増殖能や治療効果などを十分に引き出すことができるという利点がある。
【００２９】
なお、上記実施形態においては、脂肪由来細胞群から脂質成分を除去するために、液面に浮いた脂質成分を残して遠心分離容器１０から培養懸濁液を回収することとしたが、これに代えて、図２に示されるように、送液チューブ１８の途中位置に脂質成分を捕捉する脂質除去フィルタ（フィルタ）２０を設けてもよい。
脂質除去フィルタ２０は、例えば、不織布や多孔質体などからなり、平均孔径が２０〜１００μｍであることが好ましい。脂質除去フィルタ２０の配置は、脂肪由来細胞群が通過する位置であれば特に制限はない。このようにしても、脂肪由来細胞群に混入した脂質成分を簡便に除去することができる。
【００３０】
また、上記実施形態においては、脂肪由来細胞数を脂肪組織の重量に基づいて算出することとしたが、他の方法で脂肪由来細胞数を計測してもよい。
例えば、収集容器８と遠心分離容器１０とを接続する送液チューブ１８の途中位置に光学式の濁度センサを設け、搬送中の細胞懸濁液に含まれる脂肪由来細胞の密度と細胞懸濁液の体積との積から脂肪由来細胞数を算出してもよい。あるいは、遠心分離容器１０内の界面位置を検出する界面センサを設け、遠心分離容器１０の底部に沈降した細胞塊の界面位置から該細胞塊の体積を算出し、算出した細胞塊の体積から脂肪由来細胞数を算出してもよい。
【００３１】
また、上記実施形態においては、培養容器１１として袋状のものを用い、注入チューブ１１ａの途中位置をシーラ１５で密封してチューブコネクタ１１ｂにより培養容器１１を細胞分離装置１から取り外すこととした。これに代えて、培養容器１１として入口がゴム栓により密封されたディッシュなどを用い、送液チューブ１８の先端に接続された中空針をゴム栓に抜き差しすることとしてもよい。このようにすることで、中空針をゴム栓に抜き差しするだけで、培養容器１１を送液チューブ１８に着脱することができる。また、中空針をゴム栓から抜くと同時に、中空針によって空いたゴム栓の穿刺穴がゴム栓の弾性復元力によって密封されるので、容易に培養容器１１内を密閉状態にすることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  細胞分離装置
２  分解処理部
３  細胞濃縮部
４  細胞培養部
５  細胞数計測部、ロードセル（細胞数計測手段）
６  搬送経路
６ａ  継手
７  制御部
８  収集容器
８ａ  底面
８ｂ  残渣除去フィルタ
９  遠心分離機
９ａ  バケット
１０  遠心分離容器
１０ａ  配管（排出管）
１１  培養容器
１１ａ  注入チューブ（注入管）
１１ｂ  チューブコネクタ
１２  培地バッグ（培地供給手段、培地供給部）
１３  薬剤バッグ
１４  ヒータ
１５  シーラ（密封手段）
１６  洗浄液バッグ
１７  廃液バッグ
１８  送液チューブ
１９  送液ポンプ
２０  脂質除去フィルタ（フィルタ、脂質除去手段）
Ｖ１〜Ｖ１３  バルブ
【図１】
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【図２】
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