(57)【要約】【課題】細胞ソースから分離した有核細胞を、無菌性を担保しながら簡便に補填材と混合する。【解決手段】細胞ソースＡに含まれる有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタ２と、該細胞捕捉フィルタ２を間に挟んで該細胞捕捉フィルタ２に接続された、細胞ソースＡを収容した細胞ソース容器３、および、細胞捕捉フィルタ２を透過した細胞ソースＡを収容する排液容器４と、細胞捕捉フィルタ２を間に挟んで該細胞捕捉フィルタ２に接続された、該細胞補足フィルタ２に流体Ｂを供給する流体供給手段５、および、補填材Ｃを収容し該補填材Ｃを吐出可能な吐出口６ｄを有する回収容器６とを備え、該回収容器６は、容積が可変であるとともに、エアフィルタ６ｅが設けられた通気孔６ｃを有する有核細胞混合装置１を提供する。【選択図】図１
2012235755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞ソースに含まれる有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタと、
該細胞捕捉フィルタを間に挟んで該細胞捕捉フィルタに接続された、前記細胞ソースを収容した細胞ソース容器、および、前記細胞捕捉フィルタを透過した前記細胞ソースを収容する排液容器と、
細胞捕捉フィルタを間に挟んで該細胞捕捉フィルタに接続された、該細胞補足フィルタに流体を供給する流体供給手段、および、補填材を収容し該補填材を吐出可能な吐出口を有する回収容器とを備え、
該回収容器は、容積が可変であるとともに、エアフィルタが設けられた通気孔を有する有核細胞混合装置。
【請求項２】
前記補填材が、ハイドロキシアパタイト、コラーゲン、ゼラチンおよびβリン酸三カルシウムのいずれかからなる請求項１に記載の有核細胞混合装置。
【請求項３】
前記細胞ソースが、末梢血、臍帯血、骨髄液、脂肪組織、滑膜組織または胎盤組織のいずれかである請求項１または請求項２に記載の有核細胞混合装置。
【請求項４】
前記回収容器が、その長手方向に伸縮可能な蛇腹状の側壁を有する筒状のハウジング部を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の有核細胞混合装置。
【請求項５】
前記ハウジング部は、前記側壁が半径方向に変形可能な可撓性を有する請求項４に記載の有核細胞混合装置。
【請求項６】
前記流体が、空気、二酸化炭素および窒素のうちいずれかである請求項１から請求項５のいずれかに記載の有核細胞混合装置。
【請求項７】
前記回収容器は、少なくとも一部が透明部材からなる請求項１から請求項６のいずれかに記載の有核細胞混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有核細胞混合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、末梢血などの細胞ソースから有核細胞を回収する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置によって回収容器内に回収した有核細胞は、βリン酸三カルシウム（β−ＴＣＰ）顆粒からなる補填材と混合することにより、骨欠損部に移植される補填体として用いることができる。しかしながら、回収容器から有核細胞を取り出して補填材と混合する操作は無菌性を担保しながら行われなければならず、操作が煩雑になってしまう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、細胞ソースから分離した有核細胞を、無菌性を担保しながら簡便に補填材と混合することができる有核細胞混合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】
【０００６】
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、細胞ソースに含まれる有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタと、該細胞捕捉フィルタを間に挟んで設けられた、前記細胞ソースを収容した細胞ソース容器、および、前記細胞捕捉フィルタを透過した前記細胞ソースを収容する排液容器と、細胞捕捉フィルタを間に挟んで設けられた、該細胞補足フィルタに流体を供給する流体供給手段、および、補填材を収容し該補填材を吐出可能な吐出口を有する回収容器とを備え、該回収容器が、容積が可変であるとともに、エアフィルタが設けられた通気孔を有する有核細胞混合装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、細胞ソース容器から排液容器へ細胞ソースを流動させることにより細胞捕捉フィルタに有核細胞を捕捉させた後、流体供給手段によって細胞捕捉フィルタに流体を供給することにより、細胞捕捉フィルタに捕捉された有核細胞を回収容器へ移動させて、回収容器内において補填材と有核細胞とが混合された補填体を調製することができる。
【０００８】
この場合に、回収容器内へ有核細胞を移動させた後、回収容器の容積を変化させることにより、補填材と有核細胞とを効率良く混合することができる。また、流体を細胞捕捉フィルタに供給したとき、および、回収容器の容積を変化させたときに、通気孔を介して回収容器の内外で空気が移動するが、通気孔に設けられたエアフィルタによって回収容器内の無菌性は維持される。これにより、細胞ソースから分離した有核細胞と補填材とを無菌性を担保しながら混合することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記補填材が、ハイドロキシアパタイト（ＨＡＰ）、コラーゲン、ゼラチンおよびβリン酸三カルシウムのいずれかからなることとしてもよい。
このようにすることで、回収容器内において骨移植用をはじめとする補填体を調整することができる。
また、上記発明においては、前記細胞ソースが、末梢血、臍帯血、骨髄液、脂肪組織、滑膜組織または胎盤組織のいずれかであってもよい。
【００１０】
また、上記発明においては、前記回収容器が、その長手方向に伸縮可能な蛇腹状の側壁を有する筒状のハウジング部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、操作者がハウジング部の少なくとも一方の端を押し引きするだけで容易にハウジング部の容積を変化させて補填材と有核細胞とを混合することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記ハウジング部は、前記側壁が半径方向に変形可能な可撓性を有することが好ましい。
このようにすることで、ハウジング部の側壁を半径方向に押圧することによっても補填材と有核細胞とを混合することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記流体が、空気、二酸化炭素および窒素のうちいずれかであることが好ましい。
このようにすることで、細胞捕捉フィルタに捕捉された有核細胞を濃縮された状態で回収することができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記回収容器は、少なくとも一部が透明部材からなることとしてもよい。
このようにすることで、補填材と有核細胞との混合状態を操作者が回収容器の外側から容易に視認することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、細胞ソースから分離した有核細胞を、無菌性を担保しながら簡便に補填材と混合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】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る有核細胞混合装置の全体構成図である。
【図２】図１の有核細胞混合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】
【００１６】
以下に、本発明の一実施形態に係る有核細胞混合装置１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る有核細胞混合装置１は、図１に示されるように、末梢血Ａに含まれる有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタ２と、該細胞捕捉フィルタ２に無菌的に接続された血液容器（細胞ソース容器）３、排液容器４、シリンジ（流体供給手段）５および回収容器６とを備えている。
【００１７】
細胞捕捉フィルタ２は、上側に血液供給ポート２ａ、下側に血液排出ポート２ｂ、一方の側面に空気供給ポート２ｃ、該空気供給ポート２ｃと対向する側面に空気排出ポート２ｄを有している。各ポート２ａ〜２ｄは、バルブＶ１〜Ｖ４によってそれぞれ開閉可能になっている。細胞捕捉フィルタ２としては、旭化成クラレメディカル社製のＳｔｅｍＱｕｉｃｋ（登録商標）のような、末梢血Ａに含まれる有核細胞を選択的に捕捉可能なものが採用される。
【００１８】
血液容器３は、細胞ソースとして末梢血Ａを収容している。血液容器３は、チューブ７を介して血液供給ポート２ａに接続され、細胞捕捉フィルタ２よりも高い位置において排出口３ａを下方に向けて懸架されている。細胞ソースとしては、末梢血Ａの他、臍帯血、骨髄液、脂肪組織、滑膜組織または胎盤組織を使用してもよい。これらの中で粘性の高いものや流動性を有していないものについては酵素処理などを行い、粘性を低下させたり分解したりして液状化させた後に使用することが望ましい。
【００１９】
排液容器４は、チューブ７を介して血液排出ポート２ｂに接続され、細胞捕捉フィルタ２よりも低い位置に配置されている。
バルブＶ１，Ｖ２を開状態にすることにより、血液容器３内の末梢血Ａはその自重によって細胞捕捉フィルタ２を通過して排液容器４へ流動するようになっている。
【００２０】
シリンジ５は、空気（流体）Ｂを収容し、空気供給ポート２ｃに接続されている。Ｖ１，Ｖ２を閉状態にし、Ｖ３，Ｖ４を開状態にし、シリンジ５から細胞捕捉フィルタ２に空気Ｂを圧入することにより、細胞捕捉フィルタ２に捕捉されていた有核細胞が回収容器６へ移動させられるようになっている。符号５ａは、シリンジ５内の空気Ｂに含まれる埃塵やウイルス、菌などの通過を禁止するエアフィルタである。なお、シリンジ５に収容される気体としては、有核細胞への影響が十分に小さい気体であればよく、空気以外に二酸化炭素や窒素を用いることもできる。
【００２１】
回収容器６は、長手方向に伸縮可能な蛇腹状の側壁を有する筒状のハウジング部６ａと、該ハウジング部６ａの両端に設けられた硬質な把持部６ｂとを備えている。ハウジング部６ａは、チューブ７を介して空気排出ポート２ｄに接続されている。ハウジング部６ａは、β−ＴＣＰ多孔体の顆粒からなる補填材Ｃを収容している。また、ハウジング部６ａは、ポリプロピレンのような可撓性を有し、かつ、可視光に対して透明な材料からなっている。これにより、ハウジング部６ａは、側面が押圧されたときにして凹み、押圧から解放されたときに元の筒状に復元するようになっている。また、操作者は外側からハウジング部６ａの内部を視認可能となっている。
【００２２】
操作者は、ハウジング部６ａの長手方向を略水平に向けて把持部６ｂを把持し、把持部６ｂを互いに近接する方向と離間する方向に往復運動させることにより、ハウジン部６ａを伸縮させてハウジング部６ａ内の補填材Ｃを撹拌することができるようになっている。また、操作者は、ハウジング部６ａの側面を手で把持して半径方向にハウジング部６ａの押圧と開放とを繰り返すことによっても、内部の補填材Ｃを撹拌することができるようになっている。
【００２３】
ハウジング部６ａは、外部と連通した通気孔６ｃと、補填材Ｃを吐出可能な吐出口６ｄとを備えている。通気孔６ｃおよび吐出口６ｄはそれぞれ、バルブＶ５，Ｖ６によって開閉可能になっている。通気孔６ｃには、中空糸膜などからなり、ハウジング部６ａの外部の空気中の埃塵やウイルス、菌などがハウジング部６ａの内部へ侵入することを禁止するエアフィルタ６ｅが設けられている。
【００２４】
これにより、ハウジング部６ａが伸縮させられて容積が変化したときに通気孔６ｃを介してハウジング部６ａの内外で空気が移動しても、通気孔６ｃに設けられたエアフィルタ６ｅによってハウジング部６ａ内が無菌状態に維持されるようになっている。
また、細胞捕捉フィルタ２と回収容器６とを接続するチューブ７にはポート８が設けられていてもよい。このポート８に図示しない注射器を差し込んでサイトカイン、成長因子等を注入することにより、有核細胞の増殖能を向上させることができる。また、このポート８に抗生物質を注入することにより、有核細胞を投与した骨欠損部位の炎症を抑えることができる。
【００２５】
このように構成された本実施形態に係る有核細胞混合装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る有核細胞混合装置１を用いて末梢血Ａから有核細胞を分離回収するには、バルブＶ１，Ｖ２を開状態にし、血液容器３内の末梢血Ａを重力により下降させる。下降する末梢血Ａは細胞捕捉フィルタ２を上から下へ向かって流動し、末梢血Ａ内に含有されている有核細胞が細胞捕捉フィルタ２に捕捉される。捕捉される有核細胞には、骨新生を担う骨芽細胞および破骨細胞が含まれている。そして、末梢血Ａの他の成分は排液容器４に流入させられる。
【００２６】
血液容器３内の末梢血Ａが十分に細胞捕捉フィルタ２を通過した時点で、バルブＶ１，Ｖ２を閉状態にする。このときに、細胞捕捉フィルタ２には末梢血Ａの血漿成分が残存した状態となるように、末梢血Ａの液面が細胞捕捉フィルタ２よりも高い位置に存在するときにバルブＶ１，Ｖ２を閉じる。次に、Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５を開け、バルブＶ６を閉じ、シリンジ５によって空気Ｂを細胞捕捉フィルタ２に圧入する。これにより、細胞捕捉フィルタ２に捕捉されていた有核細胞が血漿成分とともに回収容器６へ押し出される。
【００２７】
次いで、通気孔６ｃを上側に向けてハウジング部６ａを略水平に倒した状態で該ハウジング部６ａを伸縮させ、また、ハウジング部６ａの側面を押圧する操作を繰り返す。これにより、ハウジング部６ａ内に収容されている補填材Ｃと有核細胞とを撹拌して均一に混合し、補填体を調製することができる。このときに、操作者は、補填材Ｃと有核細胞との混合状態を目視で確認することができる。
【００２８】
次いで、バルブＶ４，Ｖ５を閉状態にし、バルブＶ６を開状態にし、ハウジング部６ａを収縮させるまたは押圧することにより、ハウジング部６ａ内で調整した補填体を吐出口６ｄから骨欠損部へ移植することができる。このときに、移植操作を容易にするために、バルブＶ４を閉じた状態で、空気排出ポート２ｄからチューブ７を取り外すことにより、回収容器６を持ち歩き可能にしてもよい。また、補填体を吐出させる操作を容易にするために、ハウジング部６ａを、筒状の硬質のガイド管（図示略）内に挿入することにより補強した状態で一方の把持部６ｂを押圧しハウジング部６ａを収縮させてもよい。
【００２９】
このように、本実施形態に係る有核細胞混合装置１によれば、回収容器６に回収した有核細胞を、回収容器６内において簡便な操作のみで補填材Ｃと混合することができるという利点がある。また、シリンジ５から細胞捕捉フィルタ２へ空気Ｂを供給したとき、および、ハウジング部６ａを伸縮または押圧したときに、通気孔６ｃを介してハウジング部６ａの内外で空気が移動しても、通気孔６ｃに設けられたエアフィルタ６ｅによってハウジング部６ａ内の無菌環境が維持される。これにより、無菌性を担保しながら補填体を調製することができる。
【００３０】
また、細胞捕捉フィルタ２に捕捉された有核細胞を空気Ｂの圧力によって回収容器６に移動させることにより、有核細胞が濃縮された状態で血漿成分中の血清とともに補填材Ｃと混合される。これにより、十分な数の骨芽細胞および破骨細胞が、これらの細胞が栄養とする血清とともに補填体に含まれることとなり、補填体の骨新生能を向上することができる。
【００３１】
なお、本実施形態においては、回収容器６が、変形可能なハウジング部６ａを備えることとしたが、これに代えて、図２に示されるように、硬質な筒状のシリンダ６ｆと、該シリンダ６ｆ内を長手方向に摺動可能なピストン６ｇと、該ピストン６ｇをシリンダ６ｆ内で往復運動させるピストンロッド６ｈとを備えることとしてもよい。
【００３２】
このようにしても、操作者が、シリンダ６ｆの両端から突出するピストンロッド６ｈを把持し、ピストン６ｇを互いに近接する方向と離間する方向とに繰り返し往復運動させることにより、シリンダ６ｆの容積を変化させて該シリンダ６ｆ内に収容された補填材Ｃと有核細胞とを効率良く撹拌して混合することができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、細胞捕捉フィルタ２に捕捉された有核細胞を空気Ｂによって回収容器６へ押し出すこととしたが、これに代えて、液体（流体）によって回収容器６へ押し流すこととしてもよい。
この場合、シリンジ５は、空気Ｂに代えて、液体を収容する。液体としては、例えば、生理食塩水、ダルベッコリン酸塩緩衝液（Ｄ−ＰＢＳ）、ハンクス液等の緩衝液、ＲＰＭＩ１６４０等の培地等が使用される。また、効率よく回収するために、一定の血液浸透圧を有する液体を採用してもよく、デキストランやサイトカイン等が添加されていてもよい。
【００３４】
また、本実施形態においては、補填材Ｃとして、β−ＴＣＰの顆粒からなるものを用いることとしたが、β−ＴＣＰ以外の材料からなるもの、または、顆粒等の固形以外の形態のものを用いることとしてもよく、複数種類が混合されたものを用いてもよい。例えば、補填材Ｃとして、ＨＡＰからなる顆粒や、コラーゲンまたはゼラチンからなるゾルを用いることとしてもよい。このように、他の補填材Ｃを用いた場合でも、無菌性を担保しながら有核細胞を補填材Ｃと良好に混合して補填体を調整することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  有核細胞混合装置
２  細胞捕捉フィルタ
２ａ  血液供給ポート
２ｂ  血液排出ポート
２ｃ  空気供給ポート
２ｄ  空気排出ポート
３  血液容器（細胞ソース容器）
３ａ  排出口
４  排液容器
５  シリンジ（流体供給手段）
６  回収容器
６ａ  ハウジング部
６ｂ  把持部
６ｃ  通気孔
６ｄ  吐出口
６ｅ  エアフィルタ
６ｆ  シリンダ
６ｇ  ピストン
６ｈ  ピストンロッド
７  チューブ
８  ポート
Ａ  末梢血（細胞ソース）
Ｂ  空気（流体）
Ｃ  補填材
Ｖ１〜Ｖ６  バルブ
【図１】
2012235755.tif 000003
【図２】
2012235755.tif 000004