(57)【要約】【課題】フィルタの深部に捕捉された必要細胞の取り出しを容易にして、大量処理を容易にする。【解決手段】平板状の不織布からなるフィルタ部材２と、該フィルタ部材２を収容するフィルタ容器３とを備え、該フィルタ容器３に、必要細胞を含む混合液を流入させる第１の流入口４と、該混合液の液体成分を排出させる第１の流出口５と、洗浄液を流入させる第２の流入口６と、該洗浄液を排出させる第２の流出口７とが設けられ、第１の流入口４と第１の流出口５とが、フィルタ部材２を厚さ方向に交差する方向に挟む位置に配置され、第２の流入口６と第２の流出口７とが、フィルタ部材２を厚さ方向に挟む位置に配置されているフィルタ装置１を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の不織布からなるフィルタ部材と、
該フィルタ部材を収容するフィルタ容器とを備え、
該フィルタ容器に、必要細胞を含む混合液を流入させる第１の流入口と、該混合液の液体成分を排出させる第１の流出口と、洗浄液を流入させる第２の流入口と、該洗浄液を排出させる第２の流出口とが設けられ、
前記第１の流入口と前記第１の流出口とが、前記フィルタ部材を厚さ方向に交差する方向に挟む位置に配置され、
前記第２の流入口と前記第２の流出口とが、前記フィルタ部材を厚さ方向に挟む位置に配置されているフィルタ装置。
【請求項２】
前記洗浄液を分散させて前記フィルタ部材に流入させる分散手段を備える請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記分散手段が、前記第２の流入口側に設けられ、前記洗浄液を前記フィルタ部材の異なる位置に分岐させて流入させる複数の孔を備える請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記分散手段が、前記フィルタ部材を厚さ方向に挟む両側にそれぞれ該フィルタ部材の表面に隣接し前記第２の流入口または前記第２の流出口に接続する空間を形成可能な空間形成手段と、前記第２の流入口側の空間を加圧する加圧手段とを備える請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記分散手段が、前記フィルタ部材を厚さ方向に挟む両側にそれぞれ該フィルタ部材の表面に隣接し前記第２の流入口または前記第２の流出口に接続する空間を形成可能な空間形成手段と、前記第２の流出口側の空間を減圧する減圧手段とを備える請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のフィルタ装置と、
前記第１の流入口に接続され、必要細胞を含む混合液を収容する混合液容器と、
前記第２の流入口に接続され、洗浄液を収容する洗浄液容器と、
前記第１の流出口に接続され、前記フィルタ装置を透過した前記混合液の液体成分を回収する廃液容器と、
前記第２の流出口に接続され、前記フィルタ装置を透過した前記洗浄液および前記必要細胞を回収する回収容器とを備える細胞分離装置。
【請求項７】
平板状に形成された不織布からなるフィルタ部材に対し、該フィルタ部材の厚さ方向に交差する方向に、必要細胞を含む混合液を流通させて、フィルタ部材に前記必要細胞を捕捉させるステップと、
前記フィルタ部材の厚さ方向に洗浄液を流通させて、該洗浄液とともに前記必要細胞を回収するステップとを含む細胞分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ装置、細胞分離装置および細胞分離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、末梢血および抗凝固剤等を混合した混合液を不織布を収容したフィルタ容器に導入し、混合液内に含まれる血管新生に必要な細胞を不織布によって捕捉し、捕捉した細胞をフィルタ容器に接続された他の容器に回収する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、赤血球を除去し有核細胞を回収する方法も開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３６０８０号公報
【特許文献２】特開２００４−２３６５２７号公報
【発明の概要】
【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、２に開示されている装置および方法では、不織布の目の細かさによって、赤血球は通すが、必要細胞は捕捉するものであり、必要細胞が捕捉されると不織布が目詰まりしてしまい、大量の処理が困難であるという不都合がある。また、フィルタ容器に供給する混合液の圧力を高めることで処理を促進する場合、必要細胞がフィルタの深部まで入り込んでしまい、逆洗によって回収しようとしても、フィルタの深部から取り出すことが困難になる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、フィルタの深部に捕捉された必要細胞の取り出しを容易にして、大量処理を容易にすることができるフィルタ装置、細胞分離装置および細胞分離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、平板状の不織布からなるフィルタ部材と、該フィルタ部材を収容するフィルタ容器とを備え、該フィルタ容器に、必要細胞を含む混合液を流入させる第１の流入口と、該混合液の液体成分を排出させる第１の流出口と、洗浄液を流入させる第２の流入口と、該洗浄液を排出させる第２の流出口とが設けられ、前記第１の流入口と前記第１の流出口とが、前記フィルタ部材を厚さ方向に交差する方向に挟む位置に配置され、前記第２の流入口と前記第２の流出口とが、前記フィルタ部材を厚さ方向に挟む位置に配置されているフィルタ装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、フィルタ部材を収容したフィルタ容器の第１の流入口から必要細胞を含む混合液をフィルタ容器内に流入させると、混合液は、フィルタ容器内のフィルタ部材をその厚さ方向に交差する方向に流動させられる。混合液内の必要細胞はフィルタ部材に捕捉される一方、それ以外の液体成分等はフィルタ部材を通過して第１の流出口からフィルタ容器外に排出される。
【０００８】
この状態で、第２の流入口から洗浄液をフィルタ容器に供給すると、洗浄液はフィルタ部材を厚さ方向に流動させられる。これにより、洗浄液は、フィルタ部材に捕捉されていた必要細胞を剥離させて第２の流出口からフィルタ容器の外部に流出させることができる。この場合において、本発明によれば、フィルタ部材を厚さ方向に交差する方向に流動してフィルタ部材に捕捉された必要細胞は、それよりも距離の短い厚さ方向に流動する洗浄液によってフィルタ部材から容易に剥離させられる。したがって、必要細胞を効率よく回収することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記洗浄液を分散させて前記フィルタ部材に流入させる分散手段を備えていてもよい。
このようにすることで、分散手段によって洗浄液が分散されてフィルタ部材に流入させられるので、フィルタ部材の広範囲にわたって捕捉されていた必要細胞を洗浄液によって剥離させて、より効率よく回収することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記分散手段が、前記第２の流入口側に設けられ、前記洗浄液を前記フィルタ部材の異なる位置に分岐させて流入させる複数の孔を備えていてもよい。
このようにすることで、第２の流入口からフィルタ容器内に流入した洗浄液が、複数の孔に分岐されてフィルタ部材の異なる位置に流入させられる。これにより、洗浄液が１カ所に集中して流動させられることを防止して、フィルタ部材に捕捉されている必要細胞を効率的に回収することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記分散手段が、前記フィルタ部材を厚さ方向に挟む両側にそれぞれ該フィルタ部材の表面に隣接し前記第２の流入口または前記第２の流出口に接続する空間を形成可能な空間形成手段と、前記第２の流入口側の空間を加圧する加圧手段とを備えていてもよい。
【００１２】
このようにすることで、第２の流入口からフィルタ容器内に流入した洗浄液は、空間形成手段によって形成された第２の流入口に接続する空間に貯留される。この状態で。洗浄液が貯留されている空間を加圧手段によって加圧することにより、空間内の洗浄液を該空間に隣接しているフィルタ部材に対し、広範囲にわたって分散させて供給することができる。そして、フィルタ部材を流動することにより必要細胞を剥離させた洗浄液と必要細胞との混合液は、空間形成手段によって形成された第２の流出口に接続する空間に貯留され、第２の流出口から回収することが可能となる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記分散手段が、前記フィルタ部材を厚さ方向に挟む両側にそれぞれ該フィルタ部材の表面に隣接し前記第２の流入口または前記第２の流出口に接続する空間を形成可能な空間形成手段と、前記第２の流出口側の空間を減圧する減圧手段とを備えていてもよい。
【００１４】
このようにすることで、第２の流入口からフィルタ容器内に流入した洗浄液は、空間形成手段によって形成された第２の流入口に接続する空間に貯留される。この状態で。洗浄液が貯留されている空間とはフィルタ部材を挟んで反対側の空間を減圧手段によって減圧することにより、洗浄液を減圧された空間に引き込むことができ、その際に、フィルタ部材に対し、広範囲にわたって分散させて洗浄液を流入させることができる。
【００１５】
また、本発明は、上記いずれかのフィルタ装置と、前記第１の流入口に接続され、必要細胞を含む混合液を収容する混合液容器と、前記第２の流入口に接続され、洗浄液を収容する洗浄液容器と、前記第１の流出口に接続され、前記フィルタ装置を透過した前記混合液の液体成分を回収する廃液容器と、前記第２の流出口に接続され、前記フィルタ装置を透過した前記洗浄液および前記必要細胞を回収する回収容器とを備える細胞分離装置を提供する。
【００１６】
本発明によれば、混合液容器から供給された混合液が、第１の流入口を介してフィルタ装置のフィルタ容器内に流入すると、フィルタ部材をその厚さ方向に交差する方向に流動させられて、第１の流出口から排出されるまでの間に、必要細胞がフィルタ部材によって捕捉され、残りの液体成分は、第１の流出口から排出されて廃液容器内に収容される。
【００１７】
この後に、第２の流入口を介して洗浄液をフィルタ容器内に流入させると、フィルタ容器内に流入した洗浄液がフィルタ部材をその厚さ方向に流動させられて、捕捉されている必要細胞を剥離させ、第２の流出口から排出されて回収容器に回収される。これにより、必要細胞を捕捉するステップにおいてフィルタ部材の深部にまで達して捕捉された必要細胞についても、厚さ方向の短い経路を介して洗浄液により容易に回収することができる。
【００１８】
また、本発明は、平板状に形成された不織布からなるフィルタ部材に対し、該フィルタ部材の厚さ方向に交差する方向に、必要細胞を含む混合液を流通させて、フィルタ部材に前記必要細胞を捕捉させるステップと、前記フィルタ部材の厚さ方向に洗浄液を流通させて、該洗浄液とともに前記必要細胞を回収するステップとを含む細胞分離方法を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フィルタの深部に捕捉された必要細胞の取り出しを容易にして、大量処理を容易に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】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るフィルタ装置を示す斜視図である。
【図２】図１のフィルタ装置を示す部分的な縦断面図である。
【図３】図１のフィルタ装置による必要細胞の捕捉工程を説明する部分的な縦断面図である。
【図４】図１のフィルタ装置による必要細胞の回収工程を説明する部分的な縦断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る細胞分離装置を示す全体構成図である。
【図６】図５の細胞分離装置による必要細胞の回収工程を説明する全体構成図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る細胞分離方法を示すフローチャートである。
【図８】図１のフィルタ装置の第１の変形例を示す部分的な縦断面図である。
【図９】図１のフィルタ装置の第２の変形例を示す部分的な縦断面図である。
【図１０】図９のフィルタ装置による洗浄液の供給工程を説明する部分的な縦断面図である。
【図１１】図９のフィルタ装置による必要細胞の回収工程を説明する部分的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態に係るフィルタ装置１、細胞分離装置１０および細胞分離方法について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るフィルタ装置１は、図１および図２に示されるように、不織布からなるフィルタ部材２と、該フィルタ部材２を収容するフィルタ容器３とを備えている。
【００２２】
フィルタ部材２は、一定の厚さを有する平板状に形成されている。
フィルタ部材２は、ポリエステルあるいはポリプロピレンを素材とする不織布であり、例えば、平均繊維径１．０〜３０μｍのものである。このような不織布により、血管新生に有効な細胞（以下、必要細胞Ａと言う。）を繊維に捕捉され易くすることができる。
【００２３】
フィルタ容器３は、フィルタ部材２を丁度収容する内容積を有している。また、フィルタ容器３には、２つの流入口４，６と２つの流出口５，７とが備えられている。
第１の流入口４と第１の流出口５とは、フィルタ部材２をその厚さ方向に直交する方向に挟む位置に配置されている。
第２の流入口６と第２の流出口７とは、フィルタ部材２をその厚さ方向に挟む位置に配置されている。
【００２４】
第１の流入口４および第１の流出口５は、必要細胞Ａを含む混合液Ｂから必要細胞Ａを分離してフィルタ部材２に捕捉させる工程を行う際に使用されるようになっている。すなわち、第２の流入口６および第２の流出口７を閉じた状態で、混合液Ｂが第１の流入口４からフィルタ容器３内に流入すると、図３に示されるように、混合液Ｂはフィルタ容器３内に収容されているフィルタ部材２をその厚さ方向に直交する方向に流動させられる。
【００２５】
フィルタ部材２の厚さ方向に直交する方向の寸法は十分に大きく確保されているので、混合液Ｂ内の必要細胞Ａは、フィルタ部材２を構成する繊維に接触する十分な機会が与えられ、その流動の途中においてフィルタ部材２に捕捉されるようになっている。そして、必要細胞Ａが捕捉された後の残りの液体成分Ｂ’は、フィルタ部材２を通過して、第１の流出口５からフィルタ容器３の外部に排出されるようになっている。
【００２６】
一方、第２の流入口６および第２の流出口７は、フィルタ部材２に捕捉された必要細胞Ａを剥離させて回収する工程を行う際に使用されるようになっている。すなわち、第１の流入口４および第１の流出口５を閉じた状態で、洗浄液Ｃが第２の流入口６からフィルタ容器３内に流入すると、図４に示されるように、洗浄液Ｃはフィルタ容器３内に収容されているフィルタ部材２をその厚さ方向に流動させられる。
【００２７】
フィルタ部材２の厚さ方向の寸法は、該厚さ方向に直交する方向の寸法に対して十分に小さく設定されているので、洗浄液Ｃによって繊維から剥離された必要細胞Ａは、他の繊維に接触する機会が少なく、フィルタ部材２内に留まり難い。したがって、必要細胞Ａは洗浄液Ｃとともに第２の流出口７からフィルタ容器３の外部に排出されるようになっている。
【００２８】
次に、本実施形態に係る細胞分離装置１０について説明する。
本実施形態に係る細胞分離装置１０は、図５および図６に示されるように、本実施形態に係るフィルタ装置１の流入口４にバルブ８を介して接続された混合液容器９と、第１の流出口５にバルブ１６を介して接続された廃液容器１１と、第２の流入口６にバルブ１２を介して接続された洗浄液容器１３と、第２の流出口７にバルブ１４を介して接続された回収容器１５とを備えている。
【００２９】
混合液容器９には、末梢血等の体液、抗凝固剤（ＣＰＤ）および生理食塩水を混合した混合液Ｂが収容されている。洗浄液容器１３には生理食塩水等の洗浄液Ｃが収容されている。
廃液容器１１および回収容器１５は、処理開始前には何も収容されていない。
【００３０】
このように構成された本実施形態に係るフィルタ装置１および脂肪分離装置１０を用いた細胞分離方法について、図７を参照して以下に説明する。図７は、本実施形態に係る細胞分離方法を示すフローチャートである。
本実施形態に係る細胞分離装置１０を用いて必要細胞Ａを含む混合液Ｂから必要細胞Ａを分離回収するには、図５に示されるように、バルブ１２，１４を閉止した状態で、バルブ８，１６を開放する。図中、閉止状態のバルブ１２，１４を黒塗りで、開放状態のバルブ８，１６を白抜きで表示している。
【００３１】
これにより、混合液容器１２内の混合液Ａが、バルブ８を通過してフィルタ装置１のフィルタ容器３内に第１の流入口４から供給される（混合液供給ステップＳ１）。フィルタ容器３内に流入した混合液Ｂの内、フィルタ部材２を通過した液体成分Ｂ’は、バルブ１６を介して廃液容器１１に回収される。
【００３２】
この場合に、第１の流入口４と第１の流出口５とは、フィルタ部材２を厚さ方向に直交する方向に挟んで配置されているので、混合液Ｂはフィルタ部材２の全長にわたって、長時間繊維と接触する機会を与えられる。その結果、図３に示されるように、必要細胞Ａが効率的に捕捉される。
【００３３】
次に、全ての混合液Ｂをフィルタ装置１に流入させた後に、図６に示されるように、バルブ８，１６を閉止して、バルブ１２，１４を開放する（バルブ切替ステップＳ２）。これにより、洗浄液容器１３内の洗浄液Ｃが、バルブ１２を通過してフィルタ容器３内に供給される（洗浄液供給ステップＳ３）。
【００３４】
フィルタ容器３内に流入した洗浄液Ｃは、フィルタ部材２に付着している必要細胞Ａを剥離させて押し流す。このとき、洗浄液Ｃは、フィルタ部材２の厚さ方向に流通させられるので、フィルタ部材２の繊維から剥離された必要細胞Ａは、他の繊維に接触する機会が少なく、再捕捉されることなく第２の流出口７からフィルタ容器３の外部に排出される。
フィルタ容器３の外部に排出された洗浄液Ｃと必要細胞Ａとの混合液は、バルブ１４を介して回収容器１５に回収される。
【００３５】
このように、本実施形態に係るフィルタ装置１、細胞分離装置１０および細胞分離方法によれば、フィルタ部材２の厚さ方向に直交する方向に混合液Ｂを流動させて効率的にフィルタ部材２の繊維に捕捉させた必要細胞Ａを、フィルタ部材２の厚さ方向に洗浄液Ｃを流動させて効率的に回収することができるという利点がある。
【００３６】
なお、本実施形態においては、フィルタ容器３の略中央に配置した第２の流入口６から洗浄液Ｃを供給することとしたが、図８に示されるように、フィルタ容器３内に流入させた洗浄液Ｃを分散させてフィルタ部材２に流通させることにしてもよい。図８に示す例では、フィルタ部材２に隣接する板状部材１７（分散手段）に複数の貫通孔（孔）１７ａを設けておき、フィルタ容器３内に流入した洗浄液Ｃが各貫通孔１７ａに分岐して流動させられることにより、フィルタ部材２の異なる位置に供給されるようになっている。
このようにすることで、フィルタ部材２の各部に捕捉された必要細胞Ａをより確実にフィルタ部材２から剥離させて回収することができる。
【００３７】
また、本実施形態においては、図９〜図１１に示されるように、洗浄液Ｃを分散させてフィルタ部材２に流通させる分散手段１８を設けることにしてもよい。この分散手段１８は、フィルタ容器３内に配置されたフィルタ部材２を厚さ方向に挟んで両側に、所定の空間を画定するシリンダ１８ａ，１８ｂを配置し、該シリンダ１８ａ，１８ｂ内にフィルタ部材２の厚さ方向に移動可能なピストン（空間形成手段）１８ｃ，１８ｄを配置して構成されている。第２の流入口６および第２の流出口７はピストン１８ｃ，１８ｄを貫通して設けられている。
【００３８】
このようなフィルタ装置１においては、図９に示されるように両ピストン１８ｃ，１８ｄをフィルタ部材２に接触するまで押し込んだ状態で、第１の流入口４から混合液Ｂを流入させて混合液Ｂ内の必要細胞Ａをフィルタ部材２に捕捉させる。次いで、図１０に示されるように、第１の流入口４および第１の流出口５を閉じた状態で、第２の流入口６から洗浄液Ｃを供給しつつピストン１８ｃをフィルタ容器３の外方に引いて、フィルタ部材２に隣接する空間Ｄを形成することにより、該空間Ｄに洗浄液Ｃを充満させる。
【００３９】
この状態から、ピストン１８ｃを押し込んで、空間Ｄ内に充満している洗浄液Ｃを加圧することにより、洗浄液Ｃがフィルタ部材２を厚さ方向に流動する。これとともに、洗浄液Ｃの圧力によってフィルタ部材２の反対側のピストン１８ｄをフィルタ容器３の外側に押して、フィルタ部材２とピストン１８ｄとの間に空間を形成することにより、フィルタ部２材を貫通して反対側に移動した洗浄液Ｃがその空間に充満させられる。
【００４０】
このようにすることで、洗浄液Ｃは、フィルタ部材２の略中央のみならず、ほぼ全体にわたってフィルタ部材２を厚さ方向に流動させられるので、図１１に示されるように、フィルタ部材２の各部に捕捉されている必要細胞Ａを残すことなく回収することができるという利点がある。フィルタ部材２の反対側の空間Ｅに移動させられた必要細胞Ａを含む洗浄液Ｃは、図示しないシリンジ等によって回収することができる。
【００４１】
また、本実施形態においては、フィルタ部材２の一側に形成した空間Ｄ内に充填した洗浄液Ｃを加圧することによりフィルタ部材２を厚さ方向に満遍なく流動させることとしたが、これに代えて、フィルタ部材２の反対側に形成した空間Ｅ内を減圧することにより、一側に形成した空間Ｄ内の洗浄液Ｃをフィルタ部材２の厚さ方向に満遍なく流動させることにしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
Ａ  必要細胞
Ｂ  混合液
Ｂ’  液体成分
Ｃ  洗浄液
Ｄ，Ｅ  空間
Ｓ１  混合液供給ステップ（細胞捕捉ステップ）
Ｓ２  バルブ切替ステップ（必要細胞回収ステップ）
１  フィルタ装置
２  フィルタ部材
３  フィルタ容器
４  第１の流入口
５  第１の流出口
６  第２の流入口
７  第２の流出口
９  混合液容器
１０  細胞分離装置
１１  廃液容器
１３  洗浄液容器
１５  回収容器
１７  板状部材（分散手段）
１７ａ  貫通孔（孔）
１８  空間形成手段
１８ｃ  ピストン（加圧手段）
１８ｄ  ピストン（減圧手段）
【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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【図１０】
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【図１１】
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