(57)【要約】【課題】洗浄が十分に行われていない細胞群が最終生成物として生成されてしまうことを防止する。【解決手段】生体組織を消化酵素液により分解して得られた細胞懸濁液Ｃを収容する有底筒状の遠心分離容器５と、該遠心分離容器５をその底面が半径方向外方に向かうように回転させる回転駆動部３と、遠心分離容器５内に分離された細胞に洗浄液を供給して懸濁させる懸濁手段６と、遠心分離容器５内に収容された細胞懸濁液Ｃの濁度を測定する濁度測定部７と、該濁度測定部７により測定された細胞懸濁液Ｃの濁度に応じて回転駆動部３および懸濁手段６を制御する制御部８とを備える生体組織処理装置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】
生体組織を消化酵素液により分解して得られた細胞懸濁液を収容する有底筒状の遠心分離容器と、
該遠心分離容器をその底面が半径方向外方に向かうように回転させる回転駆動部と、
前記遠心分離容器内に分離された細胞に洗浄液を供給して懸濁させる懸濁手段と、
前記遠心分離容器内に収容された細胞懸濁液の濁度を測定する濁度測定部と、
該濁度測定部により測定された細胞懸濁液の濁度に応じて前記回転駆動部および前記懸濁手段を制御する制御部とを備える生体組織処理装置。
【請求項２】
前記遠心分離容器が透明な材料からなり、
前記濁度測定部が、前記遠心分離容器を挟んで配置される発光部および受光部と、該受光部により受光された前記発光部からの光の強度に基づいて細胞懸濁液の濁度を算出する算出部とを備える請求項１に記載の生体組織処理装置。
【請求項３】
前記回転駆動部が、回転運動させられるアームと、該アームの先端に揺動可能に取り付けられ、前記遠心分離容器を収容する保持部とを備え、
該保持部に、前記発光部からの光を透過させる窓部が設けられている請求項２に記載の生体組織処理装置。
【請求項４】
前記発光部および前記受光部が、前記遠心分離容器の軸方向の複数箇所において遠心分離容器内に光を通過させるように設けられている請求項２または請求項３に記載の生体組織処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記遠心分離容器内において懸濁された状態で、前記濁度測定部により測定された細胞懸濁液の濁度が低い場合に、前記懸濁手段による細胞懸濁液の懸濁動作と、前記回転駆動部による前記遠心分離容器の回転動作とを行わせる請求項１に記載の生体組織処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、脂肪組織等の生体組織から生体組織由来細胞を採取するために、生体組織から消化酵素によって分離した生体組織由来細胞が含まれる細胞懸濁液を遠心分離機にかけることにより、比重の大きな細胞を遠心分離容器の底面に堆積させて液体成分から濃縮分離する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
濃縮分離された生体組織由来細胞は、洗浄液を加えて再懸濁する行程と、遠心分離により分離された上清を除去する行程とを繰り返すことにより洗浄され、清浄な状態の生体組織由来細胞を取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／１０１２４８０号
【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、細胞懸濁液を遠心分離機により遠心分離する場合、細胞群が遠心分離容器の底面にペレット状に固まってしまうことがあり、洗浄液の供給によって細胞群が十分に解れない場合には、細胞の十分な洗浄が行われないという不都合がある。すなわち、細胞懸濁液に含まれている消化酵素がペレット内に取り込まれてしまっている可能性があり、十分な洗浄が行われないと、生体に移植される最終生成物としての細胞群に消化酵素液が含まれ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、洗浄が十分に行われていない細胞群が最終生成物として生成されてしまうことを防止できる生体組織処理装置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、生体組織を消化酵素液により分解して得られた細胞懸濁液を収容する有底筒状の遠心分離容器と、該遠心分離容器をその底面が半径方向外方に向かうように回転させる回転駆動部と、前記遠心分離容器内に分離された細胞に洗浄液を供給して懸濁させる懸濁手段と、前記遠心分離容器内に収容された細胞懸濁液の濁度を測定する濁度測定部と、該濁度測定部により測定された細胞懸濁液の濁度に応じて前記回転駆動部および前記懸濁手段を制御する制御部とを備える生体組織処理装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、回転駆動部の作動により細胞懸濁液を収容した遠心分離容器を回転させることにより、細胞懸濁液内の成分を比重によって遠心分離容器の軸線方向に遠心分離することができる。すなわち、比重の大きな細胞は遠心分離容器の底部近傍に堆積させ、比重の小さな上清から分離することができる。この後に、懸濁手段により遠心分離容器内に洗浄液を供給して、堆積されていた細胞を懸濁させ、濁度測定部の作動により細胞懸濁液の濁度を測定する。再懸濁が十分に行われた場合には、細胞懸濁液の濁度は高くなり、再懸濁が不十分な場合には濁度は低くなるので、測定結果に基づいて回転駆動部および懸濁手段を制御することにより、細胞に付着していた消化酵素液を十分に洗浄することが可能となる。
【０００８】
上記発明においては、前記遠心分離容器が透明な材料からなり、前記濁度測定部が、前記遠心分離容器を挟んで配置される発光部および受光部と、該受光部により受光された前記発光部からの光の強度に基づいて細胞懸濁液の濁度を算出する算出部とを備えていてもよい。
このようにすることで、発光部から発光された光を透明な材料からなる遠心分離容器に入射させ、透過した光を受光部により受光させることにより、受光された光の強度から算出部により細胞懸濁液の濁度を、非接触で簡易に算出することができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記回転駆動部が、回転運動させられるアームと、該アームの先端に揺動可能に取り付けられ、前記遠心分離容器を収容する保持部とを備え、該保持部に、前記発光部からの光を透過させる窓部が設けられていてもよい。
このようにすることで、細胞懸濁液を収容した遠心分離容器を保持部に収容させ、アームを回転運動させると、遠心力によって保持部がアームの先端において揺動させられて、遠心分離容器がその底面を半径方向外方に向けるように回転させられる。これにより、細胞懸濁液から細胞が分離される。発光部から発せられた光は保持部の一側に設けられた窓部を透過して遠心分離容器内に入射され、反対側に設けられた窓部を透過して受光部により受光される。これにより、遠心分離容器を保持部に保持させた状態のままで細胞懸濁液の濁度を測定することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記発光部および前記受光部が、前記遠心分離容器の軸方向の複数箇所において遠心分離容器内に光を通過させるように設けられていてもよい。
このようにすることで、遠心分離用の軸方向の異なる位置において測定される濁度によって、遠心分離容器内において懸濁された細胞の分散の度合いをより正確に求めることができる。分散の度合いが低いときは、懸濁が十分に行われておらず、分散の度合いが高いときは、細胞が十分に洗浄されたと判定することが可能となる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記制御部は、前記遠心分離容器内において懸濁された状態で、前記濁度測定部により測定された細胞懸濁液の濁度が低い場合に、前記懸濁手段による細胞懸濁液の懸濁動作と、前記回転駆動部による前記遠心分離容器の回転動作とを行わせてもよい。
このようにすることで、濁度が低い場合には細胞群がペレット状に固まった状態であると判断でき、懸濁動作と回転動作とを行うことにより、ペレット状に固まった細胞群を解して十分に洗浄することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、洗浄が十分に行われていない細胞群が最終生成物として生成されてしまうことを防止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生体組織処理装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の生体組織処理装置のバケットと発光部および受光部との位置関係を示す斜視図である。
【図３】図１の生体組織処理装置を用いた処理方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態に係る生体組織処理装置１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織処理装置１は、図１に示されるように、鉛直軸線Ａ回りに回転可能に設けられたアーム２と、該アーム２を回転駆動するモータ３と、アーム２の先端に水平軸線Ｂ回りに揺動可能に支持されたバケット（保持部）４と、該バケット４に収容される遠心分離容器５と、遠心分離容器５内に分離された細胞を懸濁させる懸濁手段６と、遠心分離容器５内の細胞懸濁液Ｃの濁度を測定する濁度測定部７と、該濁度測定部７により測定された濁度に基づいて、懸濁手段６およびモータ３を制御する制御部８とを備えている。
【００１５】
遠心分離容器５は、先端に向かって先細になる底面を有する有底円筒状の透明容器である。バケット４には、図２に示されるように、遠心分離容器５を挟んで周方向の正反対の位置に、半径方向に貫通するスリット９がそれぞれ設けられている。スリット９は、遠心分離容器５の軸方向に直線状に延びている。
【００１６】
懸濁手段６は、遠心分離容器５内に一端が配置され、遠心分離容器５の底面に向けて洗浄液を供給する供給配管１０ａ，１０ｂと、遠心分離容器５内に細胞から遠心分離された上清を吸引排出する吸引配管１１ａ，１１ｂと、各配管１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂを介した供給および排出を行うポンプ１２ａ，１２ｂと、ポンプ１２側の固定配管１０ｂ，１１ｂと、アーム２側の可動配管１０ａ，１１ａとを流体的に接続するロータリジョイント１３とを備えている。
【００１７】
濁度測定部７は、アーム２が所定の位置に停止したときに、バケット４のスリット９間を結ぶ直線の延長線上に配置され、遠心分離容器５を挟んで対向配置される発光部１４および受光部１５と、受光部１５により検出された光の強度に基づいて細胞懸濁液Ｃの濁度を算出する算出部１６とを備えている。
発光部１４および受光部１５は、スリット９に沿う方向の複数箇所において、細胞懸濁液Ｃを透過させられる光を受光できるように、スリット９の長手方向に間隔をあけて複数組、例えば、２組配置されている。
【００１８】
制御部８は、モータ３を制御してアーム２を回転させ、遠心分離容器５内に収容された細胞懸濁液Ｃの遠心分離動作を行わせるとともに、懸濁手段６を制御して、吸引配管１１ａ，１１ｂを介して遠心分離容器５内において細胞から遠心分離された上清を排出させ、供給配管１０ａ，１０ｂを介して洗浄液を供給する懸濁動作を行わせるようになっている。懸濁動作は、十分な懸濁が行われる場合には、予め設定された繰り返し回数だけ繰り返されるようになっている。
【００１９】
また、制御部８は、懸濁動作後に、濁度測定部７により測定された細胞懸濁液Ｃの濁度に基づいてモータ３および懸濁手段６を制御するようになっている。
さらに具体的には、制御部８は、濁度測定部７の各受光部１５により受光された光の強度に基づいて算出された細胞懸濁液Ｃの濁度が、所定の閾値以下である場合には、懸濁動作による懸濁が十分に行われていないと判定し、繰り返し回数を増加させるようになっている。
【００２０】
このように構成された本実施形態に係る生体組織処理装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織処理装置１を用いて、生体組織を消化酵素により分解して得られた細胞懸濁液Ｃから細胞を分離するには、図３に示されるように、まず、カウンタＮをゼロに設定し（ステップＳ０）、遠心分離容器５内に細胞懸濁液Ｃを収容し、モータ３を作動させてアーム２を回転させることにより遠心分離動作を行わせる（ステップＳ１）。
【００２１】
予め設定された回転数で予め設定された時間にわたってアーム２を回転させることにより、遠心分離容器５内の細胞懸濁液Ｃが、各成分の比重の大きい順に遠心分離容器５の底面側から堆積していき、比重の大きな細胞群と、それ以外の上清とに分離される。
この状態で、制御部８は、モータ３を停止してポンプ１２ａを作動させ、吸引配管１１ａ，１１ｂを介して遠心分離容器５内の上清を吸引排出する（ステップＳ２）。
【００２２】
次いで、制御部８は、ポンプ１２ｂを作動させて供給配管１０ａ，１０ｂを介して遠心分離容器５内に洗浄液を供給する（ステップＳ３）。洗浄液は、遠心分離容器５の底面に対向して配置されている供給配管１０ａの吐出口から底面に堆積している細胞群に向けて吐出され、ペレット状に固まっている細胞群を解して再懸濁させることにより、細胞に付着している消化酵素液を洗浄することができる。
【００２３】
本実施形態においては、制御部８は、この懸濁動作の後に、遠心分離容器５内の細胞懸濁液Ｃの濁度測定を行わせる（ステップＳ４，Ｓ５）。ステップＳ４においては、制御部８はモータ３を制御して、バケット４のスリット９を結ぶ直線と発光部１４および受光部１５間の光軸とが略一致する位置にアーム２を停止させ、上方の発光部１４からの光を一方のスリット９を介して遠心分離容器５内に入射させ、遠心分離容器５を透過して他方のスリット９を介して射出された光を上方の受光部１５により受光させる。
濁度測定部７の算出部１６においては、上方の受光部１５により受光された光の強度に基づいて細胞懸濁液Ｃの濁度を算出する。
【００２４】
また、ステップＳ５においては、制御部８は下方の発光部１４からの光を一方のスリット９を介して遠心分離容器５内に入射させ、遠心分離容器５を透過して他方のスリット９を介して射出された光を下方の受光部１５により受光させる。
濁度測定部７の算出部１６においては、下方の受光部１５により受光された光の強度に基づいて細胞懸濁液Ｃの濁度を算出する。
【００２５】
そして、２つの受光部１５により受光された光からそれぞれ濁度が算出されると、制御部８は、それらの濁度がそれぞれ所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ６）。
制御部８は、２つの受光部１５により受光された光から算出された濁度が、それぞれ所定の閾値を超えている場合には、カウンタＮをインクリメントして（ステップＳ７）、予め設定されている繰り返し回数Ｎ０分だけステップＳ１からの工程を繰り返す（ステップＳ８）。
【００２６】
一方、２つの受光部１５により受光された光から算出された濁度のいずれかが所定の閾値以下である場合には、制御部８はカウンタＮをインクリメントすることなく、ステップＳ１からの工程を繰り返す（ステップＳ８）。
【００２７】
このように、本実施形態に係る生体組織処理装置１によれば、遠心分離容器５内の細胞懸濁液Ｃの濁度を測定し、濁度が低い場合には懸濁動作および遠心分離動作の繰り返し回数を増加させるので、遠心分離容器５の底面にペレット状に固まってしまった細胞群が、十分に解れないまま、最終生成物とされてしまう不都合の発生を防止することができる。
すなわち、懸濁動作を行った後においても濁度が低い場合には、ペレット状の細胞群が十分に解れていないと考えられるので、繰り返し回数を増やして懸濁動作と遠心分離動作とを繰り返すことによって、細胞群をより解れ易くして、十分に洗浄することができる。
【００２８】
また、本実施形態においては、遠心分離容器５の軸方向に間隔をあけて２組の発光部１４と受光部１５とを配置したので、一方の受光部１５により受光される光の強度は閾値より高いが、他方の受光部１５により受光される光の強度が低い場合にも、懸濁が不十分であると判定することができる。特に、ペレット状の細胞群が十分に解れない場合には、下側の受光部１５により受光される光の強度は閾値より高いが、懸濁動作によっても細胞が十分に舞い上がらないために、上側の受光部１５により受光される光の強度は閾値より低い場合がある。このような場合においても繰り返し回数を増やして細胞群を十分に洗浄することができる。
【００２９】
なお、本実施形態においては、遠心分離容器５の軸方向に間隔をあけて２組の発光部１４と受光部１５とを設けたが、これに代えて、１組または３組以上の発光部１４と受光部１５とを設けることにしてもよい。また、１つの発光部１４と複数の受光部１５とを組み合わせてもよい。さらに、１組の発光部１４と受光部１５とを遠心分離容器５の軸方向に移動させながら各部において濁度を測定することにしてもよい。
【００３０】
また、本実施形態においては、一方の遠心分離容器５内に収容されている細胞懸濁液Ｃの濁度によって、懸濁動作および遠心分離動作の繰り返し回数を増加させるか否かを判定することとしたが、これに代えて、全ての遠心分離容器５内の細胞懸濁液Ｃの濁度によって判定してもよい。
【００３１】
この場合には、発光部１４および受光部１５を１カ所に固定しておき、それらの光軸上に遠心分離容器５を順次停止させて濁度の測定を行ってもよいし、発光部１４および受光部１５を複数カ所に固定しておき、複数の遠心分離容器５内の細胞懸濁液Ｃの濁度を複数箇所において同時に測定することにしてもよい。
【００３２】
また、本実施形態においては、バケット４の側面に光を透過させるスリット９を設けたが、この形状は限定されるものではなく、任意の形状でよい。また、スリット９に代えて、透明な材料からなる窓部を採用してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
Ｃ  細胞懸濁液
１  生体組織処理装置
２  アーム
３  モータ（回転駆動部）
４  バケット（保持部）
５  遠心分離容器
６  懸濁手段
７  濁度測定部
８  制御部
９  スリット（窓部）
１４  発光部
１５  受光部
１６  算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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