(57)【要約】【課題】装置の簡略化、小型化を図り、かつ、短時間に、高い回収率で細胞を回収する。【解決手段】生体組織を分解して得られた細胞懸濁液を収容する細胞懸濁液容器２と、該細胞懸濁液容器２に接続され、該細胞懸濁液容器２から送られてきた細胞懸濁液を通過させる際に、粒子径の比較的大きな成分を除去する第１の分離手段５と、該第１の分離手段５により粒子径の比較的大きな成分を除去された細胞懸濁液から細胞を分離する第２の分離手段７とを備える細胞処理装置１を提供する。【選択図】      図１
2009136171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織を分解して得られた細胞懸濁液を収容する細胞懸濁液容器と、
該細胞懸濁液容器に接続され、該細胞懸濁液容器から送られてきた細胞懸濁液を通過させる際に、粒子径の比較的大きな成分を除去する第１の分離手段と、
該第１の分離手段により粒子径の比較的大きな成分を除去された細胞懸濁液から細胞を分離する第２の分離手段とを備える細胞処理装置。
【請求項２】
前記第１の分離手段が、細胞懸濁液を流通させるホローファイバからなる請求項１に記載の細胞処理装置。
【請求項３】
前記第１の分離手段が、細胞懸濁液を流通させる流路の底面に、流通方向に交差する方向に沿って形成された溝状あるいは段状の凹部からなる請求項１に記載の細胞処理装置。
【請求項４】
前記第２の分離手段が、細胞を選択的に吸着させるフィルタと、該フィルタを加振する加振手段とを備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の細胞処理装置。
【請求項５】
前記フィルタの下流側に、並列に配置された細胞回収容器および廃液回収容器と、
前記フィルタからの流路を該廃液回収容器または前記細胞回収容器に択一的に切り替える下流側バルブと、
前記加振手段により前記フィルタが加振される際に、前記下流側バルブを前記細胞回収容器側に切り替える制御部とを備える請求項４に記載の細胞処理装置。
【請求項６】
前記第１の分離手段と前記第２の分離手段との間に接続される洗浄液容器と、
該洗浄液容器から前記第２の分離手段への流路と前記第１の分離手段から前記第２の分離手段への流路とを択一的に切り替える中央バルブと、
前記加振手段により前記フィルタが加振される際に、前記中央バルブを前記洗浄液容器側に切り替える制御部とを備える請求項４または請求項５に記載の細胞処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、脂肪組織から脂肪由来細胞を取り出すためには、脂肪組織を消化酵素液とともに攪拌することにより分解し、得られた脂肪由来細胞の細胞懸濁液を遠心分離機によって濃縮することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。また、特許文献１には、粒子の大きさの相違を利用して、フィルタにより粒子径の大きな組織を捕捉し、それより小さい細胞をフィルタに通過させて回収する装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／１２４８０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】
しかしながら、遠心分離機を用いて細胞を濃縮する方法では、装置が複雑化、大型化する不都合がある。また、濃縮のための処理手順も複雑であり、処理に時間がかかるという不都合がある。
一方、特許文献１に開示されているフィルタにより細胞を分離回収する方法は、装置の簡略化、小型化を図り、短時間での細胞の回収が可能であるものの、フィルタの目詰まりにより目的とする細胞もフィルタに捕捉され、回収率が低下してしまう不都合がある。
【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、装置の簡略化、小型化を図り、かつ、短時間に、高い回収率で細胞を回収することができる細胞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、生体組織を分解して得られた細胞懸濁液を収容する細胞懸濁液容器と、該細胞懸濁液容器に接続され、該細胞懸濁液容器から送られてきた細胞懸濁液を通過させる際に、粒子径の比較的大きな成分を除去する第１の分離手段と、該第１の分離手段により粒子径の比較的大きな成分を除去された細胞懸濁液から細胞を分離する第２の分離手段とを備える細胞処理装置を提供する。
【０００７】
細胞懸濁液容器に収容されている細胞懸濁液には、生体組織を分解して得られた生体由来の細胞、生体組織片および赤血球等が含まれている。
本発明によれば、細胞懸濁液が細胞懸濁液容器から第１の分離手段に送られ、第１の分離手段において粒子径の比較的大きな成分が除去された後に、第２の分離手段に送られて、細胞が分離される。これにより、細胞を分離する第２の分離手段が、比較的大きな粒子径の成分によって目詰まりしてしまう不都合の発生をより確実に防止して、細胞の効率的な回収を行うことができる。
【０００８】
上記発明においては、前記第１の分離手段が、細胞懸濁液を流通させるホローファイバからなっていてもよい。
このようにすることで、ホローファイバに細胞懸濁液を流通させるだけで、比較的大きな粒子径の成分を除去することができ、後段に配される第２の分離手段に対して、該第２の分離手段を目詰まりさせ難くする細胞懸濁液を引き渡すことができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記第１の分離手段が、細胞懸濁液を流通させる流路の底面に、流通方向に交差する方向に沿って形成された溝状あるいは段状の凹部からなっていてもよい。
このようにすることで、細胞懸濁液を第１の分離手段に流通させると、細胞懸濁液に含まれる粒子径の比較的大きな成分がその重力によって底面に設けられた溝状または段状の凹部に落下して、そこに捕らえられ、第２の分離手段への細胞懸濁液から除去される。すなわち、簡易な構成によって、第２の分離手段の目詰まり防止を図ることができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記第２の分離手段が、細胞を選択的に吸着させるフィルタと、該フィルタを加振する加振手段とを備えていてもよい。
このようにすることで、フィルタが粒子径によって細胞を分離するのではなく、選択的に吸着させるので、フィルタを目詰まりさせることなく、細胞のみを抽出することができる。そして、抽出された後に加振して回収するので、高い回収率で細胞を回収することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記フィルタの下流側に、並列に配置された細胞回収容器および廃液回収容器と、前記フィルタからの流路を該廃液回収容器または前記細胞回収容器に択一的に切り替える下流側バルブと、前記加振手段により前記フィルタが加振される際に、前記下流側バルブを前記細胞回収容器側に切り替える制御部とを備えていてもよい。
【００１２】
このようにすることで、制御部の作動により下流側バルブが廃液回収容器側に切り替えられた状態で、細胞懸濁液容器から細胞懸濁液がフィルタに通過させられて細胞が選択的に吸着され、吸着終了後に、下流側バルブが細胞回収容器側に切り替えられた状態で、加振手段を作動させてフィルタに吸着されていた細胞を剥離させ回収することができる。これにより、細胞を細胞回収容器に効率的に回収することができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記第１の分離手段と前記第２の分離手段との間に接続される洗浄液容器と、該洗浄液容器から前記第２の分離手段への流路と前記第１の分離手段から前記第２の分離手段への流路とを択一的に切り替える中央バルブと、前記加振手段により前記フィルタが加振される際に、前記中央バルブを前記洗浄液容器側に切り替える制御部とを備えていてもよい。
【００１４】
このようにすることで、制御部の作動により中央バルブが第１の分離手段側に切り替えられた状態で、細胞懸濁液を第２の分離手段に通過させて細胞をフィルタに選択的に吸着させ、吸着終了後に、中央バルブが洗浄液容器側に切り替えられた状態で、加振手段を作動させてフィルタに吸着されていた細胞を剥離させることができる。フィルタから剥離された細胞は洗浄液容器から供給された洗浄液によって流されて高い回収率で効率的に回収されることになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、装置の簡略化、小型化を図り、かつ、短時間に、高い回収率で細胞を回収す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】
【００１６】
本発明の第１の実施形態に係る細胞処理装置１について、図１および図２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞処理装置１は、図１に示されるように、例えば、採取された脂肪組織のような生体組織と消化酵素液とを混合し、攪拌することで細胞を単離させた状態に浮遊させる細胞懸濁液Ａを収容する細胞懸濁液容器２と、ライトリンゲル液（洗浄液：以下、ＬＲ液という。）Ｂを収容する洗浄液容器３と、上流側バルブ４と、多数のホローファイバを束ねてなる第１の分離手段５と、中央バルブ６と、第２の分離手段７と、下流側バルブ８と、細胞懸濁液またはＬＲ液に送りをかけるポンプ９と、細胞回収容器１０と、廃液回収容器１１と、上流側バルブ４、中央バルブ６、下流側バルブ８、第２の分離手段７およびポンプ９を制御する制御部１２とを備えている。
【００１７】
細胞懸濁液容器２は、上流側バルブ４を介して、配管１３によって第１の分離手段５に接続されている。すなわち、上流側バルブ４の切り替えと、ポンプ９の駆動によって、細胞懸濁液容器２内の細胞懸濁液Ａが配管１３を介して第１の分離手段５に供給あるいは停止されるようになっている。
【００１８】
第１の分離手段５を構成する各ホローファイバは、例えば、約０．１ｍｍ〜１ｍｍの内径寸法の貫通穴を有し、細胞懸濁液Ａを通過させると、比較的大きな粒子径の成分、例えば、未消化の脂肪組織、コラーゲン、赤血球等の成分を貫通穴内面に密着させて保持するようになっている。
【００１９】
洗浄液容器３は、中央バルブ６を介して第１の分離手段５と第２の分離手段７との間の配管１４に接続されている。中央バルブ６を切り替えることで、第１の分離手段５を通過してきた細胞懸濁液Ａの第２の分離手段７への供給と、洗浄液容器３内のＬＲ液Ｂの第２の分離手段７への供給とを切り替えることができるようになっている。
【００２０】
第２の分離手段７は、フィルタ７ａと、該フィルタ７ａを加振する加振器７ｂとを備えている。
フィルタ７ａは、白血球除去フィルタとして実績のあるポリエステルまたはポリプロピレンにヒドロキシエチルメタクリレート・ジメチルアミノエチルメタクリレート共重合体コーティングされた平均繊維径０．０５〜５μｍの不織布フィルタである。これにより、フィルタ７ａは、細胞懸濁液Ａ内に浮遊する脂肪由来細胞が通過する際にこれを選択的に吸着し、他の細胞より大きな成分であってもこれを吸着することなく下流側に通過させるようになっている。
【００２１】
加振器７ｂは、例えば、フィルタ７ａを固定する振動板（図示略）と、振動板に所定の振幅の周期的な振動を生じさせる偏心モータ（図示略）により構成されている。これにより、フィルタ７ｂに加速度を付与し、フィルタ７ａに吸着されている細胞を剥離させることができるようになっている。加振器７ｂは、制御部１２からの指令信号に応じて、オンオフ制御されるようになっている。
【００２２】
また、細胞回収容器１０と廃液回収容器１１とは、下流側バルブ８を介して、配管１５によって第２の分離手段７に並列に接続されている。すなわち、下流側バルブ８の切り替えと、ポンプ９の駆動によって、第２の分離手段７を通過した細胞以外の成分Ｃを廃液回収容器１１に、フィルタ７ａの加振によってフィルタ７ａから剥離した細胞ＤとＬＲ液Ｂとを細胞回収容器１０に、それぞれ配管１５を介して供給することができるようになっている。
【００２３】
制御部１２は、上流側バルブ４を開放して細胞懸濁液容器２を第１の分離手段５に接続し、中央バルブ６により第１の分離手段５と第２の分離手段７とを接続しているときには、加振器７ｂを作動させることなく、下流側バルブ８を廃液回収容器１１側に接続するようになっている。また、制御部１２は、中央バルブ６により洗浄液容器３を第２の分離手段７に接続しているときには、加振器７ｂを作動させ、下流側バルブ８を細胞回収容器１０側に接続するようになっている。
【００２４】
このように構成された本実施形態に係る細胞処理装置１の作用について説明する。
本実施形態に係る細胞処理装置１を用いて生体組織から細胞を分離抽出するには、細胞懸濁液容器２内に生体組織と消化酵素液とを導入し、適当に攪拌することにより、細胞を単離させ、消化酵素液中に浮遊する細胞懸濁液Ａを得る。
【００２５】
そして、図２（ａ）に示されるように、制御部１２の作動により、上流側バルブ４を開放させて、細胞懸濁液容器２と第１の分離手段５とを接続し、ポンプ９を作動させて細胞懸濁液容器２内の細胞懸濁液Ａを第１の分離手段５に供給する。また、このとき、制御部１２は、中央バルブ６を作動させて第１の分離手段５と第２の分離手段７とを接続し、下流側バルブ８を作動させて、第２の分離手段７を廃液回収容器１１側に接続しておく。さらに、制御部１２は加振器７ｂを停止させておく。
【００２６】
ポンプ９により細胞懸濁液Ａが第１の分離手段５を構成するホローファイバ内に供給されると、細胞懸濁液Ａがホローファイバの貫通穴を通過する際に、比較的大きな粒子径の成分は貫通穴内に捕獲され、粒子径の小さな細胞を含む細胞懸濁液Ａが、第１の分離手段５を通過して第２の分離手段７に供給される。
【００２７】
細胞懸濁液Ａが、第２の分離手段７のフィルタ７ａに供給されると、フィルタ７ａを構成している繊維が細胞Ｄを選択的に吸着し、他の成分を吸着することなく下流側に通過させる。フィルタ７ａの下流側には配管１５を介して廃液回収容器１１が接続されているので、フィルタ７ａに吸着されなかった細胞Ｄ以外の成分は、フィルタ７ａを通過してそのまま廃液回収容器１１により回収される。
【００２８】
この状態で、図２（ｂ）に示されるように、制御部１２の作動により、上流側バルブ４を閉鎖し、中央バルブ６を作動させて、洗浄液容器３と第２の分離手段７とを配管１４により接続し、ポンプ９を作動させてＬＲ液Ｂを第２の分離手段７に供給する。また、このとき、制御部１２は、下流側バルブ８を作動させて、フィルタ７ａを細胞回収容器１０に接続しておく。さらに、制御部１２は、加振器７ｂを作動させて、第２の分離手段７のフィルタ７ａを加振する。
【００２９】
フィルタ７ａを加振器７ｂで加振することにより、その加速度によってフィルタ７ａに吸着されていた細胞Ｄがフィルタ７ａから剥離される。また、フィルタ７ａにはＬＲ液Ｂが流通させられるので、剥離された細胞ＤはＬＲ液Ｂとともにフィルタ７ａの下流側に押し流され、フィルタ７ａに接続されている細胞回収容器１０に回収される。
【００３０】
このように、本実施形態に係る細胞処理装置１によれば、フィルタ７ａを用いて細胞Ｄを分離抽出することにより、遠心分離機を用いて濃縮する場合と比較して、装置の小型化、簡略化を図り、また、細胞懸濁液ＡとＬＲ液Ｂとを交互に一方向に流動させるだけで連続的に細胞Ｄを分離抽出でき、処理に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００３１】
さらに、細胞懸濁液Ａをフィルタ７ａに通過させる前に、ホローファイバからなる第１の分離手段５に通過させることにより、粒子径の比較的大きな成分を予め除去しておくことができる。したがって、そのような成分がフィルタ７ａに引っかかって目詰まりし、細胞Ｄの回収効率が低下するという不都合の発生を未然に防止することができるという利点がある。
【００３２】
また、本実施形態に係る細胞処理装置１によれば、細胞Ｄを選択的に吸着するフィルタ７ａを用いているので、粒子径により分離するフィルタと比較して、目詰まりによる分離抽出能力の低下を防止して、高い回収率で細胞Ｄを分離抽出することができるという利点がある。
さらに、本実施形態に係る細胞処理方法によれば、細胞懸濁液Ａをフィルタ７ａに通過させて細胞Ｄを吸着させるステップの後に、フィルタ７ａを加振して細胞Ｄを剥離させ、ＬＲ液Ｂによって剥離した細胞Ｄを回収するので、高い回収率で細胞Ｄを回収することができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、加振器７ｂとして、振動板に周期的な振動を付与する偏心モータを採用したが、これに限定されるものではなく、フィルタ７ａから細胞Ｄを剥離させる加速度をフィルタ７ａに付与できるものであれば、任意の装置を採用することができる。
また、本実施形態においては、第２の分離手段７として、細胞Ｄを選択的に吸着するフィルタ７ａと加振器７ｂとからなるものを例示したが、これに代えて、他の任意の分離手段を採用することにしてもよい。例えば、粒子径により分離するメッシュフィルタや、遠心分離機を採用してもよい。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態に係る細胞処理装置について、図３を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る細胞処理装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
本実施形態に係る細胞処理装置は、第１の実施形態に係る細胞処理装置１のホローファイバからなる第１の分離手段５に代えて、図３に示されるように、細胞懸濁液容器２と第２の分離手段７との間の流路２１ａの底面に多数の凹部２１ｂを設けた第１の分離手段２１を採用している。
凹部２１ｂは、流路２１ａにおける細胞懸濁液Ａの流通方向に間隔をあけて複数配列され、流通方向に直交する方向に延びる矩形状横断面形状の溝状に形成され、流路２１ａの底面に設けられている。
【００３６】
このように構成された本実施形態に係る細胞処理装置によれば、細胞懸濁液容器２から供給された細胞懸濁液Ａが、第１の分離手段２１を通過する際に、粒子径の比較的大きな成分が、重力によって流路２１ａの下方に沈むので、流路２１ａの底面に形成された凹部２１ｂに捕らえられ、粒子径の比較的小さな成分Ｅのみが下流側に流動させられる。その結果、第１の分離手段２１に通過させることにより、粒子径の比較的大きな成分を予め除去しておくことができ、そのような成分が第２の分離手段７のフィルタ７ａに引っかかって目詰まりし、細胞Ｄの回収効率が低下するという不都合の発生を未然に防止することができるという利点がある。
【００３７】
なお、本実施形態においては、凹部２１ｂの形態は矩形状の横断面形状を有する溝状に形成されていることとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、図４に示される断面形状を有していてもよいし、図５に示されるように、上流側から下流側に向かって低くなる階段状に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る細胞処理装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の細胞処理装置の作用を示す図であり、（ａ）フィルタに細胞を吸着させるステップ、（ｂ）吸着された細胞をフィルタから剥離させて回収するステップをそれぞれ示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る細胞処理装置の第１の分離手段を示す縦断面図である。
【図４】図３の第１の分離手段の第１の変形例を示す縦断面図である。
【図５】図３の第１の分離手段の第２の変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ  細胞懸濁液
Ｂ  洗浄液容器
１  細胞処理装置
２  細胞懸濁液容器
４  上流側バルブ
５，２１  第１の分離手段と、
６  中央バルブ
７  第２の分離手段
７ａ  フィルタ
７ｂ  加振器（加振手段）
８  下流側バルブ
１０  細胞回収容器
１１  廃液回収容器
１２  制御部
２１ａ  流路
２１ｂ  凹部
【図１】
2009136171.tif 000003
【図２】
2009136171.tif 000004
【図３】
2009136171.tif 000005
【図４】
2009136171.tif 000006
【図５】
2009136171.tif 000007