(57)【要約】【課題】第１の空間内に収容されている生体組織や細胞塊がメッシュ部材に目詰まりしても、メッシュ部材の破損を防止する。【解決手段】生体組織Ｂと処理液Ａとを収容して処理する第１の空間４と、負圧に吸引される排出口９を備える第２の空間５と、第１の空間４と第２の空間５とを区画し、生体組織Ｂの通過を禁止し処理液Ａの通過を許容する多数の透孔３ａを有するフィルタ部材３と、第２の空間５内に空気を導入する空気導入部６とを備え、該空気導入部６に、第２の空間５内の圧力が所定の圧力以下に低下したときに開放されるリリーフ弁７が設けられている細胞処理容器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】
生体組織と処理液とを収容して処理する第１の空間と、
負圧に吸引される排出口を備える第２の空間と、
前記第１の空間と前記第２の空間とを区画し、生体組織の通過を禁止し処理液の通過を許容する多数の透孔を有するフィルタ部材と、
前記第２の空間内に空気を導入する空気導入部とを備え、
該空気導入部に、前記第２の空間内の圧力が所定の圧力以下に低下したときに開放されるリリーフ弁が設けられている細胞処理容器。
【請求項２】
前記空気導入部が、前記第１の空間と第２の空間とを連絡する配管である請求項１に記載の細胞処理容器。
【請求項３】
前記空気導入部が、前記第２の空間と外部空間とを連絡する配管である請求項１に記載の細胞処理容器。
【請求項４】
生体組織と処理液とを収容して処理する第１の空間と、排出口を備える第２の空間と、前記第１の空間と前記第２の空間とを区画し、生体組織の通過を禁止し処理液の通過を許容する多数の透孔を有するフィルタ部材と、前記第２の空間内に空気を導入する空気導入部とを備える細胞処理容器と、
前記排出口に接続され、前記第２の空間を負圧に吸引するポンプと、
前記フィルタ部材の透孔の目詰まりを検出するセンサと、
該センサにより目詰まりが検出されたときに前記空気導入部を開放するバルブとを備える細胞処理装置。
【請求項５】
前記センサが、前記第２の空間内の圧力を検出する圧力センサであり、
該圧力センサにより第２の空間内の圧力が所定の閾値より低くなったときに前記フィルタ部材の透孔の目詰まりが検出される請求項４に記載の細胞処理装置。
【請求項６】
前記センサが、排出口を通過する気泡を検出する気泡検知センサであり、
該気泡検知センサにより気泡が検出されたときに、前記フィルタ部材の透孔の目詰まりが検出される請求項４に記載の細胞処理装置。
【請求項７】
前記センサが、前記細胞処理容器内の生体組織および処理液の重量の変化量を検出する重量センサであり、
該重量センサにより重量の変化量が所定の閾値より低下したときに、前記フィルタ部材の透孔の目詰まりが検出される請求項４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、細胞処理容器および細胞処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体組織の通過を禁止し、処理液および生体組織から単離された細胞の通過を許容するメッシュ状部材によって区画された２つの空間を有する細胞処理容器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１に開示されている細胞処理容器は、生体組織および洗浄液あるいは消化液のような処理液を第１の空間内に供給し、攪拌することによって、生体組織を洗浄し、あるいは生体組織を消化して細胞を単離させるようになっている。
【０００３】
生体組織を洗浄した後の洗浄液は、メッシュ状部材を介して第２の空間内に入り、第２の空間に設けられた排出口からポンプによって吸引されることにより排出されるようになっている。また、生体組織から単離した細胞を含む消化液からなる細胞懸濁液は、メッシュ状部材を介して第２の空間内に入り、第２の空間に設けられた排出口からポンプによって吸引されることにより排出されるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１２４８０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】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている細胞処理容器は、第２の空間に設けられた排出口に接続されたポンプの作動によって第２の空間を負圧に吸引し、第１の空間と第２の空間との圧力差によって第１の空間内に存在する処理液や細胞懸濁液の排出促進を図るものである。このため、第１の空間内に収容されている生体組織や細胞塊がメッシュ部材に目詰まりした場合、第２の空間内の負圧が過大となってメッシュ部材が破損する不都合が考えらえれる。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、第１の空間内に収容されている生体組織や細胞塊がメッシュ部材に目詰まりしても、メッシュ部材の破損を防止することができる細胞処理容器および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】
【０００７】
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、生体組織と処理液とを収容して処理する第１の空間と、負圧に吸引される排出口を備える第２の空間と、前記第１の空間と前記第２の空間とを区画し、生体組織の通過を禁止し処理液の通過を許容する多数の透孔を有するフィルタ部材と、前記第２の空間内に空気を導入する空気導入部とを備え、該空気導入部に、前記第２の空間内の圧力が所定の圧力以下に低下したときに開放されるリリーフ弁が設けられている細胞処理容器を提供する。
【０００８】
本発明によれば、第１の空間に生体組織と処理液とを収容して処理を行った後に、第２の空間に備えられた排出口を負圧に吸引することにより、フィルタ部材を介して第１の空間内の処理液を第２の空間内に導入することができる。この場合において、生体組織がフィルタ部材の透孔を閉塞して目詰まりが発生した場合には、空気導入部に設けられたリリーフ弁が開放されて第２の空間内に空気が導入される。その結果、第２の空間内の圧力が過度に低圧になることが防止され、フィルタ部材の破損を防止することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記空気導入部が、前記第１の空間と第２の空間とを連絡する配管であることとしてもよい。
このようにすることで、リリーフ弁が開放されると、第１の空間内の空気が第２の空間内に空気導入部を介して導入される。生体組織を収容して処理する第１の空間内は、生体組織の健全性を保持するために所定の清浄度が要求されるので、この第１の空間内の空気を第２の空間に導入することにより、第２の空間内を第１の空間内と同程度の清浄度に維持することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記空気導入部が、前記第２の空間と外部空間とを連絡する配管であることとしてもよい。
このようにすることで、リリーフ弁が開放されると、外部空間の空気が第２の空間内に空気導入部を介して導入される。外部空間の空気の高い清浄度を維持しておくか、空気導入部にフィルタを設けることにより、第２の空間内の清浄度を確保することができる。
【００１１】
また、本発明は、生体組織と処理液とを収容して処理する第１の空間と、排出口を備える第２の空間と、前記第１の空間と前記第２の空間とを区画し、生体組織の通過を禁止し処理液の通過を許容する多数の透孔を有するフィルタ部材と、前記第２の空間内に空気を導入する空気導入部とを備える細胞処理容器と、前記排出口に接続され、前記第２の空間を負圧に吸引するポンプと、前記フィルタ部材の透孔の目詰まりを検出するセンサと、該センサにより目詰まりが検出されたときに前記空気導入部を開放するバルブとを備える細胞処理装置を提供する。
【００１２】
本発明によれば、細胞処理容器の第１の空間に生体組織と処理液とを収容して処理を行った後に、ポンプを作動させて第２の空間に備えられた排出口を負圧に吸引することにより、フィルタ部材を介して第１の空間内の処理液が第２の空間内に導入される。この場合において、生体組織がフィルタ部材の透孔を閉塞して目詰まりが発生した場合には、センサにより目詰まりが検出され、バルブによって空気導入部が開放される。これにより、空気導入部から第２の空間内に空気が導入される。その結果、第２の空間内の圧力が過度に低圧になることが防止され、フィルタ部材の破損を防止することができる。
【００１３】
上記発明においては、前記センサが、前記第２の空間内の圧力を検出する圧力センサであり、該圧力センサにより第２の空間内の圧力が所定の閾値より低くなったときに前記フィルタ部材の透孔の目詰まりが検出されることとしてもよい。
このようにすることで、圧力センサによって第２の空間内の圧力が直接検出され、所定の圧力以下に低下したことが検出されたときには、バルブによって空気導入部が開放される。
【００１４】
また、上記発明においては、前記センサが、排出口を通過する気泡を検出する気泡検知センサであり、該気泡検知センサにより気泡が検出されたときに、前記フィルタ部材の透孔の目詰まりが検出されることとしてもよい。
細胞処理容器内の処理液が低減すると、気泡が発生しやすくなり、発生した気泡が排出口を通過するようになるので、これを検出することにより、フィルタ部材の透孔の目詰まりを検出することができる。
【００１５】
また、上記発明においては、前記センサが、前記細胞処理容器内の生体組織および処理液の重量の変化量を検出する重量センサであり、該重量センサにより重量の変化量が所定の閾値より低下したときに、前記フィルタ部材の透孔の目詰まりが検出されることとしてもよい。
このようにすることで、排液中に細胞処理容器内の生体組織および処理液の重量は一定の変化量で低下していくが、フィルタ部材に目詰まりが発生すると、変化量が低下するので、これを検出することにより、フィルタ部材の透孔の目詰まりを検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１の空間内に収容されている生体組織や細胞塊がフィルタ部材に目詰まりしても、フィルタ部材の破損を防止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】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る細胞処理容器１について、図１を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞処理容器１は、図１に示されるように、容器本体２と、該容器本体２内の空間を上下に区画するメッシュ状部材（フィルタ部材）３と、上部空間（第１の空間）４と下部空間（第２の空間）５とを連絡するバイパス管路（空気導入部）６と、該バイパス管路６に設けられたリリーフ弁７とを備えている。
【００１８】
上部空間４には、その上部に脂肪組織等の生体組織および洗浄液あるいは消化液のような処理液を供給する供給口８が設けられている。また、下部空間５には、その底部に処理液あるいは生体組織から単離された細胞を含む細胞懸濁液を排出するために図示しないポンプにより吸引される排出口９が設けられている。
【００１９】
前記メッシュ状部材３は、上部空間４と下部空間５とを連通する多数の透孔３ａを有している。これらの透孔３ａは、生体組織より小さく、かつ、生体組織から単離された細胞より大きな口径を有している。したがって、メッシュ状部材３は、上部空間４に供給された処理液Ａの自由な流通を許容するとともに、生体組織Ｂから単利された細胞の下部空間への移動を許容する一方、生体組織Ｂ自体あるいは生体組織Ｂから分離された細胞塊についてはその通過を禁止するようになっている。
【００２０】
前記リリーフ弁７は、上部空間４と下部空間５との圧力差により作動するようになっている。すなわち、上部空間４と下部空間５との圧力差が小さいときには、図２に示されるようにバイパス管路６を遮断状態に維持し、上部空間４と下部空間５との圧力差が所定の値より大きくなったときには、図３に示されるように開放されて、上部空間４と下部空間５とを連通させるようになっている。
【００２１】
このように構成された本実施形態に係る細胞処理容器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処理容器１を用いて、生体組織Ｂを処理するには、容器本体２の上部空間４に設けられた供給口８から生体組織Ｂおよび処理液Ａを供給し、上部空間４内に収容する。処理液Ａは、容器本体２内に設けられたメッシュ状部材３の透孔３ａを透過して下部空間５内に導入されるが、十分な量の処理液Ａを供給することにより、上部空間４内に収容されている生体組織Ｂも処理液Ａ内に浸漬させることができる。
【００２２】
この状態で、容器本体２を揺動させ、あるいは、図示しない攪拌手段によって容器本体２内の処理液Ａを攪拌させることにより、処理液Ａ内に浸漬されている生体組織Ｂを処理することができる。例えば、処理液Ａとして、リンゲル液や生理食塩水を供給して攪拌することにより、生体組織Ｂに付着している異物や生体組織内に含有されている血液等を洗浄することができる。
【００２３】
また、例えば、処理液Ａとして、タンパク質分解酵素のような消化酵素を含む消化液を供給して攪拌することにより、生体組織Ｂを消化して、生体組織Ｂを構成している細胞を単離させ、細胞懸濁液を生成することができる。生成された細胞懸濁液は、メッシュ状部材３の透孔３ａを自由に通過して下部空間５内にも導入される。
【００２４】
そして、生体組織Ｂの処理が終了した後には、図示しないポンプを作動させることにより、下部空間５に設けられた排出口９から下部空間５を負圧に吸引する。これにより、下部空間５に収容されている処理後の処理液Ａあるいは細胞懸濁液が排出口９を介して排出される。また、下部空間５を負圧に吸引することにより、上部空間４内に収容されている処理後の処理液Ａあるいは細胞懸濁液も、上部空間４と下部空間５との圧力差によって、メッシュ状部材３を介して吸引され、排出口９から排出することができる。
【００２５】
この場合において、下部空間５を負圧に吸引していくときに、図３に示されるように、上部空間４に収容されている生体組織Ｂや、該生体組織Ｂから分離された細胞塊がメッシュ状部材３に接触すると、該メッシュ状部材３の透孔３ａを閉塞してしまうことがある。そして、多くの透孔３ａが閉塞されると、上部空間４から下部空間５への処理後の処理液Ａや細胞懸濁液の流通断面積が縮小するため、メッシュ状部材３の上下における圧力差が拡大する。
【００２６】
本実施形態に係る細胞処理容器１によれば、バイパス管路６を介して上部空間４と下部空間５とが接続され、該バイパス管路６にはリリーフ弁７が設けられているので、上部空間４と下部空間５との間の圧力差が増大すると、リリーフ弁７が作動させられて両空間４，５を連通させるようになる。その結果、上部空間４からそれよりも圧力の低い下部空間５へと、バイパス管路６を介して空気が流れることになる。
【００２７】
すなわち、本実施形態に係る細胞処理容器１によれば、上部空間４と下部空間５との間の圧力差が所定の圧力差より小さいときは、リリーフ弁７によりバイパス管路６を遮断状態に維持して、下部空間４の圧力を低下させ、上部空間４と下部空間５との圧力差を増加させて、メッシュ状部材３を介した処理液Ａあるいは細胞懸濁液の下部空間５への流動および排出を促進することができる。一方、上部空間４と下部空間５との圧力差が所定の圧力差より大きくなったときは、リリーフ弁７を作動させて上部空間４から下部空間５へと空気を供給することにより、下部空間４の圧力が過度に低くならないように緩和される。
【００２８】
その結果、上部空間４と下部空間５との必要な圧力差により処理液Ａや細胞懸濁液の排出を促進して、処理の効率を向上することができるとともに、過大な圧力差がメッシュ状部材３に作用することが防止され、メッシュ状部材３が破損しないようにすることができる。
また、本実施形態に係る細胞処理容器１によれば、バイパス管路６が、上部空間４と下部空間５とを連絡しているので、リリーフ弁７の作動により下部空間５に供給される空気を、所定の清浄度を有する上部空間４の空気とすることができる。したがって、下部空間５に導入する空気を清浄化する特別な装置が不要であり、コストを低減することができる。
【００２９】
また、本実施形態に係る細胞処理容器１によれば、バイパス管路６を容器本体２の外部に配置しているので、バイパス管路６が内部の生体組織Ｂおよび処理液Ａの攪拌の邪魔になることがなく、処理を円滑に行うことができる。
さらに、本実施形態に係る細胞処理容器１によれば、バイパス管路６およびリリーフ弁７が容器本体２に固定されているので、処理される生体組織Ｂを変更する都度に、バイパス管路６およびリリーフ弁７を含めて細胞処理容器１全体を使い捨てにすることができる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、上部空間４と下部空間５とを区画するフィルタ部材としてメッシュ状部材３を例示したが、これに代えて、多数の連通気孔を有する焼結体のような任意のフィルタ部材を採用してもよい。また、メッシュ状部材３によって容器本体２の内部空間を上下に区画することとしたが、これに代えて、鉛直方向に配されるフィルタ部材によって水平方向に区画してもよく、円筒状のフィルタ部材によって半径方向の内外に区画してもよい。
【００３１】
また、バイパス管路６として、上部空間４と下部空間５とを連絡するものを例示したが、これに代えて、図２に示されるように、下部空間５と外部空間とを連絡するものを採用してもよい。この場合、外部空間の清浄度が十分に高く維持されている場合には下部空間５に清浄な空気が導入されるので問題ない。また、外部空間の清浄度が低い場合には、バイパス管路６に図示しないフィルタを備えることとすればよい。
【００３２】
また、本実施形態においては、上部空間４と下部空間５との圧力差で作動するリリーフ弁７により、下部空間５を上部空間４に開放して、圧力差の増大を防止することとしたが、これに代えて、圧力センサおよび電磁弁（バルブ）を備える細胞処理装置１０によって、同様の目的を達成することにしてもよい。
【００３３】
すなわち、本実施形態に係る細胞処理装置１０は、図５に示されるように、メッシュ状部材３によって内部を上下に区画された容器本体２と、下部空間５に接続された空気導入管（空気導入部）１１と、該空気導入管１１に設けられて下部空間５の圧力を検出する圧力センサ１２と、空気導入管１１を開閉する電磁弁１３と、圧力センサ１２からの出力に基づいて電磁弁１３を制御するコントローラ１４と、下部空間５の排出口９に接続されたポンプ１５とを備えている
【００３４】
このように構成された細胞処理装置１０によれば、生体組織Ｂと処理液Ａとを上部空間４に導入して洗浄あるいは消化処理を行った後に、ポンプ１５を作動させることにより、下部空間５内の処理液Ａまたは細胞懸濁液を吸引する。空気導入管１１は電磁弁１３によって遮断されているので、負圧によって処理液Ａまたは細胞懸濁液が排出口９から効率的に排出される。一方、下部空間５の負圧が増大したことを圧力センサ１２が検出したときには、圧力センサ１２からの出力に基づいてコントローラ１４が電磁弁１３を開放するように制御する。これにより、下部空間５の負圧が過度に増大することが防止され、メッシュ状部材３が破損することを未然に防止することができる。
【００３５】
また、圧力センサ１２に代えて、図６に示されるように、例えば、透過型光センサや反射型光センサのような気泡検知センサ１６を排出口９に配置し、該気泡検知センサ１６により気泡が検出されたときに、コントローラ１４が電磁弁１３を開放することにしてもよい。排出口９における気泡の検出は細胞懸濁液が残り少なくなった状態でメッシュ部材３が詰まることにより発生するので、そのような状態におけるメッシュ部材３の破損を防止することができる。
【００３６】
また、圧力センサ１２に代えて、図７に示されるように、例えば、ロードセル等の重量センサ１７を配置し、該重量センサ１７により容器本体２およびその内部の細胞懸濁液の重量の変化を監視し、排液中に重量の変化量が所定の閾値より低下したことが検出されたときに、コントローラ１４がフィルタ部材３が詰まったものと判定して、電磁弁１３を開放することにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る細胞処理容器を示す縦断面図である。
【図２】図１の細胞処理容器の上部空間と下部空間との圧力差が所定の値以下であるときの動作を説明する縦断面図である。
【図３】図１の細胞処理容器の上部空間と下部空間との圧力差が大きくなったときの動作を説明する縦断面図である。
【図４】図１の細胞処理容器の変形例を示す縦断面図である。
【図５】本発明の一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６】図５の細胞処理装置の変形例を示す全体構成図である。
【図７】図５の細胞処理装置の他の変形例を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ  処理液
Ｂ  生体組織
１  細胞処理容器
３  メッシュ状部材（フィルタ部材）
３ａ  透孔
４  上部空間（第１の空間）
５  下部空間（第２の空間）
６  バイパス管路（空気導入部：配管）
７  リリーフ弁
９  排出口
１０  細胞処理装置
１１  空気導入管（空気導入部）
１２  圧力センサ
１３  電磁弁（バルブ）
１５  ポンプ
【図１】
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【図２】
2009095307.tif 000004
【図３】
2009095307.tif 000005
【図４】
2009095307.tif 000006
【図５】
2009095307.tif 000007
【図６】
2009095307.tif 000008
【図７】
2009095307.tif 000009