(57)【要約】【課題】流路管と生体組織を保持した保持体をセットした容器との連結部は、回転する必要をなくし、密閉性や無菌性を保証できるようにし、また、前記連結部の液漏れの虞もなくした脱細胞化処理装置を提供する。【解決手段】本発明に係る脱細胞化処理装置は、所定の生体組織Ａを保持した保持体１３を、細胞除去溶液Ｂを閉ループで脈動流を付与して循環させる循環回路９中のマイクロ波透過材からなる容器１４内に設け、前記保持体１４内の生体組織Ａにマイクロ波を照射する照射装置２０を、前記容器１４を中心にして回転するターンテーブル５に配置したことを特徴とし、内部に生体組織をセットした容器を静止させ、その周囲を公転しつつマイクロ波を照射できるように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の生体組織を、細胞除去溶液を閉ループで脈動流を付与して循環させる循環回路中のマイクロ波透過材からなる容器内に設け、該容器内の生体組織にマイクロ波を照射する照射装置を、前記容器を静止し、その周囲を回転するターンテーブルに配置したことを特徴とする脱細胞化処理装置。
【請求項２】
前記ターンテーブルが、前記細胞除去溶液の循環回路の流路管を直交状に貫挿させる中央透孔と、該中央透孔に周縁部から連通する横断溝とを備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の脱細胞化処理装置。
【請求項３】
前記マイクロ波照射装置が、前記ターンテーブルに設置されたマイクロ波発生部と、該発生部から延び、前記容器を囲むように前記ターンテーブルに設置されたハウジングに開口した照射口に連通した導波路とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の脱細胞化処理装置。
【請求項４】
所定の生体組織を、細胞除去溶液を閉ループで脈動流を付与して循環させる循環回路中のマイクロ波透過材からなる容器内に設け、該容器内の生体組織にマイクロ波を照射する照射装置を、前記容器を静止し、その周囲を３６０°毎に反転回転するターンテーブルに配置したことを特徴とする脱細胞化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移植後に生体組織の生体適合性を高めるため、所定の生体組織、たとえば、ブタ等の動物から採取された異種生体組織に存在する原細胞を除去する脱細胞化処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、人体の心臓弁に機能障害が生じた場合、その心臓弁を代替弁に交換する必要性が生ずる。この代替弁として、たとえば、ブタ等の動物から採取された異種生体弁を人体に移植することがあるが、移植後の免疫拒絶反応を抑制させ、かつ、耐久性を向上させるため、ＷＯ２００４／１００８３１号公報の如く、異種生体弁を脈動流を付与した細胞除去溶液中に浸漬し、該細胞除去溶液中の生体組織にマイクロ波を照射して原細胞を除去する脱細胞化処理を施して移植（播種）することが行われていた。
【０００３】
上記のＷＯ２００４／１００８３１号公報によれば、ブタ等の動物から採取した生体組織を、途中に複数の駆動ポンプを備え、細胞除去溶液を閉ループで循環させる回路（たとえば、人体の大動脈弁部分の血流状態に近い部位）中に配置した透明素材（アクリル系）からなる円筒部材（容器）の中間部に設けた保持体にセットし、該容器を、前記溶液の流入部と流出部をそれぞれ管ナットを介して回転管に連結して駆動部により回転（自転）させ、その周囲に設けたマイクロ波照射装置を相対的に回転（停止状態に維持してもよい）させて前記生体組織にマイクロ波を満遍なく照射できるように構成していた。この場合、各駆動ポンプから吐出した細胞除去溶液には、循環回路中に人体の抹消抵抗を想定した抵抗付与手段を経て人体の平均血圧が得られるように調整されている。
【特許文献１】ＷＯ２００４／１００８３１号公報
【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、上記異種生体弁等の生体組織を保持した保持体をセットした透明素材からなる容器は、細胞除去溶液の流入部と流出部のそれぞれが管ナットを介して回転管に連結され、回転駆動部により自転する構造であったため、流路管と容器との連結部は密封したまま回転する必要があり、構造が複雑化した上に、無菌性の保証が得られなかったばかりでなく、連結部からの液漏れの虞もあった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解消するためのもので、その目的とするところは、流路管と生体組織を保持した保持体をセットした容器との連結部は、回転する必要をなくし、密閉性や無菌性を保証できるようにし、また、前記連結部の液漏れの虞もなくした脱細胞化処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明に係る脱細胞化処理装置は、所定の生体組織を保持した保持体を、細胞除去溶液を閉ループで脈動流を付与して循環させる循環回路中のマイクロ波透過材からなる容器内に設け、前記保持体内の生体組織にマイクロ波を照射する照射装置を、前記容器を中心にして回転するターンテーブルに配置したことを特徴とし、内部に生体組織をセットした容器を静止させ、その周囲を公転しつつマイクロ波を照射できるように構成した。
【０００７】
また、請求項２の発明に係る脱細胞化処理装置は、前記ターンテーブルが、前記細胞除去溶液の循環回路の流路管を直交状に貫挿させる中央透孔と、該中央透孔に周縁部から連通する横断溝とを備えたものであることを特徴とし、生体組織を保持した保持体をセットした容器を中心として閉ループで密封・連結した流路管を、環状連結の状態でターンテーブルの中央透孔を貫挿できるように構成した。
【０００８】
さらに、請求項３の発明に係る脱細胞化処理装置は、前記マイクロ波照射装置が、前記ターンテーブルに設置されたマイクロ波発生部と、該発生部から延び、前記容器を囲むように前記ターンテーブルに設置されたハウジングに開口した照射口に連通したマイクロ波伝導路とからなることを特徴とし、マイクロ波照射装置全体を生体組織を中央に置いて回転させ、かつ、生体組織に近い位置から照射ができように構成した。
【０００９】
さらにまた、請求項４の発明に係る脱細胞化処理装置は、所定の生体組織を、細胞除去溶液を閉ループで脈動流を付与して循環させる循環回路中のマイクロ波透過材からなる容器内に設け、該容器内の生体組織にマイクロ波を照射する照射装置を、前記容器を静止しその周囲を少なくとも３６０°毎に反転回転するターンテーブルに配置したことを特徴とし、内部に生体組織をセットした容器を静止させ、その周囲を正回転、逆回転しつつマイクロ波を照射できるように構成した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、内部に生体組織をセットした容器を静止させ、その周囲を公転しつつマイクロ波を照射できるので、容器と流路管との連結部は回転せず、循環回路の密封性が保たれ、無菌性も保証できる上に、前記連結部からの液漏れの虞もないという優れた効果を奏するものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、生体組織を保持した保持体をセットした容器を中心として閉ループで密封・連結した流路管を、環状連結したままの状態でターンテーブルの中央透孔を貫挿できるため、無菌室のような場所で閉ループに組んだ流路管を、ターンテーブルの中央透孔を貫挿させるに当たって環状状態を解く必要がなく、生体組織の脱細胞化処理作業を準備段階から完全無菌状態に保つことができるという優れた効果を奏するものである。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、マイクロ波照射装置全体を生体組織を中央において回転させ、かつ、生体組織に近い位置から照射ができるので、生体組織に対して効率的かつ満遍なくマイクロ波を照射できるという優れた効果を奏するものである。
【００１３】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、内部に生体組織をセットした容器を静止させ、その周囲を正回転、逆回転しつつマイクロ波を照射できるので、容器と流路管との連結部は回転せず、循環回路の密封性が保たれ、無菌性も保証できる上に、前記連結部からの液漏れの虞もない。しかも、ターンテーブルを連続回転させるときにはマイクロ波照射装置その他の電気装置への電力の供給のためにスリップリング手段などが必要であったが、リード線に余裕を持たせるだけで済み、スリップリング手段などの設備が不要になるなど各種の優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の最良の形態を図面に基いて説明する。図１は本願処理装置を設置するための筐体の正面図、図２は本願処理装置を設置した筐体の右側面図、図３はターンテーブルと中段ハウジングを示す平面図、図４は上段ハウジングの平面図、図５は溶液の循環回路を略示的に示す説明図である。
【００１５】
本願処理装置１は、筐体４に搭載されている。筐体４は移動性を確保するために下面四隅にキャスター２を備え、該キャスター２に隣接して長期設置時の安定性を確保するためにネジによる伸縮脚３を備えている。前記筐体４は、図示の例では、ネジによる伸縮脚３を床面Ｌに突き当て、キャスター２を浮かせている。
【００１６】
前記筐体４の中段部４ａには、ターンテーブル５が複数個のコロ６上に水平方向に回転可能に支持されている。該ターンテーブル５は、その下面に回転中心を一致させて固定した円盤体７の周側面に設けたラックギアに、前記筐体４に搭載した駆動モータ８の推軸に固定したピニオンを噛合させ、該駆動モータ８から回転駆動を受けてターンテーブル５を一体的に回転させるようになっている。
【００１７】
前記ターンテーブル５は、図３の如く、中央部に中央透孔５ａが設けられ、該中央透孔５ａは後記する循環回路９の流路管１０を通過させるためのものである。該中央透孔５ａには周縁部５ｂから連通する横断溝５ｃが備えられている。該横断溝５ｃの個所では前記円盤体７がラックギア部分を含めて溝になっているが、平時に、横断溝５ｃに蓋部材５ｄを閉蓋し、位置決めしてボルト締めすると、円盤体７のラックギアも回復するようになっている。なお、図１において、前記筐体４の中段部４ａが中央部において割れ部４ａ′が形成さているのは、前記流路管１０を前記ターンテーブル５の横断溝５ｃとともに通過させるためである。
【００１８】
前記ターンテーブル５の上面には、前記中央透孔５ａを跨いだ脚体１１ａを介して中段ハウジング１１が設置され、該中段ハウジング１１の上方の、前記筐体４の上段部４ｂにも冷却手段（図示せず）等を設置するための上段ハウジング１２が取付けられている。前記中段ハウジング１１及び上段ハウジング１２には循環回路９の流路管１０を納めるための前扉１１′、１２′がそれぞれ設けられている。該中段ハウジング１１の底部と天井部は前記流路管１０を通すために開放されたままになっている。
【００１９】
前記上段ハウジング１２の底部は開放されたままであるが、天井部１２ａの中央には、図４の如く、前記流路管１０を通すための中央透孔１２ｂが設けられ、該中央透孔１２ｂには天井部前縁から横断溝１２ｃが連通している。この中央透孔１２ａはリング枠１２ｄで縁取りされ、そのリング枠１２ｄの前縁部は流路管１０を通すために開閉枠１２ｄ′になっている。すなわち、開閉枠１２ｄ′を図４の二点鎖線の如く開放させると横断溝１２ｃと中央透孔１２ｂとが繋がるようになっている。そして流路管１０を通した後、一点鎖線の如く閉じてロックすることとなる。
【００２０】
なお、ターンテーブル５の周縁部５ｂから中央透孔５ａへ連通する横断溝５ｃを設けたこと、中段及び上段ハウジング１１、１２に前扉１１′、１２′があること、上段ハウジング１２の天井部１２ａの中央透孔１２ｂへ連通する横断溝１２ｃを設けたこと、リング枠１２ｄの前縁が開閉枠１２ｄ′になっていることは、前記流路管１０を密封したまま環状に連通している循環回路９をそのまま（密封を解除しないで）前記筐体４にその前側からセットできるようにするためである。
【００２１】
前記循環回路９は、図５の如く、所定の生体組織（たとえば、ブタ等の動物から採取された異種生体組織）Ａを保持した保持体１３をセットしたマイクロ波透過材（たとえば、アクリル系樹脂）からなる容器（図示の例では円筒状である）１４と、その両端１４ａ、１４ｂから延びた流路管１０と、該流路管１０を駆動ポンプ１５の出力端１５ａと、入力端１５ｂにそれぞれ閉ループで連結してなり、該流路管１０内を満たした細胞除去溶液Ｂを前記駆動ポンプ１５の作動により矢印の如く、移動させ得るようになっている。
【００２２】
前記駆動ポンプ１５は、ダイヤフラム１６を介して溶液室１７ａと空気室１７ｂとを隣接して備え、該空気室１７ｂには空気吸送器１８が空気連通管１８′を介して連通している。該空気吸送器１８の作動により前記空気室１７ｂに一定タイミングで圧縮空気を送入し、及び排出させると、前記ダイヤフラム１６が変動して溶液室１７ａ内を、圧縮・拡大させる。これにより、該溶液室１７ａ内の細胞除去溶液Ｂを吐出・吸入させて流路管１０内に細胞除去溶液Ｂが循環することとなる。なお、駆動ポンプ１５は図示の例では１基のみ示しているが、複数基あってもよい。
【００２３】
前記駆動ポンプ１５による細胞除去溶液Ｂの吐出・吸入時には、拍動流（心臓の鼓動と同等）を発生させる。すなわち、前記容器１４内の保持体１３に保持された生体組織Ａは常に拍動流が付与された細胞除去溶液Ｂに浸漬されるようになっている。なお、前記循環回路９の流路管１０の途中には、人体の抹消抵抗を想定した抵抗付与手段１９が設けられている。すなわち、前記流路管１０を流動する細胞除去溶液Ｂは、前記抵抗付与手段１９を経て人体とほぼ同等の平均血圧（最高血圧／最低血圧）が得られるように調整されている。
【００２４】
前記循環回路９は、無菌室（図示せず）において、所定の生体組織Ａを保持した保持体１３を容器１４内にセットし、細胞除去溶液Ｂが注入されて閉ループに連結した後、前記筐体４に組み付けられる。この場合、まず、容器１４を中段ハウジング１１内に納めて前扉１１′を閉じ、次に、該容器１４の上に連通している流路管１０を上段ハウジング１２内に納め、かつ、天井部の中央透孔１２ａに横断溝１２ｂから引き入れ、リング枠１２ｄの開閉枠１２ｄ′を閉じ、容器１４の下に連通している流路管１０をターンテーブル５の周縁部５ｂから横断溝５ｃを通して中央透孔５ａに納め、該横断溝５ｃを蓋部材５ｄを位置決めしつつ閉蓋し、円盤体７のラックギアを回復させる。次いで、前記駆動ポンプ１５と空気吸送器１８を、前記筐体４の下段部４ｃに配置することにより組み付けが完了することとなる。
【００２５】
前記ターンテーブル５上には、マイクロ波照射装置２０が設置されている。該マイクロ波照射装置２０は、ターンテーブル５の周縁部寄りに固定した発生部２０ａと、該発生部２０ａの天井部から延び、前記ターンテーブル５とともに回転する中段ハウジング１１の一側壁に開口した照射口２０ｂに導波路２０ｃを介して連通している。換言すれば、生体組織Ａを保持した保持体１３をセットした容器１４を静止状態に維持し、その周囲をターンテーブル５上に設置され、公転しているマイクロ波照射装置２０から生体組織Ａに向けてマイクロ波が照射されるようになっている。
【００２６】
前記マイクロ波照射装置２０から発生したマイクロ波を、前記容器１４を囲むようにターンテーブル上に設置された中段ハウジング１１に開口させた照射口２０ｂより照射するようにしたのは、可及的に生体組織に近い位置からマイクロ波が当てられるようにするためで、照射効率かつ満遍なく照射ができるようにするためである。
【００２７】
前記ターンテーブル５上の各装置への電力を供給する等のために、スリップリング（図示せず）が採用されている。また、ターンテーブル５を駆動する駆動モータ８の駆動制御部、マイクロ波照射装置２０の照射タイミング及び照射時間の制御部は、前記ターンテーブル５上に設置した制御ボックス２１内に収納されている。また、該制御ボックス２１内には、細胞除去溶液Ｂを駆動する駆動ポンプ１５や空気吸送器１８の駆動タイミング及び駆動時間等についての制御部も収納されている。なお、マイクロ波照射装置２０の放熱手段については図示を省略している。
【００２８】
前記マイクロ波照射装置２０が設置されているターンテーブル５は、その駆動モータ８を正逆回転可能にして、３６０°毎に反転回転するようにしてもよい。これにより、生体組織Ａを保持した保持体１３をセットした容器１４を静止状態に維持し、その周囲を公転している１個所の照射口２０ｂからマイクロ波が満遍なく照射されることとなる。このようにすることによりターンテーブル５上の各装置への電力を供給する等のためにスリップリング（図示せず）が不要となる利点がある。もちろん、容器１４の周囲の２個所に照射口２０ｂを設けたときは、ターンテーブル５を１８０°毎の反転回転で、マイクロ波を満遍なく照射できることとなる。同様に、照射口２０ｂの数によりターンテーブル５の反転角度もより小さくすることも可能である。尤も、マイクロ波照射装置２０の照射口２０ｂの増大は、導波路２０ｃの増大に繋がることから無制限に増やすことは得策ではない。
【００２９】
次に、前記本願処理装置１の作用について説明する。まず、無菌室（図示せず）において、所定の生体組織Ａを保持した保持体１３を容器１４内にセットする。この容器１４を中心とする閉ループの流路管１０内に細胞除去溶液Ｂを満たすように注入する。この循環回路９の流路管１０には、前記溶液Ｂを吐出・吸入させる駆動ポンプ１５と、該駆動ポンプ１５を作動させる空気吸送器１８と、抵抗付与手段１９が備えられる。
【００３０】
次に、前記循環回路９を無菌室から取り出し、前記筐体４に所定のように設置した後、本願処理装置１の駆動ポンプ１５を空気吸送器１８の作動によりを駆動させる。これにより細胞除去溶液Ｂが脈動流を付与されつつ循環回路９内を循環する。一方、前記ターンテーブル５の水平回転により、その上に配置したマイクロ波照射装置２０が作動し、マイクロ波が、静止状態に維持された容器１４内にセットされた保持体１３内の生体組織Ａを公転しつつ満遍なく照射される。
【００３１】
したがって、本願処理装置１によれば、流路管１０を流動する細胞除去溶液Ｂ中に生体組織Ａが浸漬される一方、静止状態におかれる容器１４に連結した流路管１０の連結部は、回転しないので、密封性が保たれ、密閉性・無菌性が保証できる上に、連結部からの液漏れの虞もない。しかも、生体組織Ａへのマイクロ波の照射も、該生体組織Ａに近い位置から行われものである。
【００３２】
この場合、生体組織Ａをセットした容器１４と、これに細胞除去溶液Ｂを供給する流路管１０との連結部は回動するようになっていない。容器１４は静止状態にあり、マイクロ波照射装置２０が、容器１４の周囲を公転する。したがって、流路管１０は密封性が阻害されることがない。すなわち、本願処理装置１によれば、処理中の密閉性、無菌性が保証できる上に、連結部からの液漏れの虞もない。しかも、マイクロ波は、生体組織Ａに対し、常に、近い位置から効率的に照射できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本願処理装置１は、移植後の生体組織の生体適合性を高めるため、所定の生体組織に存在する原細胞の除去を効率的に行うことができ、医療の現場での利用性、すなわち、産業上の利用可能性は極めて高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本願処理装置を設置するための筐体の正面図である。
【図２】本願処理装置を設置した筐体の右側面図である。
【図３】ターンテーブルと中段ハウジングを示す平面図である。
【図４】上段ハウジングの平面図である。
【図５】細胞除去溶液の循環回路を略示的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  本願処理装置
２  キャスター
３  伸縮脚
４  筐体
４ａ  中段部
４ｂ  上段部
５  ターンテーブル
５ａ  中央透孔
５ｂ  周縁部
５ｃ  横断溝
５ｄ  蓋部材
６  コロ
７  円盤体
８  駆動モータ
９  循環回路
１０  流路管
１１  中段ハウジング
１１ａ  脚体
１１′、１２′  前扉
１２  上段ハウジング
１２ａ  天井部
１２ｂ  中央透孔
１２ｃ  横断溝
１２ｄ  リング枠
１２ｄ′  開閉枠
１３  保持体
１４  容器
１５  駆動ポンプ
１６  ダイヤフラム
１７ａ  溶液室
１７ｂ  空気室
１８  空気吸送器
１８′  空気連通管
１９  抵抗付与手段
２０  マイクロ波照射装置
２０ａ  マイクロ波発生部
２０ｂ  照射口
２０ｃ  導波路
２１  制御ボックス
Ａ  生体組織
Ｂ  細胞除去溶液
Ｌ  床面
【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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