フィルタ装置、細胞分離装置および細胞分離方法
【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。
【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。
【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)
【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)
【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。
【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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2012−60921(P2012−60921A)
【公開日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−206995(P2010−206995)
【出願日】平成22年9月15日(2010.9.15)
【出願人】(000000376)オリンパス株式会社 (11,466)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年9月15日(2010.9.15)
【出願人】(000000376)オリンパス株式会社 (11,466)
【Fターム(参考)】
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