生体組織処理装置及び生体組織処理方法
【課題】消化液中の細胞がメッシュ状部材に接触することを防ぎ、細胞の健全性を維持する。
【解決手段】生体組織Ａを含む処理液Ｂを収容する処理容器２を備え、処理容器２には、処理後の処理液Ｂを排出させる排出部５と、処理容器２内の排出部５を覆う位置に設けられ、処理後の生体組織Ａを捕捉するとともに処理液Ｂを通過させるフィルタ部材１０と、生体組織Ａを処理液Ｂにより処理する際に、フィルタ部材１０が、処理液Ｂに触れないよう制御する制御手段とを備える生体組織処理装置１を提供する。
【解決手段】生体組織Ａを含む処理液Ｂを収容する処理容器２を備え、処理容器２には、処理後の処理液Ｂを排出させる排出部５と、処理容器２内の排出部５を覆う位置に設けられ、処理後の生体組織Ａを捕捉するとともに処理液Ｂを通過させるフィルタ部材１０と、生体組織Ａを処理液Ｂにより処理する際に、フィルタ部材１０が、処理液Ｂに触れないよう制御する制御手段とを備える生体組織処理装置１を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織処理装置及び生体組織処理方法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つの空間を有する生体組織処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１に開示されている生体組織処理装置は、生体組織と、洗浄液あるいは消化液のような処理液を上部空間内に供給し、攪拌することによって、生体組織を処理して細胞を単離させるようになっている。そして、生体組織を処理した後の処理液は、メッシュ状部材を介して下部空間内に入り、下部空間に設けられた排出口から排出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１２４８０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、特許文献１に開示されている生体組織処理装置は、メッシュ状のフィルタ部材によって上部空間と下部空間が仕切られているものや、フィルタ部材で構成されたかご状部材が内蔵されているものである。このため、上部空間や、かご状部材内に存在する生体組織を処理する工程においては、処理液中に分散された生体組織がフィルタ部材に接触することとなるため、生体組織（細胞）に対して損傷を受けやすい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、処理工程中に処理液中の生体組織がフィルタ部材に接触することを防ぎ、細胞を健全な状態に維持することができる生体組織処理装置及び生体組織処理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、生体組織を含む処理液を収容する処理容器を備え、該処理容器には、処理後の処理液を排出させる排出部と、前記処理容器内の前記排出部を覆う位置に設けられ、処理後の前記生体組織を捕捉するとともに前記処理液を通過させるフィルタ部材と、前記生体組織を前記処理液により処理する際に、前記フィルタ部材が、前記処理液に触れないよう制御する制御手段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、生体組織が、処理液により処理される際には、フィルタ部材が、前記処理液に触れないように制御される。これにより、処理時においては、生体組織を含む処理液がフィルタ部材に接触しないため、生体組織には、フィルタ部材による剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
また、処理時に、生成された細塊がフィルタ部材に付着することもないため、細塊がフィルタ部材の透孔を閉塞することによる目詰まりの発生を防ぐことができる。
【０００８】
上記発明においては、前記制御手段は、該処理容器の角度を変更させる反転機構を備え、該反転機構は、前記生体組織を前記処理液により処理する際には、前記フィルタ部材を前記処理液の液面の上方に配置させ、前記処理液の排出時には、前記フィルタ部材が前記処理液内に配置させるよう該処理容器の角度を変化させることとしてもよい。
【０００９】
このようにすることで、生体組織が、処理液により処理される際には、反転機構の作動により、処理容器の角度が変化させられて、フィルタ部材が、前記処理液の液面の上方に配置される。これにより、処理時においては、生体組織を含む処理液がフィルタ部材に接触しないため、生体組織には、フィルタ部材による剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
そして、処理液の排出時には、反転機構の作動により、処理容器の角度が変化させられて、フィルタ部材が処理液内に配置され、排出部を介して処理後の処理液を排出させると、排出部を覆うフィルタ部材によって処理後の生体組織が捕捉される一方、容易かつ迅速に排液を排出することができる。
【００１０】
上記発明においては、前記制御手段は、前記フィルタ部材の上面を覆う位置に配置され、該処理容器の前記排出部を開閉させる開閉機構を備え、前記開閉機構は、前記生体組織の処理時には閉鎖され、前記処理液の排出時には開放されることとしてもよい。
【００１１】
このようにすることで、生体組織の処理時には、開閉機構の作動により、フィルタ部材の上面が閉鎖されている。これにより、処理時においては、生体組織を含む処理液がフィルタ部材に接触しないため、生体組織には、フィルタ部材による剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
そして、処理液の排出時には、開閉機構の作動により、フィルタ部材の上面が開放され、排出部を介して処理後の処理液を排出させる。これにより、排出部を覆うフィルタ部材によって処理後の生体組織が捕捉される一方、容易かつ迅速に排液を排出させることができる。
【００１２】
本発明は、処理容器内部に投入された生体組織を処理液により処理する組織処理工程と、該組織処理工程における処理後の処理液を回収する組織回収工程とを有する生体組織処理方法であって、前記組織処理工程は、処理後の前記生体組織を捕捉するとともに前記処理液を通過させるフィルタ部材が、該処理液に触れないようにして行われる生体組織処理方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、組織処理工程では、フィルタ部材が処理液に触れないため、生体組織にはフィルタ部材による剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
また、処理時に生成された小塊がフィルタ部材に付着することもないため、小塊がフィルタ部材の透孔を閉塞することによる目詰まりの発生を防ぐことができる。
そして、組織回収工程では、処理液を、フィルタ部材を介して排出部から排出させるため、フィルタ部材によって処理後の生体組織が捕捉される一方、容易かつ迅速に排液を排出させることができる。
【００１４】
上記方法においては、前記組織処理工程は、前記フィルタ部材を前記処理液の液面の上方に配置するよう前記処理容器を傾斜させ、前記組織回収工程は、前記フィルタ部材を前記処理液内に配置するよう前記処理容器を傾斜させて行われることとしてもよい。
組織処理工程では、処理容器の角度が変化させられて、フィルタ部材が処理液の液面の上方に配置される。これにより、生体組織を含む処理液がフィルタ部材に接触しないため、生体組織には、フィルタ部材による剪断応力が作用せず、簡易な操作で、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
そして、組織回収工程では、処理容器の角度が変化させられて、フィルタ部材を処理液内に配置される。これにより、フィルタ部材を介して排出部から処理液を排出させると、フィルタ部材によって処理後の生体組織が捕捉される一方、容易かつ迅速に処理液を回収することができる。
【００１５】
上記方法においては、前記組織処理工程は、前記フィルタ部材の上面を閉鎖することにより行われ、前記組織回収工程は、前記フィルタ部材の上面を開放して行われることとしてもよい。
組織処理工程では、フィルタ部材の上面を閉鎖されるため、生体組織を含む処理液がフィルタ部材に接触しない。これにより、生体組織には、フィルタ部材による剪断応力が作用せず、簡易な操作で、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
そして、組織回収工程では、フィルタ部材の上面が開放され、フィルタ部材を介して排出部から処理液を排出させる。これにより、処理後の生体組織が捕捉される一方、容易かつ迅速に処理液を回収することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、処理工程中に処理液中の生体組織がフィルタ部材に接触することを防ぎ、細胞の健全性を維持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】
【００１７】
【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って、（ａ）処理容器を初期ポジションに配置した場合、（Ｂ）処理容器を反転ポジションに配置した場合を示す図である。
【図２】図１の変形例に係る細胞処理装置を示す全体構造図であって、（ａ）処理容器を初期ポジションに配置した場合、（Ｂ）処理容器を反転ポジションに配置した場合を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る細胞処理装置を示す全体構成図であって、（ａ）開閉機構の作動により、フィルタ部材の上面が開放されている場合、（Ｂ）フィルタ部材の上面が閉鎖されている場合を示す図、および（ｃ）フィルタ部材の開閉動作を説明する、処理容器を上方から見た場合の断面図である。
【図４】図１および図３の細胞処理装置により実行される細胞処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【図５】図１の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、チュメッセント排液工程を示すフローチャートである。
【図６】図１の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、組織洗浄工程を示すフローチャートである。
【図７】図１の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、組織消化工程を示すフローチャートである。
【図８】図１の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、細胞液分離工程を示すフローチャートである。
【図９】図３の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、チュメッセント排液工程を示すフローチャートである。
【図１０】図３の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、組織洗浄工程を示すフローチャートである。
【図１１】図３の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、組織消化工程を示すフローチャートである。
【図１２】図３の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、細胞液分離工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１の実施形態］
本発明の第１の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（ａ）に示されるように、生体組織Ａを含む処理液Ｂを収容する処理容器２を備えている。
【００１９】
処理容器２は、処理後の処理液Ｂを排出させる排出部５と、生体組織Ａを投入する生体組織供給部６と、処理液Ｂを供給する処理液供給部７と、排出部５を覆う位置に設けられ、処理後の生体組織Ａを捕捉するとともに処理液Ｂを通過させるメッシュ状部材（フィルタ部材）１０と、生体組織Ａを処理液Ｂにより処理する際に、メッシュ状部材１０が、処理液Ｂに触れないよう制御する制御手段（図示せず）とを備えている。そして、この制御手段は、処理容器２を軸線Ｃを中心として任意の角度に反転させる回転軸３（反転機構）を備えている。図中、符号４は、処理容器２内の生体組織Ａおよび処理液Ｂを所定温度に加温するヒータを示す。
【００２０】
メッシュ状部材１０は、多数の透孔１０ａを有している。これらの透孔１０ａは、生体組織Ａより小さく、かつ、生体組織Ａ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、生体組織Ａから単離された細胞および、処理液Ｂなどの液体成分は、メッシュ状部材１０を介して自由に移動することが出来るが、生体組織Ａ自体あるいは生体組織Ａから分離された透孔１０ａよりも大きな生体組織Ａの小塊については通過ができないようになっている。
【００２１】
排出部５には、チューブ８が接続され、チューブ８にはチューブ８を開閉する第１のバルブ１１と、排液を貯蔵する排液バッグ１２が設けられている。また、処理液供給部７には、チューブ９が接続され、チューブ９にはチューブ９を開閉する第２のバルブ１３と、処理液Ｂを貯蔵する処理液バッグ１４が設けられている。
【００２２】
処理容器２は、軸線Ｃを中心として傾斜させて処理容器２を反転させる回転軸３（反転機構）を備えている。これにより、処理容器２は、図１（Ｂ）に示すように、回転軸３の軸線Ｃを中心に３６０°回転させることができる。このようにすることで、メッシュ状部材１０を処理液Ｂの液面の上方に配置させることができる。また、処理容器２を軸線Ｃ周りに１８０°回転させることにより、メッシュ状部材１０が、処理液Ｂ内となるよう配置させることもできる。以下、メッシュ状部材１０が処理液Ｂの液面の上方となるよう配置された処理容器２の配置を初期ポジション、メッシュ状部材１０が、処理液Ｂ内となるよう配置された処理容器２の配置を反転ポジションと呼ぶ。
【００２３】
処理容器２は、回転軸３を回転させることにより任意の角度に傾斜させられるようになっている。図１（ａ）には、初期ポジションを、また、図１（Ｂ）には、回転軸３を初期ポジションから軸線Ｃまわりに１８０°回転させて、反転ポジションとした場合が示されている。
【００２４】
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を用いた生体組織Ａの処理工程の流れを図４〜８に示すフローチャートを用いて以下に説明する。図４は、本実施形態に係る細胞処理装置により実行される細胞処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【００２５】
〔チュメッセント排液工程〕
図５は、図４に示す細胞処理工程のうち、チュメッセント排液工程を示すフローチャートである。
まず、初期ポジションに配置された状態で（ステップＳ１）、生体組織供給部６から生体組織Ａを処理容器２内に供給する（ステップＳ２）。次に生体組織供給部６の蓋を閉鎖する（ステップＳ３）。供給された生体組織Ａには、生体組織Ａを患者から吸引する際に予め患者の体内に注入されたチュメッセント液が混合されている。よって、この混合物から生体組織Ａのみを抽出させるため、第１のバルブ１１および第２のバルブ１３を閉止した状態で制御手段からの指令により回転軸３を反転させ、処理容器２を反転ポジションとする（ステップＳ４）。
【００２６】
処理容器２が反転ポジションに配置されると、生体組織Ａはメッシュ状部材１０の上方に配置される。チュメッセント液等の液体成分は、透孔１０ａよりも小さいため、メッシュ状部材１０を介して自由に移動することができるが、生体組織Ａは透孔１０ａよりも大きいため、メッシュ状部材１０を通過できない。よって、メッシュ状部材１０の上方には、生体組織Ａが残存し、メッシュ状部材１０の下方には、チュメッセント液が流れ出ることとなる。
【００２７】
この状態のまましばらく静置させると（ステップＳ５）、生体組織Ａの間隙に混合されているチュメッセント液は、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを介して下方に流出する。その後、第１のバルブ１１を開放すると、チュメッセント液は、排出部５からチューブ８を通じて排液バック１２に排出される（ステップＳ６）。チュメッセント液が完全に排出されたことを確認した後に、制御手段からの指令により回転軸３を再度反転させ、処理容器２を初期ポジションに戻す（ステップＳ７）。
【００２８】
〔組織洗浄工程〕
次に、生体組織Ａに付着している異物や、生体組織Ａ内に含有されている血液を除去するために洗浄を行う。
図６は、図４に示す細胞処理工程のうち、組織洗浄工程を示すフローチャートである。
まず、処理容器２を初期ポジションとした状態で、第１のバルブ１１を閉止し、第２のバルブ１３を開放する。そして、処理液供給部７から処理液（以下、洗浄液とも言う。）Ｂを供給する（ステップＳ８）。処理液供給部７から供給された洗浄液Ｂは、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを介して、生体組織Ａが収容されているメッシュ状部材の下方の空間に供給される。
【００２９】
この後、回転軸３または図示しない撹拌手段を作動させ、処理容器２の内部に収容されている生体組織Ａと洗浄液Ｂとを所定時間撹拌させて、生体組織Ａを洗浄する（ステップＳ９）。その後、制御手段からの指令により回転軸３を反転させ、処理容器２を反転ポジションとした後（ステップＳ１０）、しばらく静置させる（ステップＳ１１）。
【００３０】
処理容器２は反転ポジションとされているので、洗浄液Ｂ中にメッシュ状部材１０が配置されることとなる。このとき、透孔１０ａよりも大きな生体組織Ａはメッシュ状部材１０を通過できないが、透孔１０ａよりも小さい血液や異物を含む洗浄液Ｂはメッシュ状部材１０を介して自由に移動することができる。よって、メッシュ状部材１０の上方には、生体組織Ａが残存し、メッシュ状部材１０の下方には、洗浄液Ｂが流れ出ることとなる。
この状態で第２のバルブ１３を閉止し、第１のバルブ１１を開放すると、小さい血液や異物を含む洗浄液Ｂは、排出部５およびチューブ８を通じて排液バック１２に排出される（ステップＳ１２）。
なお、洗浄液Ｂとしては、例えば、リンゲル液や生理食塩水を用いることができる。
【００３１】
このように、組織洗浄工程（ステップＳ８〜Ｓ１２）は、排出バッグ１２に排出される処理液が透明になるまで繰り返される。
処理液が透明になったことを確認したら、処理容器２は初期ポジションに戻される（ステップＳ１３）。
【００３２】
〔組織消化工程〕
次に、生体組織Ａを構成する細胞に単離する操作を行う。
図７は、図４に示す細胞処理工程のうち、組織消化工程を示すフローチャートである。
組織消化工程では、まず、処理容器２を初期ポジションとした状態で、第１のバルブ１１を閉止し、第２のバルブ１３を開放する。そして、処理液供給部７から処理液Ｂを供給する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。処理液供給部７から供給された洗浄液（以下、消化液ともいう。）Ｂは、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを介して生体組織Ａが収容されているメッシュ状部材の下方の空間に供給される（ステップＳ１５）。
ヒータ４の作動により、洗浄処理中の生体組織Ａおよび消化液Ｂが所定温度に加温されると、組織の消化処理が促進されるとともに、細胞の健全性が維持される。
【００３３】
この後、回転軸３または図示しない撹拌手段を作動させることにより、処理容器２の内部に収容されている生体組織Ａと消化液Ｂとを所定時間撹拌させて生体組織Ａを消化し、生体組織Ａを構成している細胞に単離する（ステップＳ１６）。
消化液Ｂとしては、例えばタンパク質分解酵素のような消化酵素を含む消化液を用いることができる。
【００３４】
〔細胞液分離工程〕
図８は、図４に示す細胞処理工程のうち、細胞液分離工程を示すフローチャートである。
まず、制御手段からの指令により回転軸３を反転させ、処理容器２を反転ポジションとした後（ステップＳ１７）、しばらく時間静置させる（ステップＳ１８）。このとき、処理液Ｂ中にメッシュ状部材１０が配置されている。細胞懸濁液中の細胞は、メッシュ状部材１０の透孔１０ａよりも小さいため、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを自由に移動することができるが、消化されずに残された生体組織Ａは、透孔１０ａよりも大きいためメッシュ状部材１０を通過することができない。よって、一定時間静置させると、消化されずに残された生体組織Ａは、メッシュ状部材１０の上方に残存し、メッシュ状部材１０の下方には、生体組織Ａから単離された細胞懸濁液を含む処理液Ｂが流れ出ることとなる。
【００３５】
この状態で、第２のバルブ１３を閉止し、第１のバルブ１１を開放することにより、細胞懸濁液を含む処理液Ｂは、排出部５およびチューブ８を通じて排液バック１２に排出される。分離された細胞懸濁液は、遠心容器などの別の容器に輸送される（ステップＳ１９）。
【００３６】
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、組織消化工程においては、回転軸３の作動により、処理容器２の角度が変化させられて、処理容器２は初期ポジションに配置されている。このとき、メッシュ状部材１０は、処理液Ｂの液面の上方に配置されているため、生体組織Ａや、単離された細胞を含む消化液がメッシュ状部材１０に接触しない。よって、生体組織Ａや細胞には、フィルタメッシュによる剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。また、生成した生体組織Ａの小塊がフィルタメッシュに付着することもないため、小塊がメッシュ状部材１０の透孔を閉塞することによる目詰まりの発生も防ぐことができる。
【００３７】
そして、処理液Ｂまたは細胞懸濁液の排出時には、反転機構の作動により、処理容器２の角度が変化させられて反転ポジションに配置されている。このとき、メッシュ状部材１０は、処理液Ｂ内に配置されているため、排出部５を介して処理液Ｂを排出させると、排出部５を覆うメッシュ状部材１０によって生体組織Ａが捕捉される一方、容易かつ迅速に処理液Ｂを排出させることができる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、回転軸３を処理容器２に対して水平に設置した構成を例に挙げて説明したが、これに代えて、例えば図２（ａ）に示すように、回転軸３を処理容器２に対して偏心させて設置してもよい。
また、本実施形態では、メッシュ状部材１０によって処理容器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、図２（ａ）および（Ｂ）に示すように、処理容器２の側面にメッシュ状部材１０を設置することによって内外を区画してもよい。つまり、生体組織Ａの処理時には処理液Ｂの液面の上方にメッシュ状部材１０を配置させ、処理液Ｂの排出時には、処理液Ｂ内にメッシュ状部材１０を配置できるものであれば、どのような形態であってもよい。
【００３９】
また、本実施形態においては、フィルタ部材としてメッシュ状部材１０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、回転軸３は、撹拌手段として兼用することができ、回転軸３を作動させることにより、処理容器２内に収容された生体組織Ａや処理液Ｂを攪拌させることもできる。
【００４０】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の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。本実施形態は、第１の実施形態に対して、反転機構のかわりに開閉機構が設けられている点が異なり、その他の点については同様なので、相違点についてのみ説明し、その他については説明を省略する。
図３は、第１の実施形態の図１に対応する図である。図３（ａ）および（Ｂ）に示されているように、第２の実施形態では、メッシュ状部材１０が処理容器２の底部に設けられている。また、排出部５と処理液供給部７が、メッシュ状部材（フィルタ部材）１０に直接取り付けられている。
【００４１】
処理容器２には、生体組織Ａを処理液Ｂにより処理する際に、メッシュ状部材１０が、処理液Ｂに触れないよう制御する制御手段（図示せず）が、設けられている。この制御手段は、処理容器２の底部におけるメッシュ状部材の上面に、処理容器２の排出部５を開閉させるシャッタ（開閉機構）１５を備えている。本実施形態では、この制御手段からの指令により、シャッタ１５が開閉動作されるようになっている。
【００４２】
制御手段からの指令によりシャッタ１５を閉鎖すると、処理容器２内部の生体組織Ａの処理を行うことができるとともに、このシャッタ１５を開放すると、メッシュ状部材１０を介して排出部５から処理液を排出させることができるようになっている。
シャッタ１５は、例えば、図３（ｃ）に示すように、マグネット１６を用いて装置側から開閉操作される。
【００４３】
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’を用いた生体組織Ａの処理工程の流れを図４および、図９〜１２に示すフローチャートを用いて以下に説明する。図４は、本実施形態に係る細胞処理装置により実行される細胞処理の全体の流れを示すフローチャートである
【００４４】
〔チュメッセント排液工程〕
図９は、図４に示す細胞処理工程のうち、チュメッセント排液工程を示すフローチャートである。
供給された生体組織Ａには、該生体組織Ａを患者から吸引するために予め患者の体内に注入されたチュメッセント液が混合されている。よって、この混合物から生体組織Ａのみを抽出する操作を行う。
【００４５】
まず、制御手段からの指令によりマグネット１６を操作してシャッタ１５を閉鎖し（ステップＳ１０１）、生体組織供給部６から、生体組織Ａを処理容器２内に供給する（ステップＳ１０２）。次に生体組織供給部６の蓋を閉鎖する（ステップＳ１０３）。しばらく静置させると（ステップＳ１０４）、生体組織Ａの間隙に混合されているチュメッセント液と、生体組織Ａとが分離する。
【００４６】
メッシュ状部材１０は、生体組織Ａより小さい口径を有する透孔１０ａを有しているため、チュメッセント液などの液体成分は、メッシュ状部材１０を介して自由に移動することが出来るが、生体組織Ａはメッシュ状部材１０を通過することができない。
よって、一定期間の静置後にシャッタ１５を開放すると、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを介して、チュメッセント液のみが排出部５から排出される（ステップＳ１０５）。チュメッセント液が完全に排出されたことを確認した後、制御手段からの指令によりマグネット１６を操作してシャッタ１５を閉鎖する。
【００４７】
〔組織洗浄工程〕
図１０は、図４に示す細胞処理工程のうち、組織洗浄工程を示すフローチャートである。
制御手段からの指令によりマグネット１６を操作してシャッタ１５を閉鎖した状態で、処理液供給部７から処理液（以下、洗浄液とも言う。）Ｂを生体組織Ａが収容されている処理容器２内に供給する（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。メッシュ状部材の下方の空間に供給される。
【００４８】
そして、図示しない撹拌機構を用いて、生体組織Ａと洗浄液Ｂとを所定時間撹拌させ、生体組織Ａを洗浄した後（ステップＳ１０８）、シャッタ１５を開放する（ステップＳ１０９）。この状態でしばらく静置させると（ステップＳ１１０）、生体組織Ａは、透孔１０ａよりも大きいため、メッシュ状部材１０を通過できないが、透孔１０ａよりも小さい血液や異物を含む洗浄液Ｂは、メッシュ状部材１０を介して排出部５より排出される（ステップＳ１１１）。排出された洗浄液Ｂが透明になるまで組織洗浄工程（ステップＳ１０６〜Ｓ１１１）が繰り返される。
【００４９】
〔組織消化工程〕
図１１は、図４に示す細胞処理工程のうち、組織消化工程を示すフローチャートである。
まず、制御手段からの指令によりマグネット１６を操作してシャッタ１５を閉鎖し（ステップＳ１１２，ステップＳ１１３）、処理液供給部７から処理液（以下、消化液ともいう。）Ｂを供給する（ステップＳ１１４）。そして、ヒータ４の作動により、洗浄処理中の生体組織Ａおよび消化液Ｂが所定温度に加温されると、組織の消化処理が促進されるとともに、細胞の健全性が維持される。
【００５０】
そして、図示しない撹拌手段を作動させることにより、処理容器２の内部に収容されている生体組織Ａと消化液Ｂとを所定時間撹拌させて生体組織Ａを消化し、生体組織Ａを構成している細胞に単離する（ステップＳ１１５）。
【００５１】
〔細胞液分離工程〕
図１２は、図４に示す細胞処理工程のうち、細胞液分離工程を示すフローチャートである。
制御手段からの指令によりマグネット１６を操作してシャッタ１５を開放する（ステップＳ１１６）。細胞懸濁液は、メッシュ状部材１０の透孔１０ａよりも小さいため、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを自由に移動することができるが、透孔１０ａよりも大きな生体組織Ａは、メッシュ状部材１０を通過できない。よって、この状態でしばらく時間静置させると（ステップＳ１１７）、消化されずに残された生体組織Ａは、メッシュ状部材１０の上方に残存するが、細胞懸濁液は、メッシュ状部材１０を介して流れ出る。このように分離された細胞懸濁液は、排出部５を経て遠心容器などの別の容器に輸送される（ステップＳ１１８）。
【００５２】
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、組織消化工程においては、メッシュ状部材１０の上面に配置されたシャッタ１５が閉鎖されているため、生体組織Ａや消化液はメッシュ状部材１０に接触しない。よって、生体組織には、フィルタメッシュによる剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。また、生成した生体組織Ａの小塊がフィルタメッシュに付着することもないため、小塊がメッシュ状部材１０の透孔を閉塞することによる目詰まりの発生も防ぐことができる。
【００５３】
そして、処理液Ｂの排出時には、メッシュ状部材１０の上面に配置されたシャッタ１５が開放され、排出部５を介して処理後の処理液Ｂが排出される。これにより、排出部５を覆うメッシュ状部材１０によって処理後の生体組織Ａが捕捉される一方、容易かつ迅速に処理液Ｂを排出させることができる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、開閉機構としてメッシュ状部材１０の上面を覆う位置に配置されるシャッタ１５を用いることとしたが、これに代えて、例えば上下方向に移動する水栓やバルブのような部材や、扉状の部材等を用いることとしてもよい。
また、本実施形態では、メッシュ状部材１０を処理容器２の底部に設けることとしたが、これに代えて、処理容器２の側面にメッシュ状部材１０を設置することとしてもよく、生体組織Ａの処理時には処理液Ｂの液面の上方にメッシュ状部材１０の上面が閉鎖され、処理液Ｂの排出時には、メッシュ状部材１０の上面が開放されるものでものであれば、どのような形態であってもかまわない。
【００５５】
また、本実施形態においては、シャッタ１５の開閉には、マグネット１６を用いることとしたが、これに代えて、例えば、電磁的制御や棒状に形成された部材等の操作によって、同様の目的を達成することとしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ 生体組織
Ｂ 洗浄液、消化液（処理液）
１、１’ 生体組織処理装置
２ 処理容器
３ 回転軸（反転機構）
５ 排出部
６ 生体組織供給部
７ 処理液供給部
１０ メッシュ状部材（フィルタ部材）
１５ シャッタ（開閉機構）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織処理装置及び生体組織処理方法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つの空間を有する生体組織処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１に開示されている生体組織処理装置は、生体組織と、洗浄液あるいは消化液のような処理液を上部空間内に供給し、攪拌することによって、生体組織を処理して細胞を単離させるようになっている。そして、生体組織を処理した後の処理液は、メッシュ状部材を介して下部空間内に入り、下部空間に設けられた排出口から排出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１２４８０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、特許文献１に開示されている生体組織処理装置は、メッシュ状のフィルタ部材によって上部空間と下部空間が仕切られているものや、フィルタ部材で構成されたかご状部材が内蔵されているものである。このため、上部空間や、かご状部材内に存在する生体組織を処理する工程においては、処理液中に分散された生体組織がフィルタ部材に接触することとなるため、生体組織（細胞）に対して損傷を受けやすい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、処理工程中に処理液中の生体組織がフィルタ部材に接触することを防ぎ、細胞を健全な状態に維持することができる生体組織処理装置及び生体組織処理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、生体組織を含む処理液を収容する処理容器を備え、該処理容器には、処理後の処理液を排出させる排出部と、前記処理容器内の前記排出部を覆う位置に設けられ、処理後の前記生体組織を捕捉するとともに前記処理液を通過させるフィルタ部材と、前記生体組織を前記処理液により処理する際に、前記フィルタ部材が、前記処理液に触れないよう制御する制御手段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、生体組織が、処理液により処理される際には、フィルタ部材が、前記処理液に触れないように制御される。これにより、処理時においては、生体組織を含む処理液がフィルタ部材に接触しないため、生体組織には、フィルタ部材による剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
また、処理時に、生成された細塊がフィルタ部材に付着することもないため、細塊がフィルタ部材の透孔を閉塞することによる目詰まりの発生を防ぐことができる。
【０００８】
上記発明においては、前記制御手段は、該処理容器の角度を変更させる反転機構を備え、該反転機構は、前記生体組織を前記処理液により処理する際には、前記フィルタ部材を前記処理液の液面の上方に配置させ、前記処理液の排出時には、前記フィルタ部材が前記処理液内に配置させるよう該処理容器の角度を変化させることとしてもよい。
【０００９】
このようにすることで、生体組織が、処理液により処理される際には、反転機構の作動により、処理容器の角度が変化させられて、フィルタ部材が、前記処理液の液面の上方に配置される。これにより、処理時においては、生体組織を含む処理液がフィルタ部材に接触しないため、生体組織には、フィルタ部材による剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
そして、処理液の排出時には、反転機構の作動により、処理容器の角度が変化させられて、フィルタ部材が処理液内に配置され、排出部を介して処理後の処理液を排出させると、排出部を覆うフィルタ部材によって処理後の生体組織が捕捉される一方、容易かつ迅速に排液を排出することができる。
【００１０】
上記発明においては、前記制御手段は、前記フィルタ部材の上面を覆う位置に配置され、該処理容器の前記排出部を開閉させる開閉機構を備え、前記開閉機構は、前記生体組織の処理時には閉鎖され、前記処理液の排出時には開放されることとしてもよい。
【００１１】
このようにすることで、生体組織の処理時には、開閉機構の作動により、フィルタ部材の上面が閉鎖されている。これにより、処理時においては、生体組織を含む処理液がフィルタ部材に接触しないため、生体組織には、フィルタ部材による剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
そして、処理液の排出時には、開閉機構の作動により、フィルタ部材の上面が開放され、排出部を介して処理後の処理液を排出させる。これにより、排出部を覆うフィルタ部材によって処理後の生体組織が捕捉される一方、容易かつ迅速に排液を排出させることができる。
【００１２】
本発明は、処理容器内部に投入された生体組織を処理液により処理する組織処理工程と、該組織処理工程における処理後の処理液を回収する組織回収工程とを有する生体組織処理方法であって、前記組織処理工程は、処理後の前記生体組織を捕捉するとともに前記処理液を通過させるフィルタ部材が、該処理液に触れないようにして行われる生体組織処理方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、組織処理工程では、フィルタ部材が処理液に触れないため、生体組織にはフィルタ部材による剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
また、処理時に生成された小塊がフィルタ部材に付着することもないため、小塊がフィルタ部材の透孔を閉塞することによる目詰まりの発生を防ぐことができる。
そして、組織回収工程では、処理液を、フィルタ部材を介して排出部から排出させるため、フィルタ部材によって処理後の生体組織が捕捉される一方、容易かつ迅速に排液を排出させることができる。
【００１４】
上記方法においては、前記組織処理工程は、前記フィルタ部材を前記処理液の液面の上方に配置するよう前記処理容器を傾斜させ、前記組織回収工程は、前記フィルタ部材を前記処理液内に配置するよう前記処理容器を傾斜させて行われることとしてもよい。
組織処理工程では、処理容器の角度が変化させられて、フィルタ部材が処理液の液面の上方に配置される。これにより、生体組織を含む処理液がフィルタ部材に接触しないため、生体組織には、フィルタ部材による剪断応力が作用せず、簡易な操作で、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
そして、組織回収工程では、処理容器の角度が変化させられて、フィルタ部材を処理液内に配置される。これにより、フィルタ部材を介して排出部から処理液を排出させると、フィルタ部材によって処理後の生体組織が捕捉される一方、容易かつ迅速に処理液を回収することができる。
【００１５】
上記方法においては、前記組織処理工程は、前記フィルタ部材の上面を閉鎖することにより行われ、前記組織回収工程は、前記フィルタ部材の上面を開放して行われることとしてもよい。
組織処理工程では、フィルタ部材の上面を閉鎖されるため、生体組織を含む処理液がフィルタ部材に接触しない。これにより、生体組織には、フィルタ部材による剪断応力が作用せず、簡易な操作で、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。
そして、組織回収工程では、フィルタ部材の上面が開放され、フィルタ部材を介して排出部から処理液を排出させる。これにより、処理後の生体組織が捕捉される一方、容易かつ迅速に処理液を回収することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、処理工程中に処理液中の生体組織がフィルタ部材に接触することを防ぎ、細胞の健全性を維持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】
【００１７】
【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って、（ａ）処理容器を初期ポジションに配置した場合、（Ｂ）処理容器を反転ポジションに配置した場合を示す図である。
【図２】図１の変形例に係る細胞処理装置を示す全体構造図であって、（ａ）処理容器を初期ポジションに配置した場合、（Ｂ）処理容器を反転ポジションに配置した場合を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る細胞処理装置を示す全体構成図であって、（ａ）開閉機構の作動により、フィルタ部材の上面が開放されている場合、（Ｂ）フィルタ部材の上面が閉鎖されている場合を示す図、および（ｃ）フィルタ部材の開閉動作を説明する、処理容器を上方から見た場合の断面図である。
【図４】図１および図３の細胞処理装置により実行される細胞処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【図５】図１の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、チュメッセント排液工程を示すフローチャートである。
【図６】図１の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、組織洗浄工程を示すフローチャートである。
【図７】図１の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、組織消化工程を示すフローチャートである。
【図８】図１の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、細胞液分離工程を示すフローチャートである。
【図９】図３の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、チュメッセント排液工程を示すフローチャートである。
【図１０】図３の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、組織洗浄工程を示すフローチャートである。
【図１１】図３の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、組織消化工程を示すフローチャートである。
【図１２】図３の細胞処理装置により実行される細胞処理のうち、細胞液分離工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１の実施形態］
本発明の第１の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（ａ）に示されるように、生体組織Ａを含む処理液Ｂを収容する処理容器２を備えている。
【００１９】
処理容器２は、処理後の処理液Ｂを排出させる排出部５と、生体組織Ａを投入する生体組織供給部６と、処理液Ｂを供給する処理液供給部７と、排出部５を覆う位置に設けられ、処理後の生体組織Ａを捕捉するとともに処理液Ｂを通過させるメッシュ状部材（フィルタ部材）１０と、生体組織Ａを処理液Ｂにより処理する際に、メッシュ状部材１０が、処理液Ｂに触れないよう制御する制御手段（図示せず）とを備えている。そして、この制御手段は、処理容器２を軸線Ｃを中心として任意の角度に反転させる回転軸３（反転機構）を備えている。図中、符号４は、処理容器２内の生体組織Ａおよび処理液Ｂを所定温度に加温するヒータを示す。
【００２０】
メッシュ状部材１０は、多数の透孔１０ａを有している。これらの透孔１０ａは、生体組織Ａより小さく、かつ、生体組織Ａ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、生体組織Ａから単離された細胞および、処理液Ｂなどの液体成分は、メッシュ状部材１０を介して自由に移動することが出来るが、生体組織Ａ自体あるいは生体組織Ａから分離された透孔１０ａよりも大きな生体組織Ａの小塊については通過ができないようになっている。
【００２１】
排出部５には、チューブ８が接続され、チューブ８にはチューブ８を開閉する第１のバルブ１１と、排液を貯蔵する排液バッグ１２が設けられている。また、処理液供給部７には、チューブ９が接続され、チューブ９にはチューブ９を開閉する第２のバルブ１３と、処理液Ｂを貯蔵する処理液バッグ１４が設けられている。
【００２２】
処理容器２は、軸線Ｃを中心として傾斜させて処理容器２を反転させる回転軸３（反転機構）を備えている。これにより、処理容器２は、図１（Ｂ）に示すように、回転軸３の軸線Ｃを中心に３６０°回転させることができる。このようにすることで、メッシュ状部材１０を処理液Ｂの液面の上方に配置させることができる。また、処理容器２を軸線Ｃ周りに１８０°回転させることにより、メッシュ状部材１０が、処理液Ｂ内となるよう配置させることもできる。以下、メッシュ状部材１０が処理液Ｂの液面の上方となるよう配置された処理容器２の配置を初期ポジション、メッシュ状部材１０が、処理液Ｂ内となるよう配置された処理容器２の配置を反転ポジションと呼ぶ。
【００２３】
処理容器２は、回転軸３を回転させることにより任意の角度に傾斜させられるようになっている。図１（ａ）には、初期ポジションを、また、図１（Ｂ）には、回転軸３を初期ポジションから軸線Ｃまわりに１８０°回転させて、反転ポジションとした場合が示されている。
【００２４】
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を用いた生体組織Ａの処理工程の流れを図４〜８に示すフローチャートを用いて以下に説明する。図４は、本実施形態に係る細胞処理装置により実行される細胞処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【００２５】
〔チュメッセント排液工程〕
図５は、図４に示す細胞処理工程のうち、チュメッセント排液工程を示すフローチャートである。
まず、初期ポジションに配置された状態で（ステップＳ１）、生体組織供給部６から生体組織Ａを処理容器２内に供給する（ステップＳ２）。次に生体組織供給部６の蓋を閉鎖する（ステップＳ３）。供給された生体組織Ａには、生体組織Ａを患者から吸引する際に予め患者の体内に注入されたチュメッセント液が混合されている。よって、この混合物から生体組織Ａのみを抽出させるため、第１のバルブ１１および第２のバルブ１３を閉止した状態で制御手段からの指令により回転軸３を反転させ、処理容器２を反転ポジションとする（ステップＳ４）。
【００２６】
処理容器２が反転ポジションに配置されると、生体組織Ａはメッシュ状部材１０の上方に配置される。チュメッセント液等の液体成分は、透孔１０ａよりも小さいため、メッシュ状部材１０を介して自由に移動することができるが、生体組織Ａは透孔１０ａよりも大きいため、メッシュ状部材１０を通過できない。よって、メッシュ状部材１０の上方には、生体組織Ａが残存し、メッシュ状部材１０の下方には、チュメッセント液が流れ出ることとなる。
【００２７】
この状態のまましばらく静置させると（ステップＳ５）、生体組織Ａの間隙に混合されているチュメッセント液は、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを介して下方に流出する。その後、第１のバルブ１１を開放すると、チュメッセント液は、排出部５からチューブ８を通じて排液バック１２に排出される（ステップＳ６）。チュメッセント液が完全に排出されたことを確認した後に、制御手段からの指令により回転軸３を再度反転させ、処理容器２を初期ポジションに戻す（ステップＳ７）。
【００２８】
〔組織洗浄工程〕
次に、生体組織Ａに付着している異物や、生体組織Ａ内に含有されている血液を除去するために洗浄を行う。
図６は、図４に示す細胞処理工程のうち、組織洗浄工程を示すフローチャートである。
まず、処理容器２を初期ポジションとした状態で、第１のバルブ１１を閉止し、第２のバルブ１３を開放する。そして、処理液供給部７から処理液（以下、洗浄液とも言う。）Ｂを供給する（ステップＳ８）。処理液供給部７から供給された洗浄液Ｂは、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを介して、生体組織Ａが収容されているメッシュ状部材の下方の空間に供給される。
【００２９】
この後、回転軸３または図示しない撹拌手段を作動させ、処理容器２の内部に収容されている生体組織Ａと洗浄液Ｂとを所定時間撹拌させて、生体組織Ａを洗浄する（ステップＳ９）。その後、制御手段からの指令により回転軸３を反転させ、処理容器２を反転ポジションとした後（ステップＳ１０）、しばらく静置させる（ステップＳ１１）。
【００３０】
処理容器２は反転ポジションとされているので、洗浄液Ｂ中にメッシュ状部材１０が配置されることとなる。このとき、透孔１０ａよりも大きな生体組織Ａはメッシュ状部材１０を通過できないが、透孔１０ａよりも小さい血液や異物を含む洗浄液Ｂはメッシュ状部材１０を介して自由に移動することができる。よって、メッシュ状部材１０の上方には、生体組織Ａが残存し、メッシュ状部材１０の下方には、洗浄液Ｂが流れ出ることとなる。
この状態で第２のバルブ１３を閉止し、第１のバルブ１１を開放すると、小さい血液や異物を含む洗浄液Ｂは、排出部５およびチューブ８を通じて排液バック１２に排出される（ステップＳ１２）。
なお、洗浄液Ｂとしては、例えば、リンゲル液や生理食塩水を用いることができる。
【００３１】
このように、組織洗浄工程（ステップＳ８〜Ｓ１２）は、排出バッグ１２に排出される処理液が透明になるまで繰り返される。
処理液が透明になったことを確認したら、処理容器２は初期ポジションに戻される（ステップＳ１３）。
【００３２】
〔組織消化工程〕
次に、生体組織Ａを構成する細胞に単離する操作を行う。
図７は、図４に示す細胞処理工程のうち、組織消化工程を示すフローチャートである。
組織消化工程では、まず、処理容器２を初期ポジションとした状態で、第１のバルブ１１を閉止し、第２のバルブ１３を開放する。そして、処理液供給部７から処理液Ｂを供給する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。処理液供給部７から供給された洗浄液（以下、消化液ともいう。）Ｂは、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを介して生体組織Ａが収容されているメッシュ状部材の下方の空間に供給される（ステップＳ１５）。
ヒータ４の作動により、洗浄処理中の生体組織Ａおよび消化液Ｂが所定温度に加温されると、組織の消化処理が促進されるとともに、細胞の健全性が維持される。
【００３３】
この後、回転軸３または図示しない撹拌手段を作動させることにより、処理容器２の内部に収容されている生体組織Ａと消化液Ｂとを所定時間撹拌させて生体組織Ａを消化し、生体組織Ａを構成している細胞に単離する（ステップＳ１６）。
消化液Ｂとしては、例えばタンパク質分解酵素のような消化酵素を含む消化液を用いることができる。
【００３４】
〔細胞液分離工程〕
図８は、図４に示す細胞処理工程のうち、細胞液分離工程を示すフローチャートである。
まず、制御手段からの指令により回転軸３を反転させ、処理容器２を反転ポジションとした後（ステップＳ１７）、しばらく時間静置させる（ステップＳ１８）。このとき、処理液Ｂ中にメッシュ状部材１０が配置されている。細胞懸濁液中の細胞は、メッシュ状部材１０の透孔１０ａよりも小さいため、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを自由に移動することができるが、消化されずに残された生体組織Ａは、透孔１０ａよりも大きいためメッシュ状部材１０を通過することができない。よって、一定時間静置させると、消化されずに残された生体組織Ａは、メッシュ状部材１０の上方に残存し、メッシュ状部材１０の下方には、生体組織Ａから単離された細胞懸濁液を含む処理液Ｂが流れ出ることとなる。
【００３５】
この状態で、第２のバルブ１３を閉止し、第１のバルブ１１を開放することにより、細胞懸濁液を含む処理液Ｂは、排出部５およびチューブ８を通じて排液バック１２に排出される。分離された細胞懸濁液は、遠心容器などの別の容器に輸送される（ステップＳ１９）。
【００３６】
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、組織消化工程においては、回転軸３の作動により、処理容器２の角度が変化させられて、処理容器２は初期ポジションに配置されている。このとき、メッシュ状部材１０は、処理液Ｂの液面の上方に配置されているため、生体組織Ａや、単離された細胞を含む消化液がメッシュ状部材１０に接触しない。よって、生体組織Ａや細胞には、フィルタメッシュによる剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。また、生成した生体組織Ａの小塊がフィルタメッシュに付着することもないため、小塊がメッシュ状部材１０の透孔を閉塞することによる目詰まりの発生も防ぐことができる。
【００３７】
そして、処理液Ｂまたは細胞懸濁液の排出時には、反転機構の作動により、処理容器２の角度が変化させられて反転ポジションに配置されている。このとき、メッシュ状部材１０は、処理液Ｂ内に配置されているため、排出部５を介して処理液Ｂを排出させると、排出部５を覆うメッシュ状部材１０によって生体組織Ａが捕捉される一方、容易かつ迅速に処理液Ｂを排出させることができる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、回転軸３を処理容器２に対して水平に設置した構成を例に挙げて説明したが、これに代えて、例えば図２（ａ）に示すように、回転軸３を処理容器２に対して偏心させて設置してもよい。
また、本実施形態では、メッシュ状部材１０によって処理容器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、図２（ａ）および（Ｂ）に示すように、処理容器２の側面にメッシュ状部材１０を設置することによって内外を区画してもよい。つまり、生体組織Ａの処理時には処理液Ｂの液面の上方にメッシュ状部材１０を配置させ、処理液Ｂの排出時には、処理液Ｂ内にメッシュ状部材１０を配置できるものであれば、どのような形態であってもよい。
【００３９】
また、本実施形態においては、フィルタ部材としてメッシュ状部材１０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、回転軸３は、撹拌手段として兼用することができ、回転軸３を作動させることにより、処理容器２内に収容された生体組織Ａや処理液Ｂを攪拌させることもできる。
【００４０】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の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。本実施形態は、第１の実施形態に対して、反転機構のかわりに開閉機構が設けられている点が異なり、その他の点については同様なので、相違点についてのみ説明し、その他については説明を省略する。
図３は、第１の実施形態の図１に対応する図である。図３（ａ）および（Ｂ）に示されているように、第２の実施形態では、メッシュ状部材１０が処理容器２の底部に設けられている。また、排出部５と処理液供給部７が、メッシュ状部材（フィルタ部材）１０に直接取り付けられている。
【００４１】
処理容器２には、生体組織Ａを処理液Ｂにより処理する際に、メッシュ状部材１０が、処理液Ｂに触れないよう制御する制御手段（図示せず）が、設けられている。この制御手段は、処理容器２の底部におけるメッシュ状部材の上面に、処理容器２の排出部５を開閉させるシャッタ（開閉機構）１５を備えている。本実施形態では、この制御手段からの指令により、シャッタ１５が開閉動作されるようになっている。
【００４２】
制御手段からの指令によりシャッタ１５を閉鎖すると、処理容器２内部の生体組織Ａの処理を行うことができるとともに、このシャッタ１５を開放すると、メッシュ状部材１０を介して排出部５から処理液を排出させることができるようになっている。
シャッタ１５は、例えば、図３（ｃ）に示すように、マグネット１６を用いて装置側から開閉操作される。
【００４３】
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’を用いた生体組織Ａの処理工程の流れを図４および、図９〜１２に示すフローチャートを用いて以下に説明する。図４は、本実施形態に係る細胞処理装置により実行される細胞処理の全体の流れを示すフローチャートである
【００４４】
〔チュメッセント排液工程〕
図９は、図４に示す細胞処理工程のうち、チュメッセント排液工程を示すフローチャートである。
供給された生体組織Ａには、該生体組織Ａを患者から吸引するために予め患者の体内に注入されたチュメッセント液が混合されている。よって、この混合物から生体組織Ａのみを抽出する操作を行う。
【００４５】
まず、制御手段からの指令によりマグネット１６を操作してシャッタ１５を閉鎖し（ステップＳ１０１）、生体組織供給部６から、生体組織Ａを処理容器２内に供給する（ステップＳ１０２）。次に生体組織供給部６の蓋を閉鎖する（ステップＳ１０３）。しばらく静置させると（ステップＳ１０４）、生体組織Ａの間隙に混合されているチュメッセント液と、生体組織Ａとが分離する。
【００４６】
メッシュ状部材１０は、生体組織Ａより小さい口径を有する透孔１０ａを有しているため、チュメッセント液などの液体成分は、メッシュ状部材１０を介して自由に移動することが出来るが、生体組織Ａはメッシュ状部材１０を通過することができない。
よって、一定期間の静置後にシャッタ１５を開放すると、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを介して、チュメッセント液のみが排出部５から排出される（ステップＳ１０５）。チュメッセント液が完全に排出されたことを確認した後、制御手段からの指令によりマグネット１６を操作してシャッタ１５を閉鎖する。
【００４７】
〔組織洗浄工程〕
図１０は、図４に示す細胞処理工程のうち、組織洗浄工程を示すフローチャートである。
制御手段からの指令によりマグネット１６を操作してシャッタ１５を閉鎖した状態で、処理液供給部７から処理液（以下、洗浄液とも言う。）Ｂを生体組織Ａが収容されている処理容器２内に供給する（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。メッシュ状部材の下方の空間に供給される。
【００４８】
そして、図示しない撹拌機構を用いて、生体組織Ａと洗浄液Ｂとを所定時間撹拌させ、生体組織Ａを洗浄した後（ステップＳ１０８）、シャッタ１５を開放する（ステップＳ１０９）。この状態でしばらく静置させると（ステップＳ１１０）、生体組織Ａは、透孔１０ａよりも大きいため、メッシュ状部材１０を通過できないが、透孔１０ａよりも小さい血液や異物を含む洗浄液Ｂは、メッシュ状部材１０を介して排出部５より排出される（ステップＳ１１１）。排出された洗浄液Ｂが透明になるまで組織洗浄工程（ステップＳ１０６〜Ｓ１１１）が繰り返される。
【００４９】
〔組織消化工程〕
図１１は、図４に示す細胞処理工程のうち、組織消化工程を示すフローチャートである。
まず、制御手段からの指令によりマグネット１６を操作してシャッタ１５を閉鎖し（ステップＳ１１２，ステップＳ１１３）、処理液供給部７から処理液（以下、消化液ともいう。）Ｂを供給する（ステップＳ１１４）。そして、ヒータ４の作動により、洗浄処理中の生体組織Ａおよび消化液Ｂが所定温度に加温されると、組織の消化処理が促進されるとともに、細胞の健全性が維持される。
【００５０】
そして、図示しない撹拌手段を作動させることにより、処理容器２の内部に収容されている生体組織Ａと消化液Ｂとを所定時間撹拌させて生体組織Ａを消化し、生体組織Ａを構成している細胞に単離する（ステップＳ１１５）。
【００５１】
〔細胞液分離工程〕
図１２は、図４に示す細胞処理工程のうち、細胞液分離工程を示すフローチャートである。
制御手段からの指令によりマグネット１６を操作してシャッタ１５を開放する（ステップＳ１１６）。細胞懸濁液は、メッシュ状部材１０の透孔１０ａよりも小さいため、メッシュ状部材１０の透孔１０ａを自由に移動することができるが、透孔１０ａよりも大きな生体組織Ａは、メッシュ状部材１０を通過できない。よって、この状態でしばらく時間静置させると（ステップＳ１１７）、消化されずに残された生体組織Ａは、メッシュ状部材１０の上方に残存するが、細胞懸濁液は、メッシュ状部材１０を介して流れ出る。このように分離された細胞懸濁液は、排出部５を経て遠心容器などの別の容器に輸送される（ステップＳ１１８）。
【００５２】
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、組織消化工程においては、メッシュ状部材１０の上面に配置されたシャッタ１５が閉鎖されているため、生体組織Ａや消化液はメッシュ状部材１０に接触しない。よって、生体組織には、フィルタメッシュによる剪断応力が作用せず、細胞の破壊や生存率の低下を防ぐことができる。また、生成した生体組織Ａの小塊がフィルタメッシュに付着することもないため、小塊がメッシュ状部材１０の透孔を閉塞することによる目詰まりの発生も防ぐことができる。
【００５３】
そして、処理液Ｂの排出時には、メッシュ状部材１０の上面に配置されたシャッタ１５が開放され、排出部５を介して処理後の処理液Ｂが排出される。これにより、排出部５を覆うメッシュ状部材１０によって処理後の生体組織Ａが捕捉される一方、容易かつ迅速に処理液Ｂを排出させることができる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、開閉機構としてメッシュ状部材１０の上面を覆う位置に配置されるシャッタ１５を用いることとしたが、これに代えて、例えば上下方向に移動する水栓やバルブのような部材や、扉状の部材等を用いることとしてもよい。
また、本実施形態では、メッシュ状部材１０を処理容器２の底部に設けることとしたが、これに代えて、処理容器２の側面にメッシュ状部材１０を設置することとしてもよく、生体組織Ａの処理時には処理液Ｂの液面の上方にメッシュ状部材１０の上面が閉鎖され、処理液Ｂの排出時には、メッシュ状部材１０の上面が開放されるものでものであれば、どのような形態であってもかまわない。
【００５５】
また、本実施形態においては、シャッタ１５の開閉には、マグネット１６を用いることとしたが、これに代えて、例えば、電磁的制御や棒状に形成された部材等の操作によって、同様の目的を達成することとしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ 生体組織
Ｂ 洗浄液、消化液（処理液）
１、１’ 生体組織処理装置
２ 処理容器
３ 回転軸（反転機構）
５ 排出部
６ 生体組織供給部
７ 処理液供給部
１０ メッシュ状部材（フィルタ部材）
１５ シャッタ（開閉機構）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織を含む処理液を収容する処理容器を備え、
該処理容器には、
処理後の処理液を排出させる排出部と、
前記処理容器内の前記排出部を覆う位置に設けられ、処理後の前記生体組織を捕捉するとともに前記処理液を通過させるフィルタ部材と、
前記生体組織を前記処理液により処理する際に、前記フィルタ部材が、前記処理液に触れないよう制御する制御手段とを備える生体組織処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、該処理容器の角度を変更させる反転機構を備え、
該反転機構は、前記生体組織を前記処理液により処理する際には、前記フィルタ部材を前記処理液の液面の上方に配置させ、前記処理液の排出時には、前記フィルタ部材を前記処理液内に配置させるよう該処理容器の角度を変化させる請求項１に記載の生体組織処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記フィルタ部材の上面を覆う位置に配置され、該処理容器の前記排出部を開閉させる開閉機構を備え、
前記開閉機構は、前記生体組織の処理時には閉鎖され、前記処理液の排出時には開放される請求項１に記載の生体組織処理装置。
【請求項４】
処理容器内部に投入された生体組織を処理液により処理する組織処理工程と、
該組織処理工程における処理後の処理液を回収する組織回収工程とを有する生体組織処理方法であって、
前記組織処理工程は、処理後の前記生体組織を捕捉するとともに前記処理液を通過させるフィルタ部材が、該処理液に触れないようにして行われる生体組織処理方法。
【請求項５】
前記組織処理工程は、前記フィルタ部材を前記処理液の液面の上方に配置するよう前記処理容器を傾斜させ、
前記組織回収工程は、前記フィルタ部材を前記処理液内に配置するよう前記処理容器を傾斜させて行われる請求項４に記載の生体組織処理方法。
【請求項６】
前記組織処理工程は、前記フィルタ部材の上面を閉鎖することにより行われ、
前記組織回収工程は、前記フィルタ部材の上面を開放して行われる請求項４に記載の生体組織処理方法。
【請求項１】
生体組織を含む処理液を収容する処理容器を備え、
該処理容器には、
処理後の処理液を排出させる排出部と、
前記処理容器内の前記排出部を覆う位置に設けられ、処理後の前記生体組織を捕捉するとともに前記処理液を通過させるフィルタ部材と、
前記生体組織を前記処理液により処理する際に、前記フィルタ部材が、前記処理液に触れないよう制御する制御手段とを備える生体組織処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、該処理容器の角度を変更させる反転機構を備え、
該反転機構は、前記生体組織を前記処理液により処理する際には、前記フィルタ部材を前記処理液の液面の上方に配置させ、前記処理液の排出時には、前記フィルタ部材を前記処理液内に配置させるよう該処理容器の角度を変化させる請求項１に記載の生体組織処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記フィルタ部材の上面を覆う位置に配置され、該処理容器の前記排出部を開閉させる開閉機構を備え、
前記開閉機構は、前記生体組織の処理時には閉鎖され、前記処理液の排出時には開放される請求項１に記載の生体組織処理装置。
【請求項４】
処理容器内部に投入された生体組織を処理液により処理する組織処理工程と、
該組織処理工程における処理後の処理液を回収する組織回収工程とを有する生体組織処理方法であって、
前記組織処理工程は、処理後の前記生体組織を捕捉するとともに前記処理液を通過させるフィルタ部材が、該処理液に触れないようにして行われる生体組織処理方法。
【請求項５】
前記組織処理工程は、前記フィルタ部材を前記処理液の液面の上方に配置するよう前記処理容器を傾斜させ、
前記組織回収工程は、前記フィルタ部材を前記処理液内に配置するよう前記処理容器を傾斜させて行われる請求項４に記載の生体組織処理方法。
【請求項６】
前記組織処理工程は、前記フィルタ部材の上面を閉鎖することにより行われ、
前記組織回収工程は、前記フィルタ部材の上面を開放して行われる請求項４に記載の生体組織処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２３１７２３（Ｐ２０１２−２３１７２３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０１９６６（Ｐ２０１１−１０１９６６）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【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１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【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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