説明

生体組織処理装置

【課題】洗浄が十分に行われていない細胞群が最終生成物として生成されてしまうことを防止する。
【解決手段】生体組織を消化酵素液により分解して得られた細胞懸濁液Cを収容する有底筒状の遠心分離容器5と、該遠心分離容器5をその底面が半径方向外方に向かうように回転させる回転駆動部3と、遠心分離容器5内に分離された細胞に洗浄液を供給して懸濁させる懸濁手段6と、遠心分離容器5内に収容された細胞懸濁液Cの濁度を測定する濁度測定部7と、該濁度測定部7により測定された細胞懸濁液Cの濁度に応じて回転駆動部3および懸濁手段6を制御する制御部8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、生体組織処理装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、脂肪組織等の生体組織から生体組織由来細胞を採取するために、生体組織から消化酵素によって分離した生体組織由来細胞が含まれる細胞懸濁液を遠心分離機にかけることにより、比重の大きな細胞を遠心分離容器の底面に堆積させて液体成分から濃縮分離する方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
濃縮分離された生体組織由来細胞は、洗浄液を加えて再懸濁する行程と、遠心分離により分離された上清を除去する行程とを繰り返すことにより洗浄され、清浄な状態の生体組織由来細胞を取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2005/1012480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、細胞懸濁液を遠心分離機により遠心分離する場合、細胞群が遠心分離容器の底面にペレット状に固まってしまうことがあり、洗浄液の供給によって細胞群が十分に解れない場合には、細胞の十分な洗浄が行われないという不都合がある。すなわち、細胞懸濁液に含まれている消化酵素がペレット内に取り込まれてしまっている可能性があり、十分な洗浄が行われないと、生体に移植される最終生成物としての細胞群に消化酵素液が含まれてしまう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、洗浄が十分に行われていない細胞群が最終生成物として生成されてしまうことを防止できる生体組織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、生体組織を消化酵素液により分解して得られた細胞懸濁液を収容する有底筒状の遠心分離容器と、該遠心分離容器をその底面が半径方向外方に向かうように回転させる回転駆動部と、前記遠心分離容器内に分離された細胞に洗浄液を供給して懸濁させる懸濁手段と、前記遠心分離容器内に収容された細胞懸濁液の濁度を測定する濁度測定部と、該濁度測定部により測定された細胞懸濁液の濁度に応じて前記回転駆動部および前記懸濁手段を制御する制御部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、回転駆動部の作動により細胞懸濁液を収容した遠心分離容器を回転させることにより、細胞懸濁液内の成分を比重によって遠心分離容器の軸線方向に遠心分離することができる。すなわち、比重の大きな細胞は遠心分離容器の底部近傍に堆積させ、比重の小さな上清から分離することができる。この後に、懸濁手段により遠心分離容器内に洗浄液を供給して、堆積されていた細胞を懸濁させ、濁度測定部の作動により細胞懸濁液の濁度を測定する。再懸濁が十分に行われた場合には、細胞懸濁液の濁度は高くなり、再懸濁が不十分な場合には濁度は低くなるので、測定結果に基づいて回転駆動部および懸濁手段を制御することにより、細胞に付着していた消化酵素液を十分に洗浄することが可能となる。
【0008】
上記発明においては、前記遠心分離容器が透明な材料からなり、前記濁度測定部が、前記遠心分離容器を挟んで配置される発光部および受光部と、該受光部により受光された前記発光部からの光の強度に基づいて細胞懸濁液の濁度を算出する算出部とを備えていてもよい。
このようにすることで、発光部から発光された光を透明な材料からなる遠心分離容器に入射させ、透過した光を受光部により受光させることにより、受光された光の強度から算出部により細胞懸濁液の濁度を、非接触で簡易に算出することができる。
【0009】
また、上記発明においては、前記回転駆動部が、回転運動させられるアームと、該アームの先端に揺動可能に取り付けられ、前記遠心分離容器を収容する保持部とを備え、該保持部に、前記発光部からの光を透過させる窓部が設けられていてもよい。
このようにすることで、細胞懸濁液を収容した遠心分離容器を保持部に収容させ、アームを回転運動させると、遠心力によって保持部がアームの先端において揺動させられて、遠心分離容器がその底面を半径方向外方に向けるように回転させられる。これにより、細胞懸濁液から細胞が分離される。発光部から発せられた光は保持部の一側に設けられた窓部を透過して遠心分離容器内に入射され、反対側に設けられた窓部を透過して受光部により受光される。これにより、遠心分離容器を保持部に保持させた状態のままで細胞懸濁液の濁度を測定することができる。
【0010】
また、上記発明においては、前記発光部および前記受光部が、前記遠心分離容器の軸方向の複数箇所において遠心分離容器内に光を通過させるように設けられていてもよい。
このようにすることで、遠心分離用の軸方向の異なる位置において測定される濁度によって、遠心分離容器内において懸濁された細胞の分散の度合いをより正確に求めることができる。分散の度合いが低いときは、懸濁が十分に行われておらず、分散の度合いが高いときは、細胞が十分に洗浄されたと判定することが可能となる。
【0011】
また、上記発明においては、前記制御部は、前記遠心分離容器内において懸濁された状態で、前記濁度測定部により測定された細胞懸濁液の濁度が低い場合に、前記懸濁手段による細胞懸濁液の懸濁動作と、前記回転駆動部による前記遠心分離容器の回転動作とを行わせてもよい。
このようにすることで、濁度が低い場合には細胞群がペレット状に固まった状態であると判断でき、懸濁動作と回転動作とを行うことにより、ペレット状に固まった細胞群を解して十分に洗浄することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、洗浄が十分に行われていない細胞群が最終生成物として生成されてしまうことを防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態に係る生体組織処理装置を示す全体構成図である。
【図2】図1の生体組織処理装置のバケットと発光部および受光部との位置関係を示す斜視図である。
【図3】図1の生体組織処理装置を用いた処理方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の一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に示されるように、鉛直軸線A回りに回転可能に設けられたアーム2と、該アーム2を回転駆動するモータ3と、アーム2の先端に水平軸線B回りに揺動可能に支持されたバケット(保持部)4と、該バケット4に収容される遠心分離容器5と、遠心分離容器5内に分離された細胞を懸濁させる懸濁手段6と、遠心分離容器5内の細胞懸濁液Cの濁度を測定する濁度測定部7と、該濁度測定部7により測定された濁度に基づいて、懸濁手段6およびモータ3を制御する制御部8とを備えている。
【0015】
遠心分離容器5は、先端に向かって先細になる底面を有する有底円筒状の透明容器である。バケット4には、図2に示されるように、遠心分離容器5を挟んで周方向の正反対の位置に、半径方向に貫通するスリット9がそれぞれ設けられている。スリット9は、遠心分離容器5の軸方向に直線状に延びている。
【0016】
懸濁手段6は、遠心分離容器5内に一端が配置され、遠心分離容器5の底面に向けて洗浄液を供給する供給配管10a,10bと、遠心分離容器5内に細胞から遠心分離された上清を吸引排出する吸引配管11a,11bと、各配管10a,10b,11a,11bを介した供給および排出を行うポンプ12a,12bと、ポンプ12側の固定配管10b,11bと、アーム2側の可動配管10a,11aとを流体的に接続するロータリジョイント13とを備えている。
【0017】
濁度測定部7は、アーム2が所定の位置に停止したときに、バケット4のスリット9間を結ぶ直線の延長線上に配置され、遠心分離容器5を挟んで対向配置される発光部14および受光部15と、受光部15により検出された光の強度に基づいて細胞懸濁液Cの濁度を算出する算出部16とを備えている。
発光部14および受光部15は、スリット9に沿う方向の複数箇所において、細胞懸濁液Cを透過させられる光を受光できるように、スリット9の長手方向に間隔をあけて複数組、例えば、2組配置されている。
【0018】
制御部8は、モータ3を制御してアーム2を回転させ、遠心分離容器5内に収容された細胞懸濁液Cの遠心分離動作を行わせるとともに、懸濁手段6を制御して、吸引配管11a,11bを介して遠心分離容器5内において細胞から遠心分離された上清を排出させ、供給配管10a,10bを介して洗浄液を供給する懸濁動作を行わせるようになっている。懸濁動作は、十分な懸濁が行われる場合には、予め設定された繰り返し回数だけ繰り返されるようになっている。
【0019】
また、制御部8は、懸濁動作後に、濁度測定部7により測定された細胞懸濁液Cの濁度に基づいてモータ3および懸濁手段6を制御するようになっている。
さらに具体的には、制御部8は、濁度測定部7の各受光部15により受光された光の強度に基づいて算出された細胞懸濁液Cの濁度が、所定の閾値以下である場合には、懸濁動作による懸濁が十分に行われていないと判定し、繰り返し回数を増加させるようになっている。
【0020】
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を用いて、生体組織を消化酵素により分解して得られた細胞懸濁液Cから細胞を分離するには、図3に示されるように、まず、カウンタNをゼロに設定し(ステップS0)、遠心分離容器5内に細胞懸濁液Cを収容し、モータ3を作動させてアーム2を回転させることにより遠心分離動作を行わせる(ステップS1)。
【0021】
予め設定された回転数で予め設定された時間にわたってアーム2を回転させることにより、遠心分離容器5内の細胞懸濁液Cが、各成分の比重の大きい順に遠心分離容器5の底面側から堆積していき、比重の大きな細胞群と、それ以外の上清とに分離される。
この状態で、制御部8は、モータ3を停止してポンプ12aを作動させ、吸引配管11a,11bを介して遠心分離容器5内の上清を吸引排出する(ステップS2)。
【0022】
次いで、制御部8は、ポンプ12bを作動させて供給配管10a,10bを介して遠心分離容器5内に洗浄液を供給する(ステップS3)。洗浄液は、遠心分離容器5の底面に対向して配置されている供給配管10aの吐出口から底面に堆積している細胞群に向けて吐出され、ペレット状に固まっている細胞群を解して再懸濁させることにより、細胞に付着している消化酵素液を洗浄することができる。
【0023】
本実施形態においては、制御部8は、この懸濁動作の後に、遠心分離容器5内の細胞懸濁液Cの濁度測定を行わせる(ステップS4,S5)。ステップS4においては、制御部8はモータ3を制御して、バケット4のスリット9を結ぶ直線と発光部14および受光部15間の光軸とが略一致する位置にアーム2を停止させ、上方の発光部14からの光を一方のスリット9を介して遠心分離容器5内に入射させ、遠心分離容器5を透過して他方のスリット9を介して射出された光を上方の受光部15により受光させる。
濁度測定部7の算出部16においては、上方の受光部15により受光された光の強度に基づいて細胞懸濁液Cの濁度を算出する。
【0024】
また、ステップS5においては、制御部8は下方の発光部14からの光を一方のスリット9を介して遠心分離容器5内に入射させ、遠心分離容器5を透過して他方のスリット9を介して射出された光を下方の受光部15により受光させる。
濁度測定部7の算出部16においては、下方の受光部15により受光された光の強度に基づいて細胞懸濁液Cの濁度を算出する。
【0025】
そして、2つの受光部15により受光された光からそれぞれ濁度が算出されると、制御部8は、それらの濁度がそれぞれ所定の閾値を超えているか否かを判定する(ステップS6)。
制御部8は、2つの受光部15により受光された光から算出された濁度が、それぞれ所定の閾値を超えている場合には、カウンタNをインクリメントして(ステップS7)、予め設定されている繰り返し回数N分だけステップS1からの工程を繰り返す(ステップS8)。
【0026】
一方、2つの受光部15により受光された光から算出された濁度のいずれかが所定の閾値以下である場合には、制御部8はカウンタNをインクリメントすることなく、ステップS1からの工程を繰り返す(ステップS8)。
【0027】
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、遠心分離容器5内の細胞懸濁液Cの濁度を測定し、濁度が低い場合には懸濁動作および遠心分離動作の繰り返し回数を増加させるので、遠心分離容器5の底面にペレット状に固まってしまった細胞群が、十分に解れないまま、最終生成物とされてしまう不都合の発生を防止することができる。
すなわち、懸濁動作を行った後においても濁度が低い場合には、ペレット状の細胞群が十分に解れていないと考えられるので、繰り返し回数を増やして懸濁動作と遠心分離動作とを繰り返すことによって、細胞群をより解れ易くして、十分に洗浄することができる。
【0028】
また、本実施形態においては、遠心分離容器5の軸方向に間隔をあけて2組の発光部14と受光部15とを配置したので、一方の受光部15により受光される光の強度は閾値より高いが、他方の受光部15により受光される光の強度が低い場合にも、懸濁が不十分であると判定することができる。特に、ペレット状の細胞群が十分に解れない場合には、下側の受光部15により受光される光の強度は閾値より高いが、懸濁動作によっても細胞が十分に舞い上がらないために、上側の受光部15により受光される光の強度は閾値より低い場合がある。このような場合においても繰り返し回数を増やして細胞群を十分に洗浄することができる。
【0029】
なお、本実施形態においては、遠心分離容器5の軸方向に間隔をあけて2組の発光部14と受光部15とを設けたが、これに代えて、1組または3組以上の発光部14と受光部15とを設けることにしてもよい。また、1つの発光部14と複数の受光部15とを組み合わせてもよい。さらに、1組の発光部14と受光部15とを遠心分離容器5の軸方向に移動させながら各部において濁度を測定することにしてもよい。
【0030】
また、本実施形態においては、一方の遠心分離容器5内に収容されている細胞懸濁液Cの濁度によって、懸濁動作および遠心分離動作の繰り返し回数を増加させるか否かを判定することとしたが、これに代えて、全ての遠心分離容器5内の細胞懸濁液Cの濁度によって判定してもよい。
【0031】
この場合には、発光部14および受光部15を1カ所に固定しておき、それらの光軸上に遠心分離容器5を順次停止させて濁度の測定を行ってもよいし、発光部14および受光部15を複数カ所に固定しておき、複数の遠心分離容器5内の細胞懸濁液Cの濁度を複数箇所において同時に測定することにしてもよい。
【0032】
また、本実施形態においては、バケット4の側面に光を透過させるスリット9を設けたが、この形状は限定されるものではなく、任意の形状でよい。また、スリット9に代えて、透明な材料からなる窓部を採用してもよい。
【符号の説明】
【0033】
C 細胞懸濁液
1 生体組織処理装置
2 アーム
3 モータ(回転駆動部)
4 バケット(保持部)
5 遠心分離容器
6 懸濁手段
7 濁度測定部
8 制御部
9 スリット(窓部)
14 発光部
15 受光部
16 算出部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体組織を消化酵素液により分解して得られた細胞懸濁液を収容する有底筒状の遠心分離容器と、
該遠心分離容器をその底面が半径方向外方に向かうように回転させる回転駆動部と、
前記遠心分離容器内に分離された細胞に洗浄液を供給して懸濁させる懸濁手段と、
前記遠心分離容器内に収容された細胞懸濁液の濁度を測定する濁度測定部と、
該濁度測定部により測定された細胞懸濁液の濁度に応じて前記回転駆動部および前記懸濁手段を制御する制御部とを備える生体組織処理装置。
【請求項2】
前記遠心分離容器が透明な材料からなり、
前記濁度測定部が、前記遠心分離容器を挟んで配置される発光部および受光部と、該受光部により受光された前記発光部からの光の強度に基づいて細胞懸濁液の濁度を算出する算出部とを備える請求項1に記載の生体組織処理装置。
【請求項3】
前記回転駆動部が、回転運動させられるアームと、該アームの先端に揺動可能に取り付けられ、前記遠心分離容器を収容する保持部とを備え、
該保持部に、前記発光部からの光を透過させる窓部が設けられている請求項2に記載の生体組織処理装置。
【請求項4】
前記発光部および前記受光部が、前記遠心分離容器の軸方向の複数箇所において遠心分離容器内に光を通過させるように設けられている請求項2または請求項3に記載の生体組織処理装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記遠心分離容器内において懸濁された状態で、前記濁度測定部により測定された細胞懸濁液の濁度が低い場合に、前記懸濁手段による細胞懸濁液の懸濁動作と、前記回転駆動部による前記遠心分離容器の回転動作とを行わせる請求項1に記載の生体組織処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−44941(P2012−44941A)
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−191231(P2010−191231)
【出願日】平成22年8月27日(2010.8.27)
【出願人】(000000376)オリンパス株式会社 (11,466)
【Fターム(参考)】