細胞処理装置および細胞処理方法
【課題】移動時における細胞の損傷を防止して、細胞の生存率および回収率を向上することができる細胞処理装置を提供する。
【解決手段】細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液を収容する処理容器１２と、アルカリ性溶液Ｅを収容するアルカリ性溶液容器２０と、アルカリ性溶液Ｅ中に混合液を滴下して混合液をゲル化する液滴下部１６と、アルカリ性溶液容器２０に接続されたチューブ２５と、チューブ２５に設けられ、アルカリ性溶液容器２０中のゲル状の混合液を搬送するチュービングポンプＰ２とを備える細胞処理装置１を採用する。
【解決手段】細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液を収容する処理容器１２と、アルカリ性溶液Ｅを収容するアルカリ性溶液容器２０と、アルカリ性溶液Ｅ中に混合液を滴下して混合液をゲル化する液滴下部１６と、アルカリ性溶液容器２０に接続されたチューブ２５と、チューブ２５に設けられ、アルカリ性溶液容器２０中のゲル状の混合液を搬送するチュービングポンプＰ２とを備える細胞処理装置１を採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞処理装置および細胞処理方法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を消化酵素液とともに攪拌することにより消化し、得られた細胞懸濁液を遠心分離機によって濃縮することにより、脂肪由来細胞を回収する細胞処理装置が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１２４８０号
【特許文献２】特開２００８−２２０３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の特許文献１および２に開示されている細胞処理装置では、チューブとチュービングポンプを使用して、細胞の入った液体を容器間で移動させる。この場合、細胞には液体が移動するたびにせん断応力が加えられることとなるため、細胞の損傷が起こる。その結果、細胞の生存率の低下や、回収量の減少を招く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、移動時における細胞の損傷を防止して、細胞の生存率および回収率を向上することができる細胞処理装置および細胞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。
本発明の第１の態様は、細胞懸濁液とアルギン酸との混合液を収容する細胞懸濁液容器と、アルカリ性溶液を収容するアルカリ性溶液容器と、前記アルカリ性溶液中に前記混合液を滴下して前記混合液をゲル化する液滴下手段と、前記アルカリ性溶液容器に接続された管路と、該管路に設けられ、前記アルカリ性溶液容器中のゲル状の前記混合液を搬送する搬送手段とを備える細胞処理装置である。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、液滴下手段により、細胞懸濁液容器内の細胞懸濁液とアルギン酸との混合液が、アルカリ性溶液容器内のアルカリ性溶液中に滴下され、該混合液がゲル化される。このようにゲル化された混合液は、搬送手段によりアルカリ性溶液容器から管路を通って搬送される。
【０００８】
このようにすることで、細胞懸濁液中の細胞をアルギン酸で包み込むようにゲル化して、搬送手段により管路内を移動させることができる。これにより、細胞懸濁液中の細胞を、搬送手段からのせん断力や管路内壁からの摩擦力等を与えることなく搬送することができる。これにより、搬送時における細胞へのダメージを低減することができ、細胞の生存率および回収率を向上することができる。
【０００９】
上記の第１の態様において、前記搬送手段により搬送されたゲル状の前記混合液を溶解させる酸性溶液を供給する酸性溶液供給手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、搬送手段により管路中を搬送された後に、酸性溶液供給手段により酸性溶液を供給することによって、ゲル状の混合液を溶解させることができ、ゲル内に封入されていた細胞を放出することができる。
【００１０】
上記の第１の態様において、前記管路の他端側に接続され、前記酸性溶液供給手段により酸性溶液が供給された前記混合液中の細胞懸濁液を濃縮する濃縮部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、酸性溶液により溶解された混合液中の細胞懸濁液を、濃縮部により濃縮することができ、濃縮された細胞懸濁液の中から細胞を効率的に回収することができる。
【００１１】
上記の第１の態様において、前記濃縮部により濃縮された細胞懸濁液に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、細胞懸濁液に対して洗浄液供給手段による洗浄液の供給と濃縮部による濃縮を行うことによって、細胞懸濁液中の消化酵素等の不純物を除去することができ、細胞の収率を向上することができる。
【００１２】
上記の第１の態様において、前記アルカリ性溶液容器からアルカリ性溶液を排出する排液手段と、前記アルカリ性溶液容器内に輸液を供給する輸液供給手段とを備えることとしてもよい。
このようにすることで、排液手段によりアルカリ性溶液容器からアルカリ性溶液を排出した後、輸液供給手段により輸液を供給することによって、管路内を輸液とゲル状の混合液とで搬送することができる。これにより、ゲル状の混合液を溶解させるために供給する酸性溶液が、アルカリ性溶液の中和のために使用されてしまうことを防止することができ、供給する酸性溶液の量を減らすことができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、生体組織を消化して細胞懸濁液を生成する消化工程と、該消化工程により生成された細胞懸濁液とアルギン酸との混合液をアルカリ性溶液中に滴下して前記混合液をゲル化する液滴下工程と、該液滴下工程によりゲル化された前記混合液を管路中で搬送する搬送工程とを含む細胞処理方法である。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、消化工程により生成された細胞懸濁液とアルギン酸との混合液が、液滴下工程において、アルカリ性溶液中に滴下されてゲル化される。このようにゲル化された混合液は、搬送工程において管路中を搬送される。
【００１５】
このようにすることで、細胞懸濁液中の細胞をアルギン酸で包み込むようにゲル化して、管路内を移動させることができる。これにより、細胞懸濁液中の細胞を、搬送工程における、例えばポンプからのせん断力や管路内壁からの摩擦力等を与えることなく搬送することができ、搬送工程における細胞へのダメージを低減することができる。
【００１６】
上記の第２の態様において、前記搬送工程により搬送されたゲル状の前記混合液を溶解させる酸性溶液を供給する酸性溶液供給工程を含むこととしてもよい。
このようにすることで、搬送工程により管路中を搬送された後に、酸性溶液供給工程において酸性溶液を供給することによって、ゲル状の混合液を溶解させることができ、ゲル内に封入されていた細胞を放出することができる。
【００１７】
上記の第２の態様において、前記酸性溶液供給工程において溶解された前記混合液中の細胞懸濁液を遠心分離して濃縮する濃縮工程を含むこととしてもよい。
このようにすることで、酸性溶液供給工程において溶解された混合液の中の細胞懸濁液を遠心分離して濃縮することができ、濃縮した細胞懸濁液の中から細胞を効率的に回収することができる。
【００１８】
上記の第２の態様において、前記濃縮工程において濃縮された細胞懸濁液に洗浄液を供給する洗浄工程を含むこととしてもよい。
このようにすることで、細胞懸濁液に対して洗浄液の供給と濃縮を行うことによって、細細胞懸濁液中の消化酵素等の不純物を除去することができ、細胞の収率を向上することができる。
【００１９】
上記の第２の態様において、前記液滴下工程により前記混合液をゲル化した後にアルカリ性溶液を排出する排液工程と、該排液工程によりアルカリ性溶液が排出された後に輸液を供給する輸液供給工程とを含むこととしてもよい。
このようにすることで、排液工程によりアルカリ性溶液を排出するとともに、輸液供給工程により輸液を供給することによって、管路内を輸液とゲル状の混合液とで搬送することができる。これにより、ゲル状の混合液を溶解させるために供給する酸性溶液が、アルカリ性溶液の中和のために使用されてしまうことを防止することができ、供給する酸性溶液の量を減らすことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、移動時における細胞の損傷を防止して、細胞の生存率や回収率を向上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】
【００２１】
【図１】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２】図１の細胞処理装置によりゲル化された混合液のイメージ図である。
【図３】図１の変形例に係る液滴下部の部分拡大図である。
【図４】図１の変形例に係る液滴下部の部分拡大図である。
【図５】図１のアルカリ性溶液容器の部分拡大図である。
【図６】図１の細胞処理装置により実行される細胞処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の変形例に係る細胞処理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】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態に係る細胞処理装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る細胞処理装置１は、図１に示されるように、生体組織を消化して細胞懸濁液を生成する組織消化部１０と、アルカリ性溶液を収容するアルカリ性溶液容器２０と、細胞懸濁液を遠心分離する遠心分離機（濃縮部）３０と、後述する各容器４１〜４６と、これらを接続するチューブ（管路）２１〜２８と、チューブ２１〜２８に設けられたチュービングポンプＰ１〜Ｐ３と、チューブ２１〜２８に設けられたバルブＶ１〜Ｖ８とを備えている。
【００２３】
組織消化部１０は、図１に示されるように、脂肪組織等の生体組織を消化処理するための装置であり、脂肪組織を収容する処理容器（細胞懸濁液容器）１２と、処理容器１２内に配置されたフィルタ１３と、処理容器１２が載置された振とう機１４と、処理容器１２の底部に接続された配管１５とを備えている。
【００２４】
処理容器１２は、円筒状の容器であり、生体から採取された脂肪組織と脂肪組織を消化する消化酵素液との混合液を収容するようになっている。処理容器１２は、底面１２ａが一方向に傾斜し、底面１２ａの最も低い位置に、配管１５に接続される排出口１２ｂが開口している。また、処理容器１２は、上部が蓋１２ｃにより塞がれており、蓋１２ｃには、処理容器１２内にアルギン酸Ｂを投入するためのアルギン酸投入口１２ｄが設けられている。
【００２５】
処理容器１２内では、消化酵素液による脂肪組織の消化の進行とともに、脂肪組織を構成する脂肪由来細胞等（細胞Ｄ）が単離されて浮遊し、細胞懸濁液Ａが生成される。また、処理容器１２の周囲には、シートヒータ（図示略）が設けられ、処理容器１２内を約３７℃に保温するようになっている。
【００２６】
フィルタ１３は、脂肪組織よりも小さく細胞Ｄよりも大きな径の孔を多数有しており、底面１２ａの上方に略水平に配置されて、排出口１２ｂを覆っている。これにより、脂肪組織は、体内から採取されたままの状態では排出口１２ｂからの排出が制限され、消化酵素液により細胞Ｄが単離された状態において、フィルタ１３の孔を通過して排出口１２ｂから排出されるようになっている。
【００２７】
振とう機１４は、処理容器１２を所定の円周軌道に沿って水平回転させるようになっている。振とう機１４を作動させると、振とう機１４に載置された処理容器１２が所定の円周軌道に沿って水平回転させられる。これにより、脂肪組織が消化酵素液内において撹拌させられて、脂肪組織の消化が促進される。そして、振とう機１４を停止して処理容器１２を静置すると、比重の差により、消化された脂肪組織が上層に、脂肪組織から分離された細胞Ｄを含む消化酵素液、すなわち細胞懸濁液Ａが下層に層分離させられる。
【００２８】
このように生成された細胞懸濁液Ａに対して、アルギン酸投入口１２ｄからアルギン酸Ｂが投入される。この細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃは、フィルタ１３の孔を通過して排出口１２ｂから配管１５に流入する。
【００２９】
配管１５の途中位置にはバルブＶ１が設けられており、配管１５の先端には液を滴下する液滴下部（液滴下手段）１６が形成されている。これにより、配管１５に流入した細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃは、バルブＶ１を開くことにより、配管１５の先端に形成された液滴下部１６から、アルカリ性溶液容器２０に滴下される。
【００３０】
アルカリ性溶液容器２０は、組織消化部１０の下方に配置されており、配管１５の先端に形成された液滴下部１６が内部に挿入され、液滴下部１６から液体が滴下されるようになっている。アルカリ性溶液容器２０内には、例えば水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ性溶液が貯留されている。このアルカリ性溶液容器２０内に細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃを滴下することで、この混合液Ｃは、図２に示すように、細胞懸濁液Ａ中の細胞Ｄをアルギン酸Ｂで包み込むようにゲル化する。
【００３１】
なお、混合液Ｃをアルカリ性溶液中に滴下する方法として、図３に示すように、バルブＶ１に代えて、配管１５の途中位置にポンプＰ４を設け、このポンプＰ４により流量を制御して液滴下部１６からアルカリ性溶液容器２０内に滴下することとしてもよい。
また、図４に示すように、液滴下部１６の先端開口に複数の孔を設けることとしてもよい。このようにすることで、より細かくアルカリ性溶液容器２０内に滴下する混合液Ｃの流量を制御することができ、ゲル状の混合液Ｃを所望の大きさとすることができる
【００３２】
アルカリ性溶液容器２０には、チューブ２１が挿入されており、図５に示すように、その先端がアルカリ性溶液容器２０の底部近傍に開口している。このようにすることで、チューブ２１からゲル状の混合液Ｃを排出することなく、アルカリ性溶液容器２０内の液体を排出することができる。なお、チューブ２１の先端とアルカリ性溶液容器２０の底部との距離Ｘは、ゲル状の混合液Ｃの径Ｙよりも小さく設定すればよく（すなわちＸ＜Ｙ）、例えば１０ｍｍ以下に設定する。
【００３３】
チューブ２１は、途中位置においてチューブ２２，２３，２４に分岐している。チューブ２２，２３，２４は、それぞれ、輸液を収容する輸液容器４１、アルカリ性溶液を収容するアルカリ性溶液容器４２、廃液を収容する廃液容器４３に接続されている。また、チューブ２１にはチュービングポンプ（排液手段、輸液供給手段）Ｐ１が設けられ、チューブ２２，２３，２４には、それぞれバルブＶ２，Ｖ３，Ｖ４が設けられている。
【００３４】
チュービングポンプＰ１〜Ｐ３は、複数のローラ（図示略）によりチューブを押しつぶしながら回転させることで、チューブ内の液体を送るようになっている。チュービングポンプＰ１〜Ｐ３は、正逆運転が可能であり、回転方向を変えることで給液および排液を行うことができるようになっている。
【００３５】
上記構成を有することで、バルブＶ２を開くとともに、チュービングポンプＰ１を正回転させることで、アルカリ性溶液容器２０内に輸液容器４１から輸液を供給することができる。ここで、輸液は、例えば乳酸リンゲル液や生理食塩水であり、生体適合性を有し、ゲル状の混合液Ｃをチューブ２５内を搬送するための供給される液体である。
【００３６】
また、バルブＶ３を開くとともに、チュービングポンプＰ１を正回転させることで、アルカリ性溶液容器２０内にアルカリ性溶液容器４２からアルカリ性溶液を供給することができる。
【００３７】
また、バルブＶ４を開くとともに、チュービングポンプＰ１を逆回転させることで、廃液容器４３にアルカリ性溶液容器２０内の廃液を排出することができる。ここで、図１に示すように、アルカリ性溶液容器４２の重量を測定するロードセル１１を設け、ロードセル１１により測定された重量に基づいて、アルカリ性溶液の供給および排出を行うこととしてもよい。
【００３８】
アルカリ性溶液容器２０の底部には、チューブ２５が接続されている。チューブ２５の他端側は、遠心分離機３０に接続されている。チューブ２５の途中位置には、チュービングポンプ（搬送手段）Ｐ２が設けられている。このような構成を有することで、アルカリ性溶液容器２０内のゲル状の混合液Ｃは、チュービングポンプＰ２を作動させることで、チューブ２５を通って遠心分離機３０の遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に送られる。
【００３９】
遠心分離機３０は、２つの遠心分離容器３１ａ，３１ｂと、これら遠心分離容器３１ａ，３１ｂに接続されたロータ３２と、ロータ３２を回転駆動させるモータ３５とを備えている。
遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内には、アルカリ性溶液容器２０内においてゲル化された混合液Ｃ（細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液）が収容される。また、各遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内には、チューブ２５ａ，２５ｂがそれぞれ挿入されている。
【００４０】
ロータ３２は、モータ３５により鉛直方向の軸線回りに回転駆動させられる支柱３３と、支柱３３から半径方向外方に延びた２本のアーム３４と備えている。
アーム３４の両端には、遠心分離容器３１ａ，３１ｂが、水平方向の軸線回りに揺動可能に支持されている。
【００４１】
上記構成を有することで、モータ３５によりロータ３２を回転駆動させると、遠心分離容器３１ａ，３１ｂが、鉛直方向の軸線回りに一体的に回転させられる。そして、遠心力により、遠心分離容器３１ａ，３１ｂの底部が支柱３３から離間する方向へ揺動し、底部を半径方向外方に向けて回転させられる。これにより、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の細胞懸濁液Ａは、比重の違いによりその成分が遠心分離される。具体的には、遠心分離容器３１ａ，３１ｂの底部最下層には比重の大きな細胞Ｄが集められ、その上層には脂質や血漿等の上清が集められる。
【００４２】
各遠心分離容器３１ａ，３１ｂに接続されたチューブ２５ａ，２５ｂの他端は、支柱３３内の管路を介して遠心分離機３０の外部に接続されている。支柱３３のチューブ接続部には、例えばロータリージョイントが採用されており、支柱３３が回転しても、支柱３３に接続されたチューブが捩じれることなく、遠心分離容器３１ａ，３１ｂへの給排液が可能になっている。
【００４３】
また、遠心分離機３０（チューブ２５）には、チューブ２６が接続されている。
チューブ２６は、途中位置においてチューブ２７，２８に分岐しており、チューブ２６，２７，２８には、それぞれ、洗浄液を貯留する洗浄液槽４４と、廃液を貯留する廃液槽４５と、酸性溶液を貯留する酸性溶液貯留槽４６とが接続されている。また、チューブ２６にはチュービングポンプ（酸性溶液供給手段、洗浄液供給手段）Ｐ３が設けられ、チューブ２６，２７，２８には、それぞれバルブＶ６，Ｖ７，Ｖ８が設けられている。
【００４４】
上記構成を有することで、バルブＶ６を開くとともに、チュービングポンプＰ３を正回転させることで、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に洗浄液槽４４から洗浄液を供給することができる。また、バルブＶ７を開くとともに、チュービングポンプＰ３を逆回転させることで、廃液槽４５に遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の廃液を排出することができる。また、バルブＶ８を開くとともに、チュービングポンプＰ１を正回転させることで、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に酸性溶液貯留槽４６から酸性溶液を供給することができる。ここで、酸性溶液は、例えば塩酸であり、ゲル状の混合液Ｃを溶解させるために供給される液体である。
【００４５】
上記構成を有する細胞処理装置１の作用について、図６に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
まず、処理容器１２内の脂肪組織の消化を行う（消化工程）。
具体的には、処理容器１２内に生体内から採取した脂肪組織と消化酵素液を投入し、振とう機１４を作動させて、処理容器１２内で脂肪組織と消化酵素液とを攪拌させて、消化酵素による脂肪組織の消化を促進する。そして、振とう機１４を停止して放置することにより、処理容器１２内の脂肪組織を２層（上層は成熟脂肪組織、下層は消化後の細胞懸濁液Ａ）に分離する。
【００４６】
次に、このように生成された細胞懸濁液Ａ中にアルギン酸Ｂを投入する（ステップＳ１）。
具体的には、処理容器１２の蓋１２ｃに設けられたアルギン酸投入口１２ｄから、処理容器１２中にアルギン酸Ｂを投入し、振とう機１４を作動させて、処理容器１２内で細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとを攪拌して、混合液Ｃを生成する。
【００４７】
次に、このように生成された混合液Ｃをアルカリ性溶液中に滴下する（ステップＳ２：液滴下工程）。
具体的には、バルブＶ１を開いて液滴下部１６から、処理容器１２内の細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃを、アルカリ性溶液容器２０内に滴下する。
【００４８】
これにより、アルカリ性溶液中において、細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃは、図２に示すように、細胞懸濁液Ａ中の細胞Ｄをアルギン酸Ｂで包み込むようにゲル化する（ステップＳ３）。
【００４９】
次に、アルカリ性溶液容器２０内のアルカリ性溶液を排液する（ステップＳ４：排液工程）。
具体的には、バルブＶ４を開くとともに、チュービングポンプＰ１を逆回転させて、廃液容器４３にアルカリ性溶液容器２０内のアルカリ性溶液を排出する。
【００５０】
次に、アルカリ性溶液容器２０内に輸液を供給する（ステップＳ５：輸液供給工程）。
具体的には、バルブＶ２を開くとともに、チュービングポンプＰ１を正回転させ、アルカリ性溶液容器２０内に輸液容器４１から輸液を供給する。
【００５１】
次に、アルカリ性溶液容器２０内の輸液とゲル状の混合液Ｃを遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に搬送する（ステップＳ６：搬送工程）。
具体的には、バルブＶ５を開くとともに、チュービングポンプＰ２を正回転させ、アルカリ性溶液容器２０内の輸液とゲル状の混合液Ｃを遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に搬送する。
【００５２】
次に、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に酸性溶液を供給する（ステップＳ７：酸性溶液供給工程）。
具体的には、バルブＶ８を開くとともに、チュービングポンプＰ３を正回転させ、酸性溶液貯留槽４６から酸性溶液を遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に供給する。これにより、ゲル状の混合液Ｃが溶解され、ゲル内に封入されていた細胞Ｄが放出されて細胞懸濁液Ａが生成される。
【００５３】
次に、このように生成された細胞懸濁液Ａを遠心分離して濃縮する（ステップＳ８：濃縮工程）。
具体的には、モータ３５を作動させ、遠心分離容器３１ａ，３１ｂを底部が半径方向外方に向かうように回転させる。これにより、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の細胞懸濁液Ａは、その成分の比重の差によって細胞Ｄと上澄み液とに遠心分離される。次に、モータ３５を停止して遠心回転を止めた後、バルブＶ７を開くとともに、チュービングポンプＰ３を逆回転させ、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の上澄み液を廃液槽４５に排出する。これにより、細胞懸濁液Ａの濃縮が行われる。
【００５４】
次に、このように濃縮された細胞懸濁液Ａを洗浄する（ステップＳ９：洗浄工程）。
具体的には、バルブＶ６を開くとともに、チュービングポンプＰ３を正回転させ、洗浄液槽４４から洗浄液を遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に供給する。これにより、濃縮された細胞懸濁液Ａは洗浄液中に再懸濁し、内部に含まれていた消化酵素等の不純物が洗浄液中に放出される。
【００５５】
そして、モータ３５を作動させ、遠心分離容器３１ａ，３１ｂを底部が半径方向外方に向かうように回転させる。これにより、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の細胞懸濁液Ａは、その成分の比重の差によって細胞Ｄと上澄み液とに遠心分離される。
【００５６】
次に、モータ３５を停止して遠心回転を止めた後、バルブＶ７を開くとともに、チュービングポンプＰ３を逆回転させ、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の上澄み液を廃液槽４５に排出する。
上記の動作を複数回繰り返すことで、遠心分離容器３１ａ，３１ｂの細胞懸濁液Ａの洗浄が行われる。
そして、このように洗浄および濃縮された細胞懸濁液Ａを最終生成物として回収する。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係る細胞処理装置１によれば、液滴下部１６により、処理容器１２内の細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃが、アルカリ性溶液容器２０内のアルカリ性溶液Ｅ中に滴下され、混合液Ｃがゲル化される。このようにゲル化された混合液Ｃは、チュービングポンプＰ２によりアルカリ性溶液容器２０からチューブ２５を通って搬送される。
【００５８】
このようにすることで、細胞懸濁液Ａ中の細胞Ｄをアルギン酸Ｂで包み込むようにゲル化して、チュービングポンプＰ２によりチューブ２５内を移動させることができる。これにより、細胞懸濁液Ａ中の細胞Ｄを、チュービングポンプＰ２からのせん断力やチューブ２５内壁からの摩擦力等を与えることなく搬送することができる。これにより、搬送時における細胞Ｄへのダメージを低減することができ、細胞Ｄの生存率および回収率を向上することができる。
【００５９】
また、チュービングポンプＰ２によりチューブ２５中を搬送された後に、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に酸性溶液を供給することによって、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内においてゲル状の混合液Ｃを溶解させることができ、ゲル内に封入されていた細胞Ｄを放出することができる。
【００６０】
また、酸性溶液により溶解された混合液Ｃ中の細胞懸濁液Ａを、遠心分離機３０により濃縮することができ、濃縮された細胞懸濁液Ａの中から細胞Ｄを効率的に回収することができる。
【００６１】
また、細胞懸濁液Ａに対して、遠心分離機３０において洗浄液の供給と濃縮を行うことによって、細胞懸濁液Ａ中の消化酵素等の不純物を除去することができ、細胞Ｄの品質を向上することができる。
【００６２】
また、チュービングポンプＰ１によりアルカリ性溶液容器２０からアルカリ性溶液Ｅを排出した後、チュービングポンプＰ１により輸液を供給することによって、チューブ２５内を輸液とゲル状の混合液Ｃとで搬送することができる。これにより、ゲル状の混合液Ｃを溶解させるために遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に供給する酸性溶液が、アルカリ性溶液Ｅの中和のために使用されてしまうことを防止することができ、供給する酸性溶液の量を減らすことができる。
【００６３】
なお、本実施形態に係る細胞処理装置１において、図７に示すように、混合液Ｃをゲル化した後（ステップＳ３）、ステップＳ４に示す排液工程およびステップＳ５に示す輸液供給工程を行わずに、混合液Ｃとアルカリ性溶液Ｅとを遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に搬送する（ステップＳ６）こととしてもよい。
この場合には、搬送後に遠心分離容器３１ａ，３１ｂに供給する酸性溶液の量は多く必要となるものの、アルカリ性溶液Ｅを輸液として機能させて、遠心分離容器３１ａ，３１ｂにゲル状の混合液Ｃを搬送することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 細胞処理装置
１０ 組織消化部
１１ ロードセル
１２ 処理容器（細胞懸濁液容器）
１３ フィルタ
１４ 振とう機
１５ 配管
１６ 液滴下部（液滴下手段）
２０ アルカリ性溶液容器
３０ 遠心分離機（濃縮部）
２１〜２８ チューブ（管路）
Ａ 細胞懸濁液
Ｂ アルギン酸
Ｃ 混合液
Ｄ 細胞
Ｅ アルカリ性溶液
Ｐ１ チュービングポンプ（排液手段、輸液供給手段）
Ｐ２ チュービングポンプ（搬送手段）
Ｐ３ チュービングポンプ（酸性溶液供給手段、洗浄液供給手段）
Ｖ１〜Ｖ８ バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞処理装置および細胞処理方法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を消化酵素液とともに攪拌することにより消化し、得られた細胞懸濁液を遠心分離機によって濃縮することにより、脂肪由来細胞を回収する細胞処理装置が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１２４８０号
【特許文献２】特開２００８−２２０３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の特許文献１および２に開示されている細胞処理装置では、チューブとチュービングポンプを使用して、細胞の入った液体を容器間で移動させる。この場合、細胞には液体が移動するたびにせん断応力が加えられることとなるため、細胞の損傷が起こる。その結果、細胞の生存率の低下や、回収量の減少を招く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、移動時における細胞の損傷を防止して、細胞の生存率および回収率を向上することができる細胞処理装置および細胞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。
本発明の第１の態様は、細胞懸濁液とアルギン酸との混合液を収容する細胞懸濁液容器と、アルカリ性溶液を収容するアルカリ性溶液容器と、前記アルカリ性溶液中に前記混合液を滴下して前記混合液をゲル化する液滴下手段と、前記アルカリ性溶液容器に接続された管路と、該管路に設けられ、前記アルカリ性溶液容器中のゲル状の前記混合液を搬送する搬送手段とを備える細胞処理装置である。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、液滴下手段により、細胞懸濁液容器内の細胞懸濁液とアルギン酸との混合液が、アルカリ性溶液容器内のアルカリ性溶液中に滴下され、該混合液がゲル化される。このようにゲル化された混合液は、搬送手段によりアルカリ性溶液容器から管路を通って搬送される。
【０００８】
このようにすることで、細胞懸濁液中の細胞をアルギン酸で包み込むようにゲル化して、搬送手段により管路内を移動させることができる。これにより、細胞懸濁液中の細胞を、搬送手段からのせん断力や管路内壁からの摩擦力等を与えることなく搬送することができる。これにより、搬送時における細胞へのダメージを低減することができ、細胞の生存率および回収率を向上することができる。
【０００９】
上記の第１の態様において、前記搬送手段により搬送されたゲル状の前記混合液を溶解させる酸性溶液を供給する酸性溶液供給手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、搬送手段により管路中を搬送された後に、酸性溶液供給手段により酸性溶液を供給することによって、ゲル状の混合液を溶解させることができ、ゲル内に封入されていた細胞を放出することができる。
【００１０】
上記の第１の態様において、前記管路の他端側に接続され、前記酸性溶液供給手段により酸性溶液が供給された前記混合液中の細胞懸濁液を濃縮する濃縮部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、酸性溶液により溶解された混合液中の細胞懸濁液を、濃縮部により濃縮することができ、濃縮された細胞懸濁液の中から細胞を効率的に回収することができる。
【００１１】
上記の第１の態様において、前記濃縮部により濃縮された細胞懸濁液に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、細胞懸濁液に対して洗浄液供給手段による洗浄液の供給と濃縮部による濃縮を行うことによって、細胞懸濁液中の消化酵素等の不純物を除去することができ、細胞の収率を向上することができる。
【００１２】
上記の第１の態様において、前記アルカリ性溶液容器からアルカリ性溶液を排出する排液手段と、前記アルカリ性溶液容器内に輸液を供給する輸液供給手段とを備えることとしてもよい。
このようにすることで、排液手段によりアルカリ性溶液容器からアルカリ性溶液を排出した後、輸液供給手段により輸液を供給することによって、管路内を輸液とゲル状の混合液とで搬送することができる。これにより、ゲル状の混合液を溶解させるために供給する酸性溶液が、アルカリ性溶液の中和のために使用されてしまうことを防止することができ、供給する酸性溶液の量を減らすことができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、生体組織を消化して細胞懸濁液を生成する消化工程と、該消化工程により生成された細胞懸濁液とアルギン酸との混合液をアルカリ性溶液中に滴下して前記混合液をゲル化する液滴下工程と、該液滴下工程によりゲル化された前記混合液を管路中で搬送する搬送工程とを含む細胞処理方法である。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、消化工程により生成された細胞懸濁液とアルギン酸との混合液が、液滴下工程において、アルカリ性溶液中に滴下されてゲル化される。このようにゲル化された混合液は、搬送工程において管路中を搬送される。
【００１５】
このようにすることで、細胞懸濁液中の細胞をアルギン酸で包み込むようにゲル化して、管路内を移動させることができる。これにより、細胞懸濁液中の細胞を、搬送工程における、例えばポンプからのせん断力や管路内壁からの摩擦力等を与えることなく搬送することができ、搬送工程における細胞へのダメージを低減することができる。
【００１６】
上記の第２の態様において、前記搬送工程により搬送されたゲル状の前記混合液を溶解させる酸性溶液を供給する酸性溶液供給工程を含むこととしてもよい。
このようにすることで、搬送工程により管路中を搬送された後に、酸性溶液供給工程において酸性溶液を供給することによって、ゲル状の混合液を溶解させることができ、ゲル内に封入されていた細胞を放出することができる。
【００１７】
上記の第２の態様において、前記酸性溶液供給工程において溶解された前記混合液中の細胞懸濁液を遠心分離して濃縮する濃縮工程を含むこととしてもよい。
このようにすることで、酸性溶液供給工程において溶解された混合液の中の細胞懸濁液を遠心分離して濃縮することができ、濃縮した細胞懸濁液の中から細胞を効率的に回収することができる。
【００１８】
上記の第２の態様において、前記濃縮工程において濃縮された細胞懸濁液に洗浄液を供給する洗浄工程を含むこととしてもよい。
このようにすることで、細胞懸濁液に対して洗浄液の供給と濃縮を行うことによって、細細胞懸濁液中の消化酵素等の不純物を除去することができ、細胞の収率を向上することができる。
【００１９】
上記の第２の態様において、前記液滴下工程により前記混合液をゲル化した後にアルカリ性溶液を排出する排液工程と、該排液工程によりアルカリ性溶液が排出された後に輸液を供給する輸液供給工程とを含むこととしてもよい。
このようにすることで、排液工程によりアルカリ性溶液を排出するとともに、輸液供給工程により輸液を供給することによって、管路内を輸液とゲル状の混合液とで搬送することができる。これにより、ゲル状の混合液を溶解させるために供給する酸性溶液が、アルカリ性溶液の中和のために使用されてしまうことを防止することができ、供給する酸性溶液の量を減らすことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、移動時における細胞の損傷を防止して、細胞の生存率や回収率を向上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】
【００２１】
【図１】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２】図１の細胞処理装置によりゲル化された混合液のイメージ図である。
【図３】図１の変形例に係る液滴下部の部分拡大図である。
【図４】図１の変形例に係る液滴下部の部分拡大図である。
【図５】図１のアルカリ性溶液容器の部分拡大図である。
【図６】図１の細胞処理装置により実行される細胞処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の変形例に係る細胞処理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】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態に係る細胞処理装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る細胞処理装置１は、図１に示されるように、生体組織を消化して細胞懸濁液を生成する組織消化部１０と、アルカリ性溶液を収容するアルカリ性溶液容器２０と、細胞懸濁液を遠心分離する遠心分離機（濃縮部）３０と、後述する各容器４１〜４６と、これらを接続するチューブ（管路）２１〜２８と、チューブ２１〜２８に設けられたチュービングポンプＰ１〜Ｐ３と、チューブ２１〜２８に設けられたバルブＶ１〜Ｖ８とを備えている。
【００２３】
組織消化部１０は、図１に示されるように、脂肪組織等の生体組織を消化処理するための装置であり、脂肪組織を収容する処理容器（細胞懸濁液容器）１２と、処理容器１２内に配置されたフィルタ１３と、処理容器１２が載置された振とう機１４と、処理容器１２の底部に接続された配管１５とを備えている。
【００２４】
処理容器１２は、円筒状の容器であり、生体から採取された脂肪組織と脂肪組織を消化する消化酵素液との混合液を収容するようになっている。処理容器１２は、底面１２ａが一方向に傾斜し、底面１２ａの最も低い位置に、配管１５に接続される排出口１２ｂが開口している。また、処理容器１２は、上部が蓋１２ｃにより塞がれており、蓋１２ｃには、処理容器１２内にアルギン酸Ｂを投入するためのアルギン酸投入口１２ｄが設けられている。
【００２５】
処理容器１２内では、消化酵素液による脂肪組織の消化の進行とともに、脂肪組織を構成する脂肪由来細胞等（細胞Ｄ）が単離されて浮遊し、細胞懸濁液Ａが生成される。また、処理容器１２の周囲には、シートヒータ（図示略）が設けられ、処理容器１２内を約３７℃に保温するようになっている。
【００２６】
フィルタ１３は、脂肪組織よりも小さく細胞Ｄよりも大きな径の孔を多数有しており、底面１２ａの上方に略水平に配置されて、排出口１２ｂを覆っている。これにより、脂肪組織は、体内から採取されたままの状態では排出口１２ｂからの排出が制限され、消化酵素液により細胞Ｄが単離された状態において、フィルタ１３の孔を通過して排出口１２ｂから排出されるようになっている。
【００２７】
振とう機１４は、処理容器１２を所定の円周軌道に沿って水平回転させるようになっている。振とう機１４を作動させると、振とう機１４に載置された処理容器１２が所定の円周軌道に沿って水平回転させられる。これにより、脂肪組織が消化酵素液内において撹拌させられて、脂肪組織の消化が促進される。そして、振とう機１４を停止して処理容器１２を静置すると、比重の差により、消化された脂肪組織が上層に、脂肪組織から分離された細胞Ｄを含む消化酵素液、すなわち細胞懸濁液Ａが下層に層分離させられる。
【００２８】
このように生成された細胞懸濁液Ａに対して、アルギン酸投入口１２ｄからアルギン酸Ｂが投入される。この細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃは、フィルタ１３の孔を通過して排出口１２ｂから配管１５に流入する。
【００２９】
配管１５の途中位置にはバルブＶ１が設けられており、配管１５の先端には液を滴下する液滴下部（液滴下手段）１６が形成されている。これにより、配管１５に流入した細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃは、バルブＶ１を開くことにより、配管１５の先端に形成された液滴下部１６から、アルカリ性溶液容器２０に滴下される。
【００３０】
アルカリ性溶液容器２０は、組織消化部１０の下方に配置されており、配管１５の先端に形成された液滴下部１６が内部に挿入され、液滴下部１６から液体が滴下されるようになっている。アルカリ性溶液容器２０内には、例えば水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ性溶液が貯留されている。このアルカリ性溶液容器２０内に細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃを滴下することで、この混合液Ｃは、図２に示すように、細胞懸濁液Ａ中の細胞Ｄをアルギン酸Ｂで包み込むようにゲル化する。
【００３１】
なお、混合液Ｃをアルカリ性溶液中に滴下する方法として、図３に示すように、バルブＶ１に代えて、配管１５の途中位置にポンプＰ４を設け、このポンプＰ４により流量を制御して液滴下部１６からアルカリ性溶液容器２０内に滴下することとしてもよい。
また、図４に示すように、液滴下部１６の先端開口に複数の孔を設けることとしてもよい。このようにすることで、より細かくアルカリ性溶液容器２０内に滴下する混合液Ｃの流量を制御することができ、ゲル状の混合液Ｃを所望の大きさとすることができる
【００３２】
アルカリ性溶液容器２０には、チューブ２１が挿入されており、図５に示すように、その先端がアルカリ性溶液容器２０の底部近傍に開口している。このようにすることで、チューブ２１からゲル状の混合液Ｃを排出することなく、アルカリ性溶液容器２０内の液体を排出することができる。なお、チューブ２１の先端とアルカリ性溶液容器２０の底部との距離Ｘは、ゲル状の混合液Ｃの径Ｙよりも小さく設定すればよく（すなわちＸ＜Ｙ）、例えば１０ｍｍ以下に設定する。
【００３３】
チューブ２１は、途中位置においてチューブ２２，２３，２４に分岐している。チューブ２２，２３，２４は、それぞれ、輸液を収容する輸液容器４１、アルカリ性溶液を収容するアルカリ性溶液容器４２、廃液を収容する廃液容器４３に接続されている。また、チューブ２１にはチュービングポンプ（排液手段、輸液供給手段）Ｐ１が設けられ、チューブ２２，２３，２４には、それぞれバルブＶ２，Ｖ３，Ｖ４が設けられている。
【００３４】
チュービングポンプＰ１〜Ｐ３は、複数のローラ（図示略）によりチューブを押しつぶしながら回転させることで、チューブ内の液体を送るようになっている。チュービングポンプＰ１〜Ｐ３は、正逆運転が可能であり、回転方向を変えることで給液および排液を行うことができるようになっている。
【００３５】
上記構成を有することで、バルブＶ２を開くとともに、チュービングポンプＰ１を正回転させることで、アルカリ性溶液容器２０内に輸液容器４１から輸液を供給することができる。ここで、輸液は、例えば乳酸リンゲル液や生理食塩水であり、生体適合性を有し、ゲル状の混合液Ｃをチューブ２５内を搬送するための供給される液体である。
【００３６】
また、バルブＶ３を開くとともに、チュービングポンプＰ１を正回転させることで、アルカリ性溶液容器２０内にアルカリ性溶液容器４２からアルカリ性溶液を供給することができる。
【００３７】
また、バルブＶ４を開くとともに、チュービングポンプＰ１を逆回転させることで、廃液容器４３にアルカリ性溶液容器２０内の廃液を排出することができる。ここで、図１に示すように、アルカリ性溶液容器４２の重量を測定するロードセル１１を設け、ロードセル１１により測定された重量に基づいて、アルカリ性溶液の供給および排出を行うこととしてもよい。
【００３８】
アルカリ性溶液容器２０の底部には、チューブ２５が接続されている。チューブ２５の他端側は、遠心分離機３０に接続されている。チューブ２５の途中位置には、チュービングポンプ（搬送手段）Ｐ２が設けられている。このような構成を有することで、アルカリ性溶液容器２０内のゲル状の混合液Ｃは、チュービングポンプＰ２を作動させることで、チューブ２５を通って遠心分離機３０の遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に送られる。
【００３９】
遠心分離機３０は、２つの遠心分離容器３１ａ，３１ｂと、これら遠心分離容器３１ａ，３１ｂに接続されたロータ３２と、ロータ３２を回転駆動させるモータ３５とを備えている。
遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内には、アルカリ性溶液容器２０内においてゲル化された混合液Ｃ（細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液）が収容される。また、各遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内には、チューブ２５ａ，２５ｂがそれぞれ挿入されている。
【００４０】
ロータ３２は、モータ３５により鉛直方向の軸線回りに回転駆動させられる支柱３３と、支柱３３から半径方向外方に延びた２本のアーム３４と備えている。
アーム３４の両端には、遠心分離容器３１ａ，３１ｂが、水平方向の軸線回りに揺動可能に支持されている。
【００４１】
上記構成を有することで、モータ３５によりロータ３２を回転駆動させると、遠心分離容器３１ａ，３１ｂが、鉛直方向の軸線回りに一体的に回転させられる。そして、遠心力により、遠心分離容器３１ａ，３１ｂの底部が支柱３３から離間する方向へ揺動し、底部を半径方向外方に向けて回転させられる。これにより、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の細胞懸濁液Ａは、比重の違いによりその成分が遠心分離される。具体的には、遠心分離容器３１ａ，３１ｂの底部最下層には比重の大きな細胞Ｄが集められ、その上層には脂質や血漿等の上清が集められる。
【００４２】
各遠心分離容器３１ａ，３１ｂに接続されたチューブ２５ａ，２５ｂの他端は、支柱３３内の管路を介して遠心分離機３０の外部に接続されている。支柱３３のチューブ接続部には、例えばロータリージョイントが採用されており、支柱３３が回転しても、支柱３３に接続されたチューブが捩じれることなく、遠心分離容器３１ａ，３１ｂへの給排液が可能になっている。
【００４３】
また、遠心分離機３０（チューブ２５）には、チューブ２６が接続されている。
チューブ２６は、途中位置においてチューブ２７，２８に分岐しており、チューブ２６，２７，２８には、それぞれ、洗浄液を貯留する洗浄液槽４４と、廃液を貯留する廃液槽４５と、酸性溶液を貯留する酸性溶液貯留槽４６とが接続されている。また、チューブ２６にはチュービングポンプ（酸性溶液供給手段、洗浄液供給手段）Ｐ３が設けられ、チューブ２６，２７，２８には、それぞれバルブＶ６，Ｖ７，Ｖ８が設けられている。
【００４４】
上記構成を有することで、バルブＶ６を開くとともに、チュービングポンプＰ３を正回転させることで、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に洗浄液槽４４から洗浄液を供給することができる。また、バルブＶ７を開くとともに、チュービングポンプＰ３を逆回転させることで、廃液槽４５に遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の廃液を排出することができる。また、バルブＶ８を開くとともに、チュービングポンプＰ１を正回転させることで、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に酸性溶液貯留槽４６から酸性溶液を供給することができる。ここで、酸性溶液は、例えば塩酸であり、ゲル状の混合液Ｃを溶解させるために供給される液体である。
【００４５】
上記構成を有する細胞処理装置１の作用について、図６に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
まず、処理容器１２内の脂肪組織の消化を行う（消化工程）。
具体的には、処理容器１２内に生体内から採取した脂肪組織と消化酵素液を投入し、振とう機１４を作動させて、処理容器１２内で脂肪組織と消化酵素液とを攪拌させて、消化酵素による脂肪組織の消化を促進する。そして、振とう機１４を停止して放置することにより、処理容器１２内の脂肪組織を２層（上層は成熟脂肪組織、下層は消化後の細胞懸濁液Ａ）に分離する。
【００４６】
次に、このように生成された細胞懸濁液Ａ中にアルギン酸Ｂを投入する（ステップＳ１）。
具体的には、処理容器１２の蓋１２ｃに設けられたアルギン酸投入口１２ｄから、処理容器１２中にアルギン酸Ｂを投入し、振とう機１４を作動させて、処理容器１２内で細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとを攪拌して、混合液Ｃを生成する。
【００４７】
次に、このように生成された混合液Ｃをアルカリ性溶液中に滴下する（ステップＳ２：液滴下工程）。
具体的には、バルブＶ１を開いて液滴下部１６から、処理容器１２内の細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃを、アルカリ性溶液容器２０内に滴下する。
【００４８】
これにより、アルカリ性溶液中において、細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃは、図２に示すように、細胞懸濁液Ａ中の細胞Ｄをアルギン酸Ｂで包み込むようにゲル化する（ステップＳ３）。
【００４９】
次に、アルカリ性溶液容器２０内のアルカリ性溶液を排液する（ステップＳ４：排液工程）。
具体的には、バルブＶ４を開くとともに、チュービングポンプＰ１を逆回転させて、廃液容器４３にアルカリ性溶液容器２０内のアルカリ性溶液を排出する。
【００５０】
次に、アルカリ性溶液容器２０内に輸液を供給する（ステップＳ５：輸液供給工程）。
具体的には、バルブＶ２を開くとともに、チュービングポンプＰ１を正回転させ、アルカリ性溶液容器２０内に輸液容器４１から輸液を供給する。
【００５１】
次に、アルカリ性溶液容器２０内の輸液とゲル状の混合液Ｃを遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に搬送する（ステップＳ６：搬送工程）。
具体的には、バルブＶ５を開くとともに、チュービングポンプＰ２を正回転させ、アルカリ性溶液容器２０内の輸液とゲル状の混合液Ｃを遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に搬送する。
【００５２】
次に、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に酸性溶液を供給する（ステップＳ７：酸性溶液供給工程）。
具体的には、バルブＶ８を開くとともに、チュービングポンプＰ３を正回転させ、酸性溶液貯留槽４６から酸性溶液を遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に供給する。これにより、ゲル状の混合液Ｃが溶解され、ゲル内に封入されていた細胞Ｄが放出されて細胞懸濁液Ａが生成される。
【００５３】
次に、このように生成された細胞懸濁液Ａを遠心分離して濃縮する（ステップＳ８：濃縮工程）。
具体的には、モータ３５を作動させ、遠心分離容器３１ａ，３１ｂを底部が半径方向外方に向かうように回転させる。これにより、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の細胞懸濁液Ａは、その成分の比重の差によって細胞Ｄと上澄み液とに遠心分離される。次に、モータ３５を停止して遠心回転を止めた後、バルブＶ７を開くとともに、チュービングポンプＰ３を逆回転させ、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の上澄み液を廃液槽４５に排出する。これにより、細胞懸濁液Ａの濃縮が行われる。
【００５４】
次に、このように濃縮された細胞懸濁液Ａを洗浄する（ステップＳ９：洗浄工程）。
具体的には、バルブＶ６を開くとともに、チュービングポンプＰ３を正回転させ、洗浄液槽４４から洗浄液を遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に供給する。これにより、濃縮された細胞懸濁液Ａは洗浄液中に再懸濁し、内部に含まれていた消化酵素等の不純物が洗浄液中に放出される。
【００５５】
そして、モータ３５を作動させ、遠心分離容器３１ａ，３１ｂを底部が半径方向外方に向かうように回転させる。これにより、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の細胞懸濁液Ａは、その成分の比重の差によって細胞Ｄと上澄み液とに遠心分離される。
【００５６】
次に、モータ３５を停止して遠心回転を止めた後、バルブＶ７を開くとともに、チュービングポンプＰ３を逆回転させ、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内の上澄み液を廃液槽４５に排出する。
上記の動作を複数回繰り返すことで、遠心分離容器３１ａ，３１ｂの細胞懸濁液Ａの洗浄が行われる。
そして、このように洗浄および濃縮された細胞懸濁液Ａを最終生成物として回収する。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係る細胞処理装置１によれば、液滴下部１６により、処理容器１２内の細胞懸濁液Ａとアルギン酸Ｂとの混合液Ｃが、アルカリ性溶液容器２０内のアルカリ性溶液Ｅ中に滴下され、混合液Ｃがゲル化される。このようにゲル化された混合液Ｃは、チュービングポンプＰ２によりアルカリ性溶液容器２０からチューブ２５を通って搬送される。
【００５８】
このようにすることで、細胞懸濁液Ａ中の細胞Ｄをアルギン酸Ｂで包み込むようにゲル化して、チュービングポンプＰ２によりチューブ２５内を移動させることができる。これにより、細胞懸濁液Ａ中の細胞Ｄを、チュービングポンプＰ２からのせん断力やチューブ２５内壁からの摩擦力等を与えることなく搬送することができる。これにより、搬送時における細胞Ｄへのダメージを低減することができ、細胞Ｄの生存率および回収率を向上することができる。
【００５９】
また、チュービングポンプＰ２によりチューブ２５中を搬送された後に、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に酸性溶液を供給することによって、遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内においてゲル状の混合液Ｃを溶解させることができ、ゲル内に封入されていた細胞Ｄを放出することができる。
【００６０】
また、酸性溶液により溶解された混合液Ｃ中の細胞懸濁液Ａを、遠心分離機３０により濃縮することができ、濃縮された細胞懸濁液Ａの中から細胞Ｄを効率的に回収することができる。
【００６１】
また、細胞懸濁液Ａに対して、遠心分離機３０において洗浄液の供給と濃縮を行うことによって、細胞懸濁液Ａ中の消化酵素等の不純物を除去することができ、細胞Ｄの品質を向上することができる。
【００６２】
また、チュービングポンプＰ１によりアルカリ性溶液容器２０からアルカリ性溶液Ｅを排出した後、チュービングポンプＰ１により輸液を供給することによって、チューブ２５内を輸液とゲル状の混合液Ｃとで搬送することができる。これにより、ゲル状の混合液Ｃを溶解させるために遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に供給する酸性溶液が、アルカリ性溶液Ｅの中和のために使用されてしまうことを防止することができ、供給する酸性溶液の量を減らすことができる。
【００６３】
なお、本実施形態に係る細胞処理装置１において、図７に示すように、混合液Ｃをゲル化した後（ステップＳ３）、ステップＳ４に示す排液工程およびステップＳ５に示す輸液供給工程を行わずに、混合液Ｃとアルカリ性溶液Ｅとを遠心分離容器３１ａ，３１ｂ内に搬送する（ステップＳ６）こととしてもよい。
この場合には、搬送後に遠心分離容器３１ａ，３１ｂに供給する酸性溶液の量は多く必要となるものの、アルカリ性溶液Ｅを輸液として機能させて、遠心分離容器３１ａ，３１ｂにゲル状の混合液Ｃを搬送することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 細胞処理装置
１０ 組織消化部
１１ ロードセル
１２ 処理容器（細胞懸濁液容器）
１３ フィルタ
１４ 振とう機
１５ 配管
１６ 液滴下部（液滴下手段）
２０ アルカリ性溶液容器
３０ 遠心分離機（濃縮部）
２１〜２８ チューブ（管路）
Ａ 細胞懸濁液
Ｂ アルギン酸
Ｃ 混合液
Ｄ 細胞
Ｅ アルカリ性溶液
Ｐ１ チュービングポンプ（排液手段、輸液供給手段）
Ｐ２ チュービングポンプ（搬送手段）
Ｐ３ チュービングポンプ（酸性溶液供給手段、洗浄液供給手段）
Ｖ１〜Ｖ８ バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞懸濁液とアルギン酸との混合液を収容する細胞懸濁液容器と、
アルカリ性溶液を収容するアルカリ性溶液容器と、
前記アルカリ性溶液中に前記混合液を滴下して前記混合液をゲル化する液滴下手段と、
前記アルカリ性溶液容器に接続された管路と、
該管路に設けられ、前記アルカリ性溶液容器中のゲル状の前記混合液を搬送する搬送手段とを備える細胞処理装置。
【請求項２】
前記搬送手段により搬送されたゲル状の前記混合液を溶解させる酸性溶液を供給する酸性溶液供給手段を備える請求項１に記載の細胞処理装置。
【請求項３】
前記管路の他端側に接続され、前記酸性溶液供給手段により酸性溶液が供給された前記混合液中の細胞懸濁液を濃縮する濃縮部を備える請求項２に記載の細胞処理装置。
【請求項４】
前記濃縮部により濃縮された細胞懸濁液に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備える請求項３に記載の細胞処理装置。
【請求項５】
前記アルカリ性溶液容器からアルカリ性溶液を排出する排液手段と、
前記アルカリ性溶液容器内に輸液を供給する輸液供給手段とを備える請求項１から４のいずれかに記載の細胞処理装置。
【請求項６】
生体組織を消化して細胞懸濁液を生成する消化工程と、
該消化工程により生成された細胞懸濁液とアルギン酸との混合液をアルカリ性溶液中に滴下して前記混合液をゲル化する液滴下工程と、
該液滴下工程によりゲル化された前記混合液を管路中で搬送する搬送工程とを含む細胞処理方法。
【請求項７】
前記搬送工程により搬送されたゲル状の前記混合液を溶解させる酸性溶液を供給する酸性溶液供給工程を含む請求項６に記載の細胞処理方法。
【請求項８】
前記酸性溶液供給工程において溶解された前記混合液中の細胞懸濁液を遠心分離して濃縮する濃縮工程を含む請求項７に記載の細胞処理方法。
【請求項９】
前記濃縮工程において濃縮された細胞懸濁液に洗浄液を供給する洗浄工程を含む請求項８に記載の細胞処理方法。
【請求項１０】
前記液滴下工程により前記混合液をゲル化した後にアルカリ性溶液を排出する排液工程と、
該排液工程によりアルカリ性溶液が排出された後に輸液を供給する輸液供給工程とを含む請求項６から９のいずれかに記載の細胞処理方法。
【請求項１】
細胞懸濁液とアルギン酸との混合液を収容する細胞懸濁液容器と、
アルカリ性溶液を収容するアルカリ性溶液容器と、
前記アルカリ性溶液中に前記混合液を滴下して前記混合液をゲル化する液滴下手段と、
前記アルカリ性溶液容器に接続された管路と、
該管路に設けられ、前記アルカリ性溶液容器中のゲル状の前記混合液を搬送する搬送手段とを備える細胞処理装置。
【請求項２】
前記搬送手段により搬送されたゲル状の前記混合液を溶解させる酸性溶液を供給する酸性溶液供給手段を備える請求項１に記載の細胞処理装置。
【請求項３】
前記管路の他端側に接続され、前記酸性溶液供給手段により酸性溶液が供給された前記混合液中の細胞懸濁液を濃縮する濃縮部を備える請求項２に記載の細胞処理装置。
【請求項４】
前記濃縮部により濃縮された細胞懸濁液に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備える請求項３に記載の細胞処理装置。
【請求項５】
前記アルカリ性溶液容器からアルカリ性溶液を排出する排液手段と、
前記アルカリ性溶液容器内に輸液を供給する輸液供給手段とを備える請求項１から４のいずれかに記載の細胞処理装置。
【請求項６】
生体組織を消化して細胞懸濁液を生成する消化工程と、
該消化工程により生成された細胞懸濁液とアルギン酸との混合液をアルカリ性溶液中に滴下して前記混合液をゲル化する液滴下工程と、
該液滴下工程によりゲル化された前記混合液を管路中で搬送する搬送工程とを含む細胞処理方法。
【請求項７】
前記搬送工程により搬送されたゲル状の前記混合液を溶解させる酸性溶液を供給する酸性溶液供給工程を含む請求項６に記載の細胞処理方法。
【請求項８】
前記酸性溶液供給工程において溶解された前記混合液中の細胞懸濁液を遠心分離して濃縮する濃縮工程を含む請求項７に記載の細胞処理方法。
【請求項９】
前記濃縮工程において濃縮された細胞懸濁液に洗浄液を供給する洗浄工程を含む請求項８に記載の細胞処理方法。
【請求項１０】
前記液滴下工程により前記混合液をゲル化した後にアルカリ性溶液を排出する排液工程と、
該排液工程によりアルカリ性溶液が排出された後に輸液を供給する輸液供給工程とを含む請求項６から９のいずれかに記載の細胞処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５５２５６（Ｐ２０１２−５５２５６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３００１（Ｐ２０１０−２０３００１）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【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２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【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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