細胞分離装置、及び細胞分離方法
【課題】 磁気ビーズを用いた細胞分離において、前記磁気ビーズと細胞とを十分に混合し、前記磁気ビーズに前記細胞を付着させ、前記細胞の分離を簡易かつ確実に行う。
【解決手段】 マイクロミキサーに設けられた第１の流体分断手段を用いて、磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右に分断し、前記マイクロミキサーに設けられた第２の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を上方に分断する。次いで、前記マイクロミキサーに設けられた第３の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を下方に分断し、前記マイクロミキサーに設けられた流体合流手段を用いて、前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させる。その後、前記マイクロミキサーを透過した後の、前記流体中における前記磁気ビーズと、前記磁気ビーズに付着した前記細胞とを、セパレータによって前記流体の残部から分離する。
【解決手段】 マイクロミキサーに設けられた第１の流体分断手段を用いて、磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右に分断し、前記マイクロミキサーに設けられた第２の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を上方に分断する。次いで、前記マイクロミキサーに設けられた第３の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を下方に分断し、前記マイクロミキサーに設けられた流体合流手段を用いて、前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させる。その後、前記マイクロミキサーを透過した後の、前記流体中における前記磁気ビーズと、前記磁気ビーズに付着した前記細胞とを、セパレータによって前記流体の残部から分離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞分離装置、及び細胞分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気ビーズを用いた細胞分離装置としては、例えばUS5536475があるが、大量な試料から所望の造血細胞などを抽出することを目的としているため、タンクで攪拌しながら磁気ビーズと細胞を混合させた上、前記磁気ビーズと前記細胞とが分子拡散によって接合するための十分なインキュベーション時間が必要であった。
【０００３】
一方、幹細胞等は自己増殖が可能なので、ごく微少な試料からごくわずかでも抽出することができれば、その後の分化や成長を観察する上では十分である。しかしながら、微細な試料から目的とする細胞を抽出するシステムでは、流れのレイノルズ数が低下するため磁気ビーズと細胞の混合が抑制され、目的とする細胞の抽出ができないという課題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、磁気ビーズを用いた細胞分離において、レイノルズ数の大小によらず、前記磁気ビーズと細胞とを十分に混合し、前記磁気ビーズに前記細胞を付着させ、前記細胞の分離を簡易かつ確実に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく、本発明は、
磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右に分断するための第１の流体分断手段、前記左右に分断された前記流体を上方に分断するための第２の流体分断手段、前記左右に分断された前記流体を下方に分断するための第３の流体分断手段、及び前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させる流体合流手段を有するマイクロミキサーと、
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記流体中における前記磁気ビーズと、前記磁気ビーズに付着した前記細胞とを、前記流体の残部から分離するためのセパレータと、
を具えることを特徴とする、細胞分離装置に関する。
【０００６】
また、本発明は、
マイクロミキサーに設けられた第１の流体分断手段を用いて、磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右に分断する第１の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた第２の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を上方に分断する第２の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた第３の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を下方に分断する第３の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた流体合流手段を用いて、前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させる第４の工程と、
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記流体中における前記磁気ビーズと、前記磁気ビーズに付着した前記細胞とを、セパレータによって前記流体の残部から分離するための第５の工程と、
を具えることを特徴とする、細胞分離方法に関する。
【０００７】
本発明によれば、磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右方向に分断し、さらにこの分断された流体をそれぞれ上下方向に分断した後、これら分断された流体を合流させるようにしている。この過程において、前記上下方向に分断された流体の断面は、それぞれ最初の流体の断面に対して所定の角度だけ回転することができ、さらに前記上下方向に分断された流体が合流される際に、再度前記最初の流体の断面に対して所定の角度だけ回転することができる。したがって、上記過程を経ることにより、前記最初の流体は分断されるとともに、分断された流体の断面が所定角度回転された後、合流されることになるので、前記流体は十分に撹拌され混合されることになる。
【０００８】
したがって、前記流体中に含まれる前記磁気ビーズ及び前記細胞も、互いに十分に撹拌混合されるようになるので、前記細胞は前記磁気ビーズに十分に付着するようになり、前記マイクロミキサーの後方に設けられたセパレータによって高効率に磁気的に分離されるようになる。
【０００９】
なお、上述した説明から明らかなように、本発明では、流体の分断及び流体断面の回転によって前記流体の撹拌及び混合を実施しているので、前記流体のレイノルズ数の大小によらず、前記磁気ビーズと前記細胞との撹拌混合を十分に促進して、前記細胞を前記磁気ビーズの付着することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、磁気ビーズを用いた細胞分離において、レイノルズ数の大小によらず、前記磁気ビーズと細胞とを十分に混合し、前記磁気ビーズに前記細胞を付着させ、前記細胞の分離を簡易かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の詳細、並びにその他の特徴及び利点について、最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の細胞分離装置の一例を示す構成図である。図１に示す細胞分離装置１０は、複数のマイクロミキサー２１が直列に接続されてなるマイクロミキサー部２０と、複数のセパレータ３１が直列に配列されてなるセパレータ部３０と、磁気ビーズ及び細胞を含む流体を流し、マイクロミキサー部２０及びセパレータ部３０を通ることにより、以下に詳述する工程に従って前記流体を細胞分離に供するようにするための流路４０とを具えている。
【００１３】
図１に示す細胞分離装置１０においては、例えば入り口１１から磁気ビーズを含む流体を導入し、入り口１２から骨髄液や血液などの幹細胞、あるいは血球細胞などを含む流体を導入し、流路４０中で混合する。次いで、混合して得た流体はマイクロミキサー部２０内に導入され、各マイクロミキサー２１内で以下に詳述するように撹拌混合される。
【００１４】
図２は、図１に示す細胞分離装置１０におけるマイクロミキサー２１の一例を示す分解構成図である。図２に示すマイクロミキサー２１は、第１の板状部材２２と、第１の板状部材２２の上方において順次に設けられた第２の板状部材２３及び第４の板状部材２５と、第１の板状部材２２の下方において順次に設けられた第３の板状部材２４及び第５の板状部材２６とを含んでいる。
【００１５】
第１の板状部材２２には、Ｔ字型の第１の開口部２２１及びＩ字型の第４の開口部２２２が形成され、これら開口部の端部２２１Ａ及び２２２Ａは、それぞれ第１の板状部材２２の、互いに相対向する側端部に開口している。
【００１６】
また、第２の板状部材２３には、Ｌ字型の第２の開口部２３１が形成され、その一方の端部２３１Ａは、第１の板状部材２２における第１の開口部２２１の上辺開口部の端部１１１Ｂと連続している。さらに、第２の開口部２３１の他方の端部２３１Ｂは、第１の板状部材２２における第４の開口部２２２の前方端部２２２Ｂと連続している。
【００１７】
第３の板状部材２４には、同じくＬ字型の第３の開口部２４１が形成され、その一方の端部２４１Ａは、第１の板状部材２２における第１の開口部２２１の上辺開口部の端部２２１Ｃと連続している。また、第３の開口部２４１の他方の端部２４１Ｂは、第１の板状部材２２における第４の開口部２２２の前方端部２２２Ｂと連続している。
【００１８】
なお、第４の板状部材２５及び第５の板状部材２６は、それぞれ第１の開口部２２１から第４の開口部２２２までを密閉するために云わば蓋として設けられ、図２に示すマイクロミキサーを実際の素子として機能させるためのものである。
【００１９】
次に、図２に示すマイクロミキサー２１を用いた流体の混合方法について説明する。図３及び図４は、図２に示すマイクロミキサー２１内を流れる際の、流体の状態を示す図である。なお、本例においては、磁気ビーズを含む流体と細胞を含む流体とが上下方向に層をなしてなる多層流体の場合について説明する。
【００２０】
最初に、多層流体Ｓ１は、マイクロミキサー２１の第１の板状部材２２における第１の開口部２２１に導入される。この際、多層流体Ｓ１は第１の開口部２２１の上辺部において左右方向に分断される。次いで、左右方向に分断された多層流体Ｓ１は、それぞれ第１の開口部２２１と連続した、第２の板状部材２３における第２の開口部２３１及び第３の板状部材２４における第３の開口部２４１に導入され、この結果、上下方向に分断されることになる。この際、多層流体Ｓ１は、その流れ方向に対して９０度回転させられるので、その断面が９０度回転することになる。
【００２１】
次いで、多層流体Ｓ１は、第２の開口部２３１及び第３の開口部２４１と連続した、第１の板状部材２２の第４の開口部２２２に導入され、上下方向に分断された多層流体Ｓ１が合流して多層流体Ｓ２となる。この際、分断されたそれぞれの多層流体Ｓ１は、それぞれ流れ方向に対してさらに９０度回転させられるので、その断面が９０度回転することになる。したがって、多層流体Ｓ２は、先の多層流体Ｓ１に対して、その断面が１８０度回転して各層を構成する流体の積層順序が逆転するとともに、積層数が２倍となる。
【００２２】
結果として、図２に示すマイクロミキサー２１内を通ることにより、多層流体Ｓ１が断面方向において分断されるとともに、その断面自体が１８０度回転するようになるので、得られた多層流体Ｓ２では、多層流体Ｓ１に比較して、各層同士がより混合して均一となる。したがって、各層中に含まれる磁気ビーズと細胞との混合撹拌が促進され、前記細胞は前記磁気ビーズに対して高効率で付着するようになる。
【００２３】
なお、前記細胞の表面には表面マーカーとしての抗原を付着しておき、前記磁気ビーズの表面には前記抗原と抗原抗体反応を生ぜしめる抗体を付着させておくことが好ましい。この場合、前記細胞を前記抗原抗体反応を通じて前記磁気ビーズにより効率的かつ強固に付着させることができるようになる。
【００２４】
図５は、図１に示す細胞分離装置１０におけるセパレータ３１を含む周辺部分を拡大して示す図である。図３から明らかなように、セパレータ３１は、流路４０を挟むようにして対向して配置された一対の磁石３１１及び３１２を含む。しかしながら、磁石３１１及び３１２は流露４０を必ずしも挟み込むように配置する必要はなく、流露４０に近接させて配置すれば良い。なお、図３において、矢印は流体の流れる方向を示し、黒丸は磁気ビーズを示し、鱗片状部材は細胞を示している。
【００２５】
マイクロミキサー部２０内を通過した磁気ビーズ及び細胞を含む流体は、セパレータ部３０に至ると、磁石３１１及び３１２間において磁場Ｂの影響を受ける。このとき、前記磁気ビーズ及び前記磁気ビーズに付着した前記細胞は、磁場Ｂによって右方へ引き寄せれ、前記流体の残部から分離除去される。
【００２６】
その後、分離除去された前記磁気ビーズ及び前記付着細胞は、バルブ１３に至り出口１５を介して外部へ取り出される。一方、前記流体の残部は、バルブ１４に至り出口１６を介して外部へ取り出される。したがって、以上のような工程を経ることにより、所望の細胞のみを前記磁気ビーズに付着させ、前記細胞の分離を簡易かつ確実に行うことができるようになる。
【００２７】
なお、図１に示していないが、図１に示す細胞分離装置においては、セパレータ部３０の下流側に純化分離装置を設けることができる。図６は、図１に示す細胞分離装置１０における純化分離装置５１を含む周辺部分を拡大して示す図である。図６から明らかなように、純化分離装置５１は、流路４０を挟むようにして対向して配置された一対の磁石５１１及び５１２を含む。なお、図６において、矢印は流体の流れる方向を示し、黒丸は磁気ビーズを示し、鱗片状部材は細胞を示している。
【００２８】
セパレータ部３０を通過することにより、分離除去された前記磁気ビーズ及び前記付着細胞は、バッファ液とともに純化分離装置５１内に導入される。前記バッファ液は前記磁気ビーズから前記細胞を分離する作用があるので、これらの混合溶液が磁石５１１及び５１２間において磁場Ｂの影響を受けるとき、前記磁気ビーズは前記細胞の分離の有無によらず磁場Ｂの影響によって右方に引き寄せられ、バルブ１３及び出口１５を介して外部に取り出される。一方、前記磁気ビーズから分離された前記細胞は磁場Ｂの影響を受けることなく、バルブ１４及び出口１６を介して外部へ取り出される。
【００２９】
このように、セパレータ部３０の下流側に純化分離装置５１を設けることによって、磁気ビーズを簡易に回収し、分離すべき前記細胞のみを簡易に取り出すことができるようになる。
【００３０】
図７は、図１に示す細胞分離装置の変形例を示す構成図である。なお、図１に示す構成要素と同一あるいは類似の構成要素については同じ参照符号を用いて示している。図７に示す細胞分離装置１０においては、入り口１１及び１２とマイクロミキサー部２０との間、並びにセパレータ部３０とバルブ１３及び１４との間にバイパス流路６０を設け、セパレータ部３０によって分離除去された磁気ビーズを含む流体を、ポンプ６１によってマイクロミキサー部２０の上流側へ循環するようにしている。このような構成によれば、細胞を吸着させるべき磁気ビーズを常に循環させて再利用するようにしているので、細胞分離に使用する全体的な磁気ビーズの使用量を減少させることができる。
【００３１】
なお、マイクロミキサー２１において、第１の板状部材２２に設けられた第１の開口部２２１及び第４の開口部２２２、第２の板状部材２３に設けられた第２の開口部２３１、並びに第３の板状部材２４に設けられた第３の開口部２４１の少なくとも一つにおいて、角部の面取を行うことができる。これらの開口部において、尖い角部が存在すると、多層流体Ｓ１がそれらの開口部を流れる際に、前記角部において流速が減少してしまうので、多層流体Ｓ１の混合を十分に行うことができない場合がある。したがって、これらの問題発生を抑制するためには、上述したように、上記開口部の角部の面取を行うことが好ましい。
【００３２】
また、各板状部材は如何なる材料からも形成することができるが、上述した本発明の流体混合方法を実現することができる限り、樹脂や金属、ガラスなどから形成することができる。したがって、各板状部材の準備、及び各板状部材に対する加工が容易になり、上述した開口部の形成、すなわちマイクロミキサー自体の形成を簡易に行うことができるようになる。
【００３３】
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【００３４】
例えば、上記具体例では、磁気ビーズと細胞とが多層流体を構成する場合について述べたが、本発明は前記磁気ビーズなどが多層流体を構成する場合のみならず、単層の流体である場合においても好適に使用することができる。また、上記具体例では、マイクロミキサー部２０を複数のマイクロミキサー２１から構成するとともに、セパレータ部３０を複数のセパレータ３１から構成するようにしているが、それぞれ単一のマイクロミキサー及び単一のセパレータから構成することもできる。
【００３５】
また、マイクロミキサー２１において、多層流体Ｓ１を第４の開口部２２２から第２の開口部２３１及び第３の開口部２４１を経て、第１の開口部２２１へ向けて逆流させることもできる。この場合、多層流体Ｓ１は、第２の開口部２３１で多層流体Ｓ１を上方に分断し、第３の開口部２４１で多層流体Ｓ１を下方に分断し、第１の開口部２２１で前記上方に分断された多層流体Ｓ１と前記下方に分断された多層流体Ｓ１とを合流させるようにすることもできる。この場合においても、多層流体Ｓ１は、図３及び４に示すような態様で十分に混合され、多層流体Ｓ２とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の細胞分離装置の一例を示す構成図である。
【図２】図１に示す細胞分離装置におけるマイクロミキサーの一例を示す分解構成図である。
【図３】図２に示すマイクロミキサー内を流れる際の、流体の状態を示す図である。
【図４】同じく、図２に示すマイクロミキサー内を流れる際の、流体の状態を示す図である。
【図５】図１に示す細胞分離装置におけるセパレータを含む周辺部分を拡大して示す図である。
【図６】図１に示す細胞分離装置における純化分離装置を含む周辺部分を拡大して示す図である。
【図７】図１に示す細胞分離装置の変形例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 細胞分離装置
１１、１２ 入り口
１３、１４ バルブ
１５、１６ 出口
２０ マイクロミキサー部
２１ マイクロミキサー
３０ セパレータ部
３１ セパレータ
４０ 流路
５１ 純化分離装置
６０ バイパス流路
６１ ポンプ
Ｓ１、Ｓ２ 多層流体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞分離装置、及び細胞分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気ビーズを用いた細胞分離装置としては、例えばUS5536475があるが、大量な試料から所望の造血細胞などを抽出することを目的としているため、タンクで攪拌しながら磁気ビーズと細胞を混合させた上、前記磁気ビーズと前記細胞とが分子拡散によって接合するための十分なインキュベーション時間が必要であった。
【０００３】
一方、幹細胞等は自己増殖が可能なので、ごく微少な試料からごくわずかでも抽出することができれば、その後の分化や成長を観察する上では十分である。しかしながら、微細な試料から目的とする細胞を抽出するシステムでは、流れのレイノルズ数が低下するため磁気ビーズと細胞の混合が抑制され、目的とする細胞の抽出ができないという課題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、磁気ビーズを用いた細胞分離において、レイノルズ数の大小によらず、前記磁気ビーズと細胞とを十分に混合し、前記磁気ビーズに前記細胞を付着させ、前記細胞の分離を簡易かつ確実に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく、本発明は、
磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右に分断するための第１の流体分断手段、前記左右に分断された前記流体を上方に分断するための第２の流体分断手段、前記左右に分断された前記流体を下方に分断するための第３の流体分断手段、及び前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させる流体合流手段を有するマイクロミキサーと、
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記流体中における前記磁気ビーズと、前記磁気ビーズに付着した前記細胞とを、前記流体の残部から分離するためのセパレータと、
を具えることを特徴とする、細胞分離装置に関する。
【０００６】
また、本発明は、
マイクロミキサーに設けられた第１の流体分断手段を用いて、磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右に分断する第１の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた第２の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を上方に分断する第２の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた第３の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を下方に分断する第３の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた流体合流手段を用いて、前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させる第４の工程と、
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記流体中における前記磁気ビーズと、前記磁気ビーズに付着した前記細胞とを、セパレータによって前記流体の残部から分離するための第５の工程と、
を具えることを特徴とする、細胞分離方法に関する。
【０００７】
本発明によれば、磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右方向に分断し、さらにこの分断された流体をそれぞれ上下方向に分断した後、これら分断された流体を合流させるようにしている。この過程において、前記上下方向に分断された流体の断面は、それぞれ最初の流体の断面に対して所定の角度だけ回転することができ、さらに前記上下方向に分断された流体が合流される際に、再度前記最初の流体の断面に対して所定の角度だけ回転することができる。したがって、上記過程を経ることにより、前記最初の流体は分断されるとともに、分断された流体の断面が所定角度回転された後、合流されることになるので、前記流体は十分に撹拌され混合されることになる。
【０００８】
したがって、前記流体中に含まれる前記磁気ビーズ及び前記細胞も、互いに十分に撹拌混合されるようになるので、前記細胞は前記磁気ビーズに十分に付着するようになり、前記マイクロミキサーの後方に設けられたセパレータによって高効率に磁気的に分離されるようになる。
【０００９】
なお、上述した説明から明らかなように、本発明では、流体の分断及び流体断面の回転によって前記流体の撹拌及び混合を実施しているので、前記流体のレイノルズ数の大小によらず、前記磁気ビーズと前記細胞との撹拌混合を十分に促進して、前記細胞を前記磁気ビーズの付着することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、磁気ビーズを用いた細胞分離において、レイノルズ数の大小によらず、前記磁気ビーズと細胞とを十分に混合し、前記磁気ビーズに前記細胞を付着させ、前記細胞の分離を簡易かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の詳細、並びにその他の特徴及び利点について、最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の細胞分離装置の一例を示す構成図である。図１に示す細胞分離装置１０は、複数のマイクロミキサー２１が直列に接続されてなるマイクロミキサー部２０と、複数のセパレータ３１が直列に配列されてなるセパレータ部３０と、磁気ビーズ及び細胞を含む流体を流し、マイクロミキサー部２０及びセパレータ部３０を通ることにより、以下に詳述する工程に従って前記流体を細胞分離に供するようにするための流路４０とを具えている。
【００１３】
図１に示す細胞分離装置１０においては、例えば入り口１１から磁気ビーズを含む流体を導入し、入り口１２から骨髄液や血液などの幹細胞、あるいは血球細胞などを含む流体を導入し、流路４０中で混合する。次いで、混合して得た流体はマイクロミキサー部２０内に導入され、各マイクロミキサー２１内で以下に詳述するように撹拌混合される。
【００１４】
図２は、図１に示す細胞分離装置１０におけるマイクロミキサー２１の一例を示す分解構成図である。図２に示すマイクロミキサー２１は、第１の板状部材２２と、第１の板状部材２２の上方において順次に設けられた第２の板状部材２３及び第４の板状部材２５と、第１の板状部材２２の下方において順次に設けられた第３の板状部材２４及び第５の板状部材２６とを含んでいる。
【００１５】
第１の板状部材２２には、Ｔ字型の第１の開口部２２１及びＩ字型の第４の開口部２２２が形成され、これら開口部の端部２２１Ａ及び２２２Ａは、それぞれ第１の板状部材２２の、互いに相対向する側端部に開口している。
【００１６】
また、第２の板状部材２３には、Ｌ字型の第２の開口部２３１が形成され、その一方の端部２３１Ａは、第１の板状部材２２における第１の開口部２２１の上辺開口部の端部１１１Ｂと連続している。さらに、第２の開口部２３１の他方の端部２３１Ｂは、第１の板状部材２２における第４の開口部２２２の前方端部２２２Ｂと連続している。
【００１７】
第３の板状部材２４には、同じくＬ字型の第３の開口部２４１が形成され、その一方の端部２４１Ａは、第１の板状部材２２における第１の開口部２２１の上辺開口部の端部２２１Ｃと連続している。また、第３の開口部２４１の他方の端部２４１Ｂは、第１の板状部材２２における第４の開口部２２２の前方端部２２２Ｂと連続している。
【００１８】
なお、第４の板状部材２５及び第５の板状部材２６は、それぞれ第１の開口部２２１から第４の開口部２２２までを密閉するために云わば蓋として設けられ、図２に示すマイクロミキサーを実際の素子として機能させるためのものである。
【００１９】
次に、図２に示すマイクロミキサー２１を用いた流体の混合方法について説明する。図３及び図４は、図２に示すマイクロミキサー２１内を流れる際の、流体の状態を示す図である。なお、本例においては、磁気ビーズを含む流体と細胞を含む流体とが上下方向に層をなしてなる多層流体の場合について説明する。
【００２０】
最初に、多層流体Ｓ１は、マイクロミキサー２１の第１の板状部材２２における第１の開口部２２１に導入される。この際、多層流体Ｓ１は第１の開口部２２１の上辺部において左右方向に分断される。次いで、左右方向に分断された多層流体Ｓ１は、それぞれ第１の開口部２２１と連続した、第２の板状部材２３における第２の開口部２３１及び第３の板状部材２４における第３の開口部２４１に導入され、この結果、上下方向に分断されることになる。この際、多層流体Ｓ１は、その流れ方向に対して９０度回転させられるので、その断面が９０度回転することになる。
【００２１】
次いで、多層流体Ｓ１は、第２の開口部２３１及び第３の開口部２４１と連続した、第１の板状部材２２の第４の開口部２２２に導入され、上下方向に分断された多層流体Ｓ１が合流して多層流体Ｓ２となる。この際、分断されたそれぞれの多層流体Ｓ１は、それぞれ流れ方向に対してさらに９０度回転させられるので、その断面が９０度回転することになる。したがって、多層流体Ｓ２は、先の多層流体Ｓ１に対して、その断面が１８０度回転して各層を構成する流体の積層順序が逆転するとともに、積層数が２倍となる。
【００２２】
結果として、図２に示すマイクロミキサー２１内を通ることにより、多層流体Ｓ１が断面方向において分断されるとともに、その断面自体が１８０度回転するようになるので、得られた多層流体Ｓ２では、多層流体Ｓ１に比較して、各層同士がより混合して均一となる。したがって、各層中に含まれる磁気ビーズと細胞との混合撹拌が促進され、前記細胞は前記磁気ビーズに対して高効率で付着するようになる。
【００２３】
なお、前記細胞の表面には表面マーカーとしての抗原を付着しておき、前記磁気ビーズの表面には前記抗原と抗原抗体反応を生ぜしめる抗体を付着させておくことが好ましい。この場合、前記細胞を前記抗原抗体反応を通じて前記磁気ビーズにより効率的かつ強固に付着させることができるようになる。
【００２４】
図５は、図１に示す細胞分離装置１０におけるセパレータ３１を含む周辺部分を拡大して示す図である。図３から明らかなように、セパレータ３１は、流路４０を挟むようにして対向して配置された一対の磁石３１１及び３１２を含む。しかしながら、磁石３１１及び３１２は流露４０を必ずしも挟み込むように配置する必要はなく、流露４０に近接させて配置すれば良い。なお、図３において、矢印は流体の流れる方向を示し、黒丸は磁気ビーズを示し、鱗片状部材は細胞を示している。
【００２５】
マイクロミキサー部２０内を通過した磁気ビーズ及び細胞を含む流体は、セパレータ部３０に至ると、磁石３１１及び３１２間において磁場Ｂの影響を受ける。このとき、前記磁気ビーズ及び前記磁気ビーズに付着した前記細胞は、磁場Ｂによって右方へ引き寄せれ、前記流体の残部から分離除去される。
【００２６】
その後、分離除去された前記磁気ビーズ及び前記付着細胞は、バルブ１３に至り出口１５を介して外部へ取り出される。一方、前記流体の残部は、バルブ１４に至り出口１６を介して外部へ取り出される。したがって、以上のような工程を経ることにより、所望の細胞のみを前記磁気ビーズに付着させ、前記細胞の分離を簡易かつ確実に行うことができるようになる。
【００２７】
なお、図１に示していないが、図１に示す細胞分離装置においては、セパレータ部３０の下流側に純化分離装置を設けることができる。図６は、図１に示す細胞分離装置１０における純化分離装置５１を含む周辺部分を拡大して示す図である。図６から明らかなように、純化分離装置５１は、流路４０を挟むようにして対向して配置された一対の磁石５１１及び５１２を含む。なお、図６において、矢印は流体の流れる方向を示し、黒丸は磁気ビーズを示し、鱗片状部材は細胞を示している。
【００２８】
セパレータ部３０を通過することにより、分離除去された前記磁気ビーズ及び前記付着細胞は、バッファ液とともに純化分離装置５１内に導入される。前記バッファ液は前記磁気ビーズから前記細胞を分離する作用があるので、これらの混合溶液が磁石５１１及び５１２間において磁場Ｂの影響を受けるとき、前記磁気ビーズは前記細胞の分離の有無によらず磁場Ｂの影響によって右方に引き寄せられ、バルブ１３及び出口１５を介して外部に取り出される。一方、前記磁気ビーズから分離された前記細胞は磁場Ｂの影響を受けることなく、バルブ１４及び出口１６を介して外部へ取り出される。
【００２９】
このように、セパレータ部３０の下流側に純化分離装置５１を設けることによって、磁気ビーズを簡易に回収し、分離すべき前記細胞のみを簡易に取り出すことができるようになる。
【００３０】
図７は、図１に示す細胞分離装置の変形例を示す構成図である。なお、図１に示す構成要素と同一あるいは類似の構成要素については同じ参照符号を用いて示している。図７に示す細胞分離装置１０においては、入り口１１及び１２とマイクロミキサー部２０との間、並びにセパレータ部３０とバルブ１３及び１４との間にバイパス流路６０を設け、セパレータ部３０によって分離除去された磁気ビーズを含む流体を、ポンプ６１によってマイクロミキサー部２０の上流側へ循環するようにしている。このような構成によれば、細胞を吸着させるべき磁気ビーズを常に循環させて再利用するようにしているので、細胞分離に使用する全体的な磁気ビーズの使用量を減少させることができる。
【００３１】
なお、マイクロミキサー２１において、第１の板状部材２２に設けられた第１の開口部２２１及び第４の開口部２２２、第２の板状部材２３に設けられた第２の開口部２３１、並びに第３の板状部材２４に設けられた第３の開口部２４１の少なくとも一つにおいて、角部の面取を行うことができる。これらの開口部において、尖い角部が存在すると、多層流体Ｓ１がそれらの開口部を流れる際に、前記角部において流速が減少してしまうので、多層流体Ｓ１の混合を十分に行うことができない場合がある。したがって、これらの問題発生を抑制するためには、上述したように、上記開口部の角部の面取を行うことが好ましい。
【００３２】
また、各板状部材は如何なる材料からも形成することができるが、上述した本発明の流体混合方法を実現することができる限り、樹脂や金属、ガラスなどから形成することができる。したがって、各板状部材の準備、及び各板状部材に対する加工が容易になり、上述した開口部の形成、すなわちマイクロミキサー自体の形成を簡易に行うことができるようになる。
【００３３】
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【００３４】
例えば、上記具体例では、磁気ビーズと細胞とが多層流体を構成する場合について述べたが、本発明は前記磁気ビーズなどが多層流体を構成する場合のみならず、単層の流体である場合においても好適に使用することができる。また、上記具体例では、マイクロミキサー部２０を複数のマイクロミキサー２１から構成するとともに、セパレータ部３０を複数のセパレータ３１から構成するようにしているが、それぞれ単一のマイクロミキサー及び単一のセパレータから構成することもできる。
【００３５】
また、マイクロミキサー２１において、多層流体Ｓ１を第４の開口部２２２から第２の開口部２３１及び第３の開口部２４１を経て、第１の開口部２２１へ向けて逆流させることもできる。この場合、多層流体Ｓ１は、第２の開口部２３１で多層流体Ｓ１を上方に分断し、第３の開口部２４１で多層流体Ｓ１を下方に分断し、第１の開口部２２１で前記上方に分断された多層流体Ｓ１と前記下方に分断された多層流体Ｓ１とを合流させるようにすることもできる。この場合においても、多層流体Ｓ１は、図３及び４に示すような態様で十分に混合され、多層流体Ｓ２とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の細胞分離装置の一例を示す構成図である。
【図２】図１に示す細胞分離装置におけるマイクロミキサーの一例を示す分解構成図である。
【図３】図２に示すマイクロミキサー内を流れる際の、流体の状態を示す図である。
【図４】同じく、図２に示すマイクロミキサー内を流れる際の、流体の状態を示す図である。
【図５】図１に示す細胞分離装置におけるセパレータを含む周辺部分を拡大して示す図である。
【図６】図１に示す細胞分離装置における純化分離装置を含む周辺部分を拡大して示す図である。
【図７】図１に示す細胞分離装置の変形例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 細胞分離装置
１１、１２ 入り口
１３、１４ バルブ
１５、１６ 出口
２０ マイクロミキサー部
２１ マイクロミキサー
３０ セパレータ部
３１ セパレータ
４０ 流路
５１ 純化分離装置
６０ バイパス流路
６１ ポンプ
Ｓ１、Ｓ２ 多層流体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右に分断するための第１の流体分断手段、前記左右に分断された前記流体を上方に分断するための第２の流体分断手段、前記左右に分断された前記流体を下方に分断するための第３の流体分断手段、及び前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させる流体合流手段を有するマイクロミキサーと、
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記流体中における前記磁気ビーズと、前記磁気ビーズに付着した前記細胞とを、前記流体の残部から分離するためのセパレータと、
を具えることを特徴とする、細胞分離装置。
【請求項２】
前記マイクロミキサーにおいて、前記第１の流体分断手段は、第１の板状部材において、その端部に一端が開口したＴ字型の第１の開口部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の細胞分離装置。
【請求項３】
前記マイクロミキサーにおいて、前記第２の流体分断手段は、第２の板状部材において、前記第１の開口部の、上辺開口部における左端部又は右端部と連続したＬ字型の第２の開口部を含むことを特徴とする、請求項２に記載の細胞分離装置。
【請求項４】
前記マイクロミキサーにおいて、前記第３の流体分断手段は、第３の板状部材において、前記第１の開口部の、前記上辺開口部における、前記第２の開口部が連続した前記左端部又は前記右端部の残りと連続したＬ字型の第３の開口部を含むことを特徴とする、請求項３に記載の細胞分離装置。
【請求項５】
前記マイクロミキサーにおいて、前記流体合流手段は、前記第１の板状部材において、前記第１の開口部の後方において、前記第２の開口部の先端部及び前記第３の開口部の先端部と連続したＩ字型の第４の開口部を含むことを特徴とする、請求項４に記載の細胞分離装置。
【請求項６】
前記マイクロミキサーの前記第２の流体分断手段において、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、９０度回転させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項７】
前記マイクロミキサーの前記第３の流体分断手段において、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、９０度回転させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項８】
前記マイクロミキサーの前記流体合流手段において、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、１８０度回転させることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項９】
前記流体は、前記磁気ビーズを含む流体と前記細胞を含む流体とが積層された多層流体であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１０】
前記多層流体は、前記第１の流体分断手段、前記第２の流体分断手段及び前記第３の流体分断手段を介して分断された後、前記流体合流手段で合流された際に、その積層順序が逆転するとともに、その積層数が２倍となることを特徴とする、請求項９に記載の細胞分離装置。
【請求項１１】
前記マイクロミキサーにおいて、前記第１の開口部から前記第４の開口部の少なくとも一つにおいて、角部の面取を実施したことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１２】
前記マイクロミキサーにおいて、前記第１の流体分断手段から前記第３の流体分断手段、及び前記流体合流手段の少なくとも一つは、樹脂、金属又はガラスからなることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１３】
前記流体は、前記マイクロミキサーにおいて、前記流体合流手段から前記第２の流体分断手段及び前記第３の流体分断手段を経て、前記第１の流体分断手段へ向けて逆流させ、前記第２の流体分断手段で前記流体を上方に分断し、前記第３の流体分断手段で前記流体を下方に分断し、前記第１の流体分断手段で前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させるように構成したことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１４】
前記マイクロミキサーを複数直列に接続したことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１５】
前記セパレータは、前記流体の流路に設けられた磁石を含むことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１６】
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記磁気ビーズ及び前記磁気ビーズに付着した前記細胞を含む流体に対してバッファ液を混合し、前記磁気ビーズに付着した前記細胞を含む流体から、前記細胞のみを分離除去するための純化分離装置を具えることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１７】
前記純化分離装置は、前記流体の流路に設けられた磁石を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の細胞分離装置。
【請求項１８】
前記細胞の表面には表面マーカーとしての抗原が付着され、前記磁気ビーズの表面には前記抗原と抗原抗体反応を生ぜしめる抗体が付着されたことを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１９】
前記磁気ビーズを循環し、再利用させるための循環手段を具えることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項２０】
マイクロミキサーに設けられた第１の流体分断手段を用いて、磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右に分断する第１の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた第２の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を上方に分断する第２の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた第３の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を下方に分断する第３の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた流体合流手段を用いて、前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させる第４の工程と、
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記流体中における前記磁気ビーズと、前記磁気ビーズに付着した前記細胞とを、セパレータによって前記流体の残部から分離するための第５の工程と、
を具えることを特徴とする、細胞分離方法。
【請求項２１】
前記第１の工程における前記第１の流体分断手段は、第１の板状部材において、その端部に一端が開口したＴ字型の第１の開口部を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の細胞分離方法。
【請求項２２】
前記第２の工程における前記第２の流体分断手段は、第２の板状部材において、前記第１の開口部の、上辺開口部における左端部又は右端部と連続したＬ字型の第２の開口部を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の細胞分離方法。
【請求項２３】
前記第３の工程における前記第３の流体分断手段は、第３の板状部材において、前記第１の開口部の、前記上辺開口部における、前記第２の開口部が連続した前記左端部又は前記右端部の残りと連続したＬ字型の第３の開口部を含むことを特徴とする、請求項２２に記載の細胞分離方法。
【請求項２４】
前記第４の工程における前記流体合流手段は、前記第１の板状部材において、前記第１の開口部の後方において、前記第２の開口部の先端部及び前記第３の開口部の先端部と連続したＩ字型の第４の開口部を含むことを特徴とする、請求項２３に記載の細胞分離方法。
【請求項２５】
前記第２の工程において、前記第２の流体分断手段により、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、９０度回転させることを特徴とする、請求項２０〜２４のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項２６】
前記第３の工程において、前記第３の流体分断手段により、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、９０度回転させることを特徴とする、請求項２０〜２５のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項２７】
前記第４の工程において、前記流体合流手段により、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、１８０度回転させることを特徴とする、請求項２０〜２６のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項２８】
前記流体は、前記磁気ビーズを含む流体と前記細胞を含む流体とが積層された多層流体であることを特徴とする、請求項２０〜２７のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項２９】
前記多層流体は、前記第１の流体分断手段、前記第２の流体分断手段及び前記第３の流体分断手段を介して分断された後、前記流体合流手段で合流された際に、その積層順序が逆転するとともに、その積層数が２倍となることを特徴とする、請求項２８に記載の細胞分離方法。
【請求項３０】
前記第１の流体分断手段から前記第３の流体分断手段、及び前記流体合流手段における前記第１の開口部から前記第４の開口部の少なくとも一つにおいて、角部の面取を実施したことを特徴とする、請求項２０〜２９のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項３１】
前記第１の流体分断手段から前記第３の流体分断手段、及び前記流体合流手段の少なくとも一つは、樹脂、金属又はガラスからなることを特徴とする、請求項２０〜３０のいずれか一に
記載の細胞分離方法。
【請求項３２】
前記第１の工程から前記第５の工程を１サイクルとして、このサイクルを複数回実施することを特徴とする、請求項２０〜３１のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項３３】
前記第５の工程において、前記分離は、前記流体の流路を挟むようにして設けられた磁石による磁力を利用して実施することを特徴とする、請求項２０〜３２のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項３４】
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記磁気ビーズ及び前記磁気ビーズに付着した前記細胞を含む流体に対してバッファ液を混合し、前記磁気ビーズに付着した前記細胞を含む流体から、前記細胞のみを分離除去する工程を具えることを特徴とする、請求項２０〜３３のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項３５】
前記分離除去は、前記流体の流路を挟むようにして設けられた磁石による磁力を利用して実施することを特徴とする、請求項３４に記載の細胞分離方法。
【請求項３６】
前記細胞の表面に表面マーカーとしての抗原を付着し、前記磁気ビーズの表面に前記抗原と抗原抗体反応を生ぜしめる抗体を付着する工程を具えることを特徴とする、請求項２０〜３５のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項３７】
所定の循環手段により、前記磁気ビーズを循環し、再利用する工程を具えることを特徴とする、請求項２０〜３６のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項１】
磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右に分断するための第１の流体分断手段、前記左右に分断された前記流体を上方に分断するための第２の流体分断手段、前記左右に分断された前記流体を下方に分断するための第３の流体分断手段、及び前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させる流体合流手段を有するマイクロミキサーと、
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記流体中における前記磁気ビーズと、前記磁気ビーズに付着した前記細胞とを、前記流体の残部から分離するためのセパレータと、
を具えることを特徴とする、細胞分離装置。
【請求項２】
前記マイクロミキサーにおいて、前記第１の流体分断手段は、第１の板状部材において、その端部に一端が開口したＴ字型の第１の開口部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の細胞分離装置。
【請求項３】
前記マイクロミキサーにおいて、前記第２の流体分断手段は、第２の板状部材において、前記第１の開口部の、上辺開口部における左端部又は右端部と連続したＬ字型の第２の開口部を含むことを特徴とする、請求項２に記載の細胞分離装置。
【請求項４】
前記マイクロミキサーにおいて、前記第３の流体分断手段は、第３の板状部材において、前記第１の開口部の、前記上辺開口部における、前記第２の開口部が連続した前記左端部又は前記右端部の残りと連続したＬ字型の第３の開口部を含むことを特徴とする、請求項３に記載の細胞分離装置。
【請求項５】
前記マイクロミキサーにおいて、前記流体合流手段は、前記第１の板状部材において、前記第１の開口部の後方において、前記第２の開口部の先端部及び前記第３の開口部の先端部と連続したＩ字型の第４の開口部を含むことを特徴とする、請求項４に記載の細胞分離装置。
【請求項６】
前記マイクロミキサーの前記第２の流体分断手段において、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、９０度回転させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項７】
前記マイクロミキサーの前記第３の流体分断手段において、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、９０度回転させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項８】
前記マイクロミキサーの前記流体合流手段において、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、１８０度回転させることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項９】
前記流体は、前記磁気ビーズを含む流体と前記細胞を含む流体とが積層された多層流体であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１０】
前記多層流体は、前記第１の流体分断手段、前記第２の流体分断手段及び前記第３の流体分断手段を介して分断された後、前記流体合流手段で合流された際に、その積層順序が逆転するとともに、その積層数が２倍となることを特徴とする、請求項９に記載の細胞分離装置。
【請求項１１】
前記マイクロミキサーにおいて、前記第１の開口部から前記第４の開口部の少なくとも一つにおいて、角部の面取を実施したことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１２】
前記マイクロミキサーにおいて、前記第１の流体分断手段から前記第３の流体分断手段、及び前記流体合流手段の少なくとも一つは、樹脂、金属又はガラスからなることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１３】
前記流体は、前記マイクロミキサーにおいて、前記流体合流手段から前記第２の流体分断手段及び前記第３の流体分断手段を経て、前記第１の流体分断手段へ向けて逆流させ、前記第２の流体分断手段で前記流体を上方に分断し、前記第３の流体分断手段で前記流体を下方に分断し、前記第１の流体分断手段で前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させるように構成したことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１４】
前記マイクロミキサーを複数直列に接続したことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１５】
前記セパレータは、前記流体の流路に設けられた磁石を含むことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１６】
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記磁気ビーズ及び前記磁気ビーズに付着した前記細胞を含む流体に対してバッファ液を混合し、前記磁気ビーズに付着した前記細胞を含む流体から、前記細胞のみを分離除去するための純化分離装置を具えることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１７】
前記純化分離装置は、前記流体の流路に設けられた磁石を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の細胞分離装置。
【請求項１８】
前記細胞の表面には表面マーカーとしての抗原が付着され、前記磁気ビーズの表面には前記抗原と抗原抗体反応を生ぜしめる抗体が付着されたことを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項１９】
前記磁気ビーズを循環し、再利用させるための循環手段を具えることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一に記載の細胞分離装置。
【請求項２０】
マイクロミキサーに設けられた第１の流体分断手段を用いて、磁気ビーズと所定の細胞とを含む流体を左右に分断する第１の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた第２の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を上方に分断する第２の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた第３の流体分断手段を用いて、前記左右に分断された前記流体を下方に分断する第３の工程と、
前記マイクロミキサーに設けられた流体合流手段を用いて、前記上方に分断された前記流体と前記下方に分断された前記流体とを合流させる第４の工程と、
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記流体中における前記磁気ビーズと、前記磁気ビーズに付着した前記細胞とを、セパレータによって前記流体の残部から分離するための第５の工程と、
を具えることを特徴とする、細胞分離方法。
【請求項２１】
前記第１の工程における前記第１の流体分断手段は、第１の板状部材において、その端部に一端が開口したＴ字型の第１の開口部を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の細胞分離方法。
【請求項２２】
前記第２の工程における前記第２の流体分断手段は、第２の板状部材において、前記第１の開口部の、上辺開口部における左端部又は右端部と連続したＬ字型の第２の開口部を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の細胞分離方法。
【請求項２３】
前記第３の工程における前記第３の流体分断手段は、第３の板状部材において、前記第１の開口部の、前記上辺開口部における、前記第２の開口部が連続した前記左端部又は前記右端部の残りと連続したＬ字型の第３の開口部を含むことを特徴とする、請求項２２に記載の細胞分離方法。
【請求項２４】
前記第４の工程における前記流体合流手段は、前記第１の板状部材において、前記第１の開口部の後方において、前記第２の開口部の先端部及び前記第３の開口部の先端部と連続したＩ字型の第４の開口部を含むことを特徴とする、請求項２３に記載の細胞分離方法。
【請求項２５】
前記第２の工程において、前記第２の流体分断手段により、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、９０度回転させることを特徴とする、請求項２０〜２４のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項２６】
前記第３の工程において、前記第３の流体分断手段により、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、９０度回転させることを特徴とする、請求項２０〜２５のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項２７】
前記第４の工程において、前記流体合流手段により、前記流体の断面を、前記流体の、前記第１の流体分断手段への流入時と比較して、１８０度回転させることを特徴とする、請求項２０〜２６のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項２８】
前記流体は、前記磁気ビーズを含む流体と前記細胞を含む流体とが積層された多層流体であることを特徴とする、請求項２０〜２７のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項２９】
前記多層流体は、前記第１の流体分断手段、前記第２の流体分断手段及び前記第３の流体分断手段を介して分断された後、前記流体合流手段で合流された際に、その積層順序が逆転するとともに、その積層数が２倍となることを特徴とする、請求項２８に記載の細胞分離方法。
【請求項３０】
前記第１の流体分断手段から前記第３の流体分断手段、及び前記流体合流手段における前記第１の開口部から前記第４の開口部の少なくとも一つにおいて、角部の面取を実施したことを特徴とする、請求項２０〜２９のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項３１】
前記第１の流体分断手段から前記第３の流体分断手段、及び前記流体合流手段の少なくとも一つは、樹脂、金属又はガラスからなることを特徴とする、請求項２０〜３０のいずれか一に
記載の細胞分離方法。
【請求項３２】
前記第１の工程から前記第５の工程を１サイクルとして、このサイクルを複数回実施することを特徴とする、請求項２０〜３１のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項３３】
前記第５の工程において、前記分離は、前記流体の流路を挟むようにして設けられた磁石による磁力を利用して実施することを特徴とする、請求項２０〜３２のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項３４】
前記マイクロミキサーを透過した後の、前記磁気ビーズ及び前記磁気ビーズに付着した前記細胞を含む流体に対してバッファ液を混合し、前記磁気ビーズに付着した前記細胞を含む流体から、前記細胞のみを分離除去する工程を具えることを特徴とする、請求項２０〜３３のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項３５】
前記分離除去は、前記流体の流路を挟むようにして設けられた磁石による磁力を利用して実施することを特徴とする、請求項３４に記載の細胞分離方法。
【請求項３６】
前記細胞の表面に表面マーカーとしての抗原を付着し、前記磁気ビーズの表面に前記抗原と抗原抗体反応を生ぜしめる抗体を付着する工程を具えることを特徴とする、請求項２０〜３５のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【請求項３７】
所定の循環手段により、前記磁気ビーズを循環し、再利用する工程を具えることを特徴とする、請求項２０〜３６のいずれか一に記載の細胞分離方法。
【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２００６−６１６６（Ｐ２００６−６１６６Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８６３２１（Ｐ２００４−１８６３２１）
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
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