遠心分離機および細胞分離装置
【課題】送液のためポンプを不要にして構成および制御を簡略化する。
【解決手段】遠心分離容器７と、該遠心分離容器７を鉛直軸線回りに回転させるモータ９とを備え、遠心分離容器７が、半径方向外方に向かって漸次先細になる内面形状を有する側壁と、該側壁に連続する底部とを備え、該底部が、半径方向外方に向かって漸次上昇する傾斜面７ａと、該傾斜面７ａの半径方向外方において下方に窪み、さらにその半径方向外方において側壁の内面に連続する凹部７ｂとを備え、凹部７ｂよりも半径方向内方における底部の最下位置近傍に、開閉可能な上清排出口６ｃが設けられている遠心分離機５を提供する。
【解決手段】遠心分離容器７と、該遠心分離容器７を鉛直軸線回りに回転させるモータ９とを備え、遠心分離容器７が、半径方向外方に向かって漸次先細になる内面形状を有する側壁と、該側壁に連続する底部とを備え、該底部が、半径方向外方に向かって漸次上昇する傾斜面７ａと、該傾斜面７ａの半径方向外方において下方に窪み、さらにその半径方向外方において側壁の内面に連続する凹部７ｂとを備え、凹部７ｂよりも半径方向内方における底部の最下位置近傍に、開閉可能な上清排出口６ｃが設けられている遠心分離機５を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離機および細胞分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体内から採取した脂肪組織から幹細胞等を含む脂肪由来細胞を分離する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。脂肪組織を消化酵素液で分解し、脂肪組織に結合していた脂肪由来細胞を分離させて生成された細胞懸濁液を遠心分離することにより、濃縮された脂肪由来細胞が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１２４８０号パンフレット
【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、従来の細胞分離装置では、洗浄液の供給や細胞懸濁液の送液、処理の途中で発生した廃液の排出のためにチューブポンプが使用されており、該チューブポンプの流量や送液時間、送液方向等の動作を制御するための構成も必要となる。特に、遠心分離機では、遠心分離容器から上清を排出するときに、脂肪由来細胞を少量の上清内で懸濁して所定の体積に調節した状態で回収するために、上清を所定量だけ残して排出したいという要求がある。したがって、各遠心分容器への供給量や排出量の制御に精度が求められ、遠心分離機の構成や制御が複雑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、送液のためポンプを不要にして構成および制御を簡略化することができる遠心分離機および細胞分離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、遠心分離容器と、該遠心分離容器を鉛直軸線回りに回転させるモータとを備え、前記遠心分離容器が、半径方向外方に向かって漸次先細になる内面形状を有する側壁と、該側壁に連続する底部とを備え、該底部が、半径方向外方に向かって漸次上昇する傾斜面と、該傾斜面の半径方向外方において下方に窪み、さらにその半径方向外方において前記側壁の内面に連続する凹部とを備え、前記凹部よりも半径方向内方における底部の最下位置近傍に、開閉可能な上清排出口が設けられている遠心分離機を提供する。
【０００７】
本発明によれば、上清排出口を閉じた状態で遠心分離容器内に懸濁液を収容してモータを作動させ遠心分離容器を回転させると、懸濁液は半径方向外方に向かう遠心力によって遠心分離容器内を半径方向外方へ移動し、懸濁液内の比重の大きい成分が、先細となった内面の先端部に凝集させられる。この後に、モータを停止すると、上清および凝集塊は重力によって底部へ移動し、凝集塊は凹部内に移動する。一方、上清は、凹部内に収容しきれずに凹部内から溢れた分が排出口へ向かって移動する。
【０００８】
この場合に、上清は、その全体の液量によらずに一定量が凹部内に貯留され、上清排出口を開放すると、凹部内の一定量を残して遠心分離容器内から十分に排出される。また、このときに、凹部内と水平方向に隔離された位置から上清が排出されるので、凹部内の沈殿物は上清と同時に排出されることが防止されて凹部内に保持される。
これにより、遠心分離容器内から上清を排出するためのポンプおよび該ポンプの動作を制御するための構成を不要にして、遠心分離機の構成および制御を簡略化することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記遠心分離容器が、周方向全周にわたって連続して設けられていてもよい。
このようにすることで、遠心分離容器の容積を拡大しつつ、遠心分離容器のいずれかの位置に液体を注入するだけで遠心分離容器内全体に液体を自己拡散させて液体の注入を一度で容易に済ますことができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記遠心分離容器が、周方向に等間隔をあけて複数設けられていてもよい。
このようにすることで、同時により多くの量の懸濁液を遠心分離することができる。
【００１１】
また、本発明は、生体組織を捕捉し生体由来細胞を含む細胞懸濁液を通過可能なフィルタを備える処理容器と、該処理容器の下方に配置された上記いずれかに記載の遠心分離機とを備え、前記処理容器が、前記フィルタによって覆われた位置に開閉可能な細胞排出口を備え、該細胞排出口と前記遠心分離容器内とが流通可能に接続されている細胞分離装置を提供する。
【００１２】
本発明によれば、処理容器内において、細胞排出口を閉じた状態で消化酵素液と生体組織とを混合して生体組織を消化すると、生体組織から生体由来細胞が分離されて細胞懸濁液が生成され、該細胞懸濁液を、細胞排出口を開放して遠心分離容器内へ送液し遠心分離すると、凹部内に生体由来細胞の凝集塊が得られる。
【００１３】
この場合に、細胞懸濁液は、細胞排出口を開放するだけで、脂肪組織の排出をフィルタにより制限しながら選択的に、かつ、その自重によって遠心分離容器内へ送液される。また、遠心分離容器内の上清は、上清排出口を開放するだけで、凹部内に生体由来細胞の凝集塊と一定量の上清とを残して十分に排出される。これにより、送液のためのポンプを不要にして、細胞分離装置の構成および制御を簡略化することができる。また、細胞懸濁液を自然落下させて送液することにより、生体由来細胞に過剰な外力がかかることが防止され、送液時の生体由来細胞の損傷を低減することができる。
【００１４】
上記発明においては、前記遠心分離機の上方に、下部に開閉可能な洗浄液排出口を有する洗浄液容器が設けられ、前記遠心分離容器が、その内部において前記凹部の上方に洗浄液供給口を備え、前記洗浄液排出口と前記洗浄液供給口とが流通可能に接続されてもよい。
【００１５】
このようにすることで、遠心分離容器内から上清を排出した後に上清排出口を閉じて洗浄液排出口を開放すると、洗浄液が、凹部内の凝集している生体由来細胞を流入の勢いにより懸濁しながら遠心分離容器内へ供給され、その後に遠心分離および上清の排出をする。これにより、簡略な構成と制御で生体由来細胞を効率良く洗浄することができる。
【００１６】
また、上記発明においては、前記洗浄液容器が、前記処理容器の上方に設けられ、前記洗浄液排出口と前記処理容器内とが流通可能に接続され、前記処理容器が、前記フィルタによって覆われた位置に開閉可能な廃液排出口を備えてもよい。
このようにすることで、処理容器内に生体組織を配置して洗浄液排出口を開放すると、処理容器内へ洗浄液が供給されて生体組織を洗浄することができる。また、洗浄後に廃液排出口を開放すると、処理容器内から生体組織の排出を制限しながら洗浄廃液を排出することができる。
【００１７】
また、上記発明においては、前記廃液排出口および前記上清排出口に密閉して接続されて前記遠心分離容器の下方に配置され、前記処理容器内および前記遠心分離容器内から排出された廃液を収容する廃液容器を備えてもよい。
このようにすることで、処理容器および遠心分離容器内で発生した廃液を廃液容器へ送液して廃液の漏洩を防ぐことができる。
【００１８】
また、上記発明においては、前記遠心分離機が、前記処理容器の略鉛直下方に配置されていてもよい。
このようにすることで、細胞分離装置の水平方向の設置面積を縮小することができる。
【００１９】
また、上記発明においては、前記処理容器内において前記生体組織と前記消化酵素液との混合液を撹拌する撹拌機構を備えてもよい。
このようにすることで、生体組織を効率良く消化することができる。
【００２０】
また、上記発明においては、前記生体組織が、生体から採取された脂肪組織であり、前記生体由来細胞が、前記脂肪組織内に含まれる脂肪由来細胞であってもよい。
このようにすることで、簡略な構成と制御で、脂肪組織から脂肪由来細胞を分離してその細胞塊を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、送液のためポンプを不要にして構成および制御を簡略化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】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る細胞分離装置の全体構成図である。
【図２】図１の細胞分離装置の分解処理部の詳細な構成図である。
【図３】図１の細胞分離装置の濃縮部の詳細な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の一実施形態に係る細胞分離装置１００について、図１〜図３を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態においては、生体組織として脂肪組織Ａを用い、該脂肪組織Ａから脂肪由来細胞Ｂを分離する場合を例に挙げて説明する。
【００２４】
本実施形態に係る細胞分離装置１００は、図１に示されるように、上方から下方へ順に、洗浄液Ｃを保持する洗浄液収容部２０と、脂肪組織Ａを消化酵素液で分解して脂肪由来細胞Ｂの細胞懸濁液を生成する分解処理部３０と、該分解処理部３０で生成された細胞懸濁液を遠心分離する濃縮部４０と、分解処理部３０および濃縮部４０で生じた廃液を収容する廃液部５０とを備えている。洗浄液収容部２０、分解処理部３０、濃縮部４０および廃液部５０は、鉛直方向に沿って配列され、また、チューブ６０によって互いに接続されている。また、各位置のチューブ６０には、電磁バルブＶ１〜Ｖ５が設けられている。
【００２５】
洗浄液収容部２０は、保温箱１と、該保温箱１内に設置され洗浄液Ｃである乳酸リンゲル液（ＬＲ液、以下ＬＲ液Ｃとも言う。）を収容する洗浄液バッグ（洗浄液容器）２とを備えている。保温箱１内にはＬＲ液Ｃを加温する加温手段、例えば、洗浄液バッグ２の側面に接触する位置にシートヒータ（図示略）が設けられている。洗浄液バッグ２は底部に洗浄液排出口２ａを有し、該洗浄液排出口２ａは、チューブ６０により分解処理部３０および濃縮部４０と接続されて、電磁バルブＶ１，Ｖ４の開閉により送液経路が選択されるようになっている。
【００２６】
分解処理部３０は、図２に示されるように、脂肪組織Ａを収容する処理容器３と、該処理容器３を振とうさせる振とう機（撹拌機構）４とを備えている。
処理容器３は、円筒状であり、その底面３ａは略中央部に向かって下方に傾斜してその最も低い位置に細胞排出口（廃液排出口）３ｂが開口している。細胞排出口３ｂの上方には、脂肪由来細胞Ｂより大きく脂肪組織Ａより小さい径寸法の孔を有するフィルタ３ｃが略水平に設けられて細胞排出口３ｂを覆っている。これにより、脂肪組織Ａは、細胞排出口３ｂからの排出が制限されるようになっている。
【００２７】
細胞排出口３ｂは、チューブ６０により濃縮部４０および廃液部５０に接続され、電磁バルブＶ２，Ｖ３の開閉により送液経路が廃液部５０または濃縮部４０に選択されるようになっている。
また、処理容器３の上面には、体内から採取された脂肪組織Ａ、ＬＲ液Ｃまたは脂肪組織Ａを分解する消化酵素液がそれぞれ注入される脂肪組織注入口３ｄ、洗浄液注入口３ｅおよび消化酵素注入口３ｆが設けられている。
【００２８】
振とう機４は、処理容器３を載置する基台４ａと、該基台４ａをその姿勢を保持しながら水平面内において偏心軸回りに回転させる偏心モータ４ｂとを備えている。
基台４ａは、上面が開放された円筒状であり、底面が略水平に配置され、処理容器３の底面と側面とを支持するようになっている。また、底面にはシートヒータ４ｃが設けられ、処理容器３内の温度が約３７℃に保温されるようになっている。
【００２９】
偏心モータ４ｂは、鉛直方向のその中心軸線回りに回転する駆動軸４ｄを有している。また、基台４ａの底面には、水平方向に略対称な位置に、一端が垂直に固定されたガイド軸４ｅが設けられている。一方のガイド軸４ｅは、偏心した位置に駆動軸４ｄが固定された偏心カム４ｆに軸受４ｇを介して接続されている。他方のガイド軸４ｅは、外部に直立して固定された固定軸４ｈが軸受４ｇを介して偏心した位置に接続された偏心カム４ｆに、軸受４ｇを介して接続されている。
【００３０】
偏心モータ４ｂを駆動すると、駆動軸４ｄに接続された一方のガイド軸４ｅが、駆動軸４ｄを中心に回転させられて、基台４ａがその姿勢を保ちながら偏心した軸回りに並進回転させられる。また、このときに、固定軸４ｈに接続されたガイド軸４ｅも、他方のガイド軸４ｅに同期しながら回転させられて、基台４ａが水平面内で安定して回転するようになっている。
【００３１】
処理容器３内に脂肪組織ＡとＬＲ液Ｃとを収容して振とう機４を作動させると、処理容器３が振とうさせられて脂肪組織ＡがＬＲ液Ｃ内で撹拌される。そして、振とうを停止して処理容器３を静置すると、比重の差によってＬＲ液Ｃが下層に脂肪組織Ａが上層に層分離する。この状態で電磁バルブＶ２を開放すると、フィルタ３ｃに捕捉された脂肪組織Ａを処理容器３内に残して、下方に層分離したＬＲ液Ｃが細胞排出口３ｂから廃液部５０へ排出される。これにより、脂肪組織Ａと同時に体内から採取された血液成分やその他の不純物が除去されて脂肪組織Ａが洗浄されるようになっている。
【００３２】
また、このようにして脂肪組織Ａの洗浄を数回繰り返した後、消化酵素液を消化酵素注入口３ｆから処理容器３内に注入して処理容器３を振とうし脂肪組織Ａを消化酵素液内で撹拌すると、脂肪組織Ａが分解されて脂肪由来細胞Ｂが脂肪組織Ａから分離する。そして、処理容器３を静置すると、分解された脂肪組織Ａが上方に、消化酵素液内に脂肪由来細胞Ｂが含まれた細胞懸濁液が下方に層分離する。この状態で電磁バルブＶ３を開放すると、細胞懸濁液が細胞排出口３ｂから濃縮部４０へ排出されるようになっている。
【００３３】
濃縮部４０は、遠心分離機５を備えている。遠心分離機５は、図３に示されるように、直立した円柱状の回転軸６および該回転軸６と一体で設けられた遠心分離容器７と、回転軸６の下端部を保持する筒状の軸ホルダ８と、該軸ホルダ８をその鉛直方向の中心軸線回りに回転させる回転モータ９とを備えている。
【００３４】
遠心分離容器７は、上方から見た側面が、両端が先端に向かって漸次先細になるテーパ状に形成されて閉塞した筒状である。また、遠心分離容器７は、略中心部に回転軸６が略垂直に貫通し、遠心分離容器７の側壁と回転軸６の外周面との隙間が密閉して固定され、回転軸６を径方向に挟む両側間で液体が移動可能になっている。
【００３５】
遠心分離容器７の底面には、回転軸６と隣接する位置から半径方向外方へ向かって滑らかに上昇する傾斜面７ａと、該傾斜面７ａの半径方向外方において下方に窪んだポケット部（凹部）７ｂとが設けられている。ポケット部７ｂの内面は、側壁の内面と滑らかに接続されている。
また、遠心分離容器７は、ポケット部７ｂの略鉛直上方に設けられた細胞採取口７ｃと、上面に開口した通気口７ｄとが設けられている。通気口７ｄは集塵フィルタ等で覆われて遠心分離容器７内に清浄な空気が供給され、遠心分離容器７内が常に大気圧に維持されるようになっている。
【００３６】
回転軸６は、内部に形成された供給管路６Ａおよび排出管路６Ｂを有している。供給管路６Ａは、遠心分離容器７より上方に入口６ａが、遠心分離容器７内の底面から上方に離れ位置に出口６ｂが開口している。供給管路６Ａの出口６ｂには、遠心分離容器７内において半径方向外方に延び、洗浄液供給口が開口した先端面がポケット部７ｂ内に配置されたパイプ７ｅが接続されている。また、排出管路６Ｂは、遠心分離容器７の底面と略同一の高さ位置に入口（上清排出口）６ｃが、遠心分離容器７より下方に出口６ｄが開口している。
【００３７】
また、回転軸６の外周には、遠心分離容器７を上下方向に挟む位置に筒状のハウジング１０が設けられている。ハウジング１０は、供給管路６Ａの入口６ａまたは排出管路６Ｂの出口６ｄに隣接する位置に、水平方向に貫通してチューブ６０に接続された孔を有している。ハウジング１０の内周面は、軸受１０ａを介して回転軸６の外周面と接し、回転軸６がハウジング１０に対して周方向に回転可能になっている。
【００３８】
また、ハウジング１０の内周面と回転軸６の外周面との隙間には、該隙間を密閉する筒状のシール１０ｂが設けられている。シール１０ｂは、内周面が回転軸６の外周面と摺動し、外周面がハウジング１０に固定されている。
これにより、回転軸６が回転してもハウジング１０は静止した状態が保たれてシール１０に接続されたチューブ６０が捩じれるのが防止され、また、チューブ６０内と遠心分離容器７内との間で漏洩を防止しながら液体が流通可能になっている。
【００３９】
軸ホルダ８は、下端面が閉塞され、上端面から回転軸６の下端部が着脱可能に収納される。軸ホルダ８には、例えば、キー８ａ等の固定手段が設けられ、回転軸６が軸ホルダ８に固定可能になっている。
【００４０】
軸ホルダ８の下端と回転モータ９はそれぞれ、水平面内で周方向に回転可能な一対のタイミングプーリ９ａ，９ｂに接続されている。両タイミングプーリ９ａ，９ｂはタイミングベルト９ｃが架け渡され、回転モータ９が一方のタイミングプーリ９ｂを回転させると、その回転がタイミングベルト９ｃによって他方のタイミングプーリ９ａに伝達されて軸ホルダ８が回転させられるようになっている。
【００４１】
遠心分離容器７内に細胞懸濁液を収容して回転モータ９を駆動すると、回転軸６と一体で遠心分離容器７が鉛直軸線回りに回転させられる。そして、半径方向外方の遠心力により細胞懸濁液が遠心分離容器７の両端側へ移動させられ、細胞懸濁液内の比重の大きい脂肪由来細胞Ｂがテーパ状になった内面の先端部に凝集して上清と分離させられる。回転モータ９を停止すると、脂肪由来細胞Ｂの凝集塊と上清は重力に従い内面に沿って底面へ向かって移動し、脂肪由来細胞Ｂはポケット部７ｂ内に収容される。一方、上清は、一部がポケット部７ｂ内に貯留され、ポケット部７ｂ内から溢れた分は傾斜面７ａに沿って排出管路６Ｂの入口６ｃへ向かって移動する。
【００４２】
そして、電磁バルブ５を開放すると、ポケット部７ｂから溢れた上清が順次排出管路６Ｂの入口６ｃから廃液バッグ１１へ排出され、遠心分離容器７内には、ポケット部７ｂ内に収容された脂肪由来細胞Ｂと一定量の上清とが残されるようになっている。
また、電磁バルブ４を開放すると、ＬＲ液Ｃが、パイプ７ｅの先端からポケット部７ｂ内へ向けて供給されるようになっている。
【００４３】
廃液部５０は、分解処理部３０および濃縮部４０から延びたチューブ６０が接続された廃液バッグ１１を備えている。
また、電磁バルブＶ１〜Ｖ５は、チューブ６０への着脱が容易なピンチバルブ式のものが用いられる。
【００４４】
このように構成された細胞分離装置１００の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る細胞分離装置１００を用いて脂肪由来細胞Ｂを分離するには、まず、電磁バルブＶ１を開放して処理容器３内へＬＲ液Ｃを送液し、電磁バルブＶ１を閉じて処理容器３を振とうさせ脂肪組織Ａを洗浄する。洗浄後、振とう機４を停止して処理容器３を静置し、電磁バルブＶ２を開放して洗浄廃液を廃液バッグ１１へ排出し、電磁バルブＶ２を閉じる。以上の動作を数回繰り返して脂肪組織Ａを十分に洗浄する。
【００４５】
次に、処理容器３内に消化酵素注入口３ｆから消化酵素液を注入して再び処理容器３を振とうさせ、脂肪組織Ａを消化する。そして、振とう機４を停止して処理容器３を静置したら、電磁バルブＶ３を開放して細胞懸濁液を遠心分離容器７へ送液して電磁バルブＶ３を閉じる。
【００４６】
続いて、遠心分離機５を作動させて細胞懸濁液を遠心分離したら、電磁バルブＶ５を開放して上清を廃液バッグ１１へ排出して電磁バルブＶ５を閉じる。そして、電磁バルブＶ４を開放して遠心分離容器７内にＬＲ液Ｃを供給し、先と同様に遠心分離および上清の排出を行って脂肪由来細胞ＢをＬＲ液Ｃで洗浄する。脂肪由来細胞Ｂの洗浄を数回繰り返したら、細胞採取口７ｃからシリンジに接続された吸引針などを挿入し、ポケット部７ｂ内に残された脂肪由来細胞Ｂの凝集塊と少量のＬＲ液Ｃとを数回ピペッティングしてから吸引すると、純度の高い脂肪由来細胞Ｂの細胞濃縮液を回収することができる。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、処理の順序にしたがって上方から下方へ各バッグ２，１１および各容器３，７を配置し、それぞれの排出口２ａ，３ｂ，６ｃを底部に設けることにより、電磁バルブＶ１〜Ｖ５を開放するだけで、ＬＲ液Ｃ、細胞懸濁液および廃液がそれぞれ重力にしたがって次の処理を行う容器３，７または廃液バッグ１１へ送液される。これにより、従来送液に使用していたポンプ、および、該ポンプを制御するために必要であった構成を不要にし、細胞分離装置１００の構成および制御を簡略化することができるという利点がある。また、これにより、細胞分離装置１００の製造にかかる費用および細胞分離装置１００の消費電力を削減することができる。
【００４８】
また、従来、チューブ６０や各容器３，７の内部の滅菌性を担保するために、チューブ６０の一部をしごいて送液するチューブポンプが主に使用されていたが、細胞がチューブポンプの位置を通過するとチューブポンプによりせん断力などの過剰な外力を受けて損傷を受けるという問題があった。しかし、本実施形態によれば、外力に依らずに自重に任せて送液することにより、送液時の脂肪由来細胞Ｂの損傷を低減することができるという利点がある。
【００４９】
また、洗浄液収容部２０、分解処理部３０、濃縮部４０および廃液部５０をそれぞれ鉛直方向に沿って配列することで、細胞分離装置１００の水平方向の寸法を縮小して設置面積を縮小することができるという利点がある。
【００５０】
また、処理容器３内の洗浄廃液または細胞懸濁液は、フィルタ３ｃにより脂肪組織Ａと分離されながら排出される。また、遠心分離容器７内の上清は、ポケット部７ｂと水平方向に隔離された位置から排出されるので、ポケット部７ｂ内に収容された脂肪由来細胞Ｂの凝集塊が上清の流れによって巻き上げられたり、上清と同時に排出させられたりすることが防止される。これにより、簡易な構成と制御でありながら、排出すべき液体を選択的に各容器３，７内から十分に排出することができる。
【００５１】
また、遠心分離容器７内において回転軸６を挟んだ両側で液体が移動可能にすることで、遠心分離容器７内に供給された液体は、供給量にかかわらず、内部で拡散して回転軸６に対して対称に分布する。これにより、送液ポンプ等を用いて供給量を制御せずに、細胞懸濁液またはＬＲ液Ｃを自然落下で供給しても、遠心分離容器７の回転軸６を中心とした重量バランスを高い精度で保つことができる。また、電磁バルブＶ４を開放するだけで、ポケット部７ｂへ向けて流入したＬＲ液Ｃの勢いにより凝集していた脂肪由来細胞ＢがＬＲ液Ｃ内に撹拌され、脂肪由来細胞Ｂを効率的に洗浄することができる。
【００５２】
また、脂肪組織Ａや細胞懸濁液と直接接触する処理容器３、回転軸６、遠心分離容器７およびチューブ６０を着脱が容易な構成にすることにより、これらにディスポーザブルのものを使用しても容易に新しいものと交換することができる。また、これにより、細胞分離装置１００のメンテナンスを簡易にし、常に清潔な状態で細胞分離装置１００を使用することができる。
【００５３】
上記実施形態においては、遠心分離容器７が、回転軸６に略対称に水平方向に延びる筒状であることとしたが、これに代えて、回転軸６の外周面に沿って全周にわたって延び、該回転軸６に対して略対称に形成された環状であることとしてもよい。
このようにしても、供給された液体が遠心分離容器７内で回転軸６に対称に分布し、遠心分離容器７の重量バランスを容易にとることができる。また、遠心分離容器７の容積を拡大して、一度により多くの量の細胞懸濁液を遠心分離することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 保温箱
２ 洗浄液バッグ（洗浄液容器）
２ａ 洗浄液排出口
３ 処理容器
３ａ 底面
３ｂ 細胞排出口（廃液排出口）
３ｃ フィルタ
３ｄ 脂肪組織注入口
３ｅ 洗浄液注入口
３ｆ 消化酵素注入口
４ 振とう機（撹拌機構）
４ａ 基台
４ｂ 偏心モータ
４ｃ シートヒータ
４ｄ 駆動軸
４ｅ ガイド軸
４ｆ 偏心カム
４ｇ 軸受
４ｈ 固定軸
５ 遠心分離機
６ 回転軸
６Ａ 供給管路
６Ｂ 排出管路
６ａ 供給管路の入口
６ｂ 供給管路の出口
６ｃ 排出管路の入口（上清排出口）
６ｄ 排出管路の出口
７ 遠心分離容器
７ａ 傾斜面
７ｂ ポケット部（凹部）
７ｃ 細胞採取口
７ｄ 通気口
７ｅ パイプ
８ 軸ホルダ
８ａ キー
９ 回転モータ
９ａ，９ｂ タイミングプーリ
９ｃ タイミングベルト
１０ａ 軸受
１０ｂ シール
１１ 廃液バッグ（廃液容器）
２０ 洗浄液収容部
３０ 分解処理部
４０ 濃縮部
５０ 廃液部
１００ 細胞分離装置
Ａ 脂肪組織
Ｂ 脂肪由来細胞
Ｃ ＬＲ液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離機および細胞分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体内から採取した脂肪組織から幹細胞等を含む脂肪由来細胞を分離する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。脂肪組織を消化酵素液で分解し、脂肪組織に結合していた脂肪由来細胞を分離させて生成された細胞懸濁液を遠心分離することにより、濃縮された脂肪由来細胞が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１２４８０号パンフレット
【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、従来の細胞分離装置では、洗浄液の供給や細胞懸濁液の送液、処理の途中で発生した廃液の排出のためにチューブポンプが使用されており、該チューブポンプの流量や送液時間、送液方向等の動作を制御するための構成も必要となる。特に、遠心分離機では、遠心分離容器から上清を排出するときに、脂肪由来細胞を少量の上清内で懸濁して所定の体積に調節した状態で回収するために、上清を所定量だけ残して排出したいという要求がある。したがって、各遠心分容器への供給量や排出量の制御に精度が求められ、遠心分離機の構成や制御が複雑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、送液のためポンプを不要にして構成および制御を簡略化することができる遠心分離機および細胞分離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、遠心分離容器と、該遠心分離容器を鉛直軸線回りに回転させるモータとを備え、前記遠心分離容器が、半径方向外方に向かって漸次先細になる内面形状を有する側壁と、該側壁に連続する底部とを備え、該底部が、半径方向外方に向かって漸次上昇する傾斜面と、該傾斜面の半径方向外方において下方に窪み、さらにその半径方向外方において前記側壁の内面に連続する凹部とを備え、前記凹部よりも半径方向内方における底部の最下位置近傍に、開閉可能な上清排出口が設けられている遠心分離機を提供する。
【０００７】
本発明によれば、上清排出口を閉じた状態で遠心分離容器内に懸濁液を収容してモータを作動させ遠心分離容器を回転させると、懸濁液は半径方向外方に向かう遠心力によって遠心分離容器内を半径方向外方へ移動し、懸濁液内の比重の大きい成分が、先細となった内面の先端部に凝集させられる。この後に、モータを停止すると、上清および凝集塊は重力によって底部へ移動し、凝集塊は凹部内に移動する。一方、上清は、凹部内に収容しきれずに凹部内から溢れた分が排出口へ向かって移動する。
【０００８】
この場合に、上清は、その全体の液量によらずに一定量が凹部内に貯留され、上清排出口を開放すると、凹部内の一定量を残して遠心分離容器内から十分に排出される。また、このときに、凹部内と水平方向に隔離された位置から上清が排出されるので、凹部内の沈殿物は上清と同時に排出されることが防止されて凹部内に保持される。
これにより、遠心分離容器内から上清を排出するためのポンプおよび該ポンプの動作を制御するための構成を不要にして、遠心分離機の構成および制御を簡略化することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記遠心分離容器が、周方向全周にわたって連続して設けられていてもよい。
このようにすることで、遠心分離容器の容積を拡大しつつ、遠心分離容器のいずれかの位置に液体を注入するだけで遠心分離容器内全体に液体を自己拡散させて液体の注入を一度で容易に済ますことができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記遠心分離容器が、周方向に等間隔をあけて複数設けられていてもよい。
このようにすることで、同時により多くの量の懸濁液を遠心分離することができる。
【００１１】
また、本発明は、生体組織を捕捉し生体由来細胞を含む細胞懸濁液を通過可能なフィルタを備える処理容器と、該処理容器の下方に配置された上記いずれかに記載の遠心分離機とを備え、前記処理容器が、前記フィルタによって覆われた位置に開閉可能な細胞排出口を備え、該細胞排出口と前記遠心分離容器内とが流通可能に接続されている細胞分離装置を提供する。
【００１２】
本発明によれば、処理容器内において、細胞排出口を閉じた状態で消化酵素液と生体組織とを混合して生体組織を消化すると、生体組織から生体由来細胞が分離されて細胞懸濁液が生成され、該細胞懸濁液を、細胞排出口を開放して遠心分離容器内へ送液し遠心分離すると、凹部内に生体由来細胞の凝集塊が得られる。
【００１３】
この場合に、細胞懸濁液は、細胞排出口を開放するだけで、脂肪組織の排出をフィルタにより制限しながら選択的に、かつ、その自重によって遠心分離容器内へ送液される。また、遠心分離容器内の上清は、上清排出口を開放するだけで、凹部内に生体由来細胞の凝集塊と一定量の上清とを残して十分に排出される。これにより、送液のためのポンプを不要にして、細胞分離装置の構成および制御を簡略化することができる。また、細胞懸濁液を自然落下させて送液することにより、生体由来細胞に過剰な外力がかかることが防止され、送液時の生体由来細胞の損傷を低減することができる。
【００１４】
上記発明においては、前記遠心分離機の上方に、下部に開閉可能な洗浄液排出口を有する洗浄液容器が設けられ、前記遠心分離容器が、その内部において前記凹部の上方に洗浄液供給口を備え、前記洗浄液排出口と前記洗浄液供給口とが流通可能に接続されてもよい。
【００１５】
このようにすることで、遠心分離容器内から上清を排出した後に上清排出口を閉じて洗浄液排出口を開放すると、洗浄液が、凹部内の凝集している生体由来細胞を流入の勢いにより懸濁しながら遠心分離容器内へ供給され、その後に遠心分離および上清の排出をする。これにより、簡略な構成と制御で生体由来細胞を効率良く洗浄することができる。
【００１６】
また、上記発明においては、前記洗浄液容器が、前記処理容器の上方に設けられ、前記洗浄液排出口と前記処理容器内とが流通可能に接続され、前記処理容器が、前記フィルタによって覆われた位置に開閉可能な廃液排出口を備えてもよい。
このようにすることで、処理容器内に生体組織を配置して洗浄液排出口を開放すると、処理容器内へ洗浄液が供給されて生体組織を洗浄することができる。また、洗浄後に廃液排出口を開放すると、処理容器内から生体組織の排出を制限しながら洗浄廃液を排出することができる。
【００１７】
また、上記発明においては、前記廃液排出口および前記上清排出口に密閉して接続されて前記遠心分離容器の下方に配置され、前記処理容器内および前記遠心分離容器内から排出された廃液を収容する廃液容器を備えてもよい。
このようにすることで、処理容器および遠心分離容器内で発生した廃液を廃液容器へ送液して廃液の漏洩を防ぐことができる。
【００１８】
また、上記発明においては、前記遠心分離機が、前記処理容器の略鉛直下方に配置されていてもよい。
このようにすることで、細胞分離装置の水平方向の設置面積を縮小することができる。
【００１９】
また、上記発明においては、前記処理容器内において前記生体組織と前記消化酵素液との混合液を撹拌する撹拌機構を備えてもよい。
このようにすることで、生体組織を効率良く消化することができる。
【００２０】
また、上記発明においては、前記生体組織が、生体から採取された脂肪組織であり、前記生体由来細胞が、前記脂肪組織内に含まれる脂肪由来細胞であってもよい。
このようにすることで、簡略な構成と制御で、脂肪組織から脂肪由来細胞を分離してその細胞塊を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、送液のためポンプを不要にして構成および制御を簡略化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】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る細胞分離装置の全体構成図である。
【図２】図１の細胞分離装置の分解処理部の詳細な構成図である。
【図３】図１の細胞分離装置の濃縮部の詳細な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の一実施形態に係る細胞分離装置１００について、図１〜図３を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態においては、生体組織として脂肪組織Ａを用い、該脂肪組織Ａから脂肪由来細胞Ｂを分離する場合を例に挙げて説明する。
【００２４】
本実施形態に係る細胞分離装置１００は、図１に示されるように、上方から下方へ順に、洗浄液Ｃを保持する洗浄液収容部２０と、脂肪組織Ａを消化酵素液で分解して脂肪由来細胞Ｂの細胞懸濁液を生成する分解処理部３０と、該分解処理部３０で生成された細胞懸濁液を遠心分離する濃縮部４０と、分解処理部３０および濃縮部４０で生じた廃液を収容する廃液部５０とを備えている。洗浄液収容部２０、分解処理部３０、濃縮部４０および廃液部５０は、鉛直方向に沿って配列され、また、チューブ６０によって互いに接続されている。また、各位置のチューブ６０には、電磁バルブＶ１〜Ｖ５が設けられている。
【００２５】
洗浄液収容部２０は、保温箱１と、該保温箱１内に設置され洗浄液Ｃである乳酸リンゲル液（ＬＲ液、以下ＬＲ液Ｃとも言う。）を収容する洗浄液バッグ（洗浄液容器）２とを備えている。保温箱１内にはＬＲ液Ｃを加温する加温手段、例えば、洗浄液バッグ２の側面に接触する位置にシートヒータ（図示略）が設けられている。洗浄液バッグ２は底部に洗浄液排出口２ａを有し、該洗浄液排出口２ａは、チューブ６０により分解処理部３０および濃縮部４０と接続されて、電磁バルブＶ１，Ｖ４の開閉により送液経路が選択されるようになっている。
【００２６】
分解処理部３０は、図２に示されるように、脂肪組織Ａを収容する処理容器３と、該処理容器３を振とうさせる振とう機（撹拌機構）４とを備えている。
処理容器３は、円筒状であり、その底面３ａは略中央部に向かって下方に傾斜してその最も低い位置に細胞排出口（廃液排出口）３ｂが開口している。細胞排出口３ｂの上方には、脂肪由来細胞Ｂより大きく脂肪組織Ａより小さい径寸法の孔を有するフィルタ３ｃが略水平に設けられて細胞排出口３ｂを覆っている。これにより、脂肪組織Ａは、細胞排出口３ｂからの排出が制限されるようになっている。
【００２７】
細胞排出口３ｂは、チューブ６０により濃縮部４０および廃液部５０に接続され、電磁バルブＶ２，Ｖ３の開閉により送液経路が廃液部５０または濃縮部４０に選択されるようになっている。
また、処理容器３の上面には、体内から採取された脂肪組織Ａ、ＬＲ液Ｃまたは脂肪組織Ａを分解する消化酵素液がそれぞれ注入される脂肪組織注入口３ｄ、洗浄液注入口３ｅおよび消化酵素注入口３ｆが設けられている。
【００２８】
振とう機４は、処理容器３を載置する基台４ａと、該基台４ａをその姿勢を保持しながら水平面内において偏心軸回りに回転させる偏心モータ４ｂとを備えている。
基台４ａは、上面が開放された円筒状であり、底面が略水平に配置され、処理容器３の底面と側面とを支持するようになっている。また、底面にはシートヒータ４ｃが設けられ、処理容器３内の温度が約３７℃に保温されるようになっている。
【００２９】
偏心モータ４ｂは、鉛直方向のその中心軸線回りに回転する駆動軸４ｄを有している。また、基台４ａの底面には、水平方向に略対称な位置に、一端が垂直に固定されたガイド軸４ｅが設けられている。一方のガイド軸４ｅは、偏心した位置に駆動軸４ｄが固定された偏心カム４ｆに軸受４ｇを介して接続されている。他方のガイド軸４ｅは、外部に直立して固定された固定軸４ｈが軸受４ｇを介して偏心した位置に接続された偏心カム４ｆに、軸受４ｇを介して接続されている。
【００３０】
偏心モータ４ｂを駆動すると、駆動軸４ｄに接続された一方のガイド軸４ｅが、駆動軸４ｄを中心に回転させられて、基台４ａがその姿勢を保ちながら偏心した軸回りに並進回転させられる。また、このときに、固定軸４ｈに接続されたガイド軸４ｅも、他方のガイド軸４ｅに同期しながら回転させられて、基台４ａが水平面内で安定して回転するようになっている。
【００３１】
処理容器３内に脂肪組織ＡとＬＲ液Ｃとを収容して振とう機４を作動させると、処理容器３が振とうさせられて脂肪組織ＡがＬＲ液Ｃ内で撹拌される。そして、振とうを停止して処理容器３を静置すると、比重の差によってＬＲ液Ｃが下層に脂肪組織Ａが上層に層分離する。この状態で電磁バルブＶ２を開放すると、フィルタ３ｃに捕捉された脂肪組織Ａを処理容器３内に残して、下方に層分離したＬＲ液Ｃが細胞排出口３ｂから廃液部５０へ排出される。これにより、脂肪組織Ａと同時に体内から採取された血液成分やその他の不純物が除去されて脂肪組織Ａが洗浄されるようになっている。
【００３２】
また、このようにして脂肪組織Ａの洗浄を数回繰り返した後、消化酵素液を消化酵素注入口３ｆから処理容器３内に注入して処理容器３を振とうし脂肪組織Ａを消化酵素液内で撹拌すると、脂肪組織Ａが分解されて脂肪由来細胞Ｂが脂肪組織Ａから分離する。そして、処理容器３を静置すると、分解された脂肪組織Ａが上方に、消化酵素液内に脂肪由来細胞Ｂが含まれた細胞懸濁液が下方に層分離する。この状態で電磁バルブＶ３を開放すると、細胞懸濁液が細胞排出口３ｂから濃縮部４０へ排出されるようになっている。
【００３３】
濃縮部４０は、遠心分離機５を備えている。遠心分離機５は、図３に示されるように、直立した円柱状の回転軸６および該回転軸６と一体で設けられた遠心分離容器７と、回転軸６の下端部を保持する筒状の軸ホルダ８と、該軸ホルダ８をその鉛直方向の中心軸線回りに回転させる回転モータ９とを備えている。
【００３４】
遠心分離容器７は、上方から見た側面が、両端が先端に向かって漸次先細になるテーパ状に形成されて閉塞した筒状である。また、遠心分離容器７は、略中心部に回転軸６が略垂直に貫通し、遠心分離容器７の側壁と回転軸６の外周面との隙間が密閉して固定され、回転軸６を径方向に挟む両側間で液体が移動可能になっている。
【００３５】
遠心分離容器７の底面には、回転軸６と隣接する位置から半径方向外方へ向かって滑らかに上昇する傾斜面７ａと、該傾斜面７ａの半径方向外方において下方に窪んだポケット部（凹部）７ｂとが設けられている。ポケット部７ｂの内面は、側壁の内面と滑らかに接続されている。
また、遠心分離容器７は、ポケット部７ｂの略鉛直上方に設けられた細胞採取口７ｃと、上面に開口した通気口７ｄとが設けられている。通気口７ｄは集塵フィルタ等で覆われて遠心分離容器７内に清浄な空気が供給され、遠心分離容器７内が常に大気圧に維持されるようになっている。
【００３６】
回転軸６は、内部に形成された供給管路６Ａおよび排出管路６Ｂを有している。供給管路６Ａは、遠心分離容器７より上方に入口６ａが、遠心分離容器７内の底面から上方に離れ位置に出口６ｂが開口している。供給管路６Ａの出口６ｂには、遠心分離容器７内において半径方向外方に延び、洗浄液供給口が開口した先端面がポケット部７ｂ内に配置されたパイプ７ｅが接続されている。また、排出管路６Ｂは、遠心分離容器７の底面と略同一の高さ位置に入口（上清排出口）６ｃが、遠心分離容器７より下方に出口６ｄが開口している。
【００３７】
また、回転軸６の外周には、遠心分離容器７を上下方向に挟む位置に筒状のハウジング１０が設けられている。ハウジング１０は、供給管路６Ａの入口６ａまたは排出管路６Ｂの出口６ｄに隣接する位置に、水平方向に貫通してチューブ６０に接続された孔を有している。ハウジング１０の内周面は、軸受１０ａを介して回転軸６の外周面と接し、回転軸６がハウジング１０に対して周方向に回転可能になっている。
【００３８】
また、ハウジング１０の内周面と回転軸６の外周面との隙間には、該隙間を密閉する筒状のシール１０ｂが設けられている。シール１０ｂは、内周面が回転軸６の外周面と摺動し、外周面がハウジング１０に固定されている。
これにより、回転軸６が回転してもハウジング１０は静止した状態が保たれてシール１０に接続されたチューブ６０が捩じれるのが防止され、また、チューブ６０内と遠心分離容器７内との間で漏洩を防止しながら液体が流通可能になっている。
【００３９】
軸ホルダ８は、下端面が閉塞され、上端面から回転軸６の下端部が着脱可能に収納される。軸ホルダ８には、例えば、キー８ａ等の固定手段が設けられ、回転軸６が軸ホルダ８に固定可能になっている。
【００４０】
軸ホルダ８の下端と回転モータ９はそれぞれ、水平面内で周方向に回転可能な一対のタイミングプーリ９ａ，９ｂに接続されている。両タイミングプーリ９ａ，９ｂはタイミングベルト９ｃが架け渡され、回転モータ９が一方のタイミングプーリ９ｂを回転させると、その回転がタイミングベルト９ｃによって他方のタイミングプーリ９ａに伝達されて軸ホルダ８が回転させられるようになっている。
【００４１】
遠心分離容器７内に細胞懸濁液を収容して回転モータ９を駆動すると、回転軸６と一体で遠心分離容器７が鉛直軸線回りに回転させられる。そして、半径方向外方の遠心力により細胞懸濁液が遠心分離容器７の両端側へ移動させられ、細胞懸濁液内の比重の大きい脂肪由来細胞Ｂがテーパ状になった内面の先端部に凝集して上清と分離させられる。回転モータ９を停止すると、脂肪由来細胞Ｂの凝集塊と上清は重力に従い内面に沿って底面へ向かって移動し、脂肪由来細胞Ｂはポケット部７ｂ内に収容される。一方、上清は、一部がポケット部７ｂ内に貯留され、ポケット部７ｂ内から溢れた分は傾斜面７ａに沿って排出管路６Ｂの入口６ｃへ向かって移動する。
【００４２】
そして、電磁バルブ５を開放すると、ポケット部７ｂから溢れた上清が順次排出管路６Ｂの入口６ｃから廃液バッグ１１へ排出され、遠心分離容器７内には、ポケット部７ｂ内に収容された脂肪由来細胞Ｂと一定量の上清とが残されるようになっている。
また、電磁バルブ４を開放すると、ＬＲ液Ｃが、パイプ７ｅの先端からポケット部７ｂ内へ向けて供給されるようになっている。
【００４３】
廃液部５０は、分解処理部３０および濃縮部４０から延びたチューブ６０が接続された廃液バッグ１１を備えている。
また、電磁バルブＶ１〜Ｖ５は、チューブ６０への着脱が容易なピンチバルブ式のものが用いられる。
【００４４】
このように構成された細胞分離装置１００の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る細胞分離装置１００を用いて脂肪由来細胞Ｂを分離するには、まず、電磁バルブＶ１を開放して処理容器３内へＬＲ液Ｃを送液し、電磁バルブＶ１を閉じて処理容器３を振とうさせ脂肪組織Ａを洗浄する。洗浄後、振とう機４を停止して処理容器３を静置し、電磁バルブＶ２を開放して洗浄廃液を廃液バッグ１１へ排出し、電磁バルブＶ２を閉じる。以上の動作を数回繰り返して脂肪組織Ａを十分に洗浄する。
【００４５】
次に、処理容器３内に消化酵素注入口３ｆから消化酵素液を注入して再び処理容器３を振とうさせ、脂肪組織Ａを消化する。そして、振とう機４を停止して処理容器３を静置したら、電磁バルブＶ３を開放して細胞懸濁液を遠心分離容器７へ送液して電磁バルブＶ３を閉じる。
【００４６】
続いて、遠心分離機５を作動させて細胞懸濁液を遠心分離したら、電磁バルブＶ５を開放して上清を廃液バッグ１１へ排出して電磁バルブＶ５を閉じる。そして、電磁バルブＶ４を開放して遠心分離容器７内にＬＲ液Ｃを供給し、先と同様に遠心分離および上清の排出を行って脂肪由来細胞ＢをＬＲ液Ｃで洗浄する。脂肪由来細胞Ｂの洗浄を数回繰り返したら、細胞採取口７ｃからシリンジに接続された吸引針などを挿入し、ポケット部７ｂ内に残された脂肪由来細胞Ｂの凝集塊と少量のＬＲ液Ｃとを数回ピペッティングしてから吸引すると、純度の高い脂肪由来細胞Ｂの細胞濃縮液を回収することができる。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、処理の順序にしたがって上方から下方へ各バッグ２，１１および各容器３，７を配置し、それぞれの排出口２ａ，３ｂ，６ｃを底部に設けることにより、電磁バルブＶ１〜Ｖ５を開放するだけで、ＬＲ液Ｃ、細胞懸濁液および廃液がそれぞれ重力にしたがって次の処理を行う容器３，７または廃液バッグ１１へ送液される。これにより、従来送液に使用していたポンプ、および、該ポンプを制御するために必要であった構成を不要にし、細胞分離装置１００の構成および制御を簡略化することができるという利点がある。また、これにより、細胞分離装置１００の製造にかかる費用および細胞分離装置１００の消費電力を削減することができる。
【００４８】
また、従来、チューブ６０や各容器３，７の内部の滅菌性を担保するために、チューブ６０の一部をしごいて送液するチューブポンプが主に使用されていたが、細胞がチューブポンプの位置を通過するとチューブポンプによりせん断力などの過剰な外力を受けて損傷を受けるという問題があった。しかし、本実施形態によれば、外力に依らずに自重に任せて送液することにより、送液時の脂肪由来細胞Ｂの損傷を低減することができるという利点がある。
【００４９】
また、洗浄液収容部２０、分解処理部３０、濃縮部４０および廃液部５０をそれぞれ鉛直方向に沿って配列することで、細胞分離装置１００の水平方向の寸法を縮小して設置面積を縮小することができるという利点がある。
【００５０】
また、処理容器３内の洗浄廃液または細胞懸濁液は、フィルタ３ｃにより脂肪組織Ａと分離されながら排出される。また、遠心分離容器７内の上清は、ポケット部７ｂと水平方向に隔離された位置から排出されるので、ポケット部７ｂ内に収容された脂肪由来細胞Ｂの凝集塊が上清の流れによって巻き上げられたり、上清と同時に排出させられたりすることが防止される。これにより、簡易な構成と制御でありながら、排出すべき液体を選択的に各容器３，７内から十分に排出することができる。
【００５１】
また、遠心分離容器７内において回転軸６を挟んだ両側で液体が移動可能にすることで、遠心分離容器７内に供給された液体は、供給量にかかわらず、内部で拡散して回転軸６に対して対称に分布する。これにより、送液ポンプ等を用いて供給量を制御せずに、細胞懸濁液またはＬＲ液Ｃを自然落下で供給しても、遠心分離容器７の回転軸６を中心とした重量バランスを高い精度で保つことができる。また、電磁バルブＶ４を開放するだけで、ポケット部７ｂへ向けて流入したＬＲ液Ｃの勢いにより凝集していた脂肪由来細胞ＢがＬＲ液Ｃ内に撹拌され、脂肪由来細胞Ｂを効率的に洗浄することができる。
【００５２】
また、脂肪組織Ａや細胞懸濁液と直接接触する処理容器３、回転軸６、遠心分離容器７およびチューブ６０を着脱が容易な構成にすることにより、これらにディスポーザブルのものを使用しても容易に新しいものと交換することができる。また、これにより、細胞分離装置１００のメンテナンスを簡易にし、常に清潔な状態で細胞分離装置１００を使用することができる。
【００５３】
上記実施形態においては、遠心分離容器７が、回転軸６に略対称に水平方向に延びる筒状であることとしたが、これに代えて、回転軸６の外周面に沿って全周にわたって延び、該回転軸６に対して略対称に形成された環状であることとしてもよい。
このようにしても、供給された液体が遠心分離容器７内で回転軸６に対称に分布し、遠心分離容器７の重量バランスを容易にとることができる。また、遠心分離容器７の容積を拡大して、一度により多くの量の細胞懸濁液を遠心分離することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 保温箱
２ 洗浄液バッグ（洗浄液容器）
２ａ 洗浄液排出口
３ 処理容器
３ａ 底面
３ｂ 細胞排出口（廃液排出口）
３ｃ フィルタ
３ｄ 脂肪組織注入口
３ｅ 洗浄液注入口
３ｆ 消化酵素注入口
４ 振とう機（撹拌機構）
４ａ 基台
４ｂ 偏心モータ
４ｃ シートヒータ
４ｄ 駆動軸
４ｅ ガイド軸
４ｆ 偏心カム
４ｇ 軸受
４ｈ 固定軸
５ 遠心分離機
６ 回転軸
６Ａ 供給管路
６Ｂ 排出管路
６ａ 供給管路の入口
６ｂ 供給管路の出口
６ｃ 排出管路の入口（上清排出口）
６ｄ 排出管路の出口
７ 遠心分離容器
７ａ 傾斜面
７ｂ ポケット部（凹部）
７ｃ 細胞採取口
７ｄ 通気口
７ｅ パイプ
８ 軸ホルダ
８ａ キー
９ 回転モータ
９ａ，９ｂ タイミングプーリ
９ｃ タイミングベルト
１０ａ 軸受
１０ｂ シール
１１ 廃液バッグ（廃液容器）
２０ 洗浄液収容部
３０ 分解処理部
４０ 濃縮部
５０ 廃液部
１００ 細胞分離装置
Ａ 脂肪組織
Ｂ 脂肪由来細胞
Ｃ ＬＲ液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心分離容器と、該遠心分離容器を鉛直軸線回りに回転させるモータとを備え、
前記遠心分離容器が、半径方向外方に向かって漸次先細になる内面形状を有する側壁と、該側壁に連続する底部とを備え、
該底部が、半径方向外方に向かって漸次上昇する傾斜面と、該傾斜面の半径方向外方において下方に窪み、さらにその半径方向外方において前記側壁の内面に連続する凹部とを備え、
前記凹部よりも半径方向内方における底部の最下位置近傍に、開閉可能な上清排出口が設けられている遠心分離機。
【請求項２】
前記遠心分離容器が、周方向全周にわたって連続して設けられている請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項３】
前記遠心分離容器が、周方向に等間隔をあけて複数設けられている請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項４】
生体組織を捕捉し生体由来細胞を含む細胞懸濁液を通過可能なフィルタを備える処理容器と、
該処理容器の下方に配置された請求項１から請求項３のいずれかに記載の遠心分離機とを備え、
前記処理容器が、前記フィルタによって覆われた位置に開閉可能な細胞排出口を備え、
該細胞排出口と前記遠心分離容器内とが流通可能に接続されている細胞分離装置。
【請求項５】
前記遠心分離機の上方に、下部に開閉可能な洗浄液排出口を有する洗浄液容器が設けられ、
前記遠心分離容器が、その内部において前記凹部の上方に洗浄液供給口を備え、
前記洗浄液排出口と前記洗浄液供給口とが流通可能に接続されている請求項４に記載の細胞分離装置。
【請求項６】
前記洗浄液容器が、前記処理容器の上方に設けられ、前記洗浄液排出口と前記処理容器内とが流通可能に接続され、
前記処理容器が、前記フィルタによって覆われた位置に開閉可能な廃液排出口を備える請求項５に記載の細胞分離装置。
【請求項７】
前記廃液排出口および前記上清排出口に密閉して接続されて前記遠心分離容器の下方に配置され、前記処理容器内および前記遠心分離容器内から排出された廃液を収容する廃液容器を備える請求項６に記載の細胞分離装置。
【請求項８】
前記遠心分離機が、前記処理容器の略鉛直下方に配置されている請求項４に記載の細胞分離装置。
【請求項９】
前記処理容器内において前記生体組織と前記消化酵素液との混合液を撹拌する撹拌機構を備える請求項４に記載の細胞分離装置。
【請求項１０】
前記生体組織が、生体から採取された脂肪組織であり、
前記生体由来細胞が、前記脂肪組織内に含まれる脂肪由来細胞である請求項４に記載の細胞分離装置。
【請求項１】
遠心分離容器と、該遠心分離容器を鉛直軸線回りに回転させるモータとを備え、
前記遠心分離容器が、半径方向外方に向かって漸次先細になる内面形状を有する側壁と、該側壁に連続する底部とを備え、
該底部が、半径方向外方に向かって漸次上昇する傾斜面と、該傾斜面の半径方向外方において下方に窪み、さらにその半径方向外方において前記側壁の内面に連続する凹部とを備え、
前記凹部よりも半径方向内方における底部の最下位置近傍に、開閉可能な上清排出口が設けられている遠心分離機。
【請求項２】
前記遠心分離容器が、周方向全周にわたって連続して設けられている請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項３】
前記遠心分離容器が、周方向に等間隔をあけて複数設けられている請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項４】
生体組織を捕捉し生体由来細胞を含む細胞懸濁液を通過可能なフィルタを備える処理容器と、
該処理容器の下方に配置された請求項１から請求項３のいずれかに記載の遠心分離機とを備え、
前記処理容器が、前記フィルタによって覆われた位置に開閉可能な細胞排出口を備え、
該細胞排出口と前記遠心分離容器内とが流通可能に接続されている細胞分離装置。
【請求項５】
前記遠心分離機の上方に、下部に開閉可能な洗浄液排出口を有する洗浄液容器が設けられ、
前記遠心分離容器が、その内部において前記凹部の上方に洗浄液供給口を備え、
前記洗浄液排出口と前記洗浄液供給口とが流通可能に接続されている請求項４に記載の細胞分離装置。
【請求項６】
前記洗浄液容器が、前記処理容器の上方に設けられ、前記洗浄液排出口と前記処理容器内とが流通可能に接続され、
前記処理容器が、前記フィルタによって覆われた位置に開閉可能な廃液排出口を備える請求項５に記載の細胞分離装置。
【請求項７】
前記廃液排出口および前記上清排出口に密閉して接続されて前記遠心分離容器の下方に配置され、前記処理容器内および前記遠心分離容器内から排出された廃液を収容する廃液容器を備える請求項６に記載の細胞分離装置。
【請求項８】
前記遠心分離機が、前記処理容器の略鉛直下方に配置されている請求項４に記載の細胞分離装置。
【請求項９】
前記処理容器内において前記生体組織と前記消化酵素液との混合液を撹拌する撹拌機構を備える請求項４に記載の細胞分離装置。
【請求項１０】
前記生体組織が、生体から採取された脂肪組織であり、
前記生体由来細胞が、前記脂肪組織内に含まれる脂肪由来細胞である請求項４に記載の細胞分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２４０５２７（Ｐ２０１０−２４０５２７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８９４５３（Ｐ２００９−８９４５３）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【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２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【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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