遠心分離装置
【課題】細胞収率の低下を防止するとともに、効率的に細胞群の洗浄を行うことができる遠心分離装置を提供する。
【解決手段】細胞懸濁液を収容し、回転軸１１に支持された少なくとも１つの遠心容器３０と、遠心容器３０の底部を半径方向外方に向けて、遠心分離容器を回転軸１１回りに回転させる第１の回転機構１０と、遠心容器３０を遠心容器３０の中心軸線回りに回転させる第２の回転機構２０とを備える遠心分離装置１を採用する。
【解決手段】細胞懸濁液を収容し、回転軸１１に支持された少なくとも１つの遠心容器３０と、遠心容器３０の底部を半径方向外方に向けて、遠心分離容器を回転軸１１回りに回転させる第１の回転機構１０と、遠心容器３０を遠心容器３０の中心軸線回りに回転させる第２の回転機構２０とを備える遠心分離装置１を採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、細胞懸濁液を収容し、底部を半径方向外方に向けて回転させられる遠心分離容器と、遠心分離容器を回転させる回転駆動機構と、回転駆動機構による回転速度を周期的に変動させる制御部とを備える遠心分離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記の遠心分離装置の遠心分離容器には、細胞懸濁液を収容する筒状の容器本体の底部近傍に配置され、回転速度の変動により容器本体に対して相対的に変位可能に設けられた可動体が備えられている。このような構成を有することで、遠心分離容器の回転速度を変動させることにより、容器本体内に配置されている可動体に作用する遠心力も変動するので、可動体が容器本体に対して相対的に移動させられる。その結果、容器の底部に遠心分離されたペレット状の細胞群が攪拌され、簡易的に細胞群を洗浄して不要成分を除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１５１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている遠心分離装置によれば、遠心分離容器の回転速度を変動させることで、可動体を振動させてペレット状の細胞を攪拌するので、細胞群に作用する遠心力が不十分になり、可動体で攪拌された細胞群が容器内に再浮揚してしまう可能性がある。これにより、細胞収率の低下を招き、また、再度遠心分離が必要となるため処理に要する時間が長くなるという不都合がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、細胞収率の低下を防止するとともに、効率的に細胞群の洗浄を行うことができる遠心分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、細胞懸濁液を収容し、回転軸に支持された少なくとも１つの遠心容器と、該遠心容器の底部を半径方向外方に向けて、前記遠心容器を前記回転軸の軸線回りに回転させる第１の回転機構と、前記遠心容器を前記遠心容器の中心軸線回りに回転させる第２の回転機構とを備える遠心分離装置を採用する。
【０００８】
本発明によれば、遠心容器内に細胞懸濁液を収容して、第１の回転機構を作動させることで、遠心容器が底部を半径方向外方に向けて回転軸の軸線回りに回転させられる。これにより、比重の違いにより細胞懸濁液中の各成分が遠心分離され、遠心容器の底部最下層には比重の大きな細胞群が集められ、その上層には脂質や血漿等の上清が集められる。
【０００９】
また、第２の回転機構を作動させることで、遠心容器が遠心容器の中心軸線回りに回転させられる。これにより、遠心容器内の細胞群に対して、第１の回転機構による半径方向外方（回転軸に直交する方向）の遠心力と、第２の回転機構による遠心容器の中心軸線に直交する方向（回転軸に沿う方向）の遠心力とが加えられる。すなわち、遠心容器内の細胞群には、互いに直交する２方向の遠心力が加えられ、これらの方向に押し付けられる。これにより、遠心容器内の細胞群を、遠心容器内において薄く引き延ばして、細胞群中に含まれる不純物を上清中に放出することができ、細胞群を再懸濁させることなく、細胞群を効率的に洗浄することができる。
【００１０】
上記発明において、前記第２の回転機構が、前記第１の回転機構による回転駆動力を、前記第２の回転機構に伝達する伝達機構を備えることとしてもよい。
このようにすることで、伝達機構により、第１の回転機構による回転駆動力を第２の回転機構に伝達することができ、モータ等の回転駆動部を減らして装置を簡略化することができる。
【００１１】
上記発明において、前記遠心容器が、細胞懸濁液を収容する内部容器と、該内部容器を収容し、前記内部容器を前記中心軸線回りに回転可能に支持する外部容器と、前記内部容器に固定され、前記外部容器の外径よりも大きな外径を有する円柱部材とを備え、前記伝達機構が、前記遠心容器の底部を半径方向外方に向けた状態で、前記円柱部材の側面に当接する当接部材を有することとしてもよい。
【００１２】
このようにすることで、遠心容器の底部を半径方向外方に向けた状態で、外部容器の外径よりも大きな外径を有する円柱部材の側面に当接部材を当接することで、第１の回転機構を作動させた場合に、第１の回転機構による回転駆動力を第２の回転機構に伝達することができる。これにより、モータ等の回転駆動部を減らして装置を簡略化することができる。
【００１３】
上記発明において、前記伝達機構が、前記当接部材を前記回転軸の軸線回りに回転させるモータを有することとしてもよい。
このようにすることで、モータにより当接部材を回転軸の軸線回りに回転させることで、遠心容器の中心軸線回りの回転速度を変化させることができる。これにより、半径方向外方（回転軸に直交する方向）の遠心力と、遠心容器の中心軸線に直交する方向（回転軸に沿う方向）の遠心力とのバランスを変化させて、遠心容器内の細胞群の状態を変化させることができ、効率的に細胞群中に含まれる不純物を上清中に放出させることができる。
【００１４】
上記発明において、前記伝達機構が、前記当接部材を前記回転軸の軸線に沿う方向に移動させる移動手段を有することとしてもよい。
このようにすることで、当接部材を円柱部材に当接させるか否か、すなわち、遠心容器を中心軸線回りに回転させるか否かを制御することができる。これにより、半径方向外方（回転軸に直交する方向）の遠心力と、遠心容器の中心軸線に直交する方向（回転軸に沿う方向）の遠心力とのバランスを変化させて、遠心容器内の細胞群の状態を変化させることができ、効率的に細胞群中に含まれる不純物を上清中に放出させることができる。
【００１５】
上記発明において、前記遠心容器の底部近傍に開口する管路と、該管路から前記遠心容器内の液体を吸引する吸引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、第１の回転機構および第２の回転機構を作動させることによって、互いに直交する２方向の遠心力が加えられて遠心容器内において細胞群が薄く引き延ばされた状態において、吸引手段を作動させ、管路により遠心容器の底部近傍から上清等を吸引することができる。これにより、細胞群を排出することなく、遠心容器内の上清のみを排出することができ、細胞群の洗浄性を向上することができる。
【００１６】
上記発明において、前記遠心容器の内部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、洗浄液を遠心容器内に供給することで、細胞群を再懸濁させ、細胞群中に含まれる不純物を洗浄液中に放出させることができる。そして、この洗浄液を、第１の回転機構および第２の回転機構を作動させることによって遠心容器内において細胞群が薄く引き延ばされた状態において、吸引手段により管路を介して遠心容器の底部近傍から吸引することができる。これにより、細胞群に含まれる不純物を除去することができ、細胞群の純度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、細胞収率の低下を防止するとともに、効率的に細胞群の洗浄を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る遠心分離装置の概略構成図である。
【図２】図１の遠心分離装置の部分拡大図である。
【図３】図１の遠心容器の上視図である。
【図４】図１の遠心容器の部分拡大図である。
【図５】図１の遠心分離装置の遠心回転時の状態を示す図である。
【図６】図１の遠心分離装置の遠心回転および自転時の状態を示す図である。
【図７】図１の遠心分離装置による遠心処理工程の状態を示す図である。
【図８】図１の遠心分離装置による洗浄工程の状態を示す図である。
【図９】図１の遠心分離装置による最終生成物回収工程の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係る遠心分離装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る遠心分離装置１は、図１に示すように、回転軸１１に支持された複数の遠心容器３０と、遠心容器３０を回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させる第１の回転機構１０と、遠心容器３０を遠心容器３０の中心軸線回りに回転させる第２の回転機構２０と、これらを制御する制御部５とを備えている。
【００２０】
第１の回転機構１０は、鉛直方向に配置された回転軸１１と、回転軸１１から半径方向外方に延びた複数のアーム１２と、回転軸１１に固定されたプ―リ１３と、モータ１４と、モータ１４の回転駆動力をプ―リ１３に伝達する伝達ベルト１５と、回転軸１１の軸線方向に移動可能に設けられた直動支持体１６とを備えている。
【００２１】
上記構成を有することで、第１の回転機構１０は、モータ１４を回転させることで、その回転駆動力を伝達ベルト１５およびプ―リ１３を介して回転軸１１に伝達し、回転軸１１とアーム１２とを一体的に回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させるようになっている。
【００２２】
また、図２に示すように、直動支持体１６は、回転軸１１の軸線方向に移動可能なスライダー１６ａと、スライダー１６ａに固定され、スライダー１６ａを包含するハウジング１６ｂとを備えている。回転軸１１には軸線Ｌ１方向に複数の溝（図示略）が設けられるとともに、スライダー１６ａの内部には複数の鋼球（図示略）が設けられており、これら鋼球が回転軸１１に設けられた溝上を転がるようになっている。すなわち、回転軸１１とスライダー１６ａはボールスプラインを構成しており、スライダー１６ａおよびハウジング１６ｂ（すなわち直動支持体１６）が回転軸１１の軸線方向に移動できるようになっている。
【００２３】
第２の回転機構２０は、図１に示すように、第１の回転機構１０の直動支持体１６にベアリング２２を介して固定された円筒形のハウジング２１と、ハウジング２１に固定されたプ―リ２３と、モータ２４と、モータ２４の回転駆動力をプ―リ２３に伝達する伝達ベルト２５と、ハウジング２１の上面に設けられた天板（当接部材）２６とを備えている。
【００２４】
上記構成を有することで、第２の回転機構２０は、モータ２４を回転させることで、その回転駆動力を伝達ベルト２５およびプ―リ２３を介してハウジング２１に伝達し、ハウジング２１と天板２６とを一体的に回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させるようになっている。
【００２５】
また、図２に示すように、ハウジング２１は、直動支持体１６の外側にベアリング２２を介して固定されている。これにより、ハウジング２１の内側において、モータ１４の回転駆動力により回転軸１１が軸線Ｌ１回りに回転できるようになっている。
【００２６】
また、第２の回転機構２０は、図１に示すように、回転軸１１の軸線Ｌ１に直交する軸線回りに回転するモータ（移動手段）２７と、モータ２７の回転軸に接続されたカム２８と、ハウジング２１に固定され、カム２８により回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に付勢される被付勢部材２９とを備えている。
【００２７】
上記構成を有することで、第２の回転機構２０は、モータ２７を回転させることで、その回転軸に固定されたカム２８を回転させ、被付勢部材２９を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に付勢するようになっている。すなわち、モータ２７を回転させることで、第２の回転機構２０は、回転軸１１の軸線方向に移動できるようになっている。
【００２８】
遠心容器３０は、細胞懸濁液を収容して遠心分離する容器であり、図１および図３に示すように、アーム１２に回転自在なピン１２ａを介して連結されることで、アーム１２により揺動自在に支持されている。
【００２９】
ここで、細胞懸濁液は、例えば脂肪組織等の生体組織に消化酵素を加えて攪拌することで、脂肪組織を構成する脂肪由来細胞等（細胞群）が単離されて浮遊した懸濁液である。この細胞懸濁液は、図示しない消化容器で生成して遠心容器３０内に供給することとしても良く、あるいは遠心容器３０内で生成することとしてもよい。
【００３０】
遠心容器３０は、図４に示すように、細胞懸濁液を収容する内部容器３１と、内部容器３１を支持する内部バケット３２と、内部バケット３２の外側に配置された外部バケット（外部容器）３３とを備えている。
【００３１】
内部容器３１は、細胞懸濁液を収容する容器であり、有底円筒状に形成され、上面に蓋３１ａが設けられて内部が密閉されるようになっている。また、内部容器３１の内部には、洗浄液を供給するための管路３７（図７参照）と、内部の液体を吸引するための管路３８（図７参照）が、内部容器３１の中心軸線Ｌ２に沿う方向にそれぞれ設けられている。
【００３２】
管路３７は、内部容器３１の深さ方向の途中位置に開口しており、図示しないポンプ等の洗浄液供給手段に接続されている。これにより、管路３７により内部容器３１内に洗浄液を供給できるようになっている。
管路３８は、内部容器３１の底部近傍に開口しており、図示しないポンプ等の吸引手段に接続されている。これにより、管路３８により内部容器３１の底部近傍から上清等を排出できるようになっている。
【００３３】
内部バケット３２は、内部容器３１の外側に配置され、内部容器３１を支持（固定）するようになっている。内部バケット３２には、外部バケット３３の外径よりも大きな外径を有する円柱部材３５が固定されている。
【００３４】
外部バケット３３は、内部バケット３２の外側に配置され、内部バケット３２をベアリング３４を介して支持するようになっている。このような構成を有することで、内部バケット３２およびその内部に収容された内部容器３１は、内部容器３１の中心軸線Ｌ２回りに回転できるようになっている。
【００３５】
上記構成を有する遠心分離装置１の動作について以下に説明する。
図５に示すように、モータ１４により回転軸１１を回転駆動させると、複数の遠心容器３０が、回転軸１１の軸線Ｌ１回りに一体的に回転させられる。そして、遠心力により、遠心容器３０の底部が回転軸１１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。
【００３６】
そして、図６に示すように、モータ２７を回転させることで、その回転軸に固定されたカム２８を回転させ、被付勢部材２９を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に付勢する。これにより、第２の回転機構２０が回転軸１１の軸線方向に移動し、天板２６が、底部を半径方向外方に向けて回転させられている遠心容器３０の円柱部材３５の側面に当接される。これにより、天板２６上を円柱部材３５が転がり、これに伴い、円柱部材３５に固定された内部バケット３２（およびその内部に収容された内部容器３１）が、内部容器３１の中心軸線Ｌ２回りに回転させられる。すなわち、天板２６は、第１の回転機構１０（モータ１４）による回転駆動力を、第２の回転機構２０に伝達する伝達機構として機能する。
【００３７】
また、第２の回転機構２０は、モータ２４を回転させることで、その回転駆動力を伝達ベルト２５およびプ―リ２３を介してハウジング２１に伝達し、ハウジング２１に固定された天板２６を回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させることができる。すなわち、モータ２４により天板２６を回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させることで、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転速度を変化させることができる。具体的には、モータ２４をモータ１４と同じ回転方向に回転させた場合には、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転速度を低くすることができ、モータ２４をモータ１４と逆の回転方向に回転させた場合には、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転速度を高くすることができる。
【００３８】
上記のように動作する遠心分離装置１を用いた細胞懸濁液の濃縮および洗浄方法について以下に説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、管路３７から遠心容器３０内に細胞懸濁液Ａを供給する。そして、図５に示すように、モータ１４により回転軸１１を軸線Ｌ１回りに回転駆動させ（例えば、遠心加速度４００Ｇ、５分）、遠心力により、遠心容器３０の底部が半径方向外方に向くように回転させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、遠心容器３０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、遠心容器３０の底部最下層には比重の大きな細胞群Ｂが集められ、その上層には脂質や血漿等の上清Ｃが集められる。
【００３９】
次に、図６に示すように、モータ２７によりカム２８を回転させて、第２の回転機構２０を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に移動させ、天板２６を遠心容器３０の円柱部材３５の側面に当接させる。そして、モータ１４およびモータ２４の回転速度を制御して、所望の速度で遠心容器３０を軸線Ｌ１回りに回転駆動させるとともに（例えば、遠心加速度１３０Ｇ、５分）、遠心容器３０を中心軸線Ｌ２回りに回転駆動させる（例えば、遠心加速度１３０Ｇ、５分）。
【００４０】
これにより、図７（ｃ）に示すように、遠心容器３０内の細胞群Ｂに対して、第１の回転機構１０による半径方向外方（回転軸１１の軸線Ｌ１に直交する方向）の遠心力と、第２の回転機構２０による遠心容器３０の中心軸線Ｌ２に直交する方向（回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向）の遠心力とが加えられる。すなわち、遠心容器３０内の細胞群Ｂには、互いに直交する２方向の遠心力が加えられ、これらの方向に押し付けられる。これにより、遠心容器３０内の細胞群Ｂを、遠心容器３０内において薄く引き延ばして、細胞群Ｂ中に含まれる不純物を上清Ｃ中に放出させる。
【００４１】
この状態において、図７（ｄ）に示すように、図示しないポンプ等の吸引装置を用いて、管路３８から遠心容器３０内の上清Ｃを排出する。この際、細胞群Ｂは、遠心容器３０の内壁面に押し付けられているため、細胞群Ｂを排出することなく、上清Ｃのみを遠心容器３０から排出することができる。
【００４２】
次に、図８（ａ）に示すように、管路３７から遠心容器３０内に洗浄液Ｄを供給する。そして、モータ２７を回転させて、第２の回転機構２０を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に移動させ、図５に示すように、天板２６を遠心容器３０の円柱部材３５の側面から離間させる。これにより、図８（ｂ）に示すように、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転を停止させる。この状態では、遠心容器３０内の細胞群Ｂには、第１の回転機構１０による半径方向外方（回転軸１１の軸線Ｌ１に直交する方向）の遠心力しかかからないため、細胞群Ｂの形が変化する。このように細胞群Ｂの形を変化させることで、細胞群Ｂ中に含まれる不純物を洗浄液Ｄ中に放出させる。
【００４３】
次に、再度、図６に示すように、モータ２７によりカム２８を回転させて、第２の回転機構２０を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に移動させ、天板２６を遠心容器３０の円柱部材３５の側面に当接させる。そして、遠心容器３０を軸線Ｌ１回りに回転駆動させるとともに（例えば、遠心加速度１３０Ｇ、５分）、遠心容器３０を中心軸線Ｌ２回りに回転駆動させる（例えば、遠心加速度１３０Ｇ、５分）。
【００４４】
これにより、図８（ｃ）に示すように、遠心容器３０内の細胞群Ｂには、互いに直交する２方向の遠心力が加えられ、これらの方向に押し付けられる。これにより、遠心容器３０内の細胞群Ｂを、遠心容器３０内において薄く引き延ばして、細胞群Ｂ中に含まれる不純物を洗浄液Ｄ中に放出させる。
【００４５】
この状態において、図８（ｄ）に示すように、図示しないポンプ等の吸引装置を用いて、管路３８から遠心容器３０内の洗浄液Ｄを排出する。この際、細胞群Ｂは、遠心容器３０の内壁面に押し付けられているため、細胞群Ｂを排出することなく、洗浄液Ｄのみを遠心容器３０から排出することができる。
上記の図８（ａ）〜図８（ｄ）に示す動作を繰り返すことで、細胞群Ｂに含まれる不純物を除去することができる。
【００４６】
次に、図９（ａ）に示すように、管路３７から遠心容器３０内に少量の洗浄液Ｄを供給する。そして、モータ２７を回転させて、第２の回転機構２０を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に移動させ、図５に示すように、天板２６を遠心容器３０の円柱部材３５の側面から離間させる。これにより、図９（ｂ）に示すように、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転を停止し、遠心容器３０を軸線Ｌ１回りに回転駆動させることで（例えば、遠心加速度１３０Ｇ）、細胞群Ｂを洗浄液Ｄ中に再懸濁させる（再懸濁液Ｅ）。
【００４７】
そして、図１に示すように、モータ１４を停止して、遠心容器３０の軸線Ｌ１回りの回転を停止させた後、図９（ｃ）に示すように、図示しないポンプ等の吸引装置を用いて、管路３８から遠心容器３０内の細胞群Ｂ（再懸濁液Ｅ）を取り出す。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る遠心分離装置１によれば、遠心容器３０内に細胞懸濁液Ａを収容して、第１の回転機構１０（モータ１４）を作動させることで、遠心容器３０が、底部を半径方向外方に向けて回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させられる。これにより、比重の違いにより細胞懸濁液Ａ中の各成分が遠心分離され、遠心容器３０の底部最下層には比重の大きな細胞群Ｂが集められ、その上層には脂質や血漿等の上清Ｃが集められる。
【００４９】
また、第２の回転機構２０を作動させることで、遠心容器３０が遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りに回転させられる。これにより、遠心容器３０内の細胞群Ｂに対して、第１の回転機構１０による半径方向外方（回転軸１１に直交する方向）の遠心力と、第２の回転機構２０による遠心容器３０の中心軸線Ｌ２に直交する方向（回転軸１１に沿う方向）の遠心力とが加えられる。すなわち、遠心容器３０内の細胞群Ｂには、互いに直交する２方向の遠心力が加えられ、これらの方向に押し付けられる。これにより、遠心容器３０内の細胞群Ｂを、遠心容器３０内において薄く引き延ばして、細胞群Ｂ中に含まれる不純物を上清Ｃ（洗浄液Ｄ）中に放出することができ、細胞群Ｂを再懸濁させることなく、細胞群Ｂを効率的に洗浄することができる。
【００５０】
また、遠心容器３０の底部を半径方向外方に向けた状態で、モータ２７を回転させて天板２６を遠心容器３０の円柱部材３５の側面に当接することで、第１の回転機構１０（モータ１４）を作動させた場合に、第１の回転機構１０（モータ１４）による回転駆動力を第２の回転機構２０に伝達することができる。これにより、モータ等の回転駆動部を減らして装置を簡略化することができる。
【００５１】
また、モータ２４により天板２６を回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させることで、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転速度を変化させることができる。これにより、半径方向外方（回転軸１１に直交する方向）の遠心力と、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２に直交する方向（回転軸１１に沿う方向）の遠心力とのバランスを変化させて、遠心容器３０内の細胞群Ｂの状態を変化させることができ、効率的に細胞群Ｂ中に含まれる不純物を上清Ｃ（洗浄液Ｄ）中に放出させることができる。
【００５２】
また、モータ２７により天板２６を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に移動させることで、天板２６を円柱部材３５に当接させるか否か、すなわち、遠心容器３０を中心軸線Ｌ２回りに回転させるか否かを制御することができる。これにより、半径方向外方（回転軸１１に直交する方向）の遠心力と、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２に直交する方向（回転軸１１に沿う方向）の遠心力とのバランスを変化させて、遠心容器３０内の細胞群Ｂの状態を変化させることができ、効率的に細胞群Ｂ中に含まれる不純物を上清Ｃ（洗浄液Ｄ）中に放出させることができる。
【００５３】
なお、従来の遠心分離装置によれば、細胞を洗浄する工程において遠心容器内の廃液を排出する際には、細胞群ペレットを排出しないように、常に一定の廃液を遠心容器内に残留させる必要があった。そのため、細胞群の洗浄を効率的に行うことができないという不都合があった。しかしながら、本実施形態に係る遠心分離装置１によれば、第１の回転機構１０（モータ１４）および第２の回転機構２０を作動させることによって、細胞群Ｂが遠心容器３０の内壁面に押し付けられているため、遠心容器３０の底部近傍に開口する管路３８から遠心容器３０内の上清Ｃのみを排出することができ、細胞群Ｂの洗浄性を向上することができる。
【００５４】
また、管路３７から洗浄液Ｄを遠心容器３０内に供給することで、細胞群Ｂを再懸濁させ、細胞群Ｂ中に含まれる不純物を洗浄液Ｄ中に放出させることができる。そして、この洗浄液Ｄを、遠心容器３０内において細胞群Ｂが薄く引き延ばされた状態において、吸引手段により管路を介して遠心容器の底部近傍から吸引することができる。これにより、細胞群Ｂに含まれる不純物を除去することができ、細胞群Ｂの純度を高めることができる。
【００５５】
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。
例えば、本実施形態において、遠心容器３０がアーム１２により揺動可能に支持されていることとして説明したが、遠心容器３０が底部を半径方向外方に向けて固定されていてもよい。
【００５６】
また、本実施形態において、モータ２７により被付勢部材２９を付勢して第２の回転機構２０を軸線Ｌ１に沿う方向に移動させたが、例えばラックアンドピニオンやシリンダ等の直線移動機構により第２の回転機構２０を軸線Ｌ１に沿う方向に移動させることとしてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
Ｌ１ 軸線
Ｌ２ 中心軸線
１ 遠心分離装置
５ 制御部
１０ 第１の回転機構
１１ 回転軸
１２ アーム
１４ モータ
１６ 直動支持体
２０ 第２の回転機構
２１ ハウジング
２４ モータ
２６ 天板（当接部材）
２７ モータ（移動手段）
２９ 被付勢部材
３０ 遠心容器
３１ 内部容器
３２ 内部バケット
３３ 外部バケット（外部容器）
３５ 円柱部材
３７ 管路
３８ 管路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、細胞懸濁液を収容し、底部を半径方向外方に向けて回転させられる遠心分離容器と、遠心分離容器を回転させる回転駆動機構と、回転駆動機構による回転速度を周期的に変動させる制御部とを備える遠心分離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記の遠心分離装置の遠心分離容器には、細胞懸濁液を収容する筒状の容器本体の底部近傍に配置され、回転速度の変動により容器本体に対して相対的に変位可能に設けられた可動体が備えられている。このような構成を有することで、遠心分離容器の回転速度を変動させることにより、容器本体内に配置されている可動体に作用する遠心力も変動するので、可動体が容器本体に対して相対的に移動させられる。その結果、容器の底部に遠心分離されたペレット状の細胞群が攪拌され、簡易的に細胞群を洗浄して不要成分を除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１５１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている遠心分離装置によれば、遠心分離容器の回転速度を変動させることで、可動体を振動させてペレット状の細胞を攪拌するので、細胞群に作用する遠心力が不十分になり、可動体で攪拌された細胞群が容器内に再浮揚してしまう可能性がある。これにより、細胞収率の低下を招き、また、再度遠心分離が必要となるため処理に要する時間が長くなるという不都合がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、細胞収率の低下を防止するとともに、効率的に細胞群の洗浄を行うことができる遠心分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、細胞懸濁液を収容し、回転軸に支持された少なくとも１つの遠心容器と、該遠心容器の底部を半径方向外方に向けて、前記遠心容器を前記回転軸の軸線回りに回転させる第１の回転機構と、前記遠心容器を前記遠心容器の中心軸線回りに回転させる第２の回転機構とを備える遠心分離装置を採用する。
【０００８】
本発明によれば、遠心容器内に細胞懸濁液を収容して、第１の回転機構を作動させることで、遠心容器が底部を半径方向外方に向けて回転軸の軸線回りに回転させられる。これにより、比重の違いにより細胞懸濁液中の各成分が遠心分離され、遠心容器の底部最下層には比重の大きな細胞群が集められ、その上層には脂質や血漿等の上清が集められる。
【０００９】
また、第２の回転機構を作動させることで、遠心容器が遠心容器の中心軸線回りに回転させられる。これにより、遠心容器内の細胞群に対して、第１の回転機構による半径方向外方（回転軸に直交する方向）の遠心力と、第２の回転機構による遠心容器の中心軸線に直交する方向（回転軸に沿う方向）の遠心力とが加えられる。すなわち、遠心容器内の細胞群には、互いに直交する２方向の遠心力が加えられ、これらの方向に押し付けられる。これにより、遠心容器内の細胞群を、遠心容器内において薄く引き延ばして、細胞群中に含まれる不純物を上清中に放出することができ、細胞群を再懸濁させることなく、細胞群を効率的に洗浄することができる。
【００１０】
上記発明において、前記第２の回転機構が、前記第１の回転機構による回転駆動力を、前記第２の回転機構に伝達する伝達機構を備えることとしてもよい。
このようにすることで、伝達機構により、第１の回転機構による回転駆動力を第２の回転機構に伝達することができ、モータ等の回転駆動部を減らして装置を簡略化することができる。
【００１１】
上記発明において、前記遠心容器が、細胞懸濁液を収容する内部容器と、該内部容器を収容し、前記内部容器を前記中心軸線回りに回転可能に支持する外部容器と、前記内部容器に固定され、前記外部容器の外径よりも大きな外径を有する円柱部材とを備え、前記伝達機構が、前記遠心容器の底部を半径方向外方に向けた状態で、前記円柱部材の側面に当接する当接部材を有することとしてもよい。
【００１２】
このようにすることで、遠心容器の底部を半径方向外方に向けた状態で、外部容器の外径よりも大きな外径を有する円柱部材の側面に当接部材を当接することで、第１の回転機構を作動させた場合に、第１の回転機構による回転駆動力を第２の回転機構に伝達することができる。これにより、モータ等の回転駆動部を減らして装置を簡略化することができる。
【００１３】
上記発明において、前記伝達機構が、前記当接部材を前記回転軸の軸線回りに回転させるモータを有することとしてもよい。
このようにすることで、モータにより当接部材を回転軸の軸線回りに回転させることで、遠心容器の中心軸線回りの回転速度を変化させることができる。これにより、半径方向外方（回転軸に直交する方向）の遠心力と、遠心容器の中心軸線に直交する方向（回転軸に沿う方向）の遠心力とのバランスを変化させて、遠心容器内の細胞群の状態を変化させることができ、効率的に細胞群中に含まれる不純物を上清中に放出させることができる。
【００１４】
上記発明において、前記伝達機構が、前記当接部材を前記回転軸の軸線に沿う方向に移動させる移動手段を有することとしてもよい。
このようにすることで、当接部材を円柱部材に当接させるか否か、すなわち、遠心容器を中心軸線回りに回転させるか否かを制御することができる。これにより、半径方向外方（回転軸に直交する方向）の遠心力と、遠心容器の中心軸線に直交する方向（回転軸に沿う方向）の遠心力とのバランスを変化させて、遠心容器内の細胞群の状態を変化させることができ、効率的に細胞群中に含まれる不純物を上清中に放出させることができる。
【００１５】
上記発明において、前記遠心容器の底部近傍に開口する管路と、該管路から前記遠心容器内の液体を吸引する吸引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、第１の回転機構および第２の回転機構を作動させることによって、互いに直交する２方向の遠心力が加えられて遠心容器内において細胞群が薄く引き延ばされた状態において、吸引手段を作動させ、管路により遠心容器の底部近傍から上清等を吸引することができる。これにより、細胞群を排出することなく、遠心容器内の上清のみを排出することができ、細胞群の洗浄性を向上することができる。
【００１６】
上記発明において、前記遠心容器の内部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、洗浄液を遠心容器内に供給することで、細胞群を再懸濁させ、細胞群中に含まれる不純物を洗浄液中に放出させることができる。そして、この洗浄液を、第１の回転機構および第２の回転機構を作動させることによって遠心容器内において細胞群が薄く引き延ばされた状態において、吸引手段により管路を介して遠心容器の底部近傍から吸引することができる。これにより、細胞群に含まれる不純物を除去することができ、細胞群の純度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、細胞収率の低下を防止するとともに、効率的に細胞群の洗浄を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る遠心分離装置の概略構成図である。
【図２】図１の遠心分離装置の部分拡大図である。
【図３】図１の遠心容器の上視図である。
【図４】図１の遠心容器の部分拡大図である。
【図５】図１の遠心分離装置の遠心回転時の状態を示す図である。
【図６】図１の遠心分離装置の遠心回転および自転時の状態を示す図である。
【図７】図１の遠心分離装置による遠心処理工程の状態を示す図である。
【図８】図１の遠心分離装置による洗浄工程の状態を示す図である。
【図９】図１の遠心分離装置による最終生成物回収工程の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係る遠心分離装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る遠心分離装置１は、図１に示すように、回転軸１１に支持された複数の遠心容器３０と、遠心容器３０を回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させる第１の回転機構１０と、遠心容器３０を遠心容器３０の中心軸線回りに回転させる第２の回転機構２０と、これらを制御する制御部５とを備えている。
【００２０】
第１の回転機構１０は、鉛直方向に配置された回転軸１１と、回転軸１１から半径方向外方に延びた複数のアーム１２と、回転軸１１に固定されたプ―リ１３と、モータ１４と、モータ１４の回転駆動力をプ―リ１３に伝達する伝達ベルト１５と、回転軸１１の軸線方向に移動可能に設けられた直動支持体１６とを備えている。
【００２１】
上記構成を有することで、第１の回転機構１０は、モータ１４を回転させることで、その回転駆動力を伝達ベルト１５およびプ―リ１３を介して回転軸１１に伝達し、回転軸１１とアーム１２とを一体的に回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させるようになっている。
【００２２】
また、図２に示すように、直動支持体１６は、回転軸１１の軸線方向に移動可能なスライダー１６ａと、スライダー１６ａに固定され、スライダー１６ａを包含するハウジング１６ｂとを備えている。回転軸１１には軸線Ｌ１方向に複数の溝（図示略）が設けられるとともに、スライダー１６ａの内部には複数の鋼球（図示略）が設けられており、これら鋼球が回転軸１１に設けられた溝上を転がるようになっている。すなわち、回転軸１１とスライダー１６ａはボールスプラインを構成しており、スライダー１６ａおよびハウジング１６ｂ（すなわち直動支持体１６）が回転軸１１の軸線方向に移動できるようになっている。
【００２３】
第２の回転機構２０は、図１に示すように、第１の回転機構１０の直動支持体１６にベアリング２２を介して固定された円筒形のハウジング２１と、ハウジング２１に固定されたプ―リ２３と、モータ２４と、モータ２４の回転駆動力をプ―リ２３に伝達する伝達ベルト２５と、ハウジング２１の上面に設けられた天板（当接部材）２６とを備えている。
【００２４】
上記構成を有することで、第２の回転機構２０は、モータ２４を回転させることで、その回転駆動力を伝達ベルト２５およびプ―リ２３を介してハウジング２１に伝達し、ハウジング２１と天板２６とを一体的に回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させるようになっている。
【００２５】
また、図２に示すように、ハウジング２１は、直動支持体１６の外側にベアリング２２を介して固定されている。これにより、ハウジング２１の内側において、モータ１４の回転駆動力により回転軸１１が軸線Ｌ１回りに回転できるようになっている。
【００２６】
また、第２の回転機構２０は、図１に示すように、回転軸１１の軸線Ｌ１に直交する軸線回りに回転するモータ（移動手段）２７と、モータ２７の回転軸に接続されたカム２８と、ハウジング２１に固定され、カム２８により回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に付勢される被付勢部材２９とを備えている。
【００２７】
上記構成を有することで、第２の回転機構２０は、モータ２７を回転させることで、その回転軸に固定されたカム２８を回転させ、被付勢部材２９を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に付勢するようになっている。すなわち、モータ２７を回転させることで、第２の回転機構２０は、回転軸１１の軸線方向に移動できるようになっている。
【００２８】
遠心容器３０は、細胞懸濁液を収容して遠心分離する容器であり、図１および図３に示すように、アーム１２に回転自在なピン１２ａを介して連結されることで、アーム１２により揺動自在に支持されている。
【００２９】
ここで、細胞懸濁液は、例えば脂肪組織等の生体組織に消化酵素を加えて攪拌することで、脂肪組織を構成する脂肪由来細胞等（細胞群）が単離されて浮遊した懸濁液である。この細胞懸濁液は、図示しない消化容器で生成して遠心容器３０内に供給することとしても良く、あるいは遠心容器３０内で生成することとしてもよい。
【００３０】
遠心容器３０は、図４に示すように、細胞懸濁液を収容する内部容器３１と、内部容器３１を支持する内部バケット３２と、内部バケット３２の外側に配置された外部バケット（外部容器）３３とを備えている。
【００３１】
内部容器３１は、細胞懸濁液を収容する容器であり、有底円筒状に形成され、上面に蓋３１ａが設けられて内部が密閉されるようになっている。また、内部容器３１の内部には、洗浄液を供給するための管路３７（図７参照）と、内部の液体を吸引するための管路３８（図７参照）が、内部容器３１の中心軸線Ｌ２に沿う方向にそれぞれ設けられている。
【００３２】
管路３７は、内部容器３１の深さ方向の途中位置に開口しており、図示しないポンプ等の洗浄液供給手段に接続されている。これにより、管路３７により内部容器３１内に洗浄液を供給できるようになっている。
管路３８は、内部容器３１の底部近傍に開口しており、図示しないポンプ等の吸引手段に接続されている。これにより、管路３８により内部容器３１の底部近傍から上清等を排出できるようになっている。
【００３３】
内部バケット３２は、内部容器３１の外側に配置され、内部容器３１を支持（固定）するようになっている。内部バケット３２には、外部バケット３３の外径よりも大きな外径を有する円柱部材３５が固定されている。
【００３４】
外部バケット３３は、内部バケット３２の外側に配置され、内部バケット３２をベアリング３４を介して支持するようになっている。このような構成を有することで、内部バケット３２およびその内部に収容された内部容器３１は、内部容器３１の中心軸線Ｌ２回りに回転できるようになっている。
【００３５】
上記構成を有する遠心分離装置１の動作について以下に説明する。
図５に示すように、モータ１４により回転軸１１を回転駆動させると、複数の遠心容器３０が、回転軸１１の軸線Ｌ１回りに一体的に回転させられる。そして、遠心力により、遠心容器３０の底部が回転軸１１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。
【００３６】
そして、図６に示すように、モータ２７を回転させることで、その回転軸に固定されたカム２８を回転させ、被付勢部材２９を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に付勢する。これにより、第２の回転機構２０が回転軸１１の軸線方向に移動し、天板２６が、底部を半径方向外方に向けて回転させられている遠心容器３０の円柱部材３５の側面に当接される。これにより、天板２６上を円柱部材３５が転がり、これに伴い、円柱部材３５に固定された内部バケット３２（およびその内部に収容された内部容器３１）が、内部容器３１の中心軸線Ｌ２回りに回転させられる。すなわち、天板２６は、第１の回転機構１０（モータ１４）による回転駆動力を、第２の回転機構２０に伝達する伝達機構として機能する。
【００３７】
また、第２の回転機構２０は、モータ２４を回転させることで、その回転駆動力を伝達ベルト２５およびプ―リ２３を介してハウジング２１に伝達し、ハウジング２１に固定された天板２６を回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させることができる。すなわち、モータ２４により天板２６を回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させることで、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転速度を変化させることができる。具体的には、モータ２４をモータ１４と同じ回転方向に回転させた場合には、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転速度を低くすることができ、モータ２４をモータ１４と逆の回転方向に回転させた場合には、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転速度を高くすることができる。
【００３８】
上記のように動作する遠心分離装置１を用いた細胞懸濁液の濃縮および洗浄方法について以下に説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、管路３７から遠心容器３０内に細胞懸濁液Ａを供給する。そして、図５に示すように、モータ１４により回転軸１１を軸線Ｌ１回りに回転駆動させ（例えば、遠心加速度４００Ｇ、５分）、遠心力により、遠心容器３０の底部が半径方向外方に向くように回転させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、遠心容器３０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、遠心容器３０の底部最下層には比重の大きな細胞群Ｂが集められ、その上層には脂質や血漿等の上清Ｃが集められる。
【００３９】
次に、図６に示すように、モータ２７によりカム２８を回転させて、第２の回転機構２０を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に移動させ、天板２６を遠心容器３０の円柱部材３５の側面に当接させる。そして、モータ１４およびモータ２４の回転速度を制御して、所望の速度で遠心容器３０を軸線Ｌ１回りに回転駆動させるとともに（例えば、遠心加速度１３０Ｇ、５分）、遠心容器３０を中心軸線Ｌ２回りに回転駆動させる（例えば、遠心加速度１３０Ｇ、５分）。
【００４０】
これにより、図７（ｃ）に示すように、遠心容器３０内の細胞群Ｂに対して、第１の回転機構１０による半径方向外方（回転軸１１の軸線Ｌ１に直交する方向）の遠心力と、第２の回転機構２０による遠心容器３０の中心軸線Ｌ２に直交する方向（回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向）の遠心力とが加えられる。すなわち、遠心容器３０内の細胞群Ｂには、互いに直交する２方向の遠心力が加えられ、これらの方向に押し付けられる。これにより、遠心容器３０内の細胞群Ｂを、遠心容器３０内において薄く引き延ばして、細胞群Ｂ中に含まれる不純物を上清Ｃ中に放出させる。
【００４１】
この状態において、図７（ｄ）に示すように、図示しないポンプ等の吸引装置を用いて、管路３８から遠心容器３０内の上清Ｃを排出する。この際、細胞群Ｂは、遠心容器３０の内壁面に押し付けられているため、細胞群Ｂを排出することなく、上清Ｃのみを遠心容器３０から排出することができる。
【００４２】
次に、図８（ａ）に示すように、管路３７から遠心容器３０内に洗浄液Ｄを供給する。そして、モータ２７を回転させて、第２の回転機構２０を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に移動させ、図５に示すように、天板２６を遠心容器３０の円柱部材３５の側面から離間させる。これにより、図８（ｂ）に示すように、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転を停止させる。この状態では、遠心容器３０内の細胞群Ｂには、第１の回転機構１０による半径方向外方（回転軸１１の軸線Ｌ１に直交する方向）の遠心力しかかからないため、細胞群Ｂの形が変化する。このように細胞群Ｂの形を変化させることで、細胞群Ｂ中に含まれる不純物を洗浄液Ｄ中に放出させる。
【００４３】
次に、再度、図６に示すように、モータ２７によりカム２８を回転させて、第２の回転機構２０を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に移動させ、天板２６を遠心容器３０の円柱部材３５の側面に当接させる。そして、遠心容器３０を軸線Ｌ１回りに回転駆動させるとともに（例えば、遠心加速度１３０Ｇ、５分）、遠心容器３０を中心軸線Ｌ２回りに回転駆動させる（例えば、遠心加速度１３０Ｇ、５分）。
【００４４】
これにより、図８（ｃ）に示すように、遠心容器３０内の細胞群Ｂには、互いに直交する２方向の遠心力が加えられ、これらの方向に押し付けられる。これにより、遠心容器３０内の細胞群Ｂを、遠心容器３０内において薄く引き延ばして、細胞群Ｂ中に含まれる不純物を洗浄液Ｄ中に放出させる。
【００４５】
この状態において、図８（ｄ）に示すように、図示しないポンプ等の吸引装置を用いて、管路３８から遠心容器３０内の洗浄液Ｄを排出する。この際、細胞群Ｂは、遠心容器３０の内壁面に押し付けられているため、細胞群Ｂを排出することなく、洗浄液Ｄのみを遠心容器３０から排出することができる。
上記の図８（ａ）〜図８（ｄ）に示す動作を繰り返すことで、細胞群Ｂに含まれる不純物を除去することができる。
【００４６】
次に、図９（ａ）に示すように、管路３７から遠心容器３０内に少量の洗浄液Ｄを供給する。そして、モータ２７を回転させて、第２の回転機構２０を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に移動させ、図５に示すように、天板２６を遠心容器３０の円柱部材３５の側面から離間させる。これにより、図９（ｂ）に示すように、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転を停止し、遠心容器３０を軸線Ｌ１回りに回転駆動させることで（例えば、遠心加速度１３０Ｇ）、細胞群Ｂを洗浄液Ｄ中に再懸濁させる（再懸濁液Ｅ）。
【００４７】
そして、図１に示すように、モータ１４を停止して、遠心容器３０の軸線Ｌ１回りの回転を停止させた後、図９（ｃ）に示すように、図示しないポンプ等の吸引装置を用いて、管路３８から遠心容器３０内の細胞群Ｂ（再懸濁液Ｅ）を取り出す。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る遠心分離装置１によれば、遠心容器３０内に細胞懸濁液Ａを収容して、第１の回転機構１０（モータ１４）を作動させることで、遠心容器３０が、底部を半径方向外方に向けて回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させられる。これにより、比重の違いにより細胞懸濁液Ａ中の各成分が遠心分離され、遠心容器３０の底部最下層には比重の大きな細胞群Ｂが集められ、その上層には脂質や血漿等の上清Ｃが集められる。
【００４９】
また、第２の回転機構２０を作動させることで、遠心容器３０が遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りに回転させられる。これにより、遠心容器３０内の細胞群Ｂに対して、第１の回転機構１０による半径方向外方（回転軸１１に直交する方向）の遠心力と、第２の回転機構２０による遠心容器３０の中心軸線Ｌ２に直交する方向（回転軸１１に沿う方向）の遠心力とが加えられる。すなわち、遠心容器３０内の細胞群Ｂには、互いに直交する２方向の遠心力が加えられ、これらの方向に押し付けられる。これにより、遠心容器３０内の細胞群Ｂを、遠心容器３０内において薄く引き延ばして、細胞群Ｂ中に含まれる不純物を上清Ｃ（洗浄液Ｄ）中に放出することができ、細胞群Ｂを再懸濁させることなく、細胞群Ｂを効率的に洗浄することができる。
【００５０】
また、遠心容器３０の底部を半径方向外方に向けた状態で、モータ２７を回転させて天板２６を遠心容器３０の円柱部材３５の側面に当接することで、第１の回転機構１０（モータ１４）を作動させた場合に、第１の回転機構１０（モータ１４）による回転駆動力を第２の回転機構２０に伝達することができる。これにより、モータ等の回転駆動部を減らして装置を簡略化することができる。
【００５１】
また、モータ２４により天板２６を回転軸１１の軸線Ｌ１回りに回転させることで、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２回りの回転速度を変化させることができる。これにより、半径方向外方（回転軸１１に直交する方向）の遠心力と、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２に直交する方向（回転軸１１に沿う方向）の遠心力とのバランスを変化させて、遠心容器３０内の細胞群Ｂの状態を変化させることができ、効率的に細胞群Ｂ中に含まれる不純物を上清Ｃ（洗浄液Ｄ）中に放出させることができる。
【００５２】
また、モータ２７により天板２６を回転軸１１の軸線Ｌ１に沿う方向に移動させることで、天板２６を円柱部材３５に当接させるか否か、すなわち、遠心容器３０を中心軸線Ｌ２回りに回転させるか否かを制御することができる。これにより、半径方向外方（回転軸１１に直交する方向）の遠心力と、遠心容器３０の中心軸線Ｌ２に直交する方向（回転軸１１に沿う方向）の遠心力とのバランスを変化させて、遠心容器３０内の細胞群Ｂの状態を変化させることができ、効率的に細胞群Ｂ中に含まれる不純物を上清Ｃ（洗浄液Ｄ）中に放出させることができる。
【００５３】
なお、従来の遠心分離装置によれば、細胞を洗浄する工程において遠心容器内の廃液を排出する際には、細胞群ペレットを排出しないように、常に一定の廃液を遠心容器内に残留させる必要があった。そのため、細胞群の洗浄を効率的に行うことができないという不都合があった。しかしながら、本実施形態に係る遠心分離装置１によれば、第１の回転機構１０（モータ１４）および第２の回転機構２０を作動させることによって、細胞群Ｂが遠心容器３０の内壁面に押し付けられているため、遠心容器３０の底部近傍に開口する管路３８から遠心容器３０内の上清Ｃのみを排出することができ、細胞群Ｂの洗浄性を向上することができる。
【００５４】
また、管路３７から洗浄液Ｄを遠心容器３０内に供給することで、細胞群Ｂを再懸濁させ、細胞群Ｂ中に含まれる不純物を洗浄液Ｄ中に放出させることができる。そして、この洗浄液Ｄを、遠心容器３０内において細胞群Ｂが薄く引き延ばされた状態において、吸引手段により管路を介して遠心容器の底部近傍から吸引することができる。これにより、細胞群Ｂに含まれる不純物を除去することができ、細胞群Ｂの純度を高めることができる。
【００５５】
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。
例えば、本実施形態において、遠心容器３０がアーム１２により揺動可能に支持されていることとして説明したが、遠心容器３０が底部を半径方向外方に向けて固定されていてもよい。
【００５６】
また、本実施形態において、モータ２７により被付勢部材２９を付勢して第２の回転機構２０を軸線Ｌ１に沿う方向に移動させたが、例えばラックアンドピニオンやシリンダ等の直線移動機構により第２の回転機構２０を軸線Ｌ１に沿う方向に移動させることとしてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
Ｌ１ 軸線
Ｌ２ 中心軸線
１ 遠心分離装置
５ 制御部
１０ 第１の回転機構
１１ 回転軸
１２ アーム
１４ モータ
１６ 直動支持体
２０ 第２の回転機構
２１ ハウジング
２４ モータ
２６ 天板（当接部材）
２７ モータ（移動手段）
２９ 被付勢部材
３０ 遠心容器
３１ 内部容器
３２ 内部バケット
３３ 外部バケット（外部容器）
３５ 円柱部材
３７ 管路
３８ 管路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞懸濁液を収容し、回転軸に支持された少なくとも１つの遠心容器と、
該遠心容器の底部を半径方向外方に向けて、前記遠心容器を前記回転軸の軸線回りに回転させる第１の回転機構と、
前記遠心容器を前記遠心容器の中心軸線回りに回転させる第２の回転機構とを備える遠心分離装置。
【請求項２】
前記第２の回転機構が、前記第１の回転機構による回転駆動力を、前記第２の回転機構に伝達する伝達機構を備える請求項１に記載の遠心分離装置。
【請求項３】
前記遠心容器が、
細胞懸濁液を収容する内部容器と、
該内部容器を収容し、前記内部容器を前記中心軸線回りに回転可能に支持する外部容器と、
前記内部容器に固定され、前記外部容器の外径よりも大きな外径を有する円柱部材とを備え、
前記伝達機構が、前記遠心容器の底部を半径方向外方に向けた状態で、前記円柱部材の側面に当接する当接部材を有する請求項２に記載の遠心分離装置。
【請求項４】
前記伝達機構が、前記当接部材を前記回転軸の軸線回りに回転させるモータを有する請求項３に記載の遠心分離装置。
【請求項５】
前記伝達機構が、前記当接部材を前記回転軸の軸線に沿う方向に移動させる移動手段を有する請求項３に記載の遠心分離装置。
【請求項６】
前記遠心容器の底部近傍に開口する管路と、
該管路から前記遠心容器内の液体を吸引する吸引手段とを備える請求項１に記載の遠心分離装置。
【請求項７】
前記遠心容器の内部に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備える請求項６に記載の遠心分離装置。
【請求項１】
細胞懸濁液を収容し、回転軸に支持された少なくとも１つの遠心容器と、
該遠心容器の底部を半径方向外方に向けて、前記遠心容器を前記回転軸の軸線回りに回転させる第１の回転機構と、
前記遠心容器を前記遠心容器の中心軸線回りに回転させる第２の回転機構とを備える遠心分離装置。
【請求項２】
前記第２の回転機構が、前記第１の回転機構による回転駆動力を、前記第２の回転機構に伝達する伝達機構を備える請求項１に記載の遠心分離装置。
【請求項３】
前記遠心容器が、
細胞懸濁液を収容する内部容器と、
該内部容器を収容し、前記内部容器を前記中心軸線回りに回転可能に支持する外部容器と、
前記内部容器に固定され、前記外部容器の外径よりも大きな外径を有する円柱部材とを備え、
前記伝達機構が、前記遠心容器の底部を半径方向外方に向けた状態で、前記円柱部材の側面に当接する当接部材を有する請求項２に記載の遠心分離装置。
【請求項４】
前記伝達機構が、前記当接部材を前記回転軸の軸線回りに回転させるモータを有する請求項３に記載の遠心分離装置。
【請求項５】
前記伝達機構が、前記当接部材を前記回転軸の軸線に沿う方向に移動させる移動手段を有する請求項３に記載の遠心分離装置。
【請求項６】
前記遠心容器の底部近傍に開口する管路と、
該管路から前記遠心容器内の液体を吸引する吸引手段とを備える請求項１に記載の遠心分離装置。
【請求項７】
前記遠心容器の内部に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備える請求項６に記載の遠心分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−６０９２４（Ｐ２０１２−６０９２４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０６９９８（Ｐ２０１０−２０６９９８）
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【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２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【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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