CN104603258A - 细胞浓缩液的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种以简便的方法在短时间内不损耗细胞且不给予细胞过多的负荷的情况下制造细胞浓缩液(其中,不包括人血液)的方法。本发明提供一种细胞浓缩液的制造方法,该方法使用内压过滤方式的细胞悬浮液处理器,所述细胞悬浮液处理器具备:细胞悬浮液入口、滤液出口、细胞悬浮液出口、及配置于该细胞悬浮液入口和细胞悬浮液出口之间的中空纤维型分离膜,其中,该中空纤维型分离膜的总截面积为0.5cm2~1.5cm2,该中空纤维型分离膜的内侧膜面积为0.2m2以下,流过该中空纤维型分离膜内侧的线速度为500cm/分钟~1200cm/分钟,从滤液出口排出的初期过滤流量除以流入细胞悬浮液入口的流量所得的值为0.4~0.7。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造细胞浓缩液的技术,该技术使用填充了中空纤维型分离膜的细胞悬浮液处理器。
背景技术
在细胞医疗的领域中,使用将从活体采集的细胞直接、或在活体外培养后,接种于患者的方法。将这些用于治疗的细胞悬浮于适合治疗的溶液中,或调整为适当的浓度而移植。但是,在从活体中采集细胞的情况下,有时对于治疗而言细胞浓度不足,另外,在将从活体中采集的细胞在体外进一步培养的情况下,大多含有来源于组织的杂质及培养基等。因此,为了将从活体中采集或培养的细胞用于治疗,需要去除杂质及培养基,使其成为在适合治疗的溶液等中悬浮的状态(清洗),浓缩成适合治疗的细胞浓度。
为了实现上述目的,已知使用离心分离的浓缩、清洗操作。例如,公开有一种为了从人组织中分离再生细胞并浓缩而使用离心分离的方法(专利文献1)。但是,如上使用离心分离的方法有由于装置大型化、对细胞施加负荷、以及成本增大而使可利用的设施受限的担忧。还可以举出,在为了清洗细胞而去除通过离心分离使细胞沉淀后的细胞悬浮液的上清时,细胞有可能暴露在大气中,造成污染等问题。
与之相对,提出一种使用小型且简便的装置,即中空纤维型分离膜,的细胞悬浮液的分离、过滤方法(专利文献2)。在使用中空纤维型分离膜浓缩细胞医疗用途的细胞悬浮液时,为了减轻对细胞的损伤,需要在短时间内进行浓缩处理,而且,由于杂质、培养基成分的分子量较大,因此认为增大中空纤维型分离膜的孔径较好。但是,若增大中空纤维型分离膜的孔径,则会发生细胞导致的堵塞等,或者由于细胞在中空纤维型分离膜上的附着性增加而导致在制备浓缩液的过程中细胞数降低的担忧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2007-524396号公报
专利文献2:日本专利第2928913号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题为解决在使用中空纤维型分离膜进行细胞浓缩液的制造中的上述问题点。具体而言,提供一种细胞浓缩液的制造方法,该方法在浓缩细胞悬浮液时,即使中空纤维型分离膜的孔径较大,也能在保持优异的细胞回收率的同时在短时间内浓缩细胞。而且,提供一种可以高效地去除悬浮液中存在的蛋白质等杂质的细胞浓缩液的制造方法。
用于解决课题的方案
本发明人为了解决上述课题进行了潜心研究,结果发现,即使中空纤维型分离膜的孔径较大,也能够在将过滤流量及线速度保持在某一特定的范围时,保持优异的细胞回收率,同时在短时间内制造细胞浓缩液,完成了本发明。
即,本发明涉及一种细胞浓缩液的制造方法,该方法使用内压过滤方式的细胞悬浮液处理器,所述细胞悬浮液处理器具备:细胞悬浮液入口、滤液出口、细胞悬浮液出口、及配置于该细胞悬浮液入口和细胞悬浮液出口之间的中空纤维型分离膜,其中,该中空纤维型分离膜的总截面积为0.5cm2~1.5cm2,该中空纤维型分离膜的内侧膜面积为0.2m2以下,在该中空纤维型分离膜的内侧流通的线速度为500cm/分钟~1200cm/分钟,从滤液出口排出的初期过滤流量除以流入细胞悬浮液入口的流量所得的值为0.4~0.7。
优选该中空纤维型分离膜的内径为300μm~1000μm。
优选该中空纤维型分离膜的平均孔径为0.1μm以上。
优选该中空纤维型分离膜由聚砜类、聚烯烃类或纤维素类的材料制成。
优选该中空纤维型分离膜由聚醚砜制成。
优选细胞悬浮液为免疫细胞的细胞悬浮液。
另外,本发明涉及一种细胞浓缩液的制造方法,该方法包括:将通过所述制造方法得到的细胞浓缩液通过反复稀释和浓缩而进行清洗的工序,所述稀释利用不含细胞的液体进行;以及,进一步浓缩的工序。
另外,本发明涉及一种细胞的冷冻保存方法,该方法包括:将通过所述制造方法得到的细胞浓缩液使用液氮进行冷冻保存的工序。
发明效果
根据本发明,在浓缩细胞悬浮液时,即使中空纤维型分离膜的孔径较大,也可保持较高的细胞回收率,同时在短时间内制造细胞浓缩液。而且,本发明可以高效地去除悬浮液中存在的蛋白质等杂质,可在无菌的封闭体系中进行处理,用本发明的方法制造的细胞浓缩液可提供用于细胞治疗。
附图说明
图1示出用于实施例的细胞悬浮液处理器。
符号说明
1.筒状容器
2.机身部
3.端部
4.滤液出口
5.中空纤维型分离膜的束
6.开口端(虚线部)
7.树脂层部(斜线部)
8a.细胞悬浮液入口
8b.细胞悬浮液出口
9.盖部
具体实施方式
下面,对本发明进行说明。
本发明的细胞悬浮液处理器如图1所示,但并不限定于此。筒状容器1由笔直的机身部2和其两侧的端部3、盖部9构成,在端部3处具备滤液出口4。可以在一端具备该滤液出口,也可以两端具备该滤液出口。在该例子中,在盖部9设有细胞悬浮液入口8a、细胞悬浮液出口8b。在该筒状容器1的内部具有所装填的中空纤维型分离膜束5、在盖部9的内部设有的树脂层部7、以及在端部3的内部所设有的与其相同的结构,其中,所述树脂层部7在将中空纤维型分离膜束5固定于容器内部的同时形成了中空纤维型分离膜的开口端6。该树脂层部7及开口端6形成了被盖部9(或者端部3)盖住的结构,细胞悬浮液出入口8a、8b和滤液出口4由构成中空纤维型分离膜的壁材隔开,成为不连续的结构。
需要说明的是,为了便于说明,在图1所示的例子中,将各部分以称为筒状容器的机身部2、端部3、盖部9的方式进行区别。在设计上,无论是盖部9与筒状容器的端部3为一体,还是在筒状容器的机身部2和端部3由各自的配件形成的情况下,只要细胞悬浮液入口与细胞悬浮液出口不被构成中空纤维型分离膜的壁材隔开而是连续的,而且,细胞悬浮液出入口与滤液出口具备由构成中空纤维型分离膜的壁材隔开的结构,就可以采用各种结构。
在本发明的细胞悬浮液处理器中,优选将数十至数千根左右的中空纤维型分离膜捆扎而成的束填充于筒状的容器内。另外,在本发明中,中空纤维型分离膜的配置可以为直线状,也可以弯曲状,还可以是螺旋状,只要在细胞悬浮液入口和细胞悬浮液出口之间保持中空纤维型分离膜的两端,对形状就没有特别限定。
作为细胞悬浮液处理器的筒状容器的原料,可使用丙烯腈丁二烯苯乙烯三元共聚物等丙烯腈聚合物;聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、聚氯乙烯等卤化聚合物;聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯丙烯酸共聚物、丙烯腈、丁二烯苯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基戊烯等。特别优选具有耐灭菌性的原料,具体而言,为聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚砜、聚甲基戊烯、聚苯乙烯等。
作为固定中空纤维型分离膜的树脂层部的原料,可以优选使用聚氨酯树脂、环氧树脂、以及有机硅树脂等通常的粘接材料。
本发明中的内压过滤方式,是指从中空纤维分离膜内侧向外侧滤出实质上不含细胞的滤液。需要说明的是,在此,实质上不含细胞的滤液是指滤液中所含的细胞数量为不超过流入前的细胞悬浮液中的细胞数量的0.1%的范围。例如,由细胞悬浮液入口流入的细胞悬浮液可以通过在细胞悬浮液处理器内流入捆扎而成的中空纤维分离膜的内侧时的水压而滤出滤液,也可以在中空纤维分离膜外侧施加负压而将滤液滤出到外侧。
本发明中的中空纤维型分离膜的总截面积,是指细胞悬浮液处理器内具备的中空纤维型分离膜的内腔截面积的总面积,可以由(总截面积)=(纤维根数)×π×(中空纤维内径)×(中空纤维内径)/4求出。本发明的中空纤维型分离膜的总截面积为0.5cm2以上且1.5cm2以下,优选为0.6cm2以上且1.5cm2以下,更优选为0.75cm2以上且1.5cm2以下,进一步优选为0.75cm2以上且1.25cm2以下。若低于0.5cm2,则无法确保对于处理细胞悬浮液而言所需的充分的量的内侧膜面积,因此,存在处理花费时间增加等倾向。另外,若超过1.5cm2,则在流入细胞悬浮液处理器内的细胞悬浮液分散而未流入中空纤维内,存在过滤效率降低的倾向。
本发明中的中空纤维型分离膜的内侧膜面积,是指细胞悬浮液处理器内具备的中空纤维型分离膜的内侧的面积的总和,可以由(内侧膜面积)=(纤维根数)×π×(中空纤维内径)×(有效长度)求出。在此,有效长度是指在配置于细胞悬浮液处理器内的入口和出口之间的中空纤维型分离膜的全长中,液体可通过的膜的长度。本发明的中空纤维型分离膜的内侧膜面积为0.2m2以下,优选为0.18m2以下,更优选为0.15m2以下。另外,本发明的中空纤维型分离膜的内侧膜面积优选为0.05m2以上。若超过0.2m2,则存在细胞悬浮液残留在中空纤维型分离膜内的液量变多而使回收率降低的倾向。另一方面,若低于0.05m2,则存在过滤流量不足而无法在短时间内进行处理的倾向。
本发明中,流入细胞悬浮液入口的细胞悬浮液的流量只要为不引起回收率及存活率的降低的条件就没有特别限定,优选200mL/分钟以上且1000mL/分钟以下,更优选为300mL/分钟以上且800mL/分钟以下。若流量低于200mL/分钟以下,则存在无法较大地设定过滤流量而无法有效率地进行浓缩的倾向。另外,若超过1000mL/分钟,则需要通过泵向细胞悬浮液施加较大的压力而输送液体,在流过回路及中空纤维内时,可能由于对细胞施加较强的剪切及压力而造成损伤,其结果是存在引起回收率降低及存活率降低的倾向。
本发明中的线速度,是指每单位时间流入中空纤维分离膜内侧的液体量除以中空纤维型分离膜的总截面积而得到的值。在本发明中,流过中空纤维型分离膜内侧的线速度为500cm/分钟以上且1200cm/分钟以下,优选为500cm/分钟以上且1000cm/分钟以下。若线速度低于500cm/分钟,则存在细胞易于附着于中空纤维膜表面而使回收率降低的倾向。若超过1200cm/分钟,则存在由于对细胞施加较强的剪切应力而对细胞造成损伤的倾向。
本发明中的初期过滤流量,是指用于过滤开始处理后最初的500mL的每单位时间的过滤流量。初期过滤流量只要为不引起回收率及存活率的降低的条件就没有特别限定,优选为50mL/分钟以上且600mL/分钟以下,更优选为100mL/分钟以上且400mL/分钟以下。若流量低于50mL/分钟,则存在浓缩处理需要花费时间而无法有效率地进行浓缩的倾向。另外,若超过600mL/分钟,则存在细胞固定在膜表面而对细胞造成损伤等倾向。
在本发明中,初期过滤流量除以流入细胞悬浮液入口的流量而得的值为0.4以上且0.7以下,优选为0.4以上且0.6以下。若上述数值低于0.4,则存在细胞悬浮液的液体流动不规则而使细胞附着在中空纤维膜上,使回收率降低的倾向。另一方面,若超过0.7,则存在由于细胞悬浮液的细胞浓度在中空纤维内过于急剧增大,而附着在中空纤维膜上,使回收率降低等倾向。
在本发明中,中空纤维型分离膜的内径优选为300μm以上且1000μm以下,更优选为400μm以上且800μm以下。若低于300μm,则存在对细胞施加较强的剪切应力,造成细胞损伤的倾向。另一方面,若超过1000μm,则存在细胞悬浮液可接触的比表面积变小而无法有效率地进行过滤的倾向。
中空纤维型分离膜的平均孔径优选为0.1μm以上,更优选为0.2μm以上。另外,中空纤维型分离膜的内侧的孔的平均孔径优选为1μm以下。若低于0.1μm,则存在无法得到较大的过滤流量、或无法有效率地除去不需要的蛋白质等杂质的倾向。另一方面,若超过1μm,则在中空纤维型分离膜上存在接近于细胞的大小的孔径,因此,存在对孔的堵塞变得严重而使细胞回收率大幅降低的倾向。
从材料的安全性、稳定性等方面考虑,本发明中所使用的中空纤维型分离膜的树脂材料优选由合成高分子材料制成。更优选聚砜类、聚烯烃类或纤维素类的高分子材料。从材料的安全性、稳定性、易得性考虑,最优选聚醚砜、聚乙烯、纤维素酯。
作为可通过本发明的制造方法浓缩的细胞,例如可例示:诱导多能干细胞(iPS细胞)、胚胎干细胞(ES细胞)、间充质干细胞、脂肪源性间充质细胞、脂肪源性间充质干细胞、多能成体干细胞、骨髓基质细胞、造血干细胞等具有多能性的活体干细胞;T细胞、B细胞、杀伤T细胞(细胞毒性T细胞)、NK细胞、NKT细胞、控制性T细胞等淋巴细胞体系的细胞;巨噬细胞、单核细胞、树突细胞、粒细胞、红血球、血小板等;神经细胞、肌肉细胞、成纤维细胞、肝细胞、心肌细胞等体细胞;或进行了基因的导入及分化等处理的细胞。
其中,优选粒细胞、T细胞、B细胞、杀伤T细胞(细胞毒性T细胞)、NK细胞、NKT细胞、控制性T细胞、巨噬细胞、树突细胞等免疫细胞。
另外,作为本发明中使用的细胞悬浮液,只要为含有细胞的悬浮液就没有特别限定,例如可以举出:对将脂肪、皮肤、血管、角膜、口腔、肾脏、肝脏、胰脏、心脏、神经、肌肉、前列腺、肠、羊膜、胎盘、脐带等活体组织进行酶处理、破碎处理、提取处理、分解处理、超声波处理等后的悬浮液、血液、骨髓液进行密度梯度离心处理、过滤处理、酶处理、分解处理、超声波处理等预处理而制备的细胞悬浮液等。另外,可以举出:将上述例示的细胞在活体外使用培养液培养后的细胞悬浮液。作为培养液,例如可以举出:DMEM、α-MEM、MEM、IMEM、RPMI-1640及、含有细胞因子、抗体及肽等刺激因子等的培养液。
可以对通过本发明制造的细胞浓缩液进一步进行清洗。清洗是指将悬浮有细胞的体液及培养基等置换为清洗液。由此,可以去除浓缩液中的不需要的杂质,可以优选将细胞浓缩液用于对人及动物的移植中。细胞浓缩液的清洗可以反复进行。
清洗液为不含细胞的液体,例如可以举出:含有生理盐水、输液、培养基、蒸馏水、无机盐、糖类、血清、蛋白质的液体、缓冲液、培养基、血浆等,从安全性的观点考虑,优选生理盐水及输液。
另外,通过本发明的方法制造的细胞浓缩液也可用于白血病治疗、心肌再生及血管再生、干细胞耗竭疾病、骨疾病、软骨疾病、缺血性疾病、血管系统疾病、神经病、烧伤、慢性炎症、心脏疾病、免疫缺陷、克罗恩氏病等疾病、丰胸、去皱、美容整形、组织下陷症等组织增大等再生医疗、T细胞疗法、NKT细胞疗法、树突细胞移入疗法等免疫疗法、使用基因导入的细胞的基因疗法等,但并不限定于这些用途。另外,也可将所浓缩的细胞播种于支架等结构材料而用于治疗。
可以对通过本发明的方法制造的细胞浓缩液进一步进行培养。可以通过将清洗后的细胞浓缩液中所含的液体置换为培养基并进行培养来进行细胞数的增加、细胞的分化、转化、基因导入等。作为细胞的增殖中所使用的培养基,可以举出:DMEM、α-MEM、MEM、IMEM、RPMI-1640,也可以使用细胞因子、抗体及肽等刺激因子等进行培养。
可由通过本发明的方法制造的细胞浓缩液制造医药组合物。医药组合物可通过将所浓缩的细胞与制药上许可的添加剂进行混合来制造。作为制药上所许可的添加剂,例如可以举出:抗凝固剂、维生素等营养素、抗生素等。
可以对通过本发明的方法制造的细胞浓缩液进一步进行冷冻保存。从可降低对细胞的损伤的方面考虑,优选使用液氮进行冷冻保存。另外,将冷冻保存的细胞融化,可以用于移植入人及动物中,可以用于研究,或可以再次培养。由于通过本发明的方法制造的细胞浓缩液中所含的细胞由浓缩操作导致的损伤较少,因此,也可以优选用于冷冻保存及融化后使用等。
下面,例示本发明的细胞浓缩液的制造方法,但本发明并不限定于此,可以在不违背本发明的主旨的范围内进行各种变更。
在源自使用了细胞悬浮液处理器后的细胞悬浮液的细胞浓缩液制造方法中,通过内压过滤,将实质上不含细胞的滤液从流入细胞悬浮液处理器内所具备的中空纤维型分离膜的细胞悬浮液中滤出到中空纤维型分离膜的外侧,使细胞成分浓缩后的细胞悬浮液从细胞悬浮液出口流出。需要说明的是,在此,实质上不含细胞的滤液是指滤液中所含的细胞数量为不超过流入前的细胞悬浮液中的细胞数量的0.1%的范围。
首先,在细胞悬浮液处理器的细胞悬浮液入口及出口处安装管等(成为细胞悬浮液流入及流出处理器内的中空纤维的回路的一部分),进而,将安装的管与装有细胞悬浮液的细胞袋等容器连接,使细胞悬浮液可在袋等容器和细胞悬浮液处理器之间循环。需要说明的是,可以考虑为了使液体循环而使泵等设备介于该回路中。另外,优选在滤液出口预先连接与废液罐等相接的管。此时,整体回路的安装优选在无菌的环境下进行。另外,此时,可以缩窄细胞悬浮液出口侧的流路等而对分离膜施加压力,也可以在使用泵等对过滤侧的管施加压力的同时进行过滤,可以组合使用在中空纤维型分离膜中通常所使用的各种过滤方法。
另一方面,进行浓缩后,通过追加缓冲液等清洗液,重复浓缩,可以进行细胞的清洗及培养基的交换。此时,从循环回路的管上所设的流入口进行清洗液的投入。此时,优选使用可无菌地注入液体的流入口。
可以将浓缩/清洗了的细胞悬浮液收集于回收袋等中,用于之后的治疗等。此时,回收袋优选在循环回路的管上另行设置三通活塞等流出口无菌地进行回收。
需要说明的是,本发明中的细胞悬浮液处理器可以灭菌使用。灭菌方法没有特别限定,可以优选使用γ射线灭菌、电子束灭菌、EOG灭菌、高压蒸汽灭菌等医疗用具灭菌所通用的灭菌方法。
实施例
下面,使用实验结果对本发明进行说明。需要说明的是,在此,细胞回收率是指在浓缩至规定量时细胞悬浮液中的细胞数除以进行处理前的细胞悬浮液中的细胞数而得到的值,该值越高表示回收效率越优异。对细胞浓度而言,利用血球计数仪(Sysmex、K-4500)对细胞悬浮液中所含的白血球分类计数的细胞浓度进行测定而作为本实施例中的细胞浓度。细胞数由细胞悬浮液量和细胞浓度算出。另外,对从处理开始过滤1000mL培养基所需要的过滤时间(s)进行测定。处理对象的细胞悬浮液设为培养的Jurkat细胞的细胞悬浮液(加入10%FBS的RPMI1640培养基)1500mL。
在各实施例中,在细胞悬浮液处理器的入口和出口处连接聚氯乙烯管。将细胞悬浮液贮藏在塑料容器中,将从细胞悬浮液处理器的两端延伸出的聚氯乙烯管的两端垂入悬浮液中,使悬浮液可在组件及管中循环。在聚氯乙烯管上设置泵,可将悬浮液流设定在适当的流速。在细胞悬浮液处理器的滤液出口处也安装管,进行设置使其能排入废液罐。通过泵调整流速,在使细胞悬浮液在回路中循环的同时进行过滤。浓缩至规定量(100mL~150mL)后,以空气将管及中空纤维型分离膜内的细胞悬浮液挤出,停止泵,对塑料容器中的细胞悬浮液的细胞数进行测定,算出回收率。
(实施例1)
使用250根聚醚砜的中空纤维型分离膜[中空纤维内径570μm、孔径0.2μm]制作细胞悬浮液处理器。制成的处理器的内侧膜面积为0.1m2,中空纤维型分离膜的总截面积为0.637cm2。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为460mL/分钟(线速度722cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为285mL/分钟。结果是细胞回收率为88%,过滤时间为190s。
(实施例2)
使用与实施例1相同的分离膜。使用的中空纤维的根数设为300根,制成的处理器的内侧膜面积为0.12m2,中空纤维型分离膜的总截面积为0.765cm2。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为420mL/分钟(线速度549cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为200mL/分钟。结果是细胞回收率为84%,过滤时间为290s。
(实施例3)
制作与实施例2相同的细胞悬浮液处理器。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为640mL/分钟(线速度837cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为301mL/分钟。结果是细胞回收率为100%,过滤时间为210s。
(实施例4)
使用与实施例1相同的分离膜。使用的中空纤维的根数设为450根,制成的处理器的内侧膜面积为0.19m2,中空纤维型分离膜的总截面积为1.147cm2。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为660mL/分钟(线速度575cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为273mL/分钟。结果是细胞回收率为99%,过滤时间为200s。
(比较例1)
制作与实施例4相同的细胞悬浮液处理器。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为420mL/分钟(线速度366cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为206mL/分钟。结果是细胞回收率为72%,过滤时间为285s。
(比较例2)
使用与实施例1相同的分离膜。使用的中空纤维的根数设为600根,制成的处理器的内侧膜面积为0.25m2,中空纤维型分离膜的总截面积为1.53cm2。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为425mL/分钟(线速度278cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为278mL/分钟。结果是细胞回收率为64%,过滤时间为285s。
(实施例5)
使用聚醚砜中空纤维型分离膜组件[型号:M2-M02E-100-F1N、内侧膜面积0.105m2、中空纤维内径500μm、孔径0.2μm(Spectrum Laboratories公司制)]进行细胞浓缩的研究。由实测的中空纤维的有效长度算出中空纤维型分离膜的总截面积为0.588cm2。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为450mL/分钟(线速度765cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为269mL/分钟。结果是细胞回收率为83%,过滤时间为235s。
(实施例6)
使用与实施例5相同的中空纤维组件。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为630mL/分钟(线速度1071cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为269mL/分钟。结果是细胞回收率为88%,过滤时间为250s。
(比较例3)
使用与实施例5相同的中空纤维组件。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为450mL/分钟(线速度765cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为120mL/分钟。结果是细胞回收率为92%,过滤时间为500s。
(比较例4)
使用聚醚砜中空纤维型分离膜组件[型号:M2-M02E-300-F1N、过滤面积0.31m2、中空纤维内径500μm、孔径0.2μm、(Spectrum Laboratories公司制)]进行细胞浓缩的研究。由实测的中空纤维的有效长度算出中空纤维型分离膜的总截面积为1.737cm2。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为520mL/分钟(线速度299cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为265mL/分钟。结果是细胞回收率为53%,过滤时间为230s。
(比较例5)
使用与比较例4相同的中空纤维组件。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为1020mL/分钟(线速度587cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为566mL/分钟。结果,细胞回收率为72%,过滤时间为106s。
(实施例7)
使用纤维素酯中空纤维型分离膜[型号:M22M-100-01N、内侧膜面积0.079m2、中空纤维内径600μm、孔径0.2μm、(Spectrum Laboratories公司制)]进行细胞浓缩的研究。由实测的中空纤维的有效长度算出中空纤维型分离膜的总截面积为0.531cm2。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为440mL/分钟(线速度829cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为188mL/分钟。结果是细胞回收率为96%,过滤时间为330s。
(比较例6)
使用纤维素酯中空纤维型分离膜[型号:M22M-300-01N、内侧膜面积0.25m2、中空纤维内径600μm、孔径0.2μm、(Spectrum Laboratories公司制)]进行细胞浓缩的研究。由实测的中空纤维的有效长度算出中空纤维型分离膜的总截面积为1.681cm2。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为420mL/分钟(线速度250cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为222mL/分钟。结果是细胞回收率为45%,过滤时间为275s。
(比较例7)
使用纤维素酯中空纤维型分离膜[型号:M22M-301-01N、内侧膜面积0.2m2、中空纤维内径1000μm、孔径0.2μm、(Spectrum Laboratories公司制)]进行细胞浓缩的研究。由实测的中空纤维的有效长度算出中空纤维型分离膜的总截面积为2.24cm2。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为420mL/分钟(线速度188cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为200mL/分钟。结果是细胞回收率为36%,过滤时间为300s。
(实施例8)
使用聚乙烯的中空纤维型分离膜[品名:Sulfrax FP02、内侧膜面积0.2m2、中空纤维内径350μm、孔径0.3μm、(Kaneka公司制)]进行细胞浓缩的研究。由实测的中空纤维的有效长度算出中空纤维型分离膜的总截面积为1.206cm2。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为710mL/分钟(线速度589cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为333mL/分钟。结果是细胞回收率为81%,过滤时间为190s。
(比较例8)
使用与实施例8相同的中空纤维组件。通液条件为:流入细胞悬浮液入口的流量设为415mL/分钟(线速度344cm/分钟),从滤液出口排出的初期过滤流量设为222mL/分钟。结果是细胞回收率为59%,过滤时间为275s。
由表1可知,使用中空纤维型分离膜的总截面积为0.5cm2~1.5cm2、且该中空纤维型分离膜的内侧膜面积为0.2m2以下的细胞悬浮液处理器,以流过该中空纤维型分离膜内侧的线速度为500cm/分钟~1200cm/分钟、且从滤液出口排出的初期过滤流量除以流入细胞悬浮液入口的流量而得到的值为0.4~0.7的方式处理细胞悬浮液,由此能够以较高的细胞回收率制造细胞浓缩液。
如上所述,通过本发明的制造方法能去除悬浮液中的细胞以外的蛋白质等杂质,同时在短时间内有效率地回收细胞,可在降低中空纤维中的细胞的堵塞的同时制造细胞浓缩液。而且,由于不使用增加细胞的负荷的清洗方法等,因此对细胞的损伤变少。
若使用通过本发明的制造方法制造的细胞浓缩液,则能以无菌的操作处理在短时间内有效率地仅浓缩目标细胞,由于不使用多个中空纤维,因此也可以防止材料的渗漏,由于安全性较高,因此也可提供细胞治疗用途的细胞。
Claims (8)
1.一种细胞浓缩液的制造方法,该方法使用内压过滤方式的细胞悬浮液处理器,
所述细胞悬浮液处理器具备:细胞悬浮液入口、滤液出口、细胞悬浮液出口、及配置于该细胞悬浮液入口和细胞悬浮液出口之间的中空纤维型分离膜,其中,
该中空纤维型分离膜的总截面积为0.5cm2~1.5cm2,
该中空纤维型分离膜的内侧膜面积为0.2m2以下,
流过该中空纤维型分离膜内侧的线速度为500cm/分钟~1200cm/分钟,
从滤液出口排出的初期过滤流量除以流入细胞悬浮液入口的流量所得的值为0.4~0.7。
2.如权利要求1所述的细胞浓缩液的制造方法,其中,
该中空纤维型分离膜的内径为300μm~1000μm。
3.如权利要求1或2所述的细胞浓缩液的制造方法,其中,
该中空纤维型分离膜的平均孔径为0.1μm以上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的细胞浓缩液的制造方法,其中,
该中空纤维型分离膜由聚砜类、聚烯烃类或纤维素类的材料制成。
5.如权利要求1~4中任一项所述的细胞浓缩液的制造方法,其中,
该中空纤维型分离膜由聚醚砜制成。
6.如权利要求1~5中任一项所述的细胞浓缩液的制造方法,其中,
细胞悬浮液为免疫细胞的细胞悬浮液。
7.一种细胞浓缩液的制造方法,该方法包括:
将根据权利要求1~6中任一项所述的制造方法得到的细胞浓缩液通过反复稀释和浓缩而进行清洗的工序,所述稀释利用不含细胞的液体进行;及
进一步浓缩的工序。
8.一种细胞的冷冻保存方法,该方法包括:将根据权利要求1~7中任一项所述的制造方法得到的细胞浓缩液用液氮进行冷冻保存的工序。
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