JP2006104106A - Method for separating blood serum and method for culturing cell - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、血清の分離方法および細胞の培養方法に関するものである。 The present invention relates to a method for separating serum and a method for culturing cells.
近年、骨腫瘍摘出や外傷等により生じた骨の欠損部に、骨補填材を補填することにより、骨を再生させて欠損部を修復することが可能になってきている。骨補填材としては、ハイドロキシアパタイト(HAP)やリン酸三カルシウム(TCP)が知られているが、体内に異物を残さないとする考え方から、例えば、β−TCPのようなリン酸カルシウム多孔体からなる足場材が使用される。β−TCPを骨欠損部の骨細胞に接触させておくと、破骨細胞がβ−TCPを吸収し、骨芽細胞が新しい骨を形成する、いわゆるリモデリングが行われる。すなわち、骨欠損部に補填された骨補填材は、経時的に自家骨に置換されていくことになる(例えば、非特許文献1参照)。 In recent years, it has become possible to regenerate the bone and repair the defect by replenishing the bone defect caused by bone tumor extraction, trauma, etc. with a bone grafting material. Hydroxyapatite (HAP) and tricalcium phosphate (TCP) are known as bone prosthetic materials. From the idea that no foreign matter is left in the body, for example, a calcium phosphate porous material such as β-TCP is used. Scaffolding material is used. When β-TCP is brought into contact with bone cells in the bone defect portion, so-called remodeling is performed in which osteoclasts absorb β-TCP and osteoblasts form new bone. That is, the bone prosthetic material compensated in the bone defect portion is replaced with the autologous bone over time (for example, see Non-Patent Document 1).
また、骨欠損部の早期修復を図るために、骨補填材に付着させた間葉系幹細胞を生体外において培養することにより骨芽細胞に分化させた培養骨が用いられる。培養骨によれば、骨欠損部に補填された後、骨形成作用が開始されるまでの時間を短縮でき、骨欠損部を早期に修復することができる。 In addition, in order to repair bone defects early, cultured bones that have been differentiated into osteoblasts by culturing mesenchymal stem cells attached to a bone grafting material in vitro are used. According to the cultured bone, it is possible to shorten the time until the bone forming action is started after the bone defect portion is filled, and the bone defect portion can be repaired at an early stage.
一方、血液から抽出した多血小板血漿(platelete-rich plasma:PRP)が、骨再生力を高めることについては、特許文献1に開示されている。多血小板血漿は、種々の成長因子および増殖因子を含んでおり、これを培養骨の培養に用いることにより、早期に培養骨を製造することができる。また、患者自身の血液に含有されている成分を利用できるので、未知の感染症による感染のおそれがないという利点もある。
血液から多血小板血漿を抽出するには、血液を2段の遠心分離にかけることにより抽出するが、このとき、血液内に含有されるフィブリノーゲン(血液凝固I因子)やプロトロンビン(血液凝固II因子)、血液凝固V因子、血液凝固VIII因子等の血液凝固因子の作用により血液が凝固してしまうことを防止するために、ヘパリンやクエン酸ベースの抗凝固剤を血液内に混合することが一般的である。 To extract platelet-rich plasma from blood, the blood is extracted by centrifuging in two stages. At this time, fibrinogen (blood coagulation factor I) and prothrombin (blood coagulation factor II) contained in the blood are extracted. In order to prevent blood from coagulating due to the action of blood coagulation factors such as blood coagulation factor V and blood coagulation factor VIII, it is common to mix heparin or a citrate-based anticoagulant into the blood. It is.
しかしながら、血液に抗凝固剤を混合してしまうと、血液凝固因子を凝固させることなく多血小板血漿を抽出することはできるが、多血小板血漿を抽出した残りの血漿内に含まれている血清を分離することができないという不都合がある。すなわち、血清は、血漿から該血漿内に含まれている種々の血液凝固因子を除去することにより分離されるが、抗凝固剤を混合してしまっているために、これらの血液凝固因子を凝固させることが困難になる。 However, if an anticoagulant is mixed in the blood, platelet-rich plasma can be extracted without coagulating blood clotting factors, but the serum contained in the remaining plasma from which platelet-rich plasma has been extracted There is an inconvenience that it cannot be separated. That is, serum is separated from plasma by removing various blood coagulation factors contained in the plasma, but anticoagulants are mixed, so these blood coagulation factors are coagulated. It becomes difficult to make.
逆に、高濃度の凝固剤を添加して血液凝固因子を凝固させることも可能であるが、この場合には、抽出された血清内に凝固剤が残存することになるため、これを細胞の培養に利用すると、培養途中に不溶解性の結晶が培地内に析出し、培養される細胞に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、従来、血液から多血小板結晶を抽出する場合には、残りの血漿については廃棄せざるを得ず、血漿に含まれる血清を有効利用できないという問題があった。 Conversely, it is possible to coagulate blood clotting factors by adding a high concentration of coagulant, but in this case, the coagulant remains in the extracted serum, which is When used for culturing, insoluble crystals may precipitate in the medium during culturing, which may adversely affect the cultured cells. Therefore, conventionally, when platelet-rich crystals are extracted from blood, the remaining plasma has to be discarded, and there is a problem that the serum contained in the plasma cannot be effectively used.
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、血液内、特に患者自身の血液内に含有される多血小板血漿および血清を有効に利用することを可能とする血清の分離方法および細胞の培養方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a method for separating serum that makes it possible to effectively use platelet-rich plasma and serum contained in blood, particularly in the patient's own blood, and The object is to provide a method for culturing cells.
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、抗凝固剤入りの血液から多血小板血漿および有形成分を分離した後の血漿に、ガラス材料からなる吸着部材を投入し、血漿内の繊維素原を吸着除去する血清の分離方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention relates to a serum separation method in which an adsorbing member made of a glass material is introduced into plasma after separating platelet-rich plasma and a formed component from blood containing an anticoagulant, and the fibrinogen in the plasma is adsorbed and removed. I will provide a.
本発明によれば、血漿内にガラス材料からなる吸着部材を投入することにより、血漿内の繊維素原を吸着部材に吸着させることができる。繊維素原にはフィブリン等の血液凝固因子が含まれているため、これらを吸着した吸着部材を血漿内から除去することにより、血清を容易に分離することができる。したがって、血液に抗凝固剤を投入して多血小板血漿および有形成分を遠心分離等により分離除去した後の抗凝固剤を含有する血漿からも血清を分離することができ、血液内の有効成分を無駄なく有効利用することができる。 According to the present invention, the fibrinogen in plasma can be adsorbed to the adsorption member by introducing the adsorption member made of a glass material into the plasma. Since fibrinogen contains blood coagulation factors such as fibrin, serum can be easily separated by removing the adsorbing member that adsorbs these from the plasma. Therefore, serum can be separated from plasma containing an anticoagulant after the anticoagulant is introduced into the blood and the platelet-rich plasma and the formed component are separated and removed by centrifugation or the like. Can be used effectively without waste.
上記発明においては、吸着部材が、ガラスビーズからなることとしてもよい。
血漿内にガラスビーズを投入することにより、血漿内の繊維素原がガラスビーズの表面に付着するので、例えばフィルタによって血漿からガラスビーズを除去することにより、血液凝固因子を含まない血清を容易に分離することができる。
In the above invention, the adsorbing member may be made of glass beads.
By introducing glass beads into the plasma, the fibrinogen in the plasma adheres to the surface of the glass beads. For example, by removing the glass beads from the plasma with a filter, serum containing no blood coagulation factor can be easily obtained. Can be separated.
また、上記発明においては、吸着部材が、ガラス棒からなることとしてもよい。
血漿内にガラス棒を投入して、該ガラス棒によって血漿を攪拌することにより、ガラス帽の表面に結晶内の繊維素原を付着させることができる。そして、ガラス棒を血漿内から取り出すことにより、血液凝固因子を含まない血清を容易に分離することができる。
Moreover, in the said invention, an adsorption | suction member is good also as consisting of a glass rod.
By putting a glass rod into the plasma and stirring the plasma with the glass rod, the fibrinogen in the crystal can be adhered to the surface of the glass cap. And the serum which does not contain a blood coagulation factor can be easily isolate | separated by taking out a glass rod from plasma.
また、本発明は、抗凝固剤入りの血液から多血小板血漿および有形成分を分離した後の血漿に、抗血液凝固因子を吸着させた磁気ビーズを投入した後に、磁石を用いて磁気ビーズを回収する血清の分離方法を提供する。
磁気ビーズに吸着させた抗血液凝固因子と血漿内の血液凝固因子とを反応させることにより、血液凝固因子を磁気ビーズに付着させることができる。その後、磁気ビーズに磁石を作用させて吸着、回収することで、血清を簡易に分離することができる。
The present invention also provides a method in which magnetic beads having anti-blood coagulation factors adsorbed are put into plasma after separating platelet-rich plasma and formed components from blood containing an anticoagulant, and then magnetic beads are attached using a magnet. A method for separating collected serum is provided.
By reacting the anticoagulation factor adsorbed on the magnetic beads with the blood coagulation factor in plasma, the blood coagulation factor can be attached to the magnetic beads. Thereafter, serum can be easily separated by applying a magnet to the magnetic beads to be adsorbed and collected.
また、本発明は、抗凝固剤入りの血液から分離した多血小板血漿および上記いずれかの分離方法により分離した血清を培地に添加して培養する細胞の培養方法を提供する。
本発明によれば、患者自身の血液から分離した多血小板血漿および血清を利用して細胞を培養することができる。したがって、未知の感染症による感染のおそれがなく、より安全かつ健全に細胞を培養することができる。
The present invention also provides a method for culturing cells in which platelet-rich plasma separated from blood containing an anticoagulant and serum separated by any of the separation methods described above are added to the medium and cultured.
According to the present invention, cells can be cultured using platelet-rich plasma and serum separated from the patient's own blood. Therefore, there is no risk of infection due to an unknown infectious disease, and cells can be cultured more safely and safely.
本発明によれば、血液内の多血小板血漿を抽出した後の血漿から血清を効果的に抽出することができるので、いままで廃棄されていた血清を有効利用することができる。特に、患者自身の血液中に含まれる多血小板血漿および血清を有効利用できるので、未知の感染症による感染のおそれがなく、細胞をより安全かつ健全に培養することができるという効果を奏する。 According to the present invention, since serum can be extracted effectively from plasma after extracting platelet-rich plasma in blood, it is possible to effectively use serum that has been discarded so far. In particular, since platelet-rich plasma and serum contained in the patient's own blood can be used effectively, there is no risk of infection due to an unknown infectious disease, and the cells can be cultured more safely and securely.
本発明の一実施形態に係る血清の分離方法について、図1を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る血清の分離方法は、患者自身から採取した血液から血清を分離する方法である。患者自身から採取された血液は、採取後に所定期間保存されるため、保存中に凝固することを防止しなければならない。そのため、例えば、輸血バッグ等の容器には、抗凝固剤が封入されており、採取された血液を収容すると、抗凝固剤と血液とが混合されて、血液中の血液凝固因子による凝固作用が抑制される。
A method for separating serum according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
The method for separating serum according to this embodiment is a method for separating serum from blood collected from a patient himself. Since blood collected from the patient himself is stored for a predetermined period after collection, it must be prevented from coagulating during storage. Therefore, for example, an anticoagulant is sealed in a container such as a blood transfusion bag, and when the collected blood is stored, the anticoagulant and blood are mixed, and the coagulation action by the blood coagulation factor in the blood is caused. It is suppressed.
本実施形態は、このようにして抗凝固剤の作用により、凝固しないように処理された血液から多血小板血漿および血清を分離する方法であって、図1に示されるように、血液から有形成分を分離する第1ステップS1と、残った血漿から多血小板血漿を分離する第2ステップS2と、さらに多血小板血漿を分離した血漿から血清を分離する第3ステップS3とを含んでいる。 The present embodiment is a method for separating platelet-rich plasma and serum from blood treated so as not to coagulate by the action of an anticoagulant as described above. As shown in FIG. It includes a first step S1 for separating the minute, a second step S2 for separating the platelet-rich plasma from the remaining plasma, and a third step S3 for separating the serum from the plasma from which the platelet-rich plasma has been separated.
血液1から有形成分2を分離する第1ステップS1は、血液1を2000rpmで4分間遠心分離にかけることにより行われる。有形成分2には、例えば、間葉系幹細胞等の細胞や赤血球等が含有されている。第1ステップS1を実施することにより、図2に示されるように、血液1内の有形成分2は遠沈管3の底部に沈み、上澄み液4を採取することで、有形成分2を分離した血漿4を得ることができる。有形成分2は、患者に自己血液として戻してもよい。
The first step S1 for separating the formed
血漿4から多血小板血漿5を分離する第2ステップS2は、血漿4を3300rpmで5分間遠心分離にかけることにより行われる。これにより、図3に示されるように、多血小板血漿5が遠沈管3の底部に沈むので、上澄み液6を採取することで、多血小板血漿5を分離した血漿6を得ることができ、かつ、遠沈管3内に残った多血小板血漿5を採取することができる。
The second step S2 for separating the platelet-rich plasma 5 from the
次いで、第2ステップS2で採取された血漿6から血清7を分離する第3ステップS3は、図4に示されるように、血漿6を収容した容器8内に複数個のガラスビーズ9を投入することにより行われる。図中、符号10は容器8を自転あるいは偏心回転させる加振機である。この第3ステップS3を実施することで、血漿6内に含有されている繊維素原11、例えば、フィブリンがガラスビーズ9の表面に吸着されることになる。
Next, in a third step S3 for separating the serum 7 from the
そして、約10分間にわたって加振すると、繊維素原11が付着したガラスビーズ9が容器8内の底部に沈んだ状態となるので、この状態で、上澄み液12を吸引ノズル(図示略)等によって吸引することにより、血清12を採取することができる。なお、血清12を回収した後には、繊維素原11はガラスビーズ9に付着した状態で容器8内に残ることになる。
Then, when the vibration is applied for about 10 minutes, the
この場合において、本実施形態に係る分離方法によれば、血液1内に抗凝固剤が混入していて、多血小板血漿5の分離回収後には通常の凝固剤による分離方法では分離できなかった血清12を容易に分離回収することができる。一方、高濃度の凝固剤を添加することにより分離回収した血清とは異なり、血清12内に凝固剤が混入していないので、その後の細胞の培養時に不溶解性の結晶が培地内に析出して細胞の培養に悪影響を与えることもない。
In this case, according to the separation method according to this embodiment, an anticoagulant is mixed in the
すなわち、本実施形態に係る分離方法によれば、血液1から多血小板結晶5および血清12を分離回収することができるので、従来、多血小板結晶5を回収するときには廃棄されていた血清12、血清12を回収するときには廃棄されていた多血小板結晶5を有効に利用することができるという利点がある。特に、血液1が患者自身から採取した自己血液である場合には、自己血液由来の多血小板結晶5および自己血清12を得ることができ、他家血液を使用する場合と比較すると、未知の感染症による感染のおそれがなく、より安全かつ健全な多血小板結晶5および血清12を得ることができるという利点がある。
That is, according to the separation method according to the present embodiment, the platelet-rich crystal 5 and the
また、これら自己血液由来の多血小板結晶5および上記分離方法により得た自己血清12を用いて細胞を培養する培養方法によれば、上記と同様、未知の感染症による感染のおそれがなく、より安全かつ健全に増殖させた細胞を得ることができるという効果がある。
Further, according to the culture method of culturing cells using these autologous blood-derived platelet-rich crystals 5 and
なお、上記実施形態における血清12の分離方法においては、容器8内にガラスビーズ9を投入して加振することとしたが、これに代えて、図5に示されるように、多血小板血漿5を分離回収した後の血漿6を収容した容器8内に、ガラス棒13を挿入して、加振機10により加振することにしてもよい。あるいは、容器8内に貯留した血漿6内に挿入したガラス棒10を血漿6内において回転させることにより攪拌することにしてもよい。
In the method for separating
このようにすることで、上記実施形態の場合と同様に、血漿6内に存在している繊維素原11がガラス棒13の表面に吸着されるので、所定時間攪拌した後にガラス棒13を抜き去ることにより、容器8内に血清12が分離回収されることになる。これにより、ガラスビーズ9を投入した場合と同様に、簡易に血清12を回収することができるとともに、ガラスビーズ9の場合よりも容易に繊維素原11を血清12内から除去することができるという利点がある。
By doing in this way, as in the case of the above embodiment, the
また、ガラスビーズ5やガラス棒13のように、それ自体で繊維素原11の吸着能力を有するガラス材料からなる吸着部材を使用する代わりに、図6に示されるように、抗血液凝固因子14、例えば、抗フィブリノーゲン、抗プロトロンビン等を吸着させた磁気ビーズ15を、多血小板血漿5を分離除去した後の血漿6内に投入することにしてもよい。磁気ビーズ15は、例えば、フェライトのような磁性材料により構成されている。
この場合には、血漿6を収容した容器8内に磁気ビーズ15を投入して加振機10により所定時間攪拌することによって、磁気ビーズ15の表面の抗血液凝固因子14と血漿6内の血液凝固因子11とを反応させて、血液凝固因子11を凝固させ、磁気ビーズ15に付着状態に保持することができる。
Further, instead of using an adsorbing member made of a glass material having an adsorbing ability of the
In this case, the
そして、その後に、図6(c)に示されるように、容器8の外部から磁石16を近接させることにより、磁石16の磁力によって容器8内の磁気ビーズ15を磁石16側に吸着状態に配置することができる。このとき、磁気ビーズ15に付着している血液凝固因子11も磁石16側に吸着状態に配される。
したがって、この状態で、容器8内の液体12を吸引ノズル(図示略)等によって吸引することにより、容易に血清12を分離、回収することができる。このようにすることで、吸引ノズルによる吸引時に血液凝固因子11を容器8内に留め置くことができるので、さらに容易に血清12を回収することができる。
また、抗血液凝固因子14を磁気ビーズ15の表面に固定しておくことにより、回収された血清12内に抗血液凝固因子14が混入することが防止される。
Then, as shown in FIG. 6 (c), the
Therefore, in this state, the
Further, by fixing the
なお、本実施形態に係る細胞の培養方法において培養する細胞としては、任意の細胞でよいが、特に、骨髄由来の幹細胞、臍帯血由来の幹細胞、胎盤由来の幹細胞等を採用することができる。 The cells to be cultured in the cell culturing method according to the present embodiment may be any cells, but in particular, bone marrow-derived stem cells, cord blood-derived stem cells, placenta-derived stem cells, and the like can be employed.
1 血液
2 有形成分
5 多血小板血漿
6 血漿
9 ガラスビーズ(吸着部材)
11 繊維素原
12 血清
13 ガラス棒(吸着部材)
14 抗血液凝固因子
15 磁気ビーズ(吸着部材)
16 磁石
1
11
14
16 magnets
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