JP2007029889A - 遠心分離容器および遠心分離機 - Google Patents

Abstract

【課題】 工数を増大させることなく、細胞を同量ずつ分配し、効率的に分離回収する。
【解決手段】 回転機構７に固定され、中心軸線Ｃ回りに回転させられる有底筒状の容器本体３と、該容器本体３の側壁を貫通して周方向に間隔をあけて複数設けられた貫通孔５にそれぞれ固定され、略半径方向に延びる複数の遠心容器部４とを備える遠心分離容器１を提供する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、遠心分離容器および遠心分離機に関するものである。

従来、シャーレやフラスコ等の培養容器内において培養された細胞を回収するために、培養容器内にトリプシンのようなタンパク質分解酵素を供給し、培養容器の底面に接着して成長している細胞を剥離させ、得られた細胞懸濁液を遠心分離機にかけることが行われている。
遠心分離機としては、例えば、特許文献１に示される構造のものが提案されている。この遠心分離機は、検体を収容する遠沈管と、該遠沈管を回転させる回転機構とを備え、回転機構の作動により遠沈管の回転速度が上昇していくと、遠沈管が次第に傾斜して半径方向外方に底面を配するようになり、底面側に、比較的比重の重い細胞が集まるようにして分離されるようになっている。
特開２００５−０７３５６７号公報

しかしながら、培養容器において培養された細胞が１本の遠沈管に入りきらない程多い場合には、培養された細胞を複数の遠沈管に移し替えて遠心分離を行う必要がある。特に、複数の培養容器に分けて同一の細胞を培養した場合、培養容器毎に細胞数が異なるため、各培養容器において培養された細胞を、単に別々の遠沈管に投入しただけでは、遠心分離によって得られる細胞数が遠沈管毎に相違することとなる。

この場合に、遠沈管内に分離された細胞に同量の培地を加えて細胞懸濁液を構成すると、該細胞懸濁液の細胞濃度が遠沈管毎に異なることとなり、その後に、他の複数の培養容器に播種する場合には、培養容器毎に培養条件を一定にすることができないという不都合がある。また、細胞数に合わせて添加する培地量を変化させることにより、細胞懸濁液の細胞濃度を、全ての遠沈管で均一にできるが、その場合、細胞懸濁液作成に先だって細胞数を測定する工程が必要となり、工数が増える不都合がある。

また、培養容器毎に細胞数を均一化するために、複数の遠沈管により分離された細胞を一旦何らかの容器に移し替えてまとめた上で、再度分配する方法も考えられる。しかしながら、移し替え作業が必要になるので、工数が増える不都合があるとともに、容器を移し替えると、容器に回収しきれない細胞が残るため、細胞回収率が低下するという不都合もある。
さらに、複数の培養容器で培養された多量の細胞を収容可能な大きめの遠沈管を用いることもできるが、その場合、大型の遠心分離機が必要となるという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、工数を増大させることなく、細胞を同量ずつ分配し、分離回収することができる遠心分離容器および遠心分離機を提供することを目的としている。

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。
上記目的を達成するために、本発明は、回転機構に固定され、中心軸線回りに回転させられる有底筒状の容器本体と、該容器本体の側壁を貫通して周方向に間隔をあけて複数設けられた貫通孔にそれぞれ固定され、略半径方向に延びる複数の遠心容器部とを備える遠心分離容器を提供する。

本発明によれば、有底筒状の容器本体に、細胞懸濁液を投入すると、細胞懸濁液は容器本体の貫通孔に固定されている複数の遠心容器部にも満たされる。この状態で、容器本体を回転機構に固定し、容器本体の中心軸線回りに遠心分離容器を回転させることにより、容器本体および遠心容器部内に充填されていた細胞懸濁液内の比較的比重の重い細胞が半径方向外方に移動する。

このとき、本発明によれば、細胞懸濁液内において細胞は、ほぼ均一に分布しており、かつ、遠心させられることによって、周方向の全周にわたり、ほぼ均一に半径方向外方に向かう遠心力を受けるので、複数の遠心容器部の半径方向外方に向かって、ほぼ同量の細胞が移動させられる。すなわち、本発明によれば、容器を移し替えたり、細胞数を測定したりすることなく、単に遠心させるだけで、複数の遠心容器部に同量の細胞数をそれぞれ分離回収することができる。細胞が分離された後には、容器本体部に残る液体を吸引することで、細胞のみを各遠心容器部に残すことができる。

上記発明においては、前記遠心容器部が前記容器本体の貫通孔に着脱可能に取り付けられていることが好ましい。
このようにすることで、細胞を分離した後には、遠心容器部を容器本体から取り外し、細胞の取り出しを容易にすることができる。

また、上記発明においては、前記容器本体と遠心容器部とがネジ締結により取り付けられていることが好ましい。
このようにすることで、遠心容器部を容器本体に対して簡易に着脱することができるとともに、締結により両者間を密封できる。なお、両者間にシール部材を配置してもよいことは言うまでもない。

また、上記発明においては、前記遠心容器部が、半径方向外方に向かって高くなるように傾斜して、前記容器本体に取り付けられていることとしてもよい。
このようにすることで、細胞が遠心容器部内において分離された後には、残りの液体が遠心容器部の側壁を伝って容器本体の中心に集まるように流動する。したがって、容器本体の中央において吸引するだけで、細胞から分離された残りの液体を余すことなく排出することが可能となる。

また、上記発明においては、前記遠心容器部が、半径方向外方に向かって細くなる略テーパ状に形成され、その中心軸線が、前記容器本体の中心軸線に対して略直交するように取り付けられていることとしてもよい。
このようにすることで、細胞から分離された残りの液体が遠心容器部の略テーパ面を伝って容器本体の中心に集まるように流動する。これにより、上記と同様にして、容器本体の中央において吸引するだけで、細胞から分離された残りの液体を余すことなく排出することが可能となる。

また、上記発明においては、前記容器本体の底面が、前記遠心容器部より低い位置に配置されていることとしてもよく、また、前記容器本体の底面に、中央に向かって低くなる凹部が設けられていることとしてもよい。
このようにすることで、細胞から分離された残りの液体を容器本体の底面に滞留させることが可能となる。したがって、容器本体の中央部分において吸引するだけで、液体を余すことなく排出できる。

また、本発明は、上記いずれかの遠心分離容器と、該遠心分離容器の容器本体を固定し、該容器本体の中心軸線回りに回転させる回転機構とを備える遠心分離機を提供する。
本発明によれば、回転機構の作動により、遠心分離容器を容器本体の中心軸線回りに回転させる。遠心分離容器の容器本体および遠心容器部内に、細胞を均一に分散させた細胞懸濁液を貯留させておくだけで、複数の遠心容器部に同量の細胞を分離回収することができる。

本発明によれば、工数を増大させることなく、細胞を均一に分散させた細胞懸濁液を延伸させるだけで、細胞を同量ずつ分配し、分離回収することができるという効果を奏する。

以下、本発明の一実施形態に係る遠心分離容器１および遠心分離機２について、図１〜図７を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る遠心分離容器１は、図１に示されるように、有底円筒状の容器本体３と、該容器本体３に着脱可能に取り付けられる複数の遠心容器部４とを備えている。

容器本体３には、図２に示されるように、その側壁下部に、半径方向に貫通する複数の貫通孔５が備えられている。各貫通孔５には雌ネジ５ａが設けられている。
また、遠心容器部４は、略試験管状の有底円筒容器であって、その開口部近傍の外面に前記貫通孔５の雌ネジ５ａに締結される雄ネジ４ａが形成されている。

容器本体３の貫通孔５は、例えば、図２に示されるように、周方向に等間隔をあけて４カ所に設けられている。
容器本体３の全ての貫通孔５にそれぞれ遠心容器部４が締結されることにより、図２に示されるように、４つの遠心容器部４が、半径方向に延びるように固定されるようになっている。
また、容器本体３の底面には、中心に向かって低くなる凹部６が形成されている。

次に、このように構成された本実施形態に係る遠心分離容器１の作用について説明する。
本実施形態に係る遠心分離容器１を用いて、細胞Ａを分離する方法は以下の通りである。
すなわち、まず、本実施形態に係る遠心分離容器１の容器本体３を、図３に示されるように、回転機構７の連結部８に固定する。これにより、遠心分離機２が構成される。

回転機構７は、例えば、モータにより構成されている。回転機構７を作動させることにより、遠心分離容器１が、容器本体３の中心軸線Ｃ回りに回転させられるようになっている。

複数の培養容器（図示略）によって培養された細胞Ａは、それぞれ、所定の培地を添加されることにより細胞懸濁液Ｂの状態で、図４に示されるように、それぞれ容器本体３の上部開口３ａから容器本体３内に注入される。容器本体３の内部空間は貫通孔５を介して複数の遠心容器部４内の空間に連絡しているので、容器本体３に注入された細胞懸濁液Ｂは、そのまま遠心容器部４にも充填され、全ての内部空間に満たされる。

この場合において、複数の培養容器からの細胞懸濁液Ｂがそれぞれ異なる細胞濃度を有していても、同一の遠心分離容器１内に注入されることにより、細胞Ａが、細胞懸濁液Ｂ内において均一に分散させられることになる。

そして、回転機構７を作動させることにより、連結部８に固定されている遠心分離容器１が容器本体３の中心軸回りに回転させられる。細胞懸濁液Ｂ内の細胞Ａは、比較的重量が重いので、遠心力の影響を受け、図５に示されるように、次第に遠心容器部４内を半径方向外方に向かって移動させられる。

この場合において、細胞懸濁液Ｂ内の細胞Ａは、回転中心からの距離に応じた遠心力を受けるので、同一の半径方向距離に配されている細胞Ａは、周方向いずれの位置においても同一の遠心力を受ける。このため、細胞Ａの移動量は周方向に異なることがなく、全ての遠心容器部４内に同量の細胞Ａが移動させられ、均一に分配されることになる。

そして、この状態で、図６に示されるように、図示しない吸引装置に取り付けたチップ９を容器本体３の上部開口３ａから内部に挿入して吸引することにより、細胞Ａが分離された残りの上清液Ｄのみを選択的に吸引することができる。
この場合において、容器本体３の底面には、中心に向かって低くなる凹部６が設けられているので、遠心容器部４から流れ出た上清液Ｄは凹部６の中心に集められる。したがって、チップ９を容器本体３の中心部に挿入して吸引するだけで、ほぼ全ての上清液Ｄを吸引することができる。

上清液Ｄを吸引し終えると、遠心容器部４内には、細胞Ａのみが残る。したがって、図７に示されるように、容器本体３から遠心容器部４を取り外すことにより、４本の遠心容器部４内に同量の細胞Ａを分配して回収したものを得ることができる。

このように、本実施形態に係る遠心分離容器１および遠心分離機２によれば、複数の培養容器において培養された多量の細胞Ａを回収する際に、単に、均一な細胞懸濁液Ｂとして遠心分離容器１内に供給して遠心分離するだけで、複数の遠心容器部４内に細胞Ａを同量ずつ分配回収できる。したがって、その後に、各遠心容器部４内の細胞Ａ数を測定することなく、同量の培地を加えるだけで、同じ濃度の細胞懸濁液を調製することができる。

また、培養容器から遠心分離容器１への移し替えのみで、他の容器を介在させないので、移し替えにより生ずる回収効率の低下を防止することができるとともに、移し替え回数を最小限に抑えて処理時間を短縮し、細胞Ａにかかる負担を軽減することができるという利点もある。

なお、本実施形態においては、４本の遠心容器部４を容器本体３に取り付ける場合について説明したが、細胞Ａ数が少ない場合には、図８に示されるように、４つの貫通孔５のうち対称となる２カ所の位置に遠心容器部４を取り付け、他の２つの貫通孔５は栓１０により閉鎖しておくことにしてもよい。このようにすることで、分配する遠心容器部４の個数を調節することができる。

また、本実施形態においては、図３に示されるように、鉛直な回転軸線に対して直交し略水平方向に遠心容器部４を取り付けることとしたが、これに代えて、図９に示されるように、遠心容器部４が半径方向外方に向かって若干上向きになるように容器本体３に取り付けられることとしてもよい。このようにすることで、細胞Ａを分離した後の残りの上清液Ｄが遠心容器部４の内壁を伝って容器本体３側に流れ込みやすくなり、さらに回収を容易にすることができる。

また、図１０に示されるように、遠心容器部４として、半径方向外方に向かって漸次細径になる略テーパ状の容器を使用することとしてもよい。このようにすることによって、取り付け角度を回転軸線に対して直交する方向に設定しても、上記と同様に、分離後の上清液Ｄを遠心容器部４の内壁を伝わせて容器本体３内に導くことができる。

また、４本の遠心容器部４を容器本体３に取り付けることに代えて、図１１に示されるように、６本の遠心容器部４を取り付けることにしてもよい。このようにすることで、図１２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、２本、３本、４本の遠心容器部４を対称的に取り付けることが可能となり、細胞Ａの量に応じてさらに細かい調節を行うことができるという利点がある。この場合、全体の径寸法をさほど大きくしなくて済み、遠心分離機２の大型化を回避することができる。

本発明の一実施形態に係る遠心分離容器を示す縦断面図である。 図１の遠心分離容器の平面図である。 図１の遠心分離容器を回転機構に固定した遠心分離機を示す縦断面図である。 図３の遠心分離機に備えられた遠心分離容器内に細胞懸濁液を供給した状態を示す縦断面図である。 図４の状態から遠心分離機を作動させた状態を示す縦断面図である。 図４の遠心分離機により細胞を分離された後の上清液の吸引作業を説明する縦断面図である。 図６の上清液吸引後に、遠心容器部を取り外した状態を示す縦断面図である。 図２の遠心分離容器の一部の遠心容器部を栓に代えた場合を示す平面図である。 図１の遠心分離容器の変形例を示す縦断面図である。 図１の遠心分離容器の他の変形例を示す縦断面図である。 図１の遠心分離容器の他の変形例を示す平面図である。 図１１の遠心分離容器において、取り付ける遠心容器部の数を変更する場合を説明する平面図である。

符号の説明

１ 遠心分離容器
２ 遠心分離機
３ 容器本体
４ 遠心容器部
５ 貫通孔
６ 凹部
７ 回転機構

Claims (8)

1. 回転機構に固定され、中心軸線回りに回転させられる有底筒状の容器本体と、該容器本体の側壁を貫通して周方向に間隔をあけて複数設けられた貫通孔にそれぞれ固定され、略半径方向に延びる複数の遠心容器部とを備える遠心分離容器。
2. 前記遠心容器部が前記容器本体の貫通孔に着脱可能に取り付けられている請求項１に記載の遠心分離容器。
3. 前記容器本体と遠心容器部とがネジ締結により取り付けられている請求項２に記載の遠心分離容器。
4. 前記遠心容器部が、半径方向外方に向かって高くなるように傾斜して、前記容器本体に取り付けられている請求項１から請求項３のいずれかに記載の遠心分離容器。
5. 前記遠心容器部が、半径方向外方に向かって細くなる略テーパ状に形成され、その中心軸線が、前記容器本体の中心軸線に対して略直交するように取り付けられている請求項１から請求項３のいずれかに記載の遠心分離容器。
6. 前記容器本体の底面が、前記遠心容器部より低い位置に配置されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の遠心分離容器。
7. 前記容器本体の底面に、中央に向かって低くなる凹部が設けられている請求項６に記載の遠心分離容器。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の遠心分離容器と、
   該遠心分離容器の容器本体を固定し、該容器本体の中心軸線回りに回転させる回転機構とを備える遠心分離機。

Images