JP2008253557A - 細胞分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】血管新生に有効な有核細胞および血漿成分を無駄なく無菌的に回収する。
【解決手段】赤血球および血漿成分を捕捉せず血管新生に有効な有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタ２と、該細胞捕捉フィルタ２の入口２ａ側に、第１の切替弁７を介して接続され、細胞ソースＡを収容した細胞ソース容器３および有核細胞を回収するための回収容器４と、前記細胞捕捉フィルタ２の出口側に接続され、前記細胞捕捉フィルタ２を透過した液体内の赤血球を捕捉する血漿分離フィルタ５と、該血漿分離フィルタ５により赤血球を除去された血漿成分を収容する血漿成分回収容器６とを備えるとともに、血漿成分回収容器６が、第２の切替弁９を介して、細胞捕捉フィルタ２と血漿分離フィルタ５との間に接続されている細胞分離装置１を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、細胞分離装置に関するものである。

従来、赤血球は実質的に捕捉しないが血管新生に有効な細胞は捕捉する細胞捕捉フィルタに血液を流して血管新生に有効な細胞を該細胞捕捉フィルタに捕捉させ、捕捉された細胞を回収する細胞分離装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−８２５６７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている細胞分離装置においては、細胞捕捉フィルタにより細胞を捕捉した後、細胞捕捉フィルタを通過した血液が廃棄されてしまうため、血液内に含まれている有用な血漿成分等が無駄となるという不都合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、血管新生に有効な有核細胞および血漿成分を無駄なく無菌的に回収することができる細胞分離装置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。
本発明は、赤血球および血漿成分を捕捉せず血管新生に有効な有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタと、該細胞捕捉フィルタの入口側に、第１の切替弁を介して接続され、細胞ソースを収容した細胞ソース容器および有核細胞を回収するための回収容器と、前記細胞捕捉フィルタの出口側に接続され、前記細胞捕捉フィルタを透過した液体内の赤血球を捕捉する血漿分離フィルタと、該血漿分離フィルタにより赤血球を除去された血漿成分を収容する血漿成分回収容器とを備えるとともに、前記血漿成分回収容器が、第２の切替弁を介して、前記細胞捕捉フィルタと前記血漿分離フィルタとの間に接続されている細胞分離装置を提供する。

本発明によれば、細胞捕捉フィルタの入口側に接続された第１の切替弁を細胞ソースを収容した細胞ソース容器側に接続し、細胞捕捉フィルタの出口側に接続された第２の切替弁を血漿成分回収容器側に接続した状態で、重力その他の手段によって細胞ソース容器内の細胞ソースを細胞捕捉フィルタに流入させると、該細胞捕捉フィルタにより、血管新生に有効な有核細胞、例えば、単核球細胞が捕捉される。一方、赤血球および血漿成分は細胞捕捉フィルタにより捕捉されることなく通過する。

この後に、細胞捕捉フィルタを通過した赤血球および血漿成分を含む液体は、第１の切替弁を介して血漿分離フィルタに流入し、該血漿分離フィルタの作動により赤血球が捕捉される。一方、血漿成分は血漿分離フィルタにより捕捉されることなく通過して、血漿成分回収容器により回収される。

この後に、第１の切替弁を細胞ソース容器側から回収容器側に切り替え、第２の切替弁を血漿分離フィルタ側から血漿成分回収容器側に切り替え、重力その他の手段によって、血漿成分回収容器内に回収されている血漿成分を細胞捕捉フィルタに逆方向に流通させることにより、細胞捕捉フィルタを血漿成分により逆洗する。これにより、細胞捕捉フィルタに捕捉されていた血管新生に有効な有核細胞が血漿成分とともに回収容器に流入して回収される。

すなわち、細胞ソースから回収された血管新生に有効な有核細胞を外気に触れさせることなく、簡易な操作で無菌的に分離回収することができる。さらに、有核細胞を分離した後の液体から有用な血漿成分を無駄にすることなく有核細胞とともに、無菌的に分離回収することができる。
上記発明においては、前記細胞ソースが、末梢血、臍帯血、骨髄液、脂肪組織または胎盤組織のいずれかであることとしてもよい。

本発明によれば、簡単な操作で短時間のうちに、末梢血、臍帯血、骨髄液、脂肪組織または胎盤組織のような細胞ソースから血管新生に有効な細胞をおよび血漿成分を無駄なく無菌的に回収することができるという効果を奏する。

本発明に係る細胞分離装置１について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞分離装置１は、図１に示されるように、一方向に末梢血Ａを流動させることにより、赤血球および血小板を捕捉せず血管新生に有効な細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタ２と、該細胞捕捉フィルタ２の入口側に接続される末梢血Ａを収容した血液容器（細胞ソース容器）３および末梢血Ａから分離された細胞および血漿成分を回収する回収容器４と、細胞捕捉フィルタ２の出口側に接続され細胞捕捉フィルタ２を透過した液体から赤血球を捕捉する血漿分離フィルタ５と、該血漿分離フィルタ５の出口側に接続された血漿成分回収容器６とを備えている。

細胞捕捉フィルタ２と血液容器３および回収容器４との間には、第１の三方弁（切替弁）７が配置され、該第１の三方弁７の切り替えにより、血液容器３または回収容器４のいずれかが、択一的に細胞捕捉フィルタ２に接続されるようになっている。図中、符号８はピンチバルブである。
また、前記細胞捕捉フィルタ２と、血漿分離フィルタ５および血漿成分回収容器６との間には、第２の三方弁（切替弁）９が配置され、該第２の三方弁９の切り替えにより、血漿分離フィルタ５または血漿成分回収容器６のいずれかが、択一的に細胞捕捉フィルタ２に接続されるようになっている。

前記細胞捕捉フィルタ２としては、ポリエステルあるいはポリプロピレンからなる平均繊維径約０．０１〜１０μｍの不織布フィルタを積層したものが採用される。
また、前記血漿分離フィルタ５としては、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレートあるいはポリスルフォンからなる孔径約０．２〜０．６μｍの多数の透孔を有する膜型フィルタが採用される。
また、前記血液容器３、回収容器４、血漿分離フィルタ５および血漿成分回収容器６は、いずれも配管により無菌的に細胞捕捉フィルタ２に接続され、閉鎖系を構成している。

細胞ソースとしては、末梢血Ａの他、臍帯血、骨髄液、脂肪組織または胎盤組織を使用してもよい。これらの中で粘性の高いものについては酵素処理などを行い、粘性を低下させて液状化させた後に使用することが望ましい。

このように構成された本実施形態に係る細胞分離装置１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１を用いて末梢血Ａから有核細胞Ｂおよび血漿成分Ｃを分離回収するには、図２に示されるように、第１の三方弁７を血液容器３側に接続し、第２の三方弁９を血漿分離フィルタ５側に接続し、血液容器３を細胞捕捉フィルタ２よりも高位に配置する。

これにより、血液容器３内に収容されている末梢血Ａが、重力により配管内を下降する。末梢血Ａとしては、例えば、４０ｃｃ〜２００ｃｃを、２０ｃｃ／ｍｉｎの滴下速度で下降させるのが好ましい。下降する末梢血Ａは、第１の三方弁７を通過して細胞捕捉フィルタ２に入口２ａ側から供給される。そして、細胞捕捉フィルタ２内を流動する際に、末梢血Ａ内に含有されている血管新生に有効な有核細胞、例えば、単核球細胞が捕捉される。一方、赤血球および血漿成分Ｃを含む液体は細胞捕捉フィルタ２により捕捉されることなく通過して、第２の三方弁９を通過し、配管を介して血漿分離フィルタ５に流入させられる。

そして、赤血球および血漿成分Ｃを含む液体は血漿分離フィルタ５内を流動する際に、液体内に含有されている赤血球が捕捉される。一方、血漿成分Ｃは、血漿分離フィルタ５により捕捉されることなく通過して、血漿成分回収容器６内に流入させられる。

血液容器３内の末梢血Ａが十分に細胞捕捉フィルタ２および血漿分離フィルタ５を通過した時点で、図３に示されるように、第１の三方弁７を回収容器４側に切り替えるとともに、第２の三方弁９を血漿成分回収容器６側に切り替える。そして、図４に示されるように、血漿成分回収容器６を細胞捕捉フィルタ２よりも高位に配置する。
これにより、血漿成分回収容器６内に回収されていた血漿成分Ｃが細胞捕捉フィルタ２の出口２ｂ側から供給される。

すなわち、血漿成分回収容器６内に回収されていた血漿成分Ｃが、細胞捕捉フィルタ２の出口２ｂ側から供給されることにより、細胞捕捉フィルタ２を出口２ｂ側から入口２ａ側に向かって流動させられる。これにより、細胞捕捉フィルタ２は血漿成分Ｃによって逆洗され、細胞捕捉フィルタ２に捕捉されていた血管新生に有効な有核細胞Ｂが血漿成分Ｃとともに、入口２ａ側から第１の三方弁７を介して回収容器４内に流入する。これにより、有核細胞Ｂおよび血漿成分Ｃが回収容器４内に分離回収されることになる。

この場合において、本実施形態に係る細胞分離装置１によれば、２つの三方弁７，９を切り替えて、容器３，４，６の位置を操作するだけで、きわめて簡易に有核細胞Ｂおよび血漿成分Ｃを分離回収できる。さらに、分離回収作業において末梢血Ａが、全て外気に触れることなく容器３，４および配管内に維持されるので、感染のおそれがなく、無菌的に有核細胞Ｂおよび血漿成分Ｃを分離回収することができるという利点がある。

また、本実施形態に係る細胞分離装置１によれば、従来、赤血球とともに廃棄していた血漿成分を簡易に無駄なく回収することができ、有核細胞Ｂの成長促進を図ることができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、重力により末梢血Ａ、および血漿成分Ｃを上方から下方に向かって流動させる間に、有核細胞Ｂおよび血漿成分Ｃを分離回収したが、これに代えて、容器３，６にシリンジ等の加圧手段を接続して、加圧力により末梢血あるいは血漿成分Ｃを流動させることにしてもよい。

また、本実施形態における回収容器４内に、リン酸カルシウム多孔体ブロック等の骨補填材を収容しておき、回収されてくる有核細胞Ｂおよび血漿成分Ｃをそのまま骨補填材に導入することにしてもよい。このようにすることで簡易かつ無菌的に有核細胞Ｂおよび血漿成分Ｃを含有した生体組織補填体を製造することができる。

また、この場合には、回収容器４に設けられた接続部４ａにシリンジを刺して、カルシウムイオンＤおよびｂ−ＦＧＦを供給することとしてもよい。このようにすることで、生体組織補填体に付着した血管新生に有効な有核細胞Ｂ、特に、単核球細胞を繊維芽用細胞に変化させることができる。繊維芽用細胞は、間葉系幹細胞と同様の性質を有するので、生体組織補填材に生着して成長し、骨芽細胞のような生体組織前駆細胞に分化することができ、生体に埋植された後に早期に生体組織の欠損部を修復可能な生体組織補填体を製造することができる。

本発明の一実施形態に係る生体組織補填体の細胞分離装置を示す全体構成図である。 図１の細胞分離装置の作用を説明する図であり、細胞捕捉フィルタに有核細胞を捕捉させ、血漿分離フィルタに赤血球を捕捉させるステップを示す図である。 図１の細胞分離装置の作用を説明する図であり、細胞捕捉フィルタに捕捉された有核細胞を血漿成分とともに回収するための準備ステップを説明する図である。 図１の細胞分離装置の作用を説明する図であり、細胞捕捉フィルタに捕捉された有核細胞を血漿成分とともに回収するステップを説明する図である。

符号の説明

Ａ 末梢血（細胞ソース）
Ｂ 有核細胞
Ｃ 血漿成分
１ 細胞分離装置
２ 細胞捕捉フィルタ
３ 血液容器（細胞ソース容器）
４ 回収容器
５ 血漿分離フィルタ
６ 血漿成分回収容器
７ 第１の切替弁（第１の三方弁）
９ 第２の切替弁（第２の三方弁）

Claims (2)

1. 赤血球および血漿成分を捕捉せず血管新生に有効な有核細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタと、
   該細胞捕捉フィルタの入口側に、第１の切替弁を介して接続され、細胞ソースを収容した細胞ソース容器および有核細胞を回収するための回収容器と、
   前記細胞捕捉フィルタの出口側に接続され、前記細胞捕捉フィルタを透過した液体内の赤血球を捕捉する血漿分離フィルタと、
   該血漿分離フィルタにより赤血球を除去された血漿成分を収容する血漿成分回収容器とを備えるとともに、
   前記血漿成分回収容器が、第２の切替弁を介して、前記細胞捕捉フィルタと前記血漿分離フィルタとの間に接続されている細胞分離装置。
2. 前記細胞ソースが、末梢血、臍帯血、骨髄液、脂肪組織または胎盤組織のいずれかである請求項１から請求項４のいずれかに記載の細胞分離装置。

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