JP2009183150A - 生体組織処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理容器内に収容された生体組織から単離された細胞を分離回収し、処理容器内に残存した生体組織も細胞とは別に排出して回収する。
【解決手段】生体組織Ａと消化液Ｂとの混合液Ｃを収容し、攪拌により生体組織Ａから細胞を分離させて細胞懸濁液Ｂを生成する処理容器２と、該処理容器２内に生成された細胞懸濁液Ｂを排出する細胞懸濁液排出部と、該細胞懸濁液排出部から細胞懸濁液Ｂを排出することにより処理容器２内に残った生体組織Ａを排出する生体組織排出部と、該生体組織排出部からの生体組織Ａの排出と細胞懸濁液排出部からの細胞懸濁液Ｂの排出とを択一的に切り替える切替手段７とを備える生体組織処理装置１を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生体組織処理装置に関するものである。

従来、ヒトから採取された脂肪組織を消化酵素液とともに容器内で回転させることにより攪拌し、脂肪組織から脂肪由来細胞を単離させる生体組織処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１においては、処理容器内を区画するように設けられたフィルタによって、単離された脂肪由来細胞を通過させ、未消化の脂肪組織をフィルタに捕捉させることにより、脂肪由来細胞を選択的に回収していた。

国際公開第２００５／０１２４８０号パンフレット

しかしながら、脂肪由来細胞を単離させた結果残った脂肪組織についても、例えば、スキャフォールドとして使用したい場合があり、そのような場合に、処理容器内に残存している脂肪組織を処理容器外に排出することができれば便利である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、処理容器内に収容された生体組織から単離された細胞を分離回収できるとともに、処理容器内に残存した生体組織も細胞とは別に排出して回収することができる生体組織処理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、生体組織と消化液との混合液を収容し、攪拌により生体組織から細胞を分離させて細胞懸濁液を生成する処理容器と、該処理容器内に生成された細胞懸濁液を排出する細胞懸濁液排出部と、該細胞懸濁液排出部から細胞懸濁液を排出することにより前記処理容器内に残った生体組織を排出する生体組織排出部と、該生体組織排出部からの生体組織の排出と前記細胞懸濁液排出部からの細胞懸濁液の排出とを択一的に切り替える切替手段とを備える生体組織処理装置を提供する。

本発明によれば、処理容器内に生体組織と消化液との混合液を収容して攪拌することにより、生体組織が徐々に消化されて細胞が分離され、細胞懸濁液が生成される。この状態で、切替手段の作動により細胞懸濁液排出部を開放し、該細胞懸濁液排出部から細胞懸濁液を排出することにより、細胞懸濁液を処理容器外に回収し、消化されずに残った生体組織を処理容器内に留置することができる。次いで、切替手段の作動により生体組織排出部を開放することにより、生体組織排出部から生体組織を処理容器外に排出し、回収することができる。

すなわち、生体組織を消化処理して生成された細胞懸濁液と残存した生体組織とを別々に排出して回収することができる。したがって、その後、細胞懸濁液を処理して細胞を抽出し、回収された生体組織と混合することで、生体組織をスキャフォールドとして細胞の密度の高い移植材を製造することが可能となる。

上記発明においては、前記細胞懸濁液排出部が、前記処理容器の底部に設けられた第１の排出口と、該第１の排出口を開閉する第１の開閉手段と、前記第１の排出口を覆う位置に配置され、前記生体組織を通過させず、消化液を通過させるフィルタとを備え、前記生体組織排出部が、前記処理容器に設けられた第２の排出口と、該第２の排出口を開閉する第２の開閉手段とを備え、前記切替手段が、前記第１の開閉手段または前記第２の開閉手段のいずれかを開放することとしてもよい。

このようにすることで、切替手段の作動により、別個に設けられた２つの排出口を開閉する２つの開閉手段を切り替えることにより、簡易に細胞懸濁液と生体組織とを別々に回収することができる。

また、上記発明においては、前記細胞懸濁液排出部が、前記処理容器の底部に設けられた排出口と、該排出口を開閉する開閉手段と、前記排出口を覆う位置に配置可能な、前記生体組織を通過させず、消化液を通過させるフィルタとを備え、前記生体組織排出部が、前記排出口と、前記開閉手段とからなり、前記切替手段が、前記排出口を覆う位置と排出口から外れた位置との間で前記フィルタを移動させるフィルタ移動手段を備えていてもよい。

このようにすることで、細胞懸濁液を回収する際には、フィルタ移動手段の作動により排出口を覆う位置にフィルタを移動して、フィルタにより生体組織を捕捉させつつ細胞懸濁液を通過させて排出させ、生体組織を回収する際には、フィルタ移動手段の作動により、排出口から外れた位置にフィルタを配置して排出口を開放し、該排出口を介して生体組織を排出させる。これにより、簡易に細胞懸濁液と生体組織とを別々に回収することができる。

また、上記発明においては、前記切替手段が、回転可能なターレットを備え、該ターレットに、前記排出口に一致する位置を通過可能に配置された前記フィルタと空孔とが備えられていてもよい。
このようにすることで、ターレットの回転によりフィルタと空孔とを択一的に排出口に一致する位置に配置し、フィルタを介した細胞懸濁液の回収と、空孔を介した生体組織の回収とを簡易に別々に行うことができる。

また、上記発明においては、前記第２の排出口が、前記フィルタの上方に近接配置され、前記生体組織排出部が、前記第２の排出口を負圧に吸引することとしてもよい。
このようにすることで、第１の排出口から細胞懸濁液を処理容器の外部に排出して回収した後、生体組織排出部の作動により第２の排出口を負圧に吸引し、フィルタ上に排出されずに残った生体組織を、第２の排出口から漏れなく排出することができる。

また、上記発明においては、前記第２の排出口が、前記フィルタを挟んで前記第１の排出口とは反対側の側面に配置され、前記切替手段は、前記第２の排出口が下向きとなるように処理容器を傾斜させる傾斜機構を備えていてもよい。
このようにすることで、第１の排出口から細胞懸濁液を処理容器の外部に排出して回収した後、傾斜機構からなる切替手段を作動させて、処理容器を傾斜させ、第２の排出口を下向きにすることにより、第２の排出口からフィルタ上に残った生体組織を処理容器の外部に排出して回収することができる。

本発明によれば、処理容器内に収容された生体組織から単離された細胞を分離回収できるとともに、処理容器内に残存した生体組織も排出して回収することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る細胞処理装置１について、図１および図２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞処理装置１は、図１に示されるように、例えば、脂肪組織Ａのような生体組織と消化酵素液Ｂとの混合液Ｃを収容して攪拌する処理容器２と、該処理容器２に備えられたフィルタ装置（切替手段）３とを有している。消化酵素液Ｂには消化処理の進行とともに脂肪組織Ａを構成する脂肪由来細胞等が単離されて浮遊し、細胞懸濁液（以下、細胞懸濁液Ｂともいう。）となる。
処理容器２は、底面に排出口２ａを備えている。排出口２ａには、該排出口２ａに接続する管路を開閉するバルブ（開閉手段）５が備えられている。

フィルタ装置３は、処理容器２の底部に備えられ、その側壁の一部に前記排出口２ａが設けられた円筒部６と、該円筒部６内に、半径方向に微小隙間をあけて回転可能に配置された略円筒状のフィルタターレット７と、前記排出口２ａの周囲を全周にわたって円筒部６内面とフィルタターレット７外面との隙間を密閉するシール部材（図２参照。）８と、フィルタターレット７を回転させる回転駆動機構９とを備えている。

フィルタターレット７には、周方向に間隔をあけて２つの開口部７ａ，７ｂが設けられ、一方の開口部７ａはフィルタ７ｃによって覆われている。他方の開口部（空孔）７ｂは、開放されている。
各フィルタ７ｃは、脂肪組織Ａを通過させず、細胞懸濁液のみを通過させることができる程度の多数の透孔を有している。
各フィルタ７ｃの孔径は、１５０〜２６５μｍの範囲であることが望ましい。

フィルタターレット７の各開口部７ａ，７ｂは、円筒部６に設けられた排出口２ａと略同等の大きさおよび形状を有している。これにより、フィルタターレット７が回転させられて、いずれかの開口部７ａ，７ｂが排出口２ａに一致させられると、シール部材８によって開口部７ａ，７ｂおよび排出口２ａの周囲が全周にわたって密封され、処理容器２内の空間が当該開口部７ａ，７ｂを介して排出口２ａに連通するようになっている。

回転駆動機構９は、例えば、処理容器２の外部に配置され、処理容器２の底面を貫通するシャフト９ａによりフィルタターレット７に連結されたモータである。シャフト９ａと処理容器２との間は、シール部材９ｂによって液密状態に密封されている。

これにより、フィルタ７ｃを備えた開口部７ａを排出口２ａに一致させることで、排出口２ａ、バルブ５およびフィルタ７ｃにより、脂肪組織Ａを通過させずに細胞懸濁液Ｂを排出させる細胞懸濁液排出部が構成されている。また、開口部７ｂを排出口２ａに一致させることで、排出口２ａおよびバルブ５によって脂肪組織Ａを排出させる生体組織排出部が構成されている。

このように構成された本実施形態に係る生体組織処理装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織処理装置１を用いて脂肪組織Ａから脂肪組織および脂肪由来細胞を回収するには、バルブ５を閉止して脂肪組織Ａおよび消化酵素液Ｂを処理容器２内に収容し、脂肪組織Ａと消化酵素液Ｂとの混合液Ｃを処理容器２内において攪拌する。これにより、脂肪組織Ａの消化処理が開始され、脂肪組織Ａが徐々に消化されて脂肪由来細胞が分離された細胞懸濁液Ｂが構成される。

そして、所定時間の消化処理後に、回転駆動機構９を作動させて、フィルタ７ｃが設けられた開口部７ａを排出口２ａに一致する位置に移動させる。この状態で、バルブ５を開放する。フィルタ７ｃは、脂肪組織Ａを通過させず、細胞懸濁液Ｂのみを通過させることができる程度の多数の透孔を有しているので、処理容器２内の細胞懸濁液Ｂがフィルタ７ｃを通過して、相互に一致している開口部７ａおよび排出口２ａから処理容器２の外部に排出される。一方、脂肪組織Ａはフィルタ７ｃを通過することができずに、フィルタ７ｃに捕捉され、処理容器２内に残る。

そして、ほぼ全ての細胞懸濁液Ｂが処理容器２外に排出されて回収された後に、バルブ５を閉じ、回転駆動機構９を作動させてフィルタターレット７を回転させ、フィルタ７ｃが設けられていない開口部７ｂを排出口２ａに一致する位置に移動させる。この状態で、再度バルブ５を開放することにより、処理容器２内に残存していた脂肪組織Ａが、開口部７ｂおよび排出口２ａを介して処理容器２の外部に排出され回収される。

このとき、脂肪組織Ａの排出を容易にするために、バルブ５を開放する前に、生理食塩水等の液体を供給して脂肪組織Ａとの混合液とし、その後にバルブ５を開放することが好ましい。これにより、処理容器２の内壁やフィルタ７ｃに付着していた脂肪組織Ａも排出口２ａから排出して漏れなく回収することができる。

回収された細胞懸濁液Ｂは、例えば、洗浄液とともに遠心分離処理を繰り返すことにより洗浄して消化酵素濃度を希釈した後に、遠心分離処理により脂肪由来細胞のみが分離回収される。
また、回収された脂肪組織Ａは、生理食塩水を加えて排出された場合には、生理食塩水を除去した後に、上記により回収された脂肪由来細胞と混合されることにより、移植材として構成される。

すなわち、本実施形態に係る生体組織処理装置１によれば、脂肪組織Ａを消化処理して得られる脂肪由来細胞を細胞懸濁液Ｂとして回収し、処理容器２内に残った脂肪組織Ａを細胞懸濁液Ｂとは別個に回収するので、脂肪組織Ａをスキャフォールドとして、脂肪由来細胞が高い濃度で含有される移植材を構成することができる。

なお、本実施形態に係る生体組織処理装置１においては、円筒状のフィルタターレット７を採用したが、これに代えて、図３および図４に示されるように、円板状のフィルタターレット１０を採用してもよい。図４に示す例では、フィルタ７ｃを備える開口部７ａが複数設けられている。このようにすることで、１つの開口部７ａのフィルタ７ｃに脂肪組織Ａが目詰まりしたときには、他の開口部７ａに切り替えて、細胞懸濁液Ｂの排出をスムーズに行うことができる。

また、図３および図４に示す例では、回転駆動機構９として、モータに代えて、フィルタターレット１０に埋め込んだ磁性体１１および処理容器２の外部で操作される永久磁石１２を採用している。このようにすることで、モータのシャフト９ａによって処理容器２を貫通しないので、漏れのない簡易な構造とすることができる。

また、本実施形態に係る生体組織処理装置１においては、単一の排出口２ａに対し、２つの開口部７ａ，７ｂを入れ替えることで、細胞懸濁液排出部と生体組織排出部とを切り替えることとした。これに代えて、図５に示されるように、処理容器２の底面に、細胞懸濁液Ｂを排出する第１の排出口２ａと、脂肪組織Ａを排出する第２の排出口２ｂとを設け、各排出口２ａ，２ｂに該排出口２ａ，２ｂを開閉するバルブ５ａ，５ｂを設けるとともに、第１の排出口２ａのみをフィルタ７ｃにより覆うこととしてもよい。

また、図６に示されるように、フィルタ７ｃの上方に配置され負圧に吸引されるチューブによって第２の排出口２ｂを構成してもよい。
さらに、図７（ａ）に示されるように、第２の排出口２ｂを処理容器２の側壁下部に設けるとともに、処理容器２を揺動させる傾斜機構１３を設け、第２の排出口２ｂから脂肪組織Ａを排出する際には、図７（ｂ）に示されるように、傾斜機構１３の作動によって処理容器２を傾斜させ、第２の排出口２ｂを下向きにすることとしてもよい。また、第２の排出口２ｂにシリンジ（図示略）を取り付けて、脂肪組織Ａを吸引して回収することとしてもよい。

本発明の一実施形態に係る生体組織処理装置を模式的に示す全体構成図である。 図１の生体組織処理装置の排出口とシール部材とを示す図である。 図１の生体組織処理装置の第１の変形例を示す縦断面図である。 図１の生体組織処理装置のフィルタ交換操作を説明する部分的な斜視図である。 図１の生体組織処理装置の第２の変形例を示す縦断面図である。 図１の生体組織処理装置の第３の変形例を示す縦断面図である。 図１の生体組織処理装置の第４の変形例を示す縦断面図であり、（ａ）細胞懸濁液を排出する状態、（ｂ）脂肪組織を排出する状態をそれぞれ示す図である。

符号の説明

Ａ 生体組織
Ｂ 消化酵素液（消化液）、細胞懸濁液
Ｃ 混合液
１ 生体組織処理装置
２ 処理容器
２ａ 排出口（第１の排出口、細胞懸濁液排出部）
２ｂ 排出口（第２の排出口、生体組織排出部）
５ａ バルブ（第１の開閉手段、細胞懸濁液排出部）
５ｂ バルブ（第２の開閉手段、生体組織排出部）
７ フィルタターレット（切替手段）
７ａ 開口部
７ｂ 開口部（空孔）
７ｃ フィルタ（細胞懸濁液排出部）
９ 回転駆動機構（フィルタ移動手段）
１３ 傾斜機構

Claims (6)

1. 生体組織と消化液との混合液を収容し、攪拌により生体組織から細胞を分離させて細胞懸濁液を生成する処理容器と、
   該処理容器内に生成された細胞懸濁液を排出する細胞懸濁液排出部と、
   該細胞懸濁液排出部から細胞懸濁液を排出することにより前記処理容器内に残った生体組織を排出する生体組織排出部と、
   該生体組織排出部からの生体組織の排出と前記細胞懸濁液排出部からの細胞懸濁液の排出とを択一的に切り替える切替手段とを備える生体組織処理装置。
2. 前記細胞懸濁液排出部が、前記処理容器の底部に設けられた第１の排出口と、該第１の排出口を開閉する第１の開閉手段と、前記第１の排出口を覆う位置に配置され、前記生体組織を通過させず、消化液を通過させるフィルタとを備え、
   前記生体組織排出部が、前記処理容器に設けられた第２の排出口と、該第２の排出口を開閉する第２の開閉手段とを備え、
   前記切替手段が、前記第１の開閉手段または前記第２の開閉手段のいずれかを開放する請求項１に記載の生体組織処理装置。
3. 前記細胞懸濁液排出部が、前記処理容器の底部に設けられた排出口と、該排出口を開閉する開閉手段と、前記排出口を覆う位置に配置可能な、前記生体組織を通過させず、消化液を通過させるフィルタとを備え、
   前記生体組織排出部が、前記排出口と、前記開閉手段とからなり、
   前記切替手段が、前記排出口を覆う位置と排出口から外れた位置との間で前記フィルタを移動させるフィルタ移動手段を備える請求項１に記載の生体組織処理装置。
4. 前記切替手段が、回転可能なターレットを備え、
   該ターレットに、前記排出口に一致する位置を通過可能に配置された前記フィルタと空孔とが備えられている請求項３に記載の生体組織処理装置。
5. 前記第２の排出口が、前記フィルタの上方に近接配置され、
   前記生体組織排出部が、前記第２の排出口を負圧に吸引する請求項２に記載の生体組織処理装置。
6. 前記第２の排出口が、前記フィルタを挟んで前記第１の排出口とは反対側の側面に配置され、
   前記切替手段は、前記第２の排出口が下向きとなるように処理容器を傾斜させる傾斜機構を備える請求項２に記載の生体組織処理装置。

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