JP2009294184A - 生体組織処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消化酵素を用いることなく簡易な方法で間葉系幹細胞のみならず、その他の生体組織由来の細胞を分離採取する。
【解決手段】溶媒Ｂを底部に貯留する容器２と、多数の透孔３ａを有し、容器２内部の溶媒Ｂ上方の空間を上下に区画するメッシュ部材３と、該メッシュ部材３上に載置された生体組織に密着させられて生体組織に対し超音波Ｃを供給する超音波発振器４と、メッシュ部材３と溶媒Ｂの液面との間の空間を減圧する減圧手段５とを備える生体組織処理装置１を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、生体組織を処理して脂肪由来細胞を採取する細胞処理装置に関するものである。

従来、ヒトから採取した脂肪組織を洗浄し、消化酵素液とともに攪拌することにより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。）。

国際公開第０５／０１２４８０号パンフレット

しかしながら、従来の生体組織処理装置は、消化酵素液とともに生体組織を攪拌するため、消化後得られた細胞に残存する酵素を除くために繰り返し洗浄する必要がある。これによりプロセス時間は大幅に長くなる。さらに、血管新生に重要な細胞群を分離することができない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、消化酵素を用いることなく簡易な方法で間葉系幹細胞のみならず、その他の生体組織由来の細胞を分離採取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、溶媒を底部に貯留する容器と、多数の透孔を有し、前記容器内部の前記溶媒上方の空間を上下に区画するメッシュ部材と、該メッシュ部材上に載置された生体組織に密着させられて生体組織に対し超音波を供給する超音波発振器と、前記メッシュ部材と前記溶媒の液面との間の空間を減圧する減圧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、容器内のメッシュ部材上に収容した生体組織に超音波発振器を密着させて、生体組織に超音波を供給することにより、生体組織を軟化させることができる。この状態で、生体組織がメッシュ部材の透孔を閉塞するので、減圧手段を作動させて、メッシュ部材と溶媒液面との間の空間を減圧することにより、該空間内に透孔を介してメッシュ部材上の生体組織を吸引することができる。

生体組織は、メッシュ部材の透孔を通過することにより細かく刻まれた状態で容器の底部に貯留されている溶媒に投入される。このように細かく刻まれた生体組織断片を含んだ溶媒を攪拌することにより、生体組織断片から滲出液が溶媒内に滲み出し、滲出液とともに各種細胞が溶媒内に流れ出ることになる。

消化酵素を使用することなく生体組織から滲み出した滲出液内には、間葉系幹細胞のみならず、赤血球系、骨髄系あるいは巨核系の造血幹細胞が含まれている。したがって、本発明によれば、容器内を減圧するだけで、消化酵素を用いた従来の方法では得ることができない各種血管内皮系細胞や造血幹細胞を簡易に得ることができる。

上記発明においては、前記容器内に溶媒を攪拌する攪拌手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、細かく刻まれた生体組織と溶媒とが攪拌されて生体組織からの滲出液の滲み出しが促進される。これにより、さらに効率よく生体組織由来の各種細胞を溶媒内に滲み出させて採取することが可能となる。
また、上記発明においては、前記溶媒が、乳酸リンゲル液、リン酸緩衝液または生理食塩水からなっていてもよい。

本発明によれば、消化酵素を用いることなく簡易な方法で間葉系幹細胞のみならず、その他の生体組織由来の細胞を分離採取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生体組織処理装置１について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織処理装置１は、ヒトその他の哺乳類から採取した脂肪組織（生体組織）Ａ（図３参照。）を処理して脂肪由来細胞を単離する装置であって、図１に示されるように、底部に乳酸リンゲル液Ｂ（図３参照。）を貯留可能な有底筒状の処理容器２と、該処理容器２内に配置され、処理容器２内の空間を上下に区画するメッシュ部材３と、処理容器２の上部に設けられ、メッシュ部材３上に搭載される脂肪組織Ａに密着させられる超音波発振器４と、メッシュ部材３下方の空間を減圧する減圧手段５と、処理容器２の下部に配置された攪拌手段６とを備えている。図中、符号７は、処理容器２の底面に設けられた開閉可能な排出口である。

メッシュ部材３は、図２に示されるように、細いワイヤによって形成され、ワイヤ間に多数の透孔３ａを備えている。細いワイヤにより形成することで、脂肪組織Ａをメッシュ部材３に押し付けるだけで、脂肪組織Ａを切断し細長い断片に形成することができるようになっている。

超音波発振器４は、メッシュ部材３上に搭載された脂肪組織Ａの塊に密着させられて、脂肪組織Ａに対して超音波Ｃを供給することで、脂肪組織Ａを軟化させる機能を有している。超音波発振器４は、処理容器２の上部開口２ａを開閉するための蓋体８に固定されている。蓋体８により処理容器２の上部開口２ａを閉塞すると、超音波発振器４がメッシュ部材３に対向して下向きに配置されるようになっている。

減圧手段５は、図３に示されるように、メッシュ部材３の下方の空間に開口する配管９と、該配管を開閉するバルブ１０と、配管９を介して処理容器２内の空気を吸引するポンプ１１とを備えている。図中符号１２は、処理容器２内の配管９の開口部を覆い、脂肪組織Ａが配管９内に直接吸引されないように保持するトラップ部材である。

攪拌手段は、処理容器２の下部に配置されたマグネチックスターラ１３と、処理容器２の内部に配置されたプロペラ式の攪拌子１４とを備えている。マグネチックスターラ１３が、強力な磁石（図示せず）を回転させることにより、処理容器２内に配置された攪拌子１４が磁力で回転させられて、処理容器２内に貯留されている乳酸リンゲル液Ｂを攪拌するようになっている。

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から種々の脂肪由来細胞を採取するには、図３に示されるように、処理容器２内に所定の深さ位置まで乳酸リンゲル液Ｂを貯留し、メッシュ部材３の上方の空間にヒトその他の哺乳類から採取した脂肪組織Ａを載置する。脂肪組織Ａは、自重によりメッシュ部材３に密着し、その全ての透孔３ａを塞ぐようになる。そして、脂肪組織Ａは、メッシュ部材３を食い込ませた状態でメッシュ部材３上に支持される。

この状態で、処理容器２の上部開口２ａを蓋体８により閉塞すると、下向きに配置される超音波発振器４がメッシュ部材３上の脂肪組織Ａに密着させられる。そして、超音波発振器４を作動させることにより、メッシュ部材３上の脂肪組織Ａに対して超音波Ｃを供給する。これにより、脂肪組織Ａは超音波Ｃの作用によって軟化させられる。

この後に、減圧手段５を作動させる。ポンプ１１を作動させ、バルブ１０を開放することにより、配管９を介して処理容器２内の空間を減圧する。配管９は、メッシュ部材３と乳酸リンゲル液Ｂの液面との間の空間に開口しているので、その空間が減圧される。

メッシュ部材３の透孔３ａは脂肪組織Ａによって閉塞されているので、メッシュ部材３の下方の空間を減圧すると、メッシュ部材３上に搭載されている脂肪組織Ａがメッシュ部材３の透孔３ａを介して下方の空間に吸引される。メッシュ部材３は、細いワイヤにより構成されているので、吸引された脂肪組織Ａは、メッシュ部材３を構成しているワイヤによって切断されながら細長い断片となって下方の空間に移動する。

処理容器２の底部には乳酸リンゲル液Ｂが貯留されているので、メッシュ部材３の下方の空間に移動した脂肪組織Ａの断片は、乳酸リンゲル液Ｂ内に次々と投入されることになる。吸引の途中で、いずれかの透孔３ａが開通した場合には、吸引力が低下するので、メッシュ部材３上部の脂肪組織Ａを平らにならすか、新たな脂肪組織Ａを追加することによりメッシュ部材３の全ての透孔３ａを閉塞させて再度吸引を行う。

脂肪組織Ａを細かく切断することにより、切断面から滲出液が滲み出してくる。滲み出した滲出液は乳酸リンゲル液Ｂ内に流出する。この状態で、攪拌手段６を作動させて、攪拌子１４を回転させることにより、脂肪組織Ａの断片が入った乳酸リンゲル液Ｂを攪拌する。これにより、脂肪組織Ａの断片からの滲出液の滲み出しを促進することができる。

攪拌を終えた後、静置することにより、処理容器２内の細胞懸濁液は２層に分離する。上層は脂肪組織Ａ、下層は滲出液（図示略）である。この状態で、排出口７を開放することにより、下層の滲出液を排出・回収し、その後、滲出液を遠心分離し、必要に応じて溶血処理等により赤血球を除去することにより、間葉系幹細胞のみならず造血幹細胞を含む細胞群を得ることができる。

このように、本実施形態に係る生体組織処理装置１によれば、処理容器２内のメッシュ部材３上に脂肪組織Ａを搭載するだけの簡易な操作で、脂肪組織Ａから滲出液を採取することができ、滲出液に含まれている間葉系幹細胞や造血幹細胞を含む細胞群を容易に得ることができる。特に、消化酵素を用いて間葉系幹細胞を単離させる従来の方法では回収できなかった造血幹細胞等の他の重要な細胞も健全な状態で回収することができるという利点がある。
また、脂肪組織Ａを摺り潰すのではなく、細長く切断するだけなので、各種細胞に与えるダメージが少なく、健全な細胞を高い回収率で回収することができるという利点もある。

なお、本実施形態としては、脂肪組織Ａの細かい断片を投入する溶媒として乳酸リンゲル液Ｂを採用したが、これに代えて、リン酸緩衝液または生理食塩水等の他の溶媒を採用してもよい。
また、攪拌手段６としてマグネチックスターラ１３と攪拌子１４とを備えるものを例示したが、これに限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係る生体組織処理装置を示す縦断面図である。 図１の生体組織処理装置に備えられるメッシュ部材の一例を示す部分的な斜視図である。 図１の生体組織処理装置に脂肪組織と乳酸リンゲル液とを収容した状態を示す縦断面図である。 図１の生体組織処理装置により脂肪を切断する状態を示す縦断面図である。

符号の説明

Ａ 脂肪組織（生体組織）
Ｂ 乳酸リンゲル液（溶媒）
Ｃ 超音波
１ 生体組織処理装置
２ 処理容器（容器）
３ メッシュ部材
３ａ 透孔
４ 超音波発振器
５ 減圧手段
６ 攪拌手段

Claims (3)

1. 溶媒を底部に貯留する容器と、
   多数の透孔を有し、前記容器内部の前記溶媒上方の空間を上下に区画するメッシュ部材と、
   該メッシュ部材上に載置された生体組織に密着させられて生体組織に対し超音波を供給する超音波発振器と、
   前記メッシュ部材と前記溶媒の液面との間の空間を減圧する減圧手段とを備える生体組織処理装置。
2. 前記容器内に溶媒を攪拌する攪拌手段を備える請求項１に記載の生体組織処理装置。
3. 前記溶媒が、乳酸リンゲル液、リン酸緩衝液または生理食塩水からなる請求項１または請求項２に記載の生体組織処理装置。

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