JP2010043876A - 遠心分離容器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で分離された細胞層に塵埃等の異物を混入させることなく無菌的に外部に取り出すことを可能とする。
【解決手段】細胞懸濁液を貯留し、遠心力を作用させることで該細胞懸濁液を細胞層と上清とに分離する遠心分離容器１であって、軸方向の一端が閉塞され他端に開口２ａを有する筒状の容器本体２と、該容器本体２の開口２ａを閉塞する蓋体３と、該蓋体３から容器本体２の閉塞端２ｅに向けて延び、閉塞端２ｅ近傍に吸引口４ａを配置する吸引管４ｂとを備え、該吸引管４ｂの先端に、閉塞端２ｅの内面に密着させられる弾性材料からなる接触部７が設けられている遠心分離容器１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠心分離容器に関するものである。

従来、細胞懸濁液に含まれる細胞を洗浄するための容器として、略円筒形状の側壁と、円錐形状の底壁とを有し、その円錐形底壁の頂角が５０°〜９０°の細長遠心管が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この細長遠心管によれば、細胞懸濁液を貯留して遠心させることにより、遠心力の作用によって比重の大きな細胞が底壁に向かって移動し、円錐形状の底壁に沿ってその中央近傍に集められる。これにより、細胞懸濁液を円錐形状の底壁中央に溜まる細胞層とその上方の上清とに分離することができる。

特許第３６１５２２６号明細書

しかしながら、特許文献１に示されるような従来の遠心分離容器では、遠心分離により分離された細胞層は、細長遠心管の蓋を開放してシリンジや匙を差し込むことにより細長遠心管の外部に取り出す必要があり、塵埃等の異物の混入が懸念される。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で分離された細胞層に塵埃等の異物を混入させることなく無菌的に外部に取り出すことができる遠心分離容器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、細胞懸濁液を貯留し、遠心力を作用させることで該細胞懸濁液を細胞層と上清とに分離する遠心分離容器であって、軸方向の一端が閉塞され他端に開口を有する筒状の容器本体と、該容器本体の開口を閉塞する蓋体と、該蓋体から前記容器本体の閉塞端に向けて延び、閉塞端近傍に吸引口を配置する吸引管とを備え、該吸引管の先端に、前記閉塞端の内面に密着させられる弾性材料からなる接触部が設けられている遠心分離容器を提供する。

本発明によれば、開口を閉塞されることにより密封された容器本体内に細胞懸濁液を貯留した状態で、遠心力を作用させることにより、細胞懸濁液が細胞層と上清とに分離される。この状態で、蓋体から閉塞端に向けて延びる吸引管の先端の吸引口から、閉塞端に残った細胞層を吸引することにより、外部から容器本体内にシリンジや匙等の部材を挿入することなく、細胞層を残さず外部に取り出すことができる。すなわち、細胞層に塵埃等の異物を混入させることなく無菌的に外部に取り出すことができる。

この場合において、吸引管の先端に設けられた弾性材料からなる接触部を閉塞端の内面に密着させることにより、蓋体から延びる吸引管を閉塞端に支持させることができる。すなわち、吸引管の両端が支持された状態となるので、輸送時や遠心分離作業時の吸引管の振動が防止され、容器本体内面や吸引管自体の損傷を防止することができる。

また、接触部が弾性材料により構成されることで、容器本体に蓋体を取り付ける際に、接触部を弾性変形させて閉塞端の内面に密着させることができる。したがって、容器本体や吸引管の寸法の個体差を吸収して、吸引管を確実に支持することができる。

上記発明においては、前記接触部が吸引管に連通する管状に形成され、前記接触部の前記閉塞端の内面に密着する接触面に１以上の切欠が形成され、該切欠により前記吸引口が構成されていてもよい。
このようにすることで、簡易な構成により吸引管を確実に支持させるとともに、吸引口を閉塞端の内面に接して配置することができ、細胞層を残さず吸引することが可能となる。

また、上記発明においては、前記吸引管の半径方向外方に、前記細胞層と前記上清との境界面の上方に配置されたその先端開口から洗浄液を容器本体内に供給する一方、前記先端開口から上清を吸引する給排管を備えていてもよい。

このようにすることで、遠心力を作用させることにより、細胞懸濁液が細胞層と上清とに分離された状態で、蓋体から閉塞端に向けて延びる給排管の先端開口から上清を吸引し、閉塞端に残った細胞層に対して洗浄液を供給して攪拌し、遠心分離を行う作業を繰り返すことで、細胞を洗浄することができる。そして、洗浄後に、所定量の生理食塩水等を給排管から供給して細胞層を攪拌し、細胞懸濁液の状態で吸引管の吸引口から外部に取り出すことができる。これにより、例えば消化酵素等を洗い流して細胞の健全性を維持し、細胞懸濁液の状態として容器本体内から残らず取り出すことができる。

また、上記発明においては、前記吸引管と前記給排管とが同心の２重管状に形成されていてもよい。
また、上記発明においては、前記接触部が、前記吸引管と前記給排管との間の管状の空間の先端部を閉塞する筒状部材からなり、前記給排管の前記先端開口が、前記給排管の管壁を半径方向に貫通して形成されていてもよい。
このようにすることで、吸引管と給排管とを環状部材からなる接触部によって一体的な２重管構造に構成することができ、剛性を向上してさらに振動し難くすることができる。

本発明によれば、簡易な構成で分離された細胞層に塵埃等の異物を混入させることなく無菌的に外部に取り出す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遠心分離容器１について、図１〜図９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、容器本体２と、該容器本体２の上部開口２ａを閉塞する蓋体３と、該蓋体３に設けられた給排手段４と、前記蓋体３に設けられたフィルタ５とを備えている。

容器本体２は、図２に示されるように、上部開口２ａから延びる略円筒形状の円筒内面２ｂと、該円筒内面２ｂに滑らかに接続し、先端に向かって所定のテーパ角度で漸次先細になり先端が閉塞されたテーパ内面２ｃとを備えている。円筒内面２ｂは、先端に向かって若干先細に形成されている。上部開口２ａの半径方向外側には鍔部２ｄが設けられている。

蓋体３は、容器本体２の上部開口２ａに嵌合し、Ｏリング６によって上部開口２ａを密閉するようになっている。また、蓋体３には、容器本体２の鍔部２ｄに係合して、蓋体３を容器本体２の上部開口２ａに嵌合状態に維持するための係合突起３ａが周方向に間隔をあけて複数設けられている。

給排手段４は、蓋体３の中央を厚さ方向に貫通する２重管状に形成され、蓋体３が容器本体２の上部開口２ａを閉塞する位置に嵌合された状態で、その先端の開口部（細胞吸引口）４ａがテーパ内面２ｃ先端の閉塞端２ｅ近傍に配置される第１の管路（吸引管）４ｂと、その半径方向外方に同心に配置される第２の管路（給排管）４ｃとを備えている。

第１の管路４ｂには、蓋体３の外側に配置される端部に、例えば、シリンジのような吸引手段を接続可能なポート４ｄが設けられている。図中、ポート４ｄはキャップ４ｅによって閉塞されている。このポート４ｄにシリンジを接続して吸引することにより、容器本体２の閉塞端２ｅ近傍から内容物全てを吸引することができるようになっている。

第１の管路４ｂの先端には、ゴムあるいは樹脂等の弾性材料からなる円筒状の接触部材（接触部、筒状部材）７が取り付けられている。接触部材７は、容器本体２の閉塞端２ｅの内面に密着させられて、第１の管路４ｂが容器本体２に対して相対的に移動しないように固定している。

また、接触部材７には、図３に示されるように、閉塞端２ｅの内面と密着する面に切欠７ａが設けられている。この切欠７ａは、接触部材７が閉塞端２ｅの内面と密着させられた状態で、接触部材７の内外を半径方向に連絡し、容器本体２の内部の空間と第１の管路４ｂ内とを連通させるようになっている。

第２の管路４ｃは、その先端において、第１の管路４ｂとの隙間が閉塞部材４ｇによって閉塞されているとともに、半径方向に貫通する貫通穴４ｆを備えている。第２の管路４ｃと第１の管路４ｂとの間の円筒状の隙間には、蓋体３の外部において外部配管（図示略）が接続されるようになっている。
また、貫通穴４ｆは、図４に示されるように、周方向に間隔をあけて複数箇所、例えば、４箇所、放射状に設けられている。

これにより、第１の配管４ｂと第２の配管４ｃとの間の円筒状の空間を介して、細胞懸濁液Ａが容器本体２内に貫通穴４ｆから導入され、または、容器本体２の上清Ｃが貫通穴４ｆから吸引され、または、生理食塩水のような洗浄液が貫通穴４ｆから供給、排出されるようになっている。２重管状に形成された給排手段４は、蓋体３から軸方向に延びる筒状部３ｂによって支持されている。これにより、遠心分離容器１に遠心力が作用しても、給排手段４の位置が変動しないように保持され、第１の配管４ｂおよび第２の配管４ｃの先端の開口部４ａおよび貫通穴４ｆが位置決め状態に維持されるようになっている。

フィルタ５は、外部からの外気Ｇを容器本体２に導入する際に、外気Ｇに含まれている塵埃や細菌等が容器本体２内に入らないように遮断する役割を有している。フィルタ５を介して外気Ｇを導入することにより、上清Ｃや細胞等の吸引時に容器本体２内部の空間が負圧になることを防止し、吸引動作をスムーズに行うことができ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遠心分離容器１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る遠心分離容器１を用いて細胞懸濁液Ａから細胞を分離回収するには、容器本体２の上部開口２ａを蓋体３によって密封した状態で、外部配管を介して第１の配管４ｂと第２の配管４ｃとの間の円筒状の空間から容器本体２内に細胞懸濁液Ａを導入する。

細胞懸濁液Ａは、例えば、脂肪組織等の生体組織を消化液によって分解し、単離された細胞を消化液中に浮遊させたものである。
このようにして、図５に示されるように、容器本体２内に所定量の細胞懸濁液Ａが貯留された状態で、図示しない遠心分離機により容器本体２の閉塞端２ｅが半径方向外側に配されるように回転させることにより、容器本体２内の細胞懸濁液Ａに遠心力が作用し、比重の大きな細胞が閉塞端２ｅに向かって移動する。

この場合において、本実施形態においては、第１の管路４ｂがその先端に設けられた接触部材７によって容器本体２の閉塞端２ｅの内面に密着しているので、遠心分離機によって回転させられても第１の管路４ｂが容器本体２に対して相対的に移動しない。したがって、遠心分離動作によって第１の管路４ｂの先端が容器本体２の内面に接触していずれかが破損するような不都合の発生を未然に防止することができる。
また、第１の管路４ｂを容器本体２に対して固定することにより、第１の管路４ｂに固定されている第２の管路４ｃも容器本体２に対して振動しないように固定される。

細胞は、移動の途中においては、テーパ内面２ｃを転がることにより集められ、閉塞端２ｅに堆積していく。そして、十分に遠心分離が進行すると、図６に示されるように、細胞層Ｂと上清Ｃとが明確に分離して、両者の間に境界面Ｄが形成される。
本実施形態においては、細胞層Ｂと上清Ｃとの境界面Ｄの上方の上清Ｃ内に、第２の配管４ｃに設けた貫通穴４ｆが開口するようになる。

この状態で、第１の配管４ｂと第２の配管４ｃとの間の円筒状の空間を負圧に吸引すると、図７に示されるように貫通穴４ｆを介して容器本体２内の上清Ｃが吸引され、図８に示されるように、細胞層Ｂの上方に若干の上清Ｃが残るまで吸引される。

次いで、第１の配管４ｂと第２の配管４ｃとの間の円筒状の空間に洗浄液を供給し、容器本体２内に残った細胞層Ｂおよび若干の上清Ｃに混合することにより再懸濁する。
遠心分離、上清Ｃの吸引、洗浄液の供給・再懸濁を１回以上繰り返すことにより、細胞に付着している消化液が洗浄され、細胞懸濁液Ａ内の消化酵素の濃度を低減することができる。

そして、十分に消化酵素の濃度が低減された状態で、図９に示されるように、分離された細胞層Ｂと若干の上清Ｃに対して少量の生理食塩水を供給して再懸濁することにより再懸濁液Ａ′を調製する。
この状態で、第１の配管４ｂの容器本体２外の端部に取り付けたシリンジ（図示略）によって吸引する。これにより、第１の配管４ｂを介して、得られた再懸濁液Ａ′を容器本体２内に残すことなくシリンジ内に吸引することができる。

このように、本実施形態に係る遠心分離容器１によれば、遠心分離により分離された細胞層Ｂは、第１の配管４ｂを介して外部に取り出すことができる。したがって、蓋体３を開放してシリンジや匙を差し込むことにより外部に取り出す従来の遠心分離容器の場合のような塵埃等の異物の混入をより確実に防止することができる。

また、第１の配管４ｂおよび第２の配管４ｃの遠心分離動作中の振動や、搬送中の振動を防止して、容器本体２や配管４ｂ，４ｃの健全性を維持することができる。
また、第１の配管４ｂの先端に取り付けた接触部材７を弾性材料により構成しているので、容器本体２の寸法や第１の配管４ｂの長さ寸法に誤差があっても、接触部材７を弾性変形させて閉塞端２ｅの内面に確実に押し付けることができる。したがって、精密に製造する必要がなく、低コストで製造できるという利点もある。

また、本実施形態に係る遠心分離容器１によれば、容器本体２の円筒内面２ｂが、先端に向かって若干先細となるような傾斜を有しているので、これを抜き勾配として使用し、樹脂射出成形のような方法によって、容易に製造することができる。

なお、本実施形態においては、第２の管路４ｃの先端に周方向に間隔をあけて４つの貫通穴４ｆを設けることとしたが、これに代えて、１つの貫通穴４ｆでもよいし、２以上の任意の数の貫通穴４ｆを設けることにしてもよい。

また、本実施形態においては、第１の管路４ｂのみに接触部材７を固定することとしたが、これに代えて、図１０に示されるように、第２の管路４ｃの先端を閉塞している閉塞部材と一体化させた接触部材７を採用してもよい。これにより、さらに部品点数を削減して、コストを低減することができる。

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の遠心分離容器の容器本体を示す縦断面図である。 図１の給排手段の先端部の構造を示す部分的な拡大縦断面図である。 図１の遠心分離容器の給排手段における貫通穴を示す横断面図である。 図１の遠心分離容器に細胞懸濁液を貯留した状態を示す縦断面図である。 図５の遠心分離容器に遠心力を作用させて細胞層と上清とに分離した状態を示す縦断面図である。 図６の遠心分離容器において、分離された上清を吸引・排出する工程を示す縦断面図である。 図７の遠心分離容器において、上清を吸引・排出した状態を示す縦断面図である。 図８の遠心分離容器において、再懸濁された細胞懸濁液を吸引回収する工程を示す縦断面図である。 図１の遠心分離容器の先端部の構造の変形例を示す部分的な拡大縦断面図である。

符号の説明

Ａ 細胞懸濁液
Ｂ 細胞層
Ｃ 上清
Ｄ 境界面
１ 遠心分離容器
２ 容器本体
２ａ 開口
２ｂ 円筒内面
２ｃ テーパ内面
２ｅ 閉塞端
３ 蓋体
４ａ 開口部（吸引口）
４ｂ 第１の配管（吸引管）
４ｃ 第２の配管（給排管）
４ｆ 貫通穴（先端開口）
７ 接触部材（接触部）
７ａ 切欠

Claims (5)

1. 細胞懸濁液を貯留し、遠心力を作用させることで該細胞懸濁液を細胞層と上清とに分離する遠心分離容器であって、
   軸方向の一端が閉塞され他端に開口を有する筒状の容器本体と、
   該容器本体の開口を閉塞する蓋体と、
   該蓋体から前記容器本体の閉塞端に向けて延び、閉塞端近傍に吸引口を配置する吸引管とを備え、
   該吸引管の先端に、前記閉塞端の内面に密着させられる弾性材料からなる接触部が設けられている遠心分離容器。
2. 前記接触部が吸引管に連通する管状に形成され、
   前記接触部の前記閉塞端の内面に密着する接触面に１以上の切欠が形成され、
   該切欠により前記吸引口が構成されている請求項１に記載の遠心分離容器。
3. 前記吸引管の半径方向外方に、前記細胞層と前記上清との境界面の上方に配置されたその先端開口から洗浄液を容器本体内に供給する一方、前記先端開口から上清を吸引する給排管を備える請求項１または請求項２に記載の遠心分離容器。
4. 前記吸引管と前記給排管とが同心の２重管状に形成されている請求項３に記載の遠心分離容器。
5. 前記接触部が、前記吸引管と前記給排管との間の管状の空間の先端部を閉塞する筒状部材からなり、
   前記給排管の前記先端開口が、前記給排管の管壁を半径方向に貫通して形成されている請求項４に記載の遠心分離容器。

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