JP2010178695A

JP2010178695A - 生体組織処理装置

Info

Publication number: JP2010178695A
Application number: JP2009026174A
Authority: JP
Inventors: Hironori Tsuchida; 裕基土田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2010-08-19

Abstract

【課題】メスによって生体から切り出したような比較的大きなブロック状の生体組織であっても、短時間で分解して組織由来細胞を分離する。
【解決手段】生体組織Ｂと消化酵素液Ａとの混合液Ｃを収容する容器２と、該容器２内に配置され、混合液Ｃを容器２内において流動させる混合液流動手段４，５と、該混合液流動手段４，５による混合液Ｃの流れＤの途中位置に配置され、流動してきた生体組織Ｂを切断するカッター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、生体組織処理装置に関するものである。

従来、生体組織から組織由来細胞を分離するために、人体から採取された脂肪組織のような生体組織と消化酵素液との混合液を容器内に収容して、容器を振動させることにより攪拌す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。）。人体から脂肪組織を採取する方法としては、皮下に挿入したカニュレの先端からチュメッセント液を供給しながら吸引することにより採取する方法や、メスによって生体から切り出す方法がある。

国際公開第２００５／０１２４８０号パンフレット

カニュレを用いてチュメッセント液を供給しながら採取した生体組織は、十分に細かい組織片として採取されているため、容器の振動による攪拌によっても消化酵素液を生体組織に十分に接触させて、比較的早期に生体組織を分解して組織由来細胞を分離することができる。しかしながら、メスによって生体から切り出したような比較的大きなブロック状の生体組織にあっては消化酵素液との接触面積を大きく確保することができず、従来の生体組織処理装置では、消化に相当の時間を要す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、メスによって生体から切り出したような比較的大きなブロック状の生体組織であっても、短時間で分解して組織由来細胞を分離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、生体組織と消化酵素液との混合液を収容する容器と、該容器内に配置され、前記混合液を前記容器内において流動させる混合液流動手段と、該混合液流動手段による混合液の流れの途中位置に配置され、流動してきた生体組織を切断するカッター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、容器内に生体組織と消化酵素液との混合液を収容して、混合液流動手段を作動させると、混合液が容器内において流動させられる。そして、混合液流動手段による混合液の流れの途中位置に配置されたカッターの作動により流動してきた生体組織が切断される。これにより、比較的大きなブロック状の生体組織を容器内に収容しても、カッターにより細かく切断されるので、消化酵素液と生体組織との接触面積を拡大させて、効率的に消化することができる。また、切断された生体組織が消化酵素液内を流動させられるので、その間に生体組織が新たな消化酵素に接触して攪拌作用を受け、さらに効率的に消化される。したがって、消化に要する時間を短縮して、組織由来細胞にかかるダメージを低減し、健全な状態の組織由来細胞を分離することができる。

上記発明においては、前記混合液流動手段が、前記混合液を流動させる推進力を与えるプロペラであり、前記カッターがプロペラの羽根の前縁に設けられていてもよい。
このようにすることで、プロペラの回転によって混合液の流動と、カッターによる生体組織の切断とを両方実施することができる。

また、上記発明においては、前記容器内に該容器内壁に対して半径方向に間隔をあけて配置され、上下方向に延びて上下に開口する内筒部材を備え、前記プロペラが前記内筒部材内に配置されて、鉛直軸線回りに回転させられることとしてもよい。
このようにすることで、プロペラの回転によって内筒部材内の混合液が上下方向に流動させられる。内筒部材内には、上下に配置される開口のいずれか一方から新たな混合液が供給され、切断された生体組織を含む混合液が他方から内筒部材外に放出される。内筒部材外に放出された混合液は、容器内を循環して、再度前記一方の開口から内筒部材内に入り、繰り返しプロペラを通過させられつつ生体組織が切断される。プロペラの周囲に内筒部材を設けることで、プロペラの回転を低下させても混合液を流動させることができ、生体組織の切断時に細胞に与えるダメージを低減することができる。

本発明によれば、メスによって生体から切り出したような比較的大きなブロック状の生体組織であっても、短時間で分解して組織由来細胞を分離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を示す縦断面図である。図１の生体組織処理装置のプロペラを示す正面図である。図１の生体組織処理装置によって生体組織を処理する工程を説明する縦断面図である。図１の生体組織処理装置の変形例を示す縦断面図である。

本発明の一実施形態に係る生体組織処理装置１について図面を参照して、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、図１に示されるように、消化酵素液Ａを貯留する有底円筒状の容器２と、該容器２内に上下方向に沿って配置された円筒状の内筒部材３と、該内筒部材３内に配置され、鉛直軸線回りに回転させられるプロペラ４と、該プロペラ４を回転させるモータ５とを備えている。

容器２の上部には生体組織、例えば、脂肪組織（以下、脂肪組織Ｂとして説明する。）を投入する投入口６が設けられている。
内筒部材３は、投入口６の鉛直下方に間隔をあけて、支持部材７によって容器２の内壁に対して半径方向に間隔をあけて支持されており、これによって、両端の開口部３ａ，３ｂを上方および下方に開口させた状態に配置されている。

すなわち、内筒部材３によって容器２内の空間が、内筒部材３内の円柱状の空間と、内筒部材３外の円筒状の空間とに区画され、内筒部材３の上下両端において、両空間が連絡している。
容器２内の消化酵素液Ａは、内筒部材３の上端開口部３ａよりも上方に液面を有するように貯留されるようになっている。

プロペラ４は、内筒部材３の長手方向の途中位置に、鉛直軸線回りに回転可能に配置されている。プロペラ４は、モータ５の作動によって鉛直軸線回りに回転させられることにより、内筒部材３内部に鉛直下方に向かう下降流を形成するような推進力を発生するようになっている。

プロペラ４の回転方向前方に配置される各羽根４ａの前縁には、図２に示されるように、接触する脂肪組織Ｂを切断するためのカッター８が設けられている。
モータ５は、容器２の底部下方に配置され、シャフト５ａを介してプロペラ４に連結されている。

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Ｂを処理するには、モータ５を作動させることにより、消化酵素液Ａを貯留した状態の容器２内においてプロペラ４を回転させておく。プロペラ４は、内筒部材３内において回転されることにより、周辺の消化酵素液Ａを上方から下方に向かって推進するので、内筒部材３内には下降流が形成される。

内筒部材３の上下の開口部３ａ，３ｂによって、内筒部材３の内部の空間は内筒部材３の外側の円筒状の空間に連絡しているので、内筒部材３内に発生した下降流により、消化酵素液Ｂは、内筒部材３の下部開口部３ｂから円筒状の空間に流入し、円筒状の空間を上方に向かって流動した後に、再度、内筒部材３の上部開口部３ａから内筒部材３内に流入する。これにより、内筒部材３内部の空間とその外方の円筒状の空間との間で上下方向に循環する循環流Ｄが形成される。

この状態で、容器２内に投入口６から脂肪組織Ｂを投入する。
投入口６の下方には内筒部材３が配置されているので、脂肪組織Ｂは内筒部材３の上端開口部３ａ近傍に投入されることになる。

プロペラ４が、内筒部材３内において回転されることにより、内筒部材３内において上方から下方に向かって消化酵素液Ａを推進して、図３に示されるように、内筒部材３内には下降流が形成されているので、内筒部材３の上端開口部３ａ近傍に投入された脂肪組織Ｂは、その浮力を超える推進力によって、循環流Ｄに乗って鉛直下方に引き込まれる。これにより、内筒部材３内を下方に移動した脂肪組織Ｂは、内筒部材３の長手方向の途中位置に配置されているプロペラ４を通過させられる際に、プロペラ４の羽根４ａの前縁に設けられたカッター８によって切断される。

プロペラ４を通過した脂肪組織Ｂは、消化酵素液Ａとともに混合液Ｃとなって循環流Ｄに沿って、内筒部材３の下部開口部３ｂから内筒部材３外の円筒状空間に流入し、脂肪組織Ｂの浮力に補助されて円筒状空間を上方に向かって流動した後に、再度内筒部材３の上部開口部３ａから内筒部材３内に流入することが繰り返される。脂肪組織Ｂは、循環流Ｄに乗って複数回にわたり内筒部材３内のプロペラ４を通過させられる毎に、カッター８によって細かく切断される。

切断されることにより脂肪組織Ｂの表面が増加するので、消化酵素液Ａに接触する機会が増加して消化が促進される。また、脂肪組織Ｂが、循環流Ｄに乗って容器２内を流動させられることにより攪拌されて、常に新しく活性を有する消化酵素液Ａに接触させられ、効率よく消化されることになる。

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、プロペラ４によって容器２内に循環流Ｄを形成するので、投入された脂肪組織Ｂの消化が促進され、脂肪組織Ｂを迅速に消化して、脂肪由来細胞を分離することができる。
また、本実施形態に係る生体組織処理装置１によれば、投入された脂肪組織Ｂがプロペラ４の羽根４ａの前縁に設けられたカッター８によって細かく切断されるので、カニュレによって吸引した比較的細かい脂肪組織Ｂはもちろんのこと、メスで生体から切り取ったような比較的大きなブロック状の脂肪組織Ｂであっても、迅速に消化することができるという利点がある。

これにより、比較的大きなブロック状の脂肪組織Ｂであっても、消化酵素液Ａに投入する前に、細かく裁断する工程が不要となり、裁断作業における塵埃等の混入の機会を減らしてコンタミネーションを防止することができる。また、比較的大きなブロック状の脂肪組織Ｂをそのまま消化酵素液Ａに浸漬して脂肪由来細胞を分離する場合のように、長時間にわたって消化酵素液Ａに接触させておく必要がなく、脂肪由来細胞が受けるダメージを軽減して、健全な状態の細胞群を分離することができる。

さらに、カニュレで吸引した脂肪組織Ｂは吸引時に生体内に注入するチュメッセント液とともに吸引されるので、このチュメッセント液を除去するための洗浄工程が別途必要となる。しかし、メスで切り出した脂肪組織Ｂの場合には、チュメッセント液が含まれていないので、そのような洗浄工程が不要で、さらに迅速に脂肪由来細胞を分離することができる。

また、本実施形態に係る生体組織処理装置１によれば、容器２内に配置した内筒部材３によって画定された比較的狭い柱状の空間においてプロペラ４が下降流を発生させるので、プロペラ４の推進力は比較的少なくて済む。すなわち、プロペラ４の回転数を低く抑えることができ、その結果、脂肪組織Ｂを切断する際に、細胞に過度のダメージを与えることを防止することができる。

なお、本実施形態に係る生体組織処理装置１においては、消化酵素液Ａと脂肪組織Ｂとの混合液Ｃを推進して循環流Ｄを形成するためのプロペラ４の羽根４ａの前縁にカッター８を設けることとしたが、これに代えて、プロペラ４とカッター８とを別個に設けることにしてもよい。

また、本実施形態に係る生体組織処理装置１においては、循環流Ｄの形成を容易にするために容器２内に内筒部材３を配置したが、これに代えて、循環流Ｄが形成されるのであれば、内筒部材３を省略してもよい。例えば、図４に示されるように、容器２の上部に容器２のほぼ横断面全体に及ぶ大きなプロペラ４を設けて水平回転させることにしてもよい。

この場合には、周速が大きな外周側において消化酵素液Ａ内に下降流が発生し、周速の小さな内周側において上昇流が発生するので、容器２内には図４に示されるような循環流Ｄが形成される。そして、容器２の深さ方向の途中位置にカッター８（例えば、プロペラと同一のモータ５によって水平回転させられて、そこを通過する脂肪組織Ｂを切断するもの）を配置しておくことにより、脂肪組織Ｂは容器２内を循環させられながら細かく切断されて迅速に消化される。

また、本実施形態においては、消化する生体組織として脂肪組織Ｂを例示して説明したが、これに限定されるものではなく、他の任意に生体組織を処理するために使用することにしてもよい。

Ａ脂肪組織（生体組織）
Ｂ消化酵素液
Ｃ混合液
１生体組織処理装置
２容器
３内筒部材
４プロペラ（混合液流動手段）
４ａ羽根
５モータ（混合液流動手段）
８カッター

Claims

生体組織と消化酵素液との混合液を収容する容器と、
該容器内に配置され、前記混合液を前記容器内において流動させる混合液流動手段と、
該混合液流動手段による混合液の流れの途中位置に配置され、流動してきた生体組織を切断するカッターとを備える生体組織処理装置。
前記混合液流動手段が、前記混合液を流動させる推進力を与えるプロペラであり、前記カッターがプロペラの羽根の前縁に設けられている請求項１に記載の生体組織処理装置。
前記容器内に該容器内壁に対して半径方向に間隔をあけて配置され、上下方向に延びて上下に開口する内筒部材を備え、
前記プロペラが前記内筒部材内に配置されて、鉛直軸線回りに回転させられる請求項２に記載の生体組織処理装置。