JP2010220525A - Apparatus and method for separating stem cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、幹細胞分離装置および幹細胞分離方法に関するものである。 The present invention relates to a stem cell separation device and a stem cell separation method.
従来、骨髄などの幹細胞を有する組織から幹細胞を含む細胞群または幹細胞を抽出し、様々な疾患に対して細胞を投与、または患部に注入する細胞治療が行われている。このような幹細胞を抽出するための技術として、CD34抗体で分離する技術が知られている(例えば、特許文献1、非特許文献1参照。)。
Conventionally, cell therapy including extracting stem cells or stem cells containing stem cells from a tissue having stem cells such as bone marrow and administering or injecting cells into various affected areas has been performed. As a technique for extracting such stem cells, a technique of separating with a CD34 antibody is known (see, for example,
しかしながら、CD34抗体による分離は、収率が低いという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、高い収率で幹細胞を分離することができる幹細胞分離装置および幹細胞分離方法を提供することを目的としている。
However, the separation using the CD34 antibody has a problem that the yield is low.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a stem cell separation device and a stem cell separation method that can separate stem cells with high yield.
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、容器と、該容器の内部空間を区画し、幹細胞を通過可能な口径の多数の透孔を有する第1のフィルタと、該第1のフィルタによって区画された一方の空間に開口する開閉可能な液体排出口と、該液体排出口を覆う位置に配置され、幹細胞の通過を禁止し液体の通過を許容する口径の多数の透孔を有する第2のフィルタとを備え、前記第1および第2のフィルタに挟まれた空間に、血管形成を誘導する誘導因子を含む誘導培地が充填されている幹細胞分離装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention opens to a container, a first filter that partitions an internal space of the container, and has a large number of through-holes that can pass through stem cells, and one space partitioned by the first filter. A liquid discharge port that can be opened and closed; and a second filter that is disposed at a position covering the liquid discharge port and has a large number of through holes having a diameter that prohibits passage of stem cells and allows passage of liquid. And a stem cell separation device in which a space sandwiched between second filters is filled with an induction medium containing an inducer that induces angiogenesis.
本発明によれば、幹細胞を含む細胞懸濁液が容器内の第1のフィルタによって区画された空間に収容されると、細胞懸濁液が第1のフィルタを挟んで誘導培地に隣接する。誘導培地内に含まれている血管形成を誘導する誘導因子が、第1のフィルタを越えて細胞懸濁液に作用し、細胞懸濁液内に含まれている幹細胞が誘導培地の収容されている空間の方向に誘導される。 According to the present invention, when a cell suspension containing stem cells is accommodated in the space defined by the first filter in the container, the cell suspension is adjacent to the induction medium with the first filter interposed therebetween. An inducer that induces angiogenesis contained in the induction medium acts on the cell suspension beyond the first filter, and the stem cells contained in the cell suspension are contained in the induction medium. It is guided in the direction of the space.
第1のフィルタは幹細胞を通過させることができる口径の多数の透孔を有しているので、誘導された幹細胞は第1のフィルタの透孔を通過して誘導培地の空間内に入る。この状態で、残った細胞懸濁液を排出し、また、液体排出口を開放して第2のフィルタを介して誘導培地を排出することにより、誘導培地内に誘導されていた幹細胞を中央空間に残した状態で回収することができる。これにより、CD34抗体によることなく、高い収率で幹細胞を分離することができる。
上記発明においては、前記誘導因子が、SDF−1、MCP−1、VEGFまたはHGFの少なくとも1つであることが好ましい。
Since the first filter has a large number of pores having a diameter that allows the stem cells to pass therethrough, the induced stem cells pass through the pores of the first filter and enter the space of the induction medium. In this state, the remaining cell suspension is discharged, and the stem cell that has been induced in the induction medium is removed from the central space by opening the liquid discharge port and discharging the induction medium through the second filter. It can be recovered in the state left in Thereby, a stem cell can be isolate | separated with a high yield, without depending on CD34 antibody.
In the said invention, it is preferable that the said induction | guidance | derivation factor is at least 1 of SDF-1, MCP-1, VEGF, or HGF.
また、本発明は、容器内に設けられた幹細胞を通過可能な口径の多数の透孔を有する第1のフィルタと、幹細胞の通過を禁止し液体の通過を許容する口径の多数の透孔を有する第2のフィルタとの間に挟まれる培地空間に、血管形成を誘導する誘導因子を含む誘導培地を充填しておき、前記培地空間に前記第1のフィルタを挟んで隣接する空間に、幹細胞を含む細胞懸濁液を収容して培養し、その後に、前記培地空間に開口し前記第2のフィルタによって覆われる液体排出口から容器の外部に誘導培地を排出する幹細胞分離方法を提供する。
上記発明においては、前記誘導因子が、SDF−1、MCP−1、VEGFまたはHGFの少なくとも1つであってもよい。
The present invention also includes a first filter having a large number of through holes provided in a container and capable of passing stem cells, and a plurality of through holes having a diameter that prohibits passage of stem cells and allows passage of liquid. An inducing medium containing an inducing factor for inducing angiogenesis is filled in the medium space sandwiched between the second filter and the stem cells in the space adjacent to the medium space with the first filter interposed therebetween. A stem cell separation method is provided in which a cell suspension containing is cultured and then the induction medium is discharged to the outside of the container from a liquid outlet that opens into the medium space and is covered by the second filter.
In the above invention, the inducer may be at least one of SDF-1, MCP-1, VEGF, or HGF.
本発明によれば、高い収率で幹細胞を分離することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that stem cells can be separated with high yield.
本発明の一実施形態に係る細胞分離装置1および細胞分離方法について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞分離装置1は、図1に示されるように、上端に細胞懸濁液の導入口2を有し、下端に液体の第1の排出口3を有する筒状の容器4と、容器4の内部に上下方向に間隔をあけて配置され、容器4内部を上部空間A1、中央空間A2および下部空間A3に区画する第1,第2のフィルタ5,6とを備えている。
A
As shown in FIG. 1, the
第1のフィルタ5は、幹細胞の通過を許容し、それよりも大きな細胞等の通過を禁止する程度の口径約8μmの複数の透孔(図示略)を有している。
第2のフィルタ6は、幹細胞の通過を禁止し、液体の通過を許容する程度の口径約4μmの複数の透孔(図示略)を有している。
The
The
上部空間A1には、さらに、外気の流通を可能にしつつ、塵埃やウィルス等の容器4内への浸入を禁止するフィルタ7と、該上部空間A1内の液体を排出するための開閉可能な第2の排出口8が設けられている。
また、中央空間A2には、該中央空間A2内に液体を供給するための液体供給口9と、最終的に中央空間A2内に残留した幹細胞Bを回収するための回収口10とが設けられている。
The upper space A1 further includes a
Further, the central space A2 is provided with a
容器4内の中央空間A2および下部空間A3には、誘導培地11が収容されている。誘導培地11は、例えば、DMEM/F12培地に10%血清および100ng/mLの血管形成を誘導する因子、例えば、SDF−1、MCP−1、VEGFまたはHGFの少なくとも1つを含んだものである。誘導培地11は、第1のフィルタ5に接触する位置まで中央空間A2および下部空間A3内に満たされている。
In the medium space A2 and the lower space A3 in the
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を用いた細胞分離方法について、以下に説明する。
本実施形態に係る細胞分離装置1を用いて細胞懸濁液Cから幹細胞Bを分離するには、容器4の全ての排出口3,8、回収口10および供給口9を閉じた状態で、図1および図2に示されるように、中央空間A2および下部空間A3内に誘導培地11を貯留する(ステップS1)。
A cell separation method using the
In order to separate the stem cells B from the cell suspension C using the
この状態で、容器4の上部の導入口2を開放し、図3に示されるように、導入口2から細胞懸濁液Cを容器4の上部空間A1内に導入する(ステップS2)。
細胞懸濁液Cは、例えば、骨髄液を乳酸リンゲル液等によって希釈したもので、幹細胞Bの他、種々の細胞を含んでいる。
In this state, the
The cell suspension C is, for example, a bone marrow fluid diluted with lactated Ringer's solution or the like, and includes various cells in addition to the stem cell B.
上部空間A1内に導入された細胞懸濁液Cは、第1のフィルタ5を挟んで中央空間A2内の誘導培地11に隣接させられる。
この状態で、図4に示されるように、所定の培養条件、例えば、37℃の環境下に容器4ごと配置して、静置することにより、細胞懸濁液C内の幹細胞Bを培養する(ステップS3)。
The cell suspension C introduced into the upper space A1 is made adjacent to the
In this state, as shown in FIG. 4, the stem cell B in the cell suspension C is cultured by placing the
誘導培地11には、血管形成を誘導する因子が含まれているので、この因子の作用によって、細胞懸濁液C内の幹細胞Bが細胞懸濁液C内を遊走して中央空間A2の方向に引き寄せられる。他の細胞にはこの因子はほぼ作用しない。
Since the
そして、中央空間A2の方向に引き寄せられた幹細胞Bは、時間の経過によって、第1のフィルタ5の透孔を通過して中央空間A2の誘導培地11内に入る。
所定時間、例えば、22時間経過した後に、図5に示されるように、上部空間A1に設けられた第2の排出口8を開放して、細胞懸濁液Cを排出する(ステップS4)。次いで、図6に示されるように、容器4の下部の第1の排出口3を開放して、中央空間A2および下部空間A3に貯留されている誘導培地11を排出する(ステップS5)。
Then, the stem cells B attracted in the direction of the central space A2 pass through the through holes of the
After a predetermined time, for example, 22 hours have elapsed, as shown in FIG. 5, the
第2のフィルタ6は、幹細胞Bの通過を禁止する口径の透孔を有しているので、中央空間A2内に誘導されてきていた幹細胞Bは、第2のフィルタ6によって捕捉され、誘導培地11のみが第1の排出口3から排出される。
そして、誘導培地11が排出され終わったら、第1の排出口3を閉じて、図7に示されるように、中央空間A2に設けられた液体供給口9から中央空間A2内に洗浄液Dを供給し(ステップS6)、第2のフィルタ6に捕捉されていた幹細胞Bを再懸濁する。そして、図8に示されるように、第1の排出口3を開放して、洗浄液Dを排出する(ステップS7)。
Since the
When the
必要により、ステップS6およびステップS7を繰り返すことにより、第2のフィルタ6に捕捉された幹細胞Bを洗浄する(ステップS8)。この後に、図9に示されるように、液体供給口9から乳酸リンゲル液のような回収用の液体Eを中央空間A2内に供給して幹細胞Bを再懸濁し(ステップS9)、図10に示されるように、回収口10に接続したシリンジ12等によって幹細胞Bを含む液体Eを回収する(ステップS10)。
If necessary, the stem cells B captured by the
このように、本実施形態に係る細胞分離装置1および細胞分離方法によれば、上部空間A1に幹細胞Bを含む細胞懸濁液Cを貯留して、所定の時間にわたって培養するだけで、細胞懸濁液C内の幹細胞Bを中央空間A2に遊走させて分離することができる。したがって、CD34抗体を用いることなく、高い収率で、幹細胞Bを回収することができるという利点がある。
As described above, according to the
なお、本実施形態においては、SDF−1の濃度として、100ng/mLを例示したが、これに限定されるものではない。図11に示されるように、SDF−1の濃度と回収される細胞数との関係を示す。図11によれば、SDF−1を含まない場合と比較して、50ng/mL以上のSDF−1が含有されていれば、いずれの場合も細胞回収率が増大していることがわかる。 In addition, in this embodiment, although 100 ng / mL was illustrated as a density | concentration of SDF-1, it is not limited to this. As shown in FIG. 11, the relationship between the concentration of SDF-1 and the number of recovered cells is shown. According to FIG. 11, it can be seen that the cell recovery rate is increased in any case as long as 50 ng / mL or more of SDF-1 is contained as compared with the case where SDF-1 is not included.
1 幹細胞分離装置
3 第1の排出口(液体排出口)
4 容器
5 第1のフィルタ
6 第2のフィルタ
11 誘導培地
A1 上部空間(内部空間)
A2 中央空間(空間)
B 幹細胞
1 Stem
4
A2 Central space (space)
B stem cells
Claims (4)
該容器の内部空間を区画し、幹細胞を通過可能な口径の多数の透孔を有する第1のフィルタと、
該第1のフィルタによって区画された一方の空間に開口する開閉可能な液体排出口と、
該液体排出口を覆う位置に配置され、幹細胞の通過を禁止し液体の通過を許容する口径の多数の透孔を有する第2のフィルタとを備え、
前記第1および第2のフィルタに挟まれた空間に、血管形成を誘導する誘導因子を含む誘導培地が充填されている幹細胞分離装置。 A container,
A first filter that partitions the internal space of the container and has a large number of through-holes that can pass through stem cells;
An openable and closable liquid outlet opening into one space partitioned by the first filter;
A second filter that is disposed at a position covering the liquid outlet and has a large number of through holes having a diameter that prohibits passage of stem cells and allows passage of liquid;
A stem cell separation device, wherein a space sandwiched between the first and second filters is filled with an induction medium containing an inducer that induces angiogenesis.
前記培地空間に前記第1のフィルタを挟んで隣接する空間に、幹細胞を含む細胞懸濁液を収容して培養し、
その後に、前記培地空間に開口し前記第2のフィルタによって覆われる液体排出口から容器の外部に誘導培地を排出する幹細胞分離方法。 A first filter having a large number of through-holes having a diameter capable of passing stem cells provided in a container, and a second filter having a large number of through-holes having a diameter that prohibits passage of stem cells and allows passage of liquid; Fill the medium space sandwiched between the induction medium containing the inducer that induces angiogenesis,
Accommodating and culturing a cell suspension containing stem cells in a space adjacent to the medium space across the first filter,
Then, the stem cell separation method of discharging the induction medium to the outside of the container from a liquid discharge port that opens into the medium space and is covered by the second filter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009070562A JP2010220525A (en) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Apparatus and method for separating stem cell |
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Cited By (1)
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JP2017523770A (en) * | 2015-06-10 | 2017-08-24 | ヒューマン メッド アーゲー | Device for separating regenerative and adult stem cells |
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2009
- 2009-03-23 JP JP2009070562A patent/JP2010220525A/en not_active Withdrawn
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