JP2011097878A - 細胞分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最終生成物の滅菌性を担保しつつ、赤血球が十分に除去された最終生成物を得る。
【解決手段】生体組織を消化して細胞懸濁液を生成する分解処理部２と、細胞懸濁液を濃縮する細胞濃縮部３と、分解処理部２と細胞濃縮部３とに接続された搬送経路７と、該搬送経路７に接続された収容容器９と、該収容容器９の内容量を計測する内容量計測部１１と、収容容器９内に、細胞懸濁液に含まれる赤血球と生体由来細胞とを分画する媒体を供給する媒体供給手段４と、内容量計測部１１によって計測された内容量に基づいて、媒体供給手段４による媒体の供給量を算出する媒体供給量算出部８と、該媒体供給量算出部８により算出された供給量の媒体を媒体供給手段４により供給させる制御部８と、収容容器９内で媒体により分画された生体由来細胞を、赤血球と分離しながら回収する回収手段８，１４ａ，１４ｂとを備える細胞分離装置１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、細胞分離装置に関するものである。

従来、生体から採取した脂肪組織から、幹細胞等を含む脂肪由来細胞を分離する細胞分離装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００９−１３６１６８号公報

脂肪組織を吸引などにより体内から採取する際に同時に血液も採取されるが、最終生成物である濃縮された脂肪由来細胞を生体に移植するなどして治療に用いる場合、最終生成物に赤血球が残存していると治療の効果が低下するなどの影響を及ぼす可能性がある。したがって、最終生成物からは赤血球が可能な限り除去されていることが望まれる。

しかしながら、脂肪組織や脂肪由来細胞を撹拌や遠心分離で洗浄するだけでは、赤血球を十分に除去することが難しいという問題がある。処理の途中または終了後に細胞分離装置から脂肪由来細胞を取り出して別途赤血球を除去する処理を行う方法も考えられるが、最終生成物の滅菌性を担保するためには、人による操作を不要にして全ての処理工程を閉鎖系で行うことが望まれる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、最終生成物の滅菌性を担保しつつ、赤血球が十分に除去された最終生成物を得ることができる細胞分離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、生体組織を消化し該生体組織から生体由来細胞を遊離させた細胞懸濁液を生成する分解処理部と、該分解処理部において生成された細胞懸濁液を濃縮する細胞濃縮部と、前記分解処理部から前記細胞濃縮部へ前記細胞懸濁液を搬送する搬送経路と、該搬送経路に接続され、前記細胞懸濁液を収容する収容容器と、該収容容器の内容量を計測する内容量計測部と、前記収容容器内に、前記細胞懸濁液に含まれる赤血球と前記生体由来細胞とを分画する媒体を供給する媒体供給手段と、前記内容量計測部によって計測された内容量に基づいて、前記媒体供給手段により前記収集容器内に供給する前記媒体の供給量を算出する媒体供給量算出部と、該媒体供給量算出部により算出された供給量に基づいて、前記媒体供給手段により前記媒体を供給させる制御部と、前記収容容器内において前記媒体により分画された前記生体由来細胞を前記赤血球と分離して回収する回収手段とを備える細胞分離装置を提供する。

本発明によれば、分解処理部において生体組織を消化して得られた細胞懸濁液を、細胞搬送経路を介して分解処理部へ搬送して濃縮することにより、濃縮された生体由来細胞を最終生成物として得ることができる。

この場合に、細胞懸濁液は、分解処理部から濃縮部までの処理の間に一旦収容容器内に収容されると、その量が内容量計測手段により計測される。そして、制御部は、細胞懸濁液の量に応じて媒体供給量算出手段により算出された供給量の媒体を、媒体供給手段により細胞懸濁液に供給させる。これにより、赤血球と分画された状態で生体由来細胞が収容容器から回収手段により回収され、十分に赤血球が除去された最終生成物を得ることができる。また、全ての処理が閉鎖系で行われることにより、最終生成物の滅菌性を担保することができる。

上記発明においては、前記媒体が、前記赤血球を凝集させる赤血球凝集剤であることとしてもよい。
このようにすることで、赤血球を凝集させることにより細胞懸濁液内で沈降させて、生体由来細胞と赤血球とを容易に分画することができる。

また、上記発明においては、前記赤血球凝集剤が、ヒドロキシエチル澱粉、フィブリノーゲン、α−グロブリン、コンドロイチン硫酸およびヒト血清アルブミンのうちいずれかを含むことが好ましい。
このようにすることで、赤血球凝集剤による生体由来細胞への影響を低減することができる。

また、上記発明においては、前記分解処理部が、前記生体組織を収集する収集容器と、該収集容器内を撹拌する撹拌手段とを備え、前記収容容器が、前記収集容器であることとしてもよい。
このようにすることで、収集容器内で生成された細胞懸濁液に赤血球凝集剤を供給することにより、構成を共通化して簡略にすることができる。また、撹拌手段により収集容器内を撹拌することにより、赤血球の凝集を促進することができる。

また、上記発明においては、前記回収手段が、前記搬送経路の前記収容容器と前記細胞濃縮部との間に設けられ、凝集した前記赤血球を捕集し前記生体由来細胞を通過させるフィルタを備えることとしてもよい。
このようにすることで、赤血球凝集剤を混合した細胞懸濁液を搬送するだけで、赤血球と分離された生体由来細胞を細胞濃縮部において回収することができる。

また、上記発明においては、前記媒体が、前記生体由来細胞の比重より大きく前記赤血球の比重より小さい比重を有する密度勾配液であることとしてもよい。
このようにすることで、生体由来細胞と赤血球とを容易に分画することができる。
上記発明においては、前記密度勾配液が、フィコール、パーコール、ショ糖溶液、塩化セシウム、ハイパックおよびペルコールのうちいずれかを含むことが好ましい。
このようにすることで、密度勾配液による生体由来細胞への影響を低減することができる。

また、上記発明においては、前記細胞濃縮部が、前記細胞懸濁液を収容する遠心分離容器と、該遠心分離容器を遠心操作する遠心分離機とを備え、前記収容容器が、前記遠心分離容器であることとしてもよい。
このようにすることで、遠心分離容器内に収容された細胞懸濁液と密度勾配液とを遠心分離することにより迅速に生体由来細胞と赤血球とを分画することができるとともに、構成を共通化して簡略にすることができる。

また、上記発明においては、前記内容量計測部が、前記収容容器の重量を計測する重量計であることとしてもよく、また、前記収容容器内の前記細胞懸濁液の界面の高さ位置を検出する界面センサであることとしてもよい。
このようにすることで、収容容器に収容された細胞懸濁液の内容量を簡便に計測することができる。

また、上記発明においては、前記細胞懸濁液内に含まれる前記赤血球の濃度を測定する赤血球濃度測定手段を備え、前記媒体供給量算出部が、前記赤血球濃度測定手段により測定された前記赤血球の濃度と前記内容量計測部によって計測された内容量とに基づいて、前記媒体の供給量を算出することとしてもよい。
このようにすることで、媒体の供給量をより適切に算出することができる。

また、上記発明においては、前記収容容器の底部に接続され、前記収容容器内から排出する排出経路を備え、前記回収手段が、前記収容容器内の吸光度を深さ方向の異なる位置で測定する吸光度センサと、該吸光度センサにより測定された各位置の吸光度に基づいて、前記収容容器内から前記排出経路へ排出する排出量を調節する排出量調節部とを備えることとしてもよい。
このようにすることで、分画した生体由来細胞と赤血球との境界の高さ位置を吸光度の差から検出することにより、赤血球層の液量を測定し、収容容器内に生体由来細胞層を残したまま下層の赤血球層を選択的に排出することができる。

また、上記発明においては、前記回収手段により回収された前記生体由来細胞を洗浄する洗浄手段を備えることとしてもよい。
このようにすることで、生体由来細胞層に含まれている媒体を除去することができる。

本発明によれば、最終生成物の滅菌性を担保しつつ、赤血球が十分に除去された最終生成物を得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分離装置の全体構成図である。 図１の細胞分離装置の変形例を示す図である。 図１の細胞分離装置のもう１つの変形例を示す図であり、赤血球分離部を備えるときの構成を示す図である。

本発明の一実施形態について、図１〜図３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、脂肪組織（生体組織）を消化することにより脂肪由来細胞（生体由来細胞）の細胞懸濁液を生成する分解処理部２と、細胞懸濁液を遠心分離により洗浄および濃縮する細胞濃縮部３と、密度勾配液を収容した媒体バッグ（媒体供給手段）４と、洗浄液を収容する洗浄液バッグ５と、分解処理部２および細胞濃縮部３で生じた廃液が排出される廃液バッグ６と、分解処理部２、細胞濃縮部３および各バッグ４，５，６の間で溶液を搬送する搬送経路７と、分解処理部２、細胞濃縮部３および搬送経路７の動作を制御するコンピュータ（媒体供給量算出部、制御部、回収手段、排出量調節部）８とを備えている。

分解処理部２は、脂肪組織を収集する収集容器（収容容器）９と、該収集容器９を振とうさせる振とう機（撹拌手段）１０と、該振とう機１０に設けられたロードセル（内容量計測部、重量計）１０とを備えている。
収集容器９は、上部に設けられた導入口９ａに図示しないカニューレが接続され、該カニューレにより生体から吸引されてきた脂肪組織を収集する。収集容器９の底面９ｂは、一方向に傾斜し、その最も低い位置に排出口が設けられている。排出口は、脂肪組織を捕捉し脂肪由来細胞を通過させる脂肪組織捕捉フィルタ９ｃにより覆われている。また、収集容器９は、操作者による操作により、上部の酵素供給口９ｄからシリンジ等を用いて消化酵素液が供給される。

振とう機１０は、収集容器９を略水平に支持する基台１０ａを有し、該基台１０ａを水平面内で並進回転させることにより、収集容器９の内容物を撹拌する。
ロードセル１１は、基台１０ａの、収集容器９の底部の略中央を支持する位置に設けられ、振とう機１０に設置された収集容器９の重量を計測する。

収集容器９内に収集された脂肪組織は、消化酵素液とともに振とう機１０により撹拌されることにより消化される。これにより、脂肪組織に結合していた脂肪由来細胞が消化酵素液内に遊離して細胞懸濁液が生成されるようになっている。また、生成された細胞懸濁液は、撹拌後に収集容器９を静置することにより脂肪組織の残渣と層分離して下層に貯留し、この状態で排出口から排出すると細胞懸濁液が選択的に収集容器９から排出されるようになっている。

細胞濃縮部３は、１対の遠心分離容器１２と、該遠心分離容器１２を、底部を半径方向外方に向けて回転させる遠心分離機１３と、遠心分離容器１２内の深さ方向の各位置の吸光度を測定する吸光度センサ（回収手段）１４とを備えている。
遠心分離容器１２は、搬送経路７を介して収集容器９から排出された細胞懸濁液を収容する。遠心分離容器１２は、上部から底面近傍まで配管（排出経路）１２ａが挿入され、搬送経路７により配管１２ａ内を吸引すると遠心分離容器１２内の溶液は下層側から順に排出されるようになっている。

また、遠心分離容器１２は、配管１２ａの他に、図示しないもう１つの配管を備えていてもよい。もう１つの配管は、配管１２ａよりも底部から離れた位置まで挿入され、図示しない２方バルブなどにより、一方の配管が選択されるようになっている。これにより、細胞懸濁液を遠心分離して脂肪由来細胞を沈降させた後、もう１つの配管を介して上清を排出することにより、脂肪由来細胞を遠心分離容器１２内の底部に残したまま上清が排出される。また、続けて配管１２ａを介して洗浄液を供給すると、底部に凝集していた脂肪由来細胞が洗浄液の流入の勢いにより洗浄液内に撹拌される。

吸光度センサ１４は、遠心分離容器１２を保持するホルダ１４ａを径方向に挟んで配置された発光部１４ａと受光部１４ｂとを備えている（以下、吸光度センサ１４ａ，１４ｂともいう。）。吸光度センサ１４は、発光部１４ａから受光部１４ｂに向けて検出光を出射し、遠心分離容器１２内を透過して受光部１４ｂにより受光された検出光の強度から、遠心分離容器１２内の吸光度を測定するようになっている。

このときに、発光部１４ａおよび受光部１４ｂは、例えば、図示しないガイドレールなどに沿って鉛直方向に移動しながらレーザ光を出射または受光することにより、遠心分離容器１２内の複数の深さ方向の各位置において吸光度を測定するようになっている。また、発光部１４ａから受光部１４ｂまで検出光が伝達されるように、遠心分離容器１２は透明プラスチックなどで形成され、ホルダ１４ａには透明なガラスなどで形成された窓（図示略）が設けられている。

媒体バッグ４は、脂肪由来細胞の比重より大きく赤血球の比重より小さい比重を有し、生体適合性の高い密度勾配液を収容している。密度勾配液の比重は、２０℃において１．０５０〜１．１００が好ましい。密度勾配液としては、例えば、フィコール、パーコール、ハイパックまたはペルコール（いずれもＧＥヘルスケア・ジャパン社製）などの製品を使用してもよく、ショ糖などの糖類や塩化セシウムを適切な比重に調製した溶液を使用してもよい。

細胞懸濁液を収容した遠心分離容器１２内に密度勾配液を供給して遠心分離機１３により遠心分離すると、細胞懸濁液に含まれる成分のうち、赤血球を含む密度勾配液よりも大きい比重を有する成分が密度勾配液より下層に分画して層（以下、赤血球層という。）を形成し、脂肪由来細胞を含む細胞懸濁液の他の成分が、密度勾配液より上層に分画して層（以下、脂肪由来細胞層という。）を形成する。その後、配管１２ａを介して排出すると、赤血球層から順に排出される。このときの遠心分離の条件は、密度勾配液の比重などにも依るが、例えば、４００×ｇの遠心力で３０分間程度が好ましい。

洗浄液バッグ５は、洗浄液として、例えば、生理食塩水や乳酸リンゲン緩衝液などを収容している。
搬送経路７は、継手１５を介して各容器９，１２と各バッグ４，５，６とを接続するチューブ１６と、該チューブ１６の途中位置に配置され、チューブ１６内の液体に非接触で送りをかける送液ポンプ１７ａおよび排液ポンプ１７ｂと、該ポンプ１７ａ，１７ｂによる送液経路を切り替えるバルブＶ１〜Ｖ１１とを備えている。

コンピュータ８は、記憶部およびＣＰＵ（中央演算装置）を備え、脂肪組織の処理手順に従って作成されたプログラムが記憶部に記憶されている。コンピュータ８は、図示しない配線を介して、振とう機１０、ロードセル１１、遠心分離機１３、吸光度センサ１４、各ポンプ１７ａ，１７ｂおよび各バルブＶ１〜Ｖ１１と接続され、これらをプログラムに従って動作させるようになっている。

このときに、コンピュータ８は、収集容器９から遠心分離容器１２に細胞懸濁液を送液する前後においてロードセル１１が計測した重量の差から、各遠心分離容器１２内に供給された細胞懸濁液の重量を算出する。そして、コンピュータ８は、算出した細胞懸濁液の重量に基づいて、媒体バッグ４から遠心分離容器１２に密度勾配液を送液するときの送液時間、すなわち、密度勾配液の供給量を設定する。

また、コンピュータ８は、予め吸光度センサ１３により測定した、赤血球層、密度勾配液層および脂肪由来細胞層の吸光度の値が記憶されている。コンピュータ８は、遠心分離容器１２に細胞懸濁液および密度勾配液を送液して遠心分離機１３による遠心分離が終了すると、吸光度センサ１４により遠心分離容器１２内の吸光度を測定させ、測定された吸光度の値と記憶されている吸光度の値とを比較することにより、密度勾配液層と脂肪由来細胞層との界面の高さ位置を検出する。そして、コンピュータ８は、検出した界面の高さ位置から赤血球層と密度勾配液層とを合わせた液量を算出し、排出量が算出した液量になるように、続けて行う遠心分離容器１２内からの排出の時間を設定するようになっている。

このように構成された細胞分離装置１の動作および作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る細胞分離装置１は、収集容器９内に脂肪組織が収集されると、洗浄液バッグ５から洗浄液を収集容器９内に供給し、脂肪組織を洗浄液と撹拌することにより洗浄し、洗浄済みの洗浄液を廃液バッグ６へ排出する。

続いて、細胞分離装置１は、操作者により収集容器９内に供給された消化酵素液と脂肪組織とを撹拌することにより細胞懸濁液を生成すると、該細胞懸濁液を遠心分離容器１２に搬送するとともに、細胞懸濁液の重量に応じた量の密度勾配液を遠心分離容器１２に供給する。そして、細胞分離装置１は、遠心分離により細胞懸濁液に含まれていた赤血球を分画し、脂肪由来細胞層を残して、赤血球層と密度勾配液層とを遠心分離容器１２内から排出する。

続いて、細胞分離装置１は、遠心分離容器１２内に洗浄液を供給し、遠心分離することにより脂肪由来細胞を沈降させ、もう１つの配管を介し上清を排出し、この洗浄液供給から上清排出までの工程を数回繰り返す。これにより、細胞懸濁液に含まれる消化酵素液が除去され脂肪由来細胞が洗浄される。そして、洗浄終了後、遠心分離により沈降した細胞塊をシリンジ等を使用して回収すると、赤血球が十分に除去され洗浄された脂肪由来細胞の濃縮物を得ることができる。

このように、本実施形態によれば、密度勾配液を用いて脂肪由来細胞と赤血球とを分画することにより、撹拌や遠心分離のみでは除去することが難しい赤血球を十分に除去し、高純度な脂肪由来細胞の濃縮物を得ることができるという利点がある。また、ロードセル１１により計測された細胞懸濁液の重量から密度勾配液の適切な供給量を算出し、吸光度センサ１４を用いて遠心分離容器１２内からの適切な排出量を算出する。これにより、全ての処理を試料に非接触でかつ閉鎖系で行い、最終生成物の滅菌性を担保することができるという利点がある。

上記実施形態においては、細胞懸濁液の重量を、収集容器２の重量に基づいて算出することとした。これに代えて、収集容器９と遠心分離容器１２の間に重量測定用容器と該重量測定用容器の重量を測定する重量計とを備え、収集容器９から遠心分離容器１２への送液の途中で一旦細胞懸濁液を重量測定用容器に貯留して重量を測定することとしてもよい。このようにしても、密度勾配液の適切な供給量を算出することができる。

また、上記実施形態においては、密度勾配液の供給量を細胞懸濁液の重量に基づいて算出することとしたが、これに代えて、細胞懸濁液の体積に基づいて算出することとしてもよい。細胞懸濁液の体積を検出する手段としては、収集容器９内で脂肪組織の残渣と層分離した細胞懸濁液の界面の高さ位置、または、遠心分離容器１２内の細胞懸濁液の界面の高さ位置を検出する界面センサ（内容量計測部）が用いられる。界面センサは、光学式、超音波式または磁気式などが用いられる。

光学式の界面センサを用いる場合、吸光度センサ１４と同様に、容器９，１２の外側に配置した発光部と受光部とを用いて深さ方向の異なる位置の吸光度または透過率を測定することにより、細胞懸濁液の界面の高さ位置を検出する。超音波式または磁気式の界面センサを用いる場合、超音波または磁場を放射するプローブを容器９，１２の上部から挿入し、液面で反射されて戻ってきた超音波または磁場を検出することにより、細胞懸濁液の界面の高さ位置を検出する。このようにしても、密度勾配液の適切な供給量を算出することができる。

また、上記実施形態においては、細胞懸濁液に含まれる赤血球の濃度を測定する吸光度センサを備え、細胞懸濁液の重量と吸光度センサにより測定された赤血球濃度とに基づいて密度勾配液の供給量を算出することとしてもよい。この場合、遠心分離機１３のホルダ１３ａに設けられた吸光度センサ１４を用いて密度勾配液の供給前に赤血球濃度を測定することとしてもよい。または、チューブ１６の途中位置に別途吸光度センサを設けて収集容器９から遠心分離容器１２へ細胞懸濁液を搬送する途中に赤血球濃度を測定することとしてもよい。

このようにすることで、脂肪組織とともに吸引される赤血球の量が異なったり、脂肪組織の洗浄の効率の良し悪しにより細胞懸濁液に残留した赤血球の量が変動したりしても、より適切な量の密度勾配液を供給して赤血球をさらに確実に除去することができる。

また、上記実施形態においては、密度勾配液を、細胞濃縮部３において細胞懸濁液に投与することとしたが、これに代えて、分解処理部２において細胞懸濁液に投与することとしてもよい。この場合、脂肪組織消化後に続けて収集容器９内に密度勾配液を投与してもよく、遠心分離による洗浄後の細胞懸濁液を新しく交換した収集容器９へ搬送して密度勾配液を投与してもよい。吸光度センサ１４は、収集容器９の外側に配置される。

収集容器９内で細胞懸濁液に密度勾配液を投与した後、所定時間収集容器９を静置することにより、脂肪由来細胞層、密度勾配液層および赤血球層に分画させる。その後、吸光度センサ１４により脂肪由来細胞層と密度勾配液層の界面を検出して赤血球層と密度勾配液層とを排出することにより、赤血球が除去された細胞懸濁液を得ることができる。

また、上記実施形態においては、密度勾配液に代えて赤血球凝集剤を用いることとしてもよい。この場合、細胞分離装置１は、媒体バッグ４内に赤血球凝集剤を収容する。
赤血球凝集剤は、ヒドロキシエチル澱粉、フィブリノーゲン、α−グロブリン、コンドロイチン硫酸またはヒト血清アルブミンなど、脂肪由来細胞への影響を低減しつつ赤血球を連鎖状に凝集させる物質の溶液が好ましい。細胞懸濁液に赤血球凝集剤が混合されると、細胞懸濁内の赤血球が凝集することにより細胞懸濁液内で沈降し、凝集した赤血球からなる赤血球層と細胞懸濁液のその他の成分からなる層（以下、脂肪由来細胞層という。）が形成される。

また、この場合、コンピュータ８は、ロードセル１１により計測された細胞懸濁液の重量に基づいて赤血球凝集剤の供給量を設定し、また、吸光度センサ１４により測定された吸光度の値から、脂肪由来細胞層と赤血球層との界面の高さ位置を検出する。
このように構成された細胞分離装置１は、収集容器９内で細胞懸濁液を生成した後、媒体バッグ４から収集容器９に赤血球凝集剤を送液し、収集容器９内を所定時間撹拌することにより、赤血球と赤血球凝集剤とを反応させて赤血球を凝集させる。

次に、細胞分離装置１は、生成した細胞懸濁液を遠心分離容器１２に搬送し、遠心分離することにより、細胞懸濁液に含まれていた凝集した赤血球を沈降させる。このときの遠心分離の条件は、１９０〜１１９０×ｇの遠心力で、３〜６０分が好ましい。続いて、細胞分離装置１は、遠心分離容器１２内から脂肪由来細胞層を残して赤血球層を排出する。
このように、赤血球凝集剤を用いても、細胞懸濁液から赤血球を効率良く除去して純度の高い脂肪由来細胞を得ることができる。

また、赤血球凝集剤を使用する場合には、細胞濃縮部３における洗浄処理が終了した後に赤血球凝集剤を供給することとしてもよい。この場合に、細胞濃縮部３における洗浄終了後、細胞懸濁液を新しく交換した収集容器９へ搬送し、収集容器９内に赤血球凝集剤を供給してもよい。

細胞濃縮部３における洗浄終了後に収集容器９内で赤血球を凝集させる場合、細胞分離装置１は、図２に示されるように、凝集した赤血球を捕捉し脂肪由来細胞を通過させる赤血球捕捉フィルタ１８と、該赤血球捕捉フィルタ１８の後段に配置され脂肪由来細胞を捕捉する細胞捕捉フィルタ１９と、該細胞捕捉フィルタ１９の後段に接続されたシリンジ２０と、最終生成物を回収する回収容器２１とを備える。また、吸光度センサ１４は収集容器９の外側に設けられる。

赤血球捕捉フィルタ１８および細胞捕捉フィルタ１９は、収集容器９から廃液バッグ６までの排出経路の途中位置に配置されている。回収容器２１は各フィルタ１８，１９の間にバルブＶ１５を介してチューブ１６に接続され、シリンジ２０はバルブＶ１６を介してチューブ１６に接続されている。
赤血球捕捉フィルタ１８の孔径は、３０〜５００μｍが好ましい。また、赤血球捕捉フィルタ１８および細胞捕捉フィルタ１９は、脂肪由来細胞の付着を防ぐために、表面が親水性残基を有する材料で修飾されるなど親水性処理が施されていることが好ましい。

このように構成された細胞分離装置１は、洗浄処理した細胞懸濁液を遠心分離容器１２から収集容器９へ搬送すると、媒体バッグ４から収集容器９内へ赤血球凝集剤を供給し、振とう機１０により細胞懸濁液と赤血球凝集剤とを撹拌する。このときの撹拌時間は、細胞懸濁液の重量に応じてコンピュータ８が設定してもよい。続いて、バルブＶ１，１３，１４のみを開状態にし、収集容器９から廃液バッグ６へ細胞懸濁液を排出すると、赤血球捕捉フィルタ１８により赤血球が除去された脂肪由来細胞が細胞捕捉フィルタ１９に捕捉される。

収集容器９から細胞懸濁液の排出が終了したら、バルブＶ１，１３，１４を閉状態にし、バルブＶ１５，１６を開状態にし、シリンジ２０により細胞捕捉フィルタ１９へ向かって洗浄液などの液体を勢いよく流入させる。これにより、細胞捕捉フィルタ１９に捕捉されていた脂肪由来細胞が解放されて回収容器２１へ流入し、回収容器２１内に赤血球が十分に除去された脂肪由来細胞を得ることができる。

このようにすることで、より簡便な構成と制御でありながら、赤血球を効率良く選択的に除去することができる。また、ヒトの赤血球の寸法は約８μｍであり、単体の状態の赤血球をフィルタで除去しようとするとフィルタの孔径を８μｍより小さくしなければならず、フィルタが容易に目詰まりを起こすという不都合が生じる。しかしながら、赤血球を凝集させることにより、赤血球捕捉フィルタ１８の孔径を大幅に大きくして、目詰まり等の不都合を解消しながら効率良く赤血球を除去することができる。

なお、上述した実施形態においては、分解処理部２または細胞濃縮部３の構成を利用して細胞懸濁液と密度勾配液または赤血球凝集剤とを反応させる場合について例示したが、図３に示されるように、細胞濃縮部３の後段に赤血球除去部２２を備えることとしてもよい。

赤血球除去部２２は、細胞懸濁液を収容する収容容器２３と、該収容容器２３内の内容量を計測する内容量計測部２４と、収容容器２３内に密度勾配液または赤血球凝集剤を供給する媒体供給手段２５と、収容容器２３内で赤血球と脂肪由来細胞との分画を促進する遠心分離機または撹拌機などの媒体反応手段２６と、収容容器内から脂肪由来細胞の分画を回収する回収手段２７とを備え、媒体供給手段２５による密度勾配液または赤血球凝集剤の供給量は上述した実施形態と同様にコンピュータ８により制御される。このようにしても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上述した実施形態においては、脂肪組織から脂肪由来細胞を分離する場合を例に挙げたが、幹細胞多くを含む骨髄液など、赤血球を含む他の生体試料から生体由来細胞を分離する場合にも用いることができる。

１ 細胞分離装置
２ 分解処理部
３ 細胞濃縮部
４ 媒体バッグ（媒体供給手段）
５ 洗浄液バッグ
６ 廃液バッグ
７ 搬送経路
８ コンピュータ（媒体供給量算出部、制御部、回収手段、排出量調節部）
９ 収集容器（収容容器）
９ａ 導入口
９ｂ 底面
９ｃ 脂肪組織捕捉フィルタ
９ｄ 酵素供給口
１０ 振とう機（撹拌手段）
１１ ロードセル（重量計、内容量計測部）
１２ 遠心分離容器
１２ａ 配管（排出経路）
１３ 遠心分離機
１３ａ ホルダ
１４ａ 吸光度センサ、発光部（回収手段、赤血球濃度測定手段）
１４ｂ 吸光度センサ、受光部（回収手段、赤血球濃度測定手段）
１５ 継手
１６ チューブ
１７ａ 送液ポンプ
１７ｂ 排出ポンプ
１８ 赤血球捕捉フィルタ（フィルタ）
１９ 細胞捕捉フィルタ
２０ シリンジ
２１ 回収容器
２２ 赤血球分離部
２３ 収容容器
２４ 内容量計測部
２５ 媒体提供手段
２６ 媒体反応手段
２７ 回収手段
Ｖ１〜Ｖ１６ バルブ

Claims (13)

1. 生体組織を消化し該生体組織から生体由来細胞を遊離させた細胞懸濁液を生成する分解処理部と、
   該分解処理部において生成された細胞懸濁液を濃縮する細胞濃縮部と、
   前記分解処理部と前記細胞濃縮部とに接続され前記細胞懸濁液を搬送する搬送経路と、
   該搬送経路に接続され、前記細胞懸濁液を収容する収容容器と、
   該収容容器の内容量を計測する内容量計測部と、
   前記収容容器内に、前記細胞懸濁液に含まれる赤血球と前記生体由来細胞とを分画する媒体を供給する媒体供給手段と、
   前記内容量計測部によって計測された内容量に基づいて、前記媒体供給手段により前記収容容器内に供給する前記媒体の供給量を算出する媒体供給量算出部と、
   該媒体供給量算出部により算出された供給量に基づいて、前記媒体供給手段により前記媒体を供給させる制御部と、
   前記収容容器内において前記媒体により分画された前記生体由来細胞を、前記赤血球と分離しながら回収する回収手段とを備える細胞分離装置。
2. 前記媒体が、前記赤血球を凝集させる赤血球凝集剤である請求項１に記載の細胞分離装置。
3. 前記赤血球凝集剤が、ヒドロキシエチル澱粉、フィブリノーゲン、α−グロブリン、コンドロイチン硫酸およびヒト血清アルブミンのうちいずれかを含む請求項２に記載の細胞分離装置。
4. 前記分解処理部が、前記生体組織を収集する収集容器と、該収集容器内を撹拌する撹拌手段とを備え、
   前記収容容器が、前記収集容器である請求項２に記載の細胞分離装置。
5. 前記回収手段が、前記搬送経路の前記収容容器と前記細胞濃縮部との間に設けられ、凝集した前記赤血球を捕集し前記生体由来細胞を通過させるフィルタを備える請求項２に記載の細胞分離装置。
6. 前記媒体が、前記生体由来細胞の比重より大きく前記赤血球の比重より小さい比重を有する密度勾配液である請求項１に記載の細胞分離装置。
7. 前記密度勾配液が、フィコール、パーコール、ハイパック、ペルコール、ショ糖および塩化セシウムのうちいずれかを含む請求項５に記載の細胞分離装置。
8. 前記細胞濃縮部が、前記細胞懸濁液を収容する遠心分離容器と、該遠心分離容器を遠心操作する遠心分離機とを備え、
   前記収容容器が、前記遠心分離容器である請求項５に記載の細胞分離装置。
9. 前記内容量計測部が、前記収容容器の重量を計測する重量計である請求項１に記載の細胞分離装置。
10. 前記内容量計測部が、前記収容容器内の前記細胞懸濁液の界面の高さ位置を検出する界面センサである請求項１に記載の細胞分離装置。
11. 前記細胞懸濁液内に含まれる前記赤血球の濃度を測定する赤血球濃度測定手段を備え、
    前記媒体供給量算出部が、前記赤血球濃度測定手段により測定された前記赤血球の濃度と前記内容量計測部によって計測された内容量とに基づいて、前記媒体の供給量を算出する請求項１に記載の細胞分離装置。
12. 前記収容容器の底部に接続され、前記収容容器内から排出する排出経路を備え、
    前記回収手段が、前記収容容器内の吸光度を深さ方向の異なる位置で測定する吸光度センサと、該吸光度センサにより測定された各位置の吸光度に基づいて、前記収容容器内から前記排出経路へ排出する排出量を調節する排出量調節部とを備える請求項１に記載の細胞分離装置。
13. 前記回収手段により回収された前記生体由来細胞を洗浄する洗浄手段を備える請求項１に記載の細胞分離装置。

Images