JP2012103008A

JP2012103008A - 生体組織処理装置

Info

Publication number: JP2012103008A
Application number: JP2010248951A
Authority: JP
Inventors: Shuya Jogasaki; 修哉城ヶ崎
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2012-05-31

Abstract

【課題】測定装置を振動させることなく、生体組織を収容した容器を円滑に振動させることができ、かつ、生体組織の重量を精度よく測定する。
【解決手段】生体組織を含む混合液Ａを収容する容器２を載置する載置台３と、該載置台３を水平方向に振動させる加振機構４と、載置台３を上下に貫通する貫通孔１１を介して上昇させられることにより、容器２の底面に接触させられて該容器２を載置台３から浮上させ、混合液Ａを含む容器２の重量を測定する重量センサ５と、該重量センサ５を上下動させる昇降機構６と、加振機構４による振動、重量センサ５による測定、および昇降機構６による昇降動作を制御する制御部１７とを備え、制御部１７が、昇降機構６により容器２を載置台３から浮上させた高さ方向に異なる２位置で重量センサ５により測定を行うよう制御する生体組織処理装置１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体組織処理装置に関するものである。

従来、収集容器内の液体の質量を測定する装置として、収集容器の下部に配置したロードセルによって収集容器の質量を下から測定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−９９００８号公報

しかしながら、液体を収容した容器を振動させる必要がある生体組織処理装置においては、容器に固定したロードセル等の測定装置を容器とともに振動させる必要があり、測定装置が故障したり、測定装置への配線の取り回し等の処理が困難であったりする不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、測定装置を振動させることなく、生体組織を収容した容器を円滑に振動させることができ、かつ、生体組織の重量を精度よく測定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、生体組織を含む混合液を収容する容器を載置する載置台と、該載置台を水平方向に振動させる加振機構と、前記載置台を上下に貫通する貫通孔を介して上昇させられることにより、前記容器の底面に接触させられて該容器を前記載置台から浮上させ、前記混合液を含む前記容器の重量を測定する重量センサと、該重量センサを上下動させる昇降機構と、前記加振機構による振動、前記重量センサによる測定、および前記昇降機構による昇降動作を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記昇降機構により前記容器を前記載置台から浮上させた高さ方向に異なる２位置で重量センサにより測定を行うよう制御する生体組織処理装置を提供する。

本発明によれば、生体組織を含む混合液を処理する際には、混合液を収容した容器を載置台に載置して、制御部が昇降機構を作動させ、重量センサを下降させる。これにより、重量センサが容器の底面から下方に退避させられるので、制御部は、加振機構を作動させることにより、容器を水平方向に振動させて、容器内の生体組織を含む混合液を攪拌させる。

一方、生体組織または生体組織を含む混合液の重量を測定する際には、制御部が、加振機構を停止して昇降機構により重量センサを上昇させ、容器の底面を重量センサによって上方に押して容器を載置台から浮上させる。これにより、重量センサによって容器の重量測定が行われる。すなわち、重量センサを振動させることなく、容器を円滑に振動させかつ容器の重量を精度よく測定することができる。

この場合において、制御部が、昇降機構を制御して容器の位置を異なる高さ方向に２箇所に移動させ、それぞれの位置で重量センサにより測定を行わせるので、昇降機構が停止することにより各部に生ずる摩擦等により重量測定が正常に行われない場合には、２つの測定値が異なるので、これを容易に検出することができる。

上記発明においては、前記異なる２箇所で測定された前記容器の重量の差分が所定の閾値以上である場合に、これを報知する報知手段を備えていてもよい。
このようにすることで、昇降機構が停止することにより各部に生ずる摩擦等により重量測定が正常に行われない場合には、２つの測定値の差分が所定の閾値を異なるので、報知手段によって、測定が正常に行われなかった旨を容易に確認することができる。

上記発明においては、生体組織を含む混合液を収容する容器を備え、該容器と前記載置台との間に、前記容器が浮上させられるときに、該容器の姿勢を維持しつつその移動を案内するガイド機構を備えていてもよい。
このようにすることで、重量の測定時に容器の姿勢が一定に維持されるので、精度よく測定を行うことができる。

また、上記発明においては、前記容器の底面に下方に向かって広がるテーパ内面または、下方に向かって先細になるテーパ面が設けられ、前記載置台の上面に、前記テーパ内面またはテーパ面に相補的な形状を有する嵌合部が設けられていてもよい。
このようにすることで、容器を載置台に載置する際に、容器の底面に設けられたテーパ内面またはテーパ面と、載置台の上面に設けられた嵌合部とを嵌合させることにより、容器を載置台に対して水平方向に固定することができる。これにより、加振機構の作動によって容器を水平方向に安定して振動させることができる。また、重量測定の際には、テーパ内面またはテーパ面と嵌合部との嵌合またはその解除を簡易に行うことができ、少ない昇降量で重量測定を行うことができる。

本発明によれば、測定装置を振動させることなく、生体組織を収容した容器を円滑に振動させることができ、かつ、生体組織の重量を精度よく測定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による生体組織を含む混合液の攪拌動作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る重量測定状態を示す縦断面図である。図１の生体組織処理装置に設けられたガイド機構とその動作位置を説明する図である。図１の生体組織処理装置による重量測定動作を説明するフローチャートである。

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、生体組織を含む混合液Ａを収容可能な容器２と、該容器２を載置する載置台３と、該載置台３を水平方向に振動させる加振機構４と、容器２の重量を測定する重量センサ５と、該重量センサ５を昇降させる昇降機構６と、加振機構４、重量センサ５および昇降機構６を制御する制御部１７と、重量センサ５による重量測定の結果、測定が正常に行われていない場合にこれを報知する報知部７とを備えている。

容器２は、その底面に、下方に向かって広がるテーパ内面８ａを有する凹部８を備えている。また、容器２の側面には、水平方向に延びる２本のピン９が設けられている。
載置台３には、容器２を載置する上面に、容器２に設けられた凹部８のテーパ内面８ａと相補的な形状を有し、上方に向かって先細になるテーパ面１０ａを有する凸部１０が設けられている。また、載置台３には、その中央部を上下方向に貫通する貫通孔１１が設けられている。

また、載置台３には、その上面から上方に向かって立ち上がる側壁１２が設けられている。側壁１２の上部には、容器２に設けられた２本のピン９を摺動可能に収容し、ピン９の上下方向への移動を案内する２つの溝１２ａが設けられている。

加振機構４は、図１に示されるように、ベース１３に鉛直な中心軸Ｂ回りに水平回転可能に支持された円板１４と、該円板１４の中心軸Ｂに対して平行に偏心して配置され、載置台３を下方から支持する回転支持部１５とを備えている。円板１４および回転支持部１５は、複数、例えば、３セット設けられている。１つの円板１４には、該円板１４を水平回転させるモータ１６が固定されている。

モータ１６を駆動すると、３セットの円板１４が水平回転させられる。各回転支持部１５は、載置台３に回転可能に設けられているので、モータ１６の駆動により回転させられると、３セットの円板１４が同時に同一方向に回転し、載置台３が、並進回転運動させられる。したがって、載置台３の上面に混合液Ａを収容した容器２を載置しておくと、容器２内の混合液Ａが攪拌させられるようになっている。

重量センサ５は、例えば、ロードセルである。
昇降機構６は、例えば、ピストン６ａの先端に重量センサ５を固定したシリンダである。
昇降機構６を作動させると、図２に示されるように、ピストン６ａが上向きに重量センサ５を上昇させることにより、重量センサ５を容器２の底面に押し当てて、容器２を載置台３の上面から上方に浮上させるようになっている。

制御部１７は、混合液Ａを攪拌する際には、昇降機構６を作動させて重量センサ５を下降させ、載置台３の下方に退避させるようになっている。また、制御部１７は、混合液Ａの重量を測定する際には、昇降機構６を作動させて重量センサ５を上昇させ、容器２の底面を押して、容器２を載置台３の上面から浮上させるようになっている。

また、本実施形態に係る生体組織処理装置１においては、制御部１７は、図３に示されるように、容器２を載置台３の上面から浮上させた、高さ方向に異なる２箇所の位置において、重量を測定するように重量センサ５を制御するようになっている。そして、制御部１７は、異なる２箇所の高さ位置で測定した重量の差分が所定の閾値を超えている場合に、報知部７にその旨を報知させるようになっている。報知部７としては、例えば、ブザー、発光部、モニタ等の任意の手段を採用することができる。

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を用いて生体組織、例えば、脂肪組織を処理するには、まず、体内から採取されてきた脂肪組織と、該脂肪組織を採取するために体内に供給したチュメッセント液との混合液Ａを容器２内に収容した状態で、重量測定を行う。

重量測定は、図４に示されるように、制御部１７が昇降機構６を作動させて、重量センサ５を１回目の測定位置まで上昇させる（ステップＳ１）。この位置においては、容器２は、載置台３の上面から浮上するまで上昇させられており、重量センサ５によってその重量が支持される。制御部１７は、昇降機構６の作動停止後、所定の時間間隔にわたって静置し（ステップＳ２）、重量センサ５によってその重量を測定させる（ステップＳ３）。

そして、制御部１７は、重量センサ５によって測定された重量の測定値Ａを記憶した後に（ステップＳ４）、再度、昇降機構６を作動させて、重量センサ５を２回目の測定位置まで移動させる（ステップＳ５）。ここで、２回目の測定位置は、１回目の測定位置より低い位置であることが好ましい。

この測定位置においても、容器２は、載置台３の上面から浮上させられており、重量センサ５によってその重量が支持されている。制御部１７は、昇降機構６の作動停止後、所定の時間間隔にわたって静置し（ステップＳ６）、重量センサ５によってその重量を測定させる（ステップＳ７）。

そして、制御部１７は、記憶していた重量の測定値Ａから、重量センサ５によって測定された重量の測定値Ｂを減算し、その絶対値｜Ａ−Ｂ｜が、所定の閾値Ｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ８）。差分の絶対値｜Ａ−Ｂ｜が、閾値Ｘより小さい場合には、重量測定処理を終了し、閾値Ｘより大きい場合には、報知部７によってエラーが発生した旨を報知する（ステップＳ９）。

制御部１７は、重量測定処理が終了した後に、チュメッセント液を排出させ、再度重量測定処理を行わせる。この重量測定処理も図４のフローチャートに従って行われる。測定された生体組織の重量によって、生体組織を消化するのに必要な消化酵素液の量が決定される。

この後に、制御部１７は、昇降機構６を作動させて重量センサ５を下降させ、重量センサ５を載置台３から下方に退避させ、生体組織の洗浄処理を行う。洗浄処理においては、洗浄液を供給し、加振機構４を作動させる。容器２内の洗浄液と生体組織との混合液Ａとが攪拌され、生体組織に付着しているチュメッセント液や血液等が洗浄される。

洗浄処理と洗浄液の排出とを複数回繰り返した後、生体組織の消化処理が行われる。
消化処理においては、制御部１７は、重量センサ５を載置台３の下方に退避させた状態に維持したまま、必要量の乳酸リンゲル液と消化酵素液とを供給し、加振機構４を作動させて、容器２内の生体組織と乳酸リンゲル液と消化酵素液とを含む混合液Ａを攪拌し、生体組織の消化を行わせる。

そして、所定時間にわたる消化処理が行われた後に、一定の時間にわたって静置されることにより、容器２の下部に生体組織から分離された細胞を含む細胞懸濁液が沈降する。これにより、生体組織の処理が終了する。

この場合において、本実施形態に係る生体組織処理装置１によれば、生体組織の洗浄処理および消化処理のいずれにおいても重量センサ５を載置台３の下方に退避させた状態で容器２の振動が行われるので、重量センサ５に振動を与えずに済み、重量センサ５の損傷を防止し、複雑な配線の取り回しを回避することができる。
また、昇降機構６による容器２の昇降動作は、容器２に設けられたピン９が、載置台３に設けられた側壁１２の溝１２ａ内で案内されるので、容器２の姿勢を安定させることができ、正確な重量測定を行うことができる。

また、本実施形態に係る生体組織処理装置１によれば、載置台３から容器２を浮上させた異なる２箇所において重量を測定し、その差分が所定の閾値を超える場合にエラーを報知するので、重量測定が正常に行われないまま次工程に進行してしまう不都合の発生を防止することができる。

すなわち、１箇所において重量測定を行う場合に、ピン９と溝１２ａとの間の摩擦等によって、正確な重量が測定されない場合があるため、２箇所で重量測定を行って同等の測定結果が得られた場合に重量が正確に測定されたものとすることができる。また、重量センサ５を上昇させて１回目の重量測定を行った後に重量センサ５を下降させて２回目の重量測定を行うことにより、２回の重量測定において摩擦の条件を変化させ、より正確に重量測定を行うことができるという利点がある。

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の底面に設けたテーパ内面８ａを有する凹部８に、載置台３の上面に設けたテーパ面１０ａを有する凸部１０を嵌合させるので、容器２を載置台３に載せるだけで、テーパ内面８ａがテーパ面１０ａに案内されて、簡易に水平方向に位置決めされる。したがって、加振機構４により水平方向に振動させられると、載置台３の振動を容器２に確実に伝達して、容器２内の混合液Ａを確実に攪拌することができる。

さらに、テーパ内面８ａとテーパ面１０ａとの嵌合により、載置台３と容器２との結合と切り離しを簡易に行うことができる。すなわち、載置台３に対して容器２を若干持ち上げるだけで容器２と載置台３との結合を切り離して浮上させることができる。逆に、その状態から容器２を若干下降させるだけで、容器２と載置台３とを容易に結合することができる。

したがって、重量測定時に、昇降機構６によって容器２を短い距離だけ上下方向にさせれば足りるので、昇降機構６を小型化することができる。また、短い距離の上下動により容器２と載置台３との結合と切り離しを行うので、重量測定を短時間で行うことができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、載置台３の上面に上方に先細になるテーパ面１０ａを有する凸部１０を設け、容器２の底面に、相補的な形状のテーパ内面８ａを有する凹部８を設けたが、容器２に凸部、載置台３に凹部を設けることにしてもよい。

Ａ混合液
１生体組織処理装置
２容器
３載置台
４加振機構
５重量センサ
６昇降機構
７報知部
８ａテーパ内面
９ピン（ガイド機構）
１０凸部（嵌合部）
１１貫通孔
１２ａ溝（ガイド機構）
１７制御部

Claims

生体組織を含む混合液を収容する容器を載置する載置台と、
該載置台を水平方向に振動させる加振機構と、
前記載置台を上下に貫通する貫通孔を介して上昇させられることにより、前記容器の底面に接触させられて該容器を前記載置台から浮上させ、前記混合液を含む前記容器の重量を測定する重量センサと、
該重量センサを上下動させる昇降機構と、
前記加振機構による振動、前記重量センサによる測定、および前記昇降機構による昇降動作を制御する制御部を備え、
該制御部が、前記昇降機構により前記容器を前記載置台から浮上させた高さ方向に異なる２位置で重量センサにより測定を行うよう制御する生体組織処理装置。
前記異なる２箇所で測定された前記容器の重量の差分が所定の閾値以上である場合に、これを報知する報知手段を備える請求項１に記載の生体組織処理装置。
生体組織を含む混合液を収容する容器を備え、
該容器と前記載置台との間に、前記容器が浮上させられるときに、該容器の姿勢を維持しつつその移動を案内するガイド機構を備える請求項１または請求項２に記載の生体組織処理装置。
前記容器の底面に下方に向かって広がるテーパ内面または、下方に向かって先細になるテーパ面が設けられ、
前記載置台の上面に、前記テーパ内面またはテーパ面に相補的な形状を有する嵌合部が設けられている請求項３に記載の生体組織処理装置。