JP2014200541A - 医療用混合容器およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】細胞を損傷することなく細胞と作用成分とを均一に混合することができる医療用混合容器を提供する。【解決手段】第１のバッグ１と第２のバッグ２の接続部分３を締めていたクリップ４を開いて接続部分３内部の流入口３１を開放すると、第２のバッグ２の作用成分収容室２１が第１のバッグ１の作用成分流入室１３に連通し、流入口３１を介して作用成分収容室２１内に収容されていた作用液Ｌ１が作用成分流入室１３に流入する。作用液Ｌ１は、第１のバッグ１内を細胞収容室１２と作用成分流入室１３とに仕切る多孔質膜１１の全面上に広がった後、多孔質膜１１を通して細胞収容室１２内に浸透し、細胞懸濁液Ｃ１に均一に混合される。【選択図】図７

Description

この発明は、医療用混合容器およびその使用方法に係り、特に、細胞とこの細胞に作用する作用成分とを混合するための医療用混合容器に関する。

マクロファージは、血液中の白血球の一部を占める単球から分化し、生体内に侵入した細菌、ウイルス、異物を貪食し消化する免疫細胞であるが、例えば、容器内でマクロファージを活性化させ、活性化したマクロファージを単離して創傷治療等に用いることが知られている。
マクロファージの活性化は、例えば、全血またはバフィーコートが収容されている容器内に分化誘導薬剤等の活性化成分を投入して混合することにより行うことができる。

従来、このような混合操作を行い得る容器として、特許文献１には、第１室と第２室の２つの収容室を有し、これら２つの収容室を弱シール部により連通可能に隔離する復室容器が開示されている。例えば、第１室に薬剤を封入すると共に第２室に溶解液を封入し、第１室または第２室の外壁を押圧して弱シール部に圧力を加えることにより、弱シール部を形成しているシート部材が剥離されて第１室と第２室が互いに連通し、第２室に収容されていた溶解液が第１室に移送されて、薬剤が溶解液に溶解する。

特開２００９−６２３８２号公報

しかしながら、弱シール部による隔離が解除されて第１室と第２室が互いに連通したときに、第２室に収容されていた溶解液が急激に第１室に流入するので、溶解液に淀みが生じると共に、短時間で薬剤と溶解液を均一に混合するためには、激しく混合する必要がある。
また、第１室または第２室の外壁に外力を加えて押圧するときに、その外力が圧力となって第１室内の薬剤または第２室内の溶解液に直接的に加えられる。従って、第１室の外壁を押圧した場合には、第１室と第２室との連通時に、第１室に収容されていた薬剤が勢いよく第２室に噴出され、一方、第２室の外壁を押圧した場合には、第１室と第２室との連通時に、第２室に収容されていた溶解液が勢いよく第１室に噴出されることとなる。

一方、細胞を含む懸濁液に、活性化成分のような細胞に作用する作用成分を含む液体を混合する場合、細胞への衝撃を抑えながら均一に混合する必要がある。しかしながら、特許文献１に開示された復室容器を用いて、混合しようとすると、細胞への衝撃が大きく、好ましい形態とはいえない。また、第１室と第２室が連通した際、激しく混合すると、細胞への負担が大きくなるため好ましくなく、細胞への衝撃を抑えながら活性成分をすばやく細胞全体に行渡らせるように混合することは困難である。このため、均一な混合がなされずに細胞への作用が不十分になり、また、混合の際の衝撃により細胞を損傷するおそれがある、という問題を来してしまう。

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、細胞を損傷することなく細胞と作用成分とを均一に混合することができる医療用混合容器を提供することを目的とする。
また、この発明は、このような医療用混合容器の使用方法を提供することも目的としている。

この発明に係る医療用混合容器は、細胞とこの細胞に作用する作用成分とを混合させるための医療用混合容器であって、細胞が収容される細胞収容室と、細胞収容室の上側に隣接して配置された作用成分流入室と、それぞれ開閉可能な流入口を介して作用成分流入室に連通すると共に作用成分が収容される少なくとも１つの作用成分収容室と、細胞収容室と作用成分流入室との間を仕切ると共に作用成分を透過させる多孔質膜と、それぞれ対応する作用成分収容室の流入口を開閉する少なくとも１つの開閉部材とを備え、それぞれの開閉部材により開放された流入口を介して対応する作用成分収容室内の作用成分を作用成分流入室に流入させたときに、作用成分が作用成分流入室から多孔質膜を通って細胞収容室内に浸透するものである。

内部が多孔質膜により二分されて多孔質膜の下側に細胞収容室が形成されると共に多孔質膜の上側に作用成分流入室が形成された可撓性の第１のバッグと、それぞれ作用成分流入室が形成されている部分の第１のバッグに接続されると共に内部に対応する作用成分収容室が形成された少なくとも１つの可撓性の第２のバッグとを備え、第１のバッグと少なくとも１つの第２のバッグの接続部分の内部にそれぞれ流入口が形成されるように構成することができる。
好ましくは、開閉部材は、第１のバッグと第２のバッグの接続部分を外側から挟むことにより流入口を閉鎖するクリップからなっている。
細胞収容室に接続されると共に細胞収容室内で作用成分と混合された細胞を細胞収容室から取り出すための取り出しポートをさらに備えることが好ましい。
また、多孔質膜は、多数の３μｍ以下の透過孔を有することが好ましい。

この発明に係る医療用混合容器の使用方法は、上記の医療用混合容器の細胞収容室に細胞を収容すると共に少なくとも１つの作用成分収容室にそれぞれ作用成分を収容し。少なくとも１つの開閉部材により対応する流入口を開放し、開放された流入口を介して作用成分収容室内の作用成分を作用成分流入室に流入させることにより、作用成分が作用成分流入室から多孔質膜を通って細胞収容室内に浸透し、細胞と混合される方法である。

なお、複数の作用成分収容室に互いに異なる作用成分を収容すると共に複数の開閉部材によりそれぞれ対応する作用成分収容室に接続された流入口を閉鎖し、１つの開閉部材により対応する流入口を開放して対応する作用成分収容室に収容されていた作用成分を細胞収容室内に浸透させた後、他の開閉部材により他の流入口を開放して他の作用成分収容室に収容されていた作用成分を細胞収容室内に浸透させることもできる。

この発明によれば、作用成分収容室内から作用成分流入室に流入した作用成分が多孔質膜を通って細胞収容室内に浸透するので、作用成分が細胞収容室内に急激に流入することが阻止され、細胞収容室内に収容された細胞を損傷することなく細胞と作用成分とを均一に混合することが可能となる。

この発明の実施の形態１に係る医療用混合容器の構造を示す平面図である。 実施の形態１に係る医療用混合容器の構造を示す断面図である。 開閉部材を外した状態の実施の形態１に係る医療用混合容器を示す断面図である。 実施の形態１に係る医療用混合容器に用いられた開閉部材を示し、図４Ａは開いた状態の側面図、図４ＢはＢ−Ｂ断面図、図４ＣはＣ−Ｃ断面図である。 実施の形態１に係る医療用混合容器に用いられた開閉部材を示し、図５Ａは閉じた状態の側面図、図５Ｂは閉じた状態の断面図である。 作用成分収容室内に作用成分を収容すると共に細胞収容室内に細胞を収容した状態の実施の形態１に係る医療用混合容器を示す断面図である。 作用成分収容室から作用成分流入室に作用成分が流入する際の実施の形態１に係る医療用混合容器を示す断面図である。 作用成分が多孔質膜を通って細胞収容室内に浸透する際の実施の形態１に係る医療用混合容器を示す断面図である。 細胞収容室内の細胞に作用成分が混合された状態の実施の形態１に係る医療用混合容器を示す断面図である。 作用成分が混合された細胞を細胞収容室から取り出す際の実施の形態１に係る医療用混合容器を示す断面図である。 実施の形態２に係る医療用混合容器の構造を示す断面図である。 一方の作用成分収容室に収容されていた作用成分が細胞収容室内の細胞に混合された状態の実施の形態２に係る医療用混合容器を示す断面図である。 他方の作用成分収容室に収容されていた作用成分が細胞収容室内の細胞に混合された状態の実施の形態２に係る医療用混合容器を示す断面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に実施の形態１に係る医療用混合容器の構成を示す。医療用混合容器は、第１のバッグ１と、第１のバッグ１に接続された第２のバッグ２を有し、第１のバッグ１と第２のバッグ２の接続部分３の外側にクリップ４が配置されている。
図２に示されるように、第１のバッグ１内には、多孔質膜１１が形成されており、この多孔質膜１１により、第１のバッグ１の内部が上下に二分され、多孔質膜１１の下側に細胞収容室１２が形成されると共に、多孔質膜１１の上側に作用成分流入室１３が形成されている。

第２のバッグ２は、作用成分流入室１３が形成されている部分の第１のバッグ１に接続されている。すなわち、多孔質膜１１よりも上側部分の第１のバッグ１に第２のバッグ２が接続され、第２のバッグ２の内部に作用成分収容室２１が形成されている。図２のように、第１のバッグ１と第２のバッグ２の接続部分３がクリップ４により締められているときには、第１のバッグ１内の作用成分流入室１３と第２のバッグ２内の作用成分収容室２１は、互いに隔離されているが、図３に示されるように、接続部分３からクリップ４を取り外すと、第２のバッグ２内の作用成分収容室２１は、接続部分３の内部に形成された流入口３１を介して第１のバッグ１内の作用成分流入室１３に連通するように構成されている。

また、図１に示されるように、第１のバッグ１には、細胞収容室１２に細胞を供給するための供給ポート１４と、細胞収容室１２から細胞を取り出すための取り出しポート１５が取り付けられ、一方、第２のバッグ２には、作用成分収容室２１に作用成分を供給するための供給ポート２２が取り付けられている。

クリップ４は、図４Ａに示されるように、それぞれ第１のバッグ１と第２のバッグ２の接続部分３の長さよりも長く、それぞれ直線状に延びる一対のロッド部材４１および４２を有している。これらのロッド部材４１および４２は、それぞれの端部に取り付けられた回動ピン４３により互いにヒンジ結合され、一方のロッド部材４１の他端部には、Ｕ字状のロック部材４４が回転可能に取り付けられている。一方のロッド部材４１には、図４Ｂに示されるように、長さ方向に沿って延びる凸部４１ａが形成され、他方のロッド部材４２には、図４Ｃに示されるように、長さ方向に沿って延びる凹部４２ａが形成され、ロッド部材４１および４２は、凸部４１ａと凹部４２ａが互いに対向するように連結されている。

ロッド部材４１および４２の間に第１のバッグ１と第２のバッグ２の接続部分３を挟んだ状態で、図５Ａに示されるように、これらロッド部材４１および４２を互いに閉じると、図５Ｂに示されるように、接続部分３がロッド部材４１の凸部４１ａとロッド部材４２の凹部４２ａによって両側から押圧され、これにより、接続部分３の内部に形成された流入口３１が閉鎖し、第１のバッグ１内の作用成分流入室１３と第２のバッグ２内の作用成分収容室２１が互いに隔離されることとなる。図５Ａに示されるように、一方のロッド部材４１の端部に取り付けられたロック部材４４を他方のロッド部材４２に引っ掛けることで、流入口３１の閉鎖状態が保持される。

なお、第１のバッグ１および第２のバッグ２は、薬剤耐性および可撓性を有する軟質の樹脂材料、例えば、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、あるいは、これら二種以上の混合物等）、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル、ポリエステルエラストマー、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、ポリイミド、フッ素樹脂等の高分子材料あるいはこれらの混合物、あるいは上記２種以上の高分子材料から形成することができる。

多孔質膜１１は、作用成分収容室２１内に収容される作用成分を透過させ得る大きさの多数の透過孔を有するもので、薬剤耐性および物理的強度を有する材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の各種の樹脂材料から形成することができる。多孔質膜１１の透過孔は、細胞収容室１２に収容される細胞が透過しないように、細胞よりも小さな大きさを有することが好ましく、例えば、マクロファージを対象とする場合には、３μｍ以下の径を有する透過孔であることが好ましい。
クリップ４のロッド部材４１および４２は、容易に変形しないような剛性を有する硬質の樹脂材料あるいは金属材料から形成することができる。

次に、このような医療用混合容器を用いて、細胞に作用成分を混合させる方法を説明する。
まず、図６に示されるように、第１のバッグ１と第２のバッグ２の接続部分３をクリップ４で締めることにより、作用成分流入室１３と作用成分収容室２１との間の流入口３１を閉鎖した状態で、第１のバッグ１に取り付けられた供給ポート１４を介して細胞収容室１２内に細胞が含まれる細胞懸濁液Ｃ１を収容すると共に、第２のバッグ２に取り付けられた供給ポート２２を介して作用成分収容室２１内に細胞を活性化させるための作用成分が含まれる作用液Ｌ１を収容する。このとき、流入口３１が閉鎖されているので、作用成分収容室２１内の作用液Ｌ１が第１のバッグ１内に入り込むことはない。

創傷治療等に際し、細胞収容室１２内に収容されている細胞を活性化させる必要が生じた場合には、図７に示されるように、クリップ４を開いて接続部分３の内部に形成されている流入口３１を開放して作用成分収容室２１を作用成分流入室１３に連通させた上、第２のバッグ２を接続部分３よりも上方へ傾斜させることにより、流入口３１を介して作用成分収容室２１内に収容されている作用液Ｌ１を作用成分流入室１３に流入させる。このとき、第１のバッグ１内の作用成分流入室１３と細胞収容室１２は多孔質膜１１により互いに仕切られているので、作用成分収容室２１から作用成分流入室１３に流入した作用液Ｌ１は、即座に細胞収容室１２内に流れ込むことはなく、図８に示されるように、多孔質膜１１の全面上に広がった後、多孔質膜１１を通して細胞収容室１２内に浸透する。

このため、作用液Ｌ１が細胞収容室１２内に急激に流入することが阻止され、細胞収容室１２内の細胞懸濁液Ｃ１に含まれる細胞を損傷することなく、細胞と作用液Ｌ１中の作用成分とを均一に混合することが可能となる。作用液Ｌ１を作用成分流入室１３に流入させてから所定時間が経過すると、すべての作用液Ｌ１が細胞収容室１２内に浸透し、図９に示されるように、細胞懸濁液Ｃ１と作用液Ｌ１とが混合した混合液Ｃ２が細胞収容室１２内に生成され、細胞懸濁液Ｃ１に含まれていた細胞が作用液Ｌ１内の作用成分により活性化される。

その後、第１のバッグ１に取り付けられている取り出しポート１５を介して、細胞収容室１２から混合液Ｃ２を取り出し、さらに、混合液Ｃ２から活性化された細胞を単離して創傷治療等に使用される。
なお、活性化された細胞を細胞収容室１２内で単離した後に、取り出しポート１５から取り出すこともできる。

また、作用成分収容室２１内の作用液Ｌ１が作用成分流入室１３に流入し、細胞収容室１２内に浸透した後、図１０に示されるように、空になった第２のバッグ２を折り畳み、クリップ４で第２のバッグ２の先端部２ａを第１のバッグ１と第２のバッグ２の接続部分３に挟み込むこともできる。このようにすれば、取り出しポート１５を介して細胞収容室１２内から混合液Ｃ２または活性化された細胞を取り出す際に、空になった第２のバッグ２が取り出し作業を妨げることを防止し、作業性が向上する。

なお、上記の実施の形態１では、第１のバッグ１に供給ポート１４と取り出しポート１５の双方が取り付けられていたが、１つのポートを取り付け、これを供給用のポートと取り出し用のポートに兼用させることもできる。
また、第２のバッグ２に取り付けられた供給ポート２２を介して作用成分収容室２１内に作用液Ｌ１を供給したが、これに限るものではなく、作用液Ｌ１が第２のバッグ２の作用成分収容室２１に予め収容されているプレフィルドタイプの医療用混合容器を構成することもできる。

実施の形態２
図１１に実施の形態２に係る医療用混合容器の構成を示す。この医療用混合容器は、図１に示した実施の形態１の医療用混合容器において、第１のバッグ１にさらに第３のバッグ５を接続し、第１のバッグ１と第３のバッグ５の接続部分６の外側にクリップ７を配置したものである。

第３のバッグ５は、第２のバッグ２と同様に、作用成分流入室１３が形成されている部分の第１のバッグ１に接続され、内部に作用成分収容室５１が形成されている。接続部分６からクリップ７を取り外すと、第３のバッグ５内の作用成分収容室５１は、接続部分６の内部に形成された流入口を介して第１のバッグ１内の作用成分流入室１３に連通するように構成されている。
クリップ７は、第１のバッグ１と第２のバッグ２の接続部分３の外側に配置されたクリップ４と同一の構造を有しており、接続部分６の内部に形成された流入口を開閉することができる。

この実施の形態２に係る医療用混合容器の使用時には、第１のバッグ１と第２のバッグ２の接続部分３をクリップ４で締めると共に第１のバッグ１と第３のバッグ５の接続部分６をクリップ７で締めることにより、作用成分流入室１３と双方の作用成分収容室２１および５１とをそれぞれ隔離した状態で、第１のバッグ１の細胞収容室１２内に細胞懸濁液Ｃ１を収容し、第２のバッグ２の作用成分収容室２１内に作用液Ｌ１を収容し、第３のバッグ５の作用成分収容室５１内に第２のバッグ２の作用液Ｌ１とは異なる作用液Ｌ２を収容する。作用液Ｌ２は、作用液Ｌ１と同様に、細胞を活性化させるための作用成分であるが、作用液Ｌ１内の作用成分とは異なる作用成分を含んでいる。

そして、細胞収容室１２内に収容されている細胞を活性化させる必要が生じた場合には、まず、クリップ４を外して、図１２に示されるように、第１のバッグ１と第２のバッグ２の接続部分３の流入口３１を開放し、作用成分収容室２１内に収容されていた作用液Ｌ１を作用成分流入室１３に流入させる。これにより、作用液Ｌ１は、多孔質膜１１を通して細胞収容室１２内に浸透し、細胞懸濁液Ｃ１と作用液Ｌ１とが混合した混合液Ｃ２が細胞収容室１２内に生成される。

次に、クリップ７を外して、図１３に示されるように、第１のバッグ１と第３のバッグ５の接続部分６の流入口６１を開放し、作用成分収容室５１内に収容されていた作用液Ｌ２を作用成分流入室１３に流入させる。これにより、作用液Ｌ２は、多孔質膜１１を通して細胞収容室１２内に浸透し、混合液Ｃ２にさらに作用液Ｌ２が混合した混合液Ｃ３が細胞収容室１２内に生成される。
細胞懸濁液Ｃ１内に含まれていた細胞は、作用液Ｌ１内の作用成分と作用液Ｌ２内の作用成分の作用により活性化される。
その後、細胞収容室１２から混合液Ｃ３を取り出し、混合液Ｃ３から活性化された細胞を単離して創傷治療等に使用することができる。あるいは、活性化された細胞を細胞収容室１２内で単離した後に、細胞収容室１２から取り出して使用してもよい。

なお、上記の実施の形態２においては、第２のバッグ２の作用成分収容室２１と第３のバッグ５の作用成分収容室５１に互いに異なる作用液Ｌ１およびＬ２を収容したが、同一の作用液を収容することもできる。
また、同様にして、３つ以上の作用成分収容室がそれぞれ第１のバッグ１の作用成分流入室１３に連通するように、３つ以上のバッグを第１のバッグ１に接続することもできる。それぞれの作用成分収容室と作用成分流入室１３との間に形成された流入口を対応するクリップで開閉すればよい。

この発明は、多孔質膜を通して作用成分を細胞収容室内に浸透させるので、特に、外力等の刺激により損傷しやすい細胞に作用成分を均一に混合する際に有用なものである。
例えば、マクロファージを活性化させる場合には、細胞懸濁液Ｃ１として、全血、バフィーコート、分画された白血球等を使用し、作用液Ｌ１およびＬ２として、分化誘導薬剤、蒸留水、生理食塩水等を使用することができる。
また、作用成分としては、細胞を活性化させるものに限らず、逆に、細胞の活性化を抑制する作用成分等、細胞への作用効果を有する各種の作用成分を用いることができる。

１ 第１のバッグ、１１ 多孔質膜、１２ 細胞収容室、１３ 作用成分流入室、１４，２２ 供給ポート、１５ 取り出しポート、２ 第２のバッグ、２ａ 第２のバッグの先端部、２１，５１ 作用成分収容室、３，６ 接続部分、３１，６１ 流入口、４，７ クリップ、４１，４２ ロッド部材、４１ａ 凸部、４２ａ 凹部、４３ 回動ピン、４４ ロック部材、５ 第３のバッグ、Ｌ１，Ｌ２ 作用液、Ｃ１ 細胞懸濁液、Ｃ２，Ｃ３ 混合液。

Claims (7)

1. 細胞と前記細胞に作用する作用成分とを混合させるための医療用混合容器であって、
   前記細胞が収容される細胞収容室と、
   前記細胞収容室の上側に隣接して配置された作用成分流入室と、
   それぞれ開閉可能な流入口を介して前記作用成分流入室に連通すると共に前記作用成分が収容される少なくとも１つの作用成分収容室と、
   前記細胞収容室と前記作用成分流入室との間を仕切ると共に前記作用成分を透過させる多孔質膜と、
   それぞれ対応する前記作用成分収容室の前記流入口を開閉する少なくとも１つの開閉部材と
   を備え、それぞれの前記開閉部材により開放された前記流入口を介して対応する前記作用成分収容室内の前記作用成分を前記作用成分流入室に流入させたときに、前記作用成分が前記作用成分流入室から前記多孔質膜を通って前記細胞収容室内に浸透することを特徴とする医療用混合容器。
2. 内部が前記多孔質膜により二分されて前記多孔質膜の下側に前記細胞収容室が形成されると共に前記多孔質膜の上側に前記作用成分流入室が形成された可撓性の第１のバッグと、
   それぞれ前記作用成分流入室が形成されている部分の前記第１のバッグに接続されると共に内部に対応する前記作用成分収容室が形成された少なくとも１つの可撓性の第２のバッグと
   を備え、前記第１のバッグと前記少なくとも１つの第２のバッグの接続部分の内部にそれぞれ前記流入口が形成されている請求項１に記載の医療用混合容器。
3. 前記開閉部材は、前記第１のバッグと前記第２のバッグの接続部分を外側から挟むことにより前記流入口を閉鎖するクリップからなる請求項２に記載の医療用混合容器。
4. 前記細胞収容室に接続されると共に前記細胞収容室内で前記作用成分と混合された前記細胞を前記細胞収容室から取り出すための取り出しポートをさらに備えた請求項１〜３のいずれか一項に記載の医療用混合容器。
5. 前記多孔質膜は、多数の３μｍ以下の透過孔を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の医療用混合容器。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の医療用混合容器の前記細胞収容室に前記細胞を収容すると共に前記少なくとも１つの作用成分収容室にそれぞれ前記作用成分を収容し。
   前記少なくとも１つの開閉部材により対応する前記流入口を開放し、
   開放された前記流入口を介して前記作用成分収容室内の前記作用成分を前記作用成分流入室に流入させることにより、前記作用成分が前記作用成分流入室から前記多孔質膜を通って前記細胞収容室内に浸透し、前記細胞と混合されることを特徴とする混合容器の使用方法。
7. 複数の前記作用成分収容室に互いに異なる作用成分を収容すると共に複数の前記開閉部材によりそれぞれ対応する前記作用成分収容室に接続された前記流入口を閉鎖し、
   １つの前記開閉部材により対応する前記流入口を開放して対応する前記作用成分収容室に収容されていた前記作用成分を前記細胞収容室内に浸透させた後、他の前記開閉部材により他の前記流入口を開放して他の前記作用成分収容室に収容されていた前記作用成分を前記細胞収容室内に浸透させる請求項６に記載の混合容器の使用方法。

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