JP2015224211A - 生体構成物用非凍結保存輸送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な手法及び構成で冷却することで凍結させることなく圧力下で０℃以下に保存でき、且つ容易に持ち運び輸送可能な生体構成物用非凍結保存輸送装置を提供すること。
【解決手段】生体構成物１を液体２と共に封入する圧力保持容器３と、この圧力保持容器３を０℃以下に冷却することで前記液体２を凍結させずに内圧を発生若しくは内圧を増圧させる冷却手段４若しくはこの冷却手段４を収納する冷却手段収納部５とを備えた構成として、前記生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って凍結させることなく保存する構成とし、前記圧力保持容器３は、人が手で持って運搬可能な重量に設定し、持ち運び自在に構成した生体構成物用非凍結保存輸送装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、人間・それ以外の動物・植物の細胞，組織，臓器，血液，精子，卵子などの生体構成物（生体構成物を含む保存物及び培養細胞など人工生体構成物を含む）を圧力下で０℃以下に保って保存・輸送する生体構成物用非凍結保存輸送装置に関するものである。

生体構成物（保存物）は、１０℃以下に冷却して保存・輸送しているが、０℃以下で保存できれば、代謝レベルを一層低下させることができたり、生体に関わる酵素反応が抑えられるなどにより、長期保存あるいは保存期間を延ばすことが可能である。

しかしながら、通常、生体に含まれる自由水は、０℃以下では凍結してしまうため、この凍結によって生体構成物（保存物）が損傷し機能を失うおそれがある。そのため、凍結させることなく０℃以下で保存することが望ましい。従って、凍結させることなく０℃以下で保存できれば、機能を活かしたまま生体構成物の保存期間を延ばすことが可能となる。

例えば、臓器移植に際して患者から取り出した臓器は、氷を入れたクーラーボックスに入れて持ち運び輸送しているが、保存可能時間は数時間しかなく、そのためその輸送もその後の移植手術も常に緊急（スピード）を要し、この保存期間の延長が急務とされている。

一方、通常の１気圧（０.１ＭＰａ）下では水は０℃で氷になるが、一定の高圧下では０℃以下になっても凍結せず水の状態のままであり、例えば２０００気圧（２００ＭＰａ）前後では、−２２℃まで凍らず水のままである。

従って、前述のように、もし臓器に２００ＭＰａ前後の高圧を付与すれば、凍結させないで−２０℃前後での保存が可能となり、臓器の機能に損傷を与えることなく酵素反応を抑制するなどして保存期間を延長させることができる。もちろん、高圧や極低温による各生体構成物（保存物）への影響や適切な条件などは、今後更なる研究・実験を積み重ねることで明らかにし実用化していくことになる。

しかしながら、生体構成物に高圧を付与し、これを高圧下で保存するには大掛りで高価な設備を必要とし、仮に病院や研究所などの施設に高圧付与装置を各々設備できるとしても、この高圧を保持したまま（その高圧付与装置ごと）輸送することは困難と考えられていた。即ち、高圧を保持しながら、移動（輸送）できる輸送装置（輸送器）の実現は、そのコストも考慮すれば実現性に乏しいと考えられていた。

本発明は、高圧を保持して０℃以下で保存ができ、持ち運び輸送も可能となる生体構成物用非凍結保存輸送装置の実現を目指して試行錯誤を繰り返して研究してきた中で、高圧不凍結領域での低温保存を容易に実現できると共に、容易に軽量化が図られ持ち運び輸送も容易となる生体構成物用非凍結保存輸送装置を実現したもので、簡易な手法及び構成で冷却することで凍結させることなく圧力下で０℃以下に保存でき、且つ軽量で小型に設計可能で容易に持ち運び輸送可能な非凍結保存用持ち運びバッグとして実現可能となり、これを用いて輸送することで、保存期間を延ばし且つ容易に持ち運び輸送することができる画期的な生体構成物用非凍結保存輸送装置を提供することを目的としている。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って保存・輸送する生体構成物用非凍結保存輸送装置であって、前記生体構成物１を液体２と共に封入する圧力保持容器３と、この圧力保持容器３を０℃以下に冷却することで前記液体２を凍結させずに内圧を発生若しくは内圧を増圧させる冷却手段４若しくはこの冷却手段４を収納する冷却手段収納部５とを備えた構成として、前記生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って凍結させることなく保存する構成とし、前記圧力保持容器３は、人が手で持って運搬可能な重量に設定し、この圧力保持容器３の外側に、この圧力保持容器３を冷却する前記冷却手段４若しくは前記冷却手段４を収納する前記冷却手段収納部５を設けて、持ち運び自在に構成したことを特徴とする生体構成物用非凍結保存輸送装置に係るものである。

また、前記圧力保持容器３は、前記内圧を保持する強度を備えた容器本体６と、この容器本体６の前記生体構成物１及び前記液体２を入れる投入用開口部を開閉自在に閉塞する蓋体７と、この蓋体７を前記内圧に抗して閉塞保持する蓋体保持機構８とから成る構成としたことを特徴とする請求項１記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置に係るものである。

また、持ち運び輸送体９に、前記圧力保持容器３を取り出し自在に収納する容器収納部10と、この圧力保持容器３を０℃以下に冷却する前記冷却手段４を収納する前記冷却手段収納部５とを設け、この容器収納部10に圧力保持容器３を人が持って取り出し自在に収納し、冷却手段収納部５に冷却手段４を収納して、前記冷却手段４と共に前記圧力保持容器３を持ち運び自在に構成して、前記生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って凍結させることなく低温度状態で輸送するように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置に係るものである。

また、前記圧力保持容器３に、加圧装置14の注入部15を接続して、この加圧装置14の増圧ポンプ13により液体２を圧送し、前記冷却手段４により圧力保持容器３を０℃以下に冷却する前に内圧を付与する圧媒注入口部12を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置に係るものである。

また、前記圧力保持容器３に前記生体構成物１と前記液体２とを封入し密閉保持した後に、前記圧媒注入口部12に前記注入部15を接続して前記増圧ポンプ13により圧力保持容器３に内圧を付与した後、この圧力保持容器３を前記冷却手段４で冷却することで内圧を１０ＭＰａ〜２２０ＭＰａに増圧し、前記圧力保持容器３内の液体２及び生体構成物１を凍結させることなく０℃〜−２２℃の低温度状態に保持し、少なくとも輸送時には前記圧媒注入口部12から前記注入部15を外して前記加圧装置14との接続を外し、前記冷却手段４と共に前記圧力保持容器３を持ち運び自在に構成して、前記生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って凍結させることなく低温度状態で持ち運び輸送するように構成したことを特徴とする請求項４記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置に係るものである。

また、前記生体構成物１を前記圧力保持容器３の中心部に配設する生体構成物保持手段11を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置に係るものである。

また、前記圧力保持容器３内に封入する前記液体２は、前記生体構成物１に含まれる水よりも凝固点の高い水溶液として、前記生体構成物１を凍結することを防止し冷却により圧力が発生するように構成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置に係るものである。

また、前記圧力保持容器３内の前記液体２の容積を調整自在に構成して、前記冷却手段４による冷却温度制御とこの液体２の容積調整とによって前記圧力保持容器３内の内圧を制御するように構成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置に係るものである。

また、前記圧力保持容器３内に熱伝導性の良い熱伝導性良好物質を充填又は圧力保持容器３の内壁に熱伝導性良好物質を付設したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置に係るものである。

また、前記圧力保持容器３内の内圧及び温度を調整制御する圧力・温度管理設備を輸送先又は保存場所に設けて、圧力・温度管理して保存又は再輸送するように構成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、簡易な手法及び構成で冷却することで凍結させることなく圧力下で０℃以下に保存でき、且つ軽量で小型に設計可能で容易に持ち運び輸送可能な非凍結保存用持ち運びバッグとして実現可能となり、これを用いて輸送することで、保存期間を延ばし且つ容易に持ち運び輸送することができる画期的な生体構成物用非凍結保存輸送装置となる。

また、請求項２，３記載の発明においては、簡易な構成で圧力保持できると共に持ち運び可能な圧力保持容器を容易に実現でき、一層実用性に優れた生体構成物用非凍結保存輸送装置となる。

また、請求項４，５記載の発明においては、冷却前に液体と共に生体構成物を封入した圧力保持容器に内圧を加えておくことで、圧力保持容器を０℃以下に冷却するだけで昇圧が遅れて凍結することなく内圧を増圧し０℃以下で保存でき、この内圧を付与するための加圧装置との接続を切り離した圧力保持容器を冷却手段を備えた持ち運び輸送体に例えば取り出し自在に収納し、この持ち運び輸送体を用いて輸送できるため、生体構成物の保存期間（輸送期間）を容易に延長することができると共に、生体構成物を容易に持ち運び輸送できることになり、極めて画期的な生体構成物用非凍結保存輸送装置となる。

また、前記請求項４，５記載の発明並びに請求項６，７記載の発明は、冷却することで内圧を一層確実に生体構成物を凍結させずに増圧させることができ、凍結させずに０℃以下の低温度状態で保持できる一層実用性に優れた生体構成物用非凍結保存輸送装置となる。

また、請求項１０記載の発明においては、不凍結領域となるまで圧力保持容器の内圧を高めて０℃以下の所望の低温度状態で保存させるための冷却温度（保存温度）や圧力（圧力最大値）を輸送先や保存場所で調整制御しこれを管理できるため、一層適切な条件に調整制御して保存や再輸送ができ、保存期間も更に延長可能となるなど一層優れた生体構成物用非凍結保存輸送装置となる。

本実施例の概略説明図である。 本実施例の冷却前の事前加圧並びに事前加圧した圧力保持容器を収納することを示す概略説明図である。 本実施例の持ち運び輸送体（本装置）に収納し冷却手段で冷却することで増圧し凍結させることなく０℃以下で保存でき、持ち運び輸送できることを示す概略説明断面図である。 固液平衡曲線を示すグラフである。 等圧下での比容積（計算値）と冷却に伴う比容積の変化（実測値）を示すグラフである。 冷却により昇圧する前に圧力保持容器３の内圧が５０ＭＰａから４０ＭＰａまで一旦下がり昇圧して行くことを示す冷却試験のグラフである。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

高圧下では、凍結させることなく０℃以下で生体構成物１の保存が可能となり、保存期間は延長可能となる。

例えば、２００ＭＰａ前後の高圧下では、−２０℃前後で凍結させることなく保存可能となる。

このような低温下での保存が容易に実現できれば、例えば機能に障害を与えることなく、酵素反応を抑制するなどによって、保存期間が容易に延長できることとなる。

しかしながら、各施設に高価な高圧付与設備を配備してこれを実現できたとしても輸送することは困難であり、０℃以上で輸送するとすれば、結局その輸送も輸送後の保存物の処理や保存もやはり緊急を要してしまう。

本発明は、このような問題を解決するために、試行錯誤を繰り返す中で、簡易な手法及び装置構成によって、凍結させることなく高圧下での０℃以下の保存が可能となり、且つ軽量化が図れ、持ち運び輸送が可能になる高圧付与手段を見い出し、これを用いた生体構成物用非凍結保存輸送装置を発明したもので、圧力が生じても生じていた圧力が増圧してもこれを保持できる圧力保持容器３に生体構成物１を液体２と共に封入（密閉）し、この圧力保持容器３を本装置である持ち運び輸送体９に収納すると共に、この持ち運び輸送体９に収納した冷却手段４によりこの圧力保持容器３ごと０℃以下に冷却することで、この圧力保持容器３内の内圧を増大させて高圧付与及び低温保存を同時に実現している。

即ち、本発明のこの圧力保持容器３は、人が手で持って運搬可能な重量に設定し、この圧力保持容器３をこの圧力保持容器３を０℃以下に冷却する前記冷却手段４または前記冷却手段４を収納する冷却手段収納部５を設けた本装置である持ち運び輸送体９に例えば取り出し自在に収納して、この持ち運び輸送体９を用いて輸送するため、前記生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って凍結させることなく低温度状態で持ち運び輸送することができることとなる。

また、更に説明すれば、例えばドライアイスや液体窒素あるいは電力（電源）を伴うペルチェ素子（ペルチェ効果）を用いたペルチェ冷却装置など小型・軽量を実現できる冷却手段４を、持ち運び可能な重量の圧力保持容器３の周囲に配設して本装置である生体構成物１輸送用バッグ（持ち運び輸送体９）に収納し、この持ち運び輸送体９を用いて凍結させずに０℃以下に保存した状態で持ち運び輸送することができる。

従って、繰り返しになるが本発明は、圧力保持容器３ごと０℃以下に冷却することで、この圧力保持容器３内に封入された液体２及び生体構成物１は、０℃以下に冷却されるが、高圧保持可能な圧力保持容器３に封じ込まれているため、内圧が上昇しこれにより凍結されないままこの低温度状態に保持される。

即ち、持ち運び自在に構成した持ち運び輸送体９により冷却手段４と共に圧力保持容器３を持ち運び輸送することができ、また圧力保持容器３は常に冷却手段４により冷却されていることで、高圧不凍結領域下で生体構成物１を保存し持ち運び自在に輸送できることとなる画期的な生体構成物用非凍結保存輸送装置となるものである。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って保存・輸送する生体構成物用非凍結保存輸送装置であって、前記生体構成物１を液体２（水あるいは水溶液）と共に圧力保持容器３に封入し、この圧力保持容器３を冷却手段４により０℃以下に冷却することで、前記液体２及び前記生体構成物１を凍結させずに内圧を増圧させて、前記生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って前記圧力保持容器３内で凍結させることなく保存する。生体構成物用非凍結保存輸送装置である。

本実施例の圧力保持容器３は、人が手で持って運搬可能な重量・大きさ・形状に設定し、この圧力保持容器３を、この圧力保持容器３を０℃以下に冷却する前記冷却手段４または前記冷却手段４を収納する冷却手段収納部５を設けた本装置である持ち運び輸送体９に収納して、この持ち運び輸送体９を用いて、前記生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って凍結させることなく低温度状態で持ち運び輸送するものとしている。

また、本実施例のこの圧力保持容器３は、前記内圧を保持する強度を備えた容器本体６と、この容器本体６の前記生体構成物１を入れる投入用開口部を開閉自在に閉塞する蓋体７と、この蓋体７を前記内圧に抗して閉塞保持する蓋体保持機構８とを設けた構成とし、更に本実施例では、加圧装置14の注入部15を接続して増圧ポンプ13により冷却前に内圧を付与する開閉自在に設けた圧媒注入口部12をも備えた構成としている。

即ち、本実施例では、この圧力保持容器３に設けた圧媒注入口部12に加圧装置14の注入部15を接続して、この加圧装置14の増圧ポンプ13により液体２を圧送して圧力保持容器３内を加圧し内圧を付与した後、この圧力保持容器３内の前記液体２の体積減少又は前記生体構成物１若しくは前記液体２に含有する空気によって、圧力保持容器３内の内圧が前記０℃以下に冷却することで増圧することが遅れてしまうことでこの増圧前に前記生体構成物１が凍結してしまうことを防止している。

即ち、冷却手段４により圧力保持容器３を０℃以下に冷却することで圧力下で凍結させないで０℃以下の保存を容易に実現するものであるが、この０℃以下への冷却の前に（持ち運び輸送体９に圧力保持容器３あるいは冷却手段４を収納する前に）、加圧装置14（例えば増圧ポンプ13）により液体２を圧送して圧力保持容器３内を加圧し冷却前に内圧を付与してから、この圧力保持容器３を冷却手段４により０℃以下に冷却する。

従って、この圧力保持容器３内の前記液体２の体積減少又は前記生体構成物１若しくは前記液体２に含有する空気によって、圧力保持容器３内の内圧が前記０℃以下に冷却することで昇圧することが遅れてしまうことでこの昇圧前に前記生体構成物１が凍結してしまうことが防止され、更にこの圧力保持容器３が冷却手段４により０℃以下に冷却されることで、前記液体２及び前記生体構成物１は凍結されずに圧力保持容器３は昇圧されて行き、前記生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って前記圧力保持容器３内で凍結させることなく保存できることとなる。

言い換えると、圧力が増圧してもこれを保持できる圧力保持容器３に生体構成物１を液体２と共に封入（密閉）しておき、先ずはこの圧力保持容器３に設けた圧媒注入口部12に加圧装置14の注入部15を接続して、この加圧装置14（例えば増圧ポンプ13）により液体２を圧送して圧力保持容器３内を加圧し内圧を付与する。そしてこの内圧を付与した後にこの圧力保持容器３を本装置である持ち運び輸送体９に収納すると共に、この持ち運び輸送体９に収納した冷却手段４によりこの圧力保持容器３ごと０℃以下に冷却することで、この圧力保持容器３内の内圧を増大させて高圧付与及び低温保存を同時に実現している。

言い換えると、冷却過程で圧力が自然発生するまでの間は、温度変化に伴い液体２の体積が減少したり、圧力保持容器３内に空気が残存する場合に圧力が昇圧しない。生体構成物１が凍結する前に圧力を発生させるために、温度変化に伴う液体２の体積減少などに相当する圧力を冷却前に印加してから冷却を行うようにしている。図６に示すように液体２の体積減少や含有する空気などにより昇圧が遅れて昇圧前に生体構成物１が凍結点に達することを防止するため、圧媒注入口部12を開いて増圧ポンプ13により１０ＭＰａ〜３０ＭＰａ程度冷却前に加圧している。これは前述のように図６に示す実験により冷却により昇圧する前に圧力がこの程度下がり、実際に昇圧が遅れることがあるから、この昇圧の遅れによる凍結を防止するために冷却前にこの程度の圧力を付与しておく。その後で、冷却により適切な内圧（１０ＭＰａ〜２２０ＭＰａ）まで増圧し、適切な冷却保存温度（０℃〜−２２℃）に冷却する。

即ち、冷却手段４による冷却により保存温度を管理すると同時に内圧を管理制御することになる。

また、本実施例では、持ち運び輸送体９に収納した状態でこの加圧装置14（増圧ポンプ13）による事前加圧を行っても良いが、この事前加圧を終えて、圧媒注入口部12から注入部15を取り出して加圧装置14（増圧ポンプ13）と圧力保持容器３とを切り離した後、この圧力保持容器３を持ち運び輸送体９に収納する。

即ち、圧力保持容器３の周囲に配されて圧力保持容器３を０℃以下に冷却する冷却手段４を冷却手段収納部５に配設して冷却手段４を備えた持ち運び輸送体９に、前記圧媒注入口部12から前記注入部15を取り外しこの圧媒注入口部12を閉塞して前記加圧装置14から切り離した前記圧力保持容器３を前記持ち運び輸送体９の容器収納部10に取り出し自在に収納し、この持ち運び輸送体９を用いて、前記生体構成物１を圧力下で０℃以下に保って凍結させることなく低温度状態で保存し輸送する生体構成物用非凍結保存輸送装置としている。

従って、冷却前に液体２と共に生体構成物１を封入した圧力保持容器３に内圧を加えておくことで、圧力保持容器３を０℃以下に冷却するだけで凍結させることなく内圧を増圧し０℃以下で保存でき、この内圧を付与するための加圧装置14との接続を切り離して冷却手段４を備えた持ち運び輸送体９にこの圧力保持容器３を収納してこの持ち運び輸送体９を用いて輸送するため、生体構成物１の保存期間（輸送期間）を容易に延長することができると共に、生体構成物１を容易に持ち運び輸送できることになる。

例えばドライアイスや液体窒素あるいは電力（電源）を伴うペルチェ素子（ペルチェ効果）を用いたペルチェ冷却装置など小型・軽量を実現できる冷却手段４を、持ち運び可能な重量の圧力保持容器３の周囲に設けた冷却手段収納部５に配設しておき、圧力保持容器３に液体２と生体構成物１とを密閉収納し、更に前述のように事前加圧も終えて内圧を付与した圧力保持容器３を容器収納部10に収納して生体構成物１輸送用バッグ（持ち運び輸送体９）に収納し、この持ち運び輸送体９を用いて凍結させずに０℃以下に保存した状態で持ち運び輸送することができる。

また、更に説明すれば、本実施例の圧力保持容器３は、具体的には、例えば図面に示すように、人が持ち運びできる重量・大きさ・形状とし、２００ＭＰａ程度までの高圧に耐える強度の金属製の容器本体６の投入開口部を蓋体７で密閉閉塞し、これを例えば蓋体保持機構８としてかん抜き杆などの押さえ体を蓋体７上部に抜き差し自在に当接し、これを更に蓋体７を押さえ板で閉止する構成とする。

また、この容器本体６には前記圧媒注入口部12が設けられ、この圧媒注入口部12に高圧管の先端部である前記注入部15を螺着接続又は差し込み固定接続し、容器本体６に設けた開閉用ロッドを回動して進退させることで圧媒注入口部12が開閉し、高圧管の注入部15から容器本体６内に圧媒である液体２が圧送されるように構成している。

また、更に説明すれば、本実施例の前記生体構成物１を前記圧力保持容器３の中心部に配設する生体構成物保持手段11（例えばプラスチックバッグに保存液と共に収納した生体構成物１を中心部に保持するための吊ひもやネットなど）を備えた構成としている。

圧力保持容器３内を冷却するのは、前述のように冷却手段４により外部（周囲）から間接的に冷却するために、必然的に圧力保持容器３内で温度勾配が生じ、圧力保持容器３の内壁付近が先に冷却され、液体２の熱伝導によって中心付近が冷却されて行く。

従って、生体構成物１を中心部に配置して、その周辺部が先に凝固点に到達して自動的に昇圧し、生体構成物１が凍結することを一層確実に防止している。

また、前記圧力保持容器３内に封入する前記液体２は、前記生体構成物１に含まれる水よりも凝固点の高い水溶液として、前記生体構成物１を凍結することを一層確実に防止し冷却により圧力が発生するように構成している。

例えば、液体２の全てをこのような水溶液としても良いが、圧力保持容器３内に生体構成物１よりも早く凍結するように工夫した水溶液（例えば液体２（水）よりも凝固点の高い水溶液、例えば氷核タンパクを懸濁した水や不純物を含む水など）を満たしたプラスチックバッグを同封して冷却することで、生体構成物１が冷却過程で凍結する前にこの生体構成物１の周囲の水溶液が凍結し、生体構成物１が凍結することを一層防止している。

また、前記圧力保持容器３内の前記液体２の容積を調整自在に構成して、前記冷却手段４による冷却温度制御とこの液体２の容積調整とによって前記圧力保持容器３内の内圧を制御するように構成している。

例えば、液体２を排出させて容積を変更することで上限圧力を容易に変更することができる。

また、前記圧力保持容器３内に熱伝導性の良い熱伝導性良好物質を充填又は圧力保持容器３の内壁に熱伝導性良好物質を付設している。

前述のように、冷却過程において、圧力保持容器３の内壁と中心部とで温度差（温度勾配）が生じ、急激に冷却した場合に圧力がかかる前に温度が下がり過ぎて生体構成物１が凍結するおそれを一層確実に防止するため、内部を撹拌する装置を提案しても良いが、コストや重量の問題があることから、圧力保持容器３内に熱伝導性の良い物質、例えば金属ウールなどを充填したり、圧力保持容器３の内壁に液体２への熱伝導性を向上させる銅や金のような熱伝導性の良い物質をコーティングすると良い。

更に、前記圧力保持容器３内の内圧及び温度を調整制御する圧力・温度管理設備を輸送先又は保存場所に設けて圧力・温度管理して保存又は輸送することとすれば、不凍結領域となるまで圧力保持容器３の内圧を高めて０℃以下の所望の低温度状態で保存させるための冷却温度（保存温度）や圧力（圧力最大値）を輸送先や保存場所で調整制御しこれを管理できるため、一層適切な条件に調整制御して保存や再輸送ができ、保存期間も更に延長可能となるなど一層優れた生体構成物用非凍結保存輸送装置となる。

即ち、圧力最大値や温度を制御管理するなどして生体構成物１に応じて適正条件に調整・管理してできると共に、更なる保存期間の延長などに応じて保存条件を各施設で調整・管理することや、取り出しに際して圧力解除することも容易に行えるなど一層優れた生体構成物用非凍結保存輸送装置となる。

尚、前臨床試験に用いられる大動物であるミニブタの腎臓を用いた臓器移植モデルにより、圧力下で０℃以下での不凍結保存の有効性を評価した。摘出した腎臓を２４時間、４８時間にわたり、−４℃（５０ＭＰａの印加により不凍結状態を維持）で保存した腎臓を自己に戻したところ、術直後の移植腎は良好な血流を示し、速やかな尿生成が得られた。これより、一例として、ミニブタの腎臓の保存で−４℃、５０ＭＰａでの臓器の保存の可能性が示され、保存期間の延長の可能性が示された。即ち、従来の冷蔵保存（約１０℃の低温保存）に比べて、臓器内でのエネルギー消費量が半分で済むことによって、より長期間の臓器の保存が可能であることを示唆する結果が得られた。

この実験方法は以下のとおりである。

圧力保持容器３は、有効容積３００ｍＬ（内径５２ｍｍ、深さ２４０ｍｍ）の閂式の小型圧力容器を用いた。摘出した腎臓（生体構成物１）を保存液とともにプラスチックバックに入れて、これを圧力保持容器３に入れて、周りは不凍液（液体２）で満たした。冷却用チラーでこの圧力保持容器３を冷却させながら、増圧ポンプ13で徐々に加圧を行った（この実験では冷却手段４による冷却によっての増圧ではなく、増圧ポンプ13により増圧した実験としている。）。圧力保持容器３内の中心温度に対して圧力を自動制御しながら、−４℃で５０ＭＰａまでの冷却・昇圧を実施した。温度と圧力を２４時間，４８時間維持し、その後の復温・減圧をして腎臓（生体構成物１）を圧力保持容器３から取り出して、移植をして評価をした。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１ 生体構成物
２ 液体
３ 圧力保持容器
４ 冷却手段
５ 冷却手段収納部
６ 容器本体
７ 蓋体
８ 蓋体保持機構
９ 持ち運び輸送体
10 容器収納部
11 生体構成物保持手段
12 圧媒注入口部
13 増圧ポンプ
14 加圧装置
15 注入部

Claims (10)

1. 生体構成物を圧力下で０℃以下に保って保存・輸送する生体構成物用非凍結保存輸送装置であって、前記生体構成物を液体と共に封入する圧力保持容器と、この圧力保持容器を０℃以下に冷却することで前記液体を凍結させずに内圧を発生若しくは内圧を増圧させる冷却手段若しくはこの冷却手段を収納する冷却手段収納部とを備えた構成として、前記生体構成物を圧力下で０℃以下に保って凍結させることなく保存する構成とし、前記圧力保持容器は、人が手で持って運搬可能な重量に設定し、この圧力保持容器の外側に、この圧力保持容器を冷却する前記冷却手段若しくは前記冷却手段を収納する前記冷却手段収納部を設けて、持ち運び自在に構成したことを特徴とする生体構成物用非凍結保存輸送装置。
2. 前記圧力保持容器は、前記内圧を保持する強度を備えた容器本体と、この容器本体の前記生体構成物及び前記液体を入れる投入用開口部を開閉自在に閉塞する蓋体と、この蓋体を前記内圧に抗して閉塞保持する蓋体保持機構とから成る構成としたことを特徴とする請求項１記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置。
3. 持ち運び輸送体に、前記圧力保持容器を取り出し自在に収納する容器収納部と、この圧力保持容器を０℃以下に冷却する前記冷却手段を収納する前記冷却手段収納部とを設け、この容器収納部に圧力保持容器を人が持って取り出し自在に収納し、冷却手段収納部に冷却手段を収納して、前記冷却手段と共に前記圧力保持容器を持ち運び自在に構成して、前記生体構成物を圧力下で０℃以下に保って凍結させることなく低温度状態で輸送するように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置。
4. 前記圧力保持容器に、加圧装置の注入部を接続して、この加圧装置の増圧ポンプにより液体を圧送し、前記冷却手段により圧力保持容器を０℃以下に冷却する前に内圧を付与する圧媒注入口部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置。
5. 前記圧力保持容器に前記生体構成物と前記液体とを封入し密閉保持した後に、前記圧媒注入口部に前記注入部を接続して前記増圧ポンプにより圧力保持容器に内圧を付与した後、この圧力保持容器を前記冷却手段で冷却することで内圧を１０ＭＰａ〜２２０ＭＰａに増圧し、前記圧力保持容器内の液体及び生体構成物を凍結させることなく０℃〜−２２℃の低温度状態に保持し、少なくとも輸送時には前記圧媒注入口部から前記注入部を外して前記加圧装置との接続を外し、前記冷却手段と共に前記圧力保持容器を持ち運び自在に構成して、前記生体構成物を圧力下で０℃以下に保って凍結させることなく低温度状態で持ち運び輸送するように構成したことを特徴とする請求項４記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置。
6. 前記生体構成物を前記圧力保持容器の中心部に配設する生体構成物保持手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置。
7. 前記圧力保持容器内に封入する前記液体は、前記生体構成物に含まれる水よりも凝固点の高い水溶液として、前記生体構成物を凍結することを防止し冷却により圧力が発生するように構成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置。
8. 前記圧力保持容器内の前記液体の容積を調整自在に構成して、前記冷却手段による冷却温度制御とこの液体の容積調整とによって前記圧力保持容器内の内圧を制御するように構成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置。
9. 前記圧力保持容器内に熱伝導性の良い熱伝導性良好物質を充填又は圧力保持容器の内壁に熱伝導性良好物質を付設したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置。
10. 前記圧力保持容器内の内圧及び温度を調整制御する圧力・温度管理設備を輸送先又は保存場所に設けて、圧力・温度管理して保存又は再輸送するように構成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の生体構成物用非凍結保存輸送装置。

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