JP2020072827A - 幹細胞の遺伝子分析および生成の方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2014年9月5日に出願され、“GENE ANALYSIS AND GENERATION OF STEM CELL METHODS AND APPARATUS”と題する米国仮特許出願番号第62/046,290号[代理人書類番号第41502−711.101号]に基づく優先権を主張しており、その全体の開示は本明細書中に参考として援用される。
本発明の分野は、細胞および組織のサンプル採取および組織の処置に関し、より具体的には、前立腺等の器官のサンプル採取および処置に関する。
本発明の実施形態は、無傷細胞とともに組織サンプルを収集するための改良型方法および装置を提供する。外科的処置装置は、組織を断片化し、断片化組織とともに幹細胞等の無傷細胞を提供するように構成される、水ジェットを備える。無傷細胞は、遺伝子および他の検査のため等の多くの方法のうちの1つまたはそれを上回るもので使用されることができ、無傷細胞は、幹細胞として識別されることができる。多くの実施形態では、無傷細胞は、幹細胞を含む。採取された幹細胞は、多くの方法のうちの1つまたはそれを上回るもので使用されることができ、多能性幹細胞株を生成するため、もしくは患者を診断するために使用されることができる。多くの実施形態では、水ジェットは、組織を断片化するように構成される。断片化組織は、組織断片より小さいサイズにされる細孔を有する、フィルタを用いて収集されることができる。多くの実施形態では、水ジェットを用いたキャビテーションは、無傷幹細胞を含む組織を断片化するために使用される。水ジェットは、組織を断片化するために複数の飛散パルスを形成するよう、水を含む液体中で浸漬された水ジェットを含んでもよい。複数の飛散パルスは、組織を断片化するために十分な周波数で生成されることができる。飛散パルスは、組織を断片化するキャビテーション雲に融合し得る、蒸気空洞を含むことができる。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
患者の手術部位から無傷細胞を取り出す装置であって、前記装置は、
前記手術部位に挿入可能なプローブであって、
流体流を前記手術部位に提供して組織を断片化するように構成される、ノズルと、
前記手術部位から組織を受容するポートと、
前記手術部位から前記無傷細胞を含む断片化組織を受容するために前記ポートに連結される、フィルタと、
を備える、プローブを備える、装置。
(項目2)
前記フィルタは、複数の細孔サイズを有する、複数の細孔を備え、前記複数の細孔サイズは、前記フィルタを用いて、前記無傷細胞を含む前記複数の断片を収集するために、前記無傷細胞の寸法より大きいサイズにされる、項目1に記載の装置。
(項目3)
前記ノズルは、前記ノズルから放出される前記流体流の直径に対応する内側制約直径を備え、前記ノズルは、前記内側制約直径より大きいサイズにされる寸法を有する複数の断片に前記組織を解離するように構成される、項目1に記載の装置。
(項目4)
前記ノズルおよび前記ポートは、スラリーを前記ポートに提供するように配列され、前記スラリーは、前記複数の断片と、前記流体流の流体とを含む、項目1に記載の装置。
(項目5)
ノズルは、液体ジェットのキャビテーションを用いて前記組織を断片化するように構成される、項目3に記載の装置。
(項目6)
ノズルは、液体に浸漬されたジェットを用いて複数の飛散パルスを生成するために、前記液体に前記液体ジェットを浸漬するために前記ポートと配列される、項目4に記載の装置。
(項目7)
前記ノズルおよび前記ポートは、前記患者内で閉鎖手術部位を提供するように配列される、項目1に記載の装置。
(項目8)
前記流体流を生成するように流体源から前記ノズルまで延在する、第1のチャネルと、前記ポートから前記フィルタに向かって延在する、第2のチャネルとをさらに備える、項目1に記載の装置。
(項目9)
前記第1の流体源は、前記第1のチャネルに接続される第1のポンプを備える、項目7に記載の装置。
(項目10)
前記第2のチャネルに接続される第2のポンプをさらに備え、前記第1のポンプは、第1の流速を備え、前記第2のポンプは、第2の流速を備え、前記第1の流速は、組織断片を取り出すために前記第2の流速に類似し、前記第2の速度における流体は、前記流体流を用いて前記手術部位に注入される流体の前記第1の流速に類似する、項目9に記載の装置。
(項目11)
流体リザーバと、前記第1の流速と第2の流速との間の差異に適応し、前記患者内の閉鎖手術部位の体積の変化を阻止するために、前記流体リザーバから前記手術部位まで延在する、チャネルとをさらに備える、項目10に記載の装置。
(項目12)
前記流体流は、液体もしくはガスのうちの1つまたはそれを上回るものを含む、項目1に記載の装置。
(項目13)
前記流体流は、液体流を含み、前記液体流は、水もしくは生理食塩水のうちの1つまたはそれを上回るものを含む、項目1に記載の装置。
(項目14)
前記細胞は、器官の腺組織の細胞を含む、項目1に記載の装置。
(項目15)
患者から無傷細胞を採取する装置であって、
前記患者から組織のサンプルを除去する水ジェットと、
前記除去されたサンプルを輸送する吸引管を備える、カテーテルと、
前記サンプルを吸引するように前記吸引管に流体的に連結される、作動可能アセンブリと、
前記サンプルを収集するように前記吸引管に連結される、収集装置であって、前記収集装置は、フィルタ要素を備える、収集装置と、
を備え、前記サンプルは、無傷幹細胞を含む、
装置。
(項目16)
流速は、約10ml/分〜約500ml/分の範囲内であり、または前記流速は、約50〜250ml/分の範囲内である、項目1に記載の装置。
(項目17)
内部ノズル直径は、約50um〜250umの範囲内であり、または前記内部ノズル直径は、約120〜150umの範囲内である、項目1に記載の装置。
(項目18)
前記プローブの伸長軸の周囲で回転する前記ノズルの角速度は、約10度/秒〜2000度/秒の範囲内であり、または前記ノズルの前記角速度は、約180〜900度/秒の範囲内である、項目1に記載の装置。
(項目19)
前記プローブの伸長軸に沿った前記ノズルの長手方向速度は、約0.01mm/秒〜約50mm/秒の範囲内、または約0.1mm/秒〜約5mm/秒の範囲内である、項目1に記載の装置。
(項目20)
前記水ジェットを用いた処置の時間は、約0.1分〜約60分の範囲内であり、または前記時間は、約1〜約10分の範囲内である、項目1に記載の装置。
(項目21)
前記伸長軸の周囲の前記プローブの回転処置角度は、約0〜360度の範囲内、または約30〜300度の範囲内である、項目1に記載の装置。
(項目22)
前記処置の長手方向長は、約0.1mm〜約300mmの範囲内、または約1mm〜約70mmの範囲内である、項目1に記載の装置。
(項目23)
前記手術部位から流体を引き出すポンプは、減圧ポンプもしくは流動ポンプのうちの1つまたはそれを上回るものを備える、項目1に記載の装置。
(項目24)
前記装置は、複数の場所から断片化組織を収集する複数のフィルタを備え、前記複数のフィルタのそれぞれは、フィルタを用いて取得されるサンプルを処置場所にマッピングするために、処置の領域に対応する、項目1に記載の装置。
(項目25)
フィルタをさらに備える、項目1に記載の装置。
(項目26)
患者の手術部位から幹細胞を採取する方法であって、
排出管を伴うカテーテルを前記患者に挿入するステップと、
水ジェットを使用して、器官から組織を断片化するステップと、
前記排出管を通して前記断片化組織を引き出すステップと、
フィルタ要素を備える収集装置の中で前記断片化組織のサンプルを収集するステップと、を含む、方法。
(項目27)
前記手術部位から組織の前記サンプルを取り出すステップは、前記項目のいずれか1項の1つまたはそれを上回るパラメータを含む、項目26に記載の方法。
(項目28)
組織をマッピングすることをさらに含む、項目26に記載の方法。
(項目29)
組織をマッピングするために収集装置を調節するステップをさらに含む、項目28に記載の方法。
(項目30)
前記方法はさらに、診断、すなわち、組織染色(組織学、IHC)すること、細胞染色すること、および/または選別(ICC、FACS、免疫磁性選別)することのうちの1つまたはそれを上回るものと、マーカ、すなわち、細胞表面抗原、細胞内タンパク質、もしくは遺伝子とを含む、項目26に記載の方法。
(項目31)
前記方法はさらに、多能性幹細胞を採取することを含む、項目26に記載の方法。
(項目32)
方法であって、
前記項目のいずれか1項に記載の装置を提供するステップを含む、方法。
本発明の実施形態の原理が利用される、例証的実施形態を記載する以下の詳細な説明、および添付図面を参照することにより、本開示の特徴および利点のより良い理解が得られ得る。
Claims (25)
- 患者の手術部位から無傷細胞を取り出す装置であって、
前記装置は、前記手術部位に挿入可能なプローブを備え、
前記プローブは、
流体流を前記手術部位に提供して組織を断片化するように構成されるノズルであって、前記ノズルは、特徴的な周波数を含む複数の飛散パルスを、前記複数の飛散パルスについて、前記ノズルを介する連続流を用いて、生成するように構成される、ノズルと、
前記手術部位から組織を受容するポートと、
前記手術部位から前記無傷細胞を含む断片化組織を受容するために前記ポートに連結されるフィルタと
を備える、装置。 - 前記フィルタは、複数の細孔サイズを有する複数の細孔を備え、前記複数の細孔サイズは、前記フィルタを用いて、前記無傷細胞を含む前記複数の断片を収集するために、前記無傷細胞の寸法より大きいサイズにされる、請求項1に記載の装置。
- 前記ノズルは、前記ノズルから放出される前記流体流の直径に対応する内側制約直径を備え、前記ノズルは、前記内側制約直径より大きいサイズにされる寸法を有する複数の断片に前記組織を解離するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記ノズルおよび前記ポートは、スラリーを前記ポートに提供するように配列され、前記スラリーは、前記複数の断片と、前記流体流の流体とを含む、請求項1に記載の装置。
- ノズルは、液体ジェットのキャビテーションを用いて前記組織を断片化するように構成される、請求項3に記載の装置。
- ノズルは、液体に浸漬された液体ジェットを用いて前記複数の飛散パルスを生成するために、前記液体に前記ジェットを浸漬するために前記ポートと配列される、請求項4に記載の装置。
- 前記ノズルおよび前記ポートは、前記患者内で閉鎖手術部位を提供するように配列される、請求項1に記載の装置。
- 前記流体流を生成するように流体源から前記ノズルまで延在する第1のチャネルと、前記ポートから前記フィルタに向かって延在する第2のチャネルとをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の流体源は、前記第1のチャネルに接続される第1のポンプを備える、請求項7に記載の装置。
- 前記第2のチャネルに接続される第2のポンプをさらに備え、前記第1のポンプは、第1の流速を備え、前記第2のポンプは、第2の流速を備え、前記第1の流速は、組織断片を取り出すために前記第2の流速に類似し、前記第2の速度における流体は、前記流体流を用いて前記手術部位に注入される流体の前記第1の速度に類似する、請求項9に記載の装置。
- 流体リザーバと、前記第1の流速と第2の流速との間の差異に適応し、前記患者内の閉鎖手術部位の体積の変化を阻止するために、前記流体リザーバから前記手術部位まで延在するチャネルとをさらに備える、請求項10に記載の装置。
- 前記流体流は、液体もしくはガスのうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記流体流は、液体流を含み、前記液体流は、水もしくは生理食塩水のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記細胞は、器官の腺組織の細胞を含む、請求項1に記載の装置。
- 患者から無傷細胞を採取する装置であって、前記装置は、
前記患者から組織のサンプルを除去する水ジェットを生成するためのノズルであって、前記ノズルは、特徴的な周波数を含む複数の飛散パルスを、前記複数の飛散パルスについて、前記ノズルを介する連続流を用いて、生成するように構成される、ノズルと、
前記除去されたサンプルを輸送する吸引管を備えるカテーテルと、
前記サンプルを吸引するように前記吸引管に流体的に連結される作動可能アセンブリと、
前記サンプルを収集するように前記吸引管に連結される収集装置であって、前記収集装置は、フィルタ要素を備える、収集装置と
を備え、前記サンプルは、無傷幹細胞を含む、装置。 - 流速は、10ml/分〜500ml/分の範囲内であるか、または前記流速は、50〜250ml/分の範囲内である、請求項1に記載の装置。
- 内部ノズル直径は、50um〜250umの範囲内であるか、または前記内部ノズル直径は、120〜150umの範囲内である、請求項1に記載の装置。
- 前記プローブの伸長軸の周囲で回転する前記ノズルの角速度は、10度/秒〜2000度/秒の範囲内であるか、または前記ノズルの前記角速度は、180〜900度/秒の範囲内である、請求項1に記載の装置。
- 前記プローブの伸長軸に沿った前記ノズルの長手方向速度は、0.01mm/秒〜50mm/秒の範囲内、または0.1mm/秒〜5mm/秒の範囲内である、請求項1に記載の装置。
- 前記水ジェットを用いた処置の時間は、0.1分〜60分の範囲内であるか、または前記時間は、1〜10分の範囲内である、請求項1に記載の装置。
- 前記伸長軸の周囲の前記プローブの回転処置角度は、0〜360度の範囲内、または30〜300度の範囲内である、請求項1に記載の装置。
- 前記処置の長手方向長は、0.1mm〜300mmの範囲内、または1mm〜70mmの範囲内である、請求項1に記載の装置。
- 前記手術部位から流体を引き出すポンプは、減圧ポンプもしくは流動ポンプのうちの1つ以上を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記ノズルは、脈動ポンプに連結される、請求項1に記載の装置。
- 前記ノズルは、連続流れポンプに連結される、請求項1に記載の装置。
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