JP6286939B2 - 細胞凍結保存容器 - Google Patents

Description

本発明は、生体試料から採取された幹細胞や臍帯血等を保存する細胞凍結保存容器に関する。

従来、再生医療分野においては、生体試料から採取された幹細胞が、例えば、造血幹細胞移植や各種組織の再構築等の様々な用途に用いられている。幹細胞は、生体試料から採取された後、再生医療に用いられるまでの間、細胞凍結保存容器に収容された状態で凍結保存される（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１で提案された細胞凍結保存容器は、２枚の樹脂製のシート状部材の周縁部同士が溶着されて構成されている。より具体的には、細胞凍結保存容器は、平面状の平壁部と、この平壁部の周縁から屈曲して延びる端壁部と、この端壁部の端部から屈曲して外側に延びる外縁部と、を備える２枚のシート状部材における外縁部同士が溶着されて構成される。そして、これら平壁部、端壁部及び外縁部に囲まれた空間により細胞が収容される細胞収容室が形成される。

特表２００１−５１７１０３号公報

ところで、以上のような細胞凍結保存容器を構成するシート状部材は、樹脂製のシートを真空成形することにより、平壁部、端壁部及び外縁部を有する形状に成形される。そのため、真空成形時に、シートにおける強く引っ張られた部分（例えば、端壁部と外縁部との境界近傍部分）の厚さが薄くなる場合がある。シートの一部の厚さが薄くなりすぎてしまうと、細胞凍結保存容器に細胞を収容した場合や、細胞を収容した細胞凍結保存容器を超低温の環境下に置いた場合等に、厚さの薄くなった部分に負荷が集中し、細胞凍結保存容器が破損してしまうおそれがある。
特に、細胞凍結保存容器の厚さをある程度厚く構成した場合には、端壁部から外縁部に亘る部分の厚さが薄くなってしまう場合がある。

従って、本発明は、細胞収容時や、超低温の環境下で使用した場合に破損しにくい細胞凍結保存容器を目的とする。

本発明は、樹脂製の第１シート状部材の周縁部と、樹脂製の第２シート状部材の周縁部とが溶着されて構成された細胞凍結保存容器であって、前記第１シート状部材は、平面状の第１平壁部と、前記第１平壁部の周縁から屈曲して延びる第１端壁部と、前記第１端壁部の端部から屈曲して外側に延びる第１外縁部と、を備え、前記第１端壁部は、前記第１平壁部側に位置する平壁側傾斜部と、前記第１外縁部側に位置する外縁側傾斜部と、前記平壁側傾斜部と前記外縁側傾斜部との間に位置し、該平壁側傾斜部及び該外縁側傾斜部よりも傾斜のゆるい緩傾斜部と、を備える細胞凍結保存容器に関する。

また、前記平壁側傾斜部の高さは、前記外縁側傾斜部の高さと緩傾斜部の高さとの和よりも高いことが好ましい。

また、前記第２シート状部材は、平面状の第２平壁部と、前記第２平壁部の周縁から屈曲して延びる第２端壁部と、前記第２端壁部の端部から屈曲して外側に延びる第２外縁部と、を備えることが好ましい。

また、前記第２端壁部は、前記第２平壁部側に位置する平壁側傾斜部と、前記第２外縁部側に位置する外縁側傾斜部と、前記平壁側傾斜部と前記外縁側傾斜部との間に位置し、該平壁側傾斜部及び該外縁側傾斜部よりも傾斜のゆるい緩傾斜部と、を備えることが好ましい。

また、前記第１端壁部の高さは、前記第２端壁部の高さよりも高いことが好ましい。

本発明の細胞凍結保存容器によれば、細胞収容時や、超低温の環境下で使用した場合に破損しにくい。

本発明の一実施形態に係る細胞凍結保存容器を示す斜視図である。 細胞凍結保存容器の平面図である。 図２の右側面図である。 図３の部分拡大図である。 図２のＸ−Ｘ線端面図である。 ポート部材を示す斜視図である。

以下、本発明の細胞凍結保存容器の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の細胞凍結保存容器１は、生体試料から採取された幹細胞や臍帯血等の細胞を保存する場合に用いられる。

本実施形態の細胞凍結保存容器１は、図１及び図２に示すように、保存容器本体１０と、細胞導入チューブ２０と、ポート部材３０と、を備える。
保存容器本体１０は、ＥＶＡ樹脂（エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂）等の可撓性を有する熱可塑性樹脂からなる第１シート状部材４０及び第２シート状部材５０それぞれの周縁部の大部分が接合されて構成される。

第１シート状部材４０及び第２シート状部材５０は、それぞれ、立体形状部分を有している。
より詳細には、第１シート状部材４０は、図３〜図５に示すように、第１平壁部４１と、第１端壁部４２と、第１外縁部４３と、第１細胞導入部４４と、第１細胞導出部４５と、を備える。

第１平壁部４１は、図１〜図３に示すように、平面状に構成される。
第１端壁部４２は、第１平壁部４１の周縁から、第１平壁部４１の面方向に対して所定角度屈曲して延びる。
第１外縁部４３は、第１端壁部４２の端部から、第１端壁部４２の延びる方向に対して屈曲して外側に延びる。本実施形態では、第１外縁部４３は、第１平壁部４１と略平行に延びる。

第１細胞導入部４４及び第１細胞導出部４５は、それぞれ、第１外縁部４３に形成される。第１細胞導入部４４は、図５に示すように、第１外縁部４３の一部が、後述する細胞導入チューブ２０に対応する半円筒形状に外面側に凹んだ形状に形成される。本実施形態では、第１細胞導入部４４の一端は、第１端壁部４２につながっており、第１細胞導入部４４の他端は、第１外縁部４３の外縁まで延びる（図１及び図２参照）。

第１細胞導出部４５は、図５に示すように、第１外縁部４３の一部が、後述するポート部材３０の形状に対応する形状に外面側に凹んだ形状に形成される。本実施形態では、第１細胞導出部４５の一端は、第１端壁部４２につながっており、第１細胞導出部４５の他端は、第１外縁部４３により閉じられている（図１参照）。

本実施形態では、第１端壁部４２は、図４に示すように、平壁側傾斜部４２１と、外縁側傾斜部４２２と、緩傾斜部４２３と、を備える。
平壁側傾斜部４２１は、第１平壁部４１側に位置する。平壁側傾斜部４２１と第１平壁部４１との境界部分は、図４に示すように、円弧状に形成される。そして、平壁側傾斜部４２１は、第１平壁部４１の面方向に対して所定角度（例えば、８０度程度）傾斜して延びている。
外縁側傾斜部４２２は、第１外縁部４３側に位置する。この外縁側傾斜部４２２は、第１外縁部４３の延びる方向に対して所定角度（例えば、８０度程度）傾斜して延びている。

緩傾斜部４２３は、平壁側傾斜部４２１と外縁側傾斜部４２２との間に位置する。緩傾斜部４２３の一端（図４における上端）は、平壁側傾斜部４２１に接続され、緩傾斜部４２３の他端（図４における下端）は、外縁側傾斜部４２２に接続される。この緩傾斜部４２３は、平壁側傾斜部４２１及び外縁側傾斜部４２２よりも緩い傾斜角で傾斜している。これにより、第１端壁部４２には、段差が形成される。

本実施形態では、図４に示すように、平壁側傾斜部４２１の高さＨ１は、外縁側傾斜部４２２の高さと緩傾斜部４２３の高さとの和Ｈ２よりも高く構成されている。

第２シート状部材５０は、第２平壁部５１と、第２端壁部５２と、第２外縁部５３と、を備える。
第２平壁部５１は、図１〜図３に示すように、平面状に構成される。この第２平壁部５１は、平面視において、第１平壁部４１と同形同大に形成される。

第２端壁部５２は、第２平壁部５１の周縁から、第２平壁部５１の面方向に対して所定角度屈曲して延びる。本実施形態では、第２端壁部５２の高さＨ６は、第１端壁部４２の高さＨ５よりも低く構成される。
第２外縁部５３は、第２端壁部５２の端部から、第２端壁部５２の延びる方向に対して屈曲して外側に延びる。本実施形態では、第２外縁部５３は、第２平壁部５１と略平行に延びる。

第２細胞導入部５４及び第２細胞導出部５５は、それぞれ、第２外縁部５３に形成される。第２細胞導入部５４は、第２外縁部５３の一部が、後述する細胞導入チューブ２０に対応する半円筒形状に外面側に凹んだ形状に形成される。本実施形態では、第２細胞導入部５４の一端は、第２端壁部５２につながっており、第２細胞導入部５４の他端は、第２外縁部５３の外縁まで延びる。

第２細胞導出部５５は、第２外縁部５３の一部が、後述するポート部材３０の形状に対応する形状に外面側に凹んだ形状に形成される。本実施形態では、第２細胞導出部５５の一端は、第２端壁部５２につながっており、第２細胞導出部５５の他端は、第２外縁部５３により閉じられている。

本実施形態では、第２端壁部５２は、図４に示すように、平壁側傾斜部５２１と、外縁側傾斜部５２２と、緩傾斜部５２３と、を備える。
平壁側傾斜部５２１は、第２平壁部５１側に位置する。平壁側傾斜部５２１と第２平壁部５１との境界部分は、図４に示すように、円弧状に形成される。そして、平壁側傾斜部５２１は、第２平壁部５１の面方向に対して所定角度（例えば、８０度程度）傾斜して延びている。
外縁側傾斜部５２２は、第２外縁部５３側に位置する。この外縁側傾斜部５２２は、第２外縁部５３の延びる方向に対して所定角度（例えば、８０度程度）傾斜して延びている。

緩傾斜部５２３は、平壁側傾斜部５２１と外縁側傾斜部５２２との間に位置する。緩傾斜部５２３の一端（図４における下端）は、平壁側傾斜部５２１に接続され、緩傾斜部５２３の他端（図４における上端）は、外縁側傾斜部５２２に接続される。この緩傾斜部５２３は、平壁側傾斜部５２１及び外縁側傾斜部５２２よりも緩い傾斜角で傾斜している。これにより、第２端壁部５２には、段差が形成される。

本実施形態では、図４に示すように、平壁側傾斜部５２１の高さＨ３は、外縁側傾斜部５２２の高さと緩傾斜部５２３の高さとの和Ｈ４よりも高く構成されている。

以上の第１シート状部材４０及び第２シート状部材５０は、それぞれ、平壁部、端壁部、外縁部、細胞導入部及び細胞導出部に対応する形状を有する金型を用いて、真空成形により形成される。
より具体的には、第１シート状部材４０及び第２シート状部材５０は、以下の手順で形成される。

まず、熱可塑性樹脂製のシートを加温し、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成された金型の表面（上面）に載置する。次いで、金型の裏面（下面）側を陰圧にすることで、複数の貫通穴から空気を吸引し、シートを金型に密着させる。このとき、シートは金型の表面形状に沿って変形し、平壁部、端壁部、外縁部、細胞導入部及び細胞導出部の形状が形成される。

ここで、本実施形態では、第１端壁部４２及び第２端壁部５２を、緩傾斜部４２３，５２３を含んで構成している。これにより、第１シート状部材４０及び第２シート状部材５０を成形する場合に、シートの変形量の大きくなる第１端壁部４２から第１外縁部４３に亘る部分、及び第２端壁部５２から第２外縁部５３に亘る部分におけるシートの変形量の偏りを少なくできる。よって、第１シート状部材４０及び第２シート状部材５０の厚さが部分的に薄くなりすぎることを防げる。

次いで、成形されたシートを冷却した後、金型から離型させる。
これにより、第１シート状部材４０及び第２シート状部材５０は、成形される。

そして、第１シート状部材４０と、第２シート状部材５０とは、第１外縁部４３と第２外縁部５３とが接合される。これにより、第１シート状部材４０及び第２シート状部材に囲まれた空間である細胞収容室１１が形成された保存容器本体１０が形成される。

細胞導入チューブ２０は、生体試料から採取された細胞を無菌的かつ気密の状態で細胞収容室１１まで導く。この細胞導入チューブ２０は、ＥＶＡ樹脂等の熱可塑性樹脂により構成される。細胞導入チューブ２０の一端部は、第１シート状部材４０及び第２シート状部材５０に形成された第１細胞導入部４４及び第２細胞導入部５４に配置され、細胞収容室１１に接続される。細胞導入チューブ２０の他端側は、血液等の生体試料を収容する生体試料収容容器（図示せず）に無菌的かつ気密に接続される。

ポート部材３０は、図６に示すように、筒状部３１と、この筒状部３１の長手方向の一端側を閉鎖する閉鎖膜部３２と、筒状部３１の一端側から長手方向に延出する一対のガード部３３と、を備える。
ポート部材３０は、図１に示すように、一対のガード部３３が細胞収容室１１の内部に位置し、かつ、一対のガード部３３が第１平壁部４１及び第２平壁部５１側に位置するように配置される。

以上の細胞凍結保存容器１は、上述のように、細胞導入チューブ２０を介して血液バッグ等の生体試料収容容器に無菌的かつ気密に接続されて用いられる。
細胞凍結保存容器１に細胞を収容する場合、生体試料収容容器において分離された所定の細胞（例えば、血清や臍帯血）は、細胞導入チューブ２０を介して細胞収容室１１に導入される。細胞収容室１１に細胞が収容された後、細胞導入チューブ２０は、溶断される。これにより、細胞凍結保存容器１は密閉される。
この状態で、細胞凍結保存容器１は、凍結保存等される。

凍結保存された細胞凍結保存容器１に収容された細胞を使用する場合には、細胞収容室１１に収容された細胞を解凍する。次いで、先端に注射針が取り付けられたシリンジ（図示せず）等を用いて解凍された細胞をポート部材３０から採取する。より具体的には、ポート部材３０から細胞を採取する場合には、まず、ポート部材３０の他端側を覆っている外縁部（第１外縁部４３及び第２外縁部５３）を除去する。次いで、シリンジに取り付けられた注射針を、ポート部材３０の閉鎖膜部３２に刺し込んでこの閉鎖膜部３２を貫通させ、細胞収容室１１の内部に収容された細胞を採取する。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。

［シート状部材の製造］
端壁部の形状の相違によるシート状部材の厚さの変化を確認するために、下記表１に示す形状の端壁部に対応する形状のテスト金型を作製した。そして、緩傾斜部を有する実施例１及び２のシート状部材、並びに緩傾斜部を有さない比較例のシート状部材を、真空成形により製造した。
シート状部材の作製には、厚さ０．５ｍｍのＥＶＡ樹脂シートを用いた。

［厚さの測定］
実施例１及び２、並びに比較例のシート状部材について、外縁部における端壁部との境界部分近傍において、シート状部材の厚さを測定した。シート状部材の厚さは、磁気式膜厚測定器（オリンパス社製、ＭａｇｎａＭｉｋｅ ８５００）を用いて測定した。シート状部材の厚さの測定は、各実施例及び比較例において、それぞれ３サンプルずつ行い、３サンプルの平均値をシート状部材の厚さとした。測定結果を表２に示す。

以上の結果から、緩傾斜部を有する実施例１及び２の各シート状部材では、緩傾斜部を有さない比較例のシート状部材に比して、外縁部の厚さが厚くなっていることが分かる。このことから、実施例１及び２のシート状部材では、シート状部材の厚さが部分的に薄くなりにくいことが分かる。

また、平壁側傾斜部の高さを、外縁側傾斜部の高さと緩傾斜部の高さとの和よりも高く形成した実施例１のシート状部材では、外縁部の厚さが最も厚くなっており、シート状部材の厚さが特に均一化されていることが分かる。

以上説明した本実施形態の細胞凍結保存容器１によれば、以下のような効果を奏する。

（１）第１シート状部材４０を、第１平壁部４１と、第１端壁部４２と、第１外縁部４３と、を含んで構成し、この第１端壁部４２を緩傾斜部４２３を含んで構成した。これにより、第１シート状部材４０を成形する場合に、シートの変形量の大きくなる第１端壁部４２から第１外縁部４３に亘る部分におけるシートの変形量の偏りを少なくできる。よって、第１シート状部材４０の厚さが部分的に薄くなりすぎることを防げるので、細胞凍結保存容器１を、細胞収容時や超低温の環境下で使用した場合に破損しにくくできる。

（２）平壁側傾斜部４２１の高さＨ１を、外縁側傾斜部４２２の高さと緩傾斜部４２３の高さとの和Ｈ２よりも高く構成した。これにより、成形後の第１シート状部材４０の厚さをより均一化できる。

（３）第２シート状部材５０を、第２平壁部５１と、第２端壁部５２と、第２外縁部５３と、を含んで構成した。これにより、平壁部の面積を維持しつつ、細胞凍結保存容器１の厚さをより厚く構成できるので、細胞凍結保存容器１に収容できる細胞の量を増加させられる。

（４）第２端壁部５２を、緩傾斜部５２３を含んで構成した。これにより、第２シート状部材５０を成形する場合に、シートの変形量の大きくなる第２端壁部５２から第２外縁部５３に亘る部分におけるシートの変形量の偏りを少なくできる。よって、第２シート状部材５０の厚さが部分的に薄くなりすぎることを防げるので、細胞凍結保存容器１を、細胞収容時や超低温の環境下で使用した場合により破損しにくくできる。

以上、本発明の細胞凍結保存容器の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述した各実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、第１端壁部４２を、一つの緩傾斜部を含んで構成したが、これに限らない。即ち、第１端壁部を、二つ以上の緩傾斜部を含んで構成してもよい。

また、本実施形態では、第２シート状部材５０を、第２平壁部５１及び第２端壁部５２を有する立体形状に形成したが、これに限らない。即ち、第２シート状部材を、平面状のシートにより構成してもよい。また、第２シート状部材を、第１シート状部材と対称の形状に構成してもよい。

また、本実施形態では、第１シート状部材４０及び第２シート状部材５０を、真空成形により成形したがこれに限らない。即ち、第１シート状部材及び第２シート状部材を、圧空成形やブロー成形等の真空成形以外の方法で成形してもよい。

１ 細胞凍結保存容器
４０ 第１シート状部材
４１ 第１平壁部
４２ 第１端壁部
４３ 第１外縁部
５０ 第２シート状部材
５１ 第２平壁部
５２ 第２端壁部
５３ 第２外縁部
４２１，５２１ 平壁側傾斜部
４２２，５２２ 外縁側傾斜部
４２３，５２３ 緩傾斜部

Claims (5)

1. 樹脂製の第１シート状部材の周縁部と、樹脂製の第２シート状部材の周縁部とが溶着されて構成されると共に細胞導入部及び細胞導出部が形成された細胞凍結保存容器であって、
   前記第１シート状部材は、
   平面状の第１平壁部と、
   前記第１平壁部の周縁から屈曲して延びる第１端壁部と、
   前記第１端壁部の端部から屈曲して外側に延びる第１外縁部と、を備え、
   前記第１端壁部は、
   前記第１平壁部側に位置する平壁側傾斜部と、
   前記第１外縁部側に位置する外縁側傾斜部と、
   前記平壁側傾斜部と前記外縁側傾斜部との間に位置し、該平壁側傾斜部及び該外縁側傾斜部よりも傾斜のゆるい緩傾斜部と、を備え、
   前記平壁側傾斜部、前記外縁側傾斜部及び前記緩傾斜部は、前記第１平壁部の周縁における前記細胞導入部及び細胞導出部が形成される部分を除く略全周に亘って形成される細胞凍結保存容器。
2. 前記平壁側傾斜部の高さは、前記外縁側傾斜部の高さと緩傾斜部の高さとの和よりも高い請求項１に記載の細胞凍結保存容器。
3. 前記第２シート状部材は、
   平面状の第２平壁部と、
   前記第２平壁部の周縁から屈曲して延びる第２端壁部と、
   前記第２端壁部の端部から屈曲して外側に延びる第２外縁部と、を備える請求項１又は２に記載の細胞凍結保存容器。
4. 前記第２端壁部は、
   前記第２平壁部側に位置する平壁側傾斜部と、
   前記第２外縁部側に位置する外縁側傾斜部と、
   前記平壁側傾斜部と前記外縁側傾斜部との間に位置し、該平壁側傾斜部及び該外縁側傾斜部よりも傾斜のゆるい緩傾斜部と、を備える請求項３に記載の細胞凍結保存容器。
5. 前記第１端壁部の高さは、前記第２端壁部の高さよりも高い請求項３又は４に記載の細胞凍結保存容器。

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