JP6592781B2 - 細切装置 - Google Patents
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Description
これにより、ダメージを受ける細胞の割合をトータルで減らすことができ、酵素を用いなくても生体組織から細胞を効率よく分離できるものであると考えられる。
以下、本発明の実施の形態1にかかる細切装置について、図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1にかかる細切装置の分解図である。図1において、回転軸1には、回転刃2、12と撹拌部材3、13を含む細切手段4、14がそれぞれ設けられている。以下、回転刃2と回転刃12に違いがない説明箇所においては、単に「回転刃2」と記載する場合がある。撹拌部材3、細切手段4において以下同じである。図1においては、別々の部材である基部2aと刃部2bによって回転刃2が構成されているが、これらは一体的に形成されたものであってもよい。なお、細切効率の関係上、刃部2bは、回転刃2の外周部に設けられていることが好ましい。また、細切手段4、14の間には、貫通路5を有する安定部材6が設けられている。
図2において、細切手段4は、矢印Bの方向に回転するものである。上述のように、回転刃2は、基部2aと刃部2bを有しているが、これらは一体的に形成されたものであってもよい。また、撹拌部材3は、2箇所に撹拌翼3aを備えている。撹拌翼3aの個数は、1つであってもよいし複数であってもよい。一例として、図2には一つの刃部2bに対して一つの撹拌翼3aを1対1に設けた場合の実施形態を記載している。また、撹拌翼3aの形状についても特に限定はなく、細胞にダメージを与えないように、生体組織片を撹拌できる形状であればよく、図2では回転方向Bに対して前方側が平らな場合の実施形態を示している。刃部2bによって切断された生体組織片は隣接する撹拌翼3aにより刃部2bから一旦引き離される。これにより刃部2bが次の生体組織片を即座に細切することが可能となる。すなわち、刃部2bによって生体組織片を細切するステップに引続き、細切された生体組織片を撹拌翼3aによって撹拌するステップが連続して起こることが、生体組織片に対する効果的な細切を可能とし、細胞の調製効率を向上させることが出来る。さらに、撹拌翼3aの回転によって生体組織片は撹拌され続けるため、未細切の生体組織片が筒状部内に偏って存在する状態が生じることがなく、筒状部内の生体組織片を満遍なく細切することが出来る。
図10は、本発明の実施の形態2にかかる細切装置の断面図である。実施の形態2にかかる細切装置は、実施の形態1にかかる細切装置と基本的には同様の構成を有しているので、重複する部分の説明は省略する。図10において、実施の形態1にかかる細切装置の構成に加え、筒状部7の内部には、上下からOリング15で挟まれるフィルター部9が設けられていてもよい。このフィルター部9は、細切後の生体組織に残存している粗大な残滓を捕捉して除去することにより、細胞の分離効率を上げることができるものである。このフィルター部9は、筒状部7を第1室7bと第2室7cに隔てるものであり、筒状部7は、生体組織を第1室7bに導入するための導入口7dと、フィルター部9を通過した後の細胞を第2室7cから取り出すための導出口7eとを有している。細切手段4は、第1室7b内に設けられている。細切装置を以上のように構成することによって、生体組織の細切処理、フィルター部9による残滓除去、細胞の取り出しに至るまで、外界からは遮断された無菌の状態で進めることができる。なお、外界から遮断された無菌の状態をつくることができる効果については、フィルター部9がなくとも、筒状部7に導入口7dと、細胞を取り出すための導出口7eが設けられていれば十分である。
以上、本発明の実施の形態1,2にかかる細切装置を別々に説明してきたが、本発明の細切装置は、少なくとも、筒状部と、回転軸と、この回転軸に設けられている回転刃と撹拌部材を含む細切手段と、回転軸に設けられ、筒状部の内壁に当接し一つ以上の貫通路を有する安定部材とを有するものであれば生体組織を効率よく細切することができるという効果を奏するのであって、その他、実施の形態1,2においてさらに説明した部材や方法をどのように組み合わせても勿論実施可能であり、例えば上記装置を用いて細切した生体組織をさらにコラゲナーゼ等の酵素で処理してもよい。また、その他にも、次のような様々な形態変更を行い得る。
本実施例で用いた回転刃2、撹拌部材3、細切手段4、安定部材6および筒状部7に関する各寸法や動作等については以下の通りである。なお、回転刃2の回転半径と回転刃12の回転半径、刃部2bの刃角と刃部12bの刃角、刃部2bの厚さと刃部12bの厚さ、撹拌部材3の厚さと撹拌部材13の厚さ、撹拌部材3の回転半径と撹拌部材13の回転半径は、それぞれ同じ値に設計した。20mLの脂肪組織を、前記細切装置を用いて細切して細胞を分離し、得られた細胞数の3/20(脂肪組織3mLあたりから得られた細胞数)を、3枚のφ90シャーレにそれぞれ播種して12日間培養した。培養後に得られた細胞数はそれぞれ1.82×105個、2.09×105個、1.92×105個(平均1.94×105個)であった。
刃部2bの刃角:22°
刃部2bの厚さ:0.45mm
撹拌部材3の厚さ:4mm
撹拌部材3の回転半径:10.3mm
安定部材6の外径:27mm
筒状部7の内径:27mm
以下、本発明の比較例1について説明する。比較例1における細切装置は、実施例1(実施の形態1)にかかる細切装置と共通している部分もあるが、実施例1のものとは異なり、撹拌部材3を有していない。図14(a)は、比較例1における細切装置の分解図であり、図14(b)は、図14(a)の組み立て図である。図14(a)および(b)に示すように、比較例1において回転刃2としては、半円柱形状のものを使用した。図14(c)は、比較例1における細切装置を用いて生体組織の細切を行った際の回転刃2付近を撮影した写真である。図14(c)の写真からわかるように、回転刃2には大きな生体組織片16が残存しており、適切に細切されておらず、また刃の回転も不安定であったため、細胞を分離する操作を中止した。
刃部2bの刃角:45°
刃部2bの厚さ:3mm
安定部材6の外径:27mm
筒状部7の内径:27mm
以下、本発明の比較例2について説明する。比較例2における細切装置は、実施例1(実施の形態1)にかかる細切装置と共通している部分もあるが、実施例のものとは異なり、刃部2bおよび12bを有していない。また、撹拌部材3および撹拌部材13はそれぞれ6枚の撹拌翼を有する。
撹拌部材3の回転半径:26.3mm
撹拌部材13の厚さ:2mm
撹拌部材13の回転半径:26.3mm
安定部材6の外径:26.3mm
筒状部7の内径:26.5mm
2 回転刃
2a 基部
2b 刃部
3 撹拌部材
3a 撹拌翼
4 細切手段
5 貫通路
6 安定部材
6a Oリング部材
7 筒状部
7a エンドキャップ
7b 第1室
7c 第2室
7d 導入口
7e 導出口
8 蛇腹封止部材
9 フィルター部
9a フィルター
9b 支持体
10 シリンジ
10a シリンジキャップ
11 三方弁
12 回転刃
12a 基部
12b 刃部
12c 雌ネジ部
13 撹拌部材
13a 撹拌翼
14 細切手段
15 Oリング
16 生体組織片
Claims (13)
- 筒状部と、
該筒状部内に設けられている回転軸と、
該回転軸に設けられている、回転刃と撹拌部材を含む細切手段と、
前記回転軸に設けられ、一つ以上の貫通路を有する安定部材と、
を有し、前記細切手段を少なくとも2つ以上有し、少なくとも2つの前記細切手段の間に前記安定部材が設けられており、
2つの前記細切手段は、前記安定部材に近い方から前記回転刃、前記撹拌部材の順で配置されていることを特徴とする細切装置。 - 前記回転刃は、基部および刃部を有しており、前記回転軸の軸方向における前記刃部の厚さは、前記回転軸の軸方向における前記撹拌部材の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項1に記載の細切装置。
- 前記刃部は、前記細切手段の回転方向とは反対方向に傾倒している請求項2に記載の細切装置。
- 前記刃部が前記回転刃の外周部に設けられている請求項2または3に記載の細切装置。
- 前記撹拌部材は一つ以上の撹拌翼を有しており、前記回転軸から前記撹拌翼の先端部へのベクトル方向と、前記回転軸から前記刃部の先端部へのベクトル方向との間に角度差が存在する請求項2〜4のいずれかに記載の細切装置。
- 前記撹拌翼は、前記細切手段の回転方向とは反対方向に傾倒している請求項5に記載の細切装置。
- 前記撹拌部材は、前記回転刃と同じ角速度で回転可能に構成されている請求項1〜6のいずれかに記載の細切装置。
- 前記細切手段は、前記回転軸の軸方向に往復可能に構成されている請求項1〜7のいずれかに記載の細切装置。
- 前記貫通路は、前記安定部材の半径方向よりも周方向のほうが長く形成されている請求項1〜8のいずれかに記載の細切装置。
- 前記安定部材は、前記回転刃の回転動に追従しない請求項1〜9のいずれかに記載の細切装置。
- 前記筒状部が、生体組織を導入するための導入口と、前記生体組織から分離された細胞を取り出すための導出口とを有し、前記細切手段が前記筒状部内に設けられている請求項1〜10のいずれかに記載の細切装置。
- 前記筒状部内に、第1室と第2室に隔てるフィルターが設けられており、前記導入口は前記第1室に連通し、前記導出口は前記第2室に連通し、前記細切手段が前記第1室内に設けられている請求項11に記載の細切装置。
- 前記安定部材が、前記筒状部の内壁に当接している請求項1〜12のいずれかに記載の細切装置。
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