JP6707031B2 - Cell separation material and cell separation method - Google Patents

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Description

本発明は、細胞分離材およびこれを利用した細胞分離方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、液体中に存在する希少細胞(腫瘍細胞、幹細胞、内皮細胞、胎児細胞など)と夾雑細胞とを分離し、希少細胞を回収・濃縮するのに適した細胞分離材およびこれを利用した細胞分離方法に関する。 The present invention relates to a cell separating material and a cell separating method using the same. More specifically, the present invention provides a cell separation material suitable for separating rare cells (tumor cells, stem cells, endothelial cells, fetal cells, etc.) present in a liquid from contaminating cells, and collecting and concentrating the rare cells. And a cell separation method using the same.

血液中の細胞成分の主成分は、赤血球、白血球、血小板であるが、血液中にこれら以外の細胞が存在することが知られている。例えば、血中循環腫瘍細胞、循環幹細胞、循環内皮細胞など(まとめて以下「希少細胞」ともいう。)は、全血中に極めて稀に存在する細胞である。そして、これら希少細胞の検出は臨床的に有用であると考えられている。 The main components of cell components in blood are red blood cells, white blood cells, and platelets, but it is known that cells other than these exist in blood. For example, circulating blood tumor cells, circulating stem cells, circulating endothelial cells, etc. (collectively referred to below as “rare cells”) are cells that are extremely rare in whole blood. The detection of these rare cells is considered to be clinically useful.

例えば、血中循環腫瘍細胞は、がん患者の血中に低濃度で認められ、転移がんの原因とも考えられている。この腫瘍細胞を早期に発見することができれば、原発性腫瘍の存在や腫瘍の転移、あるいは治療後の腫瘍の再発を早期に発見でき、初期段階から効果的な治療の導入が可能となる。
しかしながら、血液中には赤血球が約5×109(cells/mL)、白血球が約5×106(cells/mL)、血小板が約3×108(cells/mL)あり、癌患者の白血球数の数十万から数千万に一個の割合でしか存在しないような腫瘍細胞を検出することは極めて難しいのが現状であり、腫瘍細胞を診断に利用することには限界がある。そこで、腫瘍細胞の定量分析を行う前に、夾雑している細胞を除去して、腫瘍細胞を濃縮することにより検出感度や測定精度を向上させる方法が現在開発され用いられている。
For example, circulating tumor cells in the blood are found at low concentrations in the blood of cancer patients and are also considered to be the cause of metastatic cancer. If these tumor cells can be detected early, the presence of a primary tumor, tumor metastasis, or recurrence of tumor after treatment can be detected early, and effective treatment can be introduced from the initial stage.
However, there are about 5×10 9 (cells/mL) of red blood cells, about 5×10 6 (cells/mL) of white blood cells, and about 3×10 8 (cells/mL) of platelets in the blood, and the white blood cells of cancer patients At present, it is extremely difficult to detect tumor cells that are present at a ratio of only one in several hundreds of thousands to several tens of millions, and there is a limit in using tumor cells for diagnosis. Therefore, before carrying out the quantitative analysis of tumor cells, a method of removing contaminating cells and concentrating the tumor cells to improve the detection sensitivity and the measurement accuracy is currently developed and used.

例えば、現在用いられている血中循環腫瘍細胞を回収・濃縮する方法としては、表面抗原が明らかになっている夾雑細胞の抗原に対する抗体を固定化した磁気ビーズによるネガティブセレクション法や、腫瘍細胞の特定の抗原に対する抗体を固定化した磁気ビーズによるポジティブセレクション法などが挙げられる。また蛍光抗体を用いたセルソーティングなどの細胞選別法もあるが、大量に存在する夾雑細胞と、微量に存在する腫瘍細胞とを選別するには、いずれの方法も大量の抗体や処理時間が必要になり、処理が非常に高コストになるとともに作業効率も悪い。一方で抗体を使用しないで腫瘍細胞を回収・濃縮する方法として、フィコール分離法やパーコール分離法などの密度勾配遠心法がある。本方法は細胞の比重差を利用して分離する方法であるが、比重で分離するために、腫瘍細胞と同じ比重の夾雑細胞とを分離することは不可能である。また、分離後に遠心分離機を使用してフィコール液やパーコール液を洗浄する操作を数回繰り返すために、細胞のロスが発生し、最悪の場合、数が非常に少ない血中循環腫瘍細胞もロスした結果、誤った診断を下す可能性がある。血液の中で最も数が多いのが赤血球であり、この大量の赤血球の混在が腫瘍細胞の検出の大きな阻害要因となっている。赤血球を予め除去する方法として上記以外に、赤血球を溶血処理する方法がある(例えば塩化アンモニウム法や高浸透圧破壊法)。該方法は効率的に赤血球を溶血して除去するものの、他の細胞へのダメージが大きいため、腫瘍細胞を生きたまま分析することや培養することが困難となる。他にも、血液などの体液中に含まれている腫瘍細胞などの希少細胞を回収する技術がいくつか報告されている(特許文献1、2)が、全血サンプルから目的の希少細胞を選択的に分離・回収する技術として十分であるとは言い難い。さらに、上記方法はいずれも、閉鎖系での処理が不可能であり異物の混入や感染などの安全上の課題も有している。 For example, as a method for collecting and concentrating circulating tumor cells in blood currently used, negative selection method using magnetic beads immobilized with an antibody against an antigen of a contaminating cell whose surface antigen is known, or tumor cell A positive selection method using magnetic beads to which an antibody against a specific antigen is immobilized can be used. There are also cell sorting methods such as cell sorting using fluorescent antibodies, but both methods require a large amount of antibody and treatment time to sort out a large amount of contaminating cells and a small amount of tumor cells. Therefore, the processing becomes very expensive and the work efficiency is poor. On the other hand, as a method for collecting and concentrating tumor cells without using antibodies, there are density gradient centrifugation methods such as Ficoll separation method and Percoll separation method. Although this method is a method of separating cells by utilizing the difference in specific gravity of cells, it is impossible to separate tumor cells and foreign cells having the same specific gravity because they are separated by specific gravity. In addition, since the operation of washing the Ficoll solution or Percoll solution using a centrifuge after the separation is repeated several times, cell loss occurs, and in the worst case, even a very small number of circulating tumor cells in blood are lost. As a result, an incorrect diagnosis may be made. Red blood cells are the most abundant in blood, and this large amount of red blood cells is a major impediment to the detection of tumor cells. In addition to the above methods, there is a method of hemolyzing erythrocytes as a method of removing erythrocytes in advance (for example, ammonium chloride method or hyperosmotic destruction method). Although this method efficiently lyses and removes erythrocytes, it causes great damage to other cells, making it difficult to analyze and culture tumor cells alive. In addition, some techniques for collecting rare cells such as tumor cells contained in body fluids such as blood have been reported (Patent Documents 1 and 2), but a desired rare cell is selected from a whole blood sample. It is hard to say that this technology is sufficient as a technology to separate and recover it. Further, all of the above methods cannot be processed in a closed system and have a safety problem such as contamination with foreign matter and infection.

本件出願人も、腫瘍細胞を含む体液を各血球成分に分離する方法として、(a)腫瘍細胞を含む体液を血球分離材と接触させることにより腫瘍細胞と白血球および血小板を血球分離材に捕捉し、赤血球豊富分画を除去する工程、(b)分離溶液を用いて血球分離材から腫瘍細胞濃縮分画を分離する工程、上記(a)と(b)の工程より得られた回収液に含まれる赤血球の除去率/腫瘍細胞の回収率の比で示す値が1.25以下、1.00以上であることを特徴とする細胞分離方法を提案している(特許文献3)。この手法は、血液、骨髄、臍帯血、月経血、腹膜液、胸膜液、リンパ液または組織抽出物をはじめとする体液から簡便かつ迅速に赤血球豊富分画を除去し、腫瘍細胞濃縮分画を回収することを可能としているが、腫瘍細胞を含む分画が白血球および血小板を含む状態で回収されており、腫瘍細胞を選択的に回収する方法ではない。したがって、血中循環腫瘍細胞などの希少細胞をより選択的に回収できる技術が求められていた。 The applicant of the present invention also has a method for separating a body fluid containing tumor cells into blood cell components. (a) Capturing tumor cells, white blood cells and platelets in the blood cell separating material by contacting the body fluid containing tumor cells with the blood cell separating material. A step of removing the erythrocyte-rich fraction, (b) a step of separating the tumor cell-enriched fraction from the blood cell separating material using a separation solution, and a step of containing the recovery liquid obtained in the steps (a) and (b) above The proposed method is a cell separation method characterized in that the ratio of erythrocyte removal rate/tumor cell recovery rate is 1.25 or less and 1.00 or more (Patent Document 3). This method simply and quickly removes erythrocyte-rich fractions from body fluids such as blood, bone marrow, cord blood, menstrual blood, peritoneal fluid, pleural fluid, lymph fluid or tissue extracts, and collects tumor cell-enriched fractions. However, since the fraction containing tumor cells is collected in the state of containing white blood cells and platelets, it is not a method of selectively collecting tumor cells. Therefore, there has been a demand for a technique capable of more selectively collecting rare cells such as circulating tumor cells in blood.

特許第5348357号公報Japanese Patent No. 5348357 特開2014−25918号公報JP, 2014-25918, A 特開2013−36818号公報JP, 2013-36818, A

上記のような事情に鑑み、本発明の目的は、血中循環腫瘍細胞などの希少細胞と、赤血球、血小板、白血球などの夾雑細胞とが混合されている液体から、希少細胞を選択的に高い回収率で回収できる細胞分離材を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、前記細胞分離材を用いて、希少細胞を選択的に高い回収率で回収できる細胞分離方法を提供することにある。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to selectively increase rare cells from a liquid in which rare cells such as circulating tumor cells in blood and contaminated cells such as red blood cells, platelets and white blood cells are mixed. It is to provide a cell separation material that can be recovered with a recovery rate.
Another object of the present invention is to provide a cell separation method that can selectively collect rare cells at a high recovery rate using the cell separation material.

本発明者らは、かかる課題を解決すべく、鋭意検討を進めた。その結果、希少細胞の選択的な回収には、細胞分離材の平均繊維径に加えて、通気度および圧縮エネルギーが影響することを見出した。これらが特定の範囲にある細胞分離材を用いることで、希少細胞の回収率が有意に向上し、しかも赤血球、血小板、白血球などの夾雑細胞の除去率を向上することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have earnestly studied to solve such a problem. As a result, it was found that the selective recovery of rare cells is affected by the air permeability and the compression energy in addition to the average fiber diameter of the cell separation material. By using a cell separating material in which these are in a specific range, it was found that the recovery rate of rare cells can be significantly improved, and the removal rate of contaminating cells such as red blood cells, platelets and white blood cells can be improved, and the present invention Has been completed.

即ち、本発明の要旨は以下の通りである。
〔1〕希少細胞用の細胞分離フィルターであって、平均繊維径3μm以上、15μm以下の繊維から構成され、且つ通気度が25cc/cm /sec以上、350cc/cm /sec以下および圧縮エネルギーWCが2.7J/m 以下である細胞分離材が、入口と出口を供えた容器に複数枚積層して充填されており、
前記細胞分離材の充填率(充填前の細胞分離材全体の厚み/充填後の細胞分離材全体の厚み)が1.5以上、10以下であり、
前記希少細胞が前立腺がん細胞、乳がん細胞、肺がん細胞または幹細胞であることを特徴とする細胞分離フィルター。
〔2〕前記細胞分離材の密度が6.5×10 g/m 以上、1.5×10 g/m 以下である前記〔1〕に記載の細胞分離フィルター。
〔3〕前記細胞分離材の通気度(cc/cm /sec)と前記細胞分離材の厚み(mm)との積である通気度係数Mが36以上、300以下である前記〔1〕または〔2〕に記載の細胞分離フィルター。
〔4〕前記細胞分離材の厚みが0.1mm以上、3.5mm以下である前記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の細胞分離フィルター。
〔5〕前記細胞分離材の圧縮エネルギーWCが0.05J/m 以上、1.2J/m 以下である前記〔1〕〜〔4〕に記載の細胞分離フィルター。
〔6〕前記細胞分離材が不織布である前記〔1〕〜〔5〕に記載の細胞分離フィルター。
〔7〕前記不織布がスパンレース不織布、スパンボンド不織布またはメルトブローン不織布である前記〔6〕に記載の細胞分離フィルター。
〔8〕前記細胞分離材を構成する繊維が、ポリエステル、レーヨン、ポリオレフィン、ビニロン、ポリスチレン、アクリル、ナイロンおよびポリウレタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の合成高分子からなる前記〔1〕〜〔7〕に記載の細胞分離フィルター。
〔9〕前記細胞分離材を構成する繊維が、ポリエステルおよびポリオレフィン;レーヨンおよびポリオレフィン;ポリエステルおよびレーヨン;またはポリエステル、レーヨンおよびビニロンの合成高分子の組み合わせからなる前記〔8〕に記載の細胞分離フィルター
10〕前記細胞分離材が、圧縮された状態で充填されている前記〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の細胞分離フィルター。
11〕前記細胞分離材の充填密度(充填されている細胞分離材全体の重量/充填されている細胞分離材全体の体積)が1.0×10g/m以上、1.0×10g/m以下である前記〔1〕〜〔10〕のいずれかに記載の細胞分離フィルター。
12〕充填されている前記細胞分離材全体の平均孔径が1μm以上、70μm以下である前記〔1〕〜〔11〕のいずれかに記載の細胞分離フィルター。
13〕液体が流れる方向に対する、充填されている前記細胞分離材全体の厚みが1mm以上、30mm以下である前記〔1〕〜〔12〕のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター。
14〕希少細胞を含む液体を通液させることにより、希少細胞を捕捉し、且つ赤血球、白血球および血小板を除去するための細胞分離フィルターであって、前記希少細胞が前立腺がん細胞、乳がん細胞、肺がん細胞または幹細胞である、前記〔1〕〜〔13〕のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター。
15〕前記〔1〕〜〔14〕のいずれかに記載の細胞分離フィルターに希少細胞を含む液体を通液させて、前記細胞分離材に希少細胞を豊富に含み、かつ前記希少細胞が前立腺がん細胞、乳がん細胞、肺がん細胞または幹細胞である分画を捕捉させる工程を含む細胞分離方法。
16〕前記液体が血液、骨髄、臍帯血、月経血、腹膜液、胸膜液、リンパ液、尿、唾液または組織抽出物である前記〔15〕に記載の細胞分離方法。
17〕前記液体が血液、臍帯血または月経血であり、下記(a)〜(c)工程を含有する前記〔15〕または〔16〕に記載の細胞分離方法。
(a)希少細胞を含む液体を前記細胞分離フィルターの入口から通液させる工程
(b)前記(a)工程後に洗浄溶液を前記細胞分離フィルターの入口から通液させる洗浄工程
(c)前記(b)工程後に回収溶液を前記細胞分離フィルターの出口から通液させて、前記細胞分離フィルターの入口から希少細胞豊富分画を回収する希少細胞回収工程
18〕前記(a)工程および(b)工程において前記細胞分離フィルターの出口から通過させた細胞分画(通過細胞分画)を、前記細胞分離フィルターの入口から複数回通液し、さらに前記(c)工程を実施することにより、通過細胞分画中に混入した希少細胞を含む分画を再回収する工程を有する前記〔17〕に記載の細胞分離方法。
19〕前記(c)工程において回収した希少細胞が培養可能である前記〔17〕または〔18〕に記載の細胞分離方法。
20〕前〔1〕〜〔14〕のいずれかに記載の細胞分離フィルター、もしくは前記〔15〕〜〔19〕のいずれかに記載の細胞分離方法によって回収した希少細胞豊富分画であって、前記希少細胞が前立腺がん細胞、乳がん細胞、肺がん細胞または幹細胞であり、赤血球および血小板が60%以上除去されており、かつ白血球が50%以上除去されており、かつ希少細胞が培養可能である希少細胞豊富分画。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A cell separation filter for rare cells, which is composed of fibers having an average fiber diameter of 3 μm or more and 15 μm or less and an air permeability of 25 cc/cm 2 /sec or more and 350 cc/cm 2 /sec or less and compression energy A plurality of cell separation materials having a WC of 2.7 J/m 2 or less are stacked and filled in a container having an inlet and an outlet ,
The filling rate of the cell separation material (total thickness of cell separation material before filling/total thickness of cell separation material after filling) is 1.5 or more and 10 or less,
A cell separation filter, wherein the rare cells are prostate cancer cells, breast cancer cells, lung cancer cells or stem cells .
[2] The cell separation filter according to the above [1], wherein the density of the cell separation material is 6.5×10 4 g/m 3 or more and 1.5×10 5 g/m 3 or less.
[3] The air permeability coefficient M, which is a product of the air permeability (cc/cm 2 /sec) of the cell separation material and the thickness (mm) of the cell separation material, is 36 or more and 300 or less, [1] or The cell separation filter according to [2].
[4] The cell separation filter according to any one of [1] to [3], wherein the thickness of the cell separation material is 0.1 mm or more and 3.5 mm or less.
[5] The cell separation filter according to the above [1] to [4], wherein the compression energy WC of the cell separation material is 0.05 J/m 2 or more and 1.2 J/m 2 or less.
[6] The cell separation filter according to the above [1] to [5], wherein the cell separation material is a nonwoven fabric.
[7] The cell separation filter according to the above [6], wherein the nonwoven fabric is a spunlace nonwoven fabric, a spunbond nonwoven fabric, or a meltblown nonwoven fabric.
[8] The above-mentioned [1] to [7] in which the fibers constituting the cell separation material are made of at least one synthetic polymer selected from the group consisting of polyester, rayon, polyolefin, vinylon, polystyrene, acryl, nylon and polyurethane. ] The cell separation filter described in.
[9] The cell separation filter according to the above [8], wherein the fibers constituting the cell separation material are polyester and polyolefin; rayon and polyolefin; polyester and rayon; or a combination of synthetic polymers of polyester, rayon and vinylon .
[ 10 ] The cell separation filter according to any of [1] to [9], wherein the cell separation material is packed in a compressed state.
[ 11 ] The packing density of the cell separating material (weight of the whole packed cell separating material/volume of the whole packed cell separating material) is 1.0×10 5 g/m 3 or more, 1.0× The cell separation filter according to any one of the above [1] to [10] , which is 10 6 g/m 3 or less.
[ 12 ] The cell separation filter according to any one of the above [1] to [11] , wherein the average pore diameter of the entire cell separation material filled is 1 μm or more and 70 μm or less.
[ 13 ] The cell separation filter according to any one of [1] to [12] , wherein the total thickness of the cell separation material filled is 1 mm or more and 30 mm or less with respect to the flow direction of the liquid.
[ 14 ] A cell separation filter for capturing rare cells and removing red blood cells, white blood cells and platelets by passing a liquid containing rare cells , wherein the rare cells are prostate cancer cells and breast cancer cells The cell separation filter according to any one of [1] to [13] above , which is a lung cancer cell or a stem cell .
[15] the above [1] to the cell separation filter according to any one of to [14] by passed through a liquid containing rare cells abundantly seen contains the rare cells to said cell separation member, and said rare cells A method for cell separation, comprising a step of capturing a fraction of prostate cancer cells, breast cancer cells, lung cancer cells or stem cells .
[ 16 ] The method for cell separation according to the above [ 15 ], wherein the liquid is blood, bone marrow, cord blood, menstrual blood, peritoneal fluid, pleural fluid, lymph, urine, saliva or tissue extract.
[ 17 ] The cell separation method according to the above [ 15 ] or [ 16 ], wherein the liquid is blood, cord blood or menstrual blood, and includes the following steps (a) to (c).
(A) a step of passing a liquid containing rare cells from the inlet of the cell separation filter (b) a washing step of passing a washing solution after the step (a) from the inlet of the cell separation filter (c) the (b) After the step), a recovery solution is passed through the outlet of the cell separation filter to recover a rare cell-rich fraction from the inlet of the cell separation filter [ 18 ] The steps (a) and (b) The cell fraction passed through the outlet of the cell separation filter (passage cell fraction) is passed through the inlet of the cell separation filter a plurality of times, and the step (c) is carried out to obtain the passage cell fraction. The cell separation method according to the above [ 17 ], comprising a step of recollecting a fraction containing rare cells mixed in the fraction.
[ 19 ] The method for cell separation according to the above [ 17 ] or [ 18 ], wherein the rare cells recovered in the step (c) can be cultured.
[20] a prior SL (1) to the rare cells enriched fraction was recovered by the method of cell separation according to any one of the cell separation filter, or the [15] - [19] according to any one of [14] The rare cells are prostate cancer cells, breast cancer cells, lung cancer cells or stem cells, red blood cells and platelets are removed by 60% or more, white blood cells are removed by 50% or more, and rare cells can be cultured. Is a rare cell-rich fraction.

本発明の細胞分離材を用いることにより、例えば、血液、骨髄、臍帯血、月経血、腹膜液、胸膜液、リンパ液、尿、唾液または組織抽出物をはじめとする体液や、培養液などの液体に含まれる希少細胞を、赤血球、血小板、白血球などの他に混在する細胞から分離して効率よく回収することができる。 By using the cell separating material of the present invention, for example, body fluids such as blood, bone marrow, cord blood, menstrual blood, peritoneal fluid, pleural fluid, lymph fluid, urine, saliva or tissue extracts, and liquids such as culture fluid. The rare cells contained in can be separated and efficiently collected from cells mixed with other cells such as red blood cells, platelets and white blood cells.

また、本発明で得られる希少細胞豊富分画は、赤血球、血小板、白血球の混入率が低く、使用時まで凍結保存しても溶血などせず、希少細胞への影響は非常に少ない。また、無菌的に回収することが可能であり、かつ細胞回収時の回収液に培養液を使用すれば、そのまま回収した細胞の培養が可能である。また、希少細胞の混入率が極端に少なくこれまで希少細胞が検出されていなかった液体においても、希少細胞を培養で増幅させた後に本発明の細胞分離方法に供することにより、希少細胞を回収することができるため、検出感度を向上させることが可能となる。以上より、本発明の細胞分離材、細胞分離フィルターおよび細胞分離方法は、各種の液体中から希少細胞を選択的に回収する技術として非常に有用であり、検査等に有用な希少細胞豊富分画を得ることができる。 Further, the rare cell-rich fraction obtained in the present invention has a low erythrocyte, platelet, and white blood cell contamination rate, does not undergo hemolysis even when stored frozen until use, and has very little effect on rare cells. Further, the cells can be collected aseptically, and if the culture solution is used as the recovery solution at the time of cell recovery, the cells recovered as they are can be cultured. Further, even in a liquid in which the rare cell contamination rate is extremely low and rare cells have not been detected so far, the rare cells are recovered by subjecting them to the cell separation method of the present invention after amplifying the rare cells in culture. Therefore, the detection sensitivity can be improved. As described above, the cell separation material, cell separation filter, and cell separation method of the present invention are very useful as a technique for selectively collecting rare cells from various liquids, and a rare cell-rich fraction useful for tests and the like. Can be obtained.

本発明の細胞分離材を用いた細胞分離フィルター1の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of a cell separation filter 1 using a cell separation material of the present invention. 図1に示す細胞分離フィルター1の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the cell separation filter 1 shown in FIG. 図1に示す細胞分離フィルター1を備えた細胞分離システム13の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the cell separation system 13 provided with the cell separation filter 1 shown in FIG.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

(細胞分離材)
本発明の細胞分離材は、平均繊維径1.0μm以上、50μm以下の繊維から構成され、且つ通気度が10cc/cm/sec以上、400cc/cm/sec以下および圧縮エネルギーWCが3.5J/m以下であることを特徴とする。
(Cell separation material)
The cell separation material of the present invention is composed of fibers having an average fiber diameter of 1.0 μm or more and 50 μm or less, and an air permeability of 10 cc/cm 2 /sec or more and 400 cc/cm 2 /sec or less and a compression energy WC of 3. It is characterized by being 5 J/m 2 or less.

細胞分離材を構成する繊維は、平均繊維径1.0μm以上、50μm以下であることが好ましい。平均繊維径が1.0μmより細いと目詰まりが起こり易くなり、50μmより太いと希少細胞が細胞分離材へ捕捉されずに通過するため、希少細胞の回収率が大幅に低下する。
繊維径とは繊維軸に対して直角方向の繊維の幅である。平均繊維径の測定は、例えば、細胞分離材を走査型電子顕微鏡にて写真撮影し、写真に記載されたスケールから求めた繊維径の計算値を平均することにより求めることができる。つまり、本発明における平均繊維径とは、上記のように測定した繊維径の平均値を意味しており、測定した繊維50個以上、望ましくは100個以上の繊維径の平均値である。但し、繊維が多数に重なりあった場合や、他繊維が邪魔をしてその幅が測定できない場合、著しく直径の異なる繊維が混在している場合などは、そのデータは除いて繊維径を算出する。
The fibers constituting the cell separation material preferably have an average fiber diameter of 1.0 μm or more and 50 μm or less. If the average fiber diameter is smaller than 1.0 μm, clogging is likely to occur, and if it is larger than 50 μm, rare cells pass without being captured by the cell separation material, and the recovery rate of rare cells is significantly reduced.
The fiber diameter is the width of the fiber in the direction perpendicular to the fiber axis. The average fiber diameter can be measured, for example, by taking a photograph of the cell separation material with a scanning electron microscope and averaging the calculated fiber diameter values obtained from the scale described in the photograph. That is, the average fiber diameter in the present invention means the average value of the fiber diameters measured as described above, and is the average value of the measured fiber diameters of 50 or more, preferably 100 or more. However, when there are many fibers that overlap, when the width cannot be measured because other fibers interfere, and when fibers with significantly different diameters are mixed, that data is excluded to calculate the fiber diameter. ..

本発明では、前記細胞分離材の平均繊維径を前記範囲に限定することで、希少細胞を効率よく捕捉し、夾雑細胞(赤血球、血小板、白血球等)を効率よく除去することができる。また、前記平均繊維径は、希少細胞と夾雑細胞との分離効率の観点から、好ましくは3μm以上、より好ましくは7μm以上、さらに好ましくは10μm以上である。また、前記平均繊維径は好ましくは40μm以下、より好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、さらに好ましくは20μm以下、特に好ましくは15μm以下である。 In the present invention, by limiting the average fiber diameter of the cell separation material to the above range, rare cells can be efficiently captured and contaminant cells (red blood cells, platelets, white blood cells, etc.) can be removed efficiently. Further, the average fiber diameter is preferably 3 μm or more, more preferably 7 μm or more, and further preferably 10 μm or more from the viewpoint of the separation efficiency of rare cells and foreign cells. The average fiber diameter is preferably 40 μm or less, more preferably 30 μm or less, more preferably 25 μm or less, further preferably 20 μm or less, and particularly preferably 15 μm or less.

前記繊維の材質としては、材料は特に制限されないが、滅菌耐性や細胞への安全性の観点からは、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど)、レーヨン、ポリオレフィン(ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ビニロン、ポリスチレン、アクリル(ポリメチルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリレートなど)、ナイロン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリイミド、アラミド(芳香族ポリアミド)、ポリアミド、キュプラ、カーボン、フェノール、パルプ、麻、ポリカーボネートなどの合成高分子、アガロース、セルロース、セルロースアセテート、キトサン、キチンなどの天然高分子、ガラスなどの無機材料や金属等が挙げられる。
中でも、細胞分離効率の観点から、ポリエステル、レーヨン、ポリオレフィン、ビニロン、ポリスチレン、アクリル、ナイロンおよびポリウレタンが好ましい。また、これらの材料は一種類単独とは限らず、必要に応じて材料を複合・混合・融合して用いてもよい。2種以上の材料を組み合わせる場合、その組み合わせは特に限定されないが、ポリエステルおよびポリオレフィン;レーヨンおよびポリオレフィン;ポリエステルおよびレーヨン;またはポリエステル、レーヨンおよびビニロンからなる合成高分子の組み合わせ等が好ましく挙げられる。さらに必要ならば、蛋白質、ペプチド、アミノ酸、糖類など、特定の細胞に親和性を有する分子を材料に固定してもよい。
The material of the fiber is not particularly limited, but from the viewpoint of sterilization resistance and cell safety, polyester (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.), rayon, polyolefin (polyethylene, high density polyethylene, low density) Polyethylene, polypropylene, etc.), vinylon, polystyrene, acrylic (polymethylmethacrylate, polyhydroxyethylmethacrylate, polyacrylonitrile, polyacrylic acid, polyacrylate, etc.), nylon, polyurethane, polyvinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyimide, aramid (aromatic) Polyamide), polyamide, cupra, carbon, phenol, pulp, hemp, synthetic polymers such as polycarbonate, natural polymers such as agarose, cellulose, cellulose acetate, chitosan, chitin, and inorganic materials such as glass and metals.
Among them, polyester, rayon, polyolefin, vinylon, polystyrene, acrylic, nylon and polyurethane are preferable from the viewpoint of cell separation efficiency. Further, these materials are not limited to one type alone, and may be used by combining, mixing, and fusing the materials as necessary. When two or more kinds of materials are combined, the combination is not particularly limited, but preferable examples include polyester and polyolefin; rayon and polyolefin; polyester and rayon; or a combination of synthetic polymers including polyester, rayon and vinylon. Further, if necessary, molecules having an affinity for specific cells such as proteins, peptides, amino acids and saccharides may be immobilized on the material.

前記繊維からなる細胞分離材の形状としては、不織布、織布、スポンジ状、多孔体、メッシュ状等が挙げられるが、容易に作製でき入手できることから不織布が好ましい。 Examples of the shape of the cell separation material composed of the fibers include a non-woven fabric, a woven fabric, a sponge, a porous body and a mesh, but the non-woven fabric is preferable because it can be easily produced and obtained.

不織布の製造方法としては、大きく分けて湿式法と乾式法、さらには、レジンボンド法、サーマルボンド法、スパンレース法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法、スパンボンド法、メルトブローン法などが挙げられる。
中でも、希少細胞を捕捉しやすい観点から、スパンレース法、スパンボンド法またはメルトブローン法で製造された不織布であるスパンレース不織布、スパンポンド不織布またはメルトブローン不織布が好ましい。
また、前記不織布は、カレンダー加工やプラズマ処理等による加工を施していてもよい。
繊維が複雑に絡み合って血球分離効率が良いことから、前記不織布の繊維としては、複合単糸を複数に分割した、いわゆる分割繊維も適している。
The method for producing the nonwoven fabric is roughly classified into a wet method and a dry method, and further, a resin bond method, a thermal bond method, a spunlace method, a needle punch method, a stitch bond method, a spun bond method, a melt blown method and the like.
Among them, a spunlace nonwoven fabric, a spunpond nonwoven fabric, or a meltblown nonwoven fabric, which is a nonwoven fabric manufactured by a spunlace method, a spunbond method, or a meltblown method, is preferable from the viewpoint of easily capturing rare cells.
Further, the non-woven fabric may be processed by calendar processing, plasma processing, or the like.
Since the fibers are complicatedly entangled and the blood cell separation efficiency is good, so-called split fibers obtained by splitting the composite single yarn into a plurality of fibers are also suitable as the fibers of the nonwoven fabric.

前記細胞分離材は、さらに通気度が10cc/cm/sec以上、400cc/cm/sec以下である。通気度を前記範囲に限定することで、希少細胞が選択的に細胞分離材に捕捉され、希少細胞と夾雑細胞との分離効率を高めることができる。前記通気度は、希少細胞と夾雑細胞との分離効率の観点から、好ましくは25cc/cm/sec以上、より好ましくは40cc/cm/sec以上、さらに好ましくは45cc/cm/sec以上、とりわけ好ましくは47cc/cm/sec以上である。また、前記通気度は、好ましくは350cc/cm/sec以下、より好ましくは330cc/cm/sec以下、さらに好ましくは300cc/cm/sec以下、とりわけ好ましくは275cc/cm/sec以下である。
前記通気度は種々の方法で測定可能であるが、例えば、JIS L1096−2010に記載されたフラジール形法に則り、または準拠し、容易に測定することが可能である。
The cell separation material further has an air permeability of 10 cc/cm 2 /sec or more and 400 cc/cm 2 /sec or less. By limiting the air permeability to the above range, rare cells can be selectively captured by the cell separation material, and the efficiency of separating rare cells and contaminating cells can be increased. The air permeability is preferably 25 cc/cm 2 /sec or more, more preferably 40 cc/cm 2 /sec or more, and still more preferably 45 cc/cm 2 /sec or more, from the viewpoint of separation efficiency between rare cells and contaminant cells. Particularly preferably, it is 47 cc/cm 2 /sec or more. Further, the air permeability, preferably 350cc / cm 2 / sec or less, more preferably 330cc / cm 2 / sec or less, more preferably 300cc / cm 2 / sec or less, especially preferably below 275cc / cm 2 / sec is there.
The air permeability can be measured by various methods, and can be easily measured according to, for example, the Frazier type method described in JIS L1096-2010.

前記細胞分離材は、さらに圧縮エネルギーWCが3.5J/m以下である。平均繊維径及び通気度を前記範囲に限定し、さらに圧縮エネルギーWCを前記範囲に限定することによってはじめて希少細胞の捕捉効率を格段に向上させることができる。前記圧縮エネルギーWCは、希少細胞の捕捉効率をさらに向上させる観点から、好ましくは2.0J/m以下、より好ましくは1.5J/m以下、さらに好ましくは1.2J/m以下、とりわけ好ましくは0.6J/m以下である。また前記圧縮エネルギーWCは、0.05J/m以上であることが好ましく、0.1J/m以上であることがより好ましく、0.2J/m以上であることがさらに好ましい。
中でも、本発明では、細胞分離フィルターへの充填がしやすい圧縮特性を有し、かつ目的の希少細胞の分離能に優れるという観点から、前記圧縮エネルギーWCは、0.05J/m以上、1.2J/m以下に調整されている細胞分離材が好ましい。
圧縮エネルギーWCとは、細胞分離材の圧縮特性を表すパラメーターである。細胞分離材に荷重をかけると、細胞分離材は荷重方向に圧縮されて変形するが、その圧縮されやすさは、細胞分離材が受けた荷重による変形量、すなわち荷重×変位=エネルギーとして表すことができることから、圧縮エネルギーWCは細胞分離材の圧縮されやすさを表すパラメーターといえる。圧縮エネルギーWCの数値が大きいほど細胞分離材は圧縮されやすく、前記数値が小さいほど細胞分離材は圧縮されにくい。
なお、前記圧縮エネルギーWCは、例えば、カトーテック社製KES圧縮試験機(KES−G5)を用いて、圧縮速度20μm/sec、圧縮最大荷重50gf/cmの条件で試料3点を測定し、その平均値として算出することができる。
The cell separation material has a compression energy WC of 3.5 J/m 2 or less. Only by limiting the average fiber diameter and air permeability to the above range and further limiting the compression energy WC to the above range, the trapping efficiency of rare cells can be remarkably improved. The compression energy WC is preferably 2.0 J/m 2 or less, more preferably 1.5 J/m 2 or less, still more preferably 1.2 J/m 2 or less, from the viewpoint of further improving the capture efficiency of rare cells. It is particularly preferably 0.6 J/m 2 or less. Also, the compression energy WC is preferably at 0.05 J / m 2 or more, more preferably 0.1 J / m 2 or more, further preferably 0.2 J / m 2 or more.
Among them, in the present invention, the compression energy WC is 0.05 J/m 2 or more, from the viewpoint that it has a compression property that makes it easy to fill the cell separation filter and is excellent in the separation ability of the target rare cells. A cell separation material adjusted to 0.2 J/m 2 or less is preferable.
The compression energy WC is a parameter representing the compression characteristics of the cell separation material. When a load is applied to the cell separation material, the cell separation material is compressed and deforms in the load direction, and the ease of compression is expressed as the amount of deformation due to the load received by the cell separation material, that is, load x displacement = energy. Therefore, it can be said that the compression energy WC is a parameter indicating the ease of compression of the cell separation material. The larger the numerical value of the compression energy WC, the more easily the cell separating material is compressed, and the smaller the numerical value, the more difficult the cell separating material is compressed.
In addition, the compression energy WC is measured, for example, using a KES compression tester (KES-G5) manufactured by Kato Tech Co., Ltd., at three points under the conditions of a compression speed of 20 μm/sec and a maximum compression load of 50 gf/cm 2 . It can be calculated as the average value.

前記細胞分離材の密度、つまり目付(g/m)/厚み(m)は、2.0×10g/m以上、1.5×10g/m以下であればよいが、中でも、希少細胞と夾雑細胞との分離効率から、6.5×10g/m以上、1.5×10g/m以下であることが好ましい。さらに希少細胞を高い回収率で回収するためには、前記密度が7.0×10g/m以上がより好ましく、8.0×10g/m以上がさらに好ましい。また前記細胞分離材の密度は、1.3×10g/m以下であることが好ましく、1.2×10g/m以下であることがより好ましく、1.1×10g/m以下であることがさらに好ましく、1.0×10g/m以下であることが特に好ましい。The density of the cell separation material, that is, the basis weight (g/m 2 )/thickness (m) may be 2.0×10 4 g/m 3 or more and 1.5×10 5 g/m 3 or less. Above all, it is preferably 6.5×10 4 g/m 3 or more and 1.5×10 5 g/m 3 or less in view of the separation efficiency between rare cells and foreign cells. Further, in order to recover rare cells with a high recovery rate, the density is more preferably 7.0×10 4 g/m 3 or more, further preferably 8.0×10 4 g/m 3 or more. The density of the cell separation material is preferably 1.3 × 10 5 g / m 3 or less, more preferably 1.2 × 10 5 g / m 3 or less, 1.1 × 10 5 more preferably g / m 3 or less, particularly preferably 1.0 × 10 5 g / m 3 or less.

前記密度は、目付(g/m)/厚み(m)を示すが、これは重量(g)/単位体積(m)と表すこともできる。つまり、密度は細胞分離材の形態に関わらず、単位体積(m)あたりの重量(g)を測定することにより求めることもできる。勿論、用いる材料のカタログ等に目付や厚みが記載されている場合には、そのデータに基づき目付(g/m)/厚み(m)から密度を求めても構わない。
なお、前記密度を算出する際の細胞分離材の厚みは、非圧縮状態における厚みをいう。前記非圧縮状態での厚みの測定方法としては、例えば、KES圧縮試験機(カトーテック、KES−G5)を使用して細胞分離材に圧力を加え、取得した圧縮曲線における低荷重での厚みを非圧縮状態での厚みとすることができる。
また、前記目付については、例えば、1m四方の細胞分離材の重量を天秤で測定することにより算出できる。
The density indicates a basis weight (g/m 2 )/thickness (m), which can also be expressed as weight (g)/unit volume (m 3 ). That is, the density can be obtained by measuring the weight (g) per unit volume (m 3 ) regardless of the form of the cell separating material. Of course, when the basis weight or thickness is described in the catalog of the material used, the density may be calculated from the basis weight (g/m 2 )/thickness (m) based on the data.
The thickness of the cell separation material when calculating the density means the thickness in the uncompressed state. As a method of measuring the thickness in the uncompressed state, for example, a pressure is applied to the cell separation material using a KES compression tester (Kato Tech, KES-G5), and the thickness at a low load in the obtained compression curve is measured. It can be the thickness in the non-compressed state.
Further, the basis weight can be calculated, for example, by measuring the weight of the 1 m square cell separating material with a balance.

また、前記細胞分離材の前記非圧縮状態における1枚の厚みは0.1mm以上、3.5mm以下であることが好ましい。前記厚みは、希少細胞と夾雑細胞との分離効率の観点から、好ましくは0.2mm以上、より好ましくは0.3mm以上であり、さらに希少細胞を細胞分離材に効率よく捕捉させるためには、より好ましくは2.5mm以下、さらに好ましくは2.0mm以下、とりわけ好ましくは1.2mm以下である。 Further, the thickness of one sheet of the cell separation material in the uncompressed state is preferably 0.1 mm or more and 3.5 mm or less. The thickness is preferably 0.2 mm or more, more preferably 0.3 mm or more from the viewpoint of the separation efficiency between rare cells and contaminating cells, and in order to efficiently capture rare cells in the cell separating material, It is more preferably 2.5 mm or less, still more preferably 2.0 mm or less, and particularly preferably 1.2 mm or less.

また、前記細胞分離材の通気度(cc/cm/sec)と前記細胞分離材の厚み(mm)との積である通気度係数Mは36以上、300以下の範囲に限定されていることが好ましい。通気度係数Mが36より小さい場合、赤血球、白血球等の夾雑細胞の除去効率が低下する傾向があり、通気度係数Mが300より大きい場合、希少細胞を細胞分離材に捕捉させる効率が低下する傾向がある。さらに、希少細胞と夾雑細胞との分離効率を向上させる観点から、通気度係数Mは、37以上が好ましく、72以上がより好ましく、80以上がさらに好ましい。また、前記細胞分離材の通気度係数Mは、250以下が好ましく、200以下がより好ましく、150以下がさらに好ましい。
前記通気度係数Mは、細胞分離材の通気度(cc/cm/sec)と厚み(mm)の積で定義される値である。通気度は細胞分離材の孔径の大きさに依存するパラメーターであるが、同じ通気度であっても細胞分離材の厚みが小さいほど本質的な通気度はより小さく、同じ厚み相当に換算すると通気度は小さくなる。そこで通気度と厚みを掛け合わせることにより、細胞分離材の本質的な孔径を表すパラメーターとなる。
The air permeability coefficient M, which is the product of the air permeability (cc/cm 2 /sec) of the cell separation material and the thickness (mm) of the cell separation material, is limited to the range of 36 or more and 300 or less. Is preferred. When the air permeability coefficient M is smaller than 36, the removal efficiency of contaminating cells such as red blood cells and white blood cells tends to decrease, and when the air permeability coefficient M is larger than 300, the efficiency of capturing rare cells by the cell separating material decreases. Tend. Further, from the viewpoint of improving the separation efficiency between rare cells and foreign cells, the air permeability coefficient M is preferably 37 or higher, more preferably 72 or higher, and even more preferably 80 or higher. The air permeability coefficient M of the cell separation material is preferably 250 or less, more preferably 200 or less, and further preferably 150 or less.
The air permeability coefficient M is a value defined by the product of air permeability (cc/cm 2 /sec) and thickness (mm) of the cell separation material. The air permeability is a parameter that depends on the pore size of the cell separation material, but even if the air permeability is the same, the smaller the thickness of the cell separation material, the smaller the essential air permeability. The degree becomes smaller. Therefore, by multiplying the air permeability and the thickness, it becomes a parameter that represents the essential pore diameter of the cell separation material.

(細胞分離フィルター)
本発明の細胞分離フィルターは、前記細胞分離材が、入口と出口を供えた容器に複数枚積層して充填されていることを特徴とする。
(Cell separation filter)
The cell separation filter of the present invention is characterized in that a plurality of containers having the inlet and the outlet are stacked and filled with the cell separation material.

前記細胞分離材を充填する容器の形態、大きさ、材質は特に限定されない。容器の形態は、球、コンテナ、カセット、バッグ、チューブ、カラム等、任意の形態であってよい。好ましい具体例としては、例えば、容量約0.1mLから400mL程度、直径約0.1cmから15cm程度の半透明の筒状容器が挙げられる。また、一片の長さ0.1cmから20cm程度の長方形または正方形で、厚みが0.1cmから5cm程度の四角柱容器等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The form, size, and material of the container filled with the cell separation material are not particularly limited. The form of the container may be any form such as sphere, container, cassette, bag, tube, column and the like. A preferred specific example is a semitransparent cylindrical container having a capacity of about 0.1 mL to 400 mL and a diameter of about 0.1 cm to 15 cm. In addition, a rectangular or square container having a length of about 0.1 cm to 20 cm and a thickness of about 0.1 cm to 5 cm may be used, but the present invention is not limited thereto.

前記容器の型としては、クロスフロータイプ、カラムタイプ等が挙げられる。クロスフロータイプまたはカラムタイプのどちらでも使用することができ、特に容器のタイプは限定されないが、回収液を均一に導入できるという観点からカラムタイプがより好ましい。 Examples of the container type include a cross flow type and a column type. Either a cross-flow type or a column type can be used, and the type of the container is not particularly limited, but the column type is more preferable from the viewpoint that the recovered liquid can be uniformly introduced.

カラムタイプとは、例えばフィルター面に対して面の中心付近に液の入口と出口が付いている容器、またはフィルター面に対して垂直に入口部と出口部が位置している容器、またはフィルター面に対して垂直方向に液が流れることを特徴とする容器、または分離材の圧縮方向に対して平行に液が流れることを特徴とするような容器のことをいう。 The column type is, for example, a container with an inlet and an outlet for liquid near the center of the filter surface, or a container with an inlet and an outlet perpendicular to the filter surface, or the filter surface. To a container characterized by the liquid flowing in a direction perpendicular thereto, or a container characterized in that the liquid flows parallel to the compression direction of the separating material.

一方、クロスフロータイプとは、白血球除去フィルター(旭化成メディカル株式会社製「セパセル」、ポール社製「ピュアセルRC」)に代表されるように、フィルター面に対して液の入口と出口の位置が面の中心から外れており、フィルター面に対して平行に入口部と出口部が位置している容器を指す。 On the other hand, the cross flow type is represented by a leukocyte removal filter (“Sepa cell” manufactured by Asahi Kasei Medical Co., Ltd., “Pure cell RC” manufactured by Pall Co., Ltd.), and the positions of the inlet and the outlet of the liquid are flat with respect to the filter surface. Of the container with the inlet and outlet located parallel to the filter surface.

前記容器は、任意の構造材料を使用して作製することができる。構造材料としては具体的には、非反応性ポリマー、生物親和性金属、合金、ガラス等が挙げられる。非反応性ポリマーとしては、アクリロニトリルブタジエンスチレンターポリマー等のアクリロニトリルポリマー;ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンのコポリマー、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化ポリマー;ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルクロリドアクリルコポリマー、ポリカーボネートアクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリスチレン、ポリメチルペンテン等が挙げられる。前記容器の材料として有用な金属材料(生物親和性金属、合金)については、ステンレス鋼、チタン、白金、タンタル、金、およびそれらの合金、並びに金メッキ合金鉄、白金メッキ合金鉄、コバルトクロミウム合金、窒化チタン被覆ステンレス鋼等が挙げられる。
これらの構造材料のうち、滅菌耐性を有する構造材料が好ましく、具体的にはポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリメチルペンテン等が挙げられる。
The container can be made using any structural material. Specific examples of the structural material include non-reactive polymers, biocompatible metals, alloys, glass and the like. Non-reactive polymers include acrylonitrile polymers such as acrylonitrile butadiene styrene terpolymer; polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, copolymers of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, halogenated polymers such as polyvinyl chloride; polyamides, polyimides. , Polysulfone, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride acrylic copolymer, polycarbonate acrylonitrile butadiene styrene, polystyrene, polymethylpentene, and the like. Examples of the metal material (biocompatible metal, alloy) useful as the material for the container include stainless steel, titanium, platinum, tantalum, gold, and alloys thereof, and gold-plated alloy iron, platinum-plated alloy iron, and cobalt-chromium alloy, Examples thereof include titanium nitride-coated stainless steel.
Among these structural materials, structural materials having sterilization resistance are preferable, and specific examples thereof include polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene, polyimide, polycarbonate, polysulfone, polymethylpentene and the like.

前記容器に前記細胞分離材を充填した細胞分離フィルターの具体例としては、図1、2に示す構造の細胞分離フィルター1が挙げられる。前記細胞分離フィルター1では、上下に開口部が設けられた円筒状の容器本体2、前記容器本体2の内空部分であって上下の開口部付近に配置するノズル付き押え部材3、前記ノズル付き押え部材3同士の間で充填されている細胞分離材4および前記ノズル付き押え部材3を前記開口部付近に固定することができる蓋5から構成されている。
前記ノズル付き押え部材3のノズル口6は、前記細胞分離フィルター1へ液体を導入するための入口または出口になる。
また、前記蓋5は容器本体2にネジ止めできるようにしておいてもよい。
さらに前記蓋5またはノズル付き押え部材3と容器本体2とが接触する部分には、場所は特定されないが、シール材7を配置することで、前記細胞分離フィルター1内部に導入された液体が漏出することを防ぐようにしてもよい。
A specific example of the cell separation filter in which the container is filled with the cell separation material is the cell separation filter 1 having the structure shown in FIGS. In the cell separation filter 1, a cylindrical container main body 2 having upper and lower openings, a nozzle holding member 3 which is an inner space of the container main body 2 and is disposed near the upper and lower openings, and with the nozzle It is composed of a cell separating material 4 filled between the pressing members 3 and a lid 5 capable of fixing the pressing member 3 with a nozzle near the opening.
The nozzle port 6 of the nozzle-holding member 3 serves as an inlet or an outlet for introducing a liquid into the cell separation filter 1.
The lid 5 may be screwed to the container body 2.
Further, the place where the lid 5 or the pressing member with nozzle 3 and the container body 2 come into contact is not specified, but by disposing the sealing material 7, the liquid introduced into the cell separation filter 1 leaks out. You may be prevented from doing so.

前記容器に前記細胞分離材を充填する際には、必要に応じて細胞分離材を適当な大きさに切断し、希少細胞を含む液体が流れる方向に、複数枚積層した状態で使用することができる。中でも、図2に示すように、充填させる細胞分離材4全体の厚みTは、液体が流れる方向Dに対して1mm以上、30mm以下であることが好ましい。なお、前記方向Dは、細胞分離フィルター1の液体の出入口であるノズル口6同士を結ぶ方向である。前記充填した細胞分離材4全体の厚みTは、夾雑細胞を効率よく除去する観点から、好ましくは25mm以下、より好ましくは20mm以下、さらに好ましくは15mm以下である。また、希少細胞のロスを減らす観点から、3mm以上であることが好ましく、5mm以上であることがより好ましい。
なお、前記充填した細胞分離材4全体の厚みTは、例えば、前記容器が透明な容器であれば、外部からノギスを用いて目視で測定することができる。また、不透明な容器であっても、容器の各部の構造のうち、細胞分離材4を充填する部分の長さを測定することで算出することができる。
When filling the cell separation material in the container, if necessary, the cell separation material may be cut into an appropriate size, and a plurality of the cells may be stacked in the direction in which the liquid containing rare cells flows. it can. Among them, as shown in FIG. 2, the thickness T of the entire cell separation material 4 to be filled is preferably 1 mm or more and 30 mm or less with respect to the direction D in which the liquid flows. The direction D is a direction connecting the nozzle openings 6 which are the inlets and outlets of the liquid of the cell separation filter 1. The total thickness T of the filled cell separation material 4 is preferably 25 mm or less, more preferably 20 mm or less, still more preferably 15 mm or less, from the viewpoint of efficiently removing contaminating cells. From the viewpoint of reducing the loss of rare cells, it is preferably 3 mm or more, more preferably 5 mm or more.
The total thickness T of the filled cell separation material 4 can be visually measured from the outside using a caliper if the container is a transparent container. Further, even in the case of an opaque container, it can be calculated by measuring the length of the portion filled with the cell separation material 4 in the structure of each part of the container.

また、前記容器に前記細胞分離材を充填する方法としては、平板上に積層して充填するだけでなく、ロール状に巻いて充填してもよい。ロール状で使用する場合、該ロールの内側から外側に向けて液体を処理することにより細胞を分離してもよいし、或いはその逆に該ロールの外側から内側に向けて液体を処理してもよい。 In addition, as a method of filling the cell separation material in the container, not only stacking and filling on a flat plate but also winding and rolling in a roll shape may be performed. When used in a roll form, cells may be separated by treating the liquid from the inside to the outside of the roll, or conversely, the liquid may be treated from the outside to the inside of the roll. Good.

前記細胞分離材を前記容器に充填する際には、液体の流れる方向に圧縮して容器に充填することが好ましいが、細胞分離材の材質等によっては圧縮せずに容器充填してもよい。圧縮の程度は、細胞分離材の材質等に応じて適宜選定することができる。 When the cell separation material is filled in the container, it is preferable to compress the cell separation material in the flowing direction of the liquid to fill the container, but it may be filled in the container without being compressed depending on the material of the cell separation material. The degree of compression can be appropriately selected according to the material of the cell separation material and the like.

前記細胞分離材を前記容器に充填した前記細胞分離フィルターは、材質、形状などが相違した2種以上の細胞分離材を併用して作製してもよい。 The cell separation filter in which the container is filled with the cell separation material may be produced by using two or more kinds of cell separation materials having different materials and shapes in combination.

前記細胞分離フィルターにおいて、前記容器に前記細胞分離材を充填する際、細胞分離材の充填率(充填前の細胞分離材全体の厚み/充填後の細胞分離材全体の厚み)を1以上、10以下とすることが好ましい。前記充填率が1より小さい場合には、フィルター内に生じた空隙から希少細胞をロスする可能性があり、前記充填率が10より大きい場合には、フィルターに細胞分離材を充填することが困難となる。さらに、希少細胞の捕捉効率を高めると同時に夾雑細胞の除去効率を高めるために、前記充填率は1.2以上がより好ましく、1.5以上がさらに好ましい。また前記充填率は、9以下がより好ましく、8以下がさらに好ましく、7.7以下がとりわけ好ましい。
なお、前記容器に充填する前の細胞分離材全体の厚みは、前記非圧縮状態における細胞分離材1枚の厚みの総和から算出し、充填後の細胞分離材全体の厚みは、前記ノギスを用いた方法により測定することができる。
In the cell separation filter, when the container is filled with the cell separation material, the filling rate of the cell separation material (total thickness of cell separation material before filling/thickness of whole cell separation material after filling) is 1 or more, 10 or more. The following is preferable. When the filling rate is less than 1, rare cells may be lost from the voids formed in the filter, and when the filling rate is more than 10, it is difficult to fill the filter with the cell separation material. Becomes Further, in order to increase the efficiency of capturing rare cells and the efficiency of removing contaminating cells, the filling rate is more preferably 1.2 or more, further preferably 1.5 or more. Further, the filling rate is more preferably 9 or less, further preferably 8 or less, and particularly preferably 7.7 or less.
The total thickness of the cell separation material before being filled in the container is calculated from the sum of the thickness of one cell separation material in the non-compressed state, and the thickness of the whole cell separation material after filling is the caliper. It can be measured by the method described above.

本発明の細胞分離フィルターでは、前記容器に充填する細胞分離材の充填密度(充填されている細胞分離材全体の重量/充填されている細胞分離材全体の体積)が1.0×10g/m以上、1.0×10g/m以下であることが好ましい。前記充填密度が1.0×10g/mを下回る場合、希少細胞がフィルターを通過しやすくなるため、希少細胞の回収率は著しく低下する傾向がある。一方、前記充填密度が1.0×10g/mを上回る場合、充填された細胞分離材中に希少細胞が強固に捕捉された状態となり、回収を行うことが困難となる。さらに、希少細胞の回収率を向上させる観点から、前記充填密度は、1.2×10g/m以上が好ましく、1.4×10g/m以上がより好ましい。また前記充填密度は、9.0×10g/m以下であることが好ましく、8.0×10g/m以下であることがより好ましく、7.6×10g/m以下であることがさらに好ましい。
なお、前記充填されている細胞分離材全体の体積は、例えば、前記充填した細胞分離材全体の厚みと細胞分離材の面積との積で算出すればよい。
In the cell separation filter of the present invention, the packing density of the cell separation material packed in the container (weight of the whole packed cell separation material/volume of the whole packed cell separation material) is 1.0×10 5 g. /M 3 or more and 1.0×10 6 g/m 3 or less is preferable. When the packing density is less than 1.0×10 5 g/m 3 , rare cells tend to pass through the filter, and the recovery rate of rare cells tends to be significantly reduced. On the other hand, when the packing density exceeds 1.0×10 6 g/m 3 , rare cells are firmly trapped in the packed cell separation material, which makes collection difficult. Furthermore, from the viewpoint of improving the recovery rate of rare cells, the packing density is preferably 1.2×10 5 g/m 3 or more, more preferably 1.4×10 5 g/m 3 or more. The packing density is preferably 9.0×10 5 g/m 3 or less, more preferably 8.0×10 5 g/m 3 or less, and 7.6×10 5 g/m 3. It is more preferably 3 or less.
The total volume of the filled cell separation material may be calculated, for example, by the product of the thickness of the whole filled cell separation material and the area of the cell separation material.

また、前記細胞分離フィルターに充填されている前記細胞分離材全体の平均孔径は、1μm以上、70μm以下であることが好ましい。前記平均孔径が1μmを下回る場合、希少細胞だけでなく赤血球や白血球等の夾雑細胞もフィルターを通過することができず、夾雑細胞を除去することが困難となる。一方、70μmを上回る場合、夾雑細胞だけでなく希少細胞もフィルターを通過する可能性が高く、希少細胞の回収率が著しく低下すると考えられる。さらに、希少細胞の回収率を向上させる観点から、好ましくは66μm以下、より好ましくは57μm以下、さらに好ましくは43μm以下、とりわけ好ましくは33μm以下である。また、前記細胞分離フィルターの平均孔径は、好ましくは3μm以上、より好ましくは6μm以上、さらに好ましくは9μm以上である。
なお、前記平均孔径は、例えば、パームポロメータ(Porus Materials社製)等を用いて測定することができる。
The average pore diameter of the entire cell separation material filled in the cell separation filter is preferably 1 μm or more and 70 μm or less. When the average pore diameter is less than 1 μm, not only rare cells but also foreign cells such as red blood cells and white blood cells cannot pass through the filter, and it becomes difficult to remove the foreign cells. On the other hand, when it exceeds 70 μm, not only contaminating cells but also rare cells are likely to pass through the filter, and it is considered that the recovery rate of rare cells is significantly reduced. Further, from the viewpoint of improving the recovery rate of rare cells, it is preferably 66 μm or less, more preferably 57 μm or less, still more preferably 43 μm or less, and particularly preferably 33 μm or less. The average pore size of the cell separation filter is preferably 3 μm or more, more preferably 6 μm or more, and further preferably 9 μm or more.
The average pore diameter can be measured using, for example, a palm porometer (manufactured by Porus Materials).

本発明の細胞分離フィルターは、希少細胞を含む液体を通液させることにより、希少細胞を捕捉し、且つ赤血球、血小板、白血球などの夾雑細胞を除去することができる。
ここで、希少細胞を捕捉するとは、細胞分離材と接触した液体または細胞分離フィルターに通液した液体に含まれる希少細胞のうち、30%以上、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは60%以上、とりわけ好ましくは70%以上、特に好ましくは80%以上、もっとも好ましくは90%以上が細胞分離材または細胞分離フィルターに捕捉されることを意味する。
By passing a liquid containing rare cells, the cell separation filter of the present invention can capture rare cells and remove contaminating cells such as red blood cells, platelets, and white blood cells.
Here, capturing rare cells means that 30% or more, preferably 40% or more, more preferably 50% or more of the rare cells contained in the liquid in contact with the cell separation material or the liquid passed through the cell separation filter. More preferably, 60% or more, particularly preferably 70% or more, particularly preferably 80% or more, most preferably 90% or more are captured by the cell separating material or the cell separating filter.

また、本発明の細胞分離フィルターが赤血球、血小板および白血球などの夾雑細胞を除去するとは、例えば、細胞分離材および細胞分離フィルターと接触した液体に含まれる赤血球および血小板の60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、とりわけ好ましくは95%以上、特に好ましくは97%以上、もっとも好ましくは99%以上が除去でき、かつ白血球の50%以上、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80以上、とりわけ好ましくは90%以上、とくに好ましくは95%以上、もっとも好ましくは97%以上が除去できることを意味する。 Further, the cell separation filter of the present invention removes contaminating cells such as red blood cells, platelets and white blood cells, for example, 60% or more, preferably 70% or more of the red blood cells and platelets contained in the liquid in contact with the cell separation material and the cell separation filter. % Or more, more preferably 80% or more, further preferably 90% or more, particularly preferably 95% or more, particularly preferably 97% or more, most preferably 99% or more, and 50% or more of leukocytes, preferably This means that 60% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more, particularly preferably 95% or more, most preferably 97% or more can be removed.

また、本発明の細胞分離フィルターは、充填する細胞分離材の種類や充填方法などを変えることにより、フィルターの性能を自在に制御することが可能である。つまり、希少細胞回収率が特に高いフィルターとして設計することもできるし、夾雑細胞除去率が特に高いフィルターとして設計することもできる。 In addition, the cell separation filter of the present invention can freely control the performance of the filter by changing the type of the cell separation material to be filled, the filling method, and the like. That is, it can be designed as a filter having a particularly high recovery rate of rare cells or a filter having a particularly high removal rate of foreign cells.

(細胞分離方法)
本発明は、前記細胞分離フィルターに希少細胞を含む液体を通液させて、前記細胞分離材に希少細胞を豊富に含む分画(希少細胞豊富分画)を捕捉させる工程を含む細胞分離方法に関する。
(Cell separation method)
The present invention relates to a cell separation method including a step of passing a liquid containing rare cells through the cell separation filter to capture a fraction rich in rare cells (rare cell-rich fraction) in the cell separation material. ..

具体的には、細胞分離材が充填された容器に希少細胞を含む液体を入口側より注入し、希少細胞を豊富に含む分画を前記細胞分離材に捕捉させる。 Specifically, a liquid containing rare cells is injected into the container filled with the cell separation material from the inlet side, and a fraction rich in rare cells is captured by the cell separation material.

前記入口と出口を有する容器に、液体を流す際は、液体の入口を液体の出口よりも高くなるようにセットし、重力と同方向に液体を流してもよいが、液体の入口を液体の出口よりも低くなるようにセットし、重力と逆方向に液体を流してもよい。重力と逆方向に液体を流すことにより、液体が容器内に均一に流れるとともに気泡が抜けやすくなることから、分離効率をさらに向上させることができる。他にも、液体を流す方向は重力と垂直方向であってもよく、液体を流す方向は上記に限定されない。 When flowing the liquid into the container having the inlet and the outlet, the liquid inlet may be set to be higher than the liquid outlet, and the liquid may flow in the same direction as gravity, but You may set it so that it is lower than the outlet, and let the liquid flow in the direction opposite to gravity. By causing the liquid to flow in the direction opposite to the gravity, the liquid uniformly flows into the container and bubbles easily escape, so that the separation efficiency can be further improved. Besides, the direction of flowing the liquid may be a direction perpendicular to gravity, and the direction of flowing the liquid is not limited to the above.

本発明の細胞分離方法に用いられる希少細胞を含む液体としては、希少細胞を含む懸濁液であれば特に限定されないが、血液、骨髄、臍帯血、月経血、腹膜液、胸膜液、リンパ液、尿、唾液または組織抽出物などが挙げられる。
また、希少細胞を生体外で培養した培養液や、生理食塩水などの液体に懸濁させた懸濁液であってもよい。
The liquid containing rare cells used in the cell separation method of the present invention is not particularly limited as long as it is a suspension containing rare cells, but is not limited to blood, bone marrow, cord blood, menstrual blood, peritoneal fluid, pleural fluid, lymph, Examples include urine, saliva or tissue extract.
Further, it may be a culture solution in which rare cells are cultured in vitro, or a suspension obtained by suspending in a liquid such as physiological saline.

また、前記の希少細胞を含む液体の通液後に、必要に応じて、入口側から洗浄溶液を通液することで希少細胞以外の成分を前記細胞分離フィルターから除去してもよい。
使用できる洗浄溶液としては、希少細胞を損傷したりしなければ特に限定はないが、生理食塩水、リンゲル液、細胞培養に用いる培地、リン酸緩衝液等の一般的な緩衝液が好ましい。
Further, after passing the liquid containing the rare cells, a component other than the rare cells may be removed from the cell separation filter, if necessary, by passing a washing solution from the inlet side.
The wash solution that can be used is not particularly limited as long as it does not damage rare cells, but a common buffer solution such as physiological saline, Ringer's solution, a medium used for cell culture, or a phosphate buffer is preferable.

次いで、前記容器の出口方向から、すなわち、希少細胞を含む液体や洗浄溶液の通液方向とは逆方向から、回収溶液を流すことにより、細胞分離材に捕捉された希少細胞を豊富に含む分画を回収することができる。 Next, from the outlet direction of the container, that is, from the direction opposite to the direction of passage of the liquid containing rare cells or the washing solution, the recovered solution is caused to flow, whereby the content of rare cells trapped in the cell separation material is abundant. Images can be collected.

前記回収溶液としては、等張液であれば特に限定されないが、生理食塩水、リンゲル液、デキストラン糖注、ヒドロキシエチルスターチなどの注射用剤として使用実績があるものや、緩衝液、細胞培養用培地等が挙げられる。 The recovery solution is not particularly limited as long as it is an isotonic solution, but it has a history of use as an injectable agent such as physiological saline, Ringer's solution, dextran sugar injection, and hydroxyethyl starch, a buffer solution, a cell culture medium. Etc.

また捕捉された希少細胞の回収率を上げるために回収溶液の粘度を上げてもよい。そのために前記回収溶液にアルブミン、フィブリノゲン、グロブリン、デキストラン、ヒドロキシエチルスターチ、ヒドロキシエチルセルロース、コラーゲン、ヒアルロン酸、ゼラチン等を添加できるが、添加物はこれらに限定されるものではない。回収溶液の粘度は特に限定されないが、粘度が高すぎると回収操作を行いにくくなる傾向があることから、20mPa・s以下がより好ましい。カラムタイプの容器であれば低粘度の回収溶液を使用しても回収性能は低下しないことから10mPa・s以下でも使用することができる。更には5mPa・s以下の回収溶液でも使用することが可能である。 Further, the viscosity of the recovery solution may be increased in order to increase the recovery rate of the captured rare cells. Therefore, albumin, fibrinogen, globulin, dextran, hydroxyethyl starch, hydroxyethyl cellulose, collagen, hyaluronic acid, gelatin and the like can be added to the above-mentioned recovered solution, but the additives are not limited to these. The viscosity of the recovery solution is not particularly limited, but if the viscosity is too high, the recovery operation tends to be difficult to perform, so 20 mPa·s or less is more preferable. A column type container can be used even at 10 mPa·s or less since the recovery performance does not deteriorate even if a low viscosity recovery solution is used. Furthermore, it is possible to use a recovery solution of 5 mPa·s or less.

また、前記のように希少細胞を豊富に含む分画を細胞分離材に捕捉させる工程の前処理として、生理食塩水、緩衝液などの前処理溶液に細胞分離材を浸漬させる工程を実施してもよい。この操作は必ずしも必要ではないが、細胞分離材を前記前処理溶液へ浸漬させることで、希少細胞を含む液体を細胞分離材全体に均一に通液させることができ、分離効率の向上が期待される。この前処理溶液は、前記洗浄溶液と同一である必要はないが、同一であれば処理の際に前記細胞分離フィルターに接続する溶液バッグ等を共有できるため、回路システムの単純化と操作性の観点から同一であることが好ましい。前処理の液量としては、フィルター容量の1倍から100倍程度が実用的であり好ましい。使用できる緩衝液としては、特に限定されないが、生理食塩水、リンゲル液、細胞培養に用いる培地、リン酸緩衝液等の一般的な緩衝液が好ましい。 In addition, as a pretreatment of the step of capturing the fraction rich in rare cells in the cell separation material as described above, a step of immersing the cell separation material in a pretreatment solution such as physiological saline or a buffer solution is performed. Good. This operation is not always necessary, but by immersing the cell separation material in the pretreatment solution, a liquid containing rare cells can be uniformly passed through the entire cell separation material, and improvement in separation efficiency is expected. It The pretreatment solution does not have to be the same as the washing solution, but if it is the same, a solution bag or the like connected to the cell separation filter during the treatment can be shared, which simplifies the circuit system and improves operability. From the viewpoint, it is preferable that they are the same. The amount of liquid for the pretreatment is practically preferably 1 to 100 times the filter capacity. The buffer solution that can be used is not particularly limited, but a common buffer solution such as physiological saline, Ringer's solution, a medium used for cell culture, or a phosphate buffer solution is preferable.

また、希少細胞以外に、赤血球、血小板、白血球などの夾雑細胞を含む液体、例えば、血液、臍帯血または月経血を用いた場合には、下記(a)〜(c)工程を行うことで、希少細胞をより高い効率で回収し、夾雑細胞をより高い効率で除去することができる。
(a)希少細胞を含む液体を前記細胞分離フィルターの入口から通液させる工程
(b)前記(a)工程後に洗浄溶液を前記細胞分離フィルターの入口から通液させる洗浄工程
(c)前記(b)工程後に回収溶液を前記細胞分離フィルターの出口から通液させて、前記細胞分離フィルターの入口から希少細胞豊富分画を回収する希少細胞回収工程
Further, in addition to rare cells, when a liquid containing contaminating cells such as red blood cells, platelets, white blood cells, for example, blood, cord blood or menstrual blood is used, by performing the following (a) to (c) steps, Rare cells can be recovered with higher efficiency, and contaminating cells can be removed with higher efficiency.
(A) a step of passing a liquid containing rare cells from the inlet of the cell separation filter (b) a washing step of passing a washing solution after the step (a) from the inlet of the cell separation filter (c) the (b) Rare cell recovery step of collecting a rare cell-rich fraction from the inlet of the cell separation filter by passing a recovery solution through the outlet of the cell separation filter after the step

前記(a)工程では、希少細胞を含む液体を前記細胞分離フィルターに通液し、前記細胞分離材に捕捉されずに通過した赤血球を豊富に含む分画を前記細胞分離フィルターから除去することができる。本工程では、細胞分離材を充填した容器の液体入口側より液体を通液する際には、液体を入れた容器から送液回路を通じて自然落下で送液してもよいし、ポンプを用いて送液してもよい。また、希少細胞を含む液体を入れたシリンジを直接容器に接続し、シリンジのプランジャーを手で押してもよい。ポンプにより通液する場合には、送液速度が速過ぎると分離効率が落ち、遅過ぎると処理時間がかかる傾向がある。送液速度としては、例えば0.1mL/minから100mL/minの速度が挙げられるが、これに限定されるものではない。 In the step (a), a liquid containing rare cells may be passed through the cell separation filter, and a red blood cell-rich fraction that has passed through without being captured by the cell separation material may be removed from the cell separation filter. it can. In this step, when the liquid is passed from the liquid inlet side of the container filled with the cell separation material, the liquid may be fed from the container containing the liquid by a natural drop through the liquid feeding circuit, or by using a pump You may send liquid. Alternatively, a syringe containing a liquid containing rare cells may be directly connected to the container and the plunger of the syringe may be manually pushed. When the liquid is passed through the pump, the separation efficiency tends to decrease when the liquid feeding speed is too fast, and the treatment time tends to take when the liquid feeding speed is too slow. Examples of the liquid transfer rate include, but are not limited to, a rate of 0.1 mL/min to 100 mL/min.

前記(b)工程では、洗浄溶液をフィルターに通液することで、白血球、血小板を豊富に含む分画をフィルターから通過させて除去することができる。洗浄溶液は、前記と同じものを使用すればよい。
洗浄溶液を通液する際には、自然落下で送液しても、ポンプにより送液してもよい。ポンプにより送液する場合の流速は、希少細胞を含む液体を送液する場合と同程度であり、0.1〜100mL/minの速度が挙げられるが、これに限定されるものではない。洗浄溶液の量は、使用する容器の容量によって異なるが、洗浄溶液の量が少なすぎるとフィルターに残存する白血球や血小板の量が多くなり、洗浄溶液の量が多すぎると希少細胞がフィルターから通過する可能性が高くなるとともに、工程に多大な時間を要することから、フィルター容量の0.5倍から100倍程度の液量で洗浄することが好ましい。
In the step (b), by passing the washing solution through the filter, the fraction rich in white blood cells and platelets can be removed by passing through the filter. The same cleaning solution as described above may be used.
When the cleaning solution is passed, it may be fed by gravity or by a pump. The flow rate in the case of sending a liquid by a pump is similar to that in the case of sending a liquid containing rare cells, and examples thereof include a speed of 0.1 to 100 mL/min, but are not limited thereto. The amount of washing solution depends on the volume of the container used.If the amount of washing solution is too small, the amount of white blood cells and platelets remaining in the filter will be large, and if the amount of washing solution is too large, rare cells will pass through the filter. Therefore, it is preferable to wash with a liquid amount of about 0.5 to 100 times the filter capacity, since the process will take a long time.

また、本発明では、前記(a)工程および(b)工程において前記細胞分離フィルターの出口から通過させた細胞分画(通過細胞分画)を、前記細胞分離フィルターの入口から複数回通液し、さらに前記(c)工程を実施することにより、通過細胞分画中に混入した希少細胞を含む分画を再回収する工程を有する。 In the present invention, the cell fraction (passage cell fraction) passed from the outlet of the cell separation filter in the steps (a) and (b) is passed through the inlet of the cell separation filter a plurality of times. The method further includes the step of re-collecting the fraction containing rare cells mixed in the passage cell fraction by carrying out the step (c).

前記(c)工程では、細胞分離材に捕捉されている希少細胞を細胞分離材から分離して回収する。具体的には、細胞分離材を充填したフィルターに対して、(a)工程および(b)工程における出口側から回収溶液を注入し、(a)工程および(b)工程における入口側から希少細胞を回収する。すなわち、(c)工程における通液方向は、(a)工程および(b)工程とは逆方向となる。回収溶液を注入する際には、回収溶液を予めシリンジ等に入れておき、シリンジのプランジャーを手や機器を用いて押し出すことにより実行できる。回収溶液の量や流速は、使用する容器の容量や処理量により異なるが、フィルター容量の1倍から100倍程度の液量で、流速0.5〜20mL/secに調整することが好ましいが、これに限定されるものではない。 In the step (c), rare cells trapped in the cell separation material are separated from the cell separation material and collected. Specifically, the recovery solution is injected into the filter filled with the cell separation material from the outlet side in the steps (a) and (b), and the rare cells are introduced from the inlet side in the steps (a) and (b). Collect. That is, the liquid passing direction in the step (c) is opposite to that in the steps (a) and (b). When injecting the recovery solution, the recovery solution may be put in a syringe or the like in advance, and the plunger of the syringe may be pushed out using a hand or a device. The amount and flow rate of the recovered solution vary depending on the volume of the container used and the amount to be processed, but it is preferable to adjust the flow rate to 0.5 to 20 mL/sec with a liquid volume of about 1 to 100 times the filter volume. It is not limited to this.

本発明の細胞分離方法では、希少細胞回収率が特に高い方法を選択することもできるし、夾雑細胞除去率が特に高い方法を選択することもできる。例えば、前記(a)工程における通液速度や、前記(b)工程における洗浄液量および通液速度、さらに前記(c)工程における回収液量や通液速度をコントロールすることで、上記細胞分離効率をコントロールすることが可能である。 In the cell separation method of the present invention, it is possible to select a method having a particularly high recovery rate of rare cells or a method having a particularly high removal rate of contaminating cells. For example, the cell separation efficiency is controlled by controlling the liquid passing rate in the step (a), the washing liquid amount and the liquid passing rate in the step (b), and the recovered liquid amount and the liquid passing rate in the step (c). It is possible to control

また、本発明の細胞分離方法として、前記細胞分離フィルターを使用した細胞分離システムを構成してもよい。細胞分離システムは、細胞分離フィルターの他に、希少細胞を含む液体や洗浄溶液及び回収溶液の入口や出口、希少細胞を含む液体を収容するバッグ、フィルターを通過した夾雑細胞を含む液体を収容する廃液バッグ、フィルターから回収した希少細胞を収容するバッグ等を同時に備えていることが実用的であり好ましい。この場合、細胞分離フィルターは、希少細胞を含む液体が流入する入口と流出する出口を有しており、さらに赤血球などの夾雑細胞を除去するために用いる洗浄溶液の流入部および流出部を有し、尚且つ、上記流出部とは独立して、回収溶液を導入するための入口も備えていることが好ましい。フィルターに接続する洗浄溶液や回収溶液の入口は、それぞれ夾雑細胞洗浄後や希少細胞回収後の液体の出口として機能してもよく、さらに三方活栓等を介して各バッグやシリンジ等が接続されていてもよい。 Further, as the cell separation method of the present invention, a cell separation system using the cell separation filter may be configured. The cell separation system contains, in addition to the cell separation filter, an inlet and an outlet of a liquid containing rare cells, a washing solution and a recovery solution, a bag containing the liquid containing rare cells, and a liquid containing foreign cells that have passed through the filter. It is practical and preferable to simultaneously have a waste liquid bag, a bag for storing rare cells collected from the filter, and the like. In this case, the cell separation filter has an inlet for the liquid containing rare cells and an outlet for the liquid, and further has an inlet and an outlet for the washing solution used to remove contaminating cells such as red blood cells. Moreover, it is preferable that an inlet for introducing the recovery solution is also provided independently of the outflow portion. The inlet of the washing solution and the collection solution connected to the filter may function as the outlet of the liquid after washing the contaminating cells and collecting the rare cells, and further, each bag, syringe, etc. are connected via a three-way stopcock or the like. May be.

例えば、図3に示すような細胞分離システム13を用いることができる。前記細胞分離システム13において、細胞分離フィルター1は、その液体の入口8が鉛直方向下側、液体の出口9が鉛直方向上側になるようにセットされているため、前記入口8から導入された液体は、前記細胞フィルター1内を鉛直方向上側の出口9から排出される。
前記細胞分離フィルター1の入口8には、三方活栓10aを介して、希少細胞を含有する液体を収容しているバッグ11および洗浄溶液を収容しているバッグ12(図中、右側)と、細胞分離フィルター1から回収した液体を収容するバッグ(回収バッグ)20及び回収バッグ等に回収された液体を回収する手段21(図中、下側)とがチューブで接続されている。
前記三方活栓10aの下側には、三方活栓10cを介して、回収バッグ20及び回収バッグ等に回収された液体を回収する手段21がチューブで接続されている。
また、前記細胞分離フィルター1の出口9には、三方活栓10dを介して、細胞分離フィルター1を通過した液体を収容するバッグ(廃液バッグ)23及び回収溶液を収容しているバッグ24が接続されている。
For example, the cell separation system 13 as shown in FIG. 3 can be used. In the cell separation system 13, the cell separation filter 1 is set such that the liquid inlet 8 is vertically downward and the liquid outlet 9 is vertically upward. Is discharged from the outlet 9 on the upper side in the vertical direction inside the cell filter 1.
At the inlet 8 of the cell separation filter 1, via a three-way stopcock 10a, a bag 11 containing a liquid containing rare cells and a bag 12 containing a washing solution (right side in the figure), and cells A bag (collection bag) 20 for containing the liquid collected from the separation filter 1 and a means 21 (lower side in the figure) for collecting the liquid collected in the collection bag or the like are connected by a tube.
Below the three-way stopcock 10a, a collection bag 20 and a means 21 for collecting the liquid collected in the collection bag and the like are connected by a tube via the three-way stopcock 10c.
Further, the outlet 9 of the cell separation filter 1 is connected via a three-way stopcock 10d to a bag (waste liquid bag) 23 containing the liquid that has passed through the cell separation filter 1 and a bag 24 containing the collected solution. ing.

前記細胞分離システム13では、前記バッグ11、12は前記細胞分離フィルター1および前記出口9よりも鉛直方向上側になるように配置されているため、バッグ11またはバッグ12に収容されている液体はいずれも重力を利用して前記細胞分離フィルター1内に導入することができ、導入された液体はいずれも前記出口9から排出されて廃液バッグ23に収容される。なお、バッグ11またはバッグ12からの通液の切り替えは、三方活栓10bにより行うことができる。
以上のようにして、前記細胞分離フィルター1内の細胞分離材に希少細胞を捕捉させることができる。
In the cell separation system 13, the bags 11 and 12 are arranged vertically above the cell separation filter 1 and the outlet 9, so that the liquid contained in the bag 11 or the bag 12 is either Can also be introduced into the cell separation filter 1 by utilizing gravity, and any of the introduced liquid is discharged from the outlet 9 and stored in the waste liquid bag 23. In addition, the switching of the liquid passage from the bag 11 or the bag 12 can be performed by the three-way stopcock 10b.
As described above, rare cells can be captured by the cell separation material in the cell separation filter 1.

次に、前記細胞分離フィルター1内の細胞分離材に捕捉された希少細胞を回収する際には、バッグ24から回収溶液を、前記出口9を経て細胞分離フィルター1に導入し、希少細胞を前記細胞分離材から分離させて懸濁液として前記回収バッグ20に回収する。
また、前記懸濁液の液量が多い場合には、例えば、回収バッグ20を前記細胞分離システム13から取り外して遠心分離処理することで希少細胞を沈降させてから、再度前記細胞分離システム13に取り付け、回収バッグ20内の上清の液体を前記回収バッグ等に回収された液体を回収する手段21から排出してもよい。
Next, when collecting the rare cells captured by the cell separation material in the cell separation filter 1, the collection solution is introduced from the bag 24 into the cell separation filter 1 through the outlet 9 to remove the rare cells. It is separated from the cell separation material and collected in the collection bag 20 as a suspension.
When the volume of the suspension is large, for example, the collection bag 20 is detached from the cell separation system 13 and centrifuged to precipitate rare cells, and then the cell separation system 13 is again provided. The liquid in the supernatant in the attached/collection bag 20 may be discharged from the means 21 for collecting the liquid collected in the collection bag or the like.

前記細胞分離システムにおいて、前記細胞回収バッグは上記記載の各溶液の入口や出口に接続されることで、無菌的かつ閉鎖系で細胞を分離することが可能となる。また各バッグは使用後に切り離して使えることが好ましく、一般的に使用されている血液バッグのような形状をしていてもよいが、平板状のカートリッジ方式等でもよい。各バッグの形態としては、必要に応じて細胞培養可能なバッグ、凍結保存耐性を有するバッグ等を選択してもよい。 In the cell separation system, the cell collection bag is connected to the inlet and outlet of each of the solutions described above, whereby cells can be separated aseptically and in a closed system. Further, it is preferable that each bag can be separated after use, and may have a shape like a commonly used blood bag, but a flat plate type cartridge system or the like may also be used. As the form of each bag, a cell culturable bag, a bag having freeze storage resistance, or the like may be selected as necessary.

以上の細胞分離方法は、従来の遠心分離法に比して希少細胞に与えるストレスが非常に低いため、回収液に含まれる希少細胞はそのまま培養可能な状態となっている。 In the above-described cell separation method, the stress applied to the rare cells is extremely low as compared with the conventional centrifugation method, and therefore the rare cells contained in the recovery solution can be cultured as they are.

また、前記希少細胞は、凍結保存用チューブ等に入れた状態で、液体窒素やディープフリーザーなどの極低温下で凍結保存してもよい。
希少細胞を凍結保存する際は、凍結によるダメージから希少細胞を保護する目的で、前記回収液に凍結保護剤が添加される。添加される凍結保護剤の種類は特に制限されないが、ジメチルスルホキシド、デキストラン、アルブミン、ヒドロキシエチルスターチ等が使用できる。前記凍結保護剤は単独で使用してもよいが数種を組み合わせて使用してもよい。
In addition, the rare cells may be cryopreserved in a cryopreservation tube or the like at a cryogenic temperature such as in liquid nitrogen or a deep freezer.
When cryopreserving rare cells, a cryoprotective agent is added to the recovery solution in order to protect the rare cells from damage due to freezing. The type of cryoprotective agent added is not particularly limited, but dimethyl sulfoxide, dextran, albumin, hydroxyethyl starch, etc. can be used. The cryoprotectants may be used alone or in combination of several kinds.

前記凍結保存方法において、保存時の温度は特に限定されないが、希少細胞の活性の低下を防ぐために−196℃から−30℃であることが好ましく、−196℃から−50℃であることがより好ましく、−196℃から−80℃であることがさらに好ましい。 In the above cryopreservation method, the temperature during storage is not particularly limited, but is preferably −196° C. to −30° C., more preferably −196° C. to −50° C., in order to prevent a decrease in activity of rare cells. It is preferably -196°C to -80°C.

凍結保存後の希少細胞の生存率は、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましい。 The survival rate of rare cells after cryopreservation is preferably 80% or more, more preferably 85% or more.

本発明において回収される希少細胞としては、腫瘍細胞、幹細胞、内皮細胞、胎児細胞などが挙げられる。 The rare cells recovered in the present invention include tumor cells, stem cells, endothelial cells, fetal cells and the like.

以下、実施例において本発明に関して詳細に述べるが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

(実施例1〜27、比較例1〜4)
図1、2に示すように、内径26mmの円筒形の容器本体(2)に、直径26mmの丸型にカットした不織布(4)を充填し、前記容器本体(2)の上下の開口部にノズル付き押え部材(3)を差し込み、その上からキャップ(5)でネジ止めして細胞分離フィルター(1)を作製した。
なお、各実施例および比較例において使用した不織布については、樹脂の種類、不織布の製法、平均繊維径、圧縮エネルギーWC、通気度、厚み、密度、通気度係数Mを表1に示す。また、細胞分離フィルターに充填した細胞分離材全体の厚み、充填密度、充填率、平均孔径を表1に示す。
(Examples 1-27, Comparative Examples 1-4)
As shown in FIGS. 1 and 2, a cylindrical container body (2) having an inner diameter of 26 mm is filled with a round-shaped non-woven fabric (4) having a diameter of 26 mm, and the upper and lower openings of the container body (2) are filled. A holding member (3) with a nozzle was inserted, and a cap (5) was screwed onto the pressing member (3) to produce a cell separation filter (1).
Regarding the non-woven fabric used in each of the examples and comparative examples, Table 1 shows the type of resin, the non-woven fabric manufacturing method, the average fiber diameter, the compression energy WC, the air permeability, the thickness, the density, and the air permeability coefficient M. Table 1 shows the total thickness, packing density, packing rate, and average pore size of the cell separation material packed in the cell separation filter.

Figure 0006707031
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次に、前記細胞分離フィルターを用いて、希少細胞と希少細胞以外の他の細胞(赤血球、血小板および白血球)(以下、夾雑細胞と表記する)の分離検討を行った。希少細胞は、モデル細胞として、ヒト前立腺がん細胞株PC3、ヒト乳がん細胞株MCF−7、ヒト肺がん細胞株A549、ヒト脂肪由来幹細胞(adipose−derived stem cells;ASC)を用いた。なお、希少細胞の回収率および夾雑細胞の除去率を明確に区別するため、希少細胞の回収率の検討では夾雑細胞が含まれない実験系とし、夾雑細胞の除去率の検討では希少細胞が含まれない実験系とした。 Next, the cell separation filter was used to separate and examine rare cells and cells other than rare cells (red blood cells, platelets and white blood cells) (hereinafter referred to as contaminating cells). As rare cells, human prostate cancer cell line PC3, human breast cancer cell line MCF-7, human lung cancer cell line A549, and human adipose-derived stem cells (ASC) were used as model cells. In order to make a clear distinction between the recovery rate of rare cells and the removal rate of foreign cells, an experimental system that does not include foreign cells in the study of the recovery rate of rare cells should be included in the study system of the removal rate of foreign cells in the study of the removal rate of foreign cells. It was an experimental system.

希少細胞の回収率の検討では、以下の手順で希少細胞を含む液体から希少細胞を回収した。
(1)希少細胞を懸濁した液体を、前記細胞分離フィルターの入口から通液させた。表2に、通液した希少細胞の種類と細胞数、細胞を懸濁させた溶液の種類と液量、細胞懸濁液の通液速度を示す。
(2)前記工程後に、洗浄溶液を前記細胞分離フィルターの入口から通液させた。表2に、洗浄溶液の種類と液量、洗浄溶液の通液速度を示す。
(3)前記工程後に、回収溶液を前記細胞分離フィルターの出口から通液させて、前記細胞分離フィルターの入口から希少細胞豊富分画を回収した。表2に、回収溶液の種類と液量を示す。
(4)前記工程で得られた希少細胞豊富分画中の希少細胞数を、細胞自動計測装置(GEヘルスケア、CYTORECON)により計測した。
In examining the recovery rate of rare cells, rare cells were recovered from the liquid containing rare cells by the following procedure.
(1) A liquid in which rare cells were suspended was passed through the inlet of the cell separation filter. Table 2 shows the type and number of rare cells that have passed, the type and amount of solution in which the cells have been suspended, and the rate of passage of the cell suspension.
(2) After the above step, the washing solution was passed through the inlet of the cell separation filter. Table 2 shows the type and amount of the cleaning solution and the liquid passing rate of the cleaning solution.
(3) After the above step, the recovered solution was passed through the outlet of the cell separation filter, and the rare cell-rich fraction was recovered from the inlet of the cell separation filter. Table 2 shows the type and amount of the recovered solution.
(4) The number of rare cells in the rare cell-rich fraction obtained in the above step was measured by an automatic cell counting device (GE Healthcare, CYTORECON).

夾雑細胞の除去率の検討では、以下の手順で夾雑細胞を含む液体から夾雑細胞を除去した。
(1)ヒト末梢血を前記細胞分離フィルターの入口から通液させた。表2に、通液したヒト末梢血の液量と通液速度を示す。
(2)前記工程後に、洗浄溶液を前記細胞分離フィルターの入口から通液させた。表2に、洗浄溶液の種類と液量、洗浄溶液の通液速度を示す。
(3)前記工程後に、回収溶液を前記細胞分離フィルターの出口から通液させて、フィルター内に残存していた夾雑細胞を前記細胞分離フィルターの入口から回収し、夾雑細胞分画とした。表2に、回収溶液の種類と液量を示す。
(4)フィルターに通液する前の末梢血中の血球系細胞数、および前記工程で得られた夾雑細胞分画中の血球系細胞数を、血球計数装置(シスメックス、K−4500)により計測した。ここで、血球系細胞とは、赤血球、白血球、血小板を表す。
In the examination of the removal rate of foreign cells, foreign cells were removed from the liquid containing foreign cells by the following procedure.
(1) Human peripheral blood was passed through the inlet of the cell separation filter. Table 2 shows the liquid volume and the liquid flow rate of the human peripheral blood that was passed.
(2) After the above step, the washing solution was passed through the inlet of the cell separation filter. Table 2 shows the type and amount of the cleaning solution and the liquid passing rate of the cleaning solution.
(3) After the above step, the recovered solution was passed through the outlet of the cell separation filter, and the contaminating cells remaining in the filter were recovered from the inlet of the cell separation filter to obtain a contaminating cell fraction. Table 2 shows the type and amount of the recovered solution.
(4) Count the number of blood cells in the peripheral blood before passing through the filter and the number of blood cells in the contaminating cell fraction obtained in the above step with a hemocytometer (Sysmex, K-4500) did. Here, hematopoietic cells refer to red blood cells, white blood cells, and platelets.

希少細胞の回収率および夾雑細胞の除去率を表3に示す。希少細胞の回収率は、細胞分離フィルターから回収した細胞数をフィルターに通液した細胞数で割ることにより算出した。夾雑細胞の除去率は、細胞分離フィルターから回収した細胞数をフィルターに通液した細胞数で割った値(夾雑細胞回収率)を、1から引くことにより算出した。 Table 3 shows the recovery rate of rare cells and the removal rate of contaminating cells. The recovery rate of rare cells was calculated by dividing the number of cells recovered from the cell separation filter by the number of cells passed through the filter. The removal rate of contaminating cells was calculated by subtracting from 1 the value obtained by dividing the number of cells recovered from the cell separation filter by the number of cells passed through the filter (contamination cell recovery rate).

Figure 0006707031
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Figure 0006707031
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表3に示す結果より、実施例1〜27の細胞分離フィルターは、希少細胞の種類によらず、いずれも希少細胞の回収率が35%以上と、比較例1〜4に比べて高くなっている。また、実施例1〜17の結果から、白血球の除去率が51%以上、赤血球の除去率が98%以上、血小板の除去率が79%以上と夾雑細胞も除去できていることがわかる。 From the results shown in Table 3, in the cell separation filters of Examples 1 to 27, the recovery rate of rare cells was 35% or more, which was higher than that of Comparative Examples 1 to 4, regardless of the type of rare cells. There is. Further, from the results of Examples 1 to 17, it can be seen that the removal rate of leukocytes is 51% or more, the removal rate of red blood cells is 98% or more, and the removal rate of platelets is 79% or more.

実施例の中でも、細胞分離フィルターに充填されている細胞分離材の充填密度が1.0×10g/m以上である実施例1〜4、6〜23、26、27の細胞分離フィルターは、希少細胞回収率が43%以上と高くなっており、加えて細胞分離材の通気度係数Mが300以下となっている実施例1〜4、6〜12、15〜23、26、27の細胞分離フィルターは希少細胞回収率が51%以上とさらに高くなっていることがわかる。Among the examples, the cell separation filters of Examples 1 to 4, 6 to 23, 26 and 27 in which the packing density of the cell separation material filled in the cell separation filter is 1.0×10 5 g/m 3 or more. In Examples 1 to 4, 6 to 12, 15 to 23, 26 and 27, the rare cell recovery rate is as high as 43% or more and the air permeability coefficient M of the cell separation material is 300 or less. It can be seen that the cell separation filter of No. 1 has an even higher rare cell recovery rate of 51% or more.

さらに、希少細胞の一種である前立腺がん細胞株PC3の回収率の結果では、実施例1〜4、6、9、11は、希少細胞の回収率が70%以上と顕著に高く、かつ白血球の除去率が90%以上、赤血球の除去率が99%以上、血小板の除去率が95%以上と高くなっており、希少細胞の濃縮効率が優れた細胞分離フィルターとなっている。 Furthermore, as a result of the recovery rate of the prostate cancer cell line PC3, which is a kind of rare cells, Examples 1 to 4, 6, 9, and 11 show that the recovery rate of rare cells is remarkably high at 70% or more, and leukocytes The removal rate is 90% or more, the removal rate of red blood cells is 99% or more, and the removal rate of platelets is 95% or more, which is a cell separation filter with excellent concentration efficiency of rare cells.

また、実施例26、27の細胞分離フィルターでは、がん細胞の種類によらず、回収率が68%以上と高くなっていることから、様々ながん種のがん患者の検査診断に利用できる細胞分離フィルターであると考えられる。 Further, with the cell separation filters of Examples 26 and 27, the recovery rate was as high as 68% or more regardless of the type of cancer cells, so it was used for inspection and diagnosis of cancer patients of various cancer types. It is considered to be a cell separation filter that can be used.

一方、同じ不織布を使用している実施例1、2、実施例3、4、実施例5、6、実施例7、8、実施例9、10、実施例16、17、実施例20、21のそれぞれの結果を比べると、いずれも細胞分離フィルターの充填密度、充填率を高く調整し、且つ細胞分離フィルターの平均孔径を小さくすることで、希少細胞の回収率が向上することがわかる。
また、実施例23、24、25の結果から、圧縮エネルギーが1.2J/m以下、密度が6.5×10g/m以上、通気度係数Mが300以下の不織布を用いて、充填密度を1.0×10g/m以上に調整した実施例23では、他の実施例24、25に比べて、希少細胞の回収率が有意に向上することがわかる。
On the other hand, the same non-woven fabric is used in Examples 1 and 2, Examples 3 and 4, Examples 5 and 6, Examples 7 and 8, Examples 9 and 10, Examples 16 and 17, and Examples 20 and 21. Comparing each of the above results, it can be seen that the recovery rate of rare cells is improved by adjusting the packing density and packing rate of the cell separation filter to be high and reducing the average pore diameter of the cell separation filter.
Further, from the results of Examples 23, 24 and 25, a nonwoven fabric having a compression energy of 1.2 J/m 2 or less, a density of 6.5×10 4 g/m 3 or more and a permeability coefficient M of 300 or less was used. In Example 23 in which the packing density was adjusted to 1.0×10 5 g/m 3 or more, the recovery rate of rare cells was significantly improved as compared with the other Examples 24 and 25.

一方、圧縮エネルギーWCが3.6J/mである細胞分離材を用いた比較例1〜4の細胞分離フィルターでは、赤血球、血小板、白血球の除去率が高くなっているものの、希少細胞の回収率が15.1%以下と顕著に低くなっている。On the other hand, in the cell separation filters of Comparative Examples 1 to 4 using the cell separation material having a compression energy WC of 3.6 J/m 2 , although the removal rate of red blood cells, platelets and white blood cells was high, recovery of rare cells was performed. The rate is significantly lower than 15.1%.

したがって、本発明の細胞分離材を充填した細胞分離フィルターを用いることで、腫瘍細胞や幹細胞などの希少細胞を選択的に効率よく回収することができることがわかる。 Therefore, it can be seen that rare cells such as tumor cells and stem cells can be selectively and efficiently recovered by using the cell separation filter filled with the cell separation material of the present invention.

1 細胞分離フィルター
2 容器本体
3 ノズル付き押え部材
4 細胞分離材
5 蓋
6 ノズル口
7 シール材
8 入口
9 出口
10 三方活栓
11 希少細胞を含有する液体を収容しているバッグ
12 洗浄溶液を収容しているバッグ
13 細胞分離システム
20 細胞分離フィルター1から回収した液体を収容するバッグ(回収バッグ)
21 回収バッグ等に回収された液体を回収する手段(シリンジ等)
23 細胞分離フィルター1を通過した液体を収容するバッグ(廃液バッグ)
24 回収溶液を収容しているバッグ
T 細胞分離フィルター1に充填されている細胞分離材4全体の厚み
D 細胞分離フィルター1に導入された液体が流れる方向
1 Cell Separation Filter 2 Container Body 3 Nozzle Pressing Member 4 Cell Separation Material 5 Lid 6 Nozzle Mouth 7 Sealing Material 8 Inlet 9 Outlet 10 Three-way Stopcock 11 Bag Containing Liquid Containing Rare Cells 12 Retaining Wash Solution Bag 13 Cell separation system 20 Bag containing liquid collected from cell separation filter 1 (collection bag)
21 Means (syringe, etc.) for collecting the liquid collected in a collecting bag, etc.
23 Bag for storing liquid that has passed through the cell separation filter 1 (waste liquid bag)
24 Bag Containing Recovered Solution T Total Thickness of Cell Separation Material 4 Filled in Cell Separation Filter 1 Direction of Flow of Liquid Introduced into Cell Separation Filter 1

Claims (18)

希少細胞用の細胞分離フィルターであって、平均繊維径3μm以上、15μm以下の繊維から構成され、且つ通気度が25cc/cm2/sec以上、350cc/cm2/sec以下および圧縮エネルギーWCが0.05J/m 2 以上、2.7J/m2以下である細胞分離材が、入口と出口を供えた容器に複数枚積層して充填されており、
前記細胞分離材が不織布であり、
前記細胞分離材の充填率(充填前の細胞分離材全体の厚み/充填後の細胞分離材全体の厚み)が1.5以上、10以下であり、
前記希少細胞が前立腺がん細胞、乳がん細胞、肺がん細胞または幹細胞であることを特徴とする細胞分離フィルター。
A cell separation filter for rare cells, which is composed of fibers having an average fiber diameter of 3 μm or more and 15 μm or less, an air permeability of 25 cc/cm 2 /sec or more, 350 cc/cm 2 /sec or less, and a compression energy WC of 0. A plurality of cell separation materials of 0.05 J/m 2 or more and 2.7 J/m 2 or less are stacked and filled in a container having an inlet and an outlet,
The cell separation material is a non-woven fabric,
The filling rate of the cell separation material (total thickness of cell separation material before filling/thickness of whole cell separation material after filling) is 1.5 or more and 10 or less,
A cell separation filter, wherein the rare cells are prostate cancer cells, breast cancer cells, lung cancer cells or stem cells.
前記細胞分離材の密度が6.5×104g/m3以上、1.5×105g/m3以下である請求項1に記載の細胞分離フィルター。 The cell separation filter according to claim 1, wherein the density of the cell separation material is 6.5×10 4 g/m 3 or more and 1.5×10 5 g/m 3 or less. 前記細胞分離材の通気度(cc/cm2/sec)と前記細胞分離材の厚み(mm)との積である通気度係数Mが36以上、300以下である請求項1または2に記載の細胞分離フィルター。 The air permeability coefficient M, which is a product of the air permeability (cc/cm 2 /sec) of the cell separation material and the thickness (mm) of the cell separation material, is 36 or more and 300 or less. Cell separation filter. 前記細胞分離材の厚みが0.1mm以上、3.5mm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター。 The cell separation filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the cell separation material is 0.1 mm or more and 3.5 mm or less. 前記細胞分離材の圧縮エネルギーWCが0.05J/m2以上、1.2J/m2以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター The cell separation filter according to any one of claims 1 to 4, wherein the compression energy WC of the cell separation material is 0.05 J/m 2 or more and 1.2 J/m 2 or less . 前記不織布がスパンレース不織布、スパンボンド不織布またはメルトブローン不織布である請求項1〜5のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター。 The cell separation filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the non-woven fabric is a spun lace non-woven fabric, a spun bond non-woven fabric or a melt blown non-woven fabric. 前記細胞分離材を構成する繊維が、ポリエステル、レーヨン、ポリオレフィン、ビニロン、ポリスチレン、アクリル、ナイロンおよびポリウレタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の合成高分子からなる請求項1〜のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター。 Fibers constituting the cell separation material, polyester, rayon, polyolefin, vinylon, polystyrene, acrylic, any one of claim 1 to 6 comprising at least one synthetic polymer selected from the group consisting of nylon and polyurethane The cell separation filter according to 1. 前記細胞分離材を構成する繊維が、ポリエステルおよびポリオレフィン;レーヨンおよびポリオレフィン;ポリエステルおよびレーヨン;またはポリエステル、レーヨンおよびビニロンの合成高分子の組み合わせからなる請求項に記載の細胞分離フィルター。 The cell separation filter according to claim 7 , wherein the fibers constituting the cell separation material are composed of polyester and polyolefin; rayon and polyolefin; polyester and rayon; or a combination of synthetic polymers of polyester, rayon and vinylon. 前記細胞分離材が、圧縮された状態で充填されている請求項1〜のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター。 Cell separation filter according to any one of the cell separation material, is filled in a compressed state claims 1-8. 前記細胞分離材の充填密度(充填されている細胞分離材全体の重量/充填されている細胞分離材全体の体積)が1.0×105g/m3以上、1.0×106g/m3以下である請求項1〜のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター。 The packing density of the cell separating material (weight of the whole packed cell separating material/volume of the whole packed cell separating material) is 1.0×10 5 g/m 3 or more, 1.0×10 6 g /M 3 or less, the cell separation filter according to any one of claims 1 to 10 . 充填されている前記細胞分離材全体の平均孔径が1μm以上、70μm以下である請求項1〜10のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター 。 The cell separation filter according to any one of claims 1 to 11 , wherein the average pore diameter of the entire cell separation material filled is 1 µm or more and 70 µm or less. 液体が流れる方向に対する、充填されている前記細胞分離材全体の厚みが1mm以上、30mm以下である請求項1〜11のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター。 The cell separation filter according to any one of claims 1 to 12 , wherein the thickness of the entire cell separation material filled is 1 mm or more and 30 mm or less with respect to the direction in which the liquid flows. 希少細胞を含む液体を通液させることにより、希少細胞を捕捉し、且つ赤血球、白血球および血小板を除去するための請求項1〜12のいずれか1項に記載の細胞分離フィルター。 By passed through a liquid containing rare cells, to capture the rare cells, and red blood cell separation filter according to any one of claims 1 to 12 for the removal of leukocytes and platelets. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の細胞分離フィルターに希少細胞を含む液体を通液させて、前記細胞分離材に希少細胞を豊富に含む分画を捕捉させる工程を含み、かつ前記希少細胞が前立腺がん細胞、乳がん細胞、肺がん細胞または幹細胞である細胞分離方法。 A step of passing a liquid containing rare cells through the cell separation filter according to any one of claims 1 to 13 to capture a fraction rich in rare cells in the cell separation material, and A method for separating cells, wherein the rare cells are prostate cancer cells, breast cancer cells, lung cancer cells or stem cells. 前記液体が血液、骨髄、臍帯血、月経血、腹膜液、胸膜液、リンパ液、尿、唾液または組織抽出物である請求項14に記載の細胞分離方法。 15. The cell separation method according to claim 14 , wherein the liquid is blood, bone marrow, cord blood, menstrual blood, peritoneal fluid, pleural fluid, lymph, urine, saliva or tissue extract. 前記液体が血液、臍帯血または月経血であり、下記(a)〜(c)工程を含有する請求項14または15に記載の細胞分離方法。
(a)希少細胞を含む液体を前記細胞分離フィルターの入口から通液させる工程
(b)前記(a)工程後に洗浄溶液を前記細胞分離フィルターの入口から通液させる洗浄工程
(c)前記(b)工程後に回収溶液を前記細胞分離フィルターの出口から通液させて、前記細胞分離フィルターの入口から希少細胞豊富分画を回収する希少細胞回収工程
The cell separation method according to claim 14 or 15 , wherein the liquid is blood, cord blood, or menstrual blood, and includes the following steps (a) to (c).
(A) a step of passing a liquid containing rare cells from the inlet of the cell separation filter (b) a washing step of passing a washing solution after the step (a) from the inlet of the cell separation filter (c) the (b) Rare cell recovery step of collecting a rare cell-rich fraction from the inlet of the cell separation filter by passing a recovery solution through the outlet of the cell separation filter after the step
前記(a)工程および(b)工程において前記細胞分離フィルターの出口から通過させた細胞分画(通過細胞分画)を、前記細胞分離フィルターの入口から複数回通液し、さらに前記(c)工程を実施することにより、通過細胞分画中に混入した希少細胞を含む分画を再回収する工程を有する請求項16に記載の細胞分離方法。 The cell fraction (passed cell fraction) passed from the outlet of the cell separation filter in the steps (a) and (b) is passed a plurality of times from the inlet of the cell separation filter, and further, the step (c) is performed. The cell separation method according to claim 16 , further comprising the step of re-collecting a fraction containing rare cells mixed in the passage cell fraction by carrying out the step. 前記(c)工程において回収した希少細胞が培養可能である請求項16または17に記載の細胞分離方法
The cell separation method according to claim 16 or 17 , wherein the rare cells recovered in the step (c) can be cultured .
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CN109415679A (en) * 2016-06-30 2019-03-01 富士胶片株式会社 The membrane separating method and cell culture apparatus of cell suspension
JP7039801B2 (en) * 2016-08-26 2022-03-23 学校法人東京理科大学 Cell separation method and cell separation device
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1947170B1 (en) * 2005-10-21 2018-08-08 Kaneka Corporation Stem cell separating material and method of separation
JP2011010582A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Kaneka Corp Filter for separating adult stem cell, and method of separating the same
JP2011010581A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Kaneka Corp Stem cell separator, separation filter for separating stem cell, method of separating stem cell using separator or separation filter, and method of recovering stem cell
JP2013036818A (en) * 2011-08-05 2013-02-21 Kaneka Corp Method of concentrating tumor cell and separation material

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