JP7108614B2

JP7108614B2 - 連通機構を具備する脆弱物保持デバイス

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Publication number: JP7108614B2
Application number: JP2019530610A
Authority: JP
Inventors: 昭宏高橋
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2022-07-28
Anticipated expiration: 2038-07-20
Also published as: JPWO2019017466A1; WO2019017466A1

Description

本発明は、連通機構を具備する脆弱物保持デバイスに関する。

近年、重症心不全治療の解決策として新しい再生医療の開発が進められている。その一例として、重症心筋梗塞等において組織工学を応用した温度応答性培養皿を用いて作製したシート状細胞培養物を心臓表面に適用する手法などが試みられている。シート状細胞培養物を用いる手法は、大量の細胞を広範囲に安全に移植することが可能であり、例えば、心筋梗塞（心筋梗塞に伴う慢性心不全を含む）、拡張型心筋症、虚血性心筋症、収縮機能障害（例えば、左室収縮機能障害）を伴う心疾患（例えば、心不全、特に慢性心不全）などの治療にとくに有用である。

このようなシート状細胞培養物を臨床応用するには、例えば、作製されたシート状細胞培養物を保存液と共に容器内に収容し、移植が行われる集中治療室などに移送する必要がある。しかしながら、シート状細胞培養物は絶対的な物理的強度が低く、容器を移送する際などに生じる振動で、皺、破れ、破損などが生じることから、この移送作業には高度な技術が要求され、かつ細心の注意を払う必要がある。

このようなニーズに応えるために、種々の方法や容器が開発されている。たとえば、下記特許文献１に記載された膜状組織の保存輸送容器は、収容部内を気体層が形成されることがない程度に保存液で満たすことで、保存液が波打ったり流動したりせず、結果的に、膜状組織に振動が伝わらず、膜状組織の破損を防止できるようになっている。しかしながら、かかる容器を用いた場合、収容部内に気泡が残るなどのおそれがある。

また、下記特許文献２には、培養組織の包装容器であって、容器本体と、蓋体と、培養組織を載置可能インナートレイとを備える、包装容器が記載されている。かかる包装容器は、包装容器内において、培養組織をインナートレイに載置して収容するとともに、インナートレイ操作部を予め包装容器内に準備しておくことで、インナートレイの容器本体からの取り出しを容易化できるようになっている。しかしながら、かかる包装容器を用いた場合、包装容器内に気泡が残るなどのおそれがある。

さらに、下記特許文献３には、培養細胞シートを運搬するための包装体が記載されている。かかる包装体は、リッドで密封する際に若干の液体培地と共に空気を排除することによって、運搬時に培養細胞シート包装体が揺れても、液体培地中を気泡が移動したりすることがないため、培養細胞シートのズレや欠損を防止できるようになっている。しかしながら、かかる包装体を用いた場合、リッドの上部壁に気泡が残るなどのおそれがある。

特開２０１２－１３０３１１号公報特開２００７－２６９３２７号公報特開２００９－８９７１５号公報

このような中、本発明者らは、液体中の脆弱物の形状を保持する手段を開発するにあたり、蓋をした容器内に気泡が残留すると、それが液体の移動空間となり、結果的に液体中の脆弱物が揺動するなどの問題に直面した。したがって、本発明の目的は、そのような問題を解決し、液体中の脆弱物の形状を安定的に保持するためのデバイスを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を進める中で、容器内に気泡が残留しないように完全に液密にすることは困難であることに着眼した。そして、さらに研究を進めた結果、蓋の傾斜を利用して収容空間の気体および液体を押し出すことで、気泡を残留させることなく完全な液密空間を形成できることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち本発明は、以下に関する。
［１］脆弱物を収容するための容器と、容器内の下部空間を密閉するための蓋部材とを含む、デバイスであって、蓋部材は、容器に取り付けた状態で下部空間の上方に向けて突出する凸部を有し、該凸部の水平断面積は垂直上方に向かうほど小さく、該凸部の頂部には開閉可能な連通機構が設けられており、蓋部材で脆弱物および液体を収容した容器内の気体および液体を押し出すことで下部空間を液密にすることができる、前記デバイス。
［２］凸部の形状がドーム形状であり、ドーム形状の頂部に開閉可能な連通機構が設けられている、上記［１］に記載のデバイス。
［３］連通機構から押し出された液体を受容する受容空間を有する、上記［１］または［２］に記載のデバイス。
［４］開閉可能な連通機構が、スリット、小孔、メッシュまたは栓体で構成される、上記［１］～［３］のいずれか一つに記載のデバイス。

［５］蓋部材が、蓋部材の端部から容器の内側面に沿って上方および／または下方に延伸する筒状スカート壁を有する、上記［１］～［４］のいずれか一つに記載のデバイス。
［６］容器の開口部を密閉するためのカバー部材をさらに含む、上記［１］～［５］のいずれか一つに記載のデバイス。
［７］脆弱物がシート状細胞培養物である、上記［１］～［６］のいずれか一つに記載のデバイス。
［８］シート状細胞培養物が、積層体である、上記［７］に記載のデバイス。

［９］脆弱物を収容するための容器と、容器内の下部空間を密閉するための蓋部材と、容器の開口部を覆うためのカバー部材とを含む、デバイスであって、蓋部材は、容器に取り付けた状態で下部空間の上方に向けて突出する凸部を有し、該凸部の水平断面積は垂直上方に向かうほど小さく、該凸部の頂部には開口部が設けられており、蓋部材で脆弱物および液体を収容した容器内の気体および液体を押し出し、カバー部材で容器の開口部と蓋部材の開口部とを密閉することで、下部空間の液密と上部空間の気密とを達成することができる、前記デバイス。
［１０］凸部の形状がドーム形状であり、ドーム形状の頂部に開口部が設けられている、上記［９］に記載のデバイス。
［１１］カバー部材による容器の開口部の密閉が、カバー部材による蓋部材の開口部の密閉の後に起こるように構成されている、上記［９］または［１０］に記載のデバイス。

［１２］連通機構から押し出された液体を受容する受容空間を有する、上記［９］～［１１］のいずれか一つに記載のデバイス。
［１３］蓋部材が、蓋部材の端部から容器の内側面に沿って上方および／または下方に延伸する筒状スカート壁を有する、上記［９］～［１２］のいずれか一つに記載のデバイス。
［１４］容器を収容するための外容器をさらに含み、カバー部材が外容器の開口部も覆うことができる、上記［９］～［１３］のいずれか一つに記載のデバイス。
［１５］容器を収容するための外容器、および外容器の開口部を覆うための外蓋部材をさらに含む、上記［９］～［１３］のいずれか一つに記載のデバイス。
［１６］脆弱物がシート状細胞培養物である、上記［９］～［１５］のいずれか一つに記載のデバイス。
［１７］シート状細胞培養物が、積層体である、上記［１６］に記載のデバイス。

本発明のデバイスによれば、簡単な作業と、簡単な機構で効率よく液密空間を形成することができるため、作業性や製造コストの点において大きなメリットがある。また、容器内を完全に液密状態にできるため、泡（気体）が容器内にはいらず、容器の揺れによって泡が容器内で動いて脆弱物を破損することがない。特に、脆弱物がシート状細胞培養物の積層体である場合に、気泡が移動して、積層体がズレたり欠損したりすることがない。

さらに、液体は非圧縮性であるため、蓋と容器とで取り囲まれた空間を液密にした状態で、蓋を取り外すことは一般的に困難であるが、本発明のデバイスは、蓋部材の連通機構を利用して液密状態を簡単に解除することができるため、例えば、作業者の蓋部材の無理な取り外しによる、容器の振動や液体の流動の発生を抑えることができる。したがって、液体中の脆弱物の形状を保持して変形を防止しつつ、長期保存することができる。

また、本発明のデバイスは、蓋部材で押し出された液体を受容できるため、周囲を汚染することがない。したがって、シート状細胞培養物の作製に使用されるバイオクリーンルームなど、清浄度が厳密に管理されている場所での使用に適している。さらに、本発明のデバイスは、蓋部材で押し出された液体が容器内に戻ることがなく、液体の流動が起こり難いだけでなく、シート状細胞培養物の汚染を防ぐことができる。

さらにまた、本発明のデバイスは、容器と蓋部材とを外気に触れさせることなく移送することができるため、シート状細胞培養物が使用される集中治療室などの清浄度が厳密に管理されている場所での使用に適している。

図１は、本発明の第１実施形態に係るデバイスの斜視図である。図２は、第１実施形態に係るデバイスの断面図である。図３は、第１実施形態の第１変形例に係るデバイスの断面斜視図である。図４は、本発明の第２実施形態に係るデバイスの断面斜視図である。図５は、第２実施形態の第１変形例に係るデバイスの断面斜視図である。

本発明の一側面は、脆弱物を収容するための容器と、容器内の下部空間を密閉するための蓋部材とを含む、デバイスであって、蓋部材は、容器に取り付けた状態で下部空間の上方に向けて突出する凸部を有し、該凸部の水平断面積は垂直上方に向かうほど小さく、該凸部の頂部には開閉可能な連通機構が設けられており、蓋部材で脆弱物および液体を収容した容器内の気体および液体を押し出すことで下部空間を液密にすることができる、前記デバイスに関する。

本発明における脆弱物とは、物理的強度が低く、液体の揺れなどによって、破れ、破損、変形などが生じ得る物体をいう。かかる物体の形状としては、薄肉部を有する物体、帯形状を有する物体、シート形状を有する物体などが挙げられる。かかるシート形状を有する物体としては、とくに限定されないが、シート状構造物、例えば、シート状細胞培養物などの、生体由来材料からなる平膜上の膜組織や、プラスチック、紙、織布、不織布、金属、高分子、脂質といった種々の材質のフィルム等が含まれる。これらのうち、液体中で難分解性のもの、液体中で難崩壊性のものなどが好ましい。シート状構造物は、多角形や円形などであってもよく、幅、厚み、直径などは一様であってもなくてもよい。本発明におけるシート状構造物は、１枚のみを単層の状態で使用してもよいし、２枚以上を重ねた積層の状態で使用してもよい。後者の場合、積層の各層は互いに連結していても、連結していなくてもよく、連結している場合は、重なり合っている部分が全て連結していても、部分的に連結していてもよい。また、本発明において脆弱とは、例えば、液体外で物体のつかみ具への固定がなされる従来の引張試験機（例えば、JIS K 7161等に記載のもの）での引張特性の評価が、その脆弱性のために困難であるか、実質的に不可能であることを指す。かかる脆弱な物体としては、例えば、引張特性の各数値が小さく、従来の引張試験機では正確に測定することが困難な物体などが挙げられる。かかる脆弱物としては、引張試験において、例えば、１０Ｎ（ニュートン）未満、５Ｎ未満、２Ｎ未満、１Ｎ未満、０．５Ｎ未満、０．１Ｎ未満、０．０５Ｎ未満の破断荷重を示すものが挙げられる。また、従来の引張試験の測定限界は、破断荷重として一般に１Ｎ程度であるため、本発明の一態様においては、これを下回る破断荷重（例えば、０．５Ｎ未満）を示すものが脆弱物として好ましい。

本発明において、シート状細胞培養物とは、細胞が互いに連結してシート状になったものをいう。細胞同士は、直接（接着分子などの細胞要素を介するものを含む）および／または介在物質を介して、互いに連結していてもよい。介在物質としては、細胞同士を少なくとも物理的（機械的）に連結し得る物質であれば特に限定されないが、例えば、細胞外マトリックスなどが挙げられる。介在物質は、好ましくは細胞由来のもの、特に、シート状細胞培養物を構成する細胞に由来するものである。細胞は少なくとも物理的（機械的）に連結されるが、さらに機能的、例えば、化学的、電気的に連結されてもよい。シート状細胞培養物は、１の細胞層から構成されるもの（単層）であっても、２以上の細胞層から構成されるもの（積層（多層）、例えば、２層、３層、４層、５層、６層など）であってもよい。また、シート状細胞培養物は、細胞が明確な層構造を示すことなく、細胞１個分の厚みを超える厚みを有する３次元構造を有してもよい。例えば、シート状細胞培養物の垂直断面において、細胞が水平方向に均一に整列することなく、不均一に（例えば、モザイク状に）配置された状態で存在していてもよい。

本発明におけるシート状細胞培養物は、上記の構造を形成し得る任意の細胞から構成される。かかる細胞の例としては、限定されずに、接着細胞（付着性細胞）を含む。接着細胞は、例えば、接着性の体細胞（例えば、心筋細胞、線維芽細胞、上皮細胞、内皮細胞、肝細胞、膵細胞、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞、滑膜細胞、軟骨細胞など）および幹細胞（例えば、筋芽細胞、心臓幹細胞などの組織幹細胞、胚性幹細胞、ｉＰＳ（induced pluripotent stem）細胞などの多能性幹細胞、間葉系幹細胞等）などを含む。体細胞は、幹細胞、特にｉＰＳ細胞から分化させたものであってもよい。シート状細胞培養物を形成し得る細胞の非限定例としては、例えば、筋芽細胞（例えば、骨格筋芽細胞など）、間葉系幹細胞（例えば、骨髄、脂肪組織、末梢血、皮膚、毛根、筋組織、子宮内膜、胎盤、臍帯血由来のものなど）、心筋細胞、線維芽細胞、心臓幹細胞、胚性幹細胞、ｉＰＳ細胞、滑膜細胞、軟骨細胞、上皮細胞（例えば、口腔粘膜上皮細胞、網膜色素上皮細胞、鼻粘膜上皮細胞など）、内皮細胞（例えば、血管内皮細胞など）、肝細胞（例えば、肝実質細胞など）、膵細胞（例えば、膵島細胞など）、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞等が挙げられる。本発明においては、単層の細胞培養物を形成するもの、例えば、筋芽細胞などが好ましく、とくに好ましくは骨格筋芽細胞である。

細胞は、細胞培養物による治療が可能な任意の生物に由来し得る。かかる生物には、とくに限定されないが、例えば、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、ブタ、ウマ、ヤギ、ヒツジなどが含まれる。また、シート状細胞培養物の形成に用いる細胞は１種類のみであってもよいが、２種類以上の細胞を用いることもできる。本発明の好ましい態様において、細胞培養物を形成する細胞が２種類以上ある場合、最も多い細胞の比率（純度）は、細胞培養物製造終了時において、例えば骨格筋芽細胞の場合、６５％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上である。

本発明におけるシート状細胞培養物は、スキャフォールド（細胞培養時の足場）に細胞を播種し、培養することによって得られるシート形状の培養組織などでもよいが、好ましくは、細胞培養物を構成する細胞由来の物質のみからなり、それら以外の物質を含まない。
シート状細胞培養物は、任意の既知の手法によって製造されたものであってよい。

本発明の一態様において、シート状細胞培養物は、シート状骨格筋芽細胞培養物である。これは、シート状骨格筋芽細胞培養物は、その一部をつかむと自重で破断するほど脆弱であるがゆえに、従来単体で移送することができないばかりか、一度折り重なると元の形状に戻すことが極めて困難なため、液中でシート形状を維持することに大きな意義があるからである。

本発明において、容器は、内部に脆弱物、液体などを収容でき、液体が漏出しないものであればとくに限定されず、市販の容器を含む任意のものを用いることができる。容器の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ナイロン６，６、ポリビニルアルコール、セルロース、シリコン、ポリスチレン、ガラス、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、金属（例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮）等が挙げられるがこれに限定されない。また、容器は、脆弱物の形状を維持するための少なくとも１つの平坦な底面を有することが好ましく、例えば、シャーレ、細胞培養皿、細胞培養ボトルなどが挙げられるがこれに限定されない。平坦な底面の面積は、特に限定されないが、典型的には、１．１３～７８．５ｃｍ^２、好ましくは１２．６～７８．５ｃｍ^２、より好ましくは９．１～６０．８ｃｍ^２である。

本発明において、容器内の液体は、少なくとも１種の成分から構成され、その成分としてはとくに限定されないが、例えば、水、水溶液、非水溶液、懸濁液、乳液などの液体から構成される。
本発明における液または液体とは、全体として流動性を有する流体であればよく、細胞足場などの固形物質や気泡などその他非液体成分を含んでもよい。

容器内の液体を構成する成分は、脆弱物に与える影響が少ないものであればとくに限定されない。脆弱物が生体由来材料からなる膜である場合、容器内の液体を構成する成分は、生物学的安定性や長期保存可能性の観点から、生体適合性のもの、すなわち、生体組織や細胞に対して炎症反応、免疫反応、中毒反応などの望まない作用を起こさないか、少なくともかかる作用が小さいものが好ましく、例えば、水、生理食塩水、生理緩衝液（例えば、ＨＢＳＳ、ＰＢＳ、ＥＢＳＳ、Ｈｅｐｅｓ、重炭酸ナトリウム等）、培地（例えば、ＤＭＥＭ、ＭＥＭ、Ｆ１２、ＤＭＥＭ／Ｆ１２、ＤＭＥ、ＲＰＭＩ１６４０、ＭＣＤＢ、Ｌ１５、ＳｋＢＭ、ＲＩＴＣ８０－７、ＩＭＤＭ等）、糖液（スクロース溶液、Ｆｉｃｏｌｌ－ｐａｑｕｅ（登録商標）ＰＬＵＳ等）、海水、血清含有溶液、レノグラフィン（登録商標）溶液、メトリザミド溶液、メグルミン溶液、グリセリン、エチレングリコール、アンモニア、ベンゼン、トルエン、アセトン、エチルアルコール、ベンゾール、オイル、ミネラルオイル、動物脂、植物油、オリーブ油、コロイド溶液、流動パラフィン、テレピン油、アマニ油、ヒマシ油などが挙げられる。

脆弱物がシート状細胞培養物である場合、容器内の液体を構成する成分は、細胞を安定して保存することができ、細胞生存に必要な最低限の酸素や栄養等を含み、細胞を浸透圧等により破壊しないものが好ましく、例えば、生理食塩水、生理緩衝液（例えば、ＨＢＳＳ、ＰＢＳ、ＥＢＳＳ、Ｈｅｐｅｓ、重炭酸ナトリウム等）、培地（例えば、ＤＭＥＭ、ＭＥＭ、Ｆ１２、ＤＭＥＭ／Ｆ１２、ＤＭＥ、ＲＰＭＩ１６４０、ＭＣＤＢ、Ｌ１５、ＳｋＢＭ、ＲＩＴＣ８０－７、ＩＭＤＭ等）、糖液（スクロース溶液、Ｆｉｃｏｌｌ－ｐａｑｕｅＰＬＵＳ（登録商標）等）などが挙げられるが、これらに限定されない。

容器内の液体の量は、蓋部材を容器に取り付けた状態で脆弱物を保持できる程度であって、容器の底部と蓋部材の頂部との間に形成される液嵩が、脆弱物が揺動しない程度の高さであればとくに限定されない。本発明の一態様において、シート状細胞培養物の直径は約３５～５５ｍｍであり、面積は６ｃｍ^２以上である。上記液嵩は、シート状細胞培養物の直径に関わらず、例えば、１．０ｍｍ～７０．０ｍｍである。

本発明において、蓋部材は、容器を密閉するものであればとくに限定されない。蓋部材の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ナイロン６，６、ポリビニルアルコール、セルロース、シリコン、ポリスチレン、ガラス、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、金属（例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮）等が挙げられるがこれに限定されない。

本発明において、蓋部材および容器の形状は、蓋部材と容器とが係合可能で、かかる係合により密閉空間が形成され得る限り、特に限定されない。例えば、容器が汎用シャーレである場合は、蓋部材の形状を円形にすることが好ましい。また、蓋部材および／または容器を光透過性の材料で構成することで、容器に収容されている脆弱物の状態や、液体中の気泡の有無を確認できるようにしてもよい。

本発明において、「容器内の下部空間」とは、容器内の下側の空間、すなわち、液体、気体、脆弱物などを収容できる平坦な面を有する容器の収容空間をいう。また、「容器に取り付けた状態」とは、蓋部材を容器に取り付けて蓋部材と容器とを密着させて、蓋部材と容器とで下部空間を密閉した状態をいう。したがって、「容器に取り付けた状態で下部空間の上方に向けて突出する凸部」とは、蓋部材と容器とで密閉空間を形成した状態で、下部空間の上方に蓋部材の凸部によって形成される空間があることを意味する。

本発明において、蓋部材の凸部とは、例えば、蓋部材の突き出ている部分、膨らんでいる部分など、平坦ではない部分をいう。また、凸部の水平断面積とは、例えば、凸部を液体に浸漬した状態で、凸部を液面で切断したときに現れる２次元断面の面積をいう。したがって、凸部の水平断面積が垂直上方に向かうほど小さいとは、凸部を液体の上方から垂直下方に降下させながら液体に浸漬する場合、凸部と液体との接触面積が徐々に小さくなることをいう。

本発明の一態様において、凸部は、頂部を有するドーム形状とすることができ、好ましくは、凸部の頂部と蓋部材の中心線が交わるように設計される。凸部の曲面の形状としては、双曲面形状、放物面形状、半球面形状、円錐面形状、角錐面形状などが挙げられるが、これに限定されない。したがって、液体や気体を収容した容器に蓋部材を取り付けると、液体や気体が蓋部材の曲面に沿って導かれ、頂部に設けられた連通機構から押し出すことができる。当業者は、容器の容積、使用する液体の量や液嵩に応じて、凸部の大きさを自由に設定することができる。

本発明において、開閉可能な連通機構とは、スリット、小孔、メッシュまたは栓体などで構成される開閉可能な連通部を意味し、連通部は開放状態において液体が自由に流通でき、閉鎖状態において液体の流通が遮断される。ここで、スリットとは、蓋部材に設けられた細長い切込みを意味し、例えば、スリットに隣接した蓋部材の部分に力を加えることで、スリットを開閉することができる。また、小孔とは、蓋部材に設けられた小さな直径を有する貫通孔を意味する。すなわち、液体が小孔を通るためには、ぬれ性、毛細管現象、粘度などの条件を満たす必要があるが、本発明においては、小孔の直径や液体の粘度を調節することで、液体に外力が加わらない限り、液体は小孔を通らず（閉鎖）、液体に外力を加えることで、液体が小孔を通る（開放）ように構成されている。

さらに、メッシュとは、メッシュ状の網目構造を意味する。すなわち、メッシュの網目に入り込んだ液体には、液体の分子どうしが引っ張り合う表面張力が働くため、かかる表面張力により網目に液体の幕が張られ、液体の移動を妨げるが（閉鎖）、液体に外力を加えることでかかる表面張力を壊して液体が移動できる（開放）ように構成することができる。ここで、外力とは、蓋部材を容器に着脱する際や、蓋部材や容器を押圧して変形させる際に容器内の液体にかかる圧力を意味し、かかる圧力を調節することにより、液体を小孔を通過させたり、メッシュを通過させたりすることができる。

本発明において、脆弱物は液体が収容された容器内の液体中に保持される。脆弱物の液体中での位置は、特に限定されないが、蓋部材を容器に取り付けて密閉空間を形成した状態で、蓋部材（または拡張部材）と脆弱物とが接触しない位置に配置される（または接触してもよい）。好ましくは、脆弱物は、容器の液体中で、容器の底面上、底面付近などに配置される。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るデバイスの斜視図、図２は、第１実施形態に係るデバイスの断面図、図３は、第１実施形態の第１変形例に係るデバイスの断面斜視図である。なお、本願における各図において、説明を容易とするため、各部材の大きさは、適宜強調されており、図示の各部材は、実際の大きさを示すものではない。

図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るデバイス１は、容器２、容器２の下部空間を密閉するための蓋部材３、容器２の開口部を密閉するためのカバー部材４を含む。容器２は、縁部２１で取り囲まれた開口部を有する汎用シャーレであり、脆弱物Ｓや液体などを収容できる収容空間を構成する。蓋部材３は、天板部３１を有し、天板部３１は容器２の内面と密着して容器２の下部空間を密閉することができる。天板部３１には、開閉可能な連通機構３５が設けられており、本実施形態において、連通機構３５はスリットである。

図２Ａに示すように、蓋部材３の天板部３１は、容器２の下部空間から上方に向けて突出する凸部３２を有する。凸部３２の形状は、蓋部材の中心線と交わる頂部を有する円錐形のドーム形状である。すなわち、凸部３２の水平断面積は垂直上方に向かうほど小さく、凸部３２の曲面は円錐面形状を有する。蓋部材３の頂部は、蓋部材３を容器２に取り付けた状態で、容器２の縁部２１より低い位置に配置されるように構成されている。蓋部材３は、天板部３１の周縁から容器２に沿って下方に延伸する下方筒状スカート壁３３、および天板部３１の周縁から容器２に沿って上方に延伸する上方筒状スカート壁３４を含む。

下方筒状スカート壁３３および上方筒状スカート壁３４は共に、容器２の内周面に密着するように構成されて。天板部３１の直径は、容器２の内径と略同一であり、天板部３１を容器２に取り付けると、天板部３１の周縁部が容器２の内側面に密着し、天板部３１と容器２の内面とで密閉される密閉空間を形成することができる。上方筒状スカート壁３４の上端部３６は拡開、すなわち、上方筒状スカート壁３４の上端部３６の外径は容器２の内径より大きい。

図２Ｂに示すように、デバイス１を使用する際は、容器２に液体および脆弱物Ｓを収容し、蓋部材３を容器２内に押し込むことで、連通機構３５（スリット）に圧力を加えて開放させる。蓋部材３を取り付ける際は、上方筒状スカート壁３４を把持して天板部３１を容器２の縁部２１より下に押し込み、天板部３１の周縁部を容器２の内側面に密着させる。天板部３１を容器２の下方空間に押し込むと、先ず下方空間内の気体が連通機構３５を通して押し出され、気体がすべて押し出されると、次に液体が押し出される。そして、蓋部材３の押し込みを止めることで、連通機構３５（スリット）を押していた圧力がなくなり、連通機構３５（スリット）が自然に閉鎖され、容器２の下方空間に液密空間を形成することができる。容器２内の液量は、気体がすべて押し出された後で、液体が僅かに押し出されるように、事前に調節する。

蓋部材３の天板部３１の凸部３２は、容器２の水平面に対して傾斜しているため、液体中の気泡などに浮力が掛りやすく、気泡を確実に上方に押し上げることができる。また、天板部３１の下方筒状スカート壁３３は、凸部３２と共に漏斗状の押し上げ構造を形成するため、液体中の気泡を確実に連通機構３５に導くことが出来る。さらに、上方筒状スカート壁３４は、凸部３２との間に液体受容空間Ｒを形成し、連通機構３５から押し出された液体を受容するため、液体が収容空間内に戻ることがない。この際に、連通機構３５から押し出された液体の体積が、液体受容部Ｒの容積より大きくならないように、液量を事前に調節しておくことで、液体が容器２外に漏れ出ないようにすることが好ましい。さらに、カバー部材４で容器２の開口部を密閉することで、移送中に液体受容空間Ｒ内の液体が外に漏れ出ないようにすることもできる。

また、上方筒状スカート壁３４の上端部３６は、蓋部材３を容器２内へ押し込む際のストッパーとしての役目を果たす。すなわち、蓋部材３を容器２内へ押し込む際に、上方筒状スカート壁３４の上端部３６が縁部２１上で係止するため、天板部３１を必要以上に押し込んで脆弱物Ｓを傷つけることがない。また、蓋部材３を容器２に取り付けた際に、上方筒状スカート壁３４の上端部３６が、容器２の縁部２１上に位置するため、上方筒状スカート壁３４の上端部３６を掴んで引き上げることで、容器２内空間に位置する天板部３１を簡単に取り外すことができる。

以上、本発明の第１実施形態に係るデバイス１によれば、簡単な作業と、簡単な機構で効率よく液密空間を形成することができるため、作業性や製造コストの点において大きなメリットがある。また、容器内を完全に液密状態にできるため、泡（気体）が容器内にはいらず、容器の揺れによって泡が容器内で動いて脆弱物を破損することがない。特に、脆弱物がシート状細胞培養物の積層体である場合に、気泡が移動して、積層体がズレたり欠損したりすることがない。

また、容器内の液密状態を簡単に解除することができるため、例えば、作業者の蓋部材の無理な取り外しによる、容器の振動や液体の流動の発生を抑えることができる。したがって、液体中の脆弱物の形状を保持して変形を防止しつつ、長期保存することができるため、デバイスとしての信頼性が向上する。本実施形態に係るデバイス１は、特に、蓋部材を市販のシャーレに簡単に取り付けることができるため、汎用性が高い。

本実施形態はこれに限定されるものではなく、当業者は、デバイスの構成および形状を好適に組み合わせて、異なる構成や形状を有するデバイスを設計することができる。例えば、蓋部材３は、下方筒状スカート壁３３および／または上方筒状スカート壁３４を有さなくてもよい。すなわち、蓋部材３は、すくなくとも天板部３１、凸部３２、連通機構３５を有していればよく、この場合は、蓋部材３の端部、すなわち、天板部３１の周縁部と容器２の内面とを係合させて、天板部３１と容器２の内面とで液体受容部Ｒが構成されるようにしてもよい。蓋部材３を着脱する際は、蓋部材３の連通機構３５や周縁部をピンセットなどで掴んで、上下に動かすようにしてもよい。また、蓋部材３が下方筒状スカート壁３３を有する場合は、下方筒状スカート壁３３の下端部と容器２とを係合させることで液体受容部Ｒを構成してもよく、この場合は、天板部３１の周縁部と容器２の内面は係合しなくてもよい。

次に、本発明の第１実施形態に係るデバイス１の第１変形例について説明する。以下、第１実施形態との相違点について詳細に説明し、同様の事項については、説明を省略する。

図３Ａに示すように、本発明の第１実施形態に係るデバイス１の第１変形例は、容器２、容器２の下部空間を密閉するための蓋部材３、容器２の開口部を密閉するためのカバー部材４を含む。容器２は、上部および下部を含む有底筒状の容器であり、下部は、脆弱物Ｓなどを収容できる収容空間を構成し、上部の外側面には係合部２４が設けられている。上部の内径は下部の内径より大きく、上部と下部との境界に段差部２２が設けられており、段差部２２は、容器の内径が急減した部分である。段差部２２には、弾性パッキンリング２３が配置されている。本変形例において、連通機構３５は、蓋部材３に設けられた孔を栓体Ｐによって開閉するように構成されている。

図３Ｂに示すように、デバイス１を使用する際は、容器２に液体および脆弱物（図示せず）を収容し、連通機構３５の栓体Ｐを取り外した状態で容器２に取り付ける。蓋部材３を取り付ける際は、蓋部材の端部、すなわち、天板部３１の周縁部を容器２の段差部２２上に配置された弾性パッキンリング２３に押し付けることで、天板部３１と容器２との密閉性を高めることができる。この際に、蓋部材３の係合部３８を容器２の係合部２４と係合させることにより、蓋部材３と容器２との密閉性がより高まり、蓋部材３が容器２から偶発的に外れることがなく、この結果、液体中の脆弱物の形状を保持するデバイスとしての信頼性がさらに向上する。

蓋部材３を容器２に取り付けることで連通機構３５から押し出された液体は、上方筒状スカート壁３４と凸部３２との間の液体受容空間Ｒに受容される。液体が押し出された後に、連通機構３５に栓体Ｐを取り付けることで、蓋部材３と容器２の下部とで密閉された液密空間が形成される。蓋部材３と同様に、カバー部材４も蓋部材３に係合できるように構成されており、カバー部材４で蓋部材３の開口部を覆うことにより、液体受容空間Ｒに受容されている液体を外に漏らさないようにしながら、デバイス１を移送することができる。

以上、本発明の第１実施形態に係るデバイス１の第１変形例によれば、簡単な作業と、簡単な機構で効率よく液密空間を形成することができるため、作業性や製造コストの点において大きなメリットがある。また、容器内を完全に液密状態にできるため、泡（気体）が容器内にはいらず、容器の揺れによって泡が容器内で動いて脆弱物を破損することがない。特に、脆弱物がシート状細胞培養物の積層体である場合に、気泡が移動して、積層体がズレたり欠損したりすることがない。また、容器内の液密状態を簡単に解除することができるため、例えば、作業者の蓋部材の無理な取り外しによる、容器の振動や液体の流動の発生を抑えることができる。したがって、液体中の脆弱物の形状を保持して変形を防止しつつ、長期保存することができるため、デバイスとしての信頼性が向上する。

本発明の別の側面は、脆弱物を収容するための容器と、容器内の下部空間を密閉するための蓋部材と、容器の開口部を覆うためのカバー部材とを含む、デバイスであって、蓋部材は、容器に取り付けた状態で下部空間の上方に向けて突出する凸部を有し、該凸部の水平断面積は垂直上方に向かうほど小さく、該凸部の頂部には開口部が設けられており、蓋部材で脆弱物および液体を収容した容器内の気体および液体を押し出し、カバー部材で容器の開口部と蓋部材の開口部とを密閉することで、下部空間の液密と上部空間の気密とを達成することができる、前記デバイスに関する。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明の第２実施形態に係るデバイスの断面斜視図、図５は、第２実施形態の第１変形例に係るデバイスの断面斜視図である。なお、本願における各図において、説明を容易とするため、各部材の大きさは、適宜強調されており、図示の各部材は、実際の大きさを示すものではない。
また、図中、第１実施形態に係るデバイス１の構成と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、第１実施形態との相違点について詳細に説明し、同様の事項については、説明を省略する。

図４Ａに示すように、本発明の第２実施形態に係るデバイス１Ａは、容器２、容器２の下部空間を密閉するための蓋部材３Ａ、容器２の開口部を密閉するためのカバー部材４Ａを含む。容器２は、汎用シャーレである。蓋部材３Ａの天板部３１の中央部には、開口部３５が設けられており、開口部３５の周りには弾性パッキンリング３７が設けられている。天板部３１の周縁部付近には、溝部３９が設けられている。蓋部材３Ａの天板部３１は、容器２の下部空間から上方に向けて突出する凸部３２を有する。天板部３１の周縁から上方に延伸する上方筒状スカート壁３４を含み、上方筒状スカート壁３４の上端部３６は拡開している。本実施形態において、蓋部材３Ａは、下方筒状スカート壁３３を有さない。カバー部材４Ａは、カバー部材４Ａの中央部に下方に向けて窪んだ凹部４１を有し、凹部４１の最下点には、蓋部材３Ａの開口部３５に嵌合する突起４２が設けられている。

図４Ｂに示すように、デバイス１Ａを使用する際は、容器２に液体および脆弱物（図示せず）を収容し、上方筒状スカート壁３４を把持して蓋部材３Ａを容器２内に押し込むことで、開口部３５から容器２内の気体および液体を排出する。排出された液体は、液体受容空間Ｒに受容される。容器２の下部空間から気体および液体が排出された後に、カバー部材４Ａを容器２に被せ、蓋部材３Ａの開口部３５をカバー部材４Ａの突起４２で係止し、カバー部材４Ａの凹部４１を弾性パッキンリング３７に密着させることで、容器２の下部空間を液密にすることができる。このように、本発明の第２実施形態に係るデバイス１Ａは、蓋部材３Ａの開口部３５に係止する係止機構を具備する。そして、カバー部材４Ａの周縁部を容器２の縁部２１に密着させることで、液体受容空間Ｒに受容されている液体を外に漏らさないようにしながら、デバイス１Ａを移送することができる。

本実施形態において、蓋部材３Ａは、溝部３９（薄肉部）を有し、カバー部材４Ａは下方に向けて窪んだ凹部４１を有するため、カバー部材４Ａで蓋部材３Ａを覆った際に、カバー部材４Ａの突起４２と蓋部材３Ａとの接触が、カバー部材４Ａの周縁部と蓋部材３Ａとの接触より前に起こるように構成されている。すなわち、上記のように、カバー部材４Ａの突起４２で容器２の開口部３５を閉鎖して、容器２の下部空間を液密にした後に、さらにカバー部材４Ａの凹部４１で蓋部材３Ａを下方に圧すと、溝部３９（薄肉部）により蓋部材３Ａを下方に向かって変形させることができ、かかる変形によりカバー部材４Ａの周縁部と容器２の縁部２１とを密着させることができる。

仮に、上記のような構成において、カバー部材４Ａの周縁部と容器２の縁部２１との密着が液密形成より前に起きると、容器２の上部空間内の空気の移動先が閉ざされるため、カバー部材４Ａを容器２に押し込むことが出来なくなり、カバー部材４Ａの突起４２で容器２の開口部３５を閉鎖することも出来なくなる。これに対して、本実施形態のデバイス１Ａは、カバー部材４Ａの突起４２と蓋部材３Ａとの接触（液密空間の形成）が、カバー部材４Ａの周縁部と蓋部材３Ａとの接触（気密空間の形成）より前に起こるように、上記の凹部４１および／または凸部３２の高さが調節されている。

以上、本発明の第２実施形態に係るデバイス１Ａによれば、簡単な作業と、簡単な機構で効率よく液密空間を形成することができるため、作業性や製造コストの点において大きなメリットがある。また、容器内を完全に液密状態にできるため、泡（気体）が容器内にはいらず、容器の揺れによって泡が容器内で動いて脆弱物を破損することがない。特に、脆弱物がシート状細胞培養物の積層体である場合に、気泡が移動して、積層体がズレたり欠損したりすることがない。

また、容器内の液密状態を簡単に解除することができるため、例えば、作業者の蓋部材の無理な取り外しによる、容器の振動や液体の流動の発生を抑えることができる。したがって、液体中の脆弱物の形状を保持して変形を防止しつつ、長期保存することができるため、デバイスとしての信頼性が向上する。本実施形態に係るデバイス１Ａは、特に、蓋部材を市販のシャーレに簡単に取り付けることができるため、汎用性が高い。

次に、本発明の第２実施形態に係るデバイス１Ａの第１変形例について説明する。以下、第１実施形態に係るデバイス１および第２実施形態に係るデバイス１Ａとの相違点について詳細に説明し、同様の事項については、説明を省略する。

図５Ａに示すように、第１変形例に係るデバイス１Ｂは、容器２、容器２の下部空間を密閉するための蓋部材３Ａ、容器２を収容するための外容器５、蓋部材３Ａおよび外容器５を密閉するためのカバー部材４Ｂを含む。外容器５は、容器２を係止するための外容器５の底面に突設された係止部５１と、ヒンジ部５２とを有する。容器２は、汎用シャーレである。カバー部材４Ｂは、カバー部材４Ｂの中央部に下方に向けて窪んだ凹部４１を有し、凹部４１の最下点には、蓋部材３Ａの開口部３５に嵌合する突起４２が設けられている。

図５Ｂに示すように、デバイス１Ｂを使用する際は、容器２を外容器５の係止部５１に係止して収容する。次に、容器２に液体および脆弱物（図示せず）を収容し、蓋部材３Ａを容器２内に押し込んで開口部３５から気体および液体を排出する。次に、カバー部材４Ｂを外容器５に被せ、カバー部材４Ｂの突起４２を蓋部材３Ａの開口部３５に嵌合させて、容器２の下部空間を液密にする。次に、カバー部材４Ｂを外容器５の縁部５３および蓋部材３Ａの上端部３６に密着させ、蓋部材３Ａの上方空間および外容器５の内部空間を密閉する。さらに、爪部材５４の一端をヒンジ部５２に取り付けて回動させ、爪部材５４の他端をカバー部材４Ｂに引っ掛けることで、カバー部材４Ｂを外容器５に固定する。図示されるように、カバー部材４Ｂの外容器５に対する固定は、複数の爪部材５４を使用して行われてもよい。

以上、本発明の第２実施形態の第１変形例に係るデバイス１Ｂによれば、簡単な作業と、簡単な機構で効率よく液密空間を形成することができるため、作業性や製造コストの点において大きなメリットがある。また、容器内を完全に液密状態にできるため、泡（気体）が容器内にはいらず、容器の揺れによって泡が容器内で動いて脆弱物を破損することがない。特に、脆弱物がシート状細胞培養物の積層体である場合に、気泡が移動して、積層体がズレたり欠損したりすることがない。

また、容器内の液密状態を簡単に解除することができるため、例えば、作業者の蓋部材の無理な取り外しによる、容器の振動や液体の流動の発生を抑えることができる。したがって、液体中の脆弱物の形状を保持して変形を防止しつつ、長期保存することができるため、デバイスとしての信頼性が向上する。本実施形態に係るデバイス１Ｂは、特に、蓋部材を市販のシャーレに簡単に取り付けることができるため、汎用性が高い。

特に、本変形例に係るデバイス１Ｂは、移送中に、容器２と蓋部材３Ａとが共に外気に触れないようにすることができるため、シート状細胞培養物が使用される集中治療室など、清浄度が厳密に管理されている場所での使用に適している。すなわち、集中治療室は、微粒子や微生物などが入り込まないように、厳密に清浄度が管理されているため、集中治療室内に容器を持ち込む際は、集中治療室の前室で容器に付着した微粒子や微生物を清拭、消毒などにより除去、除菌した上で持ち込むなどの対策が必要であるが、本変形例に係るデバイス１Ｂによれば、容器２および蓋部材３Ａを取り出してすぐに使用することができるため、これらの工程を省略することができる。

以上、本発明を図示の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記の爪部材５４に代えて、複数のコの字型のストッパーでカバー部材４Ｂおよび外容器５を挟むことで、カバー部材４Ｂを外容器５に固定してもよい。また、図５Ａに示されるデバイス１Ｂは、第１実施形態と同様に、容器２の開口部を密閉するためのカバー部材４（中蓋部材）を有してもよく、この場合は、カバー部材４Ｂ（外蓋部材）は凹部４１を有さず、単に外容器５の開口部を密閉する蓋として機能する。これにより、カバー部材４Ｂ（外蓋部材）と外容器５内とで形成される空間内に、容器２、カバー部材４（中蓋部材）および蓋部材３Ａ（内蓋部材）を収容して移送することで、集中治療室などで、容器２、カバー部材４（中蓋部材）および蓋部材３Ａ（内蓋部材）を取り出してすぐに使用することができる。
本発明においては、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成を付加することもできる。

１、１Ａ、１Ｂデバイス
２容器
２１縁部
２２段差部
２３パッキンリング
２４係合部
３、３Ａ蓋部材
３１天板部
３２凸部
３３下方筒状スカート壁
３４上方筒状スカート壁
３５連通機構

３６上端部
３７パッキンリング
３８係合部
３９溝部
４、４Ａカバー部材
４１凹部
４２突起
５外容器
５１係止部
５２ヒンジ部
５３縁部
５４爪部材

Claims

脆弱物を収容するための容器と、容器内の下部空間を密閉するための蓋部材とを含む、デバイスであって、蓋部材は、容器に取り付けた状態で下部空間の上方に向けて突出する凸部を有し、該凸部の水平断面積は垂直上方に向かうほど小さく、該凸部の頂部には開閉可能な連通機構が設けられており、蓋部材で脆弱物および液体を収容した容器内の気体および液体を押し出すことで下部空間を液密にすることができ、前記蓋部材が、連通機構から押し出された液体を受容する液体受容空間を有し、該液体受容空間が、前記凸部と、蓋部材の端部から容器の内側面に沿って上方に延伸する上方筒状スカート壁との間に形成される、前記デバイス。
凸部の形状がドーム形状であり、ドーム形状の頂部に開閉可能な連通機構が設けられている、請求項１に記載のデバイス。
開閉可能な連通機構が、スリット、小孔、メッシュまたは栓体で構成される、請求項１または２に記載のデバイス。
蓋部材が、蓋部材の端部から容器の内側面に沿って下方に延伸する筒状スカート壁を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のデバイス。
容器の開口部を密閉するためのカバー部材をさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のデバイス。
脆弱物がシート状細胞培養物である、請求項１～５のいずれか一項に記載のデバイス。
シート状細胞培養物が、積層体である、請求項６に記載のデバイス。