JP7210543B2 - 融解装置及び融解方法 - Google Patents

Description

本発明は、容器内に収容された生体由来凍結物を融解する融解装置及び融解方法に関する。

従来、バッグ等の容器内に収容された生体由来凍結物の融解（解凍）は、容器を恒温水槽に浸漬して行われる手法が一般的である。しかし、このような温水を用いた融解方法は、衛生的な問題が懸念される。そこで、欧州特許第０３１８９２４号明細書では、２つの加温バッグにより容器を上下から挟み込み、容器内の生体由来凍結物を融解する装置が提案されている。

しかしながら、従来技術では、加温バッグから容器への伝熱が効率的に行われず、生体由来凍結物の融解に長い時間を要することが考えられる。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、容器内に収容された生体由来凍結物を衛生的に且つ迅速に融解することが可能な融解装置及び融解方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の一態様は、容器内に収容された生体由来凍結物を融解する融解装置であって、前記容器を縦向きの状態に支持可能な本体部と、縦向きの状態に支持された前記容器の上部のみを加温する加温部と、を備える。

この融解装置によれば、容器の上部にて生体由来凍結物が融解した液体（生体由来液状物）は、容器の下部に流れる。容器内で未融解の生体由来凍結物は、液体に浮くため、容器の上部にて加温されて集中的に融解される。このような現象が容器内で連続的に起きることで、容器内の生体由来凍結物全体の融解が促進される。従って、容器内に収容された生体由来凍結物を迅速に融解することが可能となる。また、温水が容器の外面に直接触れることがないため、衛生的である。

上記融解装置では、縦向きの状態に支持された前記容器の下部を冷却する冷却部を備えてもよい。

この構成により、容器内で融解して下部に移動した生体由来液状物は、冷却部によって冷却されるため、活性を失うことがない。すなわち、生体由来物質に優しい融解を行うことができる。

上記融解装置では、前記容器は、扁平形状を有し、前記本体部は、前記容器を収容可能な収容部を有し、前記加温部は、前記収容部の互いに対向する壁部にそれぞれ設けられた第１加温部及び第２加温部を有してもよい。

この構成により、縦向きの状態に支持された容器の上部を効果的に加温することができる。

上記融解装置では、前記本体部は、前記容器を収容可能な収容部を有し、前記収容部は、上方に開口した開口部を有してもよい。

この構成により、本体部に対する容器の挿入及び取出しがしやすい。

本発明の他の態様は、容器内に収容された生体由来凍結物を融解する融解方法であって、前記生体由来凍結物が収容された前記容器を縦向きの状態に支持すること、及び縦向きの状態に支持された前記容器の上部のみを加温すること、を含む、融解方法である。

上記融解方法では、縦向きの状態に支持された前記容器の下部を冷却することを、さらに含んでもよい。

本発明の融解装置及び融解方法によれば、容器内に収容された生体由来凍結物を衛生的に且つ迅速に融解することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る融解装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る融解装置（生体由来凍結物融解前）の概略断面図である。 本発明の第１実施形態に係る融解装置（生体由来凍結物融解中）の概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る融解装置の概略断面図である。

以下、本発明に係る融解装置及び融解方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

図１及び図２に示す第１実施形態に係る融解装置１０は、容器１２内に収容された生体由来凍結物１４を融解するために使用される。容器１２は、例えば、樹脂フィルムで形成された袋状の扁平な軟質バッグである。容器１２は、生体由来凍結物１４の貯留室を有する袋状の容器本体１２ａと、容器本体１２ａの外周部を囲む周縁部１２ｂとを有する。容器１２の周縁部１２ｂには、容器１２内から生体由来液状物１４Ｌを抜き出すためのポート１３が設けられている。

容器１２内に収容された生体由来凍結物１４は、生体由来物質を含有する液体（生体由来液状物１４Ｌ）を凍結させたものである。生体由来液状物１４Ｌとしては、例えば、細胞懸濁液、血液、血漿等が挙げられる。細胞懸濁液としては、幹細胞移植に用いられる造血幹細胞（臍帯血、骨髄液、末梢血幹細胞等）が挙げられる。細胞懸濁液の細胞はこれに限定されるものではないが、筋芽細胞、心筋細胞、線維芽細胞、滑膜細胞、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、軟骨細胞等の接着系細胞、全血、赤血球、白血球、リンパ球（Ｔリンパ球、Ｂリンパ球）、樹状細胞、血漿、血小板及び多血小板血漿等の血液細胞や血液成分、骨骸単核細胞、造血幹細胞、ＥＳ細胞、多能性幹細胞、ｉＰＳ細胞由来の細胞（例えば、ｉＰＳ細胞由来の心筋細胞）、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、臍帯血由来のもの等）、精子細胞及び卵子細胞等の細胞である。これらの細胞は遺伝子治療等に用いられる遺伝子が導入された細胞であってもよい。

図１に示すように、融解装置１０は、本体部１６と、本体部１６に設けられた加温部１８と、本体部１６に設けられた冷却部２０とを備える。

本体部１６は、容器１２を縦向きの状態に支持可能に構成されている。容器１２について、「縦向きの状態」とは、容器１２の長手方向軸が、鉛直方向と平行な場合だけでなく、図１及び図２に示すように鉛直方向に対してある程度の角度（例えば、４５°以内の角度）で傾斜した状態をも含む。本体部１６は、容器１２の長手方向軸の鉛直方向に対する角度が３０°以内となるように、容器１２を支持可能であるのがよい。

具体的に、本体部１６は、容器１２を縦向きの状態に収容可能な収容部２２を有する。収容部２２は、上下方向に延在するとともに水平方向に厚みを有する扁平形状に形成されている。すなわち、収容部２２の水平方向の断面形状は、第１の方向（矢印Ｘ方向）の寸法が相対的に大きく、第１の方向に対して垂直な方向（矢印Ｙ方向）の寸法が相対的に小さい形状となっている。収容部２２は、本体部１６の上面にて開口する開口部２２ａを有する。

本体部１６には、動作開始、動作停止等を操作するための操作ボタンや、各種設定をするための設定ボタン等を含む操作部１６ａと、各種情報（設定時間、残り時間、設定温度等）を表示するディスプレイ１６ｂが設けられている。本体部１６には、開口部２２ａを閉じる蓋部が設けられていてもよい。

加温部１８は、縦向きの状態に支持された容器１２の上部のみを加温する。「容器１２の上部」とは、例えば、縦向きの状態に支持された容器１２の容器本体１２ａにおける鉛直方向の中央位置よりも上方の領域、あるいは、縦向きの状態に支持された容器１２の容器本体１２ａを鉛直方向に３等分した領域の最も上方に位置する領域を指す。「容器１２の上部」は、上記よりも鉛直方向に狭い領域であってもよい。

加温部１８は、例えば、ヒータ（シーズヒータ、カートリッジヒータ、平面ヒータ等）である。第１実施形態では、加温部１８は、収容部２２の互いに対向する壁部２２ｗの上部にそれぞれ設けられた第１加温部１８ａ及び第２加温部１８ｂを有する。加温部１８は、本体部１６に設けられた制御部１７により制御される。なお、加温部１８は、収容部２２の互いに対向する壁部２２ｗのいずれか一方のみに設けられていてもよい。

冷却部２０は、縦向きの状態に支持された容器１２の下部を冷却する。「容器１２の下部」とは、例えば、縦向きの状態に支持された容器１２の容器本体１２ａにおける鉛直方向の中央位置よりも下方の領域、あるいは、縦向きの状態に支持された容器１２の容器本体１２ａを鉛直方向に３等分した領域の最も下方に位置する領域を指す。「容器１２の下部」は、上記よりも鉛直方向に狭い領域であってもよい。

冷却部２０は、加温部１８の下方に配置されている。冷却部２０は、例えば、ペルチェ素子を利用した冷却モジュールである。第１実施形態では、冷却部２０は、収容部２２の互いに対向する壁部２２ｗの下部にそれぞれ設けられた第１冷却部２０ａ及び第２冷却部２０ｂを有する。冷却部２０は、本体部１６に設けられた制御部１７により制御される。なお、冷却部２０は、収容部２２の互いに対向する壁部２２ｗのいずれか一方のみに設けられていてもよい。冷却部２０は、ガス冷媒を利用した冷却モジュールであってもよい。

次に、上記のように構成された融解装置１０の作用を説明する。

融解装置１０を使用して容器１２に収容された生体由来凍結物１４を融解する場合には、図２に示すように、生体由来凍結物１４が収容された容器１２を、開口部２２ａを介して本体部１６の収容部２２に挿入する。これにより、容器１２が融解装置１０内に収容される。

本体部１６に設けられた操作部１６ａ（図１）のスタートボタンを操作すると、融解装置１０は動作を開始する。具体的には、加温部１８（ヒータ）が昇温し、加温部１８に対向する容器１２内の上部の生体由来凍結物１４が加温され、加温された部分が融解して、図３のように生体由来液状物１４Ｌとなる。図３において、容器１２の上部にて融解した生体由来液状物１４Ｌは、比重の関係で容器１２の下部へと流れる。容器１２内で未融解の生体由来凍結物１４は、生体由来液状物１４Ｌ中に浮くため、容器１２の上部にて加温されて集中的に融解される。このような現象が容器１２内で連続的に起きて、やがて全ての生体由来凍結物１４が融解される。

一方、加温部１８による加温と並行して、冷却部２０が容器１２の下部を冷却する。これにより、融解して容器１２の下部に移動してきた生体由来液状物１４Ｌが冷却される。この場合、冷却部２０は、容器１２の下部を、生体由来液状物１４Ｌが凍結せず且つ生体由来液状物１４Ｌの活性を保持するのに適した温度（例えば、２～６℃、好ましくは４℃程度（３．５～４．４℃））に冷却する。

第１実施形態に係る融解装置１０は、以下の効果を奏する。

上記のように、融解装置１０によれば、容器１２の上部にて生体由来凍結物１４が融解した液体（生体由来液状物１４Ｌ）は、容器１２の下部に流れる。容器１２内で未融解の生体由来凍結物１４は、生体由来液状物１４Ｌに浮くため、容器１２の上部にて加温されて集中的に融解される。このような現象が容器１２内で連続的に起きることで、容器１２内の生体由来凍結物１４全体の融解が促進される。従って、容器１２内に収容された生体由来凍結物１４を迅速に融解することが可能となる。また、温水が容器１２の外面に直接触れることがないため、衛生的である。

融解装置１０は、縦向きの状態に支持された容器１２の下部を冷却する冷却部２０を備える。この構成により、容器１２内で融解して下部に移動した生体由来液状物１４Ｌは、冷却部２０によって冷却されるため、活性を失うことがない。すなわち、生体由来物質に優しい融解を行うことができる。

容器１２は、扁平形状を有する。本体部１６は、容器１２を収容する収容部２２を有する。そして、加温部１８は、収容部２２の互いに対向する壁部２２ｗにそれぞれ設けられた第１加温部１８ａ及び第２加温部１８ｂを有する。この構成により、縦向きの状態に支持された容器１２の上部を効果的に加温することができる。

なお、冷却部２０は必須ではなく、設けられなくてもよい。冷却部２０が設けられない場合でも、容器１２内に未融解の生体由来凍結物１４が残っている間は、その生体由来凍結物１４によって生体由来液状物１４Ｌが冷やされる。このため、ある程度の冷却効果が得られる。

図４に示す第２実施形態に係る融解装置４０は、バッグ形態の加温部４２及び冷却部４４を備える点で、第１実施形態に係る融解装置１０と異なる。

加温部４２は、加温用の液体Ｌｈが充填された加温バッグ４３を有する。加温バッグ４３は、収容部２２に収容された状態の容器１２の上部外面に接触するように配置されている。加温バッグ４３は、例えば樹脂フィルムにより形成され、容易に変形する軟質バッグである。加温部４２は、本体部１６における収容部２２の互いに対向する壁部２２ｗにそれぞれ設けられた第１加温バッグ４３ａ及び第２加温バッグ４３ｂを有する。第１加温バッグ４３ａと第２加温バッグ４３ｂにより、生体由来凍結物１４が収容され且つ本体部１６の収容部２２に縦向きに配置された容器１２が挟み込まれる。

本体部１６には、液体Ｌｈを所定温度（例えば、３０～４０℃）に加温するとともに導入ライン４８を介して第１加温バッグ４３ａ及び第２加温バッグ４３ｂへと供給し、第１加温バッグ４３ａ及び第２加温バッグ４３ｂから導出ライン５０を介して液体Ｌｈを吸引し、再加温する加温循環部５２が設けられている。

冷却部４４は、冷却用の液体Ｌｃが充填された冷却バッグ４５を有する。冷却バッグ４５は、収容部２２に収容された状態の容器１２の下部外面に接触するように配置されている。冷却バッグ４５は、例えば樹脂フィルムにより形成され、容易に変形する軟質バッグである。冷却部４４は、本体部１６における収容部２２の互いに対向する壁部２２ｗにそれぞれ設けられた第１冷却バッグ４５ａ及び第２冷却バッグ４５ｂを有する。第１冷却バッグ４５ａと第２冷却バッグ４５ｂにより、生体由来凍結物１４が収容され且つ本体部１６の収容部２２に縦向きに配置された容器１２が挟み込まれる。

本体部１６には、液体Ｌｃを所定温度（例えば、２～６℃）に冷却するとともに導入ライン５４を介して第１冷却バッグ４５ａ及び第２冷却バッグ４５ｂへと供給し、第１冷却バッグ４５ａ及び第２冷却バッグ４５ｂから導出ライン５６を介して液体Ｌｃを吸引し、再冷却する冷却循環部５８が設けられている。

このように構成される第２実施形態に係る融解装置４０によっても、第１実施形態に係る融解装置１０と同様に、容器１２内に収容された生体由来凍結物１４を衛生的に且つ迅速に融解することができるとともに、生体由来物質に優しい融解を行うことができる。なお、冷却部４４は、必須ではなく、設けられなくてもよい。

本発明のある態様に係る融解装置は、図２に示した加温部１８と、図４に示した冷却部４４とを備えてもよい。本発明のある態様に係る融解装置は、図４に示した加温部４２と、図２に示した冷却部２０とを備えてもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

Claims (4)

1. 容器内に収容された生体由来凍結物を融解する融解装置であって、
   前記容器を縦向きの状態に支持可能な本体部と、
   縦向きの状態に支持された前記容器の上部のみを加温する加温部と、
   を備え、
   前記加温部は、縦向きの状態に支持された前記容器の前記上部に対向するヒータ、又は、縦向きの状態に支持された前記容器の前記上部に接触する加温バッグであり、
   前記融解装置は、縦向きの状態に支持された前記容器の下部を冷却する冷却部をさらに備え、
   前記加温部及び前記冷却部のうち前記容器を加温する手段は前記加温部のみであり、
   前記加温部及び前記冷却部のうち前記容器を冷却する手段は前記冷却部のみである、融解装置。
2. 請求項１記載の融解装置において、
   前記容器は、扁平形状を有し、
   前記本体部は、前記容器を収容可能な収容部を有し、
   前記加温部は、前記収容部の互いに対向する壁部にそれぞれ設けられた第１加温部及び第２加温部を有する、融解装置。
3. 請求項１又は２記載の融解装置において、
   前記本体部は、前記容器を収容可能な収容部を有し、
   前記収容部は、上方に開口した開口部を有する、融解装置。
4. 容器内に収容された生体由来凍結物を融解する融解方法であって、
   前記生体由来凍結物が収容された前記容器を縦向きの状態に支持すること、
   縦向きの状態に支持された前記容器の上部に対向するヒータ、又は、縦向きの状態に支持された前記容器の前記上部に接触する加温バッグにより、縦向きの状態に支持された前記容器の前記上部のみを加温すること、及び、
   冷却部により、縦向きの状態に支持された前記容器の下部を冷却すること、
   を含み、
   前記ヒータ又は前記加温バッグが加温部であり、
   前記加温部及び前記冷却部のうち前記容器を加温する手段は前記加温部のみであり、
   前記加温部及び前記冷却部のうち前記容器を冷却する手段は前記冷却部のみである、融解方法。

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