JP7396084B2

JP7396084B2 - 細胞保存容器

Info

Publication number: JP7396084B2
Application number: JP2020018257A
Authority: JP
Inventors: 源紀中野; 聡平井
Original assignee: JMS Co Ltd
Current assignee: JMS Co Ltd
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2023-12-12
Anticipated expiration: 2040-02-05
Also published as: JP2021122518A

Description

本発明は、細胞懸濁液やタンパク質、核酸等の生体試料を保存する細胞保存容器に関する。

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

特許文献１で提案された細胞保存容器は、可撓性を有する樹脂部材により構成され、比較的多量（例えば２０ｍｌ）の細胞を収容可能な第１収容室と、比較的少量（例えば５ｍｌ）の細胞を収容可能な第２収容室と、これら第１収容室と第２収容室とを区画する区画領域と、この区画領域に設けられ第１収容室と第２収容室とを連通させる連通部と、を備える。

特許文献１で提案された細胞保存容器によれば、第１収容室及び第２収容室に細胞を収容した後に、連通部を溶着等により遮断することで、第１収容室と第２収容室とを分離できる。これにより、第１収容室又は第２収容室のみを解凍して細胞を使用できるので、必要な細胞の量に応じて、凍結保存した細胞を有効利用できる。
また、凍結保存した細胞を、少量ずつ複数回に亘って解凍して使用できるように、比較的少量の細胞を収容可能な３以上の細胞収容室を備える細胞保存容器も提案されている。

特表２００１－５１７１０３号公報

以上のような複数の細胞収容室を備える細胞保存容器に細胞を収容する場合、一つの細胞収容室に設けた細胞注入口から複数の細胞収容室に細胞を注入していくが、複数の細胞収容室に存在する空気が適切に排出できず、それぞれの細胞収容室に空気が残存してしまう。また、複数の細胞収容室の空気の残存を防ぐためには、細胞保存容器を傾けて空気を排出しながら細胞を注入する必要があり、煩雑な操作を要する。

従って、本発明は、複数の細胞収容室に空気を残存させないように容易に細胞を注入できる細胞保存容器を提供することを目的とする。

本発明は、第１方向に直列に並ぶ複数の細胞収容室と、隣り合って配置される２つの前記細胞収容室を前記第１方向に連通させる連通路と、複数の前記細胞収容室のうち、前記第１方向の一端部に配置される第１端部細胞収容室に設けられる細胞導入路と、複数の前記細胞収容室のうち、前記第１方向の他端部に配置される第２端部細胞収容室に設けられる排気路と、を備える細胞保存容器に関する。

また、前記細胞導入路は、前記第１端部細胞収容室の一端部側に前記第１方向に延びて形成され、前記排気路は、前記第２端部細胞収容室の他端部側に前記第１方向に延びて形成されることが好ましい。

また、細胞保存容器は、複数の前記細胞収容室における前記第１方向に交差する第２方向側の端部に配置される複数の細胞取出口を更に備えることが好ましい。

また、複数の前記細胞収容室は、平面視において楕円形状に形成され、短径方向が前記第１方向に沿うように配置されることが好ましい。

また、細胞保存容器は、シート状部材が重ね合わせられると共に周縁部が接合されて形成されることが好ましい。

また、細胞保存容器は、重ね合わせられる前記シート状部材の間に配置される複数のチューブを更に備え、前記連通路、前記細胞導入路及び前記排気路は、該チューブを含んで構成されることが好ましい。

また、前記複数の細胞収容室は、前記シート状部材が立体形状を有するように成形されて構成されることが好ましい。

本発明の細胞保存容器によれば、複数の細胞収容室に空気を残存させないように容易に細胞を注入できる。

本発明の第１実施形態に係る細胞保存容器を示す平面図である。第１実施形態に係る細胞保存容器を示す分解斜視図である。図１のＸ－Ｘ線断面図である。第１実施形態の細胞保存容器に細胞を注入している状態を示す図である。細胞を注入した細胞保存容器の細胞導入路、連通路、排気路を閉鎖した状態を示す図である。複数の細胞収容室が分離された状態の細胞保存容器を示す平面図である。本発明の第２実施形態に係る細胞保存容器を示す平面図である。本発明の第１変形例に係る細胞保存容器を示す平面図である。本発明の第２変形例に係る細胞保存容器を示す平面図である。本発明の第３変形例に係る細胞保存容器を示す平面図である。

以下、本発明の細胞保存容器の好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。細胞保存容器は、生体試料から採取された幹細胞等の細胞を複数の細胞収容室に分注して収容し、凍結保存する場合等に用いられる。
本明細書において、細胞とは、生体試料から採取された間葉系細胞を含む組織由来細胞、造血幹細胞を含む血液細胞、それらの細胞を培養した細胞や遺伝子改変された細胞を含む細胞浮遊液及び血漿を含む体液やそれらの抽出物を総称していう。

まず、第１実施形態の細胞保存容器１について、図１～図３を参照しながら説明する。
第１実施形態の細胞保存容器１は、複数の細胞収容室１０と、複数の細胞収容室１０それぞれに設けられる細胞取出口１１と、隣り合って配置される２つの細胞収容室１０を連通させる連通路２０と、細胞導入路３０と、排気路４０と、を備える。

複数の細胞収容室１０は、図１に示すように、第１方向Ｘに所定の間隔をあけて直列に配置される。第１実施形態では、細胞保存容器１は、５つの細胞収容室１０を有して構成される。複数の細胞収容室１０は、平面視で楕円形に形成され、短径方向が第１方向Ｘに沿って配置される。

本明細書において、細胞保存容器１における複数の細胞収容室１０が並ぶ方向を第１方向Ｘ、細胞保存容器１を、複数の細胞収容室１０が並んだ状態を平面視した場合における第１方向Ｘに平面方向に直交する方向を第２方向Ｙ、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに直交する方向を第３方向Ｚ又は厚さ方向Ｚという。

細胞収容室１０は、細胞保存容器１の厚さ方向Ｚの断面における内壁側が曲線形状になるように立体的に形成される。第１実施形態では、細胞保存容器１の厚さ方向Ｚの断面は楕円形状に形成される（図３参照）。複数の細胞収容室１０の第１方向Ｘの間隔は、後述する連通路２０を好適に形成する観点から、５ｍｍ～５０ｍｍであることが好ましく、１０ｍｍ～３０ｍｍであることがより好ましい。細胞収容室１０の容量は、例えば、１ｍＬ～１０ｍＬの比較的小容量に設定される。

細胞取出口１１は、複数の細胞収容室１０それぞれの第２方向Ｙの一端側、つまり、楕円形状の細胞収容室１０の長径側の端部に配置される。細胞取出口１１は、細胞収容室１０に収容された細胞を使用する場合に、取出口として用いられる。第１実施形態では、複数の細胞取出口１１は、細胞保存容器１において、第２方向Ｙの同じ側に配置される。細胞取出口１１は、厚さ方向Ｚの断面形状が円形に形成され、第２方向Ｙに所定長さ延びる。細胞取出口１１の端部は、閉鎖されている。

連通路２０は、隣り合って配置される２つの細胞収容室１０を連通させる。連通路２０は、楕円形の細胞収容室１０の第２方向Ｙにおける中央部（第１方向Ｘにおける頂部）に配置され、第１方向Ｘに延びる。第１実施形態では、細胞保存容器１は、４つの連通路２０を有して構成され、これら４つの連通路２０は、第１方向Ｘに延びる同一直線上に配置される。

細胞導入路３０は、複数の細胞収容室１０のうち、第１方向Ｘの一端部に配置される細胞収容室１０である第１端部細胞収容室１０１に設けられる。細胞導入路３０は、第１端部細胞収容室１０１における第１方向Ｘの端部側に配置されて第１方向Ｘに延び、第１端部細胞収容室１０１と外部とを連通させる。細胞導入路３０は、複数の連通路２０と同一直線上に配置される。

排気路４０は、複数の細胞収容室１０のうち、第１方向Ｘの他端部に配置される細胞収容室１０である第２端部細胞収容室１０２に設けられる。細胞導入路３０は、第２端部細胞収容室１０２における第１方向Ｘの端部側に配置されて第１方向Ｘに延び、第２端部細胞収容室１０２と外部とを連通させる。排気路４０は、複数の連通路２０と同一直線上に配置される。

以上の細胞保存容器１は、ＥＶＡ樹脂（エチレン－酢酸ビニル共重合樹脂）等の可撓性を有する熱可塑性樹脂部材を主体として構成される。より具体的には、細胞保存容器１は、熱可塑性樹脂からなる第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０と、熱可塑性樹脂からなる複数のチューブ７０及び複数の隔膜付チューブ８０と、を含んで構成される。

第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０は、まず、所定の形状（細胞収容室１０、細胞取出口１１、連通路２０、細胞導入路３０及び排気路４０に対応する形状）を有するように立体成形される。ここで、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０における連通路２０が形成される部分には、チューブ７０の外径に略等しい太溝形状部２１と、この太溝形状部２１の一端側及び他端側それぞれに配置され太溝形状部２１よりも細い細溝形状部２２と、が立体成形される。細溝形状部２２は、チューブ７０の内径と略等しい大きさに形成されることが好ましい。また、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０における細胞導入路３０が形成される部分には、チューブ７０の外径に略等しい太溝形状部３１と、この太溝形状部３１の細胞収容室１０側に配置され太溝形状部３１よりも細い細溝形状部３２と、が立体成形される。同様に、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０における排気路４０が形成される部分には、チューブ７０の外径に略等しい太溝形状部４１と、この太溝形状部４１の細胞収容室１０側に配置され太溝形状部４１よりも細い細溝形状部４２と、が立体成形される。
次いで、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０の間における、連通路２０、細胞導入路３０及び排気路４０に対応する位置にそれぞれチューブ７０が配置される。また、細胞取出口１１に対応する位置には、隔膜付チューブ８０が配置される。隔膜付チューブ８０は、図２に示すように、チューブ本体８１と、このチューブ本体８１の一端部を閉鎖する隔膜８２と、を含んで構成される。そして、隔膜付チューブ８０は、隔膜８２が配置された一端部が細胞収容室１０の第２方向Ｙにおける頂部近傍に位置するように配置される。
ここで、チューブ７０は、太溝形状部２１，３１，４１に対応する位置に配置される。
そして、この状態で、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０が重ね合わせられ、それぞれの周縁部の大部分がヒートシールや超音波シールにより接合される。ここで、細胞取出口１１の先端側は第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０が接合されることで閉鎖され、細胞導入路３０及び排気路４０の端部は、チューブ７０が第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０から突出している。

次に、第１実施形態の細胞保存容器１の使用方法について図４～図６を参照しながら説明する。
細胞保存容器１に細胞を収容する場合、まず、図４に示すように、細胞が充填されたシリンジ等の細胞導入具９０を細胞導入路３０に接続する。また、細胞保存容器１を、細胞導入路３０が下に、排気路４０が上に位置するように配置する。

次いで、図４に示すように、細胞導入具９０に充填された細胞を、細胞導入路３０を通じて細胞収容室１０に注入する。すると、注入された細胞は、細胞導入路３０から第１端部細胞収容室１０１、連通路２０、細胞収容室１０の順に下方から充填されていく。ここで、上方に排気路４０が位置しているため、細胞保存容器１の内部に存在する空気は、下方から細胞が注入されることで上方に押し出されて排気路４０から外部に排出される。これにより、複数の細胞収容室１０及び連通路２０に、空気を残存させることなく細胞が注入される。

複数の細胞収容室１０のすべて及び排気路４０に細胞が注入された後、図５に示すように、細胞導入路３０及び排気路４０は、ヒートシールや超音波シールにより接合され、閉止される。また、隣り合う２つの細胞収容室１０の間においても、連通路２０がヒートシールや超音波シールにより接合されて閉止され、複数の細胞収容室１０は区画される。そして、複数の細胞収容室１０は、連通路２０が閉止された部分において切断され、それぞれ小分けされた状態で凍結保存等される。

細胞保存容器１に保存された細胞を使用する場合は、図６に示すように、必要な細胞の量に応じて必要な数の細胞収容室１０を解凍する。次いで、はさみ等で細胞取出口１１が露出するように第１シート状部材５１及び第２シート状部材６０を切断し、細胞取出口１１にシリンジ等を接続して隔膜付チューブ８０の隔膜８２を穿刺することで細胞収容室１０に収容された細胞を取り出す。

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

（１）細胞保存容器１を、第１方向Ｘに直列に並ぶ複数の細胞収容室１０と、隣り合って配置される２つの細胞収容室１０を第１方向Ｘに連通させる連通路２０と、第１端部細胞収容室１０１に設けられる細胞導入路３０と、第２端部細胞収容室１０２に設けられる排気路４０と、を含んで構成した。これにより、第１端部細胞収容室１０１が下方に位置し、第２端部細胞収容室１０２が上方に位置するように細胞保存容器１を位置させた状態で、細胞導入路３０から細胞を導入することで、複数の細胞収容室１０に空気だまりを作ることなく容易に細胞を注入できる。また、複数の細胞収容室１０に細胞を注入した後に、連通路２０、細胞導入路３０及び排気路４０を閉鎖することで、複数の細胞収容室１０を容易に区画して分離できる。また、分離された後に細胞収容室１０に収容された細胞を利用する場合に、連通路２０に存在する細胞も利用できるので、導入された細胞を無駄なく利用できる。

（２）細胞導入路３０を、第１端部細胞収容室１０１の一端部側に第１方向Ｘに延びるように形成し、排気路４０を第２端部細胞収容室１０２の他端部側に第１方向に延びるように形成した。これにより、細胞を導入する場合に、より空気だまりを作りにくくできる。

（３）細胞保存容器１を、複数の細胞収容室１０それぞれにおける第２方向Ｙの端部に配置される細胞取出口１１を含んで構成した。これにより、複数の細胞収容室１０を区画して分離した後に、それぞれの細胞収容室１０から容易に細胞を導出できる。

（４）細胞収容室１０を楕円形状に形成し、短径方向を第１方向Ｘに沿うように配置した。これにより、細胞取出口１１を楕円形状の長径側の端部に配置できる。よって、楕円形状の細胞収容室１０に収容された細胞を使用する場合に、細胞収容室１０を楕円形状の長径に沿うように細胞取出口１１から取り出すことで、収容した細胞を無駄なく利用できる。

（５）細胞保存容器１を、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０を重ね合わせ、周縁部を接合することで形成した。これにより、細胞保存容器１を複雑な構成を経ることなく製造できる。

（６）細胞保存容器１を、重ね合わせられる第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０の間に配置されるチューブ７０を含んで構成し、連通路２０、細胞導入路３０及び排気路４０を、チューブ７０を含んで構成した。これにより、細胞を注入した後に、連通路２０、細胞導入路３０及び排気路４０を、例えばヒートシールや超音波シールにより接合して分離することで、液密状態を好適に保ちつつ、複数の細胞収容室１０を区画及び分離できる。

（７）複数の細胞収容室１０を、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０が立体形状を有するように成形して構成した。これにより、複数の細胞収容室１０の容量を精度よく設定できる。

次に、第２実施形態の細胞保存容器について、図７を参照しながら説明する。第２実施形態の細胞保存容器１Ａは、細胞収容室１０Ａの配置において、第１実施形態と異なる。第２実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
第２実施形態では、複数の細胞収容室１０Ａは、平面視で楕円形に形成され、長径方向が第１方向Ｘに沿って配置される。また、細胞取出口１１は、複数の細胞収容室１０Ａそれぞれの第２方向Ｙの一端側、つまり、楕円形状の細胞収容室１０Ａの短径側の端部に配置される。

第２実施形態の細胞保存容器１Ａによれば、上述の（１）～（３）、（５）～（７）の効果を奏する。

以上、本発明の細胞保存容器の好ましい各実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、細胞収容室１０，１０Ａを、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０を立体成形して構成したが、これに限らない。即ち、細胞収容室を、一方のシート状部材のみを立体的に形成し、平面状の他方のシート状部材と重ね合わせて構成してもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態では、細胞保存容器１，１Ａを、細胞取出口１１を有する複数の細胞収容室１０，１０Ａを含んで構成したが、これに限らない。即ち、図８に示すように、細胞保存容器１Ｂを、細胞取出口を有さない複数の細胞収容室１０Ｂを含んで構成してもよい。また、複数の細胞収容室１０Ｂを、シート状部材に覆われていないチューブ７０により接続してもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態では、細胞収容室１０，１０Ａを楕円形状に形成したが、これに限らない。例えば、図９及び図１０に示すように、細胞収容室１０Ｃ，１０Ｄを、平面視において多角形状に形成してもよい。また、この場合、細胞導入路３０が下方に位置し、排気路４０が上方に位置するように細胞保存容器１Ｃ，１Ｄを配置した状態で、細胞収容室１０Ｃ，１０Ｄの頂部となる位置に連通路２０の下端部が配置されることが好ましい。これにより、複数の細胞収容室１０Ｃ，１０Ｄに細胞を導入する場合に、より空気だまりを作りにくくできる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ細胞保存容器
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ細胞収容室
２０連通路
３０細胞導入路
４０排気路
５０第１シート状部材（シート状部材）
６０第２シート状部材（シート状部材）
７０チューブ
１０１第１端部細胞収容室
１０２第２端部細胞収容室

Claims

第１方向に直列に並ぶ複数の細胞収容室と、
隣り合って配置される２つの前記細胞収容室を前記第１方向に連通させる連通路と、
複数の前記細胞収容室のうち、前記第１方向の一端部に配置される第１端部細胞収容室に設けられる細胞導入路と、
複数の前記細胞収容室のうち、前記第１方向の他端部に配置される第２端部細胞収容室に設けられる排気路と、を備え、
シート状部材が重ね合わせられると共に周縁部が接合されて形成され、
重ね合わせられる前記シート状部材の間に配置される複数のチューブを更に備え、
少なくとも前記連通路は、該チューブを含んで構成される細胞保存容器。
前記細胞導入路は、前記第１端部細胞収容室の一端部側に前記第１方向に延びて形成され、
前記排気路は、前記第２端部細胞収容室の他端部側に前記第１方向に延びて形成される請求項１に記載の細胞保存容器。
複数の前記細胞収容室における前記第１方向に交差する第２方向側の端部に配置される複数の細胞取出口を更に備える請求項１又は２に記載の細胞保存容器。
複数の前記細胞収容室は、平面視において楕円形状に形成され、短径方向が前記第１方向に沿うように配置される請求項１～３のいずれかに記載の細胞保存容器。
前記細胞導入路及び前記排気路は、前記チューブを含んで構成される請求項１～４のいずれかに記載の細胞保存容器。
前記複数の細胞収容室は、前記シート状部材が立体形状を有するように成形されて構成される請求項１～５のいずれかに記載の細胞保存容器。