WO2013094369A1

WO2013094369A1 - 細胞培養物移送器具

Info

Publication number: WO2013094369A1
Application number: PCT/JP2012/080566
Authority: WO
Inventors: 頼紘一郎
Original assignee: テルモ株式会社
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-06-27
Also published as: CN104011195A; CN104011195B; US20140303598A1; JP6073807B2; EP2796537A1; EP2796537A4; JPWO2013094369A1; US9895522B2

Abstract

　この細胞培養物移送器具（１０）は、図示しない術者が把持する筒体（１２）と、該筒体（１２）の内部に挿通されるプランジャ（１４）と、前記プランジャ（１４）の先端（１４ａ）に接続される複数の支持体（１６）と、該支持体（１６）に保持されシート状細胞培養物（１８）を吸着可能な吸着体（２０）とを備え、前記シート状細胞培養物（１８）が吸着体（２０）に吸着された状態で、プランジャ（１４）を筒体（１２）に対して基端（１４ｂ）側へと変位させることにより、該筒体（１２）の先端に当接した支持体（１６）が弾性変形し、それに伴って、前記吸着体（２０）及びシート状細胞培養物（１８）を変形させ、前記筒体（１２）の収納孔（２２）に収納される。

Description

細胞培養物移送器具

　本発明は、治療に用いられるシート状細胞培養物を所望位置に移送可能な細胞培養物移送器具に関する。

　近年、心筋梗塞等の治療において、患者自身の細胞を培養して組織化したシート状細胞培養物を患部へと移植する治療方法が広く知られている。このようなシート状細胞培養物は、薄膜状のため脆弱であり、しかも、水分を含んでいるため自己密着性が高く、培養された培養容器から取り出して患部や他の容器へと移送させる際に高度な手技を要する。

　そこで、このようなシート状細胞培養物の移送を行うための移送器具が用いられる。この移送器具は、例えば、特許第４５６９９７１号公報に開示されているように、筒状の格納パイプの内部に、湾曲自在であり、且つ、細胞シートを吸着可能なシート支持部が進退自在に設けられている。そして、筒状に変形した状態で前記格納パイプの内部に収納され、前記格納パイプの外部へと移動させた後に、シート支持部がアクチュエータから供給される空圧によって平面状に展開されて細胞シートを吸着する。また、シート支持部に細胞シートの吸着された状態で空圧を変化させることによって、該細胞シートの吸着された状態で前記シート支持部を筒状に湾曲変形させ、格納パイプ側へと移動させて内部に収納する。

　しかしながら、上述した移送器具では、患者の患部に対して略平行にシート支持部を接近させ細胞シートを移植する必要があり、所望の位置に前記細胞シートを移植させることが難しい。また、シート支持部の変形は、空圧を用いて行っているため、該空圧を供給するための圧力流体供給源を準備する必要があり、配管等を含む構成が複雑になると共に、その操作が複雑になる。

　本発明の一般的な目的は、簡素な構成で、シート状の細胞培養物を確実且つ簡便に保持して所望位置に高精度、且つ、破損することなく移送することが可能な細胞培養物移送器具を提供することにある。

　本発明は、シート状の細胞培養物を移送するための細胞培養物移送器具において、
　軸方向に沿った収納部を内部に有するボディと、
　前記収納部に挿通され、前記ボディの軸線方向に沿って変位自在に設けられる変位体と、
　前記変位体の端部に設けられ、柔軟性を有し、且つ、液体を吸収可能であり、前記細胞培養物を吸着可能な吸着体と、
　弾性材料から形成され、前記吸着体と前記変位体との間に設けられると共に、前記吸着体を所定形状に維持する支持体と、
　を備え、
　前記吸着体は、前記変位体の変位方向に対して略直交するように設けられることを特徴とする。

　本発明によれば、柔軟性を有し、且つ、液体を吸収可能な吸着体を、ボディの収納部に挿通された変位体の端部に設けると共に、前記吸着体と前記変位体との間に弾性材料からなる支持体を設けている。そして、吸着体は、変位体の変位方向に対して略直交するように設けられ、支持体によって所定形状に維持される。

　従って、吸着体によってシート状の細胞培養物を吸着した後、変位体を軸線方向に変位させ前記吸着体を収納部側へと移動させることにより、支持体の弾性に抗して前記吸着体が変形して前記収納部内へと収納される。その結果、簡素な構成で、細胞培養物を確実にボディの収納部へと収納し、破損させることなく移送することができる。

本発明の実施の形態に係る細胞培養物移送器具の外観斜視図である。図１の細胞培養物移送器具においてシート状細胞培養物を吸着した状態を示す縦断面図である。図１の細胞培養物移送器具によってシート状細胞培養物を筒体の内部に収納し始めた状態を示す外観斜視図である。図３に示す細胞培養物移送器具の縦断面図である。図４の細胞培養物移送器具においてシート状細胞培養物が完全に筒体の内部に収納された状態を示す断面図である。

　この細胞培養物移送器具１０は、図１～図５に示されるように、図示しない術者が把持する筒体（ボディ）１２と、該筒体１２の内部に挿通されるプランジャ（変位体）１４と、前記プランジャ１４の先端１４ａに接続される複数の支持体１６と、該支持体１６に保持されシート状細胞培養物（細胞培養物）１８を吸着可能な吸着体２０とを含む。なお、図１において、細胞培養物移送器具１０の上側を「基端」側（矢印Ａ方向）、前記細胞培養物移送器具１０の下側を「先端」側（矢印Ｂ方向）と呼び、他の各図についても同様とする。

　筒体１２は、例えば、樹脂製材料から円筒状に形成され、その外周径が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って略一定で形成されると共に、内部には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した収納孔２２が形成される。収納孔２２の先端には、該先端に向かって徐々に拡径したテーパ部（案内部）２４を備える。すなわち、収納孔２２は、その先端側（矢印Ｂ方向）が最も内周径が大きく形成されている。

　プランジャ１４は、長尺な軸体からなり、筒体１２の収納孔２２に挿通され軸方向に沿って変位自在に設けられると共に、その基端１４ｂが前記筒体１２の基端に対して常に所定長さだけ露出するように設けられる。なお、プランジャ１４は、図示しないガイド手段によって常に前記収納孔２２の中央を変位するように設けられる。

　支持体１６は、例えば、超弾性合金から軸状に形成され、その一端部がプランジャ１４の先端１４ａに対して略直交し、且つ、該プランジャ１４を中心として互いに等角度離間した放射状に接続される。また、支持体１６は、その他端部がプランジャ１４から互いに離間する方向に向かって延在している。なお、複数の支持体１６は、略同一の長さ、且つ、一直線状に形成される。支持体１６は、例えば、ワイヤ状線材が芯体として、又は、前記ワイヤ状線材それ自体から構成される。この際、ワイヤ状線材は、支持体１６からプランジャ１４の内部まで延びるように構成されていてもよい。

　そして、支持体１６は、荷重が付与された際に、プランジャ１４に固定された一端部を支点として自在に弾性変形するように設けられ、該荷重の付与されていない状態では前記プランジャ１４の軸線と略直交した一直線状に維持される（図１及び図２参照）。なお、支持体１６は、プランジャ１４の先端１４ａに対して回動自在に接続するようにしてもよい。

　吸着体２０は、例えば、親水性ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）膜等の柔軟性及び吸湿性を有した細胞培養物吸着膜から所定厚さで円盤状に形成され、前記吸着体２０において筒体１２側（矢印Ａ方向）となる一端面２０ａには、複数の支持体１６が貼着される。すなわち、吸着体２０は、複数の支持体１６を介してプランジャ１４と一体的に連結され、前記プランジャ１４を筒体１２に対して変位させることで、前記支持体１６及び吸着体２０が一体的に変位すると共に、前記支持体１６が弾性変形した場合には、該支持体１６に追従して一体的に変形する。

　また、吸着体２０の他端面は、シート状細胞培養物１８を吸着可能な吸着面２０ｂとして機能する。なお、吸着体２０の一端面２０ａ及び他端面は、いずれも平面状に形成される。

　本発明の実施の形態に係る細胞培養物移送器具１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、細胞培養物移送器具１０は、図１に示されるように、吸着体２０が筒体１２における先端の外部に位置し、且つ、支持体１６によって平面状に維持されている状態とする。

　先ず、図１に示されるように、図示しない培養容器で培養されたシート状細胞培養物１８を準備し、図示しない術者が、筒体１２を把持した状態で細胞培養物移送器具１０をシート状細胞培養物１８の上方へと移動させる。そして、細胞培養物移送器具１０の吸着体２０を前記シート状細胞培養物１８に対して略平行な状態とし、該シート状細胞培養物１８に向かって徐々に下降させて前記吸着体２０の吸着面２０ｂを当接させる（図２参照）。この際、例えば、吸着体２０の直径は、図２に示されるように、シート状細胞培養物１８の直径に対して大きく設定され、シート状細胞培養物１８は前記吸着体２０によって完全に覆われた状態となる。

　これにより、シート状細胞培養物１８は、吸湿性を有した吸着体２０の吸着面２０ｂによって水分が吸収され、該吸着面２０ｂに対して密着するように吸着される。

　次に、術者（図示せず）が、細胞培養物移送器具１０の吸着体２０にシート状細胞培養物１８が吸着されていることを確認した後、前記細胞培養物移送器具１０を図示しない培養容器から離間させる方向（矢印Ａ方向）に上昇させると共に、筒体１２を把持した状態でプランジャ１４を基端１４ｂ側（矢印Ａ方向）へと引っ張る。

　これにより、プランジャ１４及び吸着体２０が前記筒体１２に対して相対変位し、シート状細胞培養物１８が吸着された状態で吸着体２０が前記筒体１２の先端へ接近するように移動する。前記細胞培養物移送器具１０を培養容器から離間させる際、シート状細胞培養物１８の吸着した吸着体２０が培養容器の表面に対してわずかに傾くように（培養容器の表面と吸着体２０との間にわずかに空間ができるように）前記細胞培養物移送器具１０を操作する。この操作により、吸着体２０から剥がれることがなく、シート状細胞培養物１８を前記細胞培養物移送器具１０で移送する準備が整う。

　そして、プランジャ１４の先端１４ａが筒体１２の先端に収納されることで、複数の支持体１６が前記筒体１２の先端に当接し、さらに前記プランジャ１４を基端１４ｂ側（矢印Ａ方向）へと引っ張ることで、図３及び図４に示されるように、該筒体１２の軸線と直交した支持体１６が前記先端との当接作用下に前記プランジャ１４に接続された一端部を支点として該支持体１６の他端部が前記先端から離間する方向（矢印Ｂ方向）に傾動する。それに伴って、支持体１６が貼着され、且つ、シート状細胞培養物１８を吸着している吸着体２０が追従し、断面略円錐状となるように徐々に折り畳まれていく。

　換言すれば、支持体１６の弾性変形に伴って、吸着体２０及びその内部で吸着されたシート状細胞培養物１８がプランジャ１４側（矢印Ａ方向）に向かって先細状となる先絞形状となる。

　さらに、プランジャ１４を基端１４ｂ側（矢印Ａ方向）へと引っ張ることで、弾性変形して傾斜した支持体１６が収納孔２２のテーパ部２４に当接し、前記プランジャ１４の上方（矢印Ａ方向）へと引き込み力によって前記支持体１６が前記テーパ部２４によって弾性力に抗して一端部を支点としてさらに傾動する。また、それに伴って、支持体１６に貼着された吸着体２０、該吸着体２０に吸着されたシート状細胞培養物１８も徐々に折り畳まれるように変形し、図５に示されるように、外径が徐々に小さくなることで前記収納孔２２の内部に収納されていく。

　そして、図５に示されるように、プランジャ１４の基端１４ｂ側（矢印Ａ方向）への変位に伴って、支持体１６の他端部側が完全に収納孔２２に収納され、同時に、吸着体２０及びシート状細胞培養物１８の外縁部がさらに縮径するように折り畳まれて前記収納孔２２の内部に収納される。

　このように、シート状細胞培養物１８が筒体１２の内部に収納された状態で、図示しない術者が細胞培養物移送器具１０を患者の患部近傍へと移動させる。

　次に、筒体１２の先端が患者の患部に臨み、且つ、該患部に対して前記筒体１２が略直交するように細胞培養物移送器具１０を配置した後、徐々に下降させて筒体１２の先端を患部に対して所定間隔離間した位置に配置する。患者の患部へは、例えば、患者の体表面に設けた切開から細胞培養物移送器具１０を体内へと挿入し、目的部位である心臓表面等へ前記細胞培養物移送器具１０の先端を近づけることにより、アクセスすることができる。この際、シート状細胞培養物１８は、筒体１２の内部に収納されているため、患部へのアクセスにより移送が障害をうけることを防止できる。患者の患部へのアクセス時には、内視鏡を使用してこの手技を行うことができる。

　そして、術者が、筒体１２を固定した状態で、プランジャ１４を再び下方（矢印Ｂ方向）に向かってゆっくりと押圧し、筒体１２の収納孔２２に収納されていた吸着体２０及びシート状細胞培養物１８を前記収納孔２２から外部へと押し出す。これにより、吸着体２０は、その内部に吸着したシート状細胞培養物１８と共に支持体１６の弾性力によって筒体１２のテーパ部２４に差し掛かった状態で徐々に半径外方向へと拡径し始め、該筒体１２の外部へと移動することで前記弾性力によって平面状に復帰する。

　最後に、細胞培養物移送器具１０を再びゆっくりと下降させ、吸着体２０に吸着されているシート状細胞培養物１８を患部に当接させることにより、該患部の水分等によってシート状細胞培養物１８が前記患部へと吸着されて移植（貼付）される。

　なお、シート状細胞培養物１８は、吸着体２０に吸着される一端面に対して患部に移植される他端面側が吸着力の強い構成となっているため、前記他端面を前記患部に当接させることで、容易に前記吸着体２０から離間させることが可能となる。そして、細胞培養物移送器具１０を患部から離間させることにより、患者の患部に対するシート状細胞培養物１８の移植が完了する。

　以上のように、本実施の形態では、柔軟性及び吸湿性を有した吸着体２０を、弾性変形自在な複数の支持体１６を介してプランジャ１４の先端１４ａに接続すると共に、前記吸着体２０によるシート状細胞培養物１８の吸着時において、前記支持体１６によって前記吸着体２０を平面状に維持可能な構成としている。これにより、吸着体２０によってシート状細胞培養物１８を吸着した後、プランジャ１４を介して前記吸着体２０を筒体１２の内部へと引き込むことにより、前記吸着体２０及びシート状細胞培養物１８を前記支持体１６と共に変形させて収納孔２２へと収納することができる。

　すなわち、このような簡素な構成で、シート状細胞培養物１８を確実に保持して破損させることなく移送することができる。

　また、筒体１２に収納され移送されるシート状細胞培養物１８は、患者の患部に臨む所望位置においてプランジャ１４を筒体１２に対して変位させ、内部に収納された吸着体２０を外部へと押し出すことで、支持体１６の弾性力によって確実且つ好適に吸着体２０及びシート状細胞培養物１８を平面状に復帰させることができるため、前記患部の所望位置に確実に移植することができる。

　さらに、筒体１２及びプランジャ１４の軸方向に対して吸着体２０が略直交するように構成されているため、前記吸着体２０に吸着されたシート状細胞培養物１８を患部へと移植する際、前記患部に対して前記筒体１２を直角に接近・離間させて施術を行うことが可能となる。その結果、シート状細胞培養物１８を患部の所望位置に位置決めしやすく、容易且つ高精度に移植を行うことが可能となる。

　なお、上述した実施の形態においては、吸着体２０が筒体１２の先端に当接した後、プランジャ１４によって徐々に収納孔２２へと引き込まれていくことで変形させて収納可能な構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、シート状細胞培養物１８を吸着した後に所定条件（経過時間、温度変化等）となることで、前記吸着体２０でシート状細胞培養物１８を吸着して筒体１２に収納される前に、支持体１６をプランジャ１４に対して傾動させ、それに伴って、前記吸着体２０及びシート状細胞培養物１８が前記収納孔２２に収納可能な大きさに予め変形させる構成としてもよい。このような構成とすることにより、プランジャ１４を基端１４ｂ側（矢印Ａ方向）へと引き込む際の力が小さくでも収納することが可能となる。

　また、本発明に係る細胞培養物移送器具は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims

　シート状の細胞培養物（１８）を移送するための細胞培養物移送器具（１０）において、
　軸方向に沿った収納部（２２）を内部に有するボディ（１２）と、
　前記収納部（２２）に挿通され、前記ボディ（１２）の軸線方向に沿って変位自在に設けられる変位体（１４）と、
　前記変位体（１４）の端部（１４ａ）に設けられ、柔軟性を有し、且つ、液体を吸収可能であり、前記細胞培養物（１８）を吸着可能な吸着体（２０）と、
　弾性材料から形成され、前記吸着体（２０）と前記変位体（１４）との間に設けられると共に、前記吸着体（２０）を所定形状に維持する支持体（１６）と、
　を備え、
　前記吸着体（２０）は、前記変位体（１４）の変位方向に対して略直交するように設けられることを特徴とする細胞培養物移送器具。
　請求項１記載の細胞培養物移送器具において、
　前記収納部（２２）には、前記ボディ（１２）の先端から基端側に向かって徐々に縮径し、前記吸着体（２０）を収納する際に案内する案内部（２４）が形成されることを特徴とする細胞培養物移送器具。
　請求項１又は２記載の細胞培養物移送器具において、
　前記支持体（１６）は、複数設けられ、前記変位体（１４）を中心として半径外方向に延在した放射状に配置されることを特徴とする細胞培養物移送器具。
　請求項１～３のいずれか１項に記載の細胞培養物移送器具において、
　前記吸着体（２０）は、柔軟性及び吸湿性を有した細胞培養物吸着膜から形成されることを特徴とする細胞培養物移送器具。
　請求項１～４のいずれか１項に記載の細胞培養物移送器具において、
　前記吸着体（２０）は、前記支持体（１６）によって略平面状に維持されることを特徴とする細胞培養物移送器具。
　請求項１～５のいずれか１項に記載の細胞培養物移送器具において、
　前記吸着体（２０）の直径が、前記細胞培養物（１８）の直径より大きく形成されることを特徴とする細胞培養物移送器具。