WO2017199993A1 - Separation device - Google Patents

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WO2017199993A1
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悠司 豊田
山本 元
片山 博之
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日東電工株式会社
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/06Flat membranes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology

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Abstract

The present invention relates to a separation device provided with: a structure which has a first surface and a second surface that faces the first surface and also has through-holes that penetrate between the first surface and the second surface; and a porous separation layer which has a third surface and a fourth surface that faces the third surface, wherein the structure and the separation layer are laminated on each other in such a manner that the second surface side of the structure and the third surface side of the separation layer face each other, and the pore size of each of micropores in the third surface of the separation layer is smaller than the pore size of each of the through-holes in the second surface of the structure. According to this separation device, the separation of a substance to be separated from a substance to be held is ensured with superior separation efficiency.

Description

分離デバイスSeparation device
 本発明は、分離デバイスに関する。 The present invention relates to a separation device.
 近年、iPS細胞(induced Pluripotent Stem cell)から誘導された巨核球から血小板を産生させる場合において、血小板の産生後に血小板を産生せずに残留した有核細胞である巨核球と、血小板とを分離するために、多孔質材料が使用されている。 In recent years, when platelets are produced from megakaryocytes derived from iPS cells (induced Pluripotent Stem cells), platelets are separated from megakaryocytes, which are nucleated cells remaining without producing platelets after platelet production. For this reason, a porous material is used.
 たとえば、特許文献1には、血小板産生装置が開示されており、血小板の通過できる大きさの直径を有する孔などの開口部が形成された保持部材により、巨核球を保持部材に保持させつつ、巨核球から既に産生された血小板や巨核球から産生される血小板を開口部から通過させて分離することが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a platelet production apparatus, and a megakaryocyte is held on a holding member by a holding member in which an opening such as a hole having a diameter that allows passage of platelets is formed. It is disclosed that platelets already produced from megakaryocytes and platelets produced from megakaryocytes are separated by passing through an opening.
日本国特開2015-181405号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-181405
 ところで、このような血小板産生装置においては、分離効率の観点から、血小板を産生する巨核球を保持部材の開口部近傍に保持することが重要である。しかしながら、特許文献1に記載のような血小板産生装置では、保持部材の開口部近傍は平面部からなっているため、圧力変動等により、巨核球の乖離や移動が容易に発生してしまい、血小板の分離効率が十分とはいえなかった。また、このような課題は、血小板産生装置に限らず、保持対象物としての細胞と、保持対象物としての細胞から分化した細胞や保持対象物としての細胞から代謝された代謝物等の分離対象物を分離する場合に共通する課題である。
 また、特許文献1に記載のような保持部材では、吸引力に起因する保持部材の変形や、開口部を形成する際の加工誤差によって、保持対象物が開口部を通過するリスクや分離対象物が詰まってしまうという課題があった。
By the way, in such a platelet production apparatus, it is important to hold megakaryocytes that produce platelets in the vicinity of the opening of the holding member from the viewpoint of separation efficiency. However, in the platelet production apparatus as described in Patent Document 1, since the vicinity of the opening of the holding member is a flat portion, the megakaryocytes are easily separated or moved due to pressure fluctuations or the like, and platelets The separation efficiency was not sufficient. Further, such a problem is not limited to a platelet production apparatus, but is a separation target of cells as a retention target, cells differentiated from cells as a retention target, and metabolites metabolized from cells as a retention target. This is a common problem when separating objects.
Further, in the holding member as described in Patent Document 1, the risk that the holding object passes through the opening due to deformation of the holding member due to suction force or a processing error when forming the opening, or the separation object There was a problem of being stuck.
 そこで、本発明は、保持対象物と分離対象物とを優れた分離効率で確実に分離できる分離デバイスを提供することを一つの課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a separation device that can reliably separate a holding object and a separation object with excellent separation efficiency.
 本発明者は、前記課題を鑑みて鋭意研究を行った結果、下記構成を有する分離デバイスにより前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by a separation device having the following configuration, and have completed the present invention.
 すなわち、本発明は、第一面と、前記第一面に対向する第二面とを有し、前記第一面と前記第二面との間を貫通する貫通孔を備える構造体と、
 第三面と、前記第三面に対向する第四面とを有する、多孔質の分離層と、を備える分離デバイスであって、
 前記構造体と前記分離層は、前記構造体の前記第二面側と前記分離層の前記第三面側とが向かい合うように積層されており、
 前記分離層の前記第三面における微小孔の孔径は、前記構造体の前記第二面における前記貫通孔の孔径よりも小さい分離デバイスに関する。
That is, the present invention has a first surface and a second surface facing the first surface, and a structure including a through-hole penetrating between the first surface and the second surface;
A separation device comprising a third surface and a porous separation layer having a fourth surface facing the third surface,
The structure and the separation layer are laminated so that the second surface side of the structure and the third surface side of the separation layer face each other.
The hole diameter of the micropore in the said 3rd surface of the said separation layer is related with the separation device smaller than the hole diameter of the said through-hole in the said 2nd surface of the said structure.
 本発明の一実施形態の分離デバイスにおいては、前記分離層の全体が多孔質であってもよい。 In the separation device according to an embodiment of the present invention, the entire separation layer may be porous.
 本発明の一実施形態の分離デバイスにおいては、前記構造体の前記第二面における前記貫通孔に対して、前記分離層の前記第三面における複数の前記微小孔が接続されていてもよい。 In the separation device according to an embodiment of the present invention, the plurality of micro holes in the third surface of the separation layer may be connected to the through hole in the second surface of the structure.
 本発明の一実施形態の分離デバイスにおいては、前記構造体と前記分離層が直接的に積層されていてもよい。 In the separation device of one embodiment of the present invention, the structure and the separation layer may be directly laminated.
 本発明の一実施形態の分離デバイスにおいては、前記構造体と前記分離層の少なくとも一方が高分子材料で形成されていてもよい。 In the separation device according to an embodiment of the present invention, at least one of the structure and the separation layer may be formed of a polymer material.
 本発明の一実施形態の分離デバイスにおいて、前記分離層は、前記第三面と前記第四面との間を貫通する複数の微小孔を備えていてもよい。 In the separation device according to an embodiment of the present invention, the separation layer may include a plurality of micropores penetrating between the third surface and the fourth surface.
 また、本発明の一実施形態の分離デバイスにおいて、前記第一面側の前記貫通孔の孔径は、前記第二面側の前記貫通孔の孔径よりも大きくてもよい。
 本発明の一実施形態の分離デバイスにおいて、前記第一面側の前記貫通孔の孔径は、前記第二面側の前記貫通孔の孔径よりも小さくてもよい。
In the separation device according to the embodiment of the present invention, the diameter of the through hole on the first surface side may be larger than the diameter of the through hole on the second surface side.
In the separation device according to the embodiment of the present invention, the diameter of the through hole on the first surface side may be smaller than the diameter of the through hole on the second surface side.
 本発明の一実施形態の分離デバイスは、保持対象物と分離対象物とを分離する分離デバイスであって、前記微小孔は、前記保持対象物を通過させず、かつ、前記分離対象物が通過可能な孔径を有していてもよい。 A separation device according to an embodiment of the present invention is a separation device that separates a holding object and a separation object, and the micropores do not pass the holding object and the separation object passes. It may have a possible pore size.
 本発明の一実施形態の分離デバイスにおいては、前記保持対象物が前記貫通孔により保持されてもよい。 In the separation device according to an embodiment of the present invention, the holding object may be held by the through hole.
 本発明によれば、保持対象物と分離対象物とを優れた分離効率で確実に分離できる分離デバイスが提供される。 According to the present invention, a separation device capable of reliably separating a holding object and a separation object with excellent separation efficiency is provided.
図1(a)~(c)は、本発明の分離デバイスの幾つかの実施形態を示す概要断面図である。1 (a) to 1 (c) are schematic cross-sectional views showing several embodiments of the separation device of the present invention. 図2は、各実施例及び比較例の分離デバイス(フィルター)を用いて、ポリスチレン粒子1を含む水分散液を滴下及び洗浄した場合の、滴下後及び洗浄後に残存した粒子の量(単位:mg)の処理前の粒子量(5mg)に対する割合(重量%)を表すグラフである。FIG. 2 shows the amount of particles remaining after dripping and washing (unit: mg) when the aqueous dispersion containing polystyrene particles 1 was dripped and washed using the separation devices (filters) of each Example and Comparative Example. It is a graph showing the ratio (weight%) with respect to the particle amount (5 mg) before a process. 図3は、各実施例及び比較例の分離デバイス(フィルター)を用いて、ポリスチレン粒子2を含む水分散液を滴下及び洗浄した場合の、滴下後及び洗浄後に残存した粒子の量(単位:mg)の処理前の粒子量(5mg)に対する割合(重量%)を表すグラフである。FIG. 3 shows the amount of particles remaining after dripping and washing (unit: mg) when the aqueous dispersion containing polystyrene particles 2 was dripped and washed using the separation devices (filters) of each Example and Comparative Example. It is a graph showing the ratio (weight%) with respect to the particle amount (5 mg) before a process. 図4は、各実施例及び比較例の分離デバイス(フィルター)を用いて、ポリスチレン粒子3を含む水分散液を滴下及び洗浄した場合の、滴下後及び洗浄後に残存した粒子の量(単位:mg)の処理前の粒子量(5mg)に対する割合(重量%)を表すグラフである。FIG. 4 shows the amount of particles remaining after dropping and washing (unit: mg) when the aqueous dispersion containing polystyrene particles 3 was dropped and washed using the separation devices (filters) of each Example and Comparative Example. It is a graph showing the ratio (weight%) with respect to the particle amount (5 mg) before a process.
 以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しつつ、詳細に説明する。なお、以下においては、保持対象物と、保持対象物と混在し及び/又は保持対象物から分離された分離対象物と、を分離する分離デバイスを中心に説明する。ここで、保持対象物としては、特には限定されないが、細胞が例示され、分離対象物としても、特には限定されないが、保持対象物としての細胞から分化した細胞や保持対象物としての細胞から代謝された代謝物等が例示される。また、本実施形態の分離デバイスのより具体的な用途の一例としては、巨核球と、巨核球から既に産生された血小板を含む培養液から、巨核球から既に産生された血小板と巨核球から産生される血小板を分離すること等の、再生医療向け分離デバイスとしての用途が挙げられる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following, the description will focus on a separation device that separates a holding object and a separation object that is mixed with and / or separated from the holding object. Here, the retention target is not particularly limited, but a cell is exemplified, and the separation target is not particularly limited, but from a cell differentiated from a cell as a retention target or a cell as a retention target. Examples include metabolized metabolites and the like. Moreover, as an example of a more specific application of the separation device of the present embodiment, from a culture solution containing megakaryocytes and platelets already produced from megakaryocytes, produced from platelets and megakaryocytes already produced from megakaryocytes Use as a separation device for regenerative medicine, such as separating platelets to be used.
 図1(a)~(c)に、本発明の分離デバイスの幾つかの実施形態の概要断面図を示す。図1(a)~(c)に示される実施形態の分離デバイス1は、第一面101と、第一面101に対向する第二面102とを有し、第一面101と第二面102との間を貫通する貫通孔111を備える構造体11と、第三面203と、第三面203に対向する第四面204とを有する、多孔質の分離層21と、を備える。ここで、構造体11と分離層21は、構造体11の第二面102側と分離層21の第三面203側とが向かい合うように積層されている。また、分離層21の第三面203における微小孔211の孔径は、構造体11の第二面102における貫通孔111の孔径よりも小さい。 1 (a) to 1 (c) show schematic cross-sectional views of several embodiments of the separation device of the present invention. The separation device 1 of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C has a first surface 101 and a second surface 102 facing the first surface 101, and the first surface 101 and the second surface And a porous separation layer 21 having a structure 11 having a through-hole 111 penetrating between them and a third surface 203 and a fourth surface 204 facing the third surface 203. Here, the structure 11 and the separation layer 21 are laminated so that the second surface 102 side of the structure 11 and the third surface 203 side of the separation layer 21 face each other. In addition, the hole diameter of the minute hole 211 on the third surface 203 of the separation layer 21 is smaller than the hole diameter of the through hole 111 on the second surface 102 of the structure 11.
 本実施形態の分離デバイス1は、例えば、第一面101側よりも第四面204側の圧力を低くすることで、保持対象物と、保持対象物と混在し及び/又は保持対象物から分離された分離対象物とを含む媒体を第四面204側から吸引することにより、保持対象物は微小孔211を通過せずに貫通孔111により保持させつつ、保持対象物と混合され及び/又は保持対象物から分離された分離対象物を、微小孔211を通過させて分離するようにして用いられる。なお、媒体は、保持対象物と分離対象物の種類や性状等に応じて適宜選択されるが、典型的には液体又は気体である。たとえば、巨核球と、巨核球から既に産生された血小板を含む培養液から、巨核球から既に産生された血小板と巨核球から産生される血小板を分離する場合には、培養液が媒体である。 The separation device 1 of the present embodiment, for example, reduces the pressure on the fourth surface 204 side than the first surface 101 side, so that the holding object and the holding object are mixed and / or separated from the holding object. By sucking the medium containing the separated object from the fourth surface 204 side, the object to be held is mixed with the object to be held while being held by the through hole 111 without passing through the micro holes 211 and / or The separation object separated from the holding object is used so as to be separated by passing through the micro holes 211. The medium is appropriately selected according to the type and properties of the holding object and the separation object, but is typically liquid or gas. For example, when separating platelets already produced from megakaryocytes and platelets produced from megakaryocytes from a culture solution containing megakaryocytes and platelets already produced from megakaryocytes, the culture solution is the medium.
 本実施形態の分離デバイス1において、構造体11は、第一面101と、第一面101に対向する第二面102とを有し、第一面101と第二面102との間を貫通する貫通孔111を備えるものである。ここで、構造体11の貫通孔111は、保持対象物を、分離層21の微小孔211の近傍に保持する役割を担う。なお、分離効率の観点からは、構造体11は複数の貫通孔111を有していることが好ましい。 In the separation device 1 of the present embodiment, the structure 11 has a first surface 101 and a second surface 102 that faces the first surface 101, and penetrates between the first surface 101 and the second surface 102. A through-hole 111 is provided. Here, the through hole 111 of the structure 11 plays a role of holding the object to be held in the vicinity of the minute hole 211 of the separation layer 21. From the viewpoint of separation efficiency, the structure 11 preferably has a plurality of through holes 111.
 貫通孔111の、構造体11の厚み方向の断面形状(以下、単に断面形状ともいう)は、構造体11の第一面101と第二面102との間を貫通する貫通孔であれば、特に限定されない。例えば、図1(a)に示されるように、構造体11の厚み方向の断面において、第一面101側から第二面102側にかけて貫通孔111の孔径が同じである形状(以下、直孔形状ともいう)であってもよい。また、図1(b)に示されるように、構造体11の厚み方向の断面において、第一面101側から第二面102側にかけて貫通孔111の孔径が減少する形状(以下、テーパー形状ともいう)であってもよく、あるいは、図1(c)に示されるように、構造体11の厚み方向の断面において、第一面101側から第二面102側にかけて貫通孔111の孔径が増加する形状(以下、逆テーパー形状ともいう)であってもよい。さらには、直行形状とテーパー形状の組み合わせ等、断面形状の一部にテーパー形状が含まれる一部テーパー形状や、直行形状と逆テーパー形状の組み合わせ等、断面形状の一部に逆テーパー形状が含まれる一部逆テーパー形状などの形状を有していてもよい。なお、構造体11が貫通孔111を複数有する場合、複数の貫通孔111の断面形状や孔径は、それぞれ同じあってもよく、あるいは異なっていてもよい。 The cross-sectional shape of the through-hole 111 in the thickness direction of the structure 11 (hereinafter, also simply referred to as a cross-sectional shape) is a through-hole penetrating between the first surface 101 and the second surface 102 of the structure 11. There is no particular limitation. For example, as shown in FIG. 1A, in the cross section in the thickness direction of the structure 11, a shape (hereinafter referred to as a straight hole) in which the diameter of the through hole 111 is the same from the first surface 101 side to the second surface 102 side. (Also referred to as a shape). In addition, as shown in FIG. 1B, in the cross section in the thickness direction of the structure 11, a shape in which the hole diameter of the through hole 111 decreases from the first surface 101 side to the second surface 102 side (hereinafter also referred to as a taper shape). Or the diameter of the through-hole 111 increases from the first surface 101 side to the second surface 102 side in the cross section in the thickness direction of the structure 11 as shown in FIG. It may be a shape (hereinafter also referred to as a reverse taper shape). Furthermore, part of the cross-sectional shape includes a reverse taper shape, such as a combination of a straight shape and a taper shape. It may have a shape such as a partially reverse tapered shape. When the structure 11 has a plurality of through-holes 111, the cross-sectional shapes and hole diameters of the plurality of through-holes 111 may be the same or different.
 ここで、分離効率を向上させる観点からは、構造体11の貫通孔111の断面形状としては、貫通孔111内に一旦侵入した保持対象物を当該貫通孔111内に保持しやすいことから、逆テーパー形状や一部逆テーパー形状等、第一面101における貫通孔111の孔径が、第二面102における貫通孔111の孔径よりも小さい形状が好ましい。 Here, from the viewpoint of improving the separation efficiency, the cross-sectional shape of the through-hole 111 of the structure 11 is that the object to be held that has once entered the through-hole 111 is easily held in the through-hole 111. A shape in which the hole diameter of the through hole 111 in the first surface 101 is smaller than the hole diameter of the through hole 111 in the second surface 102 is preferable, such as a tapered shape or a partially reverse tapered shape.
 また、貫通孔111よりも大きな保持対象物を用いる場合には、テーパー形状や一部テーパー形状等、第一面における貫通孔111の孔径が、第二面102における貫通孔111の孔径よりも大きい形状も好ましい。 Further, when a holding object larger than the through hole 111 is used, the hole diameter of the through hole 111 on the first surface is larger than the hole diameter of the through hole 111 on the second surface 102 such as a tapered shape or a partially tapered shape. Shape is also preferred.
 貫通孔111の孔径は、保持対象物を貫通孔111に保持可能な孔径であれば、特に限定されるものではなく、貫通孔111の形状や、保持対象物のサイズ等を考慮して、適宜選択すればよい。
 ここで、たとえば、巨核球と血小板とを分離する場合、保持対象物である巨核球のサイズは通常20~150μm程度であることを考慮すると、貫通孔111の孔径は、例えば、図1(a)に示される直孔形状の場合には、20~500μmであることが好ましく、50~200μmであることが好ましい。
 また、図1(b)に示されるテーパー形状の場合、第一面101側における貫通孔111の孔径は、50~1000μmであることが好ましく、100~500μmであることがより好ましい。また、第二面102側における貫通孔111の孔径は、10~500μmであることが好ましく、20~250μmであることがより好ましい。
 また、図1(c)に示される逆テーパー形状の場合、第一面101側における貫通孔111の孔径は、20~1000μmであることが好ましく、50~500μmであることがより好ましい。また、第二面102側における貫通孔111の孔径は、50~5000μmであることが好ましく、100~1000μmであることがより好ましい。
 なお、貫通孔111の孔径は、SEMや光学顕微鏡等により測定することができる。
The hole diameter of the through hole 111 is not particularly limited as long as it is a hole diameter capable of holding the holding object in the through hole 111, and is appropriately determined in consideration of the shape of the through hole 111, the size of the holding object, and the like. Just choose.
Here, for example, when separating megakaryocytes and platelets, considering that the size of megakaryocytes, which are objects to be retained, is usually about 20 to 150 μm, the hole diameter of the through-hole 111 is, for example, FIG. ) Is preferably 20 to 500 μm, more preferably 50 to 200 μm.
In the case of the tapered shape shown in FIG. 1B, the hole diameter of the through hole 111 on the first surface 101 side is preferably 50 to 1000 μm, and more preferably 100 to 500 μm. The diameter of the through hole 111 on the second surface 102 side is preferably 10 to 500 μm, more preferably 20 to 250 μm.
In the case of the reverse tapered shape shown in FIG. 1C, the hole diameter of the through hole 111 on the first surface 101 side is preferably 20 to 1000 μm, and more preferably 50 to 500 μm. Further, the hole diameter of the through hole 111 on the second surface 102 side is preferably 50 to 5000 μm, and more preferably 100 to 1000 μm.
In addition, the hole diameter of the through-hole 111 can be measured with SEM, an optical microscope, etc.
 また、第一面101側及び第二面102側における貫通孔111の平面形状も、特に限定されるものではなく、円形の他、楕円形や三角形、四角形等の多角形等の種々の形状をとりうる。なお、複数の貫通孔111の平面形状は、それぞれ同じであってもよく、あるいは異なっていてもよい。また、ある貫通孔111の第一面101側と第二面102側の平面形状は、同じであってもよく、あるいは異なっていてもよい。
 なお、貫通孔111の平面形状が円形以外の形状である場合には、その孔面積を求め、同じ孔面積を有する円形における孔径(円相当径)を、当該貫通孔111の孔径とみなすものとする。
 また、本明細書における「テーパー形状」とは、貫通孔111の平面形状が円形の場合のみに限られず、貫通孔111の平面形状が円形以外の場合であっても、構造体11の厚み方向の断面において、第一面101側から第二面102側にかけて孔径が減少する形状であれば、これに包含されるものとする。また、「逆テーパー形状」についても、同様に解釈されるものとする。
Further, the planar shape of the through hole 111 on the first surface 101 side and the second surface 102 side is not particularly limited, and various shapes such as an ellipse, a triangle, a polygon such as a quadrangle, and the like can be used. Possible. Note that the planar shapes of the plurality of through holes 111 may be the same or different. Moreover, the planar shape of the first surface 101 side and the second surface 102 side of a certain through-hole 111 may be the same or different.
In addition, when the planar shape of the through hole 111 is a shape other than a circle, the hole area is obtained, and the hole diameter (equivalent circle diameter) in a circle having the same hole area is regarded as the hole diameter of the through hole 111. To do.
In addition, the “tapered shape” in the present specification is not limited to the case where the planar shape of the through hole 111 is circular, and the thickness direction of the structure 11 even when the planar shape of the through hole 111 is other than circular. In this cross section, any shape in which the hole diameter decreases from the first surface 101 side to the second surface 102 side is included in this. The “reverse taper shape” is also interpreted in the same manner.
 構造体11が複数の貫通孔111を備える場合、構造体11の表面(第一面101及び第二面102)における孔密度は、特に限定されないが、構造体11における貫通孔111の孔密度が100個/cm以上であれば、並列処理によって分離効率が向上するため好ましい。より好ましくは1000個/cm以上であり、さらに好ましくは10000個/cm以上である。一方、当該孔密度が100000個/cm以下であると、空隙率が過度に大きくならず、強度の低下を防止できるため好ましい。より好ましくは50000個/cm以下であり、さらに好ましくは10000個/cm以下である。 When the structure 11 includes a plurality of through holes 111, the hole density on the surface (the first surface 101 and the second surface 102) of the structure 11 is not particularly limited, but the hole density of the through holes 111 in the structure 11 is not limited. If it is 100 pieces / cm 2 or more, separation efficiency is improved by parallel processing, which is preferable. More preferably, it is 1000 pieces / cm < 2 > or more, More preferably, it is 10,000 pieces / cm < 2 > or more. On the other hand, it is preferable that the pore density is 100000 pieces / cm 2 or less because the porosity is not excessively increased and a decrease in strength can be prevented. More preferably, it is 50000 piece / cm < 2 > or less, More preferably, it is 10,000 piece / cm < 2 > or less.
 構造体11の厚みも、保持対象物が貫通孔111に保持される厚みであれば、特に限定されるものではなく、保持対象物のサイズ等を考慮して、適宜選択すればよい。たとえば、巨核球と血小板とを分離する場合には、10~1000μmであることが好ましく、50~300μmであることがより好ましい。 The thickness of the structure 11 is not particularly limited as long as the object to be held is held in the through-hole 111, and may be appropriately selected in consideration of the size of the object to be held. For example, when separating megakaryocytes and platelets, the thickness is preferably 10 to 1000 μm, more preferably 50 to 300 μm.
 構造体11を構成する材料としては、高分子材料等の有機材料や、シリコンや金属等の無機材料を用いることができる。ここで、巨核球と血小板とを分離する場合等、再生医療向けの分離デバイスとして使用するためには、細胞毒性を示さないことから、非反応性の高分子材料や、生体親和性の金属材料等が好ましい。 As a material constituting the structure 11, an organic material such as a polymer material or an inorganic material such as silicon or metal can be used. Here, in order to use it as a separation device for regenerative medicine, such as when separating megakaryocytes and platelets, non-reactive polymer materials and biocompatible metal materials are used because they do not exhibit cytotoxicity. Etc. are preferred.
 また、本実施形態の分離デバイス1においては、構造体11の第二面102側に、複数の微小孔211を有する多孔質の分離層21の第三面203側が向かい合うように積層されている。ここで、本実施形態の分離デバイス1においては、分離層21の第三面203における微小孔211の孔径は、構造体11の第二面102における貫通孔111の孔径よりも小さい。 In the separation device 1 of the present embodiment, the second surface 102 side of the structure 11 is laminated so that the third surface 203 side of the porous separation layer 21 having a plurality of micropores 211 faces each other. Here, in the separation device 1 of the present embodiment, the hole diameter of the micro hole 211 in the third surface 203 of the separation layer 21 is smaller than the hole diameter of the through hole 111 in the second surface 102 of the structure 11.
 本実施形態の分離デバイス1によれば、保持対象物は、分離層21の微小孔211を通過することなく、構造体11の貫通孔111によって、分離層21の微小孔211の近傍に保持される。また、保持対象物と混在し及び/又は保持対象物から分離された分離対象物は、分離層21の第三面203側から微小孔211を通過して、分離層21の第四面204側に分離される。
 このように、本実施形態の分離デバイス1では、構造体11の貫通孔111が、保持対象物を分離層21の微小孔211を通過させることなく、分離層21の微小孔211の近傍に確実に保持しながら、保持対象物と混在し及び/又は保持対象物から分離された分離対象物を、分離層21の微小孔211を介して効率的に分離することができる。したがって、たとえば、保持対象物としての細胞と、保持対象物としての細胞から分化した細胞や保持対象物としての細胞から代謝された代謝物等の分離対象物と、を分離する場合に、優れた分離効率で確実に分離を行うことができる。
 また、構造体11と分離層21との積層構造を有していることにより、保持対象物を効率的に保持するために多くの貫通孔111を構造体11に設けた場合にも、分離デバイスとして必要な強度を担保することができる。
According to the separation device 1 of the present embodiment, the object to be held is held in the vicinity of the minute hole 211 of the separation layer 21 by the through hole 111 of the structure 11 without passing through the minute hole 211 of the separation layer 21. The In addition, the separation object mixed with and / or separated from the retention object passes through the micro holes 211 from the third surface 203 side of the separation layer 21 to the fourth surface 204 side of the separation layer 21. Separated.
As described above, in the separation device 1 of the present embodiment, the through hole 111 of the structure 11 is surely provided in the vicinity of the micro hole 211 of the separation layer 21 without passing the object to be held through the micro hole 211 of the separation layer 21. The separation target mixed with the separation target and / or separated from the retention target can be efficiently separated through the micro holes 211 of the separation layer 21. Therefore, for example, when separating a cell as a retention target from a separation target such as a cell differentiated from a cell as a retention target or a metabolite metabolized from a cell as a retention target, it is excellent. Separation can be reliably performed with separation efficiency.
Further, since the structure 11 and the separation layer 21 have a laminated structure, the separation device can be used even when many through holes 111 are provided in the structure 11 in order to efficiently hold the object to be held. The necessary strength can be secured.
 分離層21の微小孔211の孔径は、構造体11の第二面102における貫通孔111の孔径よりも小さければ特に限定されるものではなく、保持対象物のサイズや分離対象物のサイズ等を考慮して適宜選択すればよいが、確実な分離を行うためには、保持対象物を通過させず、かつ、分離対象物が通過可能な孔径であることが好ましい。この観点によれば、微小孔の孔径は、保持対象物のサイズよりも小さく、かつ、前記分離対象物のサイズより大きいことが好ましい。
 たとえば、巨核球と血小板とを分離する場合、保持対象物である巨核球のサイズは通常20~150μm程度であり、分離対象物である血小板のサイズは2~5μm程度であることから、微小孔の孔径は、2~15μmであることが好ましく、3~6μmであることがより好ましい。なお、微小孔の孔径は、SEMや光学顕微鏡等により測定することができる。
The hole diameter of the minute hole 211 of the separation layer 21 is not particularly limited as long as it is smaller than the hole diameter of the through hole 111 in the second surface 102 of the structure 11, and the size of the holding object, the size of the separation object, and the like. It may be selected as appropriate in consideration, but in order to perform reliable separation, it is preferable that the hole diameter is such that the object to be held is not allowed to pass through and the object to be separated can pass. According to this viewpoint, it is preferable that the hole diameter of the micropore is smaller than the size of the holding object and larger than the size of the separation object.
For example, when separating megakaryocytes and platelets, the size of the megakaryocytes that are the retention target is usually about 20 to 150 μm, and the size of the platelets that are the separation target is about 2 to 5 μm. The pore diameter is preferably 2 to 15 μm, more preferably 3 to 6 μm. In addition, the hole diameter of a micropore can be measured with SEM, an optical microscope, etc.
 また、構造体11の第二面102における一つの貫通孔111に対しては、分離層21の第三面203における微小孔211の一つのみが接続されていてもよいが、分離効率をより高めるためには、構造体11の第二面102における一つの貫通孔111に対して、分離層21の第三面203における微小孔211が複数接続されていることが好ましい。また、このような構成を有する分離デバイス1であれば、たとえ貫通孔111に接続された複数の微小孔211のうちの一部に目詰まりが生じたとしても、目詰まりを生じていない微小孔211により分離機能を確保できることからも好ましい。
 なお、構造体11の第二面102における一つの貫通孔111に対して、分離層21の第三面203における複数の微小孔211が接続されている場合、一つの貫通孔111に対して接続される微小孔211の数は、多ければ多いほど好ましいが、特に限定されず、例えば2~100万個であり、好ましくは3~100万個である。
Further, only one of the micro holes 211 in the third surface 203 of the separation layer 21 may be connected to one through hole 111 in the second surface 102 of the structure 11, but the separation efficiency is further improved. In order to increase, it is preferable that a plurality of micro holes 211 in the third surface 203 of the separation layer 21 are connected to one through hole 111 in the second surface 102 of the structure 11. Further, in the separation device 1 having such a configuration, even if a part of the plurality of micro holes 211 connected to the through hole 111 is clogged, the micro hole that is not clogged is formed. This is also preferable because the separation function can be ensured by 211.
When a plurality of micro holes 211 in the third surface 203 of the separation layer 21 are connected to one through hole 111 in the second surface 102 of the structure 11, the connection is made to one through hole 111. The number of micropores 211 to be formed is preferably as many as possible, but is not particularly limited, and is, for example, 2 to 1 million, and preferably 3 to 1 million.
 複数の微小孔211の平均孔径も、保持対象物のサイズや分離対象物のサイズ等を考慮して適宜選択すればよいが、たとえば、巨核球と血小板とを分離する場合には、2~15μmであることが好ましく、3~6μmであることがより好ましい。また、血小板と成長因子等のタンパク質とを分離する場合には、0.1~2.0μmであることが好ましく、0.2~1.0μmであることがより好ましい。 The average pore diameter of the plurality of micropores 211 may be appropriately selected in consideration of the size of the object to be held, the size of the object to be separated, and the like. For example, when separating megakaryocytes and platelets, the average pore diameter is 2 to 15 μm. Preferably, it is 3 to 6 μm. Further, when separating platelets and proteins such as growth factors, the thickness is preferably 0.1 to 2.0 μm, more preferably 0.2 to 1.0 μm.
 多孔質の分離層21における微小孔211の、分離層21の厚み方向の断面形状(以下、単に断面形状ともいう)は、第三面203側から第四面204側に分離対象物が通過できる形状であれば特に限定されないが、分離層21を貫通する複数の微小孔、例えば、図1(a)~(c)に示されるような直孔形状であってもよく、テーパー形状や逆テーパー形状、あるいは、一部テーパー形状や一部逆テーパー形状等の形状を有していてもよい。あるいは、不織布や日東電工株式会社製のTEMISH(登録商標)等が有するランダム孔であってもよい。なお、複数の微小孔211の断面形状や孔径は、それぞれ同じあってもよく、あるいは異なっていてもよい。 The cross-sectional shape of the micropores 211 in the porous separation layer 21 in the thickness direction of the separation layer 21 (hereinafter also simply referred to as the cross-sectional shape) allows the separation target to pass from the third surface 203 side to the fourth surface 204 side. The shape is not particularly limited, but may be a plurality of micro holes penetrating the separation layer 21, for example, a straight hole shape as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c). It may have a shape, or a shape such as a partially tapered shape or a partially inverted tapered shape. Or the random hole which a nonwoven fabric, Nitto Denko Co., Ltd. TEMISH (trademark), etc. have may be sufficient. In addition, the cross-sectional shape and hole diameter of the plurality of micro holes 211 may be the same or different.
 ここで、分離対象物が細胞である場合において、分離対象物である細胞へのストレス(ダメージ)を軽減できることからは、分離層21における微小孔211の形状は、分離層21の厚み方向の断面において、第三面203側から第四面204側にかけて微小孔211の孔径が減少する形状(テーパー形状)であることが好ましい。たとえば、巨核球から血小板を分離する場合、第三面203側における微小孔211の孔径は、10μm以上であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましく、また、第四面204側における微小孔211の孔径は、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。 Here, when the separation target is a cell, stress (damage) to the cell that is the separation target can be reduced. Therefore, the shape of the micropore 211 in the separation layer 21 is a cross-section in the thickness direction of the separation layer 21. In this case, it is preferable that the hole diameter of the minute hole 211 decreases from the third surface 203 side to the fourth surface 204 side (taper shape). For example, when separating platelets from megakaryocytes, the pore diameter of the micropores 211 on the third surface 203 side is preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, and the micropores on the fourth surface 204 side. The hole diameter of the hole 211 is preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less.
 複数の微小孔211を有する多孔質の分離層21の表面(第三面203及び第四面204)における孔密度は、特に限定されないが、分離層21における微小孔211の孔密度が10個/cm以上であれば、並列処理によって分離効率が向上するため好ましい。より好ましくは10個/cm以上であり、さらに好ましくは10個/cm以上である。一方、当該孔密度が10個/cm以下であると、空隙率が過度に大きくならず、強度の低下を防止できるため好ましい。より好ましくは10個/cm以下であり、さらに好ましくは10個/cm以下である。 Pore density in the surface of the porous separation layer 21 having a plurality of micropores 211 (third surface 203 and a fourth surface 204) is not particularly limited, 10 4 pore density of micropores 211 in the separation layer 21 is / Cm 2 or more is preferable because separation efficiency is improved by parallel processing. More preferably, it is 10 5 pieces / cm 2 or more, and further preferably 10 6 pieces / cm 2 or more. On the other hand, it is preferable that the pore density is 10 8 pieces / cm 2 or less because the porosity is not excessively increased and strength reduction can be prevented. More preferably, it is 10 7 pieces / cm 2 or less, and still more preferably 10 6 pieces / cm 2 .
 分離層21の厚みは、特に限定されるものではなく、分離対象物のサイズ等を考慮して、適宜選択すればよい。たとえば、巨核球と血小板とを分離する場合には、詰まり防止とシート強度の観点から、5~100μmであることが好ましく、10~50μmであることがより好ましい。 The thickness of the separation layer 21 is not particularly limited, and may be appropriately selected in consideration of the size of the separation object. For example, when separating megakaryocytes and platelets, the thickness is preferably 5 to 100 μm and more preferably 10 to 50 μm from the viewpoint of prevention of clogging and sheet strength.
 分離層21を構成する材料としては、高分子材料等の有機材料や、シリコンや金属等の無機材料を用いることができる。また、不織布や、日東電工株式会社製のTEMISH(登録商標)等の多孔質材料を用いてもよい。ここで、巨核球と血小板とを分離する場合等、再生医療向けの分離デバイスとして使用するためには、細胞毒性を示さないことから、非反応性の高分子材料や、生体親和性の金属材料等が好ましい。 As a material constituting the separation layer 21, an organic material such as a polymer material or an inorganic material such as silicon or metal can be used. Moreover, you may use a nonwoven material and porous materials, such as Nitto Denko Corporation TEMISH (trademark). Here, in order to use it as a separation device for regenerative medicine, such as when separating megakaryocytes and platelets, non-reactive polymer materials and biocompatible metal materials are used because they do not exhibit cytotoxicity. Etc. are preferred.
 本実施形態の分離デバイス1において、構造体11と分離層21は直接的に積層されていてもよく、あるいは接着剤等を用いて間接的に積層されていてもよい。なお、構造体11と分離層21が直接的に積層された状態とは、構造体11と分離層21の間に他の層が介在せず、構造体11の第二面102と分離層21の第三面203が直接接触していることを表す。 In the separation device 1 of this embodiment, the structure 11 and the separation layer 21 may be directly laminated, or may be indirectly laminated using an adhesive or the like. Note that the state in which the structure 11 and the separation layer 21 are directly stacked means that no other layer is interposed between the structure 11 and the separation layer 21, and the second surface 102 of the structure 11 and the separation layer 21 are not present. This shows that the third surface 203 is in direct contact.
 構造体11と分離層21を直接的に積層する場合には、構造体11と分離層21の少なくとも一方が、高分子材料等の柔軟性を有する材料で形成されていることが好ましい。構造体11と分離層21の少なくとも一方が高分子材料等の柔軟性を有する材料で形成されていれば、微小孔211からの吸引力を利用した吸着効果によって、接着剤等を用いなくとも、構造体11と分離層21を高い密着性で直接的に密着させることができる。また、シリコーン樹脂やゼラチンなどのゲル材等は、濡れ性に優れるため、吸着効果をさらに高めうる点で特に好ましい。 When the structure 11 and the separation layer 21 are directly laminated, at least one of the structure 11 and the separation layer 21 is preferably formed of a flexible material such as a polymer material. If at least one of the structure 11 and the separation layer 21 is formed of a flexible material such as a polymer material, the adsorbing effect using the suction force from the micropores 211 can be used without using an adhesive or the like. The structure 11 and the separation layer 21 can be directly adhered with high adhesion. In addition, a gel material such as silicone resin or gelatin is particularly preferable because it has excellent wettability and can further enhance the adsorption effect.
 また、分離層21の微小孔211は、少なくとも、構造体11の第二面102における各貫通孔111に対して、分離層21の第三面203における微小孔211が接続される位置に形成されていればよいが、分離層21の全面に微小孔211が形成されていることが好ましい。すなわち、分離層21の全体が多孔質であることが好ましい。このような構成を有する分離デバイス1であれば、たとえ使用時に構造体11と分離層21との間にズレが発生したとしても、各貫通孔111に対して微小孔211が接続された状態を確保できるため、分離デバイス1の分離機能を引き続いて担保することができる。なお、このような構成は、特に構造体11と分離層21を直接的に積層する場合により有用である。また、全体が多孔質である分離層21は、生産性の面でも有利である。 The micro holes 211 in the separation layer 21 are formed at positions where the micro holes 211 in the third surface 203 of the separation layer 21 are connected to at least the through holes 111 in the second surface 102 of the structure 11. However, the micropores 211 are preferably formed on the entire surface of the separation layer 21. That is, the entire separation layer 21 is preferably porous. In the separation device 1 having such a configuration, even when a deviation occurs between the structure 11 and the separation layer 21 during use, the state in which the micro holes 211 are connected to each through-hole 111 is obtained. Since it can ensure, the separation function of the separation device 1 can be continuously secured. Such a configuration is particularly useful when the structure 11 and the separation layer 21 are directly laminated. Further, the separation layer 21 which is entirely porous is advantageous in terms of productivity.
 また、円筒形状や曲面形状等の所望の形状に加工しやすいとの観点からは、構造体11と分離層21の両方が高分子材料で形成されていることが好ましい。 Further, from the viewpoint of easy processing into a desired shape such as a cylindrical shape or a curved surface shape, it is preferable that both the structure 11 and the separation layer 21 are formed of a polymer material.
 また、本実施形態の分離デバイス1は、構造体11と分離層21を少なくとも備えていればよいが、所望される特性に応じて、表面コート剤層等のその他の層をさらに備えていてもよい。また、本実施形態の分離デバイス1は、構造体11と分離層21の少なくともいずれかを複数備えていてもよい。 In addition, the separation device 1 of the present embodiment only needs to include at least the structure 11 and the separation layer 21, but may further include other layers such as a surface coating agent layer according to desired characteristics. Good. Further, the separation device 1 of the present embodiment may include a plurality of at least one of the structure 11 and the separation layer 21.
 つづいて、本実施形態の分離デバイス1の各製造工程について説明する。 Next, each manufacturing process of the separation device 1 of the present embodiment will be described.
 まず、本発明の分離デバイス1を構成する構造体11の製造工程について説明する。
 高分子材料を用いて構造体11を製造する場合には、たとえば、圧縮成形、射出成型、熱ロール転写等の公知の成形方法を適宜適用することができる。また、半硬化状態の高分子材料に対して、目的とする構造体の貫通孔の形状に対応する金型を用いて加圧成形し、加熱して硬化を完全に進行させることにより、目的とする形状の貫通孔111を有する構造体11を製造することもできる。あるいは、高分子材料にレーザー穿孔を施すことにより、目的とする形状の貫通孔111を有する構造体11を製造することもできる。
 また、セラミックや金属等の無機材料等を用いて構造体11を製造する場合も、公知の成形方法や製造方法を適宜適用することができる。
First, the manufacturing process of the structure 11 which comprises the separation device 1 of this invention is demonstrated.
In the case of manufacturing the structure 11 using a polymer material, for example, known molding methods such as compression molding, injection molding, and hot roll transfer can be appropriately applied. In addition, a semi-cured polymer material is molded by pressure using a mold corresponding to the shape of the through-hole of the target structure, and heated to allow the curing to proceed completely. It is also possible to manufacture the structure 11 having the through hole 111 having a shape to be formed. Or the structure 11 which has the through-hole 111 of the target shape can also be manufactured by laser drilling to a polymeric material.
Moreover, also when manufacturing the structure 11 using inorganic materials, such as a ceramic and a metal, a well-known shaping | molding method and manufacturing method can be applied suitably.
 また、多孔質の分離層21の製造方法としては、分離層21を構成する材料の種類や微小孔211の孔径に応じて、多孔質材料の製造方法として公知の製造方法を適宜適用することができる。
 例えば、高分子材料を用いて直孔形状である複数の微小孔211を有する分離層21を形成するには、特開2015-164728号公報に記載された複数の貫通孔を有する樹脂フィルムの製造方法などを適宜採用することができる。
 また、多孔質の分離層21としては、市販の不織布や、日東電工株式会社製のTEMISH(登録商標)を用いることもできる。
Moreover, as a manufacturing method of the porous separation layer 21, a well-known manufacturing method is suitably applied as a manufacturing method of a porous material according to the kind of material which comprises the separation layer 21, and the hole diameter of the micropore 211. it can.
For example, in order to form the separation layer 21 having a plurality of micropores 211 having a straight hole shape using a polymer material, a resin film having a plurality of through-holes described in JP-A-2015-164728 is produced. A method or the like can be appropriately employed.
As the porous separation layer 21, a commercially available nonwoven fabric or TEMISH (registered trademark) manufactured by Nitto Denko Corporation can also be used.
 このようにして得られた構造体11と分離層21を、直接的に、あるいは接着剤等を介して間接的に積層することにより、本実施形態の分離デバイス1を製造することができる。 The separation device 1 of this embodiment can be manufactured by laminating the structure 11 and the separation layer 21 thus obtained directly or indirectly via an adhesive or the like.
 以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
 (比較例1)
 保留粒子径4μmの桐山ロート用濾紙No.5A(有限会社桐山製作所製)を比較例1の分離デバイス(フィルター)として用いた。
(Comparative Example 1)
Filter paper for Kiriyama funnel with a reserved particle diameter of 4 μm No. 5A (manufactured by Kiriyama Seisakusho Co., Ltd.) was used as the separation device (filter) of Comparative Example 1.
 (比較例2)
 PETからなる無孔のベースシートに、イオンビーム照射およびエッチングにより、ベースシートを貫通する直径3.0μmの微小孔を形成した厚さ20μmの分離膜A(オキシフェン社製Osydisk)を、分離層のみの比較例2の分離デバイス(フィルター)として用いた。
(Comparative Example 2)
A separation layer A (Osydisk manufactured by Oxyphen) having a thickness of 3.0 μm formed with a pore having a diameter of 3.0 μm formed on a non-porous base sheet made of PET by ion beam irradiation and etching was separated into a separation layer. Only as a separation device (filter) of Comparative Example 2.
 分離膜Aの一方面の顕微鏡写真を撮り、一定面積当たりの孔数をカウントすることにより分離膜Aの微小孔密度を10箇所で測定した結果、貫通孔の密度は3.0×10~5.0×10個/mmであった。 A microphotograph of one surface of the separation membrane A was taken, and the number of holes per fixed area was counted to measure the micropore density of the separation membrane A at 10 locations. As a result, the density of the through holes was 3.0 × 10 3 to It was 5.0 × 10 3 pieces / mm 2 .
 (実施例1)
 比較例2に使用した分離膜Aを分離層21として用いた。
Example 1
The separation membrane A used in Comparative Example 2 was used as the separation layer 21.
 構造体11として、半硬化状態のシリコーン樹脂シートに複数の凸形状を有する金型を用い、ヒートプレス成型にて25mm角、厚さ400μmのテーパー付き貫通孔シートBを作製した。
 なお、半硬化状態の前記シリコーン樹脂シートは、メチル化シリコーン(日東電工製、KL-100)99.0wt%にジメチルシリル化シリカ(日本アエロジル製、AEROSIL R976S)1.0wt%を混合し、自動塗工装置(テスター産業製、PI-1210)を用いて厚さ300μmに塗工し、乾燥機にて130℃で10分間加熱して得られたものである。
A taper-shaped through-hole sheet B having a 25 mm square and a thickness of 400 μm was produced by heat press molding using a semi-cured silicone resin sheet as the structure 11 and a mold having a plurality of convex shapes.
The semi-cured silicone resin sheet was prepared by mixing 99.0 wt% of methylated silicone (manufactured by Nitto Denko, KL-100) with 1.0 wt% of dimethylsilylated silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., AEROSIL R976S). It was obtained by coating to a thickness of 300 μm using a coating apparatus (PI-1210, manufactured by Tester Sangyo) and heating at 130 ° C. for 10 minutes with a dryer.
 テーパー付貫通孔シートBは、貫通孔の片面側が500μm角(円相当径:約564μm)で反対面側が250μm角(円相当径:約282μm)のテーパー形状となっており、25mm角の中に50×50=2500孔の貫通孔が形成されている。 The tapered through-hole sheet B has a tapered shape in which one side of the through-hole is 500 μm square (equivalent circle diameter: about 564 μm) and the other side is 250 μm square (equivalent circle diameter: about 282 μm). Through holes of 50 × 50 = 2500 holes are formed.
 図1(b)のように、テーパー付貫通孔シートBを貫通孔が250μm角である面側が分離膜Aに積層されるように設置して、積層体を作製し、これを実施例1の分離デバイス(フィルター)として用いた。ここで、テーパー付貫通孔シートBの250μm角の貫通孔一つあたりに対して、分離膜Aの微小孔は約20万個接続されている。 As shown in FIG. 1B, the tapered through-hole sheet B is installed so that the surface side of the through-hole having a 250 μm square is laminated on the separation membrane A, and a laminated body is produced. Used as a separation device (filter). Here, about 200,000 fine holes of the separation membrane A are connected to one 250 μm square through hole of the tapered through hole sheet B.
 (実施例2)
 図1(c)のように、テーパー付貫通孔シートBを貫通孔が500μm角である面側が分離膜Aに積層されるように設置した以外は実施例1と同様にして、積層体を作製し、これを実施例2の分離デバイス(フィルター)として用いた。ここで、テーパー付貫通孔シートBの500μm角の貫通孔一つあたりに対して、分離膜Aの微小孔は約75万個接続されている。
(Example 2)
As shown in FIG. 1C, a laminated body was produced in the same manner as in Example 1 except that the tapered through-hole sheet B was placed so that the surface side with the through-hole of 500 μm square was laminated on the separation membrane A. This was used as the separation device (filter) of Example 2. Here, about 750,000 micropores of the separation membrane A are connected to one 500 μm square through hole of the tapered through hole sheet B.
 (実施例3)
 分離膜Aとして、貫通する微小孔の直径が1.0μmである分離膜を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、分離デバイスを作製した。
(Example 3)
As a separation membrane A, a separation device was produced by performing the same operation as in Example 1 except that a separation membrane having a diameter of through-holes of 1.0 μm was used.
 (実施例4)
 分離膜Aとして、貫通する微小孔の直径が0.5μmである分離膜を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、分離デバイスを作製した。
Example 4
As a separation membrane A, a separation device was manufactured by performing the same operation as in Example 1 except that a separation membrane having a diameter of through-holes of 0.5 μm was used.
 (試験1)
 平均粒子径が2.0μm(CV値5%、2.5wt%)のポリスチレン粒子1(Polysciences社製、polybead)、平均粒子径が6.0μm(CV値10%、2.5wt%)のポリスチレン粒子2(Polysciences社製、polybead)、および、ポリスチレン粒子1とポリスチレン粒子2を重量比1:1にて混合したポリスチレン粒子3を、それぞれイオン交換水にて10倍に希釈したものを用い、各フィルターの粒子通過能と保持能を評価した。
(Test 1)
Polystyrene particles 1 having an average particle size of 2.0 μm (CV value 5%, 2.5 wt%) (Polybeads manufactured by Polysciences), polystyrene having an average particle size of 6.0 μm (CV value 10%, 2.5 wt%) Particles 2 (manufactured by Polysciences, polybead), and polystyrene particles 3 in which polystyrene particles 1 and polystyrene particles 2 are mixed at a weight ratio of 1: 1, each diluted 10 times with ion-exchanged water, are used. The particle passage ability and retention ability of the filter were evaluated.
 各フィルターを桐山ロート上にセットし、下方より吸引しながら2mlのポリスチレン粒子水分散液(0.25wt%、粒子量5mg)を滴下し、滴下後の重量増加からフィルター上および中に残存した粒子量を測定することで粒子通過能を確認した。なお、実施例1及び2のフィルターは、テーパー付き貫通孔シートBが上側となり、分離膜Aが下側(桐山ロート側)となるように桐山ロート上にセットした。
 また、残存した粒子を乗せた各フィルターを桐山ロート上にセットし、下方より吸引しながらイオン交換水100mlにて洗浄を行い、洗浄後の重量変化から粒子保持能を測定した。
 これらの結果を表1及び表2に示す。表1は、各実施例及び比較例のフィルターについての、ポリスチレン粒子1~3のそれぞれに対する粒子通過能と保持能を、残存した粒子の量(単位:mg)で評価した結果であり、表2は、これらを処理前の粒子量(5mg)に対する割合(重量%)で評価した結果である。また、表2の結果を図2~図4のグラフにまとめた。
 なお、表1~2及び図2~4における、「2μm」の欄はポリスチレン粒子1を用いた場合の評価結果であり、「6μm」の欄はポリスチレン粒子2を用いた場合の評価結果であり、「2+6μm」の欄はポリスチレン粒子3を用いた場合の評価結果である。
Each filter is set on a Kiriyama funnel, and 2 ml of polystyrene particle aqueous dispersion (0.25 wt%, particle amount 5 mg) is dropped while sucking from below, and particles remaining on and in the filter due to weight increase after dropping. The particle passing ability was confirmed by measuring the amount. The filters of Examples 1 and 2 were set on the Kiriyama funnel so that the tapered through-hole sheet B was on the upper side and the separation membrane A was on the lower side (Kiriyama funnel side).
Moreover, each filter carrying the remaining particles was set on a Kiriyama funnel, washed with 100 ml of ion-exchanged water while being sucked from below, and the particle retention ability was measured from the change in weight after washing.
These results are shown in Tables 1 and 2. Table 1 shows the results of evaluating the particle passage ability and retention ability for each of the polystyrene particles 1 to 3 for the filters of Examples and Comparative Examples in terms of the amount of remaining particles (unit: mg). These are the results of evaluating these by the ratio (% by weight) to the amount of particles (5 mg) before treatment. The results in Table 2 are summarized in the graphs of FIGS.
In Tables 1 and 2 and FIGS. 2 to 4, the column “2 μm” is the evaluation result when polystyrene particles 1 are used, and the column “6 μm” is the evaluation result when polystyrene particles 2 are used. The column of “2 + 6 μm” is an evaluation result when polystyrene particles 3 are used.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
 表1~2及び図2~4に示されるように、分離膜Aとテーパー付き貫通孔シートBを併せ持つ実施例1及び実施例2の分離デバイス(フィルター)は、微小孔を有する分離膜Aによる高い分離性能を有するとともに、分離膜Aの上部に積層された貫通孔を有するテーパー付き貫通孔シートBにより、洗浄後も多くの粒子を保持し続けることが可能である。 As shown in Tables 1 and 2 and FIGS. 2 to 4, the separation devices (filters) of Example 1 and Example 2 having both the separation membrane A and the tapered through-hole sheet B are based on the separation membrane A having micropores. The tapered through-hole sheet B having a high separation performance and having a through-hole laminated on the upper part of the separation membrane A can keep many particles after washing.
 (試験2)
 平均粒子径が1.0μm(CV値5%、2.5wt%)のポリスチレン粒子4(Polysciences社製、polybead)、平均粒子径が0.5μm(CV値5%、2.5wt%)のポリスチレン粒子5(Polysciences社製、polybead)、および、平均粒子径が0.2μm(CV値5%、2.5wt%)のポリスチレン粒子6(Polysciences社製、polybead)を、それぞれイオン交換水にて10倍に希釈したものを用い、各フィルターの粒子通過能を評価した。
(Test 2)
Polystyrene particles 4 having an average particle size of 1.0 μm (CV value 5%, 2.5 wt%) (Polybeads manufactured by Polysciences), polystyrene having an average particle size of 0.5 μm (CV value 5%, 2.5 wt%) Particles 5 (manufactured by Polysciences, polybead) and polystyrene particles 6 having an average particle diameter of 0.2 μm (CV value 5%, 2.5 wt%) (polysciences, polybead) were each 10 in ion-exchanged water. Using the one diluted twice, the particle passing ability of each filter was evaluated.
 各フィルターを桐山ロート上にセットし、下方より吸引しながら2mlのポリスチレン粒子水分散液(0.25wt%、粒子量5mg)を滴下し、滴下後の重量増加からフィルター上および中に残存した粒子量を測定することで粒子通過能を確認した。なお、実施例3及び4のフィルターは、テーパー付き貫通孔シートBが上側となり、分離膜Aが下側(桐山ロート側)となるように桐山ロート上にセットした。
 結果を表3に示す。表3に示されるように、分離膜Aとテーパー付き貫通孔シートBを併せ持つ実施例3及び実施例4の分離デバイス(フィルター)は、微小孔を有する分離膜Aによる高い分離性能を有することがわかった。
Each filter is set on a Kiriyama funnel, and 2 ml of polystyrene particle aqueous dispersion (0.25 wt%, particle amount 5 mg) is dropped while sucking from below, and particles remaining on and in the filter due to weight increase after dropping. The particle passing ability was confirmed by measuring the amount. The filters of Examples 3 and 4 were set on the Kiriyama funnel so that the tapered through-hole sheet B was on the upper side and the separation membrane A was on the lower side (Kiriyama funnel side).
The results are shown in Table 3. As shown in Table 3, the separation devices (filters) of Example 3 and Example 4 having both the separation membrane A and the tapered through-hole sheet B have high separation performance due to the separation membrane A having micropores. all right.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
 以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
 本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。
 なお、本出願は、2016年5月17日付けで出願された日本特許出願(特願2016-098854)に基づいており、その全体が引用により援用される。
Although the invention has been described in detail with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
This application is based on a Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2016-098854) filed on May 17, 2016, and is incorporated by reference in its entirety.
 1 分離デバイス
 11 構造体
 21 分離層
 101 第一面
 102 第二面
 111 貫通孔
 203 第三面
 204 第四面
 211 微小孔
 
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Separation device 11 Structure 21 Separation layer 101 1st surface 102 2nd surface 111 Through-hole 203 3rd surface 204 4th surface 211 Micro hole

Claims (10)

  1.  第一面と、前記第一面に対向する第二面とを有し、前記第一面と前記第二面との間を貫通する貫通孔を備える構造体と、
     第三面と、前記第三面に対向する第四面とを有する、多孔質の分離層と、を備える分離デバイスであって、
     前記構造体と前記分離層は、前記構造体の前記第二面側と前記分離層の前記第三面側とが向かい合うように積層されており、
     前記分離層の前記第三面における微小孔の孔径は、前記構造体の前記第二面における前記貫通孔の孔径よりも小さい分離デバイス。
    A structure having a first surface and a second surface facing the first surface, and having a through-hole penetrating between the first surface and the second surface;
    A separation device comprising a third surface and a porous separation layer having a fourth surface facing the third surface,
    The structure and the separation layer are laminated so that the second surface side of the structure and the third surface side of the separation layer face each other.
    A separation device in which a pore diameter of the micro hole in the third surface of the separation layer is smaller than a diameter of the through hole in the second surface of the structure.
  2.  前記分離層の全体が多孔質である請求項1に記載の分離デバイス。 The separation device according to claim 1, wherein the entire separation layer is porous.
  3.  前記構造体の前記第二面における前記貫通孔に対して、前記分離層の前記第三面における複数の前記微小孔が接続されている請求項1または2に記載の分離デバイス。 The separation device according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the micropores in the third surface of the separation layer are connected to the through-hole in the second surface of the structure.
  4.  前記構造体と前記分離層が直接的に積層されている請求項1~3のいずれか1項に記載の分離デバイス。 The separation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the structure and the separation layer are directly laminated.
  5.  前記構造体と前記分離層の少なくとも一方が高分子材料で形成されている請求項1~4のいずれか1項に記載の分離デバイス。 The separation device according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the structure and the separation layer is formed of a polymer material.
  6.  前記分離層は、前記第三面と前記第四面との間を貫通する複数の微小孔を備える請求項1~5のいずれか1項に記載の分離デバイス。 The separation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the separation layer includes a plurality of micropores penetrating between the third surface and the fourth surface.
  7.  前記第一面側の前記貫通孔の孔径は、前記第二面側の前記貫通孔の孔径よりも大きい請求項1~6のいずれか1項に記載の分離デバイス。 The separation device according to any one of claims 1 to 6, wherein a diameter of the through hole on the first surface side is larger than a diameter of the through hole on the second surface side.
  8.  前記第一面側の前記貫通孔の孔径は、前記第二面側の前記貫通孔の孔径よりも小さい請求項1~6のいずれか1項に記載の分離デバイス。 The separation device according to any one of claims 1 to 6, wherein a hole diameter of the through hole on the first surface side is smaller than a hole diameter of the through hole on the second surface side.
  9.  保持対象物と分離対象物とを分離する分離デバイスであって、
     前記微小孔は、前記保持対象物を通過させず、かつ、前記分離対象物が通過可能な孔径を有する請求項1~8のいずれか1項に記載の分離デバイス。
    A separation device for separating a holding object and a separation object,
    The separation device according to any one of claims 1 to 8, wherein the micropore has a hole diameter that does not allow the holding object to pass therethrough and allows the separation object to pass therethrough.
  10.  前記保持対象物が前記貫通孔により保持される請求項9に記載の分離デバイス。 The separation device according to claim 9, wherein the object to be held is held by the through hole.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115212931A (en) * 2021-04-15 2022-10-21 武汉介观生物科技有限责任公司 Platelet in-vitro release system and platelet production method

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002050260A2 (en) * 2000-12-20 2002-06-27 Altana Pharma Ag Process for the production and purification of secreted proteins ans the production of arrays of proteins
JP2004050123A (en) * 2002-07-23 2004-02-19 Ricoh Co Ltd Porous material for toner filter, its production method, and toner storing vessel
WO2005014149A1 (en) * 2003-08-07 2005-02-17 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Composite porous membrane and process for producing the same
JP2005148048A (en) * 2003-04-25 2005-06-09 Jsr Corp Biochip, biochip kit, and method for manufacturing and using the same
JP2006102720A (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Jsr Corp Filter for bioseparation and kit for bioseparation using the filter
JP2006115775A (en) * 2004-10-22 2006-05-11 Jsr Corp Kit for bio-separation and use thereof
JP2009207430A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Asahi Kasei Corp Composite membrane and method for producing the same
JP2016136871A (en) * 2015-01-27 2016-08-04 大日本印刷株式会社 Cell culture substrate having two types of porous film with different pore sizes, and cell culture tool having the same
WO2017057234A1 (en) * 2015-09-29 2017-04-06 東京応化工業株式会社 Substrate, structure, structure-manufacturing method, cell-sorting method, cell-manufacturing method, and secretion-producing method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002050260A2 (en) * 2000-12-20 2002-06-27 Altana Pharma Ag Process for the production and purification of secreted proteins ans the production of arrays of proteins
JP2004050123A (en) * 2002-07-23 2004-02-19 Ricoh Co Ltd Porous material for toner filter, its production method, and toner storing vessel
JP2005148048A (en) * 2003-04-25 2005-06-09 Jsr Corp Biochip, biochip kit, and method for manufacturing and using the same
WO2005014149A1 (en) * 2003-08-07 2005-02-17 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Composite porous membrane and process for producing the same
JP2006102720A (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Jsr Corp Filter for bioseparation and kit for bioseparation using the filter
JP2006115775A (en) * 2004-10-22 2006-05-11 Jsr Corp Kit for bio-separation and use thereof
JP2009207430A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Asahi Kasei Corp Composite membrane and method for producing the same
JP2016136871A (en) * 2015-01-27 2016-08-04 大日本印刷株式会社 Cell culture substrate having two types of porous film with different pore sizes, and cell culture tool having the same
WO2017057234A1 (en) * 2015-09-29 2017-04-06 東京応化工業株式会社 Substrate, structure, structure-manufacturing method, cell-sorting method, cell-manufacturing method, and secretion-producing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115212931A (en) * 2021-04-15 2022-10-21 武汉介观生物科技有限责任公司 Platelet in-vitro release system and platelet production method

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