專利名稱：細(xì)胞分離儀器的制作方法
細(xì)胞分離儀器本發(fā)明涉及一種用于再生醫(yī)學(xué)的臨床/研究的領(lǐng)域，或者是用于細(xì)胞培養(yǎng)的領(lǐng)域的細(xì)胞分離儀器，并且本發(fā)明更具體地涉及一種用于以高存活率從組織(活體組織)分離細(xì)胞的細(xì)胞分離儀器。存在這樣一種技術(shù)，其中，為了獲得分離的活體細(xì)胞，用利刃切碎組織，并且利用膠原酶等使切碎的組織受到酶處理，以消化細(xì)胞外的基質(zhì)。在所述技術(shù)中，必須重復(fù)地進(jìn)行酶處理和細(xì)胞回收的過程。因此，所述技術(shù)需要?jiǎng)诹痛罅繒r(shí)間。所述技術(shù)還具有這樣的問題由于在利用刃物的切碎過程方面以及在酶處理中的滲透速度等方面的差異，細(xì)胞回收率分散。日本專利文獻(xiàn)JP-T-2007505631公開了自動(dòng)化進(jìn)行切碎處理和酶處理的裝置。在設(shè)置于該裝置中的容器內(nèi)，放置可繞著該容器的中心軸旋轉(zhuǎn)的刃部件以及相對地提供對所 述刃部件的運(yùn)動(dòng)的抗力的擋板。當(dāng)將要從其獲得分離細(xì)胞的一組織裝填到容器中并且使刃部件旋轉(zhuǎn)時(shí)，處于刃部件咬入到該組織中的狀態(tài)下的該組織一起旋轉(zhuǎn)，并且與所述擋板撞擊。由于該擋板所提供的抗力，組織被所述刃部件切割。當(dāng)刃部件的旋轉(zhuǎn)持續(xù)了預(yù)定時(shí)間段時(shí)，重復(fù)所述切割，使得所述組織被切碎。酶處理溶液預(yù)先裝填到所述容器中，因此，并行地進(jìn)行酶處理。在JP-T-2007505631所公開的構(gòu)造中，可以使切碎處理和酶處理自動(dòng)化。然而，為了回收分離細(xì)胞，必須將由于所述切碎處理和酶處理所獲得的細(xì)胞懸濁液取出到容器外部，然后使其受到過濾處理。在穩(wěn)定地回收大量分離細(xì)胞的自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中，必須減輕用戶的負(fù)擔(dān)，并且必須減小人為處理對分離細(xì)胞的數(shù)目和質(zhì)量的影響。因此，需要盡可能減少由用戶進(jìn)行的處理。然而，在JP-T-2007505631所公開的構(gòu)造中，由用戶所進(jìn)行的處理的減小是不足的。結(jié)果，該構(gòu)造不足以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種細(xì)胞分離儀器，其中能夠盡可能地減少由用戶進(jìn)行的處理，并且能夠有效地回收從組織(活體組織)分離的細(xì)胞。為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種細(xì)胞分離儀器，包括第一容器，該第一容器在上部中具有開口 ；過濾部件，該過濾部件形成所述第一容器的下部的至少一部分；分離部件，該分離部件可移動(dòng)地收容在所述第一容器中以與組織撞擊，從而使細(xì)胞分離；以及第二容器，該第二容器以能夠取出所述第一容器的方式收容所述第一容器。所述分離部件可以包括刃部件；以及在所述第一容器內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地支撐所述刃部件的軸部件。所述軸部件的上端部分可以連接于使該軸部件旋轉(zhuǎn)的細(xì)胞分離裝置。細(xì)胞分離裝置可以進(jìn)一步包括蓋部件，該蓋部件裝配于所述第一容器以閉合所述開口。使所述軸部件穿過的通孔可以形成在所述蓋部件中，并且所述軸部件的位于所述蓋部件下方的部分的至少一部分可以在直徑方面比所述通孔更大。所述蓋部件可以包括第一蓋部件，其中形成有使所述軸部件穿過的第一通孔和至少一個(gè)開口 ；以及
第二蓋部件，其中形成有使所述軸部件穿過的第二通孔，并且該第二蓋部件從所述第一蓋部件的上方封蓋該第一蓋部件的所述至少一個(gè)開口。凹槽可以形成在所述第一容器的外壁和所述第二容器的內(nèi)壁的至少其中一者中。在所述第一容器收容在所述第二容器中的狀態(tài)下，該第二容器的上端部分可以位于該第一容器的上端部分上方。
圖I是示出了本發(fā)明一實(shí)施例的細(xì)胞分離儀器的分解透視圖。圖2是示出了圖I的細(xì)胞分離儀器處于組裝過程中的狀態(tài)的縱向剖視圖。圖3是示出了組裝了圖I的細(xì)胞分離儀器的狀態(tài)的縱向剖視圖。 圖4是示出了圖I的細(xì)胞分離儀器連接于細(xì)胞分離裝置的狀態(tài)的縱向剖視圖。圖5是示出了利用圖I的細(xì)胞分離儀器回收過濾的細(xì)胞懸濁液的狀態(tài)的縱向剖視圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。圖I示出了本發(fā)明實(shí)施例的細(xì)胞分離儀器I被拆解的狀態(tài)。該細(xì)胞分離儀器I包括分離部件10、內(nèi)側(cè)容器(第一容器)20、外側(cè)容器(第二容器)30、內(nèi)蓋(蓋部件，第一蓋部件)40和外蓋(蓋部件，第二蓋部件)50。這些部件由對環(huán)氧乙烷氣殺菌具有耐受性的材料(諸如，樹脂)形成。分離部件10包括軸部件11和多個(gè)刃部件12。軸部件11包括大徑部I la、小徑部Ilb和連接部11c。刃部件12由大徑部Ila的下端支撐。小徑部Ilb的直徑小于大徑部Ila的直徑，并且臺階Ild形成在該大徑部Ila與小徑部Ilb之間的交界面中。連接部Ilc設(shè)置在小徑部Ilb的上端，并且構(gòu)成為將要連接于后述的細(xì)胞分離裝置60的部分。內(nèi)側(cè)容器20包括本體單元21與過濾器(過濾部件)22。本體單元21是在上部和下部開口的筒狀部件。過濾器22由無細(xì)胞毒性的材料形成。在本實(shí)施例中，使用具有50μπι的開口的尼龍網(wǎng)作為所述過濾器22。將該過濾器22粘附于或者焊接于本體單元21，以便封蓋該本體單元21的整個(gè)下部開口。外側(cè)容器30包括本體單元31和底座部32。本體單元31是上部開口的筒狀部件。本體單元31的內(nèi)側(cè)包括第一內(nèi)壁33a和第二內(nèi)壁33b。在該第二內(nèi)壁33b中，多個(gè)凹槽34以一致的間隔形成在本體單元31的周向上。在本體單元31的上端部分中，第一內(nèi)壁33a具有第一內(nèi)徑。第二內(nèi)壁33b具有比第一內(nèi)徑小的第二內(nèi)徑，并且該第二內(nèi)徑大于所述內(nèi)側(cè)連接器20的本體單元21的外徑。內(nèi)側(cè)臺階33c形成在所述第一內(nèi)壁33a與第二內(nèi)壁33b之間的交界面中。第二內(nèi)壁33b從所述內(nèi)側(cè)臺階33c延續(xù)至本體單元31的下端部分。內(nèi)蓋40是具有上表面40a和下表面40b的盤狀部件(見圖2)。使上表面40a和下表面40b相互連通的通孔(通孔，第一通孔)41形成在內(nèi)蓋40的中間部分中。使上表面40a和下表面40b相互連通的多個(gè)開口 42形成為環(huán)繞所述通孔41。通孔41的內(nèi)徑大于分離部件10的軸部件11的小徑部Ilb的外徑，而小于大徑部Ila的外徑。
內(nèi)蓋40的外徑基本等于外側(cè)容器30的本體單元31的第一內(nèi)壁33a的內(nèi)徑(第一內(nèi)徑)。環(huán)狀的上側(cè)嵌合壁43形成在上表面40a的周緣部分中。環(huán)狀的下側(cè)嵌合壁44形成在下表面40b的周緣部分的稍內(nèi)側(cè)，并且臺階45形成在該壁44的外側(cè)(見圖2)。下側(cè)嵌合壁44的外徑基本等于內(nèi)側(cè)容器20的本體單元21的內(nèi)徑。外蓋50是具有上表面50a和下表面50b(見圖3)的盤狀部件(見圖3)。使上表面50a和下表面50b相互連通的通孔(通孔，第一通孔)51形成在外蓋50的中間部分中。通孔51的內(nèi)徑大于分離部件10的軸部件11的小徑部Ilb的外徑。外蓋50的外徑基本等于內(nèi)蓋40的上側(cè)嵌合壁43的內(nèi)徑。環(huán)狀的嵌合壁52設(shè)置在上表面50a的周緣部分中。接下來，將參考圖2和圖3描述組裝本實(shí)施例的細(xì)胞分離儀器的方法以及細(xì)胞分離處理的步驟的一部分。首先，以過濾器22指向下的姿態(tài)將內(nèi)側(cè)容器20收容在外側(cè)容器30中。此時(shí)，內(nèi)側(cè)容器20的外壁21a經(jīng)由小的間隙與外側(cè)容器30的第二內(nèi)壁33b相對。使本體單元21·的上端表面21b與本體單元31的內(nèi)側(cè)臺階33c相齊平。在內(nèi)側(cè)容器20收容在外側(cè)容器30中的狀態(tài)下，外側(cè)容器30的上端表面(上端部分)31a位于內(nèi)側(cè)容器20的上端表面(上端部分)21b上方。接下來，將分離部件10收容在內(nèi)側(cè)容器20中。此時(shí)，軸部件11的下端部分被放置于過濾器22上。然后，安裝內(nèi)蓋40，使得分離部件10的軸部件11的小徑部Ilb穿過通孔41。此時(shí)，內(nèi)蓋40的臺階45被放置在內(nèi)側(cè)容器20的上端表面21b上以及外側(cè)容器30的內(nèi)側(cè)臺階33c上。此外，內(nèi)蓋40的下側(cè)嵌合壁44嵌合于內(nèi)側(cè)容器20的內(nèi)壁21c，并且上側(cè)嵌合壁43嵌合于外側(cè)容器30的第一內(nèi)壁33a。在圖2所示的狀態(tài)下，將預(yù)先被加熱到活化溫度的預(yù)定量的酶處理溶液通過開口42傾倒至內(nèi)側(cè)容器20中。將用于細(xì)胞分離目的的從活體提取的組織同樣地通過開口 42裝填到內(nèi)側(cè)容器20中。接下來，安裝外蓋50，使得分離部件10的軸部件11的小徑部Ilb穿過通孔51。此時(shí)，外蓋50的下表面50b封蓋內(nèi)蓋40的開口 42，以防止異物在后續(xù)步驟中進(jìn)入所述內(nèi)側(cè)容器20。將外蓋50的嵌合壁52嵌合于內(nèi)蓋40的上側(cè)嵌合壁43的內(nèi)側(cè)。圖3示出了這種狀態(tài)。在軸部件11的小徑部Ilb與通孔41、51之間形成有小的間隙。由于上述步驟，將容納所述組織和所述酶處理溶液的細(xì)胞分離儀器I放置在設(shè)置于所述細(xì)胞分離裝置60內(nèi)的基臺(未示出)上。如圖4所示,細(xì)胞分離裝置60包括軸承部件61、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)62、控制器63、設(shè)定部64和高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)65。根據(jù)由用戶通過設(shè)定部64所設(shè)定的攪拌條件(旋轉(zhuǎn)數(shù)、旋轉(zhuǎn)方法、持續(xù)時(shí)間等等)，控制器63控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)62來旋轉(zhuǎn)所述軸承部件61。根據(jù)用戶指令或者以自動(dòng)方式，控制器63控制高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)65以使所述機(jī)臺與所述軸承部件61的至少其中一者垂直運(yùn)動(dòng)。這種操作使得分離部件10的軸部件11的連接部Ilc連接于軸承部件61。分離部件10固定于其中所述軸部件11的下端部分與所述過濾器22分離的這樣一個(gè)位置，并且該軸部件11的臺階Ild并不與內(nèi)蓋40的下表面40b相接觸。分離部件10由軸承部件61支撐，使得刃部件12可以隨著軸承部件61的旋轉(zhuǎn)而在內(nèi)側(cè)容器20中旋轉(zhuǎn)。圖4示出了這種狀態(tài)。
當(dāng)用戶通過設(shè)定部64設(shè)定了攪拌條件并且輸入了用于開始處理的指令時(shí)，控制器63根據(jù)所預(yù)設(shè)的攪拌條件來控制所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)62，使得刃部件12通過軸承部件61在內(nèi)側(cè)容器20中旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，可以對所述組織自動(dòng)地作用切碎處理和酶處理。存在這樣一種可能性當(dāng)分離的細(xì)胞長期地浸沒在外側(cè)容器30中的酶處理溶液中時(shí)，該細(xì)胞損壞。因此，有時(shí)，以多個(gè)步驟分部地進(jìn)行酶處理。具體地，提升內(nèi)側(cè)容器20，并且一次獲取被過濾的細(xì)胞懸濁液。之后，將新的酶處理溶液傾倒至外側(cè)容器30中，并且使內(nèi)側(cè)容器20下降，從而再次進(jìn)行分離處理和酶處理。在現(xiàn)有技術(shù)中，這些工作必須手動(dòng)進(jìn)行。根據(jù)本實(shí)施例的構(gòu)造，當(dāng)用戶通過設(shè)定部64設(shè)定了多個(gè)酶處理時(shí)，可以自動(dòng)地并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻執(zhí)行期望的酶處理。在攪拌操作期間，酶處理溶液可以進(jìn)入內(nèi)側(cè)容器20與外側(cè)容器30之間的間隙。然而，形成在外側(cè)容器30的第二內(nèi)壁33b中的凹槽34起到了作為進(jìn)入的酶處理溶液的脫離
路徑的作用。因此，可以防止發(fā)生由于毛細(xì)作用力使進(jìn)入的酶處理溶液通過所述間隙上升并且該溶液泄露至內(nèi)側(cè)容器20外部的這種情況。即使當(dāng)酶處理溶液泄露時(shí)，由于外側(cè)容器30的上端表面31a位于內(nèi)側(cè)容器20的上端表面21b上方，該酶處理溶液也留存在外蓋50的上表面50a上，因此，該溶液并不會泄露到外側(cè)容器30的外側(cè)表面。當(dāng)攪拌操作終止時(shí)，在細(xì)胞分離儀器I中獲得了其中切碎的組織片和分離的細(xì)胞懸浮在酶處理溶液中的溶液。接下來，將參考圖5描述從所述溶液中回收分離的細(xì)胞的步驟。首先，解除細(xì)胞分離儀器I與細(xì)胞分離裝置60的連接，并且將細(xì)胞分離儀器I從該細(xì)胞分離裝置60取出。在保持外側(cè)容器30的同時(shí)，握持分離部件10的軸部件11并且向上提升，然后，由于該軸部件11的大徑部Ila的直徑大于內(nèi)蓋40的通孔41的直徑，所以臺階Ild抵接該內(nèi)蓋40的下表面40b。當(dāng)進(jìn)一步向上提升軸部件11時(shí)，可以在內(nèi)蓋40仍舊嵌合在內(nèi)側(cè)容器20中的狀態(tài)下向上提升該內(nèi)側(cè)容器20。此時(shí)，溶液中所包含的不想要的組織片71由于比過濾器22的網(wǎng)口大而無法通過該過濾器22，并且留存在內(nèi)側(cè)容器20中。相比之下，包含比過濾器22的網(wǎng)口更小的分離細(xì)胞的細(xì)胞懸濁液70通過該過濾器22而向下流入到外側(cè)容器30中。根據(jù)本實(shí)施例的構(gòu)造，即，簡單地通過向上提升內(nèi)側(cè)容器20以從外側(cè)容器30中取出的簡單操作，可以將包含分離細(xì)胞的細(xì)胞懸濁液70容易且確定地回收至外側(cè)容器30中。因此，可以顯著地提升回收分離細(xì)胞的步驟的效率。已經(jīng)為了便于本發(fā)明的理解而描述了所述實(shí)施例，但是其并不旨在限制本發(fā)明。顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，本發(fā)明可以被修改或改進(jìn)，并且包括等同實(shí)施方式。過濾器22并非總是需要封蓋內(nèi)側(cè)容器20的下部中的整個(gè)開口。需要的是在并不干擾分離細(xì)胞通過過濾而回收的范圍內(nèi)，過濾器22形成內(nèi)側(cè)容器20的下部的至少一部分。分離部件10并非總是需要由可旋轉(zhuǎn)地支撐刃部件12的軸部件11構(gòu)造。也可以采用諸如使用攪拌器的構(gòu)造的各種其他構(gòu)造，只要在組織上發(fā)生撞擊并且能夠分離細(xì)胞即可。內(nèi)蓋40并非總是必要的。在不設(shè)置內(nèi)蓋的情況下，使得外殼50的通孔51的內(nèi)徑小于分離部件10的軸部件11的大徑部Ila的內(nèi)徑，這是因?yàn)楫?dāng)提升軸部件11時(shí)，臺階Ild必須抵接外蓋50的下表面50b。回收分離細(xì)胞的步驟可以是自動(dòng)化的。例如，可以采用這樣的構(gòu)造將用于保持外側(cè)容器30的結(jié)構(gòu)設(shè)置在細(xì)胞分離裝置60的基臺上，并且在攪拌操作之后，通過控制器63使得高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)65進(jìn)行提升軸承部件61的操作。在軸部件11連接于軸承部件61的狀態(tài)下向上提升該軸部件11，并且可以從外側(cè)容器30中取出內(nèi)側(cè)容器20。并非總是需要在內(nèi)蓋40中形成多個(gè)開口 42。在并不損害裝填酶處理溶液和組織的操作的可操作性的范圍內(nèi)，能夠適當(dāng)?shù)卮_定至少一個(gè)開口 42數(shù)目和大小。凹槽34并非總是需要形成在外側(cè)容器30的第二內(nèi)壁33b中。即使當(dāng)凹槽形成在內(nèi)側(cè)容器20的與第二內(nèi)壁33b相對的外壁21a中時(shí)，也可以防止酶處理溶液泄露。替換地，該凹槽可以形成在所述第二內(nèi)壁33b和所述外壁21a兩者中。
根據(jù)本發(fā)明的方面，簡單地通過從第二容器取出第一容器，就使得過濾的細(xì)胞懸濁液可以回收在第二容器中。根據(jù)本發(fā)明的方面，可以在細(xì)胞分離裝置側(cè)上控制軸部件的旋轉(zhuǎn)，并且可以容易地使包括切碎組織的處理和酶處理的細(xì)胞分離步驟自動(dòng)化。當(dāng)要回收活體細(xì)胞時(shí)，由于諸如硬度和尺寸的特征根據(jù)各組織是不同的，所以精細(xì)調(diào)節(jié)是必要的。然而，在本發(fā)明中，僅僅需要根據(jù)要回收的組織來調(diào)節(jié)刃部件的旋轉(zhuǎn)速度和時(shí)間、種類等等，并且可以通過同一細(xì)胞分離儀器以存活狀態(tài)回收各種細(xì)胞。根據(jù)本發(fā)明的方面，可以簡單地通過提升軸部件取出第一容器，并且可以容易地使直到回收過濾的細(xì)胞懸濁液的步驟為止的各步驟自動(dòng)化。此外，提升第一容器以獲取細(xì)胞懸濁液，然后將新的酶溶液傾倒至第二容器中，將第一容器再次收容在第二容器中，并且多次地進(jìn)行酶處理的上述各工作可以容易地自動(dòng)化。因此，可以減輕由細(xì)胞在酶溶液中的長時(shí)間浸沒而導(dǎo)致的對分離的細(xì)胞的損壞。根據(jù)本發(fā)明的方面，可以通過必要的最小開口將組織和酶處理溶液裝填到第一容器中，并且之后通過第二蓋部件封蓋該開口。因此，可以防止異物在細(xì)胞分離處理和回收處理期間進(jìn)入儀器中。根據(jù)本發(fā)明的一方面，進(jìn)入第一和第二容器之間的酶處理溶液和細(xì)胞懸濁液被引向所述凹槽。因此，可以防止液體泄漏到第一容器外部。根據(jù)本發(fā)明的一方面，即使當(dāng)酶處理溶液和細(xì)胞懸濁液從第一容器泄漏時(shí)，它們也不能越過第二容器的上端。因此，可以防止發(fā)生泄漏到第二容器的外部，即細(xì)胞分離儀器的外部。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)胞分離儀器，包括 第一容器，該第一容器在上部中具有開口 ； 過濾部件，該過濾部件形成所述第一容器的下部的至少一部分； 分離部件，該分離部件可移動(dòng)地收容在所述第一容器中以與組織撞擊，從而分離細(xì)胞；以及 第二容器，該第二容器以能夠取出所述第一容器的方式收容所述第一容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)胞分離儀器， 其中，所述分離部件包括 刃部件；以及 軸部件，該軸部件在所述第一容器內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地支撐所述刃部件，并且 其中，所述軸部件的上端部分可連接于使該軸部件旋轉(zhuǎn)的細(xì)胞分離裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)胞分離儀器，進(jìn)一步包括蓋部件，該蓋部件嵌合于所述第一容器以閉合所述開口，其中 使所述軸部件穿過的通孔形成在所述蓋部件中，并且 所述軸部件的位于所述蓋部件下方的部分的至少一部分在直徑方面比所述通孔更大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的細(xì)胞分離儀器， 其中，所述蓋部件可以包括 第一蓋部件，其中形成有使所述軸部件穿過的第一通孔，和至少一個(gè)開口 ；以及第二蓋部件，其中形成有使所述軸部件穿過的第二通孔，并且該第二蓋部件在所述第一蓋部件的上方封蓋該第一蓋部件的所述至少一個(gè)開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)胞分離儀器， 其中，凹槽可以形成在所述第一容器的外壁和所述第二容器的內(nèi)壁的至少其中一者中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)胞分離儀器， 其中，在所述第一容器收容在所述第二容器中的狀態(tài)下，該第二容器的上端部分位于該第一容器的上端部分上方。
全文摘要
本發(fā)明提供一種細(xì)胞分離儀器，包括第一容器，該第一容器在上部中具有開口；過濾部件，該過濾部件形成所述第一容器的下部的至少一部分；分離部件，該分離部件可移動(dòng)地收容在所述第一容器中以與組織撞擊，從而使細(xì)胞分離；以及第二容器，該第二容器以能夠取出所述第一容器的方式收容所述第一容器。
文檔編號C12M1/12GK102899241SQ201210262818
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者鹽山高広, 鈴木茜, 岡野光夫, 清水達(dá)也, 原口裕次 申請人:日本光電工業(yè)株式會社, 學(xué)校法人東京女子醫(yī)科大學(xué)