JP2010227087A - Cell-treating device, cell-treating cartridge and body fluid-treating system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細胞処理デバイス、細胞処理カートリッジおよび体液処理システムに関する。 The present invention relates to a cell treatment device, a cell treatment cartridge, and a body fluid treatment system.
従来、がんを攻撃する方法として、抗がん剤等を与える方法や放射線を照射する方法が行われてきた。また近年では、さらに進んだ方法として、抗体／分子標的薬を用いる方法、がんワクチンを用いる方法、遺伝子操作による方法などが開発されつつある。これらの方法は、がんを攻撃するものではあるが、がんの転移に対しては、必ずしも十分な効果が得られるとは限らなかった。 Conventionally, as a method of attacking cancer, a method of giving an anticancer agent or the like or a method of irradiating radiation has been performed. In recent years, more advanced methods such as a method using an antibody / molecular target drug, a method using a cancer vaccine, and a method by genetic manipulation are being developed. Although these methods attack cancer, they have not always been sufficiently effective against cancer metastasis.
がんによる人の死亡は、がんの転移に原因するものが多い。一般に、がんの転移は、以下のようにして起きると考えられている。まず、原発巣のがんを形成するがん細胞が血管やリンパ管に侵入する。次に、血管やリンパ管に侵入したがん細胞は、血液やリンパ液の流れによって移送される。次に、移送されたがん細胞は、原発巣から離れた別の組織等の管壁に定着、浸潤する。そして、当該別の組織等において、新たながん（転移巣）を形成すると考えられている。 Many deaths due to cancer are caused by cancer metastasis. In general, cancer metastasis is considered to occur as follows. First, cancer cells that form the primary cancer invade blood vessels and lymph vessels. Next, cancer cells that have entered blood vessels and lymph vessels are transported by the flow of blood and lymph. Next, the transferred cancer cells settle and infiltrate the tube wall of another tissue or the like away from the primary lesion. And it is thought that a new cancer (metastasis) is formed in the other tissue.
血管を通じて人の体内を循環するがん細胞は、循環がん細胞（ＣＴＣ：Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｔｕｍｏｒ Ｃｅｌｌ）（循環腫瘍細胞）と呼ばれている。たとえば、特許文献１には、循環がん細胞の単離方法および試薬が開示されている。同文献には、がん細胞と特異的に結合するリガンド分子を結合させた磁性粒子に、がん細胞を捕捉させることによって循環がん細胞を効率的に単離、計数できる等の記載がある。 Cancer cells that circulate in the human body through blood vessels are called circulating tumor cells (CTCs) (circulating tumor cells). For example, Patent Document 1 discloses a method for isolating circulating cancer cells and a reagent. The document describes that circulating cancer cells can be efficiently isolated and counted by capturing cancer cells in magnetic particles bound with ligand molecules that specifically bind to cancer cells. .
しかしながら、がんを攻撃する方法においては、同時に正常細胞を攻撃することが避けがたく、正常細胞がダメージを受けてしまう。そのため患者のＱＯＬ（Ｑｕａｌｉｔｙ Ｏｆ Ｌｉｆｅ）を高く維持することが難しかった。 However, in the method of attacking cancer, it is unavoidable to attack normal cells at the same time, and normal cells are damaged. Therefore, it has been difficult to maintain the patient's QOL (Quality Of Life) high.
また、循環がん細胞を単離する方法は、がんの早期発見等の診断を行うためのものであった。このような方法では、血液は検体として用いられ、磁性粒子等の異物が添加される。そのため、診断に用いた血液は、血液製剤として使用することが難しかった。このような方法を、血液から循環がん細胞を除去するために適用すると、血液に異物を混入させることとなり、その血液を投与すると、ＱＯＬの著しい低下や生命の危険が危惧されるものであった。 In addition, the method for isolating circulating cancer cells was for diagnosis such as early detection of cancer. In such a method, blood is used as a specimen, and foreign substances such as magnetic particles are added. For this reason, it has been difficult to use blood used for diagnosis as a blood product. When such a method is applied to remove circulating cancer cells from the blood, foreign matter is mixed into the blood. When the blood is administered, there is a concern that the quality of life may be significantly reduced or life may be at risk. .
本発明のいくつかの態様にかかる目的の一つは、血液等の細胞分散液に含有される、少なくともがん細胞に対して、物理的作用、化学的作用、および生理活性作用の少なくとも一種を効率的に付与することができる細胞処理デバイスを提供することにある。 One of the objects according to some embodiments of the present invention is to provide at least one of a physical action, a chemical action, and a bioactive action on at least cancer cells contained in a cell dispersion such as blood. An object of the present invention is to provide a cell treatment device that can be efficiently applied.
本発明のいくつかの態様にかかる目的の一つは、細胞分散液に含有される免疫細胞に対して、生理活性作用を効率的に付与することができる細胞処理デバイスを提供することに
ある。
One of the objects according to some embodiments of the present invention is to provide a cell treatment device capable of efficiently imparting a bioactive action to immune cells contained in a cell dispersion.
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.
［適用例１］
本発明にかかる細胞処理デバイスの一態様は、
がん細胞を含む細胞分散液を通過させて、少なくとも前記がん細胞に、物理的作用、化学的作用および生理活性作用の少なくとも一種を付与するデバイスであって、
第１面および第２面を有し、前記第１面から前記第２面に貫通し一方向に沿って延びるスリット形状を有する貫通孔が形成された、スリット部材を含み、
前記貫通孔は、テーパー部を有し、
前記テーパー部の前記一方向に直交する断面における幅は、前記第１面から前記第２面側に向かって減少し、前記第２面側の端において前記がん細胞の平均直径よりも小さくなっており、
前記細胞分散液は、前記第１面側から前記貫通孔を通って前記第２面側に通過される。
[Application Example 1]
One aspect of the cell treatment device according to the present invention is:
A device that passes a cell dispersion containing cancer cells and imparts at least one of a physical action, a chemical action, and a bioactive action to at least the cancer cells,
Including a slit member having a first surface and a second surface, and having a through hole having a slit shape penetrating from the first surface to the second surface and extending along one direction;
The through hole has a tapered portion,
The width of the tapered portion in the cross section orthogonal to the one direction decreases from the first surface toward the second surface, and becomes smaller than the average diameter of the cancer cells at the end of the second surface. And
The cell dispersion is passed from the first surface side to the second surface side through the through hole.
このような細胞処理デバイスは、スリット部材の表面に、がん細胞を少なくとも接触させることができる。これにより、少なくとも、がん細胞を捕捉、捕集するなどの物理的作用を付与することができる。また、貫通孔がスリット状の形状を有するため、がん細胞を捕捉しても、貫通孔が閉塞しにくく、細胞分散液の流路を確保することができる。 Such a cell treatment device can at least bring cancer cells into contact with the surface of the slit member. Thereby, at least a physical action such as capturing and collecting cancer cells can be imparted. Moreover, since the through-hole has a slit-like shape, even when cancer cells are captured, the through-hole is hardly blocked, and a flow path for the cell dispersion can be secured.
［適用例２］
適用例１において、
前記第１面および前記第２面は、互いに平行である、細胞処理デバイス。
[Application Example 2]
In application example 1,
The cell treatment device, wherein the first surface and the second surface are parallel to each other.
このような細胞処理デバイスは、平板状のスリット部材を有するため、適用例１の細胞処理デバイスの特徴に加え、さらに、小型化が可能で、製造が容易であるという効果を有する。 Since such a cell treatment device has a flat slit member, in addition to the features of the cell treatment device of Application Example 1, there is an effect that further miniaturization is possible and manufacture is easy.
［適用例３］
適用例１において、
前記第１面および前記第２面は、一軸を中心軸とする円筒面である、細胞処理デバイス。
[Application Example 3]
In application example 1,
The cell treatment device, wherein the first surface and the second surface are cylindrical surfaces having one axis as a central axis.
このような細胞処理デバイスは、円筒状のスリット部材を有するため、適用例１の細胞処理デバイスの特徴に加え、さらに、小型化が可能で、製造が容易であるという効果を有する。 Since such a cell treatment device has a cylindrical slit member, in addition to the characteristics of the cell treatment device of Application Example 1, there is an effect that further downsizing is possible and manufacture is easy.
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか一例において、
前記貫通孔は、さらに、狭窄部を有し、
前記狭窄部は、前記テーパー部の前記第２面側の端に連続し、
前記狭窄部の前記幅は、前記テーパー部の前記第２面側の端における前記幅以下である、細胞処理デバイス。
[Application Example 4]
In any one of Application Examples 1 to 3,
The through hole further has a narrowed portion,
The narrowed portion is continuous with the end on the second surface side of the tapered portion,
The cell treatment device, wherein the width of the narrowed portion is equal to or less than the width at an end of the tapered portion on the second surface side.
このような細胞処理デバイスは、細胞分散液の流動経路において一定の長さの狭窄部を有し、これにより、がん細胞の平均直径より小さい流路が長くなっている。そのため、がん細胞を捕捉、捕集する作用がさらに高く、がん細胞をより容易にスリット部材の表面に
接触させることができる。
Such a cell treatment device has a narrow portion of a certain length in the flow path of the cell dispersion liquid, and thereby a flow path smaller than the average diameter of cancer cells is long. Therefore, the effect | action which capture | acquires and collects a cancer cell is still higher, and a cancer cell can be made to contact the surface of a slit member more easily.
［適用例５］
適用例４において、
前記細胞分散液は、さらに免疫細胞を含み、
前記狭窄部は、前記第１面側の第１領域と、前記第２面側の第２領域とを有し、
前記第２領域の幅は、前記免疫細胞の平均直径よりも小さい、細胞処理デバイス。
[Application Example 5]
In application example 4,
The cell dispersion further contains immune cells,
The narrowed portion has a first region on the first surface side and a second region on the second surface side,
The cell processing device, wherein the width of the second region is smaller than the average diameter of the immune cells.
このような細胞処理デバイスは、狭窄部に、免疫細胞の平均直径よりも小さい幅を有する第２領域を有している。そのため、適用例４の細胞処理デバイスの特徴に加え、免疫細胞をより容易にスリット部材の表面に接触させることができる。 Such a cell treatment device has a second region having a width smaller than the average diameter of immune cells in the stenosis. Therefore, in addition to the characteristics of the cell treatment device of Application Example 4, immune cells can be more easily brought into contact with the surface of the slit member.
［適用例６］
適用例５において、
前記第２領域を形成している前記スリット部材の表面に、前記免疫細胞に特異的に作用する免疫細胞活性化因子が固定されている、細胞処理デバイス。
[Application Example 6]
In application example 5,
A cell treatment device, wherein an immune cell activator that specifically acts on the immune cells is fixed on the surface of the slit member forming the second region.
このような細胞処理デバイスは、免疫細胞を高い頻度で免疫細胞活性化因子に接触させることができる。 Such cell treatment devices can contact immune cells with immune cell activators at a high frequency.
［適用例７］
適用例４ないし適用例６のいずれか一例において、
前記狭窄部を形成する前記スリット部材の表面に、前記がん細胞に作用するサイトカイン類が固定されている、細胞処理デバイス。
[Application Example 7]
In any one of Application Example 4 to Application Example 6,
A cell treatment device in which cytokines that act on the cancer cells are fixed to the surface of the slit member that forms the constriction.
このような細胞処理デバイスは、がん細胞を高い頻度でサイトカイン類に接触させることができる。これにより、がん細胞に化学的作用または生理活性作用を効率的に付与することができる。また、狭窄部におけるサイトカイン類とがん細胞との接触頻度が高いため、サイトカイン類の細胞分散液に対する量を少量で済ませることができる。 Such a cell treatment device can bring cancer cells into contact with cytokines at a high frequency. Thereby, a chemical action or a physiological activity action can be efficiently given to a cancer cell. In addition, since the contact frequency between cytokines and cancer cells in the stenosis is high, the amount of cytokines to the cell dispersion can be reduced.
［適用例８］
適用例７において、
前記サイトカイン類は、アポトーシス因子である、細胞処理デバイス。
[Application Example 8]
In Application Example 7,
The cell treatment device, wherein the cytokines are apoptotic factors.
このような細胞処理デバイスは、がん細胞を高い頻度でアポトーシス因子に接触させることができる。これにより、極めて効率的に、がん細胞にアポトーシスを起こさせる（生理活性作用を付与する）ことができる。また、アポトーシス因子とがん細胞との接触頻度が高いため、アポトーシス因子の細胞分散液に対する量を少量とすることができる。 Such cell treatment devices can contact cancer cells with an apoptotic factor at a high frequency. Thereby, it is possible to cause apoptosis (giving a physiological activity) to cancer cells very efficiently. In addition, since the apoptotic factor and the cancer cell are frequently contacted, the amount of the apoptotic factor relative to the cell dispersion can be reduced.
［適用例９］
適用例１ないし適用例８のいずれか一例において、
前記貫通孔は、さらに、逆テーパー部を有し、
前記逆テーパー部は、前記テーパー部または前記狭窄部の前記第２面側の端に連続し、
前記逆テーパー部の前記幅は、前記第１面側から前記第２面に向かって増大している、細胞処理デバイス。
[Application Example 9]
In any one of Application Examples 1 to 8,
The through hole further has a reverse tapered portion,
The reverse tapered portion is continuous with the end of the tapered portion or the narrowed portion on the second surface side,
The cell treatment device, wherein the width of the reverse tapered portion increases from the first surface side toward the second surface.
このような細胞処理デバイスは、第２面側において、細胞分散液が滞留することを抑制できる。これにより、たとえば、細胞分散液が血液である場合などに、凝固を抑制することができる。 Such a cell treatment device can suppress the retention of the cell dispersion on the second surface side. Thereby, coagulation can be suppressed, for example, when the cell dispersion is blood.
［適用例１０］
適用例１ないし適用例９のいずれか一例において、
前記テーパー部を形成する前記スリット部材の表面に、前記がん細胞に特異的に作用する抗体が固定されている、細胞処理デバイス。
[Application Example 10]
In any one of Application Examples 1 to 9,
A cell treatment device, wherein an antibody that specifically acts on the cancer cells is fixed to the surface of the slit member forming the tapered portion.
このような細胞処理デバイスは、テーパー部にがん細胞を停滞させることができる。これにより、がん細胞の移動速度を低下させるという物理的作用を付与することができる。テーパー部を形成するスリット部材の表面のみに抗体を固定する場合は、抗体の細胞分散液に対する量を少量とすることができる。 Such a cell treatment device can stagnate cancer cells in the tapered portion. Thereby, the physical effect | action of reducing the moving speed of a cancer cell can be provided. When the antibody is immobilized only on the surface of the slit member forming the tapered portion, the amount of the antibody with respect to the cell dispersion can be made small.
［適用例１１］
適用例１ないし適用例１０のいずれか一例において、
前記テーパー部を形成している前記スリット部材の表面は、溝を有する、細胞処理デバイス。
[Application Example 11]
In any one of Application Examples 1 to 10,
The cell treatment device, wherein a surface of the slit member forming the tapered portion has a groove.
このような細胞処理デバイスは、テーパー部における細胞分散液の流動を乱流化することができる。これにより、がん細胞または免疫細胞を、テーパー部を形成するスリット部材の表面に接触しやすくすることができる。 Such a cell treatment device can turbulently flow the cell dispersion liquid in the tapered portion. Thereby, a cancer cell or an immune cell can be made easy to contact the surface of the slit member which forms a taper part.
［適用例１２］
適用例１ないし適用例１１のいずれか一例において、
前記スリット部材の表面に、親水性、撥水性、およびブロッキング性から選択される少なくとも一種の機能を有するコーティングが施された、細胞処理デバイス。
[Application Example 12]
In any one of Application Examples 1 to 11,
A cell treatment device, wherein the surface of the slit member is coated with a coating having at least one function selected from hydrophilicity, water repellency, and blocking properties.
このような細胞処理デバイスは、細胞分散液が通過する際に、細胞が、スリット部材の表面に非特異的に吸着することを抑制することができる。これにより、細胞分散液が通過する際の抵抗を抑制することができる。たとえば、細胞分散液が血液である場合などにおいて、がん細胞、免疫細胞以外の細胞がスリット部材の表面に吸着されることが抑制され、細胞処理デバイスの目詰まりを抑制することができる。 Such a cell treatment device can suppress that a cell adsorb | sucks nonspecifically to the surface of a slit member, when a cell dispersion liquid passes. Thereby, the resistance at the time of a cell dispersion liquid passing can be suppressed. For example, when the cell dispersion liquid is blood, it is possible to suppress the cells other than cancer cells and immune cells from being adsorbed on the surface of the slit member, thereby suppressing clogging of the cell treatment device.
［適用例１３］
適用例１ないし適用例１２のいずれか一例において、
前記スリット部材には、互いに平行な複数の前記貫通孔が形成された、細胞処理デバイス。
[Application Example 13]
In any one of Application Examples 1 to 12,
The cell treatment device, wherein the slit member is formed with a plurality of through-holes parallel to each other.
このような細胞処理デバイスは、スリット部材に貫通孔を高密度に配置することができる。 Such a cell treatment device can arrange a through-hole in a slit member at high density.
［適用例１４］
適用例１ないし適用例１３のいずれか一例において、
２つの前記スリット部材を有し、
２つの前記スリット部材は、互いに前記第１面が対向するように配置されている、細胞処理デバイス。
[Application Example 14]
In any one of Application Examples 1 to 13,
Having two slit members,
The cell processing device, wherein the two slit members are arranged such that the first surfaces face each other.
このような細胞処理デバイスは、細胞分散液を２つのスリット部材の第１面側に、同時に供給することができる。これにより、該細胞処理デバイスは、さらに小型化されることができる。 Such a cell treatment device can simultaneously supply the cell dispersion liquid to the first surface side of the two slit members. Thereby, the cell treatment device can be further miniaturized.
［適用例１５］
本発明にかかる細胞処理カートリッジの一態様は、
がん細胞を含む細胞分散液を通過させて、少なくとも前記がん細胞に、物理的作用、化学的作用および生理活性作用の少なくとも一種を付与するカートリッジであって、
第１面および第２面を有し、前記第１面から前記第２面に貫通し一方向に沿って延びるスリット形状を有する貫通孔が形成された、スリット部材を含み、
前記貫通孔は、テーパー部を有し、
前記テーパー部の前記一方向に直交する断面における幅は、前記第１面から前記第２面側に向かって減少し、前記第２面側の端において前記がん細胞の平均直径よりも小さくなっており、
前記細胞分散液は、前記第１面側から前記貫通孔を通って前記第２面側に通過される。
[Application Example 15]
One aspect of the cell treatment cartridge according to the present invention is:
A cartridge that passes a cell dispersion containing cancer cells and imparts at least one of a physical action, a chemical action, and a bioactive action to at least the cancer cells,
Including a slit member having a first surface and a second surface, and having a through hole having a slit shape penetrating from the first surface to the second surface and extending along one direction;
The through hole has a tapered portion,
The width of the tapered portion in the cross section orthogonal to the one direction decreases from the first surface toward the second surface, and becomes smaller than the average diameter of the cancer cells at the end of the second surface. And
The cell dispersion is passed from the first surface side to the second surface side through the through hole.
このような細胞処理カートリッジは、がん細胞および免疫細胞の少なくとも一方を含む細胞分散液を通過させて、前記がん細胞および前記免疫細胞の少なくとも一方に、物理的作用、化学的作用および生理活性作用の少なくとも一種を付与することができる。 Such a cell treatment cartridge allows a cell dispersion liquid containing at least one of cancer cells and immune cells to pass therethrough to cause at least one of the cancer cells and the immune cells to have a physical action, a chemical action, and a physiological activity. At least one kind of action can be imparted.
［適用例１６］
本発明にかかる体液処理システムの一態様は、
がん細胞を含む細胞分散液を通過させて、少なくとも前記がん細胞に、物理的作用、化学的作用および生理活性作用の少なくとも一種を付与するシステムであって、
第１面および第２面を有し、前記第１面から前記第２面に貫通し一方向に沿って延びるスリット形状を有する貫通孔が形成された、スリット部材を含み、
前記貫通孔は、テーパー部を有し、
前記テーパー部の前記一方向に直交する断面における幅は、前記第１面から前記第２面側に向かって減少し、前記第２面側の端において前記がん細胞の平均直径よりも小さくなっており、
前記細胞分散液は、前記第１面側から前記貫通孔を通って前記第２面側に通過される、細胞処理デバイスまたは細胞処理カートリッジ、を用いる。
[Application Example 16]
One aspect of the body fluid treatment system according to the present invention is as follows.
A system for passing a cell dispersion containing cancer cells and imparting at least one of a physical action, a chemical action and a bioactive action to at least the cancer cells,
Including a slit member having a first surface and a second surface, and having a through hole having a slit shape penetrating from the first surface to the second surface and extending along one direction;
The through hole has a tapered portion,
The width of the tapered portion in the cross section orthogonal to the one direction decreases from the first surface toward the second surface, and becomes smaller than the average diameter of the cancer cells at the end of the second surface. And
The cell dispersion liquid uses a cell treatment device or a cell treatment cartridge that is passed from the first surface side through the through hole to the second surface side.
このような体液処理システムは、がん細胞および免疫細胞の少なくとも一方を含む体液を通過させて、前記がん細胞および前記免疫細胞の少なくとも一方に、物理的作用、化学的作用および生理活性作用の少なくとも一種を付与することができる。 In such a body fluid treatment system, a body fluid containing at least one of cancer cells and immune cells is allowed to pass, and at least one of the cancer cells and the immune cells has a physical action, a chemical action, and a physiologically active action. At least one kind can be given.
以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の一例を説明するものである。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the following embodiment demonstrates an example of this invention.
１．細胞処理デバイス
本実施形態にかかる細胞処理デバイスは、がん細胞を含む細胞分散液を通過させて、がん細胞に、物理的作用、化学的作用および生理活性作用の少なくとも一種を付与する。
1. Cell Treatment Device The cell treatment device according to this embodiment passes a cell dispersion containing cancer cells and imparts at least one of a physical action, a chemical action, and a bioactive action to the cancer cells.
１．１．細胞分散液
本実施形態の細胞処理デバイスは、細胞分散液を通過させる。細胞分散液としては、たとえば、人間等の動物の体液、すなわち、血液、リンパ液、組織液、体腔液などを挙げることができる。また、本実施形態にかかる細胞分散液としては、生体由来のものに限定されず、試験、研究等のために人工的に細胞を分散させて調製された細胞の分散体であってもよい。
1.1. Cell dispersion The cell treatment device of the present embodiment allows cell dispersion to pass through. Examples of the cell dispersion liquid include body fluids of animals such as humans, that is, blood, lymph fluid, tissue fluid, body cavity fluid, and the like. In addition, the cell dispersion according to the present embodiment is not limited to those derived from living organisms, and may be a cell dispersion prepared by artificially dispersing cells for testing, research, and the like.
本実施形態の細胞処理デバイスを通過させる細胞分散液は、がん細胞を含む。細胞分散液は、がん細胞以外の他の細胞が分散されていてもよい。たとえば細胞分散液は、免疫細胞を含んでいてもよい。また、たとえば、血液のように、がん細胞の他に、白血球（免疫細胞）、赤血球、血小板等の細胞が分散していてもよい。 The cell dispersion liquid that passes through the cell treatment device of the present embodiment contains cancer cells. In the cell dispersion liquid, cells other than cancer cells may be dispersed. For example, the cell dispersion may contain immune cells. For example, cells such as white blood cells (immune cells), red blood cells, and platelets may be dispersed in addition to cancer cells like blood.
本明細書において、がん細胞とは、がん（悪性腫瘍）を構成する細胞のことを指す。がんは、転移する性質を有し、がん細胞は、がんが転移する際に、上述した血液等の体液に混入する。血液に混入して生体内を循環できる状態になったがん細胞は、循環がん細胞（ＣＴＣ：Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｔｕｍｏｒ Ｃｅｌｌ）（または循環腫瘍細胞）と呼ばれている。したがって、本実施形態の細胞処理デバイスを通過する細胞分散液は、循環がん細胞を含む血液であってもよい。本明細書において、免疫細胞とは、白血球、すなわち、顆粒球、リンパ球および単球などの細胞のことをいう。 In this specification, a cancer cell refers to the cell which comprises cancer (malignant tumor). Cancer has the property of metastasizing, and cancer cells are mixed into body fluids such as blood described above when the cancer metastasizes. Cancer cells that are mixed with blood and are able to circulate in the living body are called circulating cancer cells (CTCs) (or circulating tumor cells). Therefore, the cell dispersion liquid that passes through the cell treatment device of the present embodiment may be blood containing circulating cancer cells. In the present specification, immune cells refer to leukocytes, ie, cells such as granulocytes, lymphocytes and monocytes.
１．２．物理的作用、化学的作用および生理活性作用
本実施形態の細胞処理デバイスは、少なくともがん細胞に、物理的作用、化学的作用および生理活性作用の少なくとも一種を及ぼす。
1.2. Physical Action, Chemical Action, and Bioactive Action The cell treatment device of this embodiment exerts at least one of a physical action, a chemical action, and a bioactive action on at least cancer cells.
物理的作用は、接触、捕捉、付着、吸着、破砕などのことを指す。本明細書における物理的作用としては、たとえば、貫通孔に、がん細胞を捕捉すること（後述する）、スリット部材に、がん細胞や免疫細胞を接触させることを挙げることができる。さらに、物理的作用には、細胞が細胞処理デバイスを通過するときの、細胞の細胞処理デバイス内の滞在時間を長くすることも含むものとする。 Physical action refers to contact, capture, adhesion, adsorption, crushing, and the like. Examples of the physical action in the present specification include capturing cancer cells in a through-hole (described later) and bringing cancer cells and immune cells into contact with a slit member. Further, the physical action shall include increasing the residence time of the cells in the cell treatment device as the cells pass through the cell treatment device.
化学的作用は、薬剤等の化学物質によって、がん細胞の機能に変化を生じさせることを指す。化学的作用としては、たとえば、抗がん剤等の分子とがん細胞とが接触し、該がん細胞の機能が変化することなどが挙げられる。 Chemical action refers to causing changes in the function of cancer cells by chemical substances such as drugs. Examples of the chemical action include contact of a molecule such as an anticancer drug with a cancer cell, and a change in the function of the cancer cell.
生理活性作用とは、がん細胞または免疫細胞に対して、生理活性情報を与え、壊死、成長、増殖、活性化、タンパク質合成促進、成長抑制などを起こさせることを指す。生理活性作用としては、たとえば、がん細胞をアポトーシスさせること、がん細胞を壊死させる
こと、免疫細胞を活性化させること、免疫細胞を増殖させることなどが挙げられる。なお、本明細書では、がん細胞が有する抗原に、抗体が結合するなどの、細胞を識別する作用については、生理活性作用に含まれるものとする。
The bioactive action refers to giving bioactivity information to cancer cells or immune cells to cause necrosis, growth, proliferation, activation, protein synthesis promotion, growth inhibition, and the like. Examples of the physiological activity include apoptosis of cancer cells, necrosis of cancer cells, activation of immune cells, proliferation of immune cells, and the like. In the present specification, an action for identifying a cell such as an antibody binding to an antigen possessed by a cancer cell is included in a physiologically active action.
１．３．細胞処理デバイスの構造
本実施形態にかかる細胞処理デバイスは、貫通孔１０が形成されたスリット部材を含む。
1.3. Structure of Cell Treatment Device The cell treatment device according to this embodiment includes a slit member in which a through
１．３．１．スリット部材
スリット部材は、本実施形態の細胞処理デバイスの要部を形成する部材である。スリット部材は、後述する貫通孔１０が形成されることができる限り限定されない。以下に例示するスリット部材１００およびスリット部材２００は、それぞれ、平板状および円筒状の外形形状を有するが、いずれも本実施形態の細胞処理デバイスの要部として好適に機能することができる。なお、スリット部材の外形形状は、平板状および円筒状には限定されない。
1.3.1. Slit member A slit member is a member which forms the principal part of the cell treatment device of this embodiment. The slit member is not limited as long as a through
図１は、スリット部材の一態様であるスリット部材１００を模式的に示す平面図である。図２は、スリット部材１００の断面の模式図である。図１のＡ−Ａ線の断面が図１に相当する。図３は、スリット部材の一態様であるスリット部材２００を模式的に示す斜視図である。図４は、スリット部材２００の断面の模式図である。図３のα平面の断面が図４に相当する。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a
スリット部材は、第１面１０１および第２面１０２を有する。板状のスリット部材１００の例では、一方の主面が第１面１０１であり、他方の主面が第２面１０２である。円筒状のスリット部材２００の例では、内周面が第１面１０１であり、外周面が第２面１０２である。スリット部材２００の例においては、外周面を第１面１０１とし、内周面を第２面１０２としてもよい。
The slit member has a
スリット部材の大きさおよび形状は限定されない。たとえば、スリット部材１００の平面的な形状は、矩形、円形等とすることができる。図１の例では、スリット部材１００の平面的な形状は、矩形となっている。また、スリット部材２００の円筒状の形状において、円筒の両端の円は、互いに大きさが異なっていてもよい。図３の例では、円筒の両端の円は、互いに等しい大きさとなっている。
The size and shape of the slit member are not limited. For example, the planar shape of the
スリット部材の厚みｔは、第１面１０１および第２面１０２の間の距離に相当する。厚みｔは、後述する貫通孔１０の機能に応じて設計されることができる。スリット部材の厚みｔは、たとえば、１μｍ以上１００ｍｍ以下とすることができる。スリット部材の厚みｔが１μｍ以下であると、細胞処理デバイス１０００の強度が不足する場合がある。スリット部材の厚みｔの上限は、特に限定されないが、大きすぎると細胞処理デバイスが大型化したり、細胞分散液が通過する際の抵抗が大きくなりすぎたりすることがある。
The thickness t of the slit member corresponds to the distance between the
スリット部材の材質は特に限定されない。スリット部材の材質としては、無機材料および有機材料が挙げられ、たとえば、ステンレス、クロム−コバルト合金等の金属材料、酸化物材料、セラミックス材料、シリコン等の半導体材料、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエステル系樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル共重合体、ポリアミド、ポリイミド、シリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、およびこれらのアロイ等の高分子材料、再生セルロース、表面改質再生セルロース、セルロースアセテート系等のセルロース系材料などを用いることができる。 The material of the slit member is not particularly limited. Examples of the material of the slit member include inorganic materials and organic materials. For example, metal materials such as stainless steel and chromium-cobalt alloy, oxide materials, ceramic materials, semiconductor materials such as silicon, polysulfone, polyethersulfone, and polyester materials. Resin, ethylene vinyl alcohol copolymer, polymethyl methacrylate, polyurethane, polyacrylonitrile copolymer, polyamide, polyimide, silicone resin, fluorine resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), and polymer materials such as these alloys, Cellulose-based materials such as regenerated cellulose, surface-modified regenerated cellulose, and cellulose acetate can be used.
スリット部材は、生体適合性の良好な材質であることがより好ましい。生体適合性の材質としては、たとえば、上述したうち、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエステル系樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル共重合体、セルロース系の材料、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂などが挙げられる。スリット部材が生体適合性を有する材質で形成されると、たとえば、細胞分散液中の細胞に対する毒性を抑えることができ、また、細胞分散液に免疫細胞が含まれる場合には、該免疫細胞等がスリット部材を異物と認識しにくくすることができる。さらに、細胞分散液が血液である場合は、スリット部材の材質に生体適合性材料を選択すると、血液凝固作用を抑制することができる。スリット部材を生体適合性の小さい材質で形成した場合は、スリット部材の表面に生体適合性の材料のコーティングを施すこともできる。このようなコーティングとしては、親水性、撥水性、およびブロッキング性から選択される少なくとも一種の機能を有するコーティングが挙げられる。このようなコーティングが施されることにより、スリット部材を細胞分散液が通過する際に、細胞が、スリット部材の表面に非特異的に吸着することを抑制することができる。これにより、たとえば、細胞分散液が通過する際の抵抗を抑制することができる。また、たとえば、細胞分散液が血液である場合などにおいて、がん細胞、免疫細胞以外の細胞がスリット部材の表面に非特異的に吸着されることが抑制され、細胞処理デバイスの目詰まりを抑制することができる。 The slit member is more preferably made of a material having good biocompatibility. Examples of the biocompatible material include polysulfone, polyethersulfone, polyester resin, ethylene vinyl alcohol copolymer, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile copolymer, cellulosic material, polytetrafluoroethylene, etc. Fluorine resin such as (PTFE). When the slit member is formed of a material having biocompatibility, for example, the toxicity to the cells in the cell dispersion can be suppressed, and when the cell dispersion contains immune cells, the immune cells, etc. However, it is possible to make it difficult to recognize the slit member as a foreign object. Furthermore, when the cell dispersion is blood, the blood coagulation action can be suppressed by selecting a biocompatible material as the material of the slit member. When the slit member is formed of a material having low biocompatibility, the surface of the slit member can be coated with a biocompatible material. Examples of such a coating include a coating having at least one function selected from hydrophilicity, water repellency, and blocking property. By applying such coating, it is possible to suppress non-specific adsorption of cells to the surface of the slit member when the cell dispersion liquid passes through the slit member. Thereby, for example, resistance when the cell dispersion liquid passes can be suppressed. In addition, for example, when the cell dispersion is blood, non-specific adsorption of cells other than cancer cells and immune cells to the surface of the slit member is suppressed, and clogging of the cell treatment device is suppressed. can do.
スリット部材の機能としては、貫通孔１０を形成することが挙げられる。細胞分散液は、貫通孔１０を通って、スリット部材の第１面１０１側から貫通孔１０を通って第２面１０２側に通過される。スリット部材に形成される貫通孔１０の数は限定されない。貫通孔１０の数を増すと、細胞分散液の流量を増やすことができる。
The function of the slit member includes forming the through
以下に貫通孔１０の態様を例示するが、スリット部材に形成される貫通孔１０が複数である場合は、それぞれが互いに異なる態様の貫通孔１０であってもよいし、それぞれが同一の態様の貫通孔１０であってもよい。
Although the aspect of the through-
１．３．２．貫通孔
貫通孔１０は、スリット部材の第１面１０１から第２面１０２に貫通し、一方向に沿って延びるスリット形状を有する。貫通孔１０は、スリット部材を厚みｔの方向に貫通する。貫通孔１０は、スリット部材の第１面１０１から第２面１０２に貫通することによって、第１面１０１および第２面１０２を接続している。
1.3.2. Through-hole The through-
スリット形状とは、板状の物体を貫通する孔であって、該物体を平面的に見たときに、該孔が特定の方向に長く延びている孔の形状のことをいう。貫通孔１０がスリット状に延びる方向は特に限定されない。たとえば、貫通孔１０は、上述のスリット部材１００の例においては、図１に示すように、平面的に見て矩形の外形の一辺に沿う方向に細長く延びた形状を有することができる。また、たとえば、貫通孔１０は、スリット部材２００の例においては、図３に示すように、円筒の中心軸に沿った方向に細長く延びた形状を有することができる。また、平面的に見た貫通孔１０の一端は、スリット部材の外周に接続していてもよい。すなわち貫通孔１０は、スリット部材に形成された切り欠きの状態であってもよい。さらに、平面的に見た貫通孔１０の両端が、スリット部材の外周に接続していてもよい。すなわち貫通孔１０は、スリット部材を分断している状態であってもよい。貫通孔１０がスリット部材の外周に接続する場合には、たとえば、後述する流路形成部材をスリット部材に接続することによって、貫通孔１０が形成されることができる。なお、貫通孔１０の延びる方向における長さを大きくすると、細胞分散液の流量を増やすことができる。
The slit shape refers to a hole shape penetrating a plate-like object, and the hole extends long in a specific direction when the object is viewed in plan. The direction in which the through
図５ないし図１１は、貫通孔１０を説明するための、スリット部材の断面の模式図であ
る。上述したようにスリット部材の第１面１０１および第２面１０２は、平面であっても曲面であってもよいが、以下の貫通孔１０の説明においては、第１面１０１および第２面１０２が互いに平行な平面であるとして説明する。また、上述したようにスリット部材に形成される貫通孔１０の数は限定されないが、以下では、１個の貫通孔１０について説明する。本明細書では、貫通孔１０の各部の幅は、貫通孔１０が延びる方向に直交する断面（たとえば、図５〜図１１に描かれた断面）において規定される。
5 to 11 are schematic views of a cross section of the slit member for explaining the through
貫通孔１０は、テーパー部１２を有する。テーパー部１２は、貫通孔１０の一部または全部である。テーパー部１２は、貫通孔１０のうちの、スリット部材の第１面１０１に接続する部分を含む。テーパー部１２を形成するスリット部材の表面は、以下、テーパー面１１２と呼ぶことがある。テーパー面１１２は、少なくともスリット部材の第１面１０１と接続している。
The through
テーパー部１２の幅は、第１面１０１から第２面１０２側に向かって減少する。テーパー部１２の幅は、図５に示すように、第１面１０１から第２面１０２側に向かって減少している。図５の例では、テーパー部１２の幅は、第１面１０１から第２面１０２側に向かって単調に減少している。テーパー部１２の幅の減少の程度、すなわち、第１面１０１および第２面１０２に対するテーパー面１１２の傾きは限定されない。また、図５の例では、テーパー面１１２の断面は、直線状となっているが、折れ線や曲線であってもよい。なお、スリット部材が複数の貫通孔１０を有する場合であって、隣り合う貫通孔１０のテーパー部１２が接している場合は、第１面１０１の平坦な部分は無いことになるが、その際は、スリット部材の厚みｔを規定する仮想的な面を第１面１０１と見なすことができる（たとえば、図１５参照）。
The width of the tapered
テーパー部１２の幅は、第２面１０２側の端においてがん細胞の平均直径よりも小さくなっている。テーパー部１２の第２面１０２側の端以外の部分の幅は、第１面１０１から第２面１０２側に向かって減少するかぎり限定されない。図５の例では、テーパー部１２の第２面１０２側の端における幅Ｗｔｅは、がん細胞よりも小さくなっている。
The width of the tapered
がん細胞の平均直径については、以下のような報告がある。循環がん細胞は、血液中の通常の細胞よりも平均的な直径が大きいという報告がある（たとえば、Ａｍｅｒｉｃａｎ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐａｔｈｏｌｏｇｙ， Ｖｏｌ． １５６， Ｎｏ． １， ５７−６３， Ｊａｎｕａｒｙ ２０００）。この報告では、複数種の循環がん細胞について、光学顕微鏡写真を撮影している。そして、各種の循環がん細胞の平均的な投影面積は、３９６μｍ２以上７９６μｍ２以下であったと報告している。したがって、各種の循環がん細胞の形状を球と仮定すると、上記文献の循環がん細胞の平均的な直径は、２２μｍ以上３２μｍ以下であることがわかる。
The average diameter of cancer cells has been reported as follows. Circulating cancer cells have been reported to have a larger average diameter than normal cells in the blood (eg, American
Journal of Pathology, Vol. 156, no. 1, 57-63, January 2000). In this report, optical micrographs are taken of multiple types of circulating cancer cells. And it reports that the average projected area of various circulating cancer cells was 396 μm 2 or more and 796 μm 2 or less. Therefore, when the shape of various circulating cancer cells is assumed to be a sphere, it can be seen that the average diameter of the circulating cancer cells in the above document is 22 μm or more and 32 μm or less.
たとえば、上記文献の２２μｍの平均直径を有する循環がん細胞が細胞分散液に含まれる場合は、テーパー部１２の第２面１０２側の端における幅Ｗｔｅは、２２μｍ以下となる。同様に、上記文献の３２μｍの平均直径を有する循環がん細胞が細胞分散液に含まれる場合は、テーパー部１２の第２面１０２側の端における幅Ｗｔｅは、３２μｍ以下となる。
For example, when circulating cancer cells having an average diameter of 22 μm described in the above document are included in the cell dispersion, the width Wte at the end of the tapered
このように、スリット部材の貫通孔１０のテーパー部１２の第２面１０２側の端における幅Ｗｔｅは、細胞分散液の処理の種類に応じて、上記の範囲で特定の値を選択することができる。
As described above, the width Wte at the end on the
テーパー部１２のスリット部材の厚みｔ方向における大きさ（深さｄｔ）は、限定されない。スリット部材の厚みｔに対するテーパー部１２の深さｄｔは、１％以上１００％以下とすることができる。図５の例では、テーパー部１２の深さｄｔは、スリット部材の厚みｔと同一（１００％）となっている。
The magnitude | size (depth dt) in the thickness t direction of the slit member of the
図５には、がん細胞および他の細胞が模式的に描かれている。既述したが細胞分散液は、スリット部材の第１面１０１側から第２面１０２側に通過される。図５の例では、上から下へと細胞分散液が通過される。細胞分散液には、がん細胞ｇが含まれている。スリット部材が上述のテーパー部１２を有するため、図５に示すように、がん細胞ｇを少なくともテーパー部１２の第２面１０２側の端において、スリット部材に接触させるという物理的作用を及ぼすことができる。そして、たとえば、テーパー面１１２に生理活性物質が固定されている場合に、がん細胞に対して効率的に生理活性作用を与えることができる。
FIG. 5 schematically shows cancer cells and other cells. As described above, the cell dispersion is passed from the
また、このようにテーパー部１２の第２面１０２側の端に接触したがん細胞ｇは、変形しない限りは貫通孔１０を通過することができない。したがって、スリット部材によって、変形し難いがん細胞ｇに対しては、少なくとも捕捉という物理的作用を及ぼすことができる。これにより、細胞分散液中のがん細胞を除去または減少させることができる。また、図５に示すように、テーパー部１２の第２面１０２側の端が、第２面１０２に接続し、鋭利な状態であると、これに接触したがん細胞ｇに、細胞膜を破壊する等の物理的作用を与えることができる。
In addition, the cancer cell g that has contacted the end of the tapered
一方、細胞分散液にがん細胞よりも小さい直径を有する細胞が含まれている場合、このような細胞は、スリット部材によって捕捉されることなく、細胞処理デバイスを通過することができる。たとえば、細胞分散液が循環がん細胞を含む血液である場合は、赤血球や血小板等は、スリット部材によって捕捉されることなく、細胞処理デバイスを通過することができる。 On the other hand, when the cell dispersion liquid contains cells having a diameter smaller than that of cancer cells, such cells can pass through the cell treatment device without being captured by the slit member. For example, when the cell dispersion is blood containing circulating cancer cells, red blood cells and platelets can pass through the cell processing device without being captured by the slit member.
また、がん細胞が形状を変えて貫通孔１０を通過しようとする場合においては、細胞分散液を通過させる際の細胞処理デバイス内のがん細胞の滞在時間を他の細胞よりも長くすることができる。そのため、たとえば細胞処理デバイスに、可視光、紫外光、Ｘ線、ガンマ線、粒子線等の放射線を照射する場合には、がん細胞に対する照射時間を他の細胞に対してよりも長くすることができる。なお、この場合は、細胞処理デバイスの材質には、これらの放射線を透過しやすい材料を選択する。
In addition, when cancer cells change their shape and pass through the through-
また、貫通孔１０は、スリット形状を有しているため、貫通孔１０の一部分において、がん細胞が捕集、捕捉された場合、他の部分は、依然として貫通孔１０としての機能を十分に有することができる。すなわち、貫通孔１０は、スリット状の形状を有するため、がん細胞を捕捉しても、閉塞しにくく、細胞分散液の流路を十分に確保することができる。細胞分散液が血液である場合であって、これに循環がん細胞が含まれているとき、該循環がん細胞の数は、血液中の血球の数よりも非常に少ない。たとえば、がん患者の血液中の循環がん細胞は、血液７．５ｍｌ中に０個以上１０個以下程度で、循環がん細胞の数は、血球の数の約４００億分の１から４０億分の１の数であるといわれている。したがって、たとえば、細胞分散液が血液である場合は、本実施形態の細胞処理デバイスは目詰まりが生じにくい。
Moreover, since the through-
１．３．３．貫通孔の変形
貫通孔１０は、狭窄部１４を有することができる。図６および図７は、貫通孔１０が狭窄部１４を有する場合のスリット部材の断面の模式図である。
1.3.3. Deformation of Through Hole The through
狭窄部１４は、テーパー部１２の第２面１０２側の端に連続して形成される。狭窄部１４は、貫通孔１０の一部である。狭窄部１４は、貫通孔１０のテーパー部１２に連続し、テーパー部１２よりも第２面１０２側の位置にある。狭窄部１４を形成するスリット部材の表面は、以下、狭窄面１１４と呼ぶことがある。狭窄面１１４は、テーパー面１１２と連続している。狭窄面１１４は、スリット部材の第２面１０２と接続していてもよい。また、狭窄面１１４は、たとえば、逆テーパー面１１６（後述する）を介して第２面１０２に接続していてもよい。図６および図７の例では、狭窄部１４は、テーパー部１２の第２面１０２側の端とスリット部材の第２面１０２とを接続している。
The narrowed
狭窄部１４のスリット部材の厚みｔ方向における大きさ（深さｄｓ）は、限定されない。スリット部材の厚みｔに対する狭窄部１４の深さｄｓは、０％以上９９％以下とすることができる。図６の例では、狭窄部１２の深さｄｓは、スリット部材の厚みｔの約５０％となっている。同図では、テーパー部１２の深さｄｔは、スリット部材の厚みｔの約５０％となっている。
The size (depth ds) of the narrowed
狭窄部１４の幅は、テーパー部１２の第２面１０２側の端における幅Ｗｔｅ以下である。したがって、狭窄部１４の幅は、がん細胞の平均直径よりも小さい。図６および図７の例では、狭窄部１４は一定の幅（テーパー部１２の第２面１０２側の端における幅Ｗｔｅ）で形成されている。
The width of the narrowed
このような狭窄部１４が形成されることにより、以下のような効果が得られる。がん細胞の種類によっては、形状に柔軟性を有するものがある。図７に示すように、細胞分散液が通過する際に、変形して通過しようとするがん細胞ｇに対して、狭窄部１４が形成されていることにより、当該がん細胞ｇの通過を困難にすることができる。これにより、がん細胞ｇを捕捉する等の物理的作用を高めることができる。また、図７に示すように、狭窄部１４が形成されていることにより、変形して通過しようとするがん細胞ｇにおけるスリット部材の表面との接触面積をより大きくすることができる。これにより、たとえば、狭窄面１１４に生理活性物質が固定されている場合に、がん細胞に対してより確実に生理活性作用を与えることができる。また、狭窄部１４を形成すると、テーパー部１２の第２面１０２側における形状の薄い部分が減少する。そのためスリット部材の機械的強度を高めることができる。
By forming such a narrowed
狭窄部１４の幅は、スリット部材の厚みｔ方向において変化させることができる。たとえば、狭窄部１４は、細胞分散液に含まれる細胞の大きさに対応させて、幅を多段階に設定することができる。
The width of the narrowed
図８は、狭窄部１４が多段階の幅を有する場合のスリット部材の断面の模式図である。狭窄部１４は、図８に示すように、第１面１０１側の第１領域１４ａと、第２面１０２側の第２領域１４ｂとを有することができる。そして、第２領域１４ｂの幅は、第１領域１４ａの幅よりも小さく、免疫細胞の平均直径よりも小さくなっている。
FIG. 8 is a schematic diagram of a cross section of the slit member when the narrowed
一般に、免疫細胞の平均的な直径は、２０μｍ以下といわれている。すなわち、免疫細胞である白血球のうち、顆粒球については、好中球が１２μｍ以上１５μｍ以下、好酸球が１３μｍ以上２０μｍ以下、好塩基球が１０μｍ以上１６μｍ以下、単球（マクロファージ、樹状細胞）については、１５μｍ以上２０μｍ以下、リンパ球（Ｔ細胞、サプレッサーＴ細胞、Ｂ細胞、ＮＫ細胞、ＮＫＴ細胞）については、７μｍ以上１０μｍ以下といわれている。
In general, the average diameter of immune cells is said to be 20 μm or less. That is, among leukocytes which are immune cells, granulocytes are
たとえば、狭窄部１４に、第１領域１４ａおよび第２領域１４ｂを形成し、第２領域１４ｂの幅を免疫細胞の平均直径よりも小さくすることができる。たとえば、狭窄部１４の幅を多段階に設定する場合、第１領域１４ａの幅をテーパー部１２の第２面１０２側の端における幅Ｗｔｅとし、第２領域１４ｂの幅を、７μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。
For example, the first region 14a and the
このようにすると、第２領域１４ｂは、免疫細胞よりも狭い幅を有する。そのため、細胞分散液に免疫細胞が含まれる場合、免疫細胞は、第２領域１４ｂにおいて、狭窄面１１４に高い頻度で接触することができる。そして、たとえば、狭窄面１１４に生理活性物質が固定されている場合に、免疫細胞に対して効率的に生理活性作用を与えることができる。また、このように狭窄部１４の幅を多段階とすることによって、細胞分散液中の複数種の細胞に対して、一度の通過によって、複数の作用を及ぼすことができる。たとえば、第１領域１４ａによりがん細胞を捕捉するとともに、第２領域１４ｂにより免疫細胞に化学的作用、生理活性作用等を効率よく与えるようにすることができる。
If it does in this way, the
貫通孔１０は、逆テーパー部１６を有することができる。図９および図１０は、貫通孔１０が逆テーパー部１６を有する場合のスリット部材の断面の模式図である。
The through
逆テーパー部１６は、テーパー部１２の第２面１０２側の端、または狭窄部１４の第２面１０２側の端に連続して形成される。逆テーパー部１６は、貫通孔１０のうちの、スリット部材の第２面１０２側の位置に形成される。逆テーパー部１６を形成するスリット部材の表面は、以下、逆テーパー面１１６と呼ぶことがある。逆テーパー面１１６は、テーパー面１１２または狭窄面１１４と連続している。逆テーパー面１１６は、スリット部材の第２面１０２と接続していてもよい。図９の例では、逆テーパー部１６は、テーパー部１２の第２面１０２側の端とスリット部材の第２面１０２とを接続している。図１０の例では、逆テーパー部１６は、狭窄部１４の第２面１０２側の端とスリット部材の第２面１０２とを接続している。
The reverse tapered
逆テーパー部１６のスリット部材の厚みｔ方向における大きさ（深さｄｃ）は、限定されない。スリット部材の厚みｔに対する逆テーパー部１６の深さｄｃは、０％以上９９％以下とすることができる。図９の例では、逆テーパー部１６の深さｄｃは、スリット部材の厚みｔの約５０％となっている。同図では、テーパー部１２の深さｄｔは、スリット部材の厚みｔの約５０％となっている。また、図１０の例では、逆テーパー部１６の深さｄｃは、スリット部材の厚みｔの約３分の１となっている。同図では、テーパー部１２の深さｄｔは、スリット部材の厚みｔの約３分の１となっており、残りの約３分の１は、狭窄部１４となっている。
The magnitude | size (depth dc) in the thickness t direction of the slit member of the
逆テーパー部１６の幅は、第１面１０１側から第２面１０２に向かって増大する。逆テーパー部１６の幅は、図９および図１０の例では、第１面１０１側から第２面１０２に向かって単調に増大している。逆テーパー部１６の幅の増大の程度、すなわち、第１面１０１および第２面１０２に対する逆テーパー面１１６の傾きは限定されない。また、図９および図１０の例では、逆テーパー面１１６の断面は、直線状となっているが、折れ線や曲線であってもよい。
The width of the reverse tapered
逆テーパー部１６は、第１面側において狭窄部１４またはテーパー部１２に接続する。そのため、逆テーパー部１６の幅は、第１面１０１側の端においてがん細胞の平均直径よりも小さくなっている。逆テーパー部１６の第１面１０２側の端以外の部分の幅は、第１面１０１側から第２面１０２に向かって増大するかぎり限定されない。図９および図１０の例では、逆テーパー部１６の第１面１０１側の端における幅は、テーパー部１２の第２面１０２側の端の幅Ｗｔｅと等しくなっており、がん細胞よりも小さくなっている。
The reverse tapered
このような逆テーパー部１６が形成されることにより、以下のような効果が得られる。図１１には、貫通孔１０が逆テーパー部１６を有さない場合における細胞分散液の流動状態を模式的に示す矢印が描かれている。また、図９には、貫通孔１０が逆テーパー部１６を有する場合における、細胞分散液の流動状態を模式的に示す矢印が描かれている。貫通孔１０が逆テーパー部１６を有さない場合は、図１１に示すように、スリット部材の第２面１０２側に図示したような細胞分散液の渦（渦流）が生じる場合がある。このような渦が生じると、細胞分散液が滞留する場合がある。滞留が生じると、細胞分散液が血液である場合などに、滞留した部分で血液の凝固等が生じたり血栓が生じることがある。貫通孔１０が逆テーパー部１６を有すると、図９に示すように、細胞分散液の渦等を抑制し、流動状態を安定させることができる。したがって、細胞分散液が血液である場合などに、滞留による血液の凝固等を抑制することができる。
By forming such a reverse tapered
貫通孔１０は、テーパー部１２に凹凸を有することができる。すなわち、スリット部材のテーパー面１１２には、溝１２ａを形成することができる。溝１２ａの個数、深さ、形状および配置は、いずれも特に限定されず、たとえば、ストライプ状、格子状、斑点状とすることができる。図１２および図１３は、テーパー面１１２に溝１２ａが形成されたスリット部材の要部を模式的に示す斜視図である。図１２および図１３に示した例では、テーパー面１１２に複数の溝１２ａがストライプ状に形成されている。図１２の例では、溝１２ａは、貫通孔１０が延びる方向に平行に形成されている。図１３の例では、貫通孔１０が延びる方向に交差する方向に延びる溝１２ａが形成されている。また、図示はしないが、溝１２ａは、貫通孔１０が延びる方向に平行なものと貫通孔１０が延びる方向に交差する方向に延びるものの両方が形成されてもよい。
The through
テーパー面１１２に溝１２ａが形成されると、テーパー面１１２の表面積を大きくすることができる。これにより、細胞分散液中の細胞はテーパー面１１２に接触する機会を増やすことができる。また、テーパー面１１２に溝１２ａが形成されると、細胞分散液の流動状態を変化させることができる。たとえば、細胞分散液がテーパー部１２を通過するときに、溝１２ａが無い場合には、流動の乱れの少ない層流に類似した状態で通過する場合がある。溝１２ａが形成されることにより、細胞分散液がテーパー部１２を通過するときに、流動の乱れを生じさせることができ、細胞分散液の流動を、より乱流化することができる。これにより、テーパー部１２を通過する細胞をテーパー面１１２により接触させやすくすることができる。したがって、たとえば、テーパー部１２に薬剤や生理活性物質を固定した場合に、細胞分散液中の細胞に対して、化学的作用、生理活性作用等を与えやすくすることができる。
When the
１．３．４．表面修飾
本実施形態の細胞処理デバイスは、貫通孔１０のテーパー部１２の第２面１０２側の端の幅が、細胞分散液中のがん細胞の平均直径よりも小さく形成されている。そのため、当該がん細胞は、細胞分散液が細胞処理デバイスを通過する際、テーパー部１２の第２面１０２側の端を形成するスリット部材の表面に接触する。したがって、少なくともテーパー部１２の第２面１０２側の端を形成するスリット部材の表面に、がん細胞に作用する化学物質および生理活性物質の少なくとも一方を固定しておくことによって、細胞分散液中のがん細胞に対して、化学的作用および生理活性作用の少なくとも一方を極めて効率的に付与することができる。
1.3.4. Surface Modification The cell treatment device of this embodiment is formed such that the width of the end of the tapered
また、細胞処理デバイスを形成するスリット部材に以外の部位についても細胞分散液が接触する。このような部位においても、化学物質および生理活性物質の少なくとも一方を固定しておくことによって、細胞分散液中の細胞に対して、化学的作用および生理活性作用の少なくとも一方を付与することができる。また、以下に述べる表面修飾は、複数を組み合わせることによって、相乗的な効果が得られる場合がある。 In addition, the cell dispersion liquid also comes into contact with portions other than the slit member forming the cell treatment device. Even in such a site, by fixing at least one of the chemical substance and the physiologically active substance, at least one of the chemical action and the physiologically active action can be imparted to the cells in the cell dispersion. . Moreover, the surface modification described below may have a synergistic effect by combining a plurality.
１．３．４．１．サイトカイン類
スリット部材の表面には、サイトカイン類を固定することができる。サイトカイン類は、細胞間の情報伝達を担う物質である。サイトカイン類が伝達する情報としては、たとえば、細胞に、壊死、成長、増殖、活性化、タンパク質合成促進、成長抑制などの生理活性作用を起こさせる情報が挙げられる。サイトカイン類の分類としては、サイトカイン類が伝達する情報を受けた細胞に生じる機能的な変化に基づくものがある。たとえば、アポトーシス因子は、がん細胞をアポトーシス（アポトーシス誘導活性）させ、免疫細胞活性化因子は、免疫細胞を活性化する情報を有するサイトカイン類である。本明細書では、サイトカイン類を、単にアポトーシス因子、免疫細胞活性化因子などということがある。また、サイトカイン類には、特定の細胞に特異的に作用するものと細胞の種類に依らずに非特異的に作用するものとがある。
1.3.4.1. Cytokines Cytokines can be immobilized on the surface of the slit member. Cytokines are substances responsible for information transmission between cells. Examples of information transmitted by cytokines include information that causes a cell to have a physiological activity such as necrosis, growth, proliferation, activation, promotion of protein synthesis, and growth inhibition. There is a classification of cytokines based on functional changes that occur in cells that have received information transmitted by cytokines. For example, apoptotic factors cause cancer cells to undergo apoptosis (apoptosis-inducing activity), and immune cell activators are cytokines having information that activates immune cells. In the present specification, cytokines are sometimes simply referred to as apoptosis factors, immune cell activators, and the like. Cytokines include those that act specifically on specific cells and those that act nonspecifically regardless of the type of cells.
アポトーシス因子の具体例としては、腫瘍壊死因子（ｔｕｍｏｒ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｆａｃｔｏｒ）（ＴＮＦ−α、ＴＮＦ−γなど）、ＴＲＡＩＬ、ＦａｓＬ、リンホトキシン、非環式レチノイド、ビクニン、パラスポリン、マイトマイシン、タキソール、アディポネクチンなどを例示することができる。 Specific examples of apoptotic factors include tumor necrosis factor (TNF-α, TNF-γ, etc.), TRAIL, FasL, lymphotoxin, acyclic retinoid, bikunin, parasporin, mitomycin, taxol, adiponectin, etc. can do.
細胞活性化因子の具体例としては、インターロイキン２（ＩＬ−２）、インターロイキン１２（ＩＬ−１２）、インターフェロン（ＩＦＮ）、ＴＮＦなどを例示することができる。これらの免疫細胞活性化因子に免疫細胞が接触すると、たとえばＴ細胞やＮＫ細胞が活性化されることができる。 Specific examples of the cell activator include interleukin 2 (IL-2), interleukin 12 (IL-12), interferon (IFN), TNF and the like. When immune cells come into contact with these immune cell activators, for example, T cells and NK cells can be activated.
スリット部材の表面に、サイトカイン類を固定する方法としては、たとえば、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）をスリット部材の表面に形成し、該ＳＡＭにサイトカイン類を吸着または結合させる方法、スリット部材の表面に直接サイトカイン類を吸着または結合させる方法、サイトカイン類を側鎖等に有する高分子を合成して、該高分子をスリット部材に塗布する方法などが挙げられる。 As a method for fixing cytokines on the surface of the slit member, for example, a method of forming a self-assembled monolayer (SAM) on the surface of the slit member and adsorbing or binding cytokines to the SAM, Examples include a method of directly adsorbing or binding cytokines to the surface, a method of synthesizing a polymer having cytokines in a side chain, and applying the polymer to a slit member.
これらのうち、ＳＡＭにサイトカイン類を吸着または結合させる方法によれば、サイトカイン類をむら無く、または規則正しく配置して固定することができる。そのため、スリット部材の表面に高密度にサイトカイン類を固定することができる。 Among these, according to the method of adsorbing or binding cytokines to SAM, the cytokines can be fixed evenly or regularly arranged. Therefore, cytokines can be fixed on the surface of the slit member with high density.
ＳＡＭを形成する化合物の例としては、チオール類、ジスルフィド類、アルコキシシラン類、アルキルシラン類、ハロゲン化シラン類等が挙げられる。このような化合物をスリット部材の表面に適宜結合させることにより、ＳＡＭを形成することができる。その際、スリット部材には、さらに表面処理等が施されてもよい。たとえば、スリット部材の所望の位置の表面に金コートを施すと、チオール類によって容易にＳＡＭを形成することができる。 Examples of compounds that form SAMs include thiols, disulfides, alkoxysilanes, alkylsilanes, halogenated silanes, and the like. SAM can be formed by appropriately bonding such a compound to the surface of the slit member. At that time, the slit member may be further subjected to a surface treatment or the like. For example, when a gold coat is applied to the surface of the slit member at a desired position, the SAM can be easily formed with thiols.
また、サイトカイン類を側鎖等に有するサイトカイン類変性高分子をスリット部材に塗布する方法によれば、サイトカイン類の分子の運動の自由度（ゆらぎ）を高めることができる。たとえば、スリット部材の表面に塗布されたサイトカイン類変性高分子は、サイトカイン類の分子が結合された側鎖を表出させることができる。このような側鎖、および側鎖が結合されている主鎖は、運動性を有するため、サイトカイン類が直接に金属等に固定された場合に比較して、サイトカイン類の分子の運動に自由度を付与することができる。そのため、サイトカイン類の分子は、一定の空間的範囲内で運動することができる。これにより、サイトカイン類と、がん細胞との接触機会を増大させることができる。また、このような高分子は基材の表面に直接塗布することができるため、表面修飾が容易である。また、このような高分子の塗布手段として、インクジェットプリンターを用いれば、任意に選択した微小領域への塗布が可能となる。 Moreover, according to the method of applying a cytokine-modified polymer having cytokines in the side chain or the like to the slit member, the degree of freedom (fluctuation) of the movement of the cytokine molecules can be increased. For example, a cytokine-modified polymer applied to the surface of a slit member can expose a side chain to which cytokine molecules are bound. Since the side chain and the main chain to which the side chain is bonded have motility, the degree of freedom in the movement of the cytokine molecules compared to when the cytokines are directly fixed to metal or the like. Can be granted. Therefore, cytokine molecules can move within a certain spatial range. Thereby, the contact opportunity of cytokines and a cancer cell can be increased. Moreover, since such a polymer can be directly applied to the surface of the substrate, surface modification is easy. Further, if an ink jet printer is used as such a polymer coating means, it is possible to apply to an arbitrarily selected minute region.
スリット部材の表面にサイトカイン類が固定されることにより、スリット部材の当該表面に接触した細胞に生理活性作用を与えることができる。サイトカイン類は、スリット部材に固定されているため、細胞分散液中に混入することが抑制される。そして、サイトカイン類によって化学的作用または生理活性作用を受けた細胞がスリット部材の表面を去った後、再び他の細胞が接触したときに、該他の細胞に対して同様の作用を与えることができる。これにより、少量のサイトカイン類によって、多数の細胞に対して化学的作用または生理活性作用を与えることができる。 By immobilizing cytokines on the surface of the slit member, it is possible to give a physiological activity to the cells that have contacted the surface of the slit member. Since cytokines are fixed to the slit member, the cytokines are prevented from being mixed into the cell dispersion. Then, after cells that have been chemically or physiologically activated by cytokines leave the surface of the slit member, when other cells come into contact again, the same effect can be given to the other cells. it can. Thereby, a chemical action or bioactivity action can be given with respect to many cells with a small amount of cytokines.
スリット部材において、サイトカイン類が固定される位置は、特に限定されないが、サイトカイン類は、テーパー部１２の第２面１０２側の端を形成するスリット部材の表面に固定されることにより、より顕著な効果を奏することができる。また、貫通孔１０が狭窄部１２を有する場合は、狭窄面１１２にサイトカイン類を固定することによって、より顕著な効果を得ることができる。たとえば、がん細胞のアポトーシス因子は、狭窄面１１４に固定されることによって、がん細胞に確実に接触することができ、しかも比較的長時間接触することができる（図７参照）。これにより、より確実にがん細胞を死滅させることができる。
In the slit member, the position at which the cytokines are fixed is not particularly limited, but the cytokines are more prominent by being fixed to the surface of the slit member forming the end of the tapered
また、免疫細胞活性化因子は、狭窄面１１４に固定されることによって、免疫細胞に高い確率で接触することができる。これにより、免疫細胞を効率よく活性化させることができる。さらに、免疫細胞活性化因子は、上述のような多段階の幅を有する狭窄部１４である場合、第２領域１４ｂに固定されることによって、免疫細胞に確実に接触することができる。これにより、免疫細胞を極めて効率よく活性化させることができる。
In addition, the immune cell activator can be brought into contact with immune cells with high probability by being fixed to the
１．３．４．２．抗体
スリット部材の表面には、抗体を固定することができる。抗体の機能としては、抗原と結合することが挙げられる。抗体としては、細胞分散液中のがん細胞のがん抗原（糖鎖、ペプチドなど）に特異的に結合する抗体を用いることができる。
1.3.4.2. Antibody An antibody can be immobilized on the surface of the slit member. The function of the antibody includes binding to an antigen. As the antibody, an antibody that specifically binds to a cancer antigen (sugar chain, peptide, etc.) of a cancer cell in a cell dispersion can be used.
抗体は、がんの種類に応じて、そのがん抗原にだけ特別に結合する抗体を適宜選択することができる。そのような抗体として、例えば、乳がんに対して使われる抗ＨＥＲ２／ｎｅｕ、大腸がんに対して使われるＮＳ１９−９抗体、悪性Ｂ腫瘍に対して使われる抗ＣＤ２５抗体、前立腺がんに対して使われるＣＤ４９、ＣＤ５４、ＣＤ５９等が挙げられる。また、固定する抗体は、上皮がん共通のがん抗原に結合する抗体を選択してもよい。そのような抗体としては、たとえば、Ｅｐ−ＣＡＭ抗体、Ｎ−カドヘリン抗体等が挙げられる。 As the antibody, an antibody that specifically binds only to the cancer antigen can be appropriately selected according to the type of cancer. Examples of such antibodies include anti-HER2 / neu used for breast cancer, NS19-9 antibody used for colorectal cancer, anti-CD25 antibody used for malignant B tumor, and prostate cancer. CD49, CD54, CD59 etc. which are used are mentioned. As the antibody to be immobilized, an antibody that binds to a cancer antigen common to epithelial cancers may be selected. Examples of such antibodies include Ep-CAM antibodies and N-cadherin antibodies.
スリット部材の表面に、抗体を固定する方法としては、「１．３．４．１．サイトカイン類」の項で述べたサイトカイン類を固定する方法と同様に行うことができる。 The antibody can be immobilized on the surface of the slit member in the same manner as the method for immobilizing cytokines described in the section “1.3.4.1. Cytokines”.
ＳＡＭに抗体を吸着または結合させる方法によれば、抗体をむら無く、または規則正しく配置して固定することができる。そのため、スリット部材の表面に高密度に抗体を固定することができる。 According to the method of adsorbing or binding the antibody to the SAM, the antibody can be fixed evenly or regularly arranged. Therefore, the antibody can be immobilized on the surface of the slit member with high density.
また、抗体を側鎖等に有する抗体変性高分子をスリット部材に塗布する方法によれば、抗体の分子の運動の自由度（ゆらぎ）を高めることができる。たとえば、スリット部材の表面に塗布された抗体変性高分子は、抗体の分子が結合された側鎖を表出させることができる。このような側鎖、および側鎖が結合されている主鎖は、運動性を有するため、抗体が直接に金属等に固定された場合に比較して、抗体の分子の運動に自由度を付与することができる。そのため、抗体の分子は、一定の空間的範囲内で運動することができる。これにより、抗体と、がん細胞との接触機会を増大させることができる。 Moreover, according to the method of applying an antibody-modified polymer having an antibody in a side chain or the like to the slit member, the degree of freedom (fluctuation) of the movement of the antibody molecule can be increased. For example, an antibody-modified polymer coated on the surface of a slit member can expose a side chain to which antibody molecules are bound. Since these side chains and the main chain to which the side chains are bonded have mobility, they give freedom to the movement of the antibody molecules compared to when the antibody is directly fixed to metal or the like. can do. Thus, antibody molecules can move within a certain spatial range. Thereby, the contact opportunity of an antibody and a cancer cell can be increased.
スリット部材の表面にＥｐ−ＣＡＭ抗体を固定する方法を一例として以下に記す。 A method for fixing the Ep-CAM antibody on the surface of the slit member will be described below as an example.
スリット部材の表面には必要に応じて活性化処理（たとえばプラズマ処理）を施しておく。まず、生理食塩水緩衝液（シグマアルドリッチ社製）に、１−エチル−３−［３−ジメチルアミノプロピル］カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）、Ｎ−ヒドロキシル−スクシンイミド（ＮＨＳ）、および２−（４−モルフォリン）−エタンスルホン酸（ＭＥＳ）ｐＨ＝６（Ｆｉｓｈｅｒ Ｂｉｏｔｅｃ社製）を加えて中間体形成溶液を調製する。 The surface of the slit member is subjected to activation treatment (for example, plasma treatment) as necessary. First, a physiological saline buffer (manufactured by Sigma-Aldrich) was added to 1-ethyl-3- [3-dimethylaminopropyl] carbodiimide hydrochloride (EDC), N-hydroxyl-succinimide (NHS), and 2- (4- Morpholine) -ethanesulfonic acid (MES) pH = 6 (Fisher Biotec) is added to prepare an intermediate forming solution.
次に、スリット部材を中間体形成溶液に浸漬して１時間程度反応させ、スリット部材の表面に、スクシンイミドエステル中間体を生成させる。 Next, the slit member is immersed in the intermediate forming solution and reacted for about 1 hour to generate a succinimide ester intermediate on the surface of the slit member.
次いで、中間体形成溶液を、抗ＥｐＣＡＭモノクローナル抗体（Ｒ＆Ｄシステムズ社製）、ＰＢＳ ｐＨ＝７．４（シグマアルドリッチ社製）によって流体力学的に置換し、反応のため４時間放置した後、ＰＢＳ溶液にて非特異吸着した抗ＥｐＣＡＭ抗体を洗い流す。たとえば上記のようにして、基材の表面にＥｐ−ＣＡＭ抗体を固定することができる。 Subsequently, the intermediate formation solution was hydrodynamically replaced with an anti-EpCAM monoclonal antibody (R & D Systems), PBS pH = 7.4 (Sigma Aldrich), and left for 4 hours for the reaction. Wash away the non-specifically adsorbed anti-EpCAM antibody at For example, the Ep-CAM antibody can be immobilized on the surface of the substrate as described above.
スリット部材の表面に抗体が固定されることにより、がん細胞のがん抗原と結合し、少なくともスリット部材表面にがん細胞を留まらせることができる。したがって、スリット部材の表面に抗体が固定されることにより、がん細胞が細胞処理デバイス内を通過する速度を低下させるという物理的作用を少なくとも与えることができる。また、抗体は、スリット部材に固定されているため、細胞分散液中に混入することが抑制される。そして、抗体によって流速の低下したがん細胞がスリット部材の表面を去った後に、再び他のがん細胞が接触すれば該他の細胞に対して同様の作用を与えることができる。これにより、少量の抗体によって、多数のがん細胞に物理的作用等を及ぼすことができる。 By immobilizing the antibody on the surface of the slit member, it can bind to the cancer antigen of the cancer cell, and at least the cancer cell can remain on the surface of the slit member. Therefore, by immobilizing the antibody on the surface of the slit member, at least a physical action of reducing the speed at which cancer cells pass through the cell treatment device can be given. Moreover, since the antibody is fixed to the slit member, the antibody is prevented from being mixed into the cell dispersion. Then, after cancer cells whose flow rate has been reduced by the antibody have left the surface of the slit member, if other cancer cells come into contact again, the same effect can be given to the other cells. Thereby, a physical effect | action etc. can be exerted on many cancer cells with a small amount of antibody.
スリット部材において、抗体が固定される位置は、特に限定されないが、抗体は、テーパー面１１２に固定されることにより、次のようなより優れた効果が得られる。テーパー面１１２には、捕捉されたがん細胞が接触するが、テーパー面１１２に抗体が固定されていると、がん細胞を捕捉する作用をさらに強くすることができる。また、狭窄面１１４にアポトーシス因子等が固定されている場合、テーパー面１１２に抗体が固定されていると、がん細胞をアポトーシス因子に、より長期間接触させることができる（図７参照）。これにより、がん細胞を死滅させる効果をさらに高めることができる。
In the slit member, the position where the antibody is fixed is not particularly limited, but the antibody is fixed to the tapered
なお、抗体の固定される位置とアポトーシス因子の固定される位置は、上述した例では、別の位置として説明したが、同一の位置に両者が固定されていてもよい。このようにすれば、たとえば、抗体によってがん細胞を停留した状態でアポトーシス因子を当該がん細胞に接触させることができる。これにより、がん細胞にアポトーシスを生じさせる効果を高めることができる。 In addition, although the position where an antibody is fixed and the position where an apoptotic factor is fixed are described as different positions in the above-described example, both may be fixed at the same position. In this way, for example, an apoptosis factor can be brought into contact with the cancer cell in a state where the cancer cell is retained by the antibody. Thereby, the effect of causing apoptosis in cancer cells can be enhanced.
１．３．４．３．リガンド
スリット部材の表面には、リガンドを固定することができる。リガンドの機能としては、がん細胞が有するレセプターと結合することが挙げられる。リガンドとしては、細胞分散液中のがん細胞が有するレセプターに特異的に結合するものを用いることができる。
1.3.4.3. Ligand A ligand can be immobilized on the surface of the slit member. The function of the ligand includes binding to a receptor possessed by cancer cells. As the ligand, one that specifically binds to a receptor of cancer cells in the cell dispersion can be used.
リガンドの具体例としては、葉酸などのビタミン類、ガラクトースなどの糖類、トランスフェリン−Ｆｅなどの高分子化合物、およびそれらの誘導体などを例示することができる。特に細胞分散液が循環がん細胞を含む場合、循環がん細胞の表面には、葉酸レセプターが高い頻度で発現しているため、リガンドとしては、葉酸を用いることがより好ましい。また、葉酸は低分子のリガンドであるため、スリット部材の表面により密に固定することができるため、葉酸レセプターとの接触機会を高めることができる。 Specific examples of the ligand include vitamins such as folic acid, saccharides such as galactose, polymer compounds such as transferrin-Fe, and derivatives thereof. In particular, when the cell dispersion liquid contains circulating cancer cells, folic acid receptors are expressed on the surface of the circulating cancer cells at a high frequency. Therefore, it is more preferable to use folic acid as the ligand. Further, since folic acid is a low-molecular ligand and can be more closely fixed to the surface of the slit member, the chance of contact with the folic acid receptor can be increased.
スリット部材の表面に、リガンドを固定する方法としては、「１．３．４．１．サイトカイン類」の項で述べたサイトカイン類を固定する方法と同様に行うことができる。 The method for immobilizing the ligand on the surface of the slit member can be carried out in the same manner as the method for immobilizing cytokines described in the section “1.3.4.1. Cytokines”.
ＳＡＭに抗体を吸着または結合させる方法によれば、リガンドをむら無く、または規則正しく配置して固定することができる。そのため、スリット部材の表面に高密度にリガンドを固定することができる。 According to the method of adsorbing or binding an antibody to SAM, the ligand can be fixed evenly or regularly. Therefore, the ligand can be fixed on the surface of the slit member with high density.
また、リガンドを側鎖等に有するリガンド変性高分子をスリット部材に塗布する方法によれば、リガンドの分子の運動の自由度（ゆらぎ）を高めることができる。たとえば、スリット部材の表面に塗布されたリガンド変性高分子は、リガンドの分子が結合された側鎖を表出させることができる。このような側鎖、および側鎖が結合されている主鎖は、運動性を有するため、リガンドが直接に金属等に固定された場合に比較して、リガンドの分子の運動に自由度を付与することができる。そのため、リガンドの分子は、一定の空間的範囲内で運動することができる。これにより、リガンドと、がん細胞との接触機会を増大させることができる。 In addition, according to the method of applying a ligand-modified polymer having a ligand in a side chain or the like to the slit member, the degree of freedom (fluctuation) of the movement of the ligand molecule can be increased. For example, a ligand-modified polymer applied to the surface of a slit member can expose a side chain to which a ligand molecule is bound. Since these side chains and the main chain to which the side chains are bonded have mobility, they give freedom to the movement of the ligand molecules compared to when the ligand is directly fixed to metal or the like. can do. Therefore, the ligand molecule can move within a certain spatial range. Thereby, the contact opportunity of a ligand and a cancer cell can be increased.
スリット部材の表面にリガンドが固定されることにより、得られる効果としては、スリット部材表面にがん細胞を留まらせることが挙げられる。したがって、がん細胞が細胞処理デバイス内を通過する速度を低下させるという物理的作用を少なくとも与えることができる。また、リガンドは、低分子のものを選択することができる。低分子のリガンドを固定した場合には、スリット部材の表面におけるリガンドの密度を高めることができるため、がん細胞を捕捉する作用を高めることができる。 An effect obtained by immobilizing a ligand on the surface of the slit member includes allowing cancer cells to remain on the surface of the slit member. Therefore, at least the physical effect of reducing the speed at which cancer cells pass through the cell treatment device can be provided. In addition, a low molecular weight ligand can be selected. When a low molecular ligand is immobilized, the density of the ligand on the surface of the slit member can be increased, so that the action of capturing cancer cells can be enhanced.
スリット部材において、リガンドが固定される位置は、特に限定されないが、リガンドは、テーパー面１１２に固定されることにより、次のようなより優れた効果が得られる。テーパー面１１２には、捕捉されたがん細胞が付着するが、テーパー面１１２にリガンドが固定されていると、がん細胞を捕捉する作用をさらに強くすることができる。また、狭窄面１１４にアポトーシス因子等が固定されている場合、テーパー面１１２にリガンドが固定されていると、がん細胞をアポトーシス因子により長期間接触させることができる。これにより、がん細胞を死滅させる効果をさらに高めることができる。
In the slit member, the position at which the ligand is fixed is not particularly limited. However, the ligand is fixed to the tapered
１．３．４．４．その他
スリット部材の表面には、さらに、ペプチド、糖鎖、アプタマーなどを固定することができる。これらの化合物の機能の一つとしては、たとえば、スリット部材の表面にこれらの化合物が固定されることにより、スリット部材表面にがん細胞を留まらせることが挙げられる。したがって、少なくともがん細胞が細胞処理デバイス内を通過する速度を低下させるという物理的作用を与えることができる。これらの分子が塗布される位置についても、上述の例と同様に目的に応じて適宜選択することができる。
1.3.4.4. Others Peptides, sugar chains, aptamers and the like can be further immobilized on the surface of the slit member. As one of the functions of these compounds, for example, these compounds are fixed on the surface of the slit member, thereby allowing cancer cells to remain on the surface of the slit member. Therefore, it is possible to provide a physical action that reduces at least the speed at which cancer cells pass through the cell treatment device. The positions where these molecules are applied can also be appropriately selected according to the purpose, as in the above example.
以上述べた貫通孔１０の変形態様、表面修飾の態様は、単独または複数を本実施形態の細胞処理デバイスに適用することができる。また、複数の変形を組み合わせて、細胞処理デバイスに適用する場合には、それぞれの変形態様による効果に加えて、相乗的な効果が得られる組み合わせがある。すなわち、貫通孔１０の幅と、表面修飾の機能を適宜選択することによって、目的の細胞に対して、所望の作用を効率的に及ぼすことが可能である。
One or more of the deformation modes and surface modification modes of the through-
１．４．流路形成部材
本実施形態の細胞処理デバイスは、上述のスリット部材を有するが、スリット部材の第１面１０１側から第２面１０２側に細胞分散液を通過させるための流路が形成されている。このような流路の形状、および流路を形成するための構成などは、何ら限定されない。以下には、流路形成部材を用いて流路を形成する例を、細胞処理デバイスが平板状のスリット部材１００を含む場合、および円筒状のスリット部材２００を含む場合について述べる。
1.4. Flow path forming member The cell treatment device of the present embodiment has the slit member described above, but a flow path for allowing the cell dispersion to pass from the
細胞処理デバイス１０００は、平板状のスリット部材１００と、流路形成部材３００とを含む。図１４は、本実施形態の細胞処理デバイスの一例である細胞処理デバイス１０００を模式的に示す平面図である。図１５および図１６は、細胞処理デバイス１０００の断面の模式図である。図１５および図１６は、それぞれ図１４のＡ−Ａ線、およびＢ−Ｂ線の断面に相当する。
The
細胞処理デバイス１０００は、流路形成部材３００を有し、流路形成部材３００の内側にスリット部材１００が設けられている。流路形成部材３００は、細胞分散液を流通させる流路を形成している。流路形成部材３００は、細胞分散液を注入する注入口３２０および細胞分散液を排出する排出口３４０を有する。細胞処理デバイス１０００は、細胞分散液を注入口３２０から排出口３４０に通過させることができる。
The
注入口３２０は、一次側流路３２２に連通している。排出口３４０は、二次側流路３４２に連通している。スリット部材１００は、一次側流路３２２と二次側流路３４２の間に設けられる。したがって、注入口３２０から注入された細胞分散液は、スリット部材１００を通過して排出口３４０まで導かれることができる。
The
スリット部材１００は、一次側流路３２２に第１面１０１が面し、二次側流路３４２に第２面１０２が面するように設けられる。したがって、細胞分散液は、細胞処理デバイス１０００を通過するときに、スリット部材１００を、第１面１０１側から第２面１０２側に向かって通過することができる。
The
流路形成部材３００、注入口３２０、排出口３４０の形状および大きさは、上記の機能を有する限り特に限定されない。流路形成部材３００の材質についても限定されない。流路形成部材３００の材質としては、「１．３．１．スリット部材」の項で述べたスリット部材と同様のものを選択することができ、生体適合性の良好な材質であることがより好ましい。流路形成部材３００が生体適合性を有する材質で形成されると、たとえば、細胞分散液中の正常細胞の損傷を抑えることができ、また、細胞分散液に免疫細胞が含まれる場合には、該免疫細胞等によって異物として認識されにくくすることができる。さらに、細胞分散液が血液である場合は、流路形成部材３００に生体適合性材料を選択すると、血液凝固作用を抑制することができる。流路形成部材を生体適合性の小さい材質で形成した場合は、表面に生体適合性の材料のコーティングを施すこともできる。このようなコーティングとしては、親水性、撥水性、およびブロッキング性から選択される少なくとも一種の機能を有するコーティングが挙げられる。
The shapes and sizes of the flow
平板状のスリット部材１００を含む細胞処理デバイスは、次のような変形が可能である。図１７および図１８は、変形例の細胞処理デバイス１０１０の断面の模式図である。細胞処理デバイス１０１０は、２つのスリット部材１００を有し、２つのスリット部材１００は、互いに第１面１０１が対向するように配置されている。細胞処理デバイス１０１０は、流路形成部材３５０を有する。流路形成部材３５０は、細胞分散液を流通させる流路を形成している。流路形成部材３５０は、細胞分散液を注入する注入口３２０および細胞分散液を排出する排出口３４０を有する。細胞処理デバイス１０１０は、細胞分散液を注入口３２０から排出口３４０に通過させることができる。
The cell treatment device including the
注入口３２０は、一次側流路３２２に連通している。排出口３４０は、二次側流路３４２に連通している。スリット部材１００は、一次側流路３２２と二次側流路３４２の間に設けられる。したがって、注入口３２０から注入された細胞分散液は、スリット部材１００を通過して排出口３４０まで導かれることができる。
The
細胞処理デバイス１０１０においては、２つのスリット部材１００は、いずれも一次側流路３２２に第１面１０１が面し、二次側流路３４２に第２面１０２が面するように設けられている。したがって、細胞分散液は、細胞処理デバイス１０１０を通過するときに、いずれのスリット部材１００についても、第１面１０１側から第２面１０２側に向かって通過することができる。
In the
流路形成部材３５０、注入口３２０、排出口３４０の形状および大きさは、上記の機能を有する限り特に限定されない。流路形成部材３７０の材質については、上述の流路形成部材３００と同様とすることができる。
The shapes and sizes of the flow
このような細胞処理デバイス１０１０は、細胞分散液を２つのスリット部材１００の第１面１０１側に、同時に供給することができる。これにより、細胞処理デバイス１０１０は、さらに小型化されることができる。
Such a
なお、細胞処理デバイス１０００および細胞処理デバイス１０１０の例では、スリット部材１００は、平面視において、注入口３２０から排出口３４０に向かう方向に対して平行な方向に貫通孔１０が延びるように配置されている。貫通孔１０が延びる方向の配置は、限定されず、たとえば、平面視において、注入口３２０から排出口３４０に向かう方向に対して交差する方向に貫通孔１０が延びるように配置されてもよい。また、スリット部材１００の配置は、圧力差や圧力損失を考慮して配置することもできる。
In the example of the
細胞処理デバイス２０００は、円筒状のスリット部材２００と、流路形成部材３７０とを含む。図１９は、本実施形態の細胞処理デバイスの一例である細胞処理デバイス２０００を模式的に示す平面図である。図２０および図２１は、細胞処理デバイス２０００の断面の模式図である。図２０および図２１は、それぞれ図１９のＡ−Ａ線、およびＢ−Ｂ線の断面に相当する。
The
細胞処理デバイス２０００は、流路形成部材３７０を有し、流路形成部材３７０の内側にスリット部材２００が設けられている。流路形成部材３７０は、細胞分散液を流通する流路を形成している。流路形成部材３７０は、細胞分散液を注入する注入口３２０および細胞分散液を排出する排出口３４０を有する。細胞処理デバイス２０００は、細胞分散液を注入口３２０から排出口３４０に通過させることができる。
The
注入口３２０は、一次側流路３２２に連通している。排出口３４０は、二次側流路３４２に連通している。スリット部材２００は、一次側流路３２２と二次側流路３４２の間に設けられる。したがって、注入口３２０から注入された細胞分散液は、スリット部材２００を通過して排出口３４０まで導かれることができる。
The
スリット部材２００は、一次側流路３２２に第１面１０１が面し、二次側流路３４２に第２面１０２が面するように設けられる。したがって、細胞分散液は、細胞処理デバイス２０００を通過するときに、スリット部材２００を、第１面１０１側から第２面１０２側に向かって通過することができる。
The
流路形成部材３７０、注入口３２０、排出口３４０の形状および大きさは、上記の機能を有する限り特に限定されない。流路形成部材３７０の材質については、上述の流路形成部材３００と同様とすることができる。なお、図１９〜図２１は、スリット部材２００の円筒の内面が第１面１０１である場合を例示しているが、スリット部材２００の円筒の外面が第１面１０１であってもよい。その場合は、注入口および排出口を入れ替えることが
できる。これにより、細胞分散液は、細胞処理デバイス２０００を通過するときに、スリット部材２００を、第１面１０１側から第２面１０２側に向かって通過することができる。さらに、図示はしないが、細胞処理デバイス２０００は、２つのスリット部材２００を含んでもよい。その場合は上記の細胞処理デバイス１０１０の場合と概念的に同様に、流路形成部材を変形して、２つのスリット部材２００の第１面側から第２面側に細胞分散液を通過させるようにすることができる。
The shapes and sizes of the flow
２．細胞処理カートリッジ
本実施形態にかかる細胞処理カートリッジは、上述した細胞処理デバイスを用い、これを複数組み合わせて１つのカートリッジとしたものである。細胞処理デバイスの組み合わせは任意である。また、複数の細胞処理デバイスは、細胞処理カートリッジ内で直列、並列、または直列と並列を組み合わせた配列を有することができる。
2. Cell Treatment Cartridge The cell treatment cartridge according to the present embodiment uses the above-described cell treatment device and combines them into one cartridge. Combinations of cell treatment devices are arbitrary. The plurality of cell treatment devices can have a series, parallel, or a combination of series and parallel in the cell treatment cartridge.
このような細胞処理カートリッジは、がん細胞および免疫細胞の少なくとも一方を含む細胞分散液を通過させて、前記がん細胞および前記免疫細胞の少なくとも一方に、物理的作用、化学的作用および生理活性作用の少なくとも一種を付与することができる。 Such a cell treatment cartridge allows a cell dispersion liquid containing at least one of cancer cells and immune cells to pass therethrough to cause at least one of the cancer cells and the immune cells to have a physical action, a chemical action, and a physiological activity. At least one kind of action can be imparted.
複数の細胞処理デバイスを直列に配置した細胞処理カートリッジは、細胞処理デバイスごとに処理する細胞の種類を変えることができる。そのため、細胞分散液を一回通過させることによって、複数の処理を行うことができる。また、複数の細胞処理デバイスを並列に配置した細胞処理カートリッジは、たとえば、処理する細胞分散液の量および流量を増大させることができる。 A cell processing cartridge in which a plurality of cell processing devices are arranged in series can change the type of cells to be processed for each cell processing device. Therefore, a plurality of treatments can be performed by passing the cell dispersion once. Moreover, the cell processing cartridge which has arrange | positioned the several cell processing device in parallel can increase the quantity and flow volume of the cell dispersion liquid to process, for example.
本実施形態にかかる細胞処理カートリッジは、細胞処理デバイスの運搬を容易化にすることができる。また、細胞処理カートリッジは、たとえば、次項で述べる体液処理システムに用いることができ、交換等の作業を容易化することができる。 The cell treatment cartridge according to the present embodiment can facilitate transportation of the cell treatment device. Further, the cell treatment cartridge can be used, for example, in the body fluid treatment system described in the next section, and the work such as replacement can be facilitated.
３．体液処理システム
本実施形態にかかる体液処理システム１００００は、上述の細胞処理デバイスまたは細胞処理カートリッジを備えたものである。図２２は、本実施形態にかかる体液処理システム１００００を模式的に示す概念図である。本実施形態にかかる体液処理システム１００００は、生体から体液を採取した後、上記の細胞処理デバイスまたは細胞処理カートリッジを通過させることにより、がん細胞や免疫細胞に物理的作用、化学的作用、および生理活性作用の少なくとも一種を付与し、生体に戻す体外循環系システムである。なお、細胞処理デバイスまたは細胞処理カートリッジによる細胞分散液の処理においては、特殊な薬剤や化合物を細胞分散液に添加することがない。そのため、これらを通過した体液の毒性は十分に小さくすることができ、生体に戻す場合の安全性を確保することができる。
3. Body fluid treatment system A body
以下の説明では、体液処理システム１００００が、細胞処理デバイス１０００を有する場合について説明する。本実施形態にかかる体液処理システム１００００は、圧力モニター３０００やポンプ４０００を備えておくとよい。圧力モニター３０００によって体液の状態を観察しながら、ポンプ４０００により体液の流量を調整することができる。圧力モニター３０００やポンプ４０００は、一般的に人工透析で使用されているものと同様のものを使用することができる。また、体液がチューブ内で凝固することを防ぐため、適宜抗凝固剤５０００を添加することもできる。
In the following description, a case where the body
本実施形態にかかる体液処理システム１００００は、細胞処理デバイス１０００の前後にがん細胞の数や種類を特定するためのモニター（以下、「がん細胞モニター」という。）６０００を備えておくとよい。細胞処理デバイス１０００の前に設置されたがん細胞モニター６０００は、細胞処理デバイス１０００を通過する前の体液の状態を記録しておく
ためのものである。細胞処理デバイス１０００の後に設置されたがん細胞モニター６０００は、がん細胞が十分に除去されているか否か、細胞処理デバイス１０００のがん細胞除去能力の劣化状態等を確認するためのものである。がん細胞モニター６０００は、細胞処理デバイス１０００の前後に設置しておくと、がん細胞が適切に除去されているか否かについて前後のがん細胞モニター結果を比較することで正確に評価することができ最も望ましいが、少なくとも細胞処理デバイス１０００の前には設置しておくことが望ましい。
The body
がん細胞をモニターする手段としては、特に制限されず、公知技術を使用することができる。例えば、流路中のがん細胞の数を抗体で捕捉してモニターする方法（米国特許第６１０３４７９号明細書）、流路中のがん細胞を磁気ビーズ等で捕捉してモニターする方法（特許第３８３４３２６号公報）、電気的なインピーダンスでモニターする方法、光学的にがん細胞か否かを判断する方法（米国特許第６８２１４８４号明細書、米国特許第６１４３５３５号明細書）、循環がん細胞検査機器（米国Ｖｅｒｉｄｅｘ ＬＬＣ社製）等の公知技術が挙げられる。がん細胞モニター結果から、デバイスの適正な数や、アポトーシス因子等の処理の必要性等を判断することができる。 The means for monitoring cancer cells is not particularly limited, and a known technique can be used. For example, a method of capturing and monitoring the number of cancer cells in a flow path with an antibody (US Pat. No. 6,103,479), and a method of capturing and monitoring cancer cells in a flow path with magnetic beads (patent) No. 3834326), a method for monitoring with electrical impedance, a method for optically judging whether or not a cancer cell is present (US Pat. No. 6,821,484, US Pat. No. 6,143,535), circulating cancer cells Known techniques such as inspection equipment (manufactured by Veridex LLC, USA) can be mentioned. From the cancer cell monitoring results, it is possible to determine the appropriate number of devices, the necessity of treatment of apoptotic factors, and the like.
たとえば、上述した細胞処理デバイスまたは細胞処理カートリッジを適用すれば、体液のがん細胞の存在率を転移可能性のない濃度以下にまで低減させることができる。危険ながん細胞を含有する使用済みの細胞処理デバイス１０００は、体外循環系システムの経路から切り離すことができるため、そのまま廃棄することができる。このように使用済みの細胞処理デバイス１０００を廃棄することで、除去したがん細胞が体外循環系システムの経路に混入して生体内へ戻される心配がない。また、使用済みの細胞処理デバイス１０００内に捕捉されたがん細胞を調べることで治療や予防に役立てることもできる。
For example, if the above-described cell treatment device or cell treatment cartridge is applied, the abundance of cancer cells in the body fluid can be reduced to a concentration that is less likely to metastasize. Since the used
なお、上述の体液処理システム１００００の説明では、生体から採取した体液の処理につて例示しているが、体液処理システム１００００は、このような処理に限られず、たとえば、血液から血液製剤を製造する場合などに適用することができる。
In the above description of the body
本発明にかかる細胞処理デバイス、細胞処理カートリッジ、および体液処理システムの適用対象としては、がん細胞、免疫細胞に限られず、細菌等の微生物全般に対して適用できることは容易に理解されよう。また、本実施形態の細胞処理デバイスは、ウイルス、たんぱく質、低分子〜高分子、コロイド粒子、アレルギー物質（花粉等）および有害物質等を分離または無害化するために適用することもできる。 The application target of the cell treatment device, the cell treatment cartridge, and the body fluid treatment system according to the present invention is not limited to cancer cells and immune cells, but can be easily understood as being applicable to all microorganisms such as bacteria. The cell treatment device of the present embodiment can also be applied to separate or detoxify viruses, proteins, low to high molecular weight, colloidal particles, allergic substances (pollen etc.) and harmful substances.
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。たとえば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（たとえば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same purposes and effects). In addition, the present invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
１０…貫通孔、１２…テーパー部、１２ａ…溝、１４…狭窄部、１４ａ…第１領域、
１４ｂ…第２領域、１６…逆テーパー部、１００，２００…スリット部材、
１０１…第１面、１０２…第２面、１１２…テーパー面、１１４…狭窄面、
１１６…逆テーパー面、３００，３５０，３７０…流路形成部材、３２０…注入口、
３２２…一次側流路、３４０…排出口、３４２…二次側流路、
１０００，２０００…細胞処理デバイス、３０００…圧力モニター、４０００…ポンプ、５０００…抗凝固剤、６０００…がん細胞モニター、１００００…体液処理システム
DESCRIPTION OF
14b ... 2nd area | region, 16 ... reverse taper part, 100,200 ... slit member,
101 ... first surface, 102 ... second surface, 112 ... tapered surface, 114 ... constricted surface,
116: reverse tapered surface, 300, 350, 370 ... flow path forming member, 320 ... injection port,
322 ... Primary side flow path, 340 ... Discharge port, 342 ... Secondary side flow path,
1000, 2000 ... cell treatment device, 3000 ... pressure monitor, 4000 ... pump, 5000 ... anticoagulant, 6000 ... cancer cell monitor, 10000 ... body fluid treatment system
Claims (16)
第１面および第２面を有し、前記第１面から前記第２面に貫通し一方向に沿って延びるスリット形状を有する貫通孔が形成された、スリット部材を含み、
前記貫通孔は、テーパー部を有し、
前記テーパー部の前記一方向に直交する断面における幅は、前記第１面から前記第２面側に向かって減少し、前記第２面側の端において前記がん細胞の平均直径よりも小さくなっており、
前記細胞分散液は、前記第１面側から前記貫通孔を通って前記第２面側に通過される、細胞処理デバイス。 A device that passes a cell dispersion containing cancer cells and imparts at least one of a physical action, a chemical action, and a bioactive action to at least the cancer cells,
Including a slit member having a first surface and a second surface, and having a through hole having a slit shape penetrating from the first surface to the second surface and extending along one direction;
The through hole has a tapered portion,
The width of the tapered portion in the cross section orthogonal to the one direction decreases from the first surface toward the second surface, and becomes smaller than the average diameter of the cancer cells at the end of the second surface. And
The cell treatment device, wherein the cell dispersion is passed from the first surface side to the second surface side through the through hole.
前記第１面および前記第２面は、互いに平行である、細胞処理デバイス。 In claim 1,
The cell treatment device, wherein the first surface and the second surface are parallel to each other.
前記第１面および前記第２面は、一軸を中心軸とする円筒面である、細胞処理デバイス。 In claim 1,
The cell treatment device, wherein the first surface and the second surface are cylindrical surfaces having one axis as a central axis.
前記貫通孔は、さらに、狭窄部を有し、
前記狭窄部は、前記テーパー部の前記第２面側の端に連続し、
前記狭窄部の前記幅は、前記テーパー部の前記第２面側の端における前記幅以下である、細胞処理デバイス。 In any one of Claims 1 to 3,
The through hole further has a narrowed portion,
The narrowed portion is continuous with the end on the second surface side of the tapered portion,
The cell treatment device, wherein the width of the narrowed portion is equal to or less than the width at an end of the tapered portion on the second surface side.
前記細胞分散液は、さらに免疫細胞を含み、
前記狭窄部は、前記第１面側の第１領域と、前記第２面側の第２領域とを有し、
前記第２領域の幅は、前記免疫細胞の平均直径よりも小さい、細胞処理デバイス。 In claim 4,
The cell dispersion further contains immune cells,
The narrowed portion has a first region on the first surface side and a second region on the second surface side,
The cell processing device, wherein the width of the second region is smaller than the average diameter of the immune cells.
前記第２領域を形成している前記スリット部材の表面に、前記免疫細胞に特異的に作用する免疫細胞活性化因子が固定されている、細胞処理デバイス。 In claim 5,
A cell treatment device, wherein an immune cell activator that specifically acts on the immune cells is fixed on the surface of the slit member forming the second region.
前記狭窄部を形成する前記スリット部材の表面に、前記がん細胞に作用するサイトカイン類が固定されている、細胞処理デバイス。 In any one of Claims 4 thru | or 6,
A cell treatment device in which cytokines that act on the cancer cells are fixed to the surface of the slit member that forms the constriction.
前記サイトカイン類は、アポトーシス因子である、細胞処理デバイス。 In claim 7,
The cell treatment device, wherein the cytokines are apoptotic factors.
前記貫通孔は、さらに、逆テーパー部を有し、
前記逆テーパー部は、前記テーパー部または前記狭窄部の前記第２面側の端に連続し、
前記逆テーパー部の前記幅は、前記第１面側から前記第２面に向かって増大している、細胞処理デバイス。 In any one of Claims 1 thru | or 8,
The through hole further has a reverse tapered portion,
The reverse tapered portion is continuous with the end of the tapered portion or the narrowed portion on the second surface side,
The cell treatment device, wherein the width of the reverse tapered portion increases from the first surface side toward the second surface.
前記テーパー部を形成する前記スリット部材の表面に、前記がん細胞に特異的に作用す
る抗体が固定されている、細胞処理デバイス。 In any one of Claims 1 thru | or 9,
A cell treatment device, wherein an antibody that specifically acts on the cancer cells is fixed to the surface of the slit member forming the tapered portion.
前記テーパー部を形成している前記スリット部材の表面は、溝を有する、細胞処理デバイス。 In any one of Claims 1 thru | or 10,
The cell treatment device, wherein a surface of the slit member forming the tapered portion has a groove.
前記スリット部材の表面に、親水性、撥水性、およびブロッキング性から選択される少なくとも一種の機能を有するコーティングが施された、細胞処理デバイス。 In any one of Claims 1 thru | or 11,
A cell treatment device, wherein the surface of the slit member is coated with a coating having at least one function selected from hydrophilicity, water repellency, and blocking properties.
前記スリット部材には、互いに平行な複数の前記貫通孔が形成された、細胞処理デバイス。 In any one of Claims 1 thru | or 12,
The cell treatment device, wherein the slit member is formed with a plurality of through-holes parallel to each other.
２つの前記スリット部材を有し、
２つの前記スリット部材は、互いに前記第１面が対向するように配置されている、細胞処理デバイス。 In any one of Claims 1 thru | or 13,
Having two slit members,
The cell processing device, wherein the two slit members are arranged such that the first surfaces face each other.
第１面および第２面を有し、前記第１面から前記第２面に貫通し一方向に沿って延びるスリット形状を有する貫通孔が形成された、スリット部材を含み、
前記貫通孔は、テーパー部を有し、
前記テーパー部の前記一方向に直交する断面における幅は、前記第１面から前記第２面側に向かって減少し、前記第２面側の端において前記がん細胞の平均直径よりも小さくなっており、
前記細胞分散液は、前記第１面側から前記貫通孔を通って前記第２面側に通過される、細胞処理カートリッジ。 A cartridge that passes a cell dispersion containing cancer cells and imparts at least one of a physical action, a chemical action, and a bioactive action to at least the cancer cells,
Including a slit member having a first surface and a second surface, and having a through hole having a slit shape penetrating from the first surface to the second surface and extending along one direction;
The through hole has a tapered portion,
The width of the tapered portion in the cross section orthogonal to the one direction decreases from the first surface toward the second surface, and becomes smaller than the average diameter of the cancer cells at the end of the second surface. And
The cell treatment cartridge, wherein the cell dispersion liquid is passed from the first surface side to the second surface side through the through hole.
第１面および第２面を有し、前記第１面から前記第２面に貫通し一方向に沿って延びるスリット形状を有する貫通孔が形成された、スリット部材を含み、
前記貫通孔は、テーパー部を有し、
前記テーパー部の前記一方向に直交する断面における幅は、前記第１面から前記第２面側に向かって減少し、前記第２面側の端において前記がん細胞の平均直径よりも小さくなっており、
前記細胞分散液は、前記第１面側から前記貫通孔を通って前記第２面側に通過される、細胞処理デバイスまたは細胞処理カートリッジ、を用いた、体液処理システム。 A system for passing a cell dispersion containing cancer cells and imparting at least one of a physical action, a chemical action and a bioactive action to at least the cancer cells,
Including a slit member having a first surface and a second surface, and having a through hole having a slit shape penetrating from the first surface to the second surface and extending along one direction;
The through hole has a tapered portion,
The width of the tapered portion in the cross section orthogonal to the one direction decreases from the first surface toward the second surface, and becomes smaller than the average diameter of the cancer cells at the end of the second surface. And
The body fluid treatment system using a cell treatment device or a cell treatment cartridge, wherein the cell dispersion liquid is passed from the first surface side through the through hole to the second surface side.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012239449A (en) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Nagoya Univ | Apparatus and method for automatically separating cancer cell |
| WO2013024817A1 (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Two-dimensional cell spreading device and cell spreading method using same |
| WO2014045618A1 (en) * | 2012-09-19 | 2014-03-27 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Formation and use of neuronal network, and neuron seeding device |
| WO2017061528A1 (en) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | 国立大学法人名古屋大学 | Platelet production-use device, platelet production apparatus, and platelet production method |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3072578B1 (en) | 2015-03-23 | 2020-04-29 | ARKRAY, Inc. | Method for isolating or detecting rare cell |
| JP6619271B2 (en) | 2015-03-23 | 2019-12-11 | アークレイ株式会社 | Method for isolating or detecting rare cells |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004042012A (en) * | 2001-10-26 | 2004-02-12 | Nec Corp | Separation apparatus, analysis system, separating method, and method of manufacturing the apparatus |
| JP2009504154A (en) * | 2005-08-11 | 2009-02-05 | ユニバーシティ・オブ・ワシントン | Separation and concentration passage with a determined pore shape |
-
2009
- 2009-09-08 JP JP2009206623A patent/JP5141919B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004042012A (en) * | 2001-10-26 | 2004-02-12 | Nec Corp | Separation apparatus, analysis system, separating method, and method of manufacturing the apparatus |
| JP2009504154A (en) * | 2005-08-11 | 2009-02-05 | ユニバーシティ・オブ・ワシントン | Separation and concentration passage with a determined pore shape |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012239449A (en) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Nagoya Univ | Apparatus and method for automatically separating cancer cell |
| WO2013024817A1 (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Two-dimensional cell spreading device and cell spreading method using same |
| JPWO2013024817A1 (en) * | 2011-08-18 | 2015-03-05 | コニカミノルタ株式会社 | Cell plane deployment device and cell deployment method using the same |
| WO2014045618A1 (en) * | 2012-09-19 | 2014-03-27 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Formation and use of neuronal network, and neuron seeding device |
| JPWO2014045618A1 (en) * | 2012-09-19 | 2016-08-18 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | Formation and utilization of nerve cell network and nerve cell seeding device |
| US9829477B2 (en) | 2012-09-19 | 2017-11-28 | Japan Science And Technology Agency | Formation and use of neuronal network, and neuron seeding device |
| WO2017061528A1 (en) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | 国立大学法人名古屋大学 | Platelet production-use device, platelet production apparatus, and platelet production method |
| JPWO2017061528A1 (en) * | 2015-10-09 | 2018-07-26 | 国立大学法人名古屋大学 | Platelet manufacturing device, platelet manufacturing apparatus and platelet manufacturing method |
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