JP2020110117A - 細胞処理容器及び細胞処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単に製作できる細胞処理容器及び細胞処理装置を提供する。【解決手段】細胞が液体中に分散した細胞懸濁液が流通する流路４が形成された表面を有する第１部材２と、前記第１部材２の表面に対向して配置される第２部材３と、前記第１部材２と前記第２部材３の一方又は両方により形成された塞き止め部５とを備え、前記塞き止め部５は、前記第１部材２から前記流路４内に突出して、前記細胞懸濁液中の液体を通過させ且つ細胞を塞き止める隙間５３を形成する突部５１とを備え、前記突部５１から延びて前記第２部材３に接合されるピラー５５とを備える。【選択図】図５
Description
本発明は、細胞処理容器及び細胞処理装置に関する。
従来、細胞処理容器として、マイクロ流路内に複数の柱体を設けたものが提案されている。複数の柱体は、液体を通過させ且つ細胞を塞き止めるように、互いに離間して設けられている（非特許文献１参照）。
細胞処理容器では、細胞が液体中に分散した細胞懸濁液を流路に流通させ、前記塞き止め部で塞き止めて細胞を播種する。さらに、播種した細胞に液体培地を供給しながら、塞き止め部で液体培地を通過させることにより、培養環境を一定にして細胞を培養すること（灌流培養）に用いられる。
また、細胞処理容器は、塞き止め部で塞き止めて播種した細胞に薬剤を供給しながら、塞き止め部で薬剤を通過させることにより、薬剤に対する細胞の反応を観察する薬剤スクリーニングなどにも用いられる。
細胞処理容器では、細胞が液体中に分散した細胞懸濁液を流路に流通させ、前記塞き止め部で塞き止めて細胞を播種する。さらに、播種した細胞に液体培地を供給しながら、塞き止め部で液体培地を通過させることにより、培養環境を一定にして細胞を培養すること（灌流培養）に用いられる。
また、細胞処理容器は、塞き止め部で塞き止めて播種した細胞に薬剤を供給しながら、塞き止め部で薬剤を通過させることにより、薬剤に対する細胞の反応を観察する薬剤スクリーニングなどにも用いられる。
Helene Andersson et al.，"MICROMACHINED FLOW-THROUGH FILTER-CHAMBER FOR SOLID PHASE DNA ANALYSIS"，Micro Total Analysis Systems 2000 p.473-476
非特許文献１に記載の細胞処理容器では、細胞の播種を迅速に行うため、細胞懸濁液の流量を大きくすることが考えられる。しかしながら、前記細胞処理容器では、流量が大きいと、変形が生じて柱体の間隔が広がる恐れがある。この問題は、前記細胞処理容器をエラストマーなど比較的軟らかい材料で作ったときには特に顕著になる。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、細胞の播種に適した細胞処理容器及び細胞処理装置を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様は、細胞が液体中に分散した細胞懸濁液が流通する流路が形成された表面を有する第１部材と、前記第１部材の表面に対向して配置される第２部材と、前記第１部材と前記第２部材の一方又は両方により形成された塞き止め部とを備え、前記塞き止め部は、前記第１部材から前記流路内に突出して、前記細胞懸濁液中の液体を通過させ且つ細胞を塞き止める隙間を形成する突部と、前記突部から延びて前記第２部材に接合されるピラーを備える細胞処理容器に関する。
本発明の第２の態様は、第１の態様の細胞処理容器と、前記細胞懸濁液の導入口に接続された第１ポンプとを備えた細胞処理装置に関する。
本発明の第１の態様によれば、塞き止め部において、突部が、細胞懸濁液中の細胞を塞き止め、隙間が、液体を通過させるため、従来の柱体が必要なくなり、簡単な構造で、量産に適し、薬剤スクリーニングなどの用途でも使用に適するものとなる。
また、塞き止め部は、突部から延びて、第２部材に接合されるピラーを備えているため、突部と第２部材が堅固に接合され、流体圧力が突部にかかっても、塞き止め部の変形（隙間の拡大）を防止することができる。
また、塞き止め部は、突部から延びて、第２部材に接合されるピラーを備えているため、突部と第２部材が堅固に接合され、流体圧力が突部にかかっても、塞き止め部の変形（隙間の拡大）を防止することができる。
本発明の第２の態様によれば、細胞懸濁液の導入口に第１ポンプが接続されているため、細胞処理容器の流路に細胞懸濁液を安定して送ることができる。
［細胞処理容器の構成］
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る細胞処理容器の平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図４は、図１の四角ＩＶで囲った部分の拡大図である。
本実施形態の細胞処理容器１は、図１〜図３に示すように、平板状の２枚の部材（第１部材２、第２部材３）を積層した状態で接合したものであり、第１部材２における第２部材３との接合面（第２部材３に対向する表面）に複数組（本実施形態では６組）の流路４（図１参照）が、並べて形成されている。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る細胞処理容器の平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図４は、図１の四角ＩＶで囲った部分の拡大図である。
本実施形態の細胞処理容器１は、図１〜図３に示すように、平板状の２枚の部材（第１部材２、第２部材３）を積層した状態で接合したものであり、第１部材２における第２部材３との接合面（第２部材３に対向する表面）に複数組（本実施形態では６組）の流路４（図１参照）が、並べて形成されている。
本実施形態において「細胞処理」とは、細胞培養、細胞評価などの処理を指すが、これらに限定されることはない。
第１部材２は、無色透明のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）を材料としており、顕微鏡観察に適したものとなっている。第１部材２の厚みは、特に限定されないが、０．５〜３ｍｍ程度に設定される。
第２部材３は、無色透明のガラスを材料としたガラス基板であり、顕微鏡観察に適したものとなっている。第２部材３の厚みは、特に限定されないが、例えば、１〜６ｍｍ程度に設定される。
ＰＤＭＳ製の第１部材２は、ガラス製の第２部材３に圧接することにより、第２部材３に直接接合するが、接着剤を介して接合してもよい。
第２部材３は、無色透明のガラスを材料としたガラス基板であり、顕微鏡観察に適したものとなっている。第２部材３の厚みは、特に限定されないが、例えば、１〜６ｍｍ程度に設定される。
ＰＤＭＳ製の第１部材２は、ガラス製の第２部材３に圧接することにより、第２部材３に直接接合するが、接着剤を介して接合してもよい。
流路４は、ＰＤＭＳ製の第１部材２に形成される。
第１部材２における第２部材３との接合面（図４の斜線部分）は、上記６組の流路４となる、溝２１（図５参照）が形成されている。この溝２１の開放面は、第２部材３により囲われ、第１部材２における第２部材３との接合面に、上記６組の流路４が形成される。流路４の、長手方向に直角な断面は、長方形に形成されている。
第１部材２における第２部材３との接合面（図４の斜線部分）は、上記６組の流路４となる、溝２１（図５参照）が形成されている。この溝２１の開放面は、第２部材３により囲われ、第１部材２における第２部材３との接合面に、上記６組の流路４が形成される。流路４の、長手方向に直角な断面は、長方形に形成されている。
各組の流路４は、図１に示すように、略Ｕ字状の第１流路部７と、第１流路部７に合流する（第１流路部７から分岐する）直線状の第２流路部８とを備えている。
第１流路部７には、図４に示すように、第２流路部８との合流部９よりも下流側に、細胞の塞き止め部５が形成されている。塞き止め部５の入側及び出側では、第１流路部７が拡幅している。塞き止め部５の幅Ｗは、第１流路部７の幅Ｗ１とほぼ等しく、その拡幅部分７１，７２の幅Ｗ２よりも狭くなっている。
第１流路部７には、図４に示すように、第２流路部８との合流部９よりも下流側に、細胞の塞き止め部５が形成されている。塞き止め部５の入側及び出側では、第１流路部７が拡幅している。塞き止め部５の幅Ｗは、第１流路部７の幅Ｗ１とほぼ等しく、その拡幅部分７１，７２の幅Ｗ２よりも狭くなっている。
第１部材２には、図１〜図３に示すように、第１流路部７の上流端７３を細胞処理容器１の外部に連通する貫通孔２２が、第１部材２の厚み方向に形成されている。また、下流端７４を細胞処理容器１の外部に連通する貫通孔２３が、第１部材２の厚み方向に形成され、第２流路部８の上流端８１を細胞処理容器１の外部に連通する貫通孔２４が、同じく第１部材２の厚み方向に形成されている。
第１流路部７の上流端７３に連通する貫通孔２２は、細胞が第１液体中に分散した細胞懸濁液の導入口（第１導入口）２５である。第２流路部８の上流端８１に連通する貫通孔２４は、液体培地又は薬液などの第２液体の導入口（第２導入口）２７である。第１流路部７の下流端７４に連通する貫通孔２３は、第１液体及び第２液体の導出口２６である。
第１流路部７の上流端７３に連通する貫通孔２２は、細胞が第１液体中に分散した細胞懸濁液の導入口（第１導入口）２５である。第２流路部８の上流端８１に連通する貫通孔２４は、液体培地又は薬液などの第２液体の導入口（第２導入口）２７である。第１流路部７の下流端７４に連通する貫通孔２３は、第１液体及び第２液体の導出口２６である。
第１部材２は、図１に示すように、第２部材３よりも一回り小さく、平面視において、第１部材２の４隅の位置が第２部材３の内側に位置している。また、細胞処理容器１の両側（図１の左右側）には、両部材２，３を厚み方向に貫通する複数個（図１では各側に６個）の貫通孔６が両端縁に沿って一定の間隔で形成されている。
流路４の幅Ｗは、特に限定されないが、例えば、０．５〜３ｍｍ程度であり、塞き止め部５の入側及び出側の拡幅部分７１，７２の幅Ｗ２は、その２倍程度である。
流路４の高さＨ（図５参照）は、特に限定されないが、例えば、０．０２〜０．２ｍｍ程度である。
流路４に連通する第１導入口２５、第２導入口２７及び導出口２６の直径は、流路４の幅Ｗ程度である。
流路４の高さＨ（図５参照）は、特に限定されないが、例えば、０．０２〜０．２ｍｍ程度である。
流路４に連通する第１導入口２５、第２導入口２７及び導出口２６の直径は、流路４の幅Ｗ程度である。
細胞の塞き止め部５について、より詳しく説明する。
図５は、図４のＶ−Ｖ断面の拡大図である。図５では、左右方向と比較して上下方向を拡大して図示している。
図５は、図４のＶ−Ｖ断面の拡大図である。図５では、左右方向と比較して上下方向を拡大して図示している。
塞き止め部５は、図５に示すように、第１部材２に一体に形成された直方体状の突部５１と、突部５１に一体に形成され第２部材３に接合するピラー部５２と、を備えている。突部５１及びピラー部５２は、ＰＤＭＳ製の第１部材２に形成される。
突部５１は、第２部材３との間に、高さＨ１の隙間５３を開けた状態で、第１流路部７を塞ぐように形成されている。当然のことながら、その隙間５３の高さＨ１は、第１流路部７を流れる細胞の直径よりも小さく、かつ第１液体及び第２液体を通過させる大きさに設定されている。
ピラー部５２は、突部５１における第２部材３との対向面に均等に配置された複数本（本実施形態では９本）の円柱体（ピラー）５５である。
９本の円柱体５５は、図４及び図５に示すように、隣り合う円柱体５５の間に、液体の流れ方向にも、液体の流れに直交する方向にも、ほぼ等しい間隔Ｄをあけて配置される。この間隔Ｄのサイズは、細胞の直径に依存しない。
突部５１は、第２部材３との間に、高さＨ１の隙間５３を開けた状態で、第１流路部７を塞ぐように形成されている。当然のことながら、その隙間５３の高さＨ１は、第１流路部７を流れる細胞の直径よりも小さく、かつ第１液体及び第２液体を通過させる大きさに設定されている。
ピラー部５２は、突部５１における第２部材３との対向面に均等に配置された複数本（本実施形態では９本）の円柱体（ピラー）５５である。
９本の円柱体５５は、図４及び図５に示すように、隣り合う円柱体５５の間に、液体の流れ方向にも、液体の流れに直交する方向にも、ほぼ等しい間隔Ｄをあけて配置される。この間隔Ｄのサイズは、細胞の直径に依存しない。
図６は、図４のＶＩ−ＶＩ断面の拡大図である。図６では、左右方向と比較して上下方向を拡大して図示している。
第１流路部７の拡幅部分７２から塞き止め部５を見ると、塞き止め部５は、図６に示すように、流路幅が突部５１の幅Ｗまで狭まっている。突部５１の下方、すなわち突部５１と第２部材３との間の、高さＨ１の隙間５３には、３本の円柱体５５が見える状態となっている。
第１流路部７の拡幅部分７２から塞き止め部５を見ると、塞き止め部５は、図６に示すように、流路幅が突部５１の幅Ｗまで狭まっている。突部５１の下方、すなわち突部５１と第２部材３との間の、高さＨ１の隙間５３には、３本の円柱体５５が見える状態となっている。
突部５１の、流れ方向の長さＬ及びそれに直角な方向の長さ（幅）Ｗは、特に限定されないが、例えば、０．５〜３ｍｍ程度に設定される。
円柱体５５の直径は、突部５１の大きさ及び円柱体５５の本数などにもよるが、例えば、０．１〜０．６ｍｍ程度に設定される。
円柱体５５の形成ピッチは、突部５１の大きさ及び円柱体５５の直径などにもよるが、例えば、０．１〜１ｍｍ程度に設定される。
円柱体５５の直径は、突部５１の大きさ及び円柱体５５の本数などにもよるが、例えば、０．１〜０．６ｍｍ程度に設定される。
円柱体５５の形成ピッチは、突部５１の大きさ及び円柱体５５の直径などにもよるが、例えば、０．１〜１ｍｍ程度に設定される。
［細胞処理装置の構成］
細胞処理容器１を用いた細胞処理装置について説明する。
図７は、実施形態に係る細胞処理装置を模式的に示す説明図である。
本実施形態の細胞処理装置は、図７に示すように、各組の流路４に対して、第１導入口２５にチューブなどを介して第１ポンプ１１が接続され、第２導入口２７にチューブなどを介して第２ポンプ１２が接続されている。導出口２６には、ドレイン（図示せず）が接続されている。第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２には、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２の動作を制御するための制御装置１３が電気的に接続されている。
第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２としては、例えば、シリンジポンプ、ペリスタポンプなどが挙げられる。
細胞処理容器１を用いた細胞処理装置について説明する。
図７は、実施形態に係る細胞処理装置を模式的に示す説明図である。
本実施形態の細胞処理装置は、図７に示すように、各組の流路４に対して、第１導入口２５にチューブなどを介して第１ポンプ１１が接続され、第２導入口２７にチューブなどを介して第２ポンプ１２が接続されている。導出口２６には、ドレイン（図示せず）が接続されている。第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２には、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２の動作を制御するための制御装置１３が電気的に接続されている。
第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２としては、例えば、シリンジポンプ、ペリスタポンプなどが挙げられる。
［細胞処理装置による細胞の処理方法］
細胞処理装置による細胞の処理方法について説明する。
まず、第１ポンプ１１を使用し、細胞懸濁液を第１導入口２５から第１流路部７に導入する。これにより、第１流路部７を流れる細胞は、塞き止め部５の突部５１（図５参照）で塞き止められ、塞き止め部５の入側の拡幅部分７１で播種される。また、第１液体は、突部５１と第２部材３との間の隙間５３（図５参照）を通過し、導出口２６からドレインに排出される。
導入する細胞としては、ｉＰＳ細胞（人工多能性幹細胞）及び病変細胞などが挙げられる。
細胞を播種する際の細胞懸濁液の流速及び流量は、制御装置１３により制御され、細胞懸濁液の流速は、細胞を壊さない程度で高速に設定される。
細胞処理装置による細胞の処理方法について説明する。
まず、第１ポンプ１１を使用し、細胞懸濁液を第１導入口２５から第１流路部７に導入する。これにより、第１流路部７を流れる細胞は、塞き止め部５の突部５１（図５参照）で塞き止められ、塞き止め部５の入側の拡幅部分７１で播種される。また、第１液体は、突部５１と第２部材３との間の隙間５３（図５参照）を通過し、導出口２６からドレインに排出される。
導入する細胞としては、ｉＰＳ細胞（人工多能性幹細胞）及び病変細胞などが挙げられる。
細胞を播種する際の細胞懸濁液の流速及び流量は、制御装置１３により制御され、細胞懸濁液の流速は、細胞を壊さない程度で高速に設定される。
次に、播種した細胞を灌流培養する場合には、第２ポンプ１２を使用し、液体培地を第２導入口２７から第２流路部８に導入する。これにより、液体培地は、第２流路部８から第１流路部７に流れ、播種した細胞に供給されながら、突部５１と第２部材３との間の隙間５３を通過し、塞き止め部５の出側の拡幅部分７２を経て、導出口２６からドレインに排出される。細胞を灌流培養する際の液体培地の流速及び流量は、制御装置１３により制御され、液体培地の流速は、細胞を播種する際の細胞懸濁液の流速と比較して、低速に設定される。
本実施形態の細胞処理容器１は、６組の流路４を有することから、各組の流路４に導入する細胞の種類を変えるなどして、１個の細胞処理容器１で同時に最大６種類の処理を細胞に対して行うことができる。
第１部材２はＰＤＭＳ製であることから、弾性を有している。そのため、流れる細胞懸濁液などにより、塞き止め部５の突部５１に圧力がかかると、突部５１と第２部材３との間の隙間５３が広がる方向に突部５１が変形しようとする。
本発明者らは実験により、以下の知見を得た。
図８は、ＰＤＭＳ製の第１部材２０と、ガラス製の第２部材３０とを接合して、第１部材２０における第２部材３０との接合面に流路を形成した、概略の参考図である。
塞き止め部９０がピラー部５２（図６参照）を備えていない場合、細胞を播種する際の流速で細胞懸濁液を流すと、ＰＤＭＳ製であるため、突部９１（二点鎖線で示す）と第２部材３０との間の、突部９１の下方の隙間９３が、中央部９３Ａを上に押し退けるように、広がることが判明した。
これに対し、本実施形態のように、突部５１に一体に形成されたピラー部５２が第２部材３に接合している場合、流れる細胞懸濁液の圧力によって、突部５１と第２部材３との間の隙間５３が広がる方向に、突部５１が変形しようとする力が作用しても、隙間５３の広がりを未然に防止することができる。
図８は、ＰＤＭＳ製の第１部材２０と、ガラス製の第２部材３０とを接合して、第１部材２０における第２部材３０との接合面に流路を形成した、概略の参考図である。
塞き止め部９０がピラー部５２（図６参照）を備えていない場合、細胞を播種する際の流速で細胞懸濁液を流すと、ＰＤＭＳ製であるため、突部９１（二点鎖線で示す）と第２部材３０との間の、突部９１の下方の隙間９３が、中央部９３Ａを上に押し退けるように、広がることが判明した。
これに対し、本実施形態のように、突部５１に一体に形成されたピラー部５２が第２部材３に接合している場合、流れる細胞懸濁液の圧力によって、突部５１と第２部材３との間の隙間５３が広がる方向に、突部５１が変形しようとする力が作用しても、隙間５３の広がりを未然に防止することができる。
［効果］
以上のように、本実施形態の細胞処理容器１は、塞き止め部５において、突部５１が、細胞懸濁液中の細胞を塞き止め、隙間５３が、液体を通過させるため、細胞の播種に適したものとなっている。
したがって、従来の柱体が必要なくなり、簡単な構造で、量産に適し、薬剤スクリーニングなどの用途でも使用に適するものとなる。
また、第１部材２の材料のＰＤＭＳは安価なエラストマーであり、第２部材３のガラス基板も安価に入手できる部材であるため、製作コストをより抑制することができる。
以上のように、本実施形態の細胞処理容器１は、塞き止め部５において、突部５１が、細胞懸濁液中の細胞を塞き止め、隙間５３が、液体を通過させるため、細胞の播種に適したものとなっている。
したがって、従来の柱体が必要なくなり、簡単な構造で、量産に適し、薬剤スクリーニングなどの用途でも使用に適するものとなる。
また、第１部材２の材料のＰＤＭＳは安価なエラストマーであり、第２部材３のガラス基板も安価に入手できる部材であるため、製作コストをより抑制することができる。
また、第１部材２の材料がＰＤＭＳなどのエラストマーであると、塞き止め部５（突部５１及びピラー部５２）を第１部材２と一体に形成することが容易にできる。
また、第２部材３がガラス基板であると、突部５１が形成する隙間５３において第２部材３が殆ど変形せず、その隙間５３の拡大を防止することができる。
また、第２部材３がガラス基板であると、突部５１が形成する隙間５３において第２部材３が殆ど変形せず、その隙間５３の拡大を防止することができる。
さらに、突部５１は、第１部材２と第２部材３とを接合するピラー部５２を備えているため、突部５１と第２部材３が堅固に接合され、突部５１が形成する隙間５３を液体が通過しても、突部５１の変形（隙間５３の拡大）を防止することができる。
また、ピラー部５２が複数本の円柱体（ピラー）５５であるため、突部５１にかかる荷重を複数本の円柱体５５に分散させることができる。また、ピラーが円柱体５５であるため、液体が複数本の円柱体５５の間を通過する抵抗を小さくすることができる。
また、塞き止め部５の入側が拡幅し、塞き止め部５で急に流路幅が狭まっているため、液体培地は、拡幅部分７１で急に減速し、播種された細胞全体に供給されるようになっている。
さらに、塞き止め部５の出側が拡幅しているため、塞き止め部５を液体（第１液体、液体培地）が通過しやすくなっている。また、その拡幅部分７２の下流で流路幅が狭まるため、液体の流速を速めることができる。それにより、液体の逆流を防止することができる。
さらに、塞き止め部５の出側が拡幅しているため、塞き止め部５を液体（第１液体、液体培地）が通過しやすくなっている。また、その拡幅部分７２の下流で流路幅が狭まるため、液体の流速を速めることができる。それにより、液体の逆流を防止することができる。
また、本実施形態の細胞処理装置は、第１導入口２５に第１ポンプ１１が接続され、第２導入口２７に第２ポンプ１２が接続されているため、細胞懸濁液及び液体培地を安定して流路４に送ることができる。
［他の実施形態］
上述した実施形態では、第１部材２の材料をＰＤＭＳとしたが、無色透明であれば他でもよく、例えばシリコーンゴムなどでもよい。このような材料を用いても、塞き止め部５を第１部材２と一体に形成することが容易にできる。
上述した実施形態では、第１部材２の材料をＰＤＭＳとしたが、無色透明であれば他でもよく、例えばシリコーンゴムなどでもよい。このような材料を用いても、塞き止め部５を第１部材２と一体に形成することが容易にできる。
また、上述した実施形態では、第１部材２の材料（ＰＤＭＳ）と第２部材３の材料（ガラス）が異なっているが、両部材２，３の材料を同じにしてもよい。例えば両部材２，３の材料をＰＤＭＳ、シリコーンゴムなどの弾性を有する材料とすると、両部材２，３の形成が容易にできる。しかも、このような弾性を有する材料を用いても、ピラー部５２により、突部５１の変形（隙間５３の拡大）を防止することができる。
また、上述した実施形態では、塞き止め部５を第１部材２に形成したが、第２部材３に形成してもよいし、第１部材２と第２部材３の両方に形成してもよい。
また、上述した実施形態では、第１流路部７を略Ｕ字状とし、第２流路部８を直線状としたが、それらの形状は他でもよく、例えば第１流路部７を直線状とし、第２流路部８を略Ｕ字状とするなどしてもよい。
また、上述した実施形態では、１個の細胞処理容器１に６組の流路４が形成されているが、その組数は他でもよく、１組でもよい。
また、上述した実施形態では、細胞の処理方法として、細胞を灌流培養したが、薬剤スクリーニングなどして細胞を処理してよい。薬剤スクリーニングの場合は、液体培地に替えて薬剤を第２導入部から第２流路部８に導入する。
また、上述した実施形態では、液体の導入口を第１導入口２５と第２導入口２７の２個設けたが、それらをまとめて１個とし、流路４も１本としてもよい。この場合、１個の導入口に切り替えバルブを接続し、その切り替えバルブに第１ポンプ１１と第２ポンプ１２とを接続する。そして、切り替えバルブにより、導入する液体を切り替えるようにする。
また、上述した実施形態では、ピラー部５２を複数本の円柱体（ピラー）５５としたが、ピラーは１本でもよい。また、ピラーは、円柱体５５に替えて、例えば角柱体、又は流れに沿う方向に延びる板体などでもよい。
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の態様の例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において任意に変形及び応用が可能である。
［態様］
上述した実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
上述した実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
（第１項）第１の態様に係る細胞処理容器は、細胞が液体中に分散した細胞懸濁液が流通する流路が形成された表面を有する第１部材と、前記第１部材の表面に対向して配置される第２部材と、前記第１部材と前記第２部材の一方又は両方により形成された塞き止め部とを備え、前記塞き止め部は、前記第１部材から前記流路内に突出して、前記細胞懸濁液中の液体を通過させ且つ細胞を塞き止める隙間を形成する突部と、前記突部から延びて前記第２部材に接合されるピラーとを備えていてよい。
第１項に記載の細胞処理容器によれば、塞き止め部において、突部が、細胞懸濁液中の細胞を塞き止め、隙間が、液体を通過させるため、従来の柱体が必要なくなり、簡単な構造で、量産に適し、薬剤スクリーニングなどの用途でも使用に適するものとなる。
また、塞き止め部は、突部から延びて、第２部材に接合されるピラーを備えているため、突部と第２部材が堅固に接合され、流体圧力が突部にかかっても、塞き止め部の変形（隙間の拡大）を防止することができる。
また、塞き止め部は、突部から延びて、第２部材に接合されるピラーを備えているため、突部と第２部材が堅固に接合され、流体圧力が突部にかかっても、塞き止め部の変形（隙間の拡大）を防止することができる。
（第２項）第１項に記載の細胞処理容器において、前記突部は、前記ピラーを複数有してもよい。
第２項に記載の細胞処理容器によれば、突部がピラーを複数有するため、突部にかかる荷重を複数のピラーに分散させることができる。
（第３項）第１項又は第２項に記載の細胞処理容器において、前記第１部材はエラストマーで作られていてもよい。
第３項に記載の細胞処理容器によれば、第１部材がエラストマーで作られているため、第１項に記載の効果が顕著に得られる。さらに、流路と突部とピラーとを一体に形成することが容易にできる。
（第４項）第１項から第３項のいずれかに記載の細胞処理容器において、前記第１部材には、前記流路が複数並べて形成され、各流路には、前記塞き止め部が設けられていてもよい。
第４項に記載の細胞処理容器によれば、流路が複数であるため、同時に複数種類の処理を細胞に対して行うことができる。さらに、複数の流路が並べて形成されているため、流路が複数配置されていても、細胞処理容器をコンパクトにすることができる。
（第５項）第１項から第４項のいずれかに記載の細胞処理容器において、前記第２部材はガラス基板であってもよい。
第５項に記載の細胞処理容器によれば、第２部材がガラス基板であるため、突部が形成する隙間において第２部材が殆ど変形しないようにすることができ、突部が形成する隙間の拡大をより一層防止することができる。
（第６項）第１項から第５項のいずれかに記載の細胞処理容器において、前記流路は、前記細胞懸濁液の導入口を有する第１流路部と、前記第１流路部から分岐し、前記第１流路部を介して前記塞き止め部に供給される液体培地の導入口を有する第２流路部とを有していてもよい。
第６項に記載の細胞処理容器によれば、細胞懸濁液の導入口を有する第１流路部と、第１流路部から分岐し、液体培地の導入口を有する第２流路部とを有しているため、細胞懸濁液を第１流路部に導入し、液体培地を第２流路部に導入することが容易にできる。
（第７項）第２の態様に係る細胞処理装置は、第１項から第６項のいずれかに記載の細胞処理容器と、前記細胞懸濁液の導入口に接続された第１ポンプとを備えていてよい。
第７項に記載の細胞処理装置によれば、細胞懸濁液の導入口に第１ポンプが接続されているため、細胞懸濁液を導入口に安定して導入することができる。
（第８項）第７項に記載の細胞処理装置において、前記液体培地の導入口に接続された第２ポンプをさらに備えていてもよい。
第８項に記載の細胞処理装置によれば、液体培地の導入口に第２ポンプが接続されているため、液体培地を導入口に安定して導入することができる。
（第９項）第８項に記載の細胞処理装置において、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの動作を制御するための制御装置を備え、前記制御装置は、前記第１流路部に導入する前記細胞懸濁液の流量が、前記第２流路部に導入する前記液体培地の流量よりも大きくなるように前記第１ポンプ及び前記第２ポンプを制御してもよい。
第９項に記載の細胞処理装置によれば、制御装置により、第１ポンプから送られる細胞懸濁液の流量が、第２ポンプから送られる液体培地の流量よりも大きくなるよう制御されるため、細胞播種時には、細胞を含む液体を高速で送ることができ、灌流培養時には、液体培地を低速で送ることができる。
１ 細胞処理容器
２ 第１部材
３ 第２部材
４ 流路
５ 塞き止め部
７ 第１流路部
８ 第２流路部
１１ 第１ポンプ
１２ 第２ポンプ
１３ 制御装置
５１ 突部
５２ ピラー部
５３ 隙間
５５ 円柱体
２ 第１部材
３ 第２部材
４ 流路
５ 塞き止め部
７ 第１流路部
８ 第２流路部
１１ 第１ポンプ
１２ 第２ポンプ
１３ 制御装置
５１ 突部
５２ ピラー部
５３ 隙間
５５ 円柱体
Claims (9)
- 細胞が液体中に分散した細胞懸濁液が流通する流路が形成された表面を有する第１部材と、
前記第１部材の表面に対向して配置される第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材の一方又は両方により形成された塞き止め部とを備え、
前記塞き止め部は、
前記第１部材から前記流路内に突出して、前記細胞懸濁液中の液体を通過させ且つ細胞を塞き止める隙間を形成する突部と、
前記突部から延びて前記第２部材に接合されるピラーとを備える
細胞処理容器。 - 前記突部は、前記ピラーを複数有する、
請求項１に記載の細胞処理容器。 - 前記第１部材はエラストマーで作られている、
請求項１又は２に記載の細胞処理容器。 - 前記第１部材には、前記流路が複数並べて形成され、
各流路には、前記塞き止め部が設けられている、
請求項１から３のいずれかに記載の細胞処理容器。 - 前記第２部材はガラス基板である、
請求項１から４のいずれかに記載の細胞処理容器。 - 前記流路は、前記細胞懸濁液の導入口を有する第１流路部と、前記第１流路部から分岐し、前記第１流路部を介して前記塞き止め部に供給される液体培地の導入口を有する第２流路部とを有する、
請求項１から５のいずれかに記載の細胞処理容器。 - 請求項１から６のいずれかに記載の細胞処理容器と、
前記細胞懸濁液の導入口に接続された第１ポンプとを備えた
細胞処理装置。 - 前記液体培地の導入口に接続された第２ポンプをさらに備えた、
請求項７に記載の細胞処理装置。 - 前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの動作を制御するための制御装置を備え、
前記制御装置は、前記第１流路部に導入する前記細胞懸濁液の流量が、前記第２流路部に導入する前記液体培地の流量よりも大きくなるように前記第１ポンプ及び前記第２ポンプを制御する、
請求項８記載の細胞処理装置。
Priority Applications (3)
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019004685A JP2020110117A (ja) | 2019-01-15 | 2019-01-15 | 細胞処理容器及び細胞処理装置 |
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|---|---|---|---|
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