JP6946777B2

JP6946777B2 - 細胞保存容器

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Publication number: JP6946777B2
Application number: JP2017125604A
Authority: JP
Inventors: 源紀中野
Original assignee: JMS Co Ltd
Current assignee: JMS Co Ltd
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2037-06-27
Also published as: JP2019005388A

Description

本発明は、生体試料から採取された幹細胞や臍帯血等の細胞を保存する細胞保存容器に関する。

従来、再生医療分野においては、生体試料から採取された幹細胞が、例えば、造血幹細胞移植や各種組織の再構築等の様々な用途に用いられている。幹細胞は、生体試料から採取された後、再生医療に用いられるまでの間、細胞保存容器に収容された状態で凍結保存される（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１で提案された細胞保存容器は、細胞を収容可能な細胞収容部を有する容器本体と、この容器本体に接続され細胞収容部に細胞を導入する細胞導入チューブと、細胞収容部に収容された細胞を導出する細胞導出部と、を備える。

特開２０１３−５８２５号公報

以上の細胞保存容器に細胞を収容して保存する場合には、まず、細胞導入チューブから細胞が導入される。次いで、細胞導入チューブが容器本体の近傍において溶着されると共に切断されて（溶断されて）密閉される。その後、細胞が収容された細胞保存容器は、凍結保存される。

ここで、細胞収容部に細胞を導入するときには、細胞の導入と入れ替わって細胞収容部の内部に存在する空気が細胞導入チューブから排出される。しかしながら、細胞収容部の形状によっては、細胞の導入時に細胞収容部の内部に気泡が残存してしまい設定された量の細胞を導入できない。特に、比較的小容量の細胞を収容するために、予め立体形状を有するように成形された細胞収容部の場合には、２枚のシート状部材の周縁が接合されて形成されるいわゆる血液バッグのような形状の細胞保存容器に比して気泡が残存しやすくなってしまう。

従って、本発明は、細胞を導入するときに気泡が残存しにくい細胞保存容器を提供することを目的とする。

本発明は、シート状部材が重ね合わせられると共に周縁部が接合されて形成され、細胞収容部及び該細胞収容部から外方に延出するシール部を有する容器本体と、前記容器本体に接続され前記細胞収容部に細胞を導入する細胞導入チューブと、を備える細胞保存容器であって、細胞収容部は、該細胞収容部の断面の内壁側が曲線形状となるように前記シート状部材が立体成形されて構成されている細胞保存容器に関する。

また、前記細胞収容部は、平面方向の断面形状及び厚さ方向の断面形状が楕円形状に形成されることが好ましい。

また、前記細胞導入チューブは、前記細胞収容部における長径側の端部に接続されることが好ましい。

また、細胞保存容器は、前記細胞収容部における前記細胞導入チューブが接続される側と反対側の端部に配置される細胞導出部を更に備えることが好ましい。

また、前記シール部は、平面視において矩形形状に形成されることが好ましい。

また、細胞保存容器は、前記細胞導入チューブを挟むように配置され、該細胞導入チューブにおける前記容器本体との接続部の近傍を保護する一対のチューブ保護部を更に備えることが好ましい。

本発明の細胞保存容器によれば、細胞を導入するときに気泡が残存しにくい。

本発明の第１実施形態に係る細胞保存容器を示す平面図である。第１実施形態に係る細胞保存容器の分解斜視図である。第１実施形態に係る細胞保存容器の側面図（図１のＡ矢視図）である。図１のＸ−Ｘ線断面図である。図３のＹ−Ｙ線断面図である。本発明の第２実施形態に係る細胞保存容器を示す斜視図であり、一対のチューブ保護部を少し開いた状態を示す図である。第２実施形態に係る細胞保存容器を示す斜視図であり、一対のチューブ保護部が閉じられた状態を示す図である。第２実施形態に係る細胞保存容器を示す平面図である。図７のＢ矢視図である。

以下、本発明の細胞保存容器の好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の細胞保存容器は、生体試料から採取された幹細胞等の細胞を凍結保存する場合に用いられる。また、本発明の細胞保存容器は、１ｍＬ〜１０ｍＬ程度の小容量の細胞を保存する場合に特に好適に用いられる。

まず、第１実施形態の細胞保存容器１について、図１〜図５を参照しながら説明する。
第１実施形態の細胞保存容器１は、図１〜図３に示すように、容器本体１０と、細胞導入チューブ２０と、ポート部材３０と、を備える。

容器本体１０は、ＥＶＡ樹脂（エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂）等の可撓性を有する熱可塑性樹脂により構成される。容器本体１０は、熱可塑性樹脂からなる第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０が重ね合わせられると共に、それぞれの周縁部の大部分が接合されて構成される。

容器本体１０は、細胞収容部１１と、シール部１２と、を備える。
細胞収容部１１は、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０に囲まれた空間により形成され、所定の量（例えば、２ｍＬ）の細胞を収容する。
シール部１２は、細胞収容部１１の周縁において第１シート状部材５０と第２シート状部材６０とが接合された部分により構成される。

第１実施形態では、図２に示すように、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０は、それぞれ、立体形状部分を有している。より詳細には、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０には、それぞれ同形同大の細胞収容凹部５１，６１、細胞導入凹溝５２，６２、及び細胞導出凹溝５３，６３が形成される。
細胞収容凹部５１，６１は、平面視における形状が楕円形状を有し、かつ、厚さ方向の断面が半楕円形状を有する形状に形成される。即ち、細胞収容凹部５１，６１は、角部を有さない凹曲面により構成される。

細胞導入凹溝５２，６２は、細胞収容凹部５１，６１における長径側の一方の端部に配置される。細胞導入凹溝５２，６２は、断面形状が半円形の直線状に延びる溝により構成される。細胞導入凹溝５２，６２は、一端側が細胞収容凹部５１，６１につながり、他端側が第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０の外縁まで延びる。

細胞導出凹溝５３，６３は、細胞収容凹部５１，６１における長径側の他方の端部に配置される。細胞導出凹溝５３，６３は、断面形状が半円形の直線状に延びる溝により構成される。細胞導出凹溝５３，６３は、一端側が細胞収容凹部５１，６１につながり、他端側は第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０の外縁よりも内側に位置する。

以上の第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０は、長径側の一方の端部に形成された細胞導入凹溝５２，６２に細胞導入チューブ２０が配置され、長径側の他方の端部に形成された細胞導出凹溝５３，６３にポート部材３０が配置された状態で、これらの立体形状部分が向かい合うように重ね合わせられ、立体形状部分の周囲が接合される。これにより、細胞収容部１１及びシール部１２を有する容器本体１０が形成される。

細胞導入チューブ２０は、生体試料から採取された細胞を無菌的かつ気密の状態で細胞収容部１１に導く。この細胞導入チューブ２０は、ＥＶＡ樹脂等の熱可塑性樹脂により構成される。第１実施形態では、細胞導入チューブ２０は、一端側が細胞収容部１１に連通するように、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０に形成された細胞導入凹溝５２，６２に配置される。

細胞導入チューブ２０の他端側は、例えば、血液等の生体試料を収容する生体試料収容容器（図示せず）に無菌的かつ気密に接続される。

ポート部材３０は、細胞収容部１１に収容された細胞を取り出す細胞導出部として機能する。ポート部材３０は、細胞導入チューブ２０と同様のＥＶＡ樹脂等の熱可塑性樹脂により構成される。
ポート部材３０は、図２に示すように、筒状部３１と、この筒状部３１の長手方向の一端側を閉鎖する閉鎖膜部３２と、筒状部３１の一端側から長手方向に延出する一対のガード部３３と、を備える。第１実施形態では、ポート部材３０は、一対のガード部３３が細胞収容部１１の内部に位置し、かつ、一対のガード部３３が第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０に対向するように細胞導出凹溝５３，６３に配置される。また、ポート部材３０の他端部は、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０の外縁よりも内側、かつ、細胞導出凹溝５３，６３の端部よりも内側に配置される。

以上説明した第１実施形態の細胞保存容器１によれば、細胞収容部１１は、細胞収容部１１の断面の内壁側が曲線形状となるように立体的に形成される。より具体的には、細胞収容部１１は、図４及び図５に示すように、厚さ方向の断面形状及び平面方向の断面が共に楕円形状となるように形成される。言い換えれば、細胞収容部１１の内面は、角部を有さない凹曲面により構成されている。第１実施形態では、細胞収容部１１は、図１、図３及び図４に示すように、短径方向の長さ（幅）Ｗ２が２０ｍｍ、長径方向の長さＷ４が３０ｍｍ、厚さＨ１が８ｍｍに形成され、２ｍＬの細胞を収容可能に構成される。

また、第１実施形態では、平面視で楕円形状の細胞収容部１１に対して、シール部１２の外形（外縁）は、矩形形状に形成される。図１、図３及び図４に示すように、シール部１２の幅方向の長さＷ１は、細胞保存容器１（細胞収容部１１）の強度を確保する観点から、３ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましく、３ｍｍ〜１５ｍｍであることがより好ましい。更に、シール部１２の細胞導入チューブ２０側の長手方向の長さ（細胞収容部１１の端部から容器本体１０の外縁までの長さ）Ｗ３及びシール部１２のポート部材３０側の長さ（細胞導出凹溝５３，６３の端部から容器本体１０の外縁までの長さ）Ｗ５は、いずれも、細胞保存容器１（細胞収容部１１）の強度を確保する観点から、３ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましく、３ｍｍ〜１５ｍｍであることがより好ましい。
シール部１２の各部における長さを、細胞収容部１１に対して上記の範囲とすることで、細胞保存容器１の保存時に外部から衝撃を受けても、この衝撃をシール部１２により軽減させられる。

次に第１実施形態の細胞保存容器１の使用方法について説明する。細胞保存容器１は、細胞導入チューブ２０を介して血液バッグ等の生体試料収容容器に無菌的かつ気密に接続されて用いられる。

細胞保存容器１に細胞を収容する場合、生体試料収容容器において分離された所定の細胞（例えば、血清や臍帯血）は、細胞導入チューブ２０を介して細胞収容部１１に導入される。ここで、第１実施形態では、細胞収容部１１の内壁（内面）が角部を有さない曲面により構成されている。これにより、細胞収容部１１への細胞が導入されるのと入れ替わりに細胞収容部１１からスムーズに空気が排出され、細胞収容部１１に気泡を残存しにくくできる。よって、細胞収容部１１に設定された量の細胞を好適に導入できる。

次いで、細胞収容部１１に細胞が収容された後、細胞導入チューブ２０は、容器本体１０との接続部の近傍において溶断される。これにより、細胞保存容器１は密閉される。この状態で、細胞保存容器１は、凍結保存される。

凍結保存された細胞保存容器１に収容された細胞を使用する場合には、まず、細胞収容部１１に収容された細胞を解凍する。次いで、容器本体１０のポート部材３０を覆っている部分（シール部１２）をハサミ等で切断してポート部材３０の先端（他端部）を露出させる。その後、先端に注射針が取り付けられたシリンジ（図示せず）等を用いて解凍された細胞をポート部材３０から採取する。

以上説明した第１実施形態の細胞保存容器１によれば、以下のような効果を奏する。

（１）細胞収容部１１を、断面の内壁側が曲線形状となるようにシート状部材（第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０）を立体成形して構成した。これにより、細胞収容部１１の内部において細胞導入チューブ２０に向けて気泡をスムーズに移動させられるので、細胞導入チューブ２０から細胞を導入するときに細胞収容部１１に気泡を残存しにくくできる。特に、小容量の細胞を保存する場合には、細胞収容部１１に気泡が残存することによる細胞の収容量不足の影響が大きくなるため、本実施形態の細胞保存容器１は、１ｍＬ〜１０ｍＬ程度の小容量の細胞を保存する細胞保存容器に好適に適用できる。

（２）細胞収容部１１の平面方向の断面及び厚さ方向の断面形状を楕円形状とした。これにより、細胞収容部１１の内部において気泡を細胞導入チューブ２０に向けてよりスムーズに移動させられるので、細胞導入チューブ２０から細胞を導入するときに細胞収容部１１に気泡をより残存しにくくできる。

（３）細胞導入チューブ２０を、細胞収容部１１における長径側の一端部に接続した。これにより、細胞導入チューブ２０を、楕円形状の細胞収容部１１の長手方向の端部に配置できる。よって、細胞収容部１１に更に気泡を残存しにくくできる。

（４）細胞保存容器１を、細胞導出部として機能するポート部材３０を含んで構成し、このポート部材３０を、細胞収容部１１における細胞導入チューブ２０が配置された側と反対側の端部（長径側の他端部）に配置した。これにより、楕円形状の細胞収容部１１を有する細胞保存容器１において、細胞の導入を妨げない位置に細胞導出部を配置できるので、細胞の導入及び取り出しをスムーズに行え、また、収容した細胞を残存させることなく取り出せる。

（５）シール部１２を、平面視において矩形形状に形成した。これにより、曲線形状となるように細胞収容部１１を形成した場合であっても、容器本体１０を平面視で矩形形状に構成できるので、細胞保存容器１をキャニスタ等の収納容器に収納した場合における収納性を向上させられる。また、細胞保存容器１の保存時にキャニスタ等に接触した場合に、衝撃をシール部１２により軽減させられる。更に、例えば、細胞収容部１１を小容量（例えば、２ｍｌ）とした場合には、曲線形状となった細胞収容部１１にはラベル等を付しにくいが、シール部１２を矩形形状とすることで、このシール部１２にラベル等を容易に付すことができる。よって、細胞保存容器１の内容表示等を好適に行える。

次に、第２実施形態の細胞保存容器１Ａにつき、図６〜図９を参照しながら説明する。第２実施形態の細胞保存容器１Ａは、一対のチューブ保護部４０Ａを更に備える点で、第１実施形態と異なる。尚、第２実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

チューブ保護部４０Ａは、シート状に形成され、細胞導入チューブ２０を挟むように一対配置される。そして、細胞導入チューブ２０における容器本体１０Ａとの接続部の近傍を保護する。ここで、細胞導入チューブ２０における容器本体１０との接続部の近傍とは、当該接続部（シール部１２の外縁）から５０ｍｍ程度までの範囲を示し、細胞収容部１１に細胞が収容された後に、細胞導入チューブ２０が溶断される部分を示す。

第２実施形態では、チューブ保護部４０Ａは、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０の一部により構成される。具体的には、チューブ保護部４０Ａは、第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０における細胞導入チューブ２０が配置される側を、容器本体１０を構成する部分（シール部１２Ａの外縁）から更に細胞導入チューブ２０の延びる方向に延出させ、かつ、これら延出させた第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０を接合しないことで形成される。ここで、延出させた第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０は細胞導入チューブ２０とも接合されない。これにより、一対のチューブ保護部４０Ａは、基端部のみがシール部１２Ａの外縁において接合され、先端側が細胞導入チューブ２０を挟むように延出した形状となる。

第２実施形態では、一対のチューブ保護部４０Ａは、互いに異なる大きさに形成される。具体的には、一対のチューブ保護部４０Ａは、図６及び７に示すように、延出方向の長さの長い第１チューブ保護部４１Ａと、延出方向の長さの短い第２チューブ保護部４２Ａと、からなる。
チューブ保護部４０の幅は、細胞導入チューブ２０の外径よりも広く形成される。チューブ保護部４０の幅は、細胞導入チューブ２０を好適に保護する観点から、細胞導入チューブ２０の外径の２倍〜１０倍であることが好ましく、３倍〜７倍であることがより好ましい。

チューブ保護部４０Ａには、図６〜図９に示すように、細胞導入チューブ２０の外形に対応した凹溝５４Ａ，６４Ａが形成されている。第２実施形態では、これら凹溝５４Ａ，６４Ａは、シール部１２に形成された細胞導入凹溝５２Ａ，６２Ａと連続して一体的に形成されている。
より詳細には、凹溝５４Ａ，６４Ａは、細胞導入凹溝５２Ａ，６２Ａ側を基端側として先端側に向かって拡径する拡径部分５４１Ａ，６４１Ａ及び細胞導入チューブ２０の外径Ｄ１よりも大きい大径部分５４２Ａ，６４２Ａを有する。

大径部分５４２Ａ，６４２Ａの幅Ｗ６は、細胞導入チューブ２０の外径Ｄ１の２倍〜４倍であることが好ましい。また、大径部分５４２Ａ，６４２Ａの深さＨ２は、細胞導入チューブ２０の外径Ｄ１の１．４〜３．５倍であることが好ましい（図９参照）。第１実施形態では、大径部分５４２Ａ，６４２Ａの幅Ｗ６は、９ｍｍ〜１８ｍｍであることが好ましく、また、大径部分５４２Ａ，６４２Ａの内面と細胞導入チューブ２０の外面との間には、１ｍｍ〜５ｍｍの隙間が形成されることが好ましい。

第２実施形態の細胞保存容器１Ａを使用する場合、細胞収容部１１に細胞が収容された後、細胞導入チューブ２０が容器本体１０との接続部の近傍において溶断されるとき、一対のチューブ保護部４０Ａをめくるようにして、細胞導入チューブ２０における一対のチューブ保護部４０Ａに挟まれた部分が溶断される。これにより、細胞導入チューブ２０における溶断部分２１は、図７に示すように、一対のチューブ保護部４０Ａにより挟まれることで、外部に露出せず保護される。

以上説明した第２実施形態の細胞保存容器１Ａによれば、上述した（１）〜（５）の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。

（６）細胞保存容器１Ａを、細胞導入チューブ２０を挟むように配置される一対のチューブ保護部４０Ａを含んで構成した。これにより、細胞収容部１１Ａに細胞を導入した後細胞導入チューブ２０を溶断した場合に、細胞導入チューブ２０の溶断部分２１をチューブ保護部４０Ａにより挟み込んで保護できる。よって、細胞導入チューブ２０の溶断部分２１が他の細胞保存容器や細胞保存容器を収容する容器等に接触しにくくできるので、細胞保存容器１Ａが凍結された場合に細胞保存容器１Ａを構成する樹脂部材が硬化しても、細胞導入チューブ２０の溶断部分２１を破損しにくくできる。

（７）チューブ保護部４０Ａを、容器本体１０Ａを構成するシート状部材（第１シート状部材５０及び第２シート状部材６０）により構成した。これにより、容器本体１０Ａとチューブ保護部４０Ａを一体的に形成できるので、細胞保存容器１Ａの製造効率を向上させられる。

（８）一対のチューブ保護部４０Ａを、互いに異なる大きさ（延出方向の長さを異ならせるように）に形成した（図７参照）。これにより、細胞収容部１１Ａに細胞を導入した後、細胞導入チューブ２０を溶断する場合に、細胞導入チューブ２０を挟んでいる一対のチューブ保護部４０Ａを容易にめくって開くことができる。よって、一対のチューブ保護部４０Ａを含む細胞保存容器１Ａの操作性を向上させられる。
（９）一対のチューブ保護部４０Ａを、凹溝５４Ａ，６４Ａを含んで構成し、この凹溝５４Ａ，６４Ａを細胞導入チューブ２０の外形よりも大きく形成した。これにより、細胞導入チューブ２０の溶断部分２１の幅が細胞導入チューブ２０の外径Ｄ１よりも広くなってしまった場合にも、この溶断部分２１を凹溝５４Ａ，６４Ａに好適に収容できる。また、細胞導入チューブ２０とチューブ保護部４０Ａとの間に空隙を形成できるので、外部からの衝撃をより細胞導入チューブ２０（溶断部分２１）に伝わりにくくでき、また、他の細胞収容容器等が直接細胞導入チューブ２０（溶断部分２１）に接触する機会を少なくできる。

以上、本発明の細胞保存容器の好ましい各実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、細胞収容部１１を平面視で楕円形状に形成したがこれに限らない。例えば、細胞収容部を平面視で円形に形成してもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態では、細胞収容部１１を平面視で楕円形状に形成し、長軸側の端部に細胞導入チューブ２０を接続したが、これに限らない。即ち、細胞収容部を、細胞導入チューブが接続される側半分を半楕円形状に形成し、ポート部材が配置される側を他の形状（例えば、半円形状や円筒形状）に形成してもよい。即ち、細胞収容部は、細胞導入チューブが接続される側を上に位置させた状態で、気泡の上昇を妨げるような角部を有しない内面形状に形成すればよい。

１，１Ａ細胞保存容器
１０，１０Ａ容器本体
１１，１１Ａ細胞収容部
１２，１２Ａシール部
２０細胞導入チューブ
３０ポート部材（細胞導出部）
４０Ａチューブ保護部
５０第１シート状部材（シート状部材）
６０第２シート状部材（シート状部材）

Claims

シート状部材が重ね合わせられると共に周縁部が接合されて形成され、細胞収容部及び該細胞収容部から外方に延出するシール部を有する容器本体と、
前記容器本体に接続され前記細胞収容部に細胞を導入する細胞導入チューブと、を備える細胞保存容器であって、
前記細胞収容部は、該細胞収容部の断面の内壁側が曲線形状となるように前記シート状部材が立体成形されて構成されており、平面方向の断面形状及び厚さ方向の断面形状が楕円形状に形成される細胞保存容器。
前記細胞導入チューブは、前記細胞収容部における長径側の端部に接続される請求項１に記載の細胞保存容器。
前記細胞収容部における前記細胞導入チューブが接続される側と反対側の端部に配置される細胞導出部を更に備える請求項２に記載の細胞保存容器。
前記シール部は、平面視において矩形形状に形成される請求項１〜３のいずれかに記載の細胞保存容器。
前記細胞導入チューブを挟むように配置され、該細胞導入チューブにおける前記容器本体との接続部の近傍を保護する一対のチューブ保護部を更に備える請求項１〜４のいずれかに記載の細胞保存容器。