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1. WO2020162431 - DISPOSITIF DE TRAITEMENT D'ÉCHANTILLON

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明 細 書

発明の名称 検体処理装置

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012  

発明の効果

0013  

図面の簡単な説明

0014  

発明を実施するための形態

0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033  

実施例

0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049  

符号の説明

0050  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28  

図面

1   2   3   4   5   6   7  

明 細 書

発明の名称 : 検体処理装置

技術分野

[0001]
 本発明は、検体の処理ステージに落差を付与することにより検体を処理する検体処理装置に関する。

背景技術

[0002]
 血液から所定の成分(生体関連物質)の分離は、遠心分離器によって行われ、血液や分離された成分の容器間の移動は加圧により実行されている。例えば、特許文献1の血液成分採取装置は、遠心分離器を用いて血液から成分を遠心分離し、血液から分離された成分は、送液ポンプによりチューブを介してバックに移動されていた([0029]、[0030])。
 一方、本出願人は、特許文献2の培養システムや特許文献3の培養装置において、細胞培養を行う際に、溶液の落下を用いて、細胞培養及び培養細胞の分取を行うことを提案している。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特開2006-109978号公報
特許文献2 : 国際公開2015/037468号
特許文献3 : 国際公開2015/005299号

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 特許文献1の血液成分採取装置では、血液に含まれる成分の分離に遠心分離器を用いていたため、装置が大がかりになるだけでなく、遠心分離の際に血液にストレスが加わり、血液中に含まれるデリケートな生体関連物質に破壊等の影響が生じる可能性がある。特許文献2の培養システムや特許文献3の培養装置では、生体関連物質を含む溶液を落下するための回転軸が1つであるため、多段階の処理に対応しにくい恐れがあった。
[0005]
 そこで、本発明は、生体関連物質を含む検体をストレスが比較的少ない状態で、処理することができる、検体処理装置の提供を目的とする。または、本発明は、検体を処理する際に生体関連物質を含む溶液を落下移送しつつ、多段階の処理を実行できる、検体処理装置の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

[0006]
 本発明の各態様は次の通りである。
(態様1)
 検体を含む溶液を処理して前記検体から目的とする生体関連物質含む溶液を得るための検体処理装置であって、
 前記検体含む溶液と複数の溶液を混合して前記検体の前記処理を実行する処理ステージと、
 前記処理ステージを第1回転軸の回りで回転する第1回転装置と、
 前記処理ステージを前記第1回転軸とは異なる第2回転軸の回りで回転する第2回転装置と、
 前記第1回転装置及び前記第2回転装置による回転を制御する制御部とを備え、
 前記制御部は、前記処理を実行するために、前記第1回転装置及び前記第2回転装置を用いて前記処理ステージを複数の方向に傾斜させ、前記制御部は、前記複数の方向への傾斜を用いて、前記検体を含む溶液及び/又は前記生体関連物質を含む溶液を移送し、前記処理を実行する、検体処理装置。
[0007]
(態様2)
 態様1に記載の検体処理装置であって、
 前記制御部は、前記検体を処理するために、前記処理ステージを前記第1回転軸の回りで回転する動作、及び前記処理ステージを前記第2回転軸の回りで回転する動作をそれぞれ実行する、検体処理装置。
(態様3)
 態様1又は2に記載の検体処理装置であって、
 前記処理ステージを回転可能に収容する枠体と、前記枠体を回転可能に支持する支持体とを備える、検体処理装置。
(態様4)
 態様2に記載の検体処理装置であって、
 前記枠体は、前記第1回転軸と一体となって回転可能である、検体処理装置。
(態様5)
 態様3または4に記載の検体処理装置であって、
 前記第1回転装置は、前記支持体に設けられる、検体処理装置。
[0008]
(態様6)
 態様1~5のいずれか一項に記載の検体処理装置であって、
 前記処理ステージは、前記第2回転軸と一体となって回転可能である、検体処理装置。
(態様7)
 態様6に記載の検体処理装置であって、
 前記第2回転装置は、前記枠体に設けられる、検体処理装置。
(態様8)
 態様1~7のいずれか一項に記載の検体処理装置であって、
 前記検体を含む溶液及び前記複数の溶液を、前記処理ステージに落下移送する溶液供給部を備える、検体処理装置。
(態様9)
 態様1~8のいずれか一項に記載の検体処理装置であって、
 前記処理ステージは、磁性粒子を用いて前記検体から前記生体関連物質を分離する生体関連物質分離ユニットを備える、検体処理装置。
(態様10)
 態様9に記載の検体処理装置であって、
 前記生体関連物質分離ユニット内の前記磁性粒子を吸着するための磁力板を備える、検体処理装置。
[0009]
(態様11)
 態様10に記載の検体処理装置であって、
 前記磁力板の磁力を調節する磁力調節装置を備える、検体処理装置。
(態様12)
 態様10又は11に記載の検体処理装置であって、
 前記磁力板の磁力によって、前記磁性粒子を付着した前記生体関連物質を前記生体関連物質分離ユニット内に吸着した状態で、前記制御部は、前記第1回転装置及び/又は前記第2回転装置を用いて前記処理ステージを傾斜させることにより、前記磁性粒子を付着した前記生体関連物質を前記検体から分離する、検体処理装置。
(態様13)
 態様12に記載の検体処理装置であって、
 前記磁性粒子を付着した前記生体関連物質を前記生体関連物質分離ユニット内に吸着した状態で、前記制御部は、前記生体関連物質分離ユニットに洗浄液を供給することにより、前記生体関連物質から前記磁性粒子を分離する、検体処理装置。
(態様14)
 態様13に記載の検体処理装置であって、
 前記処理ステージは、前記磁性粒子を分離した前記生体関連物質を含む溶液から前記生体関連物質をフィルタリングするフィルタユニットを備える、検体処理装置。
(態様15)
 態様14に記載の検体処理装置であって、
 前記フィルタリングを促進するために、前記フィルタユニットを通過する溶液を加圧する溶液加圧器を備える、検体処理装置。
(態様16)
 態様15に記載の検体処理装置であって、
 前記溶液加圧器は、ベローズ又はガス供給ユニットである、検体処理装置。
(態様17)
 態様14~16のいずれか一項に記載の検体処理装置であって、
 前記制御部が、前記処理ステージを傾斜させることにより、前記生体関連物質分離ユニットから前記フィルタユニットに、前記生体関連物質を含む溶液が落下移送される、検体処理装置。
[0010]
(態様18)
 態様17に記載の検体処理装置であって、
 前記フィルタユニットは、第1室と、前記第1室に接続されたフィルタ部と、前記フィルタ部に接続された第2室とを備え、前記第1室、前記フィルタ部、及び前記第2室が、前記第1回転軸に沿って配置されている、検体処理装置。
(態様19)
 態様18に記載の検体処理装置であって、
 前記制御部が、前記第2回転装置を用いて前記処理ステージを傾斜させることにより、前記生体関連物質を含む溶液が前記第1室に落下移送され、前記フィルタ部で前記溶液から前記生体関連物質がフィルタリングされ、前記溶液が前記第2室を通って廃棄される、検体処理装置。
(態様20)
 態様19に記載の検体処理装置であって、
 前記処理ステージが前記傾斜した状態で、前記制御部が、前記第1室に洗浄液を供給することにより、前記フィルタ部でフィルタリングされた前記生体関連物質を洗浄する、検体処理装置。
[0011]
(態様21)
 態様14~20のいずれか一項に記載の検体処理装置において、
 前記処理ステージは、前記フィルタユニットでフィルタリングされた前記生体関物質を調整する調整ユニットを備える、検体処理装置。
(態様22)
 態様21に記載の検体処理装置において、
 前記フィルタユニット及び前記調整ユニットは、前記第2軸回転軸に沿って配置されており、前記制御部が、前記処理ステージを前記第1回転装置によって傾斜させることにより、前記生体関物質を含む溶液が前記フィルタユニットから前記調整ユニットに落下移送される、検体処理装置。
(態様23)
 態様22に記載の検体処理装置において、
 前記生体関連物質は細胞であり、前記調整ユニットは、前記細胞を培養する培養ユニットであり、前記ステージは、前記培養ユニットの温度を調整する温度調整ユニットを備える、検体処理装置。
(態様24)
 態様23に記載の検体処理装置において、
 前記細胞の培養時に、前記制御部は、前記処理ステージを前記第1回転軸の回りで揺動する動作、及び/又は前記第1回転軸の回りで揺動する動作を実行することにより、前記細胞を培養する、検体処理装置。
[0012]
(態様25)
 態様1~24のいずれか一項に記載の検体処理装置において、
 前記処理ステージの下方に、前記生体関連物質を含む溶液を収容する生体関連物質収容部を備える、検体処理装置。
(態様26)
 態様25に記載の検体処理装置において、
 前記生体関連物質収容部は、前記生体関連物質を含む溶液を冷却する冷却器を備える、検体処理装置。
(態様27)
 態様25又は26に記載の検体処理装置において、
 前記生体関連物質収容部は、前記生体関連物質を測定する測定機構を備える、検体処理装置。
(態様28)
 態様1~27のいずれか一項に記載の検体処理装置を用いた検体処理方法であって、
 前記第1回転装置を用いて前記処理ステージを第1の方向に傾斜するステップと、
 前記第2回転装置を用いて前記処理ステージを第2の方向に傾斜するステップと、
を備える、検体処理方法。

発明の効果

[0013]
 本発明の検体処理装置は、生体関連物質を含む検体をストレスが比較的少ない状態で、処理することができる。

図面の簡単な説明

[0014]
[図1] 本発明の実施形態に係る検体処理装置を示す斜視図である。
[図2] 図1の検体処理装置から筐体を省略した状態の斜視図である。
[図3] 図1の検体処理装置の側断面図である。
[図4] 図3の検体処理装置のAA線断面図である。
[図5] 図3の検体処理装置のBB線断面図である。
[図6] 図2の処理部を回転した状態の斜視図である。
[図7] 図2の処理ステージを回転した状態の斜視図である。

発明を実施するための形態

[0015]
 本発明の実施形態に係る検体処理装置を、図面を参照して説明する。本発明の実施形態における各用語は次の通り規定される。「検体」とは、生体から得られる任意の物質、例えば、全血(血液)、髄液、膿、穿刺液、尿、大便、または組織の一部等を含む。「処理」とは、混合、攪拌、抽出、分離、精製、ろ過、培養、または細胞分化等を含む。「生体関連物資」とは、検体に含まれる任意の物質、例えば、タンパク質、細胞、核酸(RNA、DNA)、脂質、またはエクソソーム等を含む。なお、各図において対応する部分は、同じ符号を付して説明は適宜省略する。
[0016]
 図1に、本発明の実施形態に係る検体処理装置1000の斜視図を示す。検体処理装置1000は、検体を処理する処理部100と、処理部100の動作を制御する制御部200と、処理部100の上方に設けられた溶液供給部300とから少なくとも構成される。さらに、検体処理装置1000は、好ましくは、処理部100の下方に設けられた廃液槽400と、処理部100の下方に設けられた生体関連物質収容部500と、処理部100の下方に設けられたCO ガス供給ユニット(CO ガスボンベ)600と、少なくとも処理部100を収容する筐体700とのいずれか1つまたは任意の複数から構成される。
[0017]
 処理部100は、後述するように、全体として平坦な処理ステージ110と、2つの回転軸810及び820とを備えている(図2)。図2には、平坦な処理ステージ110が、実質的に水平な状態で図示されている。処理部100は、実質的に水平状態の処理ステージ上に載置及び固定された各ユニット(バッグまたは容器)に対して、2つの回転軸810及び820を用いて、複数の方向に傾斜を加えることにより、処理を実行する。処理部100の各ユニットは、処理部100の上方に配置された溶液供給部300のバッグ等とチューブで接続されている。全てのチューブには、制御部200で開閉が制御される弁が設けられている。好ましくは、弁としてはピンチバルブを用いることができ、ピンチバルブは、フレキシブルなチューブを外側から押し潰すことによりチューブを閉鎖することができる。チューブは好ましくはシリコーンチューブとすることができる。
[0018]
 筐体700は、処理部100に加えて、制御部(例えばパーソナルコンピュータ)200、溶液供給部300、廃液槽400、生体関連物質保管部500、及びCO ガス供給ユニット600の、いずれか1つまたは任意の複数を収容することができる。筐体700は、ガラスまたは透明樹脂から構成された窓部710を備え、窓部710を介して、処理部100及び溶液供給部300の状態を外部から観察可能となっている。
[0019]
 図2は、図1の検体処理装置1000から筐体700を省略した状態の上方斜視図である。溶液供給部300は、好ましくは、全血収容バッグ(検体容器)310と、磁性ビーズ溶液バッグ(磁性ビーズ溶液容器)320と、分離剤溶液バッグ(試薬溶液容器)330と、第1洗浄液バッグ(第1洗浄液容器)340と、第2洗浄液バッグ(第2洗浄液容器)350と、培養試薬溶液バッグ(培養試薬溶液容器)360と、培養液バッグ(培養液容器)370とのいずれか1つまたは任意の複数を含む。なお、溶液供給部300の各バッグ(フレキシブル・バッグ)から溶液を落下移送する際、好ましくは、エアー針(通気針)を各バッグに刺して、各バッグ内の溶液の落下を促進することができる。エアー針の通気口にはフィルタが設けられている。バッグに替えて、溶液供給部300に変形しにくい容器を用いる場合、好ましくは、容器に蓋付き通気口を設けることができる。各容器から溶液を落下移送するする際、蓋を緩めて通気口で通気可能として、容器内の溶液の落下を促進することが好ましい。容器の通気口には、フィルタが設けられている。
[0020]
 図2には示されていないが、溶液供給部300には、好ましくは、図1に示したベローズ(溶液加圧器)380を設けられている。ベローズ380は、好ましくは、不図示のアクチュエータによって圧縮される(押し潰される)ことによって、溶液移送用の圧力を、後述するフィルタユニット130に加えることができる。なお、ベローズに替えて、好ましくは、CO ガス供給ユニット600を溶液加圧器としてもよい。各バッグ310~370、及び/又はベローズ380は、好ましくはフレキシブルな樹脂から形成されており、上端に穴付きタブが設けられている。当該タブの穴を、筐体700内に設けられたフック等に引っ掛けることにより、各バッグ310~370、及び/又はベローズ380が、筐体700内で処理部100よりも高い位置に保持される。図2~7において、溶液供給部300の各バッグ及びベローズ380と処理部100とを接続するチューブは、図示が省略されている。
[0021]
 生体関連物質保管部500は、図3に示すように、好ましくは、保管バッグ(保管容器)510と、保管バッグ510を冷却する冷却器(例えばペルチェ素子)520との一方又は両方を備えている。また、生体関連物質保管部500と処理部100(後述する培養ユニット140)とをつなぐチューブには、好ましくは磁力ユニット900が設けられている。処理部100から生体関連物質保管部500に落下移送される、生体関連物質を含む溶液には、微量の磁性粒子が残存している可能性がある。そこで、磁力ユニット900は、処理部100で処理された生体関連物質を含む溶液に対して、磁力を付与する。もしも、微量の磁性粒子が含まれていた場合は、この磁性粒子を磁力で吸着することができる。
[0022]
 図2及び4に示すように、処理部100は、枠体104と、枠体104に対して回転可能に収容される処理ステージ110と、処理ステージ110に着脱自在に配置された細胞分離ユニット(生体関連物質分離ユニット)120と、処理ステージ110に着脱自在に配置されたフィルタユニット(濾過部)130と、処理ステージ110に着脱自在に配置された培養ユニット(調整ユニット)140とから構成される。細胞分離ユニット120には、好ましくは、全血収容バッグ310と、磁性ビーズ溶液バッグ320と、分離剤溶液バッグ330と、第1洗浄液バッグ340とがチューブを介して接続されているため、各バッグ中の溶液が細胞分離ユニット120に流入可能となっている。処理ステージ119は、全体として平坦な板状部材である。図2~4には、処理ステージ110の平坦面が実質的に水平な待機状態で示されている。
[0023]
 図4に示すように、フィルタユニット130は、好ましくはx方向で細胞分離ユニット120と隣接している。フィルタユニット130は、x方向で細胞分離ユニット120とチューブを介して接続された第1室132と、第1室132とx方向で接続されるフィルタ部134と、フィルタ部134とx方向で接続される第2室136とから構成される。第1室132、フィルタ室134、第2室136は、x方向(第1回転軸810)に沿って配置されている。第1室132には、第2洗浄液バッグ350がチューブを介して接続されている。第2室136には、培養試薬溶液バッグ360と、培養液バッグ370と、ベローズ280とがチューブを介して接続されている。フィルタ部134には、生体関連物質をフィルタリングするためのフィルタまたは透析膜が設けられている。
[0024]
 培養ユニット140は、フィルタユニット130の第1室132とy方向で隣接しており、チューブを介して第1室132と接続されている。培養ユニット140には、各ユニットからの廃液を溜める廃液槽400と、処理によって得られた生体関連物質を保管する生体関連物質保管部500と、CO ガス供給ユニット600とがチューブを介して接続されている。
[0025]
 図2及び3に示すように、検体処理装置1000は、好ましくは、処理部100を筐体700の底部枠715に支持するための1対の支持体720、730を備えている。検体処理装置1000は、x方向に延びる第1回転軸810と、第1回転軸810を回転させる第1モータ(第1駆動装置)812と、第1モータ812の回転を第1回転軸810に伝達する駆動ベルト814とを備える。第1回転軸810の両端は、1対の支持体720、730によって、それぞれ回転自在に支持されている。第1モータ812は、支持体720に固定される。処理部100は第1回転軸810に固定されている。これによって、処理部100は第1回転軸810と一体となって回転する。なお、図3において、処理ステージ110の上下面に設けられた各ユニット及び各部の図示は省略されている。
[0026]
 図2及び3に示すように、検体処理装置1000は、y方向に延びる第2回転軸820と、第2回転軸820を回転させる第2モータ(第2駆動装置)822と、第2モータ822の回転を第2回転軸820に伝達する駆動ベルト824を備えている。第2回転軸820の両端は、枠体104によって回転自在に支持されている。第2モータ822は、枠体104に固定される。処理ステージ110は第2回転軸820に固定されている。これによって、処理ステージ110は第2回転軸820と一体となって回転する。なお、第1回転軸810の軸線方向は、好ましくは第2回転軸820の軸線方向とは異なる方向または交差する方向に配置される。第1回転軸810の軸線方向は、より好ましくは第2回転軸820の軸線方向に対して約90度の角度をなす方向に配置される。
[0027]
 図5に示すように、処理部100の下面には、好ましくは、細胞分離ユニット120内部に磁力を付与する磁力付与ユニット150と、培養ユニット140内部の温度を培養等の処理に適した温度に調整する温度調整ユニット160と、それぞれのチューブを開閉する弁を駆動する弁駆動部(ソレノイド)170とのいずれか1つまたは任意の複数が設けられている。磁力付与ユニット150は、より好ましくは、処理部100の下面から下方(z方向)に延びる複数の昇降軸154と、細胞分離ユニット120の下面に対向した状態で、当該下面に対して近づいたり離れたりする(z方向に移動する)磁力板(永久磁石)155と、磁力板155の内面に設けられた磁石配置領域156(図4)と、磁力板155を駆動する第3モータ(第3駆動装置)152とを備えている。第3モータ(第3駆動装置)152の動作は、制御部200によって制御される。磁力板155及び第3モータ152から磁力調節機構が構成される。代替的に、磁力付与ユニット150を電磁石から構成することもできる。この場合、電磁石の磁力は、制御部200によって制御される。
[0028]
 図4に示すように、磁石配置領域156には、複数の永久磁石158が等間隔で配置されている。好ましくは、隣り合う永久磁石は、極性が異なるように配置することができる。これによって、細胞分離ユニット120内で、磁性ビーズを付着した細胞等の生体関連物質が、複数の永久磁石158の位置に集中するように移動する。なお、磁性ビーズには、検体に含まれる特定の生体関連物質に対する抗体が結合されている。特定の生体関連物質としては、例えば、タンパク質、細胞、核酸(RNAまたはDNA)、またはエクソソーム等とすることができる。
[0029]
 本発明の実施形態に係る検体処理装置において、好ましくは、溶液供給部300の各バッグ、処理ステージ100上の各ユニット、及びチューブは、予め滅菌されており、検体の処理が完了した後、これらを交換及び廃棄することができる。本発明の実施形態に係る検体処理装置において、処理部100の処理ステージ110上面に配置された各ユニットを密閉構造として、検体を処理する各ステップを自動化するができる。これによって、人手を介さずに処理を実行することができるため、コンタミネーションの可能性を低下することができる。
[0030]
 本発明の実施形態に係る検体処理装置を用いることにより、大量(数百ml)の全血等の検体から、がん細胞等を含む任意の細胞(例えば、赤血球、白血病細胞、または抹消循環腫瘍細胞(CTC))、ヒト白血球型抗原(HLA)、エクソソーム、またはマイクロRNA等の核酸、を自動的に取り出すことができる。
[0031]
 本発明の実施形態に係る検体処理装置において、好ましくは、培養ユニット140を、生体関連物質を検出する試薬(標識抗体)と混合または調整する混合または調整ユニットとし、生体関連物質保管部500に、標識抗体と結合した生体関連物質を測定する測定機構を設けることができる。この場合、生体関連物質保管部500の測定機構で、生体関連物質の検出、定量等が可能となる。この測定機構は、例えば、光源からの励起光を保管バッグ510に照射する照射用光ファイバーと、照射光によって標識抗体が発する蛍光を受光する受光用光ファイバーと、受光用光ファイバーからの蛍光を検出する検出素子とから構成することができる。
[0032]
 本発明の実施形態に係る検体処理装置において、検体から目的とする生体関連物質を得るまでの処理時間は、デリケートな生体関連物質にストレスを加えないために、比較的ゆっくりと、例えば、好ましくは12時間から36時間程度、より好ましくは20時間から28時間、さらに好ましくは24時間程度とすることができる。
[0033]
 本発明の実施形態に係る検体処理装置において、CO ガス供給ユニット600を溶液加圧器として用いる場合、任意のユニットにCO ガス供給ユニット600を接続して比較的低圧で加圧することにより、傾斜した任意のユニット中の溶液の移送を促進することができる。任意のユニットとしては、例えば、細胞分離ユニット120、フィルタユニット130、または培養ユニット140とすることができる。
 なお、本発明の実施形態に係る検体処理装置において、第1回転軸810による処理部100(枠体104)の傾斜角度、及び/又は、第2回転軸820による処理ステージ110の傾斜角度は、好ましくは0から180度の範囲で、より好ましくは0から90度の範囲で、具体的な処理に応じて任意に変更可能である。
実施例
[0034]
 実施形態の検体処理装置1000を用いて、ヒト全血(検体)から免疫細胞等の所定の細胞(生体関連物質)を分離(単離)し、分離した所定の細胞からより活性が高い免疫細胞等の高活性の所定の細胞を培養等によって得る処理動作を説明する。
[0035]
 最初に、細胞分離ユニット120への溶液供給ステップを実行する。なお、溶液の落下移送時に、各チューブに設けられた弁は、制御部200の指令にしたがって開放される。全血収容バッグ310中の全血(例えば200mlまたは400ml)を、チューブを介して細胞分離ユニット120に落下移送する。磁性ビーズ溶液バッグ320中の磁性ビーズ溶液(例えば50ml)を、チューブを介して細胞分離ユニット120に落下移送する。分離剤溶液バッグ330内の分離剤溶液(例えば200ml)を、チューブを介して細胞分離ユニット120に落下移送する。
[0036]
 制御部200は、細胞分離ユニット120に供給された各溶液を混合するために混合ステップを実行する。混合ステップにおいて、制御部200が、所定時間の間、第1モータ812を駆動して第1回転軸810を所定角度範囲で時計方向及び反時計方向に交互に回転させることにより、処理部100を揺動することができる。所定角度範囲としては、例えば、水平状態に対して、±15から±30度の範囲とすることができる。
[0037]
 処理部100の揺動によって、処理部100に設けられた細胞分離ユニット120内の溶液が振盪または攪拌される。第1モータ812に換えて、制御部200が、所定時間の間、第2モータ822を駆動して第2回転軸820を所定角度範囲で時計方向及び反時計方向に交互に回転させて、処理ステージ110を揺動してもよい。さらに、第1モータ812及び第2モータ822を同時に駆動することにより、複雑な振盪動作を実行することもできる。
[0038]
 混合ステップが完了した後、制御部200は、細胞吸着ステップを実行する。処理部100の枠体104及び処理ステージ110が水平となる水平状態で、第1モータ812及び第2モータ822を停止した後、制御部200が、磁力板155を細胞分離ユニット120の下面に近接又は当接する吸着位置まで上昇させる。吸着位置では、磁石配置領域156の複数の永久磁石158の磁力が、細胞分離ユニット120内の磁性ビーズに作用する。細胞分離ユニット120内の溶液中の所定の細胞は、所定の細胞に対する抗体が結合された磁性ビーズを付着しているため、磁石板155が吸着位置に移動すると、溶液中に含まれる所定の細胞は、図4の複数の磁石158の位置に移動して、複数の磁石158によって吸着される。
[0039]
 細胞吸着ステップの後、制御部200は、廃液ステップを実行する。所定の細胞が複数の磁石によって吸着された状態で、制御部200が、図6に示すように処理部100を所定角度傾ける。所定角度としては、例えば、水平状態から60~90度とすることができる。処理部100を傾けた状態で、細胞分離ユニット120と廃液槽400をつなぐチューブに設けられた弁を、所定時間、解放すると、磁性ビーズが付着した細胞以外の不要な溶液は、チューブを介して廃液槽400に落下移送される。所定時間経過後、制御部200は、細胞分離ユニット120と廃液槽400をつなぐチューブに設けられた弁を閉鎖し、処理部100を水平位置に移動することにより、廃液ステップを終了する。
[0040]
 廃液ステップの終了後、制御部200は、洗浄液供給ステップを実行する。洗浄液供給ステップでは、制御部200が、洗浄液バッグ340と細胞分離ユニット120とをつなぐチューブの弁を解放し、洗浄液バッグ340内の洗浄液を細胞分離ユニット120内に落下移送する。
[0041]
 洗浄液供給ステップの完了後、制御部200は、洗浄ステップを実行する。洗浄ステップでは、制御部200が、磁力板155を下降させて磁力が細胞分離ユニット120に伝わらない状態で、細胞分離ユニット120を混合ステップと同様の動作で揺動させて、細胞分離ユニット120内の磁性ビーズを付着した所定の細胞と洗浄液とを、所定時間混合する。所定の細胞と洗浄液とが十分に混合すると、所定の細胞から磁性ビーズが分離して、洗浄ステップが完了する。
[0042]
 洗浄ステップの後、制御部200は、磁性ビーズ分離ステップを実行する。磁性ビーズ分離ステップでは、制御部200が、処理部100の水平状態とした後、磁力板155を細胞分離ユニット120の下面に近接する吸着位置まで上昇させる。吸着位置では、磁性ビーズが、図4の複数の磁石158の位置に移動して磁石によって吸着されるものの、磁性ビーズと分離している所定の細胞は、溶液中に分散している。磁性ビーズが磁力板155に吸着された状態で、図7に示すように処理ステージ110を所定角度傾ける。所定角度としては、例えば、水平状態に対して45~90度の角度とすることができる。
[0043]
 処理ステージ110を傾けた状態で、細胞分離ユニット120とフィルタユニット130とをつなぐチューブに設けられた弁を、所定時間、解放すると、磁性ビーズ以外の所定の細胞を含む溶液は、チューブを介してフィルタユニット130に落下移送される。細胞分離ユニット120とフィルタユニット130とをつなぐチューブに設けられた弁を閉鎖した後、処理ステージ110を水平状態(図2)に移動して磁性ビーズ分離ステップを完了する。
[0044]
 磁性ビーズ分離ステップの後、制御部200は、抽出された所定の細胞を洗浄する洗浄ステップを実行する。洗浄ステップでは、制御部200が、第2洗浄液バッグ350と第1室132とをつなぐチューブの弁を解放し、第2洗浄液バッグ350内の洗浄液を、チューブを介して第1室132に落下移送する。第1室132への洗浄液の落下移送する際、制御部200は、第2室136と廃液槽400とをつなぐチューブの弁も解放する。これによって、第2洗浄液バッグ350内の洗浄液は、第1室132、フィルタ室134、及び第2室136の順に流れて、廃液槽400まで落下移送される。洗浄液がフィルタ部134を流れる際、フィルタ部134内で保持されている所定の細胞が洗浄され、所定の細胞から不要な物質が除去される。
[0045]
 洗浄ステップの完了後、制御部200は、第2室136と廃液槽400とをつなぐチューブの弁を閉鎖し、第1室132と培養ユニット140とをつなぐチューブの弁を解放した後、培養準備ステップに移行する。
[0046]
 培養準備ステップでは、制御部200は、培養試薬溶液バッグ360と第2室136とをつなぐチューブの弁を解放するとともに、培養液バッグ370と第2室136とをつなぐチューブの弁を解放する。これによって、培養試薬溶液バッグ360内の培養試薬溶液と、培養液バッグ370内の培養液が第2室136に落下移送される。
[0047]
 培養試薬溶液バッグ360から落下した培養試薬溶液及び培養液バッグ370から落下した培養液は、第2室136、フィルタ部134、第1室132、第1室132と培養ユニット140とをつなぐチューブを通って、培養ユニット140に移動する。培養試薬溶液及び培養液がフィルタ部134を通過する際、フィルタ部134にトラップされていた所定の細胞は、培養試薬溶液及び培養液とともに培養ユニット140に移動する。好ましくは、フィルタ部134から所定の細胞の分離を促進するために、ベローズ380を圧縮して第2室136を加圧して、強制的にフィルタ部134から所定の細胞を分離してもよい。または、好ましくは、培養準備ステップでは、図6に示すように処理部100を傾斜させて、溶液の移動を促進してもよい。培養準備ステップの後、培養ユニット140とフィルタユニット130とをつなぐチューブの弁を閉鎖して、培養ステップに移行する。なお、ベローズ380の圧縮を用いた第2室136の加圧に換えて、CO ガス供給ユニット600から供給されるCO の圧力を用いて、第2室136の加圧してもよい。
[0048]
 培養ステップでは、制御部200が、温度調整ユニット160を用いて培養ユニット140内を適切な温度に維持し、CO ガス供給ユニット600からCO を供給しつつ、培養試薬及び培養液と混合された所定の細胞の培養を実行する。さらに、培養実行時に、処理ステージ100及びまたは処理部100全体を混合ステップと同様の動作で揺動させることができる。
[0049]
 培養ステップの後、図6の状態に処理部100を傾けて、培養ユニット140と廃液槽400をつなぐチューブの弁を解放すると、培養された高活性の所定の細胞を含む溶液が生体関連物質収容部500の保管バッグ510に落下移送される。保管バッグ510内に培養された高活性の所定の細胞を含む溶液が保管された状態で、保管バッグ510は冷却器520によって冷却される。

符号の説明

[0050]
1000 検体処理装置
100  処理部
104  枠体
110  処理ステージ
120  細胞分離ユニット
130  フィルタユニット
140  培養ユニット
200  制御部
300  溶液供給部
400  廃液槽
500  生体関連物質収容部
600  CO ガス供給ユニット
700  筐体
710  窓部
720  支持体
730  支持体
810  第1回転軸
820  第2回転軸
900  磁石ユニット

請求の範囲

[請求項1]
 検体を含む溶液を処理して前記検体から目的とする生体関連物質を含む溶液を得るための検体処理装置であって、
 前記検体を含む溶液と複数の溶液を混合して前記検体の前記処理を実行する処理ステージと、
 前記処理ステージを第1回転軸の回りで回転する第1回転装置と、
 前記処理ステージを前記第1回転軸とは異なる第2回転軸の回りで回転する第2回転装置と、
 前記第1回転装置及び前記第2回転装置による回転を制御する制御部とを備え、
 前記制御部は、前記処理を実行するために、前記第1回転装置及び前記第2回転装置を用いて前記処理ステージを複数の方向に傾斜させ、前記制御部は、前記複数の方向への傾斜を用いて、前記検体を含む溶液及び/又は前記生体関連物質を含む溶液を移送し、前記処理を実行する、検体処理装置。
[請求項2]
 請求項1に記載の検体処理装置であって、
 前記制御部は、前記検体を処理するために、前記処理ステージを前記第1回転軸の回りで回転する動作、及び前記処理ステージを前記第2回転軸の回りで回転する動作をそれぞれ実行する、検体処理装置。
[請求項3]
 請求項1又は2に記載の検体処理装置であって、
 前記処理ステージを回転可能に収容する枠体と、前記枠体を回転可能に支持する支持体とを備える、検体処理装置。
[請求項4]
 請求項2に記載の検体処理装置であって、
 前記枠体は、前記第1回転軸と一体となって回転可能である、検体処理装置。
[請求項5]
 請求項3または4に記載の検体処理装置であって、
 前記第1回転装置は、前記支持体に設けられる、検体処理装置。
[請求項6]
 請求項1~5のいずれか一項に記載の検体処理装置であって、
 前記処理ステージは、前記第2回転軸と一体となって回転可能である、検体処理装置。
[請求項7]
 請求項6に記載の検体処理装置であって、
 前記第2回転装置は、前記枠体に設けられる、検体処理装置。
[請求項8]
 請求項1~7のいずれか一項に記載の検体処理装置であって、
 前記検体を含む溶液及び前記複数の溶液を、前記処理ステージに落下移送する溶液供給部を備える、検体処理装置。
[請求項9]
 請求項1~8のいずれか一項に記載の検体処理装置であって、
 前記処理ステージは、磁性粒子を用いて前記検体から前記生体関連物質を分離する生体関連物質分離ユニットを備える、検体処理装置。
[請求項10]
 請求項9に記載の検体処理装置であって、
 前記生体関連物質分離ユニット内の前記磁性粒子を吸着するための磁力板を備える、検体処理装置。
[請求項11]
 請求項10に記載の検体処理装置であって、
 前記磁力板の磁力を調節する磁力調節装置を備える、検体処理装置。
[請求項12]
 請求項10又は11に記載の検体処理装置であって、
 前記磁力板の磁力によって、前記磁性粒子を付着した前記生体関連物質を前記生体関連物質分離ユニット内に吸着した状態で、前記制御部は、前記第1回転装置及び/又は前記第2回転装置を用いて前記処理ステージを傾斜させることにより、前記磁性粒子を付着した前記生体関連物質を前記検体から分離する、検体処理装置。
[請求項13]
 請求項12に記載の検体処理装置であって、
 前記磁性粒子を付着した前記生体関連物質を前記生体関連物質分離ユニット内に吸着した状態で、前記制御部は、前記生体関連物質分離ユニットに洗浄液を供給することにより、前記生体関連物質から前記磁性粒子を分離する、検体処理装置。
[請求項14]
 請求項13に記載の検体処理装置であって、
 前記処理ステージは、前記磁性粒子を分離した前記生体関連物質を含む溶液から前記生体関連物質をフィルタリングするフィルタユニットを備える、検体処理装置。
[請求項15]
 請求項14に記載の検体処理装置であって、
 前記フィルタリングを促進するために、前記フィルタユニットを通過する溶液を加圧する溶液加圧器を備える、検体処理装置。
[請求項16]
 請求項15に記載の検体処理装置であって、
 前記溶液加圧器は、ベローズ又はガス供給ユニットである、検体処理装置。
[請求項17]
 請求項14~16のいずれか一項に記載の検体処理装置であって、
 前記制御部が、前記処理ステージを傾斜させることにより、前記生体関連物質分離ユニットから前記フィルタユニットに、前記生体関連物質を含む溶液が落下移送される、検体処理装置。
[請求項18]
 請求項17に記載の検体処理装置であって、
 前記フィルタユニットは、第1室と、前記第1室に接続されたフィルタ部と、前記フィルタ部に接続された第2室とを備え、前記第1室、前記フィルタ部、及び前記第2室が、前記第1回転軸に沿って配置されている、検体処理装置。
[請求項19]
 請求項18に記載の検体処理装置であって、
 前記制御部が、前記第2回転装置を用いて前記処理ステージを傾斜させることにより、前記生体関連物質を含む溶液が前記第1室に落下移送され、前記フィルタ部で前記溶液から前記生体関連物質がフィルタリングされ、前記溶液が前記第2室を通って廃棄される、検体処理装置。
[請求項20]
 請求項19に記載の検体処理装置であって、
 前記処理ステージが前記傾斜した状態で、前記制御部が、前記第1室に洗浄液を供給することにより、前記フィルタ部でフィルタリングされた前記生体関連物質を洗浄する、検体処理装置。
[請求項21]
 請求項14~20のいずれか一項に記載の検体処理装置において、
 前記処理ステージは、前記フィルタユニットでフィルタリングされた前記生体関物質を調整する調整ユニットを備える、検体処理装置。
[請求項22]
 請求項21に記載の検体処理装置において、
 前記フィルタユニット及び前記調整ユニットは、前記第2軸回転軸に沿って配置されており、前記制御部が、前記処理ステージを前記第1回転装置によって傾斜させることにより、前記生体関物質を含む溶液が前記フィルタユニットから前記調整ユニットに落下移送される、検体処理装置。
[請求項23]
 請求項22に記載の検体処理装置において、
 前記生体関連物質は細胞であり、前記調整ユニットは、前記細胞を培養する培養ユニットであり、前記ステージは、前記培養ユニットの温度を調整する温度調整ユニットを備える、検体処理装置。
[請求項24]
 請求項23に記載の検体処理装置において、
 前記細胞の培養時に、前記制御部は、前記処理ステージを前記第1回転軸の回りで揺動する動作、及び/又は前記第2回転軸の回りで揺動する動作を実行することにより、前記細胞を培養する、検体処理装置。
[請求項25]
 請求項1~24のいずれか一項に記載の検体処理装置において、
 前記処理ステージの下方に、前記生体関連物質を含む溶液を収容する生体関連物質収容部を備える、検体処理装置。
[請求項26]
 請求項25に記載の検体処理装置において、
 前記生体関連物質収容部は、前記生体関連物質を含む溶液を冷却する冷却器を備える、検体処理装置。
[請求項27]
 請求項25又は26に記載の検体処理装置において、
 前記生体関連物質収容部は、前記生体関連物質を測定する測定機構を備える、検体処理装置。
[請求項28]
 請求項1~27のいずれか一項に記載の検体処理装置を用いた検体処理方法であって、
 前記第1回転装置を用いて前記処理ステージを第1の方向に傾斜するステップと、
 前記第2回転装置を用いて前記処理ステージを第2の方向に傾斜するステップと、
を備える、検体処理方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]