特許ウォッチ

公開番号2025035784
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2023143042
出願日2023-09-04
発明の名称細胞作製用カートリッジ
出願人キヤノン株式会社,キヤノンメディカルシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類C12M 1/28 20060101AFI20250307BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】液が流出する可能性に付帯する設備投資をせずに、安全性を確保すること。
【解決手段】実施形態に係る細胞作製用カートリッジは、閉鎖系の流路と、前記流路を収容する閉鎖系の容器とを備えている。前記容器は、前記流路内で流体を送液するためのエネルギーを当該容器の外部から受けるエネルギー伝達部を備えている。前記エネルギー伝達部は、前記容器の内外を隔てる境界に位置する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
流路と、前記流路を収容する容器とを備えた細胞作製用カートリッジであって、
前記容器は、前記流路内で流体を送液するためのエネルギーを当該容器の外部から受けるエネルギー伝達部を備え、
前記エネルギー伝達部は、前記容器の内外を隔てる境界に位置する、
細胞作製用カートリッジ。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記流路は、細胞作製に用いられる流体を貯留し、少なくとも一部が可動である貯留部を有し、
前記エネルギー伝達部は、前記エネルギーに応じた駆動力を前記貯留部の前記少なくとも一部に伝達する、
請求項１に記載の細胞作製用カートリッジ。
【請求項３】
前記エネルギー伝達部は、可動な部分であり、前記エネルギーに応じた力学的作用を前記可動な部分を介して、前記貯留部に伝達する、
請求項２に記載の細胞作製用カートリッジ。
【請求項４】
前記貯留部は、シリンジである、請求項２に記載の細胞作製用カートリッジ。
【請求項５】
前記エネルギー伝達部は、ダイヤフラムである、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の細胞作製用カートリッジ。
【請求項６】
前記エネルギー伝達部は、ベローズである、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の細胞作製用カートリッジ。
【請求項７】
前記エネルギー伝達部は、バルーンである、請求項２又は３に記載の細胞作製用カートリッジ。
【請求項８】
前記容器は、
前記流路を保持する凹部が形成された容器本体と、
前記凹部を覆うように前記容器本体に装着されたフタと、
を備えており、
前記フタは、前記流路のうちの前記貯留部を覆う位置に前記エネルギー伝達部を備えた、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の細胞作製用カートリッジ。
【請求項９】
前記流路に直交する方向に沿って移動可能に前記容器本体及び前記フタに保持され、前記流路の一部を弾性変形させることにより、前記流路を閉塞する閉塞部材、を更に備えた、請求項８に記載の細胞作製用カートリッジ。
【請求項１０】
前記流路は、前記貯留部から送出された流体を通過させるチューブと、前記チューブを前記貯留部に着脱自在に接続するコネクタと、を更に備えた、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の細胞作製用カートリッジ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書及び図面に開示の実施形態は、細胞作製用カートリッジに関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
細胞を作製する細胞作製プロセスは、例えば、ドナーの組織から細胞を抽出する工程と、その細胞を培養する工程とを含んでいる。これらの工程は、遠心分離機等の大型設備と技師による手技との組み合わせによって行われている。しかしながら、大型設備の準備及び維持は非常に高額である。また、一連の工程では作業が複雑かつ繊細であり、手作業の部分では個人の技量によって細胞の品質にばらつきが生じる。
【０００３】
従って、高品質で安価に細胞を作製するためには、細胞作製プロセスを装置で自動化する必要がある。但し、装置で自動化した場合、配管の流路に細胞を送液する際に、想定外の圧力が加わって配管が外れ、液が流出する可能性がある。このため、安全キャビネットや、バイオセーフティーレベル２（ＢＳＬ－２）に対応した実験室など、安全性を確保する環境を構築することが求められる。
【０００４】
しかしながら、安全キャビネットやＢＳＬ－２対応の環境を構築するには、装置以外にも多額の設備投資が必要となり、安価に製造することが困難となる。従って、液が流出する可能性に付帯する設備投資をせずに、安全性を確保することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１６－１１８６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、液が流出する可能性に付帯する設備投資をせずに、安全性を確保することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る細胞作製用カートリッジは、流路と、前記流路を収容する容器とを備えている。前記容器は、前記流路内で流体を送液するためのエネルギーを当該容器の外部から受けるエネルギー伝達部を備えている。前記エネルギー伝達部は、前記容器の内外を隔てる境界に位置する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、一実施形態に係る細胞作製用カートリッジ及びその周辺構成の一例を模式的に示す斜視図である。
図２は、図１の細胞作製用カートリッジの外観を模式的に示す斜視図である。
図３は、図２のIII－III線矢視断面図である。
図４は、図１の細胞作製用カートリッジの機能を説明するための模式図である。
図５は、図１の送液機構から細胞作製用カートリッジがエネルギーを受けるダイヤフラムを説明するための模式図である。
図６は、図１の送液機構から細胞作製用カートリッジがエネルギーを受けるバルーンを説明するための模式図である。
図７は、図２の細胞作製用カートリッジにおけるピン部材が流路を開放した様子を模式的に示す断面図である。
図８は、図２の細胞作製用カートリッジにおけるピン部材が流路を閉塞した様子を模式的に示す断面図である。
図９は、一実施形態における動作の一例を説明するためのフローチャートである。
図１０は、一実施形態における動作の一例を説明するための模式図である。
図１１は、一実施形態における動作の一例を説明するための模式図である。
図１２は、一実施形態における動作の一例を説明するための模式図である。
図１３は、一実施形態における動作の一例を説明するための模式図である。
図１４は、一実施形態における動作の一例を説明するための模式図である。
図１５は、一実施形態の変形例であるベローズを説明するための模式図である。
図１６は、一実施形態の他の変形例における動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る細胞作製用カートリッジについて説明する。なお、以下の説明は、細胞作製用カートリッジを誘導多能性幹細胞（ｉＰＳ（induced pluripotent stem）細胞）の作製に用いた場合を例に挙げて述べる。但し、細胞作製用カートリッジは、ｉＰＳ細胞に限らず、任意の細胞の作製に使用可能である。
【００１０】
図１は、一実施形態に係る細胞作製用カートリッジ及びその周辺構成の一例を模式的に示す斜視図であり、図２は、図１の細胞作製用カートリッジの外観を模式的に示す斜視図である。図３は、図２のIII－III線矢視断面図である。細胞作製用カートリッジ１は、例えば、送液機構４の近傍に配置され、培養装置５に着脱自在に保持される。細胞作製用カートリッジ１は、閉鎖系の流路と、流路を収容する閉鎖系の容器とを備えている。閉鎖系の流路は、細胞を含む液体を輸送する流路としてチューブや貯留部などを接続して形成される第１閉鎖構造を有している。閉鎖系の容器は、液体が細胞作製用カートリッジ１の外部に漏れ出さないよう第１閉鎖構造の流路の外側に配置された第２閉鎖構造を有している。すなわち、細胞作製用カートリッジ１は、第１閉鎖構造及び第２閉鎖構造からなる二重閉鎖構造を有している。なお、閉鎖系の流路は、無菌フィルタによって無菌性を確保していれば、当該無菌フィルタを介して当該流路外ないし閉鎖系の容器外に連通していてもよい。また、その場合、無菌フィルタは疎水性を有することが好ましい。細胞作製用カートリッジ１の容器は、樹脂又はプラスチックからなり、当該流路を保持する凹部が形成された容器本体２と、当該凹部を覆うように容器本体２に装着されたフタ３とを備えている。容器本体２及びフタ３は、硬質である。ここで、硬質であることは、弾性率が、後述するチューブ２０やバッグ等の軟質部の弾性率の１０倍以上であることを意味する。容器本体２及びフタ３は、例えば、樹脂又はプラスチックからなる。樹脂は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）又はポリスチレン（ＰＳ）である。容器本体２及びフタ３の少なくとも一方は、光透過性であることが好ましい。例えば、容器本体２及びフタ３の少なくとも一方が可視光透過性を有している場合、細胞作製プロセスを容易に観察できる観点から好ましい。図２では、容器本体２が不透明であり、フタ３が透明である場合の外観を表している。容器本体２の凹部は、閉鎖系の流路の端部を収容する穴１１Ｈ、１２Ｈ、１４Ｈ～１７Ｈ、１９Ｈと、閉鎖系の流路の中間部を収容する穴１３Ｈ、１８Ｈと、穴１１Ｈ～１９Ｈに接続するように形成され、閉鎖系の流路の中間部を収容する溝２０Ｔとを備えている。フタ３の穴３ａは、容器本体２の凹部の穴１９Ｈ上に位置し、穴１９Ｈに収容されたバルーン１９を露出させる。フタ３は、容器本体２の凹部の穴１１Ｈ、１２Ｈ、１４Ｈ、１５Ｈを覆う位置にダイヤフラム３Ｄを備えている。言い換えると、フタ３は、流路のうちの貯留部を覆う位置にダイヤフラム３Ｄを備えている。ダイヤフラム３Ｄ及びバルーン１９は、閉鎖系の流路内で流体を送液するためのエネルギーを当該容器の外部から受けるエネルギー伝達部の一例である。ダイヤフラム３Ｄ及びバルーン１９は、当該容器の内外を隔てる境界に位置する。細胞作製用カートリッジ１のピン部材３１～３８及びハンドル３９は、フタ３を貫通して容器本体２の溝２０Ｔの一部に摺動可能に保持される。なお、穴１１Ｈ～１９Ｈの個数と、溝２０Ｔの形状とに対応する凹部のレイアウトは、細胞作製プロセスに応じて任意のレイアウトが使用可能となっている。但し、細胞作製用カートリッジ１に対し、送液機構４及び培養装置５の両方を装着する場合、干渉を避けるため、送液機構４に関する領域（穴１１Ｈ、１２Ｈ、１４Ｈ、１５Ｈ、１９Ｈ）と、培養装置５に関する領域（穴１７Ｈ）とを離したレイアウトにする。一方、細胞作製用カートリッジ１に対し、送液機構４及び培養装置５を片方ずつ装着する場合、送液機構４に関する領域（穴１１Ｈ、１２Ｈ、１４Ｈ、１５Ｈ、１９Ｈ）と、培養装置５に関する領域（穴１７Ｈ）とを近接したレイアウトとしてもよい。フタ３の穴３ａ及びダイヤフラム３Ｄと、細胞作製用カートリッジ１のピン部材３１～３８及びハンドル３９とについても同様に任意のレイアウトが使用可能である。なお、細胞作製用カートリッジ１の容器は、当該無菌フィルタを介して当該容器内外を連通していてもよい。また、その場合、無菌フィルタは疎水性を有することが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許