JP5639149B2 - 血液成分を分離する一体型手段 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

〔技術分野〕
本開示は、組成物、例えば血液の成分を分離するための無菌装置、システム、および、方法に関する。

〔背景技術〕
本セクションにおける記述は、本開示に関連する背景技術情報を提供するものにすぎず、必ずしも先行技術を構成するものではない。

全血には、多種多様な画分または成分が含まれる。例えば、ヒトの全血には、多血小板血漿（ＰＲＰ； ｐｌａｔｅｌｅｔ ｒｉｃｈ ｐｌａｓｍａ）、少血小板血漿（ＰＰＰ； ｐｌａｔｅｌｅｔ ｐｏｏｒ ｐｌａｓｍａ）、赤血球（ＲＢＣ； ｒｅｄ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌｓ）、および、白血球（ＷＢＣ； ｗｈｉｔｅ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌｓ）が含まれる。これらの互いに異なる血液画分には、種々の臨床上用途および実験的用途がある。一般的な血液分離装置には、提供者（例えば患者の血管）から吸入した全血を収納するシリンジを別途装着しなければならない。次に分離装置は遠心分離にかけられ、分離された各成分は、別のシリンジを使用して分離装置から吸入され、所望の領域にデリバリーされる。別途用意したシリンジを分離装置に着脱することは厄介であり、時間がかかり、対コスト効率がよくない。さらに、血液を移し変えるたびに汚染の可能性が増大する。

したがって、血液を提供者（例えば患者）から直接吸入するために使用可能であり、遠心分離にかけて全血の各画分を密度にしたがって分離することができ、さらに、選択した画分を、対象とする領域に導入するために使用可能な、一体型分離装置および使用方法が必要とされている。

〔発明の概要〕
本教唆は、組成物の複数の成分を密度にしたがって分離するための分離チャンバーを有する装置を提供する。本装置は、ポート、浮き案内用支柱、第１の浮き、第２の浮き、流路、第１のバルブ、および、第２のバルブを備えている。ポートは、分離チャンバーの内部と外部との間を通液させる。第１の浮きは、浮き案内用支柱に対して固定して取り付けられ、分離チャンバーの内部にスライド可能に取り付けられる。第２の浮きは、浮き案内用支柱に対してスライド可能に取り付けられ、浮き案内用支柱に沿って第１の位置と第２の位置との間で移動可能である。流路は浮き案内用支柱中において規定され、ポートと通液する。第１のバルブは浮き案内用支柱中に設けられ、流路と通液し、さらに、第１の浮きおよび第２の浮きに挟まれた分離チャンバーの一部領域とも通液する。第２のバルブは浮き案内用支柱中に設けられ、流路と通液し、さらに、第２の浮きおよびポートの反対側の分離チャンバーの端部に挟まれた分離チャンバーの一部領域とも通液する。第２の浮きは、第１の位置にあるときに第１のバルブを閉鎖し、第２のバルブを開放する。第２の浮きは、第２の位置にあるときに第１のバルブを開放し、第２のバルブを閉鎖する。第２の浮きは、装置を適切な時間スピンさせた後、組成物の第１の成分が第１の浮きと第２の浮きとの間に単離され、組成物の第２の成分が第２の浮きとポートの反対側の分離チャンバーの端部との間に単離されるような密度を有する。

本教唆は、全血を異なる成分に分離する方法をさらに提供する。本方法は、全血を患者から分離チャンバーのポートを介して分離チャンバー内へ直接吸入し、上記分離チャンバーが浮き案内用支柱に対して固定して取り付けられた第１の浮きと、上記浮き案内用支柱に対してスライド可能に取り付けられた第２の浮きとを備え、上記浮き案内用支柱が第１のバルブと第２のバルブとを有し、第２の浮きが第１の位置にあるときには第１のバルブが閉鎖され、かつ、第２のバルブが開放され、上記全血が第２のバルブを介して分離チャンバー内へ吸入され、さらに、第２の浮きと分離チャンバーの内部にスライド可能に取り付けられたプランジャーとの間の領域へ吸入され、上記チャンバーを遠心分離機で十分な時間回転させて、第２の浮きが第１の浮きから離間して第２のバルブを閉鎖し、かつ、第１のバルブを開放する第２の位置まで第２の浮きを移動させ、さらに、赤血球が上記ポートと第１の浮きとの間に単離され、多血小板血漿が第１の浮きと第２の浮きとの間に単離され、少血小板血漿が第２の浮きとプランジャーとの間に単離されるように全血の成分を密度にしたがって分離し、上記プランジャーを分離チャンバー内において第１の距離まで押し下げて第１の浮きを第２の位置から第１の位置まで移動させて、上記多血小板血漿を強制的に第１のバルブを通過させて上記ポートを介して分離チャンバーから排出し、第１のバルブを閉鎖し、かつ、第２のバルブを開放し、上記多血小板血漿を、上記ポートに取り付けられたアプリケーターを介して対象とする領域に直接導入し、上記プランジャーを分離チャンバー内において第１の距離より長い第２の距離までさらに押し下げて、上記少血小板血漿を強制的に第２のバルブを通過させて上記ポートを介して分離チャンバーから排出し、上記少血小板血漿を、上記ポートに取り付けられたアプリケーターを介して対象とする領域に直接導入することを含む。

本教唆は、骨髄液を異なる成分に分離する方法をさらに提供する。本方法は、骨髄液を患者から分離チャンバーのポートを介して分離チャンバー内へ直接吸入し、上記分離チャンバーが浮き案内用支柱に対して固定して取り付けられた第１の浮きと、上記案内用支柱に対してスライド可能に取り付けられた第２の浮きとを備え、上記浮き案内用支柱が第１のバルブと第２のバルブとを有し、第２の浮きが第１の位置にあるときには第１のバルブが閉鎖され、かつ、第２のバルブが開放され、上記骨髄液が第２のバルブを介して分離チャンバー内へ吸入され、さらに、第２の浮きと分離チャンバーの内部にスライド可能に取り付けられたプランジャーとの間の領域へ吸入され、上記チャンバーを遠心分離機で十分な時間回転させて、第２の浮きが第１の浮きから離間して、第２のバルブを閉鎖するとともに第１のバルブを開放する第２の位置まで、第２の浮きを移動させ、さらに、赤血球が上記ポートと第１の浮きとの間に単離され、多能性細胞が第１の浮きと第２の浮きとの間に単離され、骨髄血漿が第２の浮きとプランジャーとの間に単離されるように骨髄液の成分を密度にしたがって分離し、上記プランジャーを分離チャンバー内において第１の距離まで押し下げて第１の浮きを第２の位置から第１の位置まで移動させて、上記多能性細胞を強制的に第１のバルブを通過させて上記ポートを介して分離チャンバーから排出し、第１のバルブを閉鎖し、かつ、第２のバルブを開放し、上記多能性細胞を、上記ポートに取り付けられたアプリケーターを介して対象とする領域に直接導入し、上記プランジャーを分離チャンバー内において第１の距離より長い第２の距離までさらに押し下げて、上記骨髄血漿を強制的に第２のバルブを通過させて上記ポートを介して分離チャンバーから排出し、上記骨髄血漿を、上記ポートに取り付けられたアプリケーターを介して対象とする領域に直接導入することを含む。

本教唆は、ポート、第１の浮き、および、第２の浮きを備えた、組成物の複数の成分を密度にしたがって分離するための分離チャンバーを有する装置をさらに提供する。ポートは、分離チャンバーの内部と外部との間を通液させる。第１の浮きは、分離チャンバーの内部にスライド可能に取り付けられる。第２の浮きは、分離チャンバーの内部にスライド可能に取り付けられる。第２の浮きは、装置を適切な時間スピンさせた後、組成物の第１の成分が第１の浮きと第２の浮きとの間に単離され、組成物の第２の成分が第２の浮きとポートの反対側の分離チャンバーの端部との間に単離されるような密度を有する。

本教唆は、全血を異なる成分に分離する方法をさらに提供する。本方法は、全血を患者からポートを介して分離チャンバー内へ直接吸入し、上記分離チャンバーが分離チャンバーの内部にスライド可能に取り付けられた第１の浮きと、上記分離チャンバーの内部にスライド可能に取り付けられた第２の浮きとを備え、上記全血が分離チャンバー内へ吸入され、さらに、第２の浮きと分離チャンバーの内部にスライド可能に取り付けられたプランジャーとの間の領域へ吸入され、上記チャンバーを遠心分離機で十分な時間回転させて、第２の浮きが第１の浮きから離間する第２の位置まで第２の浮きを移動させ、さらに、赤血球が上記ポートと第１の浮きとの間に単離され、多血小板血漿が第１の浮きと第２の浮きとの間に単離され、少血小板血漿が第２の浮きとプランジャーとの間に単離されるように全血の成分を密度にしたがって分離し、上記プランジャーを分離チャンバー内において第１の距離まで押し下げて第１の浮きを第２の位置から第１の位置まで移動させて、上記多血小板血漿を強制的に上記ポートを介して分離チャンバーから排出し、上記多血小板血漿を、上記ポートに取り付けられたアプリケーターを介して対象とする領域に直接導入し、上記プランジャーを分離チャンバー内において第１の距離より長い第２の距離までさらに押し下げて、上記少血小板血漿を強制的に上記ポートを介して分離チャンバーから排出し、上記少血小板血漿を、上記ポートに取り付けられたアプリケーターを介して対象とする領域に直接導入することを含む。

さらに別の応用分野は、本明細書の記載から自ずから理解できるはずである。本記載および具体的な例は、例示を目的とするものにすぎず、本開示の技術的範囲を限定するものではないことは理解されるべきである。

〔図面〕
ここで記載する図面は例証を提供することを目的とするものに過ぎず、本開示の技術的範囲に対していかなる限定を加える意図もない。

図１Ａは、本教唆に係る、多成分組成物の成分を分離するための装置の斜視図である。

図１Ｂは、図１Ａの装置のプランジャーの分解図である。

図２Ａは、図１Ａの線２Ａ−２Ａに沿った、図１Ａの装置の断面斜視図である。

図２Ｂは、図１Ａの装置の断面図である。

図３Ａは、図１Ａの装置の浮き案内用支柱の断面図である。

図３Ｂは、図３Ａの浮き案内用支柱の分解斜視図である。

図３Ｃは、図１Ａの装置とともに使用可能な別の浮き案内用支柱の分解斜視図である。

図４は、図１Ａの装置の断面図である。この装置には全血が充填され、適切な時間スピンさせて全血の異なる成分を密度にしたがって分離してある。少血小板血漿は第２の浮きとプランジャー基部との間に単離され、多血小板血漿は第２の浮きと第１の浮きとの間に単離され、赤血球は第１の浮きと吸入／排出ポートとの間に単離されている。

図４Ａは、図４の装置の最上部の斜視図である。プランジャー基部は、装置の遠位の端部においてロック用タブを用いて固定されている。

図５は、図１Ａの装置の断面図であり、プランジャーが作動して多血小板血漿が装置から排出される様子を示している。

図６は、図１Ａの装置の断面図であり、プランジャーが作動してさらに少血小板血漿が装置から排出される様子を示している。

〔詳細な説明〕
以下の記載は本質において単なる例示にすぎず、本開示、応用例、および、各種使用を限定するものではない。

まず図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、および、図２Ｂを参照すると、本教唆に係る多成分組成物の成分を分離するための装置が、部材番号１０として示されている。装置１０は、多成分組成物を提供者（例えば患者）から直接抽出するために使用可能であり、遠心分離にかけて上記組成物の異なる成分を密度にしたがって分離することができ、さらに、組成物の選択した各成分を対象とする領域（例えば創傷部位）に直接導入するために使用可能な、一体型装置である。

装置１０は、一般に、分離チャンバー１２、ポート１４、プランジャー１６、および、浮き案内用支柱１８を備えている。このポート１４は、多成分組成物を分離チャンバー１２内へ吸入し、分離済み成分を分離チャンバー１２から排出するためのものである。浮き案内用支柱１８には、第１の浮き２０および第２の浮き２２が取り付けられている。

分離チャンバー１２は、任意の適したサイズまたは形状を有する任意の適した容器の形態を取ってかまわない。例をあげれば、図面に示すように、分離チャンバー１２は、円柱状であってもよく、シリンジの本体を形成してもよい。分離チャンバー１２は長手方向の軸Ａを有する。

プランジャー１６は、分離チャンバー１２の内部にスライド可能に取り付けられている。具体的には、プランジャー１６は、プランジャー基部２４およびプランジャー取っ手部２６を有する。プランジャー基部２４は、分離チャンバー１２の内部に設置され、プランジャー取っ手部２６は、プランジャー基部２４および分離チャンバー１２から延びる。

プランジャー取っ手部２６は、任意の適した方法で、上記基部２４に対して着脱可能に取り付けてかまわない。例をあげれば、図１Ｂに示すように、プランジャー基部２４は、基部２４の上面から延びる、互いに対向する２つのロック用フランジ２７を備えていてもよい。プランジャー取っ手部２６はロック用タブ２９を備えていてもよく、このロック用タブ２９は、ロック用タブ２９を両フランジ２７間に置いてプランジャー取っ手部２６を９０°回転させ、ロック用タブ２９をフランジ２７の下のフランジ２７と基部２４の他の部分との間に配置すると、フランジ２７と嵌合する。プランジャー１６は、分離チャンバー１２内に真空状態を生成することによって、分離チャンバー１２内への多成分組成物の吸入を促進し、また、分離チャンバー１２からの分離済み成分の排出を促進する（詳細については後述する）。シリンジ取っ手部２３は分離チャンバー１２の外面から延び、装置１０の操作および取り扱いを容易にする。

分離する多成分組成物は、ポート１４を介して分離チャンバー１２へ吸入され、ポート１４を介して分離チャンバー１２から排出される。ポート１４は、例えば、分離する多成分組成物（例えば全血）の通過を可能にする任意の適したスルーポートであればよい。例えば、ポート１４は、ルアーロック１５を備えていてもよい。ポート１４は、種々の装置、例えば延長ノズル２１（図１）と協同することもできる。

延長ノズル２１は、例えば、任意の適したコネクタ（例えば図示したルアーの延長部）であればよい。ノズル２１は、第１の端部に第１のルアーロックコネクタ３１を有し、第２の端部に第２のルアーロックコネクタ３３を有する。第１のルアーロック３１は、ポート１４のルアーロック１５と協同する。第２のルアーロック３３は、針先端部２５（図１）またはスプレー先端部（図示せず）と協同する。第２のルアーロック３３は、例えば、針先端部２５が取り外されると閉鎖する、ルアーによって始動するタイプのバルブであればよい。後述するように、ノズル２１は、装置１０を無菌状態に維持しながら、ポート１４を吸入ポートおよび排出ポートのいずれに使用する場合であっても、その使用を容易にする。

針先端部２５は、上記組成物を分離チャンバー１２内へ吸入するために使用される。針先端部２５およびスプレー先端部はどちらも、デリバリー先の部位（例えば創傷部位）へ組成物の各種成分を導入することを容易にする。

さらに図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、浮き案内用支柱１８は、第１の端部２８と、第１の端部２８の反対側の第２の端部３０とを有する。浮き案内用支柱１８は全体的に円柱状の形状を有する。案内用支柱１８は、中央流路またはチャンネル３２を規定する。チャンネル３２は、第１の端部２８から案内用支柱１８の長手方向の軸Ｂに沿って延びる。図面に示すように、チャンネル３２は第１の端部２８から延びて、第２の端部３０に達する直前に途切れる。

さらに図３Ｃを参照すると、本教唆に係る別の浮き案内用支柱が、部材番号１８’として示されている。案内用支柱１８の部類に入る浮き案内用支柱１８’の特徴点は、ダッシュ記号（’）を添えた同じ部材番号を付して示す。共通する特徴点についての説明はここでは案内用支柱１８に関して記載するが、案内用支柱１８’にも当てはまる。案内用支柱１８と案内用支柱１８’との間の主な違いは、チャンネル３２’が第２の端部３０’まで延びて、第１の端部２８’から第２の端部３０’まで浮き案内用支柱１８’を通って途切れずに延びる導管を形成する点にある。

案内用支柱１８は、少なくとも１つの第１の開口部３４および少なくとも１つの第２の開口部３６をさらに有する。第１の開口部３４は第１の端部２８の直近に位置し、第２の開口部３６は第２の端部３０の直近に位置している。図面に示すように、案内用支柱１８は、２つの第１の開口部３４および２つの第２の開口部３６を有する。２つの第１の開口部３４および２つの第２の開口部３６は、案内用支柱１８の外周の周りに１８０°の間隔で配置されている。各第１の開口部３４の孔および各第２の開口部３６の孔は、それぞれ環状窪み部３７Ａおよび３７Ｂに配置されている。

第１の開口部３４および第２の開口部３６は、それぞれが、チャンネル３２と分離チャンバー１２との間を通液させる。図３Ｃに示すように、上記案内用支柱１８’は、第２の端部３０’に第３の開口部３９を有する。この第３の開口部３９は、チャンネル３２’と分離チャンバー１２’との間の通液を促進する。

第２の開口部３６の対向する両側において、その直近に、環状窪み部３８Ａおよび３８Ｂがそれぞれ案内用支柱１８の内部に設けられている。環状窪み部３８Ａおよび３８Ｂは、それぞれＯ型リング４０Ａおよび４０Ｂを収納する。後述するように、Ｏ型リング４０Ａおよび４０Ｂは、第１の端部２８と第２の端部３０との間において浮き案内用支柱１８の長手方向の軸Ｂに沿った第２の浮き２２の運動を容易にし、Ｏ型リング４０Ａおよび４０Ｂにおいて組成物の通過を制限する。Ｏ型リング４０Ａおよび４０Ｂは、例えば、任意の適した素材（例えばポリマー性物質）で形成されればよい。浮き案内用支柱１８は、案内用支柱１８の長手方向の軸Ｂが分離チャンバー１２の長手方向の軸Ａに沿って延びるように、分離チャンバー１２の内部に配置されている。

第１の浮き２０は、全体的に直円柱形状を有する。さらに図４を参照すると、第１の浮き２０は、下面（つまり第１の表面）４２と、下面４２の反対側の上面（つまり第２の表面）４４とを有する。下面４２の外周と上面４４の外周との間には、円形の側壁４６が延びている。上面４４は半球状の形状を有し、第１の浮き２０の他の部分に対して凹状である。下面４２は半球状の形状を有し、第１の浮き２０の他の部分に対して凸状である。

スルーボア４８は、第１の浮き２０の軸の中央部を通って延びる。浮き案内用支柱１８はスルーボア４８の内部に配置され、任意の適した方法で（例えば図示するような押し込み機構、または、適切な接着剤を用いて）スルーボア４８に固定して取り付けられている。浮き案内用支柱１８は、案内用支柱１８の第１の端部２８が第１の浮き２０の内部の下面４２の直近に設置され、第１の開口部３４が上面４４に位置するように、第１の浮き２０に取り付けられている。具体的には、案内用支柱１８は、第１の開口部３４の大部分が第１の浮き２０のスルーボア４８の内部において窪み、第１の開口部３４のごく一部だけが第１の浮き２０の中央部において上面４４のわずかに上方に位置するように配置される。さらに、第１の開口部３４は、窪み部３７Ａの内部に配置された結果として、第１の浮き２０から離間している。したがって、第１の開口部３４と第２の浮き２２との間にわずかな隙間が存在し、上記多成分組成物はこの隙間を通り、第１の開口部と第１の浮き２０および第２の浮き２２に挟まれた領域との間が通液している。上面４４が凹状であるから、第１の開口部３４は下方に向かって窪んでいて、上面４４を完全に横切って延びる、側壁４６に対して垂直な平面を横切ることがない。

第１の浮き２０は、下面４２がポート１４に対向し、上面４４がプランジャー１６に対向するように、分離チャンバー１２の内部に配置されている。第１の浮き２０の円形の側壁４６は、分離チャンバー１２の内側の側壁５０に対向する。装置１０が回転またはスピンしていないときは、側壁４６は分離チャンバー１２の内側の側壁５０に接触して、分離作業途中の多成分組成物が側壁４６と内側の側壁５０との間を通過することを制限する。

第２の浮き２２は全体的に直錐形状を有する。第２の浮き２２は、下面（つまり第１の表面）５２と、下面５２の反対側の上面（つまり第２の表面）５４とを有する。下面５２と上面５４との間では、第２の浮き２２の外側よりの周縁部の周囲に、円柱状の側壁５６が延びている。上面５４は下向きに側壁５６に向かって傾斜している。下面５２は半球状の形状を有し、第２の浮き２２の他の部分に対して凸状である。側壁５６は、側壁５６の周囲に延びる環状窪み部５８を有する。環状窪み部５８は、第２の浮き２２の円柱状の側壁５６の周囲に延びるＯ型リング６０を収納する。装置１０が回転またはスピンしていないときは、側壁５６は分離チャンバー１２の内側の側壁５０に接触して、分離作業途中の多成分組成物が側壁５６と内側の側壁５０との間を通過することを制限する。Ｏ型リング６０は、分離チャンバー１２の内部における第２の浮き２２の運動を容易にし、組成物が側壁５６と内側の側壁５０との間を通過することを制限する、任意の適した素材で形成されればよい。例えば、Ｏ型リング６０は、適切なポリマー性物質で形成されればよい。

スルーボア６２は、第２の浮き２２の中央部を通って延びる。浮き案内用支柱１８はスルーボア６２の内部に配置されている。第２の浮き２２は案内用支柱１８に対してスライド可能に取り付けられ、その結果、第２の浮き２２は、分離チャンバー１２の長手方向の軸Ａおよびスルーボア４８の長手方向の軸Ｂに沿ってスライド可能に運動する。第２の浮き２２はＯ型リング４０Ａおよび４０Ｂ上に設置されている。このＯ型リング４０Ａおよび４０Ｂは、第２の浮き２２の運動を容易にし、Ｏ型リング４０Ａおよび４０Ｂを通過する多成分組成物の流量を制限する。第２の浮き２２は、Ｏ型リング４０Ａおよび４０Ｂが存在するので、浮き案内用支柱１８の外表面４１からわずかに離間している。

第２の浮き２２は、第２の浮き２２が第１の浮き２０に接触する第１の位置（図２Ａおよび図２Ｂ）と、第２の浮き２２が第１の浮き２０から離間する第２の位置（図４）との間でスライド可能に運動してもよい。第１の位置では、第２の浮き２２の下面５２は第１の浮き２０の上面４４と同一面を形成して、多成分組成物が第１の開口部３４を通って分離チャンバー１２内へ流れ込むことを制限する。第２の浮き２２が第１の位置にあるときは、第２の開口部３６と分離チャンバー１２との間に通路が存在し、案内用支柱１８のチャンネル３２と、第２の浮き２２およびプランジャー１６に挟まれた分離チャンバー１２の一部との間が通液している。この通路は、第２の浮き２２と第２の開口部３６およびＯ型リング４０Ｂとの間の隙間が原因となって形成される。

第２の位置では、第２の浮き２２が第１の浮き２０から離間し、案内用支柱１８の第２の端部３０の直近に位置している。案内用支柱１８は、第２の浮き２２が案内用支柱１８から外れることを防止するために、第２の端部３０に環状タブ６４（図３Ａ）を有する。第２の浮き２２が第１の浮き２０から離間している状態では、第１の開口部３４と第１の浮き２０との間の隙間によって、案内用支柱１８のチャンネル３２と、第１の浮き２０および第２の浮き２２に挟まれた分離チャンバー１２の一部との間が通液している。第２の位置では、第２の浮き２２がＯ型リング４０Ｂと嵌合して、第２の開口部３６と分離チャンバー１２との間の通路を遮断し、第２の開口部３６と、第２の浮き２２の上方に位置する分離チャンバー１２の一部領域との間の通液を制限する。

このようにして、分離チャンバー１２と、ポート１４と最終的に通液する浮き案内用支柱１８のチャンネル３２との間に、第１の開口部３４が第１のバルブ６５を形成し、第２の開口部３６が第２のバルブ６７を形成する。第１の開口部および第２の開口部３４および３６を通る組成物の流れは、第２の浮き２２の位置によって制御される。第２の浮き２２が第１の位置にあるとき、第２の浮き２２は、第２の開口部３６を通る組成物の流れを遮断せず、こうすることによって、チャンネル３２と、第２の浮き２２の上方に位置する分離チャンバー１２の一部領域との間で、第２のバルブ６７を開放する。第１の位置では、第２の浮き２２は、第１の開口部３４を通って分離チャンバー１２内へ流れ込む組成物の流れを制限し、こうすることによって、チャンネル３２と、第１の浮き２０および第２の浮き２２に挟まれた分離チャンバー１２の一部領域との間で、第１のバルブ６５を閉鎖する。

第２の浮き２２が第２の位置にあるとき、第２の浮き２２は、第２の開口部３６を通る組成物の流れを遮断し、こうすることによって、チャンネル３２と、第２の浮き２２の上方に位置する分離チャンバー１２の一部領域との間で、第２のバルブ６７を閉鎖する。第２の位置では、第２の浮き２２は、第１の開口部３４を通る組成物の流れを制限せず、こうすることによって、チャンネル３２と、第１の浮き２０および第２の浮き２２に挟まれた分離チャンバー１２の一部領域との間で、第１のバルブ６５を開放する。

第１の浮き２０および第２の浮き２２は、装置１０を遠心分離機で適切な時間の回転またはスピンにかけると、浮き２０および２２が分離チャンバー１２の内部で運動し、単離する多成分組成物の異なる成分間に挟まれて静止することのできる、任意の適した素材で形成されればよい。例えば、装置１０を使用して全血の成分を分離する場合、浮き２０および２２は、適切なＨＤＰＥ（ｈｉｇｈ−ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌ； 高密度ポリエチレン物質）で形成されればよい。浮き２０および２２を形成するＨＤＰＥは、赤血球（ＲＢＣ）をポート１４と第１の浮き２０との間へ移動させ、多血小板血漿、軟膜、または、多細胞画分（まとめて「ＰＲＰ」と称する）を、第２の浮き２２が第２の位置にあるときに第１の浮き２０と第２の浮き２２との間へ移動させ、少血小板血漿（ＰＰＰ）を第２の浮き２２とプランジャー基部２４との間へ移動させるような、全血の分離を可能にする密度を有する。

第１の浮き２０は、第２の浮き２２より大きな密度を有する。具体的には、第１の浮き２０は、約１．０７０ｇ／ｍｌ〜約１．０９５ｇ／ｍｌ（例えば１．０７５ｇ／ｍｌ）の密度を有していればよい。第２の浮き２２は、約０．９３ｇ／ｍｌ〜約０．９５５ｇ／ｍｌ（例えば０．９４５ｇ／ｍｌ）の密度を有していればよい。第１の浮き２０、第２の浮き２２、および、浮き案内用支柱１８を含むアッセンブリーは、全体で約１．０２ｇ／ｍｌ〜約１．０９ｇ／ｍｌ（例えば１．０４５ｇ／ｍｌ）の密度を有していればよい。

第１の浮き２０の下面４２には、第１のコネクタ６６が取り付けられている。第１のコネクタ６６はチャンネル３２と通液し、第１の浮き２０の下面４２越えて延びている。ポート１４には第２のコネクタ６８が取り付けられている。第２のコネクタ６８は、ポート１４から分離チャンバー１２の内部へ延びている。可撓管または可撓導管７０が第１のコネクタ６６および第２のコネクタ６８に接続されて、ポート１４と浮き案内用支柱１８との間を通液させる。

装置１０を使用すれば、ほぼ任意の液体組成物を密度にしたがって各構成成分に分離することができる。以下においては、特に図２および図４〜図６を参照しながら、全血からＲＢＣ、ＰＰＰ、および、ＰＲＰを分離する装置１０の動作について記載する。

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第１の浮き２０をポート１４の直近に配置し、第２の浮き２２を第１の位置に配置した状態で、全血を、装置１０の分離チャンバー１２内へ充填する。第１の位置では、第２の浮き２２が第１の浮き２０に接触して、血液が第１の開口部３４を通って分離チャンバー１２内へ流れることを遮断し、こうすることによって、第１の開口部３４によって規定される第１のバルブ６５が閉鎖される。また、この接触によって、血液は第２の開口部３６を通って分離チャンバー１２内へ流れ込むことができるようになり、こうすることによって、第２の開口部３６によって規定される第２のバルブ６７が開放される。充填の前に、プランジャー１６は、プランジャー基部２４が分離チャンバー１２の内部の深い場所に位置し、かつ、ポート１４の反対側の分離チャンバー１２の端部７２（図１）に対して遠位に位置するように配置される。

延長ノズル２１の第１のルアーロック３１をポート１４のルアーロック１５に結合し、針先端部２５を延長ノズル２１の第２のルアーロック３３に結合した状態で、全血の提供者（例えば患者の血管）に針先端部２５を挿入する。次に、プランジャー１６を外向きに引いて、プランジャー基部２４をチャンバー１２の端部７２に向かって移動させる。図２Ｂに示すように、プランジャー１６を引くことによって、分離チャンバー１２内に真空状態が生成されて、全血がポート１４、管７０、案内用支柱１８のチャンネル３２、第２の開口部３６を介して、第２の浮き２２とプランジャー基部２４との間の分離チャンバー１２内へ吸入される。

全血は任意の適した量（例えば３０ｍｌまたは６０ｍｌ）を吸入すればよい。分離チャンバーのサイズは、分離する全血の量に応じて異なる。例えば、３０ｍｌの全血を分離するのであれば、分離チャンバー１２は約５１ｍｌの流体を保持できるサイズであればよい。６０ｍｌの全血を分離するのであれば、分離チャンバー１２は約９４ｍｌの流体を保持できるサイズであればよい。第１の浮き２０および第２の浮き２２の直径は、異なる直径を有する各種チャンバー１２に合うように調整すればよい。浮き２０および２２の密度は、第１の浮きおよび第２の浮きの直径に関わらず一定である。

血液を分離チャンバー１２に充填した後、プランジャー取っ手部２６を９０°回転させて、ロック用タブ２９がフランジ２７との嵌合から外れて、針先端部２５をノズル２１の第２のルアーロックコネクタ３３から取り外せるようにすることによって、プランジャー取っ手部２６をプランジャー基部２４から取り外してもかまわない。上記ルアーロックコネクタ３３がルアーバルブであれば、ルアーロックコネクタ３３は針先端部２５を取り外すと閉鎖する。ルアーロックコネクタ３３を、適切な無菌カバー７４（図４）を用いて閉鎖してもよい。

装置１０にスピンをかける際に、プランジャー基部２４が移動してチャンバー１２内の全血に圧力を印加することを防止するために、プランジャー基部２４が血液より小さい密度を有していてもよい。適切なロック装置を使用して、プランジャー基部２４を固定してもかまわない。例をあげれば、図４および図４Ａに示すように、プランジャー基部２４をシリンジ取っ手部２３とほぼ同一平面上に配置した状態で、ロック用タブ７６がシリンジ取っ手部２３上に載り、プランジャー基部２４の運動を制限できるように、ロック用タブ７６をロック用フランジ２７の下に挿入すればよい。

全血が第２の浮き２２とプランジャー基部２４との間に配置された状態であれば、装置１０はスピンにかけて全血の成分を密度にしたがって分離する用意が出来ている。装置１０は、適切な回転装置（例えば遠心分離機）を用いてスピンにかけられる。

装置１０を任意の適切な時間のスピンにかけて、血液の異なる成分を分離すればよい。例えば、装置１０を約３，２００ｒｐｍで約１２分間〜約１５分間のスピンにかければよい。装置１０がスピンすると、分離チャンバー１２の内側の側壁５０は、分離チャンバー１２の長手方向の軸Ａから外向きに屈曲または膨張して、第１の浮き２０の側壁４６と内側の側壁５０との間、および、第２の浮き２２の側壁５６と内側の側壁５０との間に隙間を形成して、第１の浮き２０および第２の浮き２２が分離チャンバー１２の内部で移動できるようにし、また、全血が第１の浮き２０および第２の浮き２２を超えて移動できるようにする。

装置１０を回転させると、各血液成分が密度にしたがって分離する。さらに、第１の浮き２０および第２の浮き２２は、各浮き２０および２２の密度が周囲の血液成分の密度とほぼ等しいまたは一致する位置に両浮きが達するまで、分離チャンバー１２の長手方向の軸Ａに沿ってスライド可能に移動する。具体的には、図４に示すように、第１の浮き２０がポート１４から離れる方向に、ＲＢＣとＰＲＰとの間の位置まで移動する。第２の浮き２２は第２の位置まで移動し、その結果、第２の浮き２２は、ＰＲＰが第１の浮き２０と第２の浮き２２との間に位置する状態で、第１の浮き２０から離間する。ＰＰＰは第２の浮き２２とプランジャー基部２４との間で沈殿する。第２の位置では、第２の浮き２２が、分離チャンバー１２と、第１の開口部３４によって規定されるチャンネル３２との間の第１のバルブ６５を開放し、第２の開口部３６によって規定される第２のバルブ６７を閉鎖する。

各血液成分を分離チャンバー１２から搬出するためには、装置１０を回転装置から取り外し、プランジャー取っ手部２６をプランジャー基部２４に再び取り付け、延長ノズル２１を取り外し、適切なアプリケーター（例えばスプレー先端部または新しい無菌針先端部２５Ａ）をポート１４のルアーロック１５に直接結合する。このように、ポート１４は吸入ポートにも、排出ポートにもなる。

ポート１４を無菌状態で維持するために、装置は、ポート１４に取り付けられた延長ノズル２１とともに包装される。ポート１４は、遠心分離が終わって延長ノズル２１を取り外すまで環境から遮蔽される。こうすることによって、ポート１４は１回だけしか環境に曝露されることがなく、これがポート１４の無菌状態を強化する。

図５に示すように、プランジャー１６は分離チャンバー１２内へ押し込まれて、ＰＰＰおよび第２の浮き２２に圧力を印加する。第２の浮き２２は、第１の浮き２０に向かって第１の位置まで押し戻される。Ｏ型リング６０が存在することによって、圧力がプランジャー１６によってＰＰＰに印加される際に、ＰＰＰが第２の浮き２２の周囲を通過することが防止される。さらに、Ｏ型リング６０は、プランジャー１６の作動に応じて、第２の浮き２２が移動することを容易にする。

第２の浮き２２と第１の浮き２０との間の隙間が閉鎖されると、第１の浮き２０と第２の浮き２２との間のＰＲＰが、第１の開口部３４によって規定される第１のバルブ６５を、強制的に通過させられる。このＰＲＰは、第１の開口部３４、チャンネル３２、および、可撓管７０を通ってポート１４まで移動する。ＰＲＰは、ポート１４から針先端部２５Ａを通って装置１０から押し出されて、所望の領域に達する。

単離されたＰＲＰは、一般的な創傷治癒に使用することができ、また、これを使用すれば、ほぼどんな整形外科施術であっても、その完了手順が簡便に実施できる。さらに具体的には、ＰＲＰは、骨折、非結合、骨欠損、腱炎、および、足底筋膜炎を治療するために使用可能である。ＰＲＰを、全体関節置換術、胃バイパス術、および、骨移植などの施術に関連して使用してもかまわない。

第２の浮き２２が第１の位置にある状態で、案内用支柱１８内で第２の開口部３６によって規定される第２のバルブ６７が開放される。図６に示すように、プランジャー１６によって継続的に印加される圧力によって、第２の浮き２２とプランジャー基部２４との間のＰＰＰが第２の開口部３６を通過する。ＰＰＰは、第２の開口部３６、チャンネル３２、および、可撓管７０を通ってポート１４まで移動する。ＰＰＰは、ポート１４からポート１４に取り付けられた任意の適したアプリケーターを通って装置１０から押し出されて、所望の領域に導入される。

ＰＰＰは種々の適切な目的のために、例えば創傷閉鎖を容易にするために使用可能である。ＰＰＰを、フィブリン組織接着剤として、フィブリン糊として、および、顔面再生のために使用することもできる。

ＲＢＣは通常分離装置１０から抽出されない。ただし、当業者であれば、装置１０がポート１４と第１の浮き２０との間に第３のバルブを備え、この第３のバルブを介してＲＢＣを装置１０から搬出してもかまわないことが理解できるであろう。

このように、装置１０は一体型血液分離装置を提供する。装置１０は、無菌パッケージに包装して無菌室に導入してもかまわない。装置１０を無菌室に持ち込んで無菌パッケージから取り出した後、無菌作業者が装置１０を上述のように使用して、血液を提供者（例えば患者の血管）から直接吸入し、遠心分離を実施する間にＲＢＣ、ＰＰＰ、および、ＰＲＰの各血液画分を分離し、その画分を創傷部位に直接デリバリーして、治癒を促進してもよい。装置１０によって、全血を患者から吸入し、吸入した血液を遠心分離にかけるために適切な装置に移し変え、分離済み血液画分を創傷部位に導入するために、シリンジなどの用具を別途用意する必要がなくなる。したがって、装置１０によって、シリンジ間、装置間、または、無菌室から非無菌室へ移し変える間に、血液が汚染される可能性が一切なくなる。

装置１０を、骨髄液の成分を分離するために使用してもかまわない。例えば、骨髄液は、任意の適した骨髄穿刺装置を用いて得られる。骨髄穿刺装置の一例としては、米国特許出願第１２／２１０，３７２号明細書（Ｂｉｏｍｅｔ Ｂｉｏｌｏｇｉｃｓ， ＬＬＣ社、発明の名称：「Ｂｏｎｅ Ｍａｒｒｏｗ Ａｓｐｉｒａｔｉｏｎ Ｎｅｅｄｌｅ」、出願日：２００８年９月１５日）に記載の装置があげられる。なお、上記特許出願の内容は全て参照によってここに引用されるものとする。具体的には、装置１０を、上記米国特許出願第１２／２１０，３７２号明細書に記載の内側吸引用針に、ルアーロック１５と内側吸引用針のルアーロックとを協同させて、直接取り付ければよい。

分離にかける骨髄液を得るために、上記内側吸引用針を備える骨髄穿刺装置は、骨の皮質まで、さらに最終的には骨髄腔まで進められ、ここから骨髄液が採取される。骨髄液は、上述のように、全血と同じ方法で装置１０に吸入される。骨髄液は任意の適した量（例えば約３００ｃｃ、約６０ｃｃ、または、６０ｃｃ未満）を使用すればよい。適切な量の適切な抗凝固材を、骨髄腔から採取後の骨髄液に添加する。

装置１０は、全血の分離について上述したのと同じ方法で遠心分離にかけられる。遠心分離によって骨髄液が分離し、骨髄血漿は第２の浮き２２とプランジャー基部２４との間に単離される。骨髄液の重い成分（例えばＲＢＣ）は、第１の浮き２０とポート１４との間に単離される。多能性細胞は、第２の浮き２２が第２の位置にあるとき、第１の浮き２０と第２の浮き２２との間で、第１の浮き２０および第２の浮き２２の間に形成される隙間に単離される。多能性細胞および骨髄血漿は、ＰＲＰおよびＰＰＰについて上述したのと同じ方法で装置１０から取り出すことができる。

装置１０を用いて骨髄液から多能性細胞を単離する場合に、第１の浮き２０は、第２の浮き２２より大きな密度を有する。装置１０を使用して骨髄液の成分を分離する場合の第１の浮き２０の密度および第２の浮き２２の密度は、一般に、装置１０を使用して全血を分離する場合の浮き２０および２２の密度と同じである。

ほぼどんな液体組成物であっても、これを密度にしたがって構成成分に単離するために、装置１０を使用してもよい。異なる成分を分離できるように装置１０を構成するためには、第１の浮き２０の密度および第２の浮き２２の密度を、単離する特定の成分の密度に近似するように調整すればよい。こうすることによって、単離する第１の成分および第２の成分が第２の浮き２２によって分離されて、第１の成分は第１の浮き２０と第２の浮き２２との間に単離され、第２の成分は第２の浮き２２とプランジャー基部２４との間に単離される。

本発明の記載は本質において単なる例示にすぎず、したがって、本発明の特徴点から逸脱しない変形は、本発明の技術的範囲に含められるものである。このような変形は本発明の精神および技術的範囲から逸脱するものではない。

図１Ａは、本教唆に係る、多成分組成物の成分を分離するための装置の斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａの装置のプランジャーの分解図である。 図２Ａは、図１Ａの線２Ａ−２Ａに沿った、図１Ａの装置の断面斜視図である。 図２Ｂは、図１Ａの装置の断面図である。 図３Ａは、図１Ａの装置の浮き案内用支柱の断面図である。 図３Ｂは、図３Ａの浮き案内用支柱の分解斜視図である。 図３Ｃは、図１Ａの装置とともに使用可能な別の浮き案内用支柱の分解斜視図である。 図４は、図１Ａの装置の断面図である。この装置には全血が充填され、適切な時間スピンさせて全血の異なる成分を密度にしたがって分離してある。少血小板血漿は第２の浮きとプランジャー基部との間に単離され、多血小板血漿は第２の浮きと第１の浮きとの間に単離され、赤血球は第１の浮きと吸入／排出ポートとの間に単離されている。 図４Ａは、図４の装置の最上部の斜視図である。プランジャー基部は、装置の遠位の端部においてロック用タブを用いて固定されている。 図５は、図１Ａの装置の断面図であり、プランジャーが作動して多血小板血漿が装置から排出される様子を示している。 図６は、図１Ａの装置の断面図であり、プランジャーが作動してさらに少血小板血漿が装置から排出される様子を示している。

Claims (17)

1. 組成物の複数の成分を密度にしたがって分離するための分離チャンバーを有する装置であって、
   上記分離チャンバーの内部と外部との間を通液させるポートと、
   浮き案内用支柱と、
   上記浮き案内用支柱に対して固定して取り付けられ、上記分離チャンバーの内部にスライド可能に取り付けられた第１の浮きと、
   上記浮き案内用支柱に対してスライド可能に取り付けられ、上記浮き案内用支柱に沿って第１の位置と第２の位置との間で移動可能である第２の浮きと、
   上記浮き案内用支柱中において規定された、上記ポートと通液する流路と、
   上記浮き案内用支柱中に設けられ、上記流路と通液し、さらに、上記第１の浮きおよび上記第２の浮きに挟まれた上記分離チャンバーの一部領域とも通液する第１のバルブと、
   上記浮き案内用支柱中に設けられ、上記流路と通液し、さらに、上記第２の浮きおよび上記ポートの反対側の上記分離チャンバーの端部に挟まれた上記分離チャンバーの一部領域とも通液する第２のバルブとを備え、
   上記第２の浮きは、上記第１の位置にあるときに上記第１のバルブを閉鎖し、かつ、上記第２のバルブを開放し、
   上記第２の浮きは、上記第２の位置にあるときに上記第１のバルブを開放し、かつ、上記第２のバルブを閉鎖し、
   上記第２の浮きは、上記装置を適切な時間スピンさせた後、上記組成物の第１の成分が上記第１の浮きと上記第２の浮きとの間に単離され、上記組成物の第２の成分が上記第２の浮きと上記ポートの反対側の上記分離チャンバーの端部との間に単離されるような密度を有する、装置。
2. 上記ポートが、上記組成物を分離チャンバー内に注入し、分離された各成分を上記分離チャンバーから搬出するための、上記分離チャンバーに通じる通路を形成する、請求項１に記載の装置。
3. 上記分離チャンバーの内部にスライド可能に移動できるプランジャーをさらに備え、
   上記プランジャーが、プランジャー取っ手部に着脱可能に取り付けられたプランジャー基部を有する、請求項１に記載の装置。
4. 上記プランジャーの移動を制限するプランジャー停止部をさらに備えた、請求項３に記載の装置。
5. 上記第１の浮きが約１．０７０ｇ／ｍｌ〜約１．０９５ｇ／ｍｌの密度を有する、請求項１に記載の装置。
6. 上記第１の浮きが上記第２の浮きより大きな密度を有する、請求項１に記載の装置。
7. 上記第２の浮きが約０．９３ｇ／ｍｌ〜約０．９５５ｇ／ｍｌの密度を有する、請求項１に記載の装置。
8. 上記第１の浮きが、上記第２の浮きに対向する凹状の最上面を有し、
   上記第１の浮きが、上記最上面の反対側に凸状の底面を有する、請求項１に記載の装置。
9. 上記装置がシリンジを有する、請求項１に記載の装置。
10. 上記シリンジが、延長ノズルによって上記ポートに接続されている、請求項９に記載の装置。
11. 上記シリンジが、上記ポートに直接接続されている、請求項９に記載の装置。
12. 上記組成物が、全血、血漿、単核細胞、骨髄液、髄液、および、脂肪のうちの１つを含み、
    上記第１の浮きおよび上記第２の浮きは、それぞれが、上記組成物に基づく選択された密度を有する、請求項１に記載の装置。
13. 上記第１の浮きおよび上記第２の浮きが、多血小板血漿を上記第１の浮きと上記第２の浮きとの間に単離し、赤血球を上記第１の浮きの上記第２の浮きとは反対の側に単離し、少血小板血漿を上記第２の浮きの上記第１の浮きとは反対の側に単離することを可能にするか、あるいは、多能性細胞を上記第１の浮きと上記第２の浮きとの間に単離し、赤血球を上記第１の浮きの上記第２の浮きとは反対の側に単離し、骨髄血漿を上記第２の浮きの上記第１の浮きとは反対の側に単離することを可能にする密度を有する、請求項１に記載の装置。
14. 上記浮き案内用支柱の上記流路を上記ポートに接続する、可撓導管をさらに備えた、請求項１に記載の装置。
15. 上記第２の浮きの円柱状の側壁の周囲に延びるポリマー製リングをさらに備えた、請求項１に記載の装置。
16. 上記浮き案内用支柱の外径の周囲に延びる、第１のポリマー製リングおよび第２のポリマー製リングをさらに備え、
    上記第１のポリマー製リングおよび上記第２のポリマー製リングが、それぞれ上記第２のバルブの互いに対向する両側に配置されている、請求項１に記載の装置。
17. 組成物の複数の成分を密度にしたがって分離するための分離チャンバーを有する装置であって、
    上記組成物を上記チャンバーの外部から上記チャンバーの内部へ通液させるポートと、
    上記分離チャンバーの内部にスライド可能に案内用支柱上に取り付けられた第１の浮きと、
    上記分離チャンバーの内部にスライド可能に上記案内用支柱上に取り付けられた第２の浮きとを備え、
    上記第２の浮きは、上記装置を適切な時間スピンさせた後、上記第２の浮きが、上記案内用支柱が有する第１の開口部によって形成されている第１のバルブを開放し、かつ、上記案内用支柱が有する第２の開口部によって形成されている第２のバルブを閉鎖し、上記組成物の第１の成分が上記第１の浮きと上記第２の浮きとの間に単離され、上記組成物の第２の成分が上記第２の浮きと上記ポートの反対側の上記分離チャンバーの端部との間に単離されるような密度を有し、
    上記ポートが、上記第１の成分および上記第２の成分を上記チャンバーの内部から上記チャンバーの外部へ通液させる、装置。

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