JPH07136508A

JPH07136508A - 細胞分離用材料

Info

Publication number: JPH07136508A
Application number: JP5288543A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Okano; 光夫岡野; Masato Onishi; 誠人大西; Ken Takebe; 建建部
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1993-11-17
Filing date: 1993-11-17
Publication date: 1995-05-30
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP4034830B2

Abstract

(57)【要約】【目的】煩雑な操作、コストの高い装置が不要で、目的
以外の血球の混入がなく、ドナーへの負担が少なく、高
い選択性で高回収率と機能保持率を確保した細胞分離用
材料を提供する。【構成】細胞に対する親和性が外部からの刺激に応じて
変化する高分子ゲルを表面に被覆した高分子多孔体また
は繊維集合体よりなる細胞分離用材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、血液、血液製剤あるい
は血球を含む液体より血小板あるいは白血球を分離する
材料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】血液、血液製剤あるいは血球を含む液体
より血小板あるいは白血球を分離する方法としては、遠
心分離法、フィルターによる濾過法がある。主に血小板
を全血から分離・回収するために用いられる遠心分離法
は、血液バッグ中の血液を遠心する方法と、血液成分分
離装置による方法があり、バッグによる遠心はコストが
安く、ドナーへの負担が少なく、機械トラブルが少ない
などのメリットがあるが、遠心分離、分離バッグへの移
し変えの操作が煩雑で時間がかかるなどの欠点があっ
た。

【０００３】また、血液成分分離装置は操作が全自動に
なっており、採血者の操作は簡単になったが、装置のコ
ストが高く、またドナーの拘束時間が長いなどの欠点が
あった。更に、遠心分離法に共通の欠点として、血球を
比重の差のみで分けているため血球の選択性が低く、目
的以外の血球の混入があった。

【０００４】主に白血球を血液製剤から捕捉・回収する
ために用いられるフィルターによる濾過法については多
くの特許が開示されているが（特公昭５８−５４１２５
号、特公昭５８−５４１３０号、特公昭６１−３９０６
０号、特公昭６３−２６０８９号など）、どの方法も濾
材により白血球あるいはリンパ球を捕捉したのち血球を
洗い出す方法であり、濾材と血球の相互作用を変えずに
このような操作を行うため血球の回収率、機能保持率が
低く満足出来るものではなかった。

【０００５】更に、これらの欠点を解決する方法とし
て、外部からの刺激に応じて血球との親和性が変化する
高分子ゲルに血球を吸着させ、外部刺激により血球とゲ
ルの親和性を失わせて血球を回収する試みがあるが、ゲ
ル単体では強度が弱く、また有効に利用出来る表面積が
少ないといった欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決するためになされたものであり、煩雑な
操作、コストの高い装置が不要で、目的以外の血球の混
入がなく、ドナーへの負担が少なく、高い選択性で高回
収率と機能保持率を確保した細胞分離用材料を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは以上のよう
な点を鑑み、鋭意研究を重ねた結果、細胞に対する親和
性が外部からの刺激に応じて変化する高分子ゲルを表面
に被覆した高分子多孔体または繊維集合体を細胞分離用
材料として用いることで上記課題を解決出来ることを見
出した。

【０００８】即ち、本発明は血液あるいは血液製剤より
血小板あるいは白血球を選択的に捕捉・回収するフィル
ターに供する材料であって、基材として平均孔径が１〜
６０μｍの高分子多孔体または繊維集合体を用い、該基
材の表面に温度感応性、光感応性、電気感応性、などの
性質を持った高分子ゲルを被覆し、血小板あるいは白血
球との親和性をこれらのゲルの膨潤・収縮などによって
変化させて、該血小板あるいは白血球を吸・脱着させる
ものである。

【０００９】基材に用いる高分子多孔体としては、ポリ
ウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリサルホン又はポ
リエーテルサルホン、ポリアミド、ポリエステル、ポリ
エーテルポリアミド、エチレンビニルアルコール、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリビニルホルマール、ポ
リスチレンなどの連続気孔を有する多孔体を形成出来る
材料であれば何を用いても構わない。

【００１０】基材に繊維集合体を用いる場合は、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル系、ポリテ
トラフルオロエチレンなどの有機合成繊維、アセテート
などの半合成繊維、銅アンモニアレーヨンなどの再生人
造繊維、ガラス繊維などの無機繊維、綿、絹糸、羊毛な
どの天然繊維を用いることが出来る。

【００１１】基材の形態としては、多孔体からなる平
膜、中空糸膜、などの膜状物、あるいは単に多孔体の塊
状物、繊維の集合体、繊維を不織布、織布、編み物にし
たものなどがあり、目的の血球を分離回収するのに適し
た形態であればどの様な形態でも構わないが、一般に白
血球除去フィルターに用いられているような繊維カラム
・繊維フィルター・多孔体フィルターが使いやすい。

【００１２】該基材の表面に被覆する高分子ゲルは、以
下のポリマーまたはコポリマーにより得られる。使用し
うるポリマーは、これらの化合物に限定されるものでは
ないが、温度感応性の場合、例えば、アクリルアミドま
たは（メタ）アクリルアミド化合物、Ｎ−アクリル置換
（メタ）アクリルアミド誘導体、Ｎ，Ｎ−ジアルキル置
換（メタ）アクリルアミド誘導体、Ｎ−ヘテロ環状基置
換（メタ）アクリルアミド誘導体、ビニルエーテル誘導
体などの重合体または共重合体が用いられる。また、ポ
リメタクリル酸−ポリエチレングリコールの様にコンプ
レックス形成を利用することも出来る。

【００１３】光感応性の場合は、例えば、アゾベンゼン
基をもつポリヒドロキシエチルメタクリレートのように
光異性化を起こす色素と含水ゲルを結合させたもの、ト
リフェニルメタンロイコハイドロオキシドのビニル誘導
体とアクリルアミド系化合物の共重合体のように光イオ
ン解離する感応基をもつイオンゲル、スピロベンゾピラ
ンを含むＮ−イソプロピルアクリルアミドゲルの様に疎
水性相互作用が光変化するものなどが用いられる。

【００１４】電気感応性の場合は、例えば、アクリルア
ミドゲルの一部を加水分解したものや、ポリメタクリル
酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸−２−ヒドロキシエチル共重合体の様にイオン解離基
を持たせたものなどが用いられる。

【００１５】また、光イオン解離する感応基をもつイオ
ンゲルの様に光と電気の両者に応答するようなゲルの場
合、両方の刺激を利用することも出来る。

【００１６】また、血球とゲルとの親和性を調節する場
合や、高分子ゲルと基材多孔体または繊維集合体との相
互作用を調節する必要がある場合は、高分子ゲルの性質
を変えるために、上記以外のモノマー類との共重合、ポ
リマー同士のグラフトまたは共重合、あるいはポリマ
ー、コポリマーの混合物を用いても良い。また、ポリマ
ー本来の性質を損なわない範囲で架橋することも可能で
ある。

【００１７】これらのゲルの高分子多孔体または繊維集
合体への被覆方法は、化学的な反応または物理的相互作
用を単独または併用して用いることが出来る。化学的な
反応により結合させる方法としては、例えば電子線照
射、ガンマ線照射、紫外線照射、プラズマ処理、コロナ
処理、あるいは基材とゲルが適当な反応性官能基を有す
る場合には、ラジカル反応、アニオン反応、カチオン反
応等の一般に用いられる有機反応を用いることが出来
る。物理的相互作用を利用する方法としては、例えば、
ゲル単独または基材との相溶性が良いマトリックスを媒
体として、コーティング、混練等の物理的吸着を用いる
方法がある。

【００１８】このようにして得られた細胞分離用材料
は、基材の形態に応じて、平膜や中空糸膜などのモジュ
ール、多孔体の塊状物、繊維の集合体を入れたカラム、
不織布や織布あるいは編み物を収容したモジュールなど
の容器に収容されて、細胞分離フィルターとして用いら
れる。容器の形態は、一般に白血球除去フィルターに用
いられているような繊維カラム・繊維フィルター・多孔
体フィルターが使いやすいが、目的の血球を分離回収す
るのに適した形態であればどの様な形態でも構わない。

【００１９】該細胞分離フィルターは目的とする血球を
含む血液の入口と出口をもつ。また、血液の入口と出口
は同じものを兼ねても良い。また、分離回収する血球の
出口を別に設けても良いし、生理食塩水などのリンス液
を導入する口を設けても良い。更に、温度、光、電気、
など細胞分離用材料の応答性に対応した信号を与える装
置が該細胞分離フィルター近くに備わる。ここで、血液
と接触する回路及び細胞分離フィルターは使い捨てが望
ましいが、これらの信号を与える装置は細胞分離フィル
ターを支持するホルダー等と一体化することが装置を小
型化するために望ましい。

【００２０】この細胞分離フィルターを含む血球分離シ
ステムは、血液保存バッグ間に導入して、バッグからバ
ッグへ血液を移す際に分離操作を行うことが出来る。白
血球除去フィルターや、血漿分離装置などとも組み合わ
せて用いることも出来る。また、採血回路、抗凝固剤添
加回路、血球保存バッグと組み合わせて血小板フェレー
シスあるいは白血球フェレーシス用として用いることも
出来る。

【００２１】

【作用】本発明の作用を温度感応性ゲルを用いたフィル
ターで血小板を分離・回収する例で説明する。

【００２２】フィルターに血小板を含む液体を導入する
際は、Ｎ−プロピルアクリルアミドゲルが収縮状態の４
０℃に保っておく。一般にゲルは収縮した状態では膨潤
した状態に比べて疎水性であるため、血小板が濾材表面
の該ゲルに吸着する。この場合、血小板がその機能を失
う程には変形しない程度に吸着する様ゲルを調整してお
く。処理すべき液体を全てフィルターで濾過した後、ゲ
ルが膨潤するような３０℃に設定する。ゲルは膨潤する
ことにより親水性となり、血小板との相互作用が弱まり
血小板が溶離してくる。このとき必要であれば適当な溶
離液をフィルターに導入しても良い。

【００２３】この方法によればバッグを遠心する場合の
様に、操作が煩雑で時間がかかることがなく、また、血
液分離装置の様に大きくコストの高い装置を使うことが
なく、純度の高い血小板を得ることが出来る。また、同
様の方法で白血球を分離・回収することもでき、従来の
濾材と白血球の親和性を変化させない方法と比べて高い
純度と回収率を得ることが出来る。更に、血小板と白血
球の濾材への親和性の差を用いれば、両者の親和性が高
い状態、一方のみの親和性が高い状態、両者の親和性が
低い状態という３段階の状態変化により、ひとつのフィ
ルターで２種類の血球を分離・回収することも可能であ
る。

【００２４】

【実施例】厚さ７．２ｍｍ、平均孔径が３μｍのポリウ
レタン多孔質膜にＮ−プロピルアクリルアミド水溶液を
含ませ、乾燥後、ガンマ線照射を行い水不溶性ゲルを生
成させた。この膜を直径４７ｍｍの円に打ち抜いてフィ
ルターホルダーにはさみ込み、フィルター出入り口に塩
ビのチューブを接続した。フィルターを４０℃の恒温槽
中に置いた状態で５０ｍｌのヒト保存血（ＣＰＤ入り）
をローラーポンプで毎分０．６ｍｌの速度で送り込み、
フィルターより出てきた血液を採取した。全ての血液が
回収された後、フィルターを２５℃の恒温槽中に置き、
今度は生理食塩水５０ｍｌを同じ速度で送り込み、フィ
ルターより出てきた液を採取した。

【００２５】濾過前のヒト保存血、濾過後のヒト保存
血、フィルターを通ってきた生理食塩水中の血小板数は
それぞれ、２３万、２.２万、１８.６万（個／マイクロ
リットル）であった。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、濾過・リンスおよび温度刺激
調整という簡単な操作で、高い細胞分離・回収を行うこ
とが出来た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ａ６１Ｍ 1/16 ５１７ 9052−4Ｃ 5/165 Ｂ０１Ｊ 20/26 Ｈ 7202−4Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】細胞に対する親和性が外部からの刺激に応
じて変化する高分子ゲルを表面に被覆した高分子多孔体
または繊維集合体よりなる細胞分離用材料。