靶细胞捕获过滤器和靶细胞捕获方法

技术领域

本发明涉及靶细胞捕获过滤器和靶细胞捕获方法，特别是涉及具有能捕获液体中的靶细胞的捕获面的靶细胞捕获过滤器等。

背景技术

选择性地取出液体中的靶物质(主要为细胞、微生物、蛋白质、外排体等)在医疗、健康、农业等生命科学、生物技术领域已经成为非常重要的课题，期望简便、短时间且高效地仅捕获靶物质的方法。

本申请发明者们到目前为止提出了简便、短时间且高效地分离捕获血液等生物体试样中所包含的靶细胞的靶细胞捕获装置(专利文献1)。

另外，专利文献2中公开了使用“在细胞捕获通路内固定有抗生物素蛋白的微流控芯片”，预先“对样品加入修饰有生物素的核酸适配体，保温”，“将保温后的混合溶液填充到微流控芯片中，从而混合溶液中的目标癌细胞介由生物素与抗生物素蛋白结合，实现目标癌细胞的分离”的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-83265号公报

专利文献2：中国专利申请公开第103087899号说明书

发明内容

发明要解决的课题

然而，现有的捕获方法(专利文献1和专利文献2)虽然能够实现靶细胞的捕获，但具有每单位面积的捕获率不提高的问题。

因此，本发明的目的是提出提高了每单位面积的捕获率的靶细胞捕获过滤器。

用于解决课题的手段

本申请发明的第1观点是一种靶细胞捕获过滤器，其特征在于，是具有能捕获液体中的靶细胞的捕获面的靶细胞捕获过滤器，所述靶细胞捕获过滤器具备多个切口，该切口使得所述捕获面的一部分能够沿相对于所述捕获面垂直的方向弹性变形而形成间隙，多个所述切口中的至少一部分是第1切口组，且相对于每单位面积的冲量的弹性变形的变形量相等，该第1切口组是从所述切口的最大变形部位到所述捕获面的外缘的最短距离彼此不同的多个切口。

本申请发明的第2观点是第1观点的靶细胞捕获过滤器，该靶细胞捕获过滤器中，属于所述第1切口组的多个所述切口以形成图形形状的方式配置，并且所述图形形状形成为套匣状，配置成套匣状的所述图形形状从内侧越向外侧越紧密地配置。

本申请发明的第3观点是第2观点的靶细胞捕获过滤器，该靶细胞捕获过滤器具备多个所述配置成套匣状的图形形状。

本申请发明的第4观点是第1～第3的任一观点的靶细胞捕获过滤器，该靶细胞捕获过滤器中，属于所述第1切口组的多个所述切口的所述线段的长度相等。

本申请发明的第5观点是第1～第4的任一观点的靶细胞捕获过滤器，该靶细胞捕获过滤器中，属于所述第1切口组的多个所述切口以形成同心圆的方式配置。

本申请发明的第6观点是第5观点的靶细胞捕获过滤器，该靶细胞捕获过滤器中，所述同心圆按照半径由小到大的顺序依次具有：具有第1半径的第1圆、具有第2半径的第2圆和具有第3半径的第3圆，所述第2半径与所述第1半径的长度之差大于第3半径与第2半径的长度之差。

本申请发明的第7观点是使用具有能捕获液体中的靶细胞的捕获面的靶细胞捕获过滤器的靶细胞捕获方法，该靶细胞捕获方法包括所述靶细胞捕获过滤器在所述液体中捕获所述靶细胞的靶细胞捕获步骤，所述靶细胞捕获过滤器具备多个切口，该切口使得所述捕获面的一部分能够沿相对于所述捕获面垂直的方向弹性变形而形成间隙，多个所述切口中的至少一部分是第1切口组，且相对于每单位面积的冲量的弹性变形的变形量相等，该第1切口组是从所述切口的最大变形部位到所述捕获面的外缘的最短距离彼此不同的多个切口。

发明的效果

根据本发明的第1观点，通过使靶细胞捕获过滤器发生了弹性变形时的间隙的变形量相等，从而液体均匀地通过靶细胞捕获过滤器的整个面，能够实现利用过滤器整个面的捕获。因此，能够提高过滤器的每单位面积的捕获率。

另外，根据本发明的第2或第3或第5观点，通过使靶细胞捕获过滤器的刚度均匀，与现有的过滤器相比在发生了弹性变形时的变形量变得相等，从而使利用过滤器整个面的捕获更加容易。

本发明者们发现现有的靶细胞捕获过滤器的外侧部分的捕获量极少，考虑该不良状况来源于过滤器的结构上的刚度不平衡，发生了弹性变形时的间隙有问题，由此想到了本发明。

进而，根据本发明的第4观点，通过使切口的线段的长度相等，从而使弹性变形时的间隙的变形量相等，于是使利用过滤器整个面的捕获更加容易。

根据本发明的第5观点，通过制成形成同心圆的切口，从而能够在靶细胞捕获过滤器的整个面无偏倚地配置间隙，所述靶细胞捕获过滤器适合通常使用的圆锥形状的容器。

附图说明

图1是显示靶细胞捕获过滤器的切口的一例的图。

图2是显示基于过滤器的切口的差异的靶细胞的捕获密度的测定结果的直方图。

具体实施方式

以下，参照附图对于本申请发明的实施例进行说明。此外，本申请发明不限于以下实施例。

实施例

本发明主要涉及对存在于液体中的目的物质进行尺寸选择性且亲和特异性的分类的3维过滤器和利用该3维过滤器的靶细胞捕获方法，特别涉及有效地捕获存在于液体中的靶细胞的3维过滤器等。

图1(A)是例示本实施例所涉及的靶细胞捕获过滤器1和靶细胞捕获过滤器21的图。靶细胞捕获过滤器1和靶细胞捕获过滤器21除了使用时以外呈板状的形状。另外，靶细胞捕获过滤器1和靶细胞捕获过滤器21分别是本申请权利要求书中的“靶细胞捕获过滤器”的一例。

图1(A)所示的靶细胞捕获过滤器1(以下，称为“复合3D过滤器1”)在1个面(本申请权利要求书中的“捕获面”的一例)内具有不同的多个同心圆(本申请权利要求书中的“图形形状”和“同心圆”的一例)的形状的切口3(本申请权利要求书中的“切口”的一例)。另外，图1(B)的靶细胞捕获过滤器21(以下，称为“等间隔过滤器21”)具有1个同心圆(本申请权利要求书中的“图形形状”和“同心圆”的一例)的形状的切口3。通过具有切口3，从而面的一部分能够沿相对于面垂直的方向弹性变形而形成间隙。通过间隙从中心开始同心状地越向外侧，越在面内使形成间隙的间隔变狭，从而使得通过流体动力学力而发生了弹性变形时的间隙的宽度变为等间隔。

图2是显示基于靶细胞捕获过滤器的切口的差异的靶细胞的捕获密度的测定结果的直方图。这里，对于测定进行说明。考虑对靶细胞预先修饰核酸适配体，与过滤器的结合利用生物素-抗生物素蛋白结合，具体地，在包含靶细胞的样品溶液中导入末端修饰有生物素的核酸适配体，使靶细胞与核酸适配体结合，从而对过滤器修饰抗生物素蛋白。然后，对过滤器导入样品溶液，从而形成利用生物素-抗生物素蛋白结合来捕获靶细胞的构造。如图2所示，本实施例所涉及的等间隔过滤器21与现有的过滤器51相比，等间隔过滤器21中靶细胞的捕获密度提高到3倍以上。进而，复合3D过滤器1与现有的过滤器51相比，可知在复合3D过滤器1中，靶细胞的捕获密度提高到约20倍。

靶细胞捕获过滤器1和21具备多个弹性变形而形成间隙的切口3，多个切口3中的至少一部分具备以下特征。即，具备

(1)是多个切口，

(2)从各切口的最大变形部位到靶细胞捕获过滤器的外缘5的最短距离彼此不同

这样的特征。以下，将具备这样的特征的多个切口称为“第1切口组”(本申请权利要求书中的“第1切口组”的一例)。

另外，第1切口组还具备作为包含过滤器的中心的区域的中心部7中的相对于每单位面积的冲量的弹性变形的变形量、与作为与过滤器的外缘相接的区域的外缘部9中的相对于每单位面积的冲量的弹性变形的变形量相等这样的特征。

这里，变形量可以用间隙的面积表示，可以用间隙的长度与发生了变形的距离的积而大概求出。

另外，对于靶细胞捕获过滤器21，使切口3的长度相等地制备。与越是外侧的同心圆切口的长度越长的现有的过滤器51相比，提高了过滤器的刚度，从而变形成3维形状之前的堵塞变得容易发生，捕获对象物变得容易滞留在靶细胞捕获过滤器21上。考虑这一点也关系着靶细胞的捕获率提高。

另一方面，靶细胞捕获过滤器1中，越小的圆弧的切口则切口的长度越短。

本实施例所涉及的细胞捕获过滤器由于在中心部与外缘部过滤器同程度地弹性变形，因而液体变得容易均匀地通过过滤器整个面。因此，每单位面积过滤器所接触的捕获对象物的量在中心部和外缘部均为同程度，与现有的过滤器相比能够大幅提高获对象物的捕获率。

此外，本实施例中，设置靶细胞捕获过滤器为板状，但只要是具有捕获面的形状即可，也可以是除了板状以外的形状，例如薄膜状的形状。另外，捕获面不限于是平面，也可以是曲面。

符号说明

1：靶细胞捕获过滤器，3：切口，5：外缘，7：中心部，9：外缘部，21：靶细胞捕获过滤器。