CN105308170A - 培养容器和培养方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种培养容器，该培养容器能够高效地制作出大小均匀的球状体，通过设计能够容易实施培养基更换和细胞回收的微型空间构造而具有所设计的微型空间构造。该培养容器排列有具有底部(11)和开口部(12)的多个凹陷(10)。底部(11)具有半球状和圆锥台状中的任一种形状，开口部(12)由从与底部(11)之间的交界包围到凹陷(10)的端部的、锥角为1度以上且20度以下的壁构成。此外，交界的等效直径为50μm以上且2mm以下，从底部(11)的底到端部的深度为等效直径的0.6倍以上且3倍以下，构成开口部(12)的壁形成有与底部(11)相连续的面，且相连续的面的倾斜在交界处发生变化。

Description

培养容器和培养方法
技术领域
本发明涉及一种细胞的培养以及细胞的回收的技术。
背景技术
随着近年来细胞工程学的发展，开发出模仿生物体内的细胞周围环境、形态而获得具有更接近生物体内的机能的细胞的新的培养方法。利用这样的方法培养出的细胞开始尝试着作为治疗、生物体反应的模拟器来使用。开发出如下各种方法：使用由海绵、纤维等构成的培养载体进行培养的方法、在培养基中使细胞悬浮而自然地形成球状体的悬浮培养以及在以往的培养容器(烧瓶等)中实施细胞非粘附处理而形成球状体的方法等。特别是球状体培养是能够维持细胞的相互作用的优秀方法，能够应用于胰岛细胞、肝细胞、干细胞、癌细胞等各种各样的细胞。近年来，进行了关注球状体的大小的研究，例如在使用了癌细胞的药品筛选试验中，将球状体的直径、体积作为指标(非专利文献1)。另外，显示出了根据球状体的大小而细胞所具有的机能不同的情况(非专利文献2、3)。除了像这样用于形成球状体的技术以外，控制球状体的大小的技术开始受到关注。而且，因为能够如此再现细胞的特殊机能，所以期待在人工脏器、生物反应器等领域加以使用。在这样的用途中，大量地制作球状体并进行回收的技术变得重要。
作为制作直径均等的球状体的方法，在专利文献1中，存在通过改变在具有设置有亲水性膜的U字底部的96WP中所接种的细胞数的个数来控制所形成的球状体的大小的方法。但是，单位培养面积的球状体数的数量较少，难以制作大量的球状体。作为其他方法，在专利文献2-4中公开一种在微型空间内形成球状体的方法。
专利文献1：日本特开平8-131153号公报
专利文献2：日本特开2010-88347号公报
专利文献3：国际公开第2012/036011号
专利文献4：国际公开第2013/042360号
非专利文献1：JuergenFriedrich1、他著、"Spheroid-baseddrugscreen：considerationsandpracticalapproach"、PROTOCOL、2009年2月12日(Publishedonline)pp.309-324
非专利文献2：FranziskaHirschhaeuser，他著、"Multicellulartumorspheroids：Anunderestimatedtooliscatchingupagain"、JournalofBiotechnology148、2010年、pp.3-15
非专利文献3：C′ELINELIUBAUWENS、他著、"ControlofHumanEmbryonicStemCellColonyandAggregateSizeHeterogeneityInfluencesDifferentiationTrajectories"、STEMCELL、2008年、pp.2300-2310
发明内容
发明要解决的问题
然而，专利文献1的培养方法的培养效率极低，成为进行大量培养时的瓶颈。另外，专利文献2、3的培养方法虽然单位面积的球状体形成效率较高，但是在培养基更换时球状体有可能自空间内脱离。因此，需要在培养基更换时加以注意。而且，为了防止球状体的脱离，对使球状体的一部分粘附在微型空间内的方法进行研讨(专利文献4)。但是，细胞的粘附性因各种细胞而异，因此需要针对所使用的每个细胞研讨表面处理方法，影响实用性。
本发明鉴于这样的情况而做成，其目的在于提供一种培养容器和使用该培养容器的培养方法，该培养容器能够高效或者高效且大量地制造出大小均匀的球状体，通过设计能够容易实施培养基更换和细胞回收的微型空间构造而具有所设计的微型空间构造。
用于解决问题的方案
本发明的一实施方式的培养容器的一技术方案为：该培养容器排列有具有底部和开口部的多个凹陷。所述底部具有半球状和圆锥台状中的任一种形状，所述开口部由从与所述底部的交界开始包围到所述凹陷的端部的、锥角为1度以上且20度以下的壁构成。除此以外，所述交界的等效直径为50μm以上且2.5mm以下，从所述底部的底到所述端部的深度为所述等效直径的0.6倍以上且3倍以下，构成所述开口部的壁形成有与所述底部相连续的面，且所述相连续的面的倾斜在所述交界处发生变化。
另外，在一实施方式的培养容器中，优选的是，所述端部的形状为半球状、梯形和倒三角形中的任一种形状，相邻的两个凹陷之间是平坦的，优选的是，所述两个凹陷的距离为5μm～50μm。
而且，一实施方式的培养用的所述培养容器优选是由丙烯酸类树脂、聚乳酸、聚乙醇酸、苯乙烯类树脂、丙烯酸-苯乙烯类共聚树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酯类树脂、聚乙烯醇类树脂、乙烯-乙烯醇类共聚树脂、热塑性弹性体、氯乙烯类树脂以及有机硅树脂中的一种或者它们的组合构成的树脂成形品。利用向所述凹陷实施的由等离子体处理、玻璃涂覆、电晕放电、UV臭氧处理中的任一种方法或者这些方法组合而成的表面改性处理方法来形成官能团，优选的是，以水接触角为45度以下的方式进行处理。
优选的是，向所述凹陷固定有用于阻碍细胞粘附的亲水性的聚合物链。
优选的是，向所述凹陷固定有磷脂或者磷脂·高分子复合物。
优选的是，针对所述凹陷，利用等离子体处理、玻璃涂覆、电晕放电、UV臭氧处理中的任一种方法或者由这些方法组合而成的表面改性处理方法来形成官能团，并以水接触角为45度以下的方式进行处理后，获得固定有用于阻碍细胞粘附的亲水性的聚合物链以及磷脂或者磷脂·高分子复合物中的任一种聚合物的细胞非粘附表面。
所述亲水性的聚合物链优选为聚甲基丙烯酸羟乙酯，更加优选所述聚甲基丙烯酸羟乙酯的平均分子量为10万以上。
本发明的一实施方式的培养方法的一技术方案为使用上述任一种培养容器。而且，在该培养方法中，使总细胞数为所述培养容器所具有的所述凹陷的数量(N)以上、且为将所述凹陷所形成的空间的体积(V1)除以所接种的细胞的体积(V2)得到的数值乘以所述凹陷的数量(N)而得出的数量以下的细胞分散到培养基，并将所述培养基添加到所述培养容器。
本发明的一实施方式的培养方法的一技术方案为优选使所述凹陷所形成的每个空间形成有一个球状体，更优选在所述空间形成球状体且使球状体成长(增殖)。
在对球状体进行分化诱导的情况下，优选的是，在使球状体形成于所述空间的状态下进行诱导。
优选的是，形成于所述培养容器内的球状体的总数的60％以上的直径是在平均球状体直径的正负5％的范围内的直径。
优选的是，通过搅拌所述培养基来回收所述凹陷内的细胞，所述培养基的搅拌的方法为如下方法中的任一种方法：通过振荡所述培养容器来搅拌所述培养基的方法、通过吸引和排出所述培养基来搅拌所述培养基的方法、通过在所述培养容器中设置搅拌叶片来搅拌培养基的方法、通过将搅拌棒放入所述培养容器来搅拌培养基的方法、或者将这些方法组合而成的方法。
优选的是，至少对所述培养基进行1次以上更换，并且所更换的培养基的比例为20％以上。
本发明的一实施方式的培养方法的另一技术方案为使用上述任一种培养容器。而且，培养方法通过实施以下的各工序来进行细胞的接种、细胞的培养、培养基的更换以及细胞的回收。
a)使存在于所述培养容器的凹陷的数量(N)以上且在将所述凹陷的体积(V1)除以所接种的细胞的体积(V2)得到的数值乘以所述凹陷的数量(N)而得出的数量以下的细胞数分散到培养基，并将所述培养基添加到所述培养容器的工序；
b)在所述培养容器内培养所述细胞12小时以上并使所述细胞形成为球状体的工序；
c)吸引20％以上的所述培养基之后注入同量的新鲜培养基的工序；
d)重复数次所述a)至c)的工序以使球状体成长的工序；
e)在使所述球状体成长到所希望的大小之后搅拌所述培养基以使各凹陷内的细胞悬浮在所述培养基中的工序；以及
f)利用吸引机针对每个所述培养基吸取所述细胞来回收所述细胞的工序。
发明的效果
采用本发明，能够提供一种培养容器和使用该培养容器的培养方法，该培养容器在能够高效且大量地制造出大小均匀的球状体的基础上、通过设计能够容易实施培养基更换和细胞回收的微型空间构造而具有所设计的微型空间构造。
附图说明
图1是表示一实施方式的培养容器的一例的图。
图2是表示从横向观察实施方式1的凹陷而得到的形状例的剖视图。
图3是表示从上方观察实施方式1的凹陷而得到的形状例的图。
图4是表示实施方式2的使用球形状的一部分的凹陷的形状例的图。
图5是表示实施方式2的使用球形状的一部分的凹陷的其他形状例的图。
图6是表示实施方式2的使用圆锥台的凹陷的形状例的图。
图7是表示实施方式2的凹陷的其他形状例的图。
图8是表示实施方式3的开口部的形状例的图。
图9是表示实施方式3的开口部的其他形状例的图。
图10是表示实施方式4的培养容器的结构例的图。
图11是表示实施方式4的另一培养容器的结构例的图。
图12是表示实施方式4的又一培养容器的结构例的图。
图13是表示实施例和比较例的培养基更换时的球状体的残存率的图。
图14是表示实施例和比较例的培养基更换前后的球状体的图像的照片。
图15是表示实施例的回收了细胞的前后的图像的照片。
图16是表示实施例的从培养容器回收了的球状体的照片。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。为了使说明明确化，对以下的记载和附图进行了适当省略和简化。在各附图中，对具有相同的结构或者功能的结构要素和相当部分标注相同的附图标记，并省略其说明。
实施方式1.
(培养容器)
图1是表示一实施方式的培养容器的一例的图。在图1中示出了具有多个培养容器1的培养板3的一部分。在图1的上部示出了从培养板3的上方观察形成于培养容器1的底的多个凹陷10的一部分而得到的图。培养容器1配置有多个凹陷10。从培养容器1的制造、细胞培养的效率的观点出发，优选的是，多个凹陷10规则地配置。培养容器1例如相当于具有多个孔的孔板的一个孔。换言之，在孔板的各孔中配置有多个凹陷10。
孔板是由带有多个凹陷(洞或者孔)的平板构成的实验·检测器件，各孔被用作试验管或者浅底盘。孔的数量例如为6、24、96、384等，也可以是这些数量以上的数量。孔的底除了是平坦的或者圆形的以外，也可以是由多个细长的微型管组合起来的形式的底(深孔板)。
另外，凹陷10因为形成作为用于培养细胞的微小的空间的微型空间，所以也能够被称为微型容器。
图2、图3是表示实施方式1的凹陷的形状例的图。图2表示从横向观察一个凹陷10时得到的剖视图，图3表示从上方观察一个凹陷10时得到的图。图3所示的凹陷10是图1的上部的凹陷10的详细结构例。
各凹陷10由底部11和开口部12构成。底部11是构成培养容器1的底的部分，开口部12是配置于底部11的上部的部分。将底部11和开口部12相接的部分记为交界。在图2中，附图标记R的箭头所示的长度部分与交界的位置相对应。另外，在图3中，交界的位置由双点划线表示。但是，底部11和开口部12由相连续的面构成，从而作为一体来制造。
在图2、图3中，对于形成于培养容器1的多个凹陷10而言，表示出等效直径R、深度(高度)D。
等效直径R是指与凹陷10的底部11内切的内切圆的直径。在这里，是指在底部11和开口部12的交界处内切的内切圆的直径。更详细而言，等效直径R是指交界处的、与凹陷10的高度H的方向垂直的面的形状的内切圆的直径。
深度D是从底部11的内侧的底到凹陷10的上端的长度。凹陷10的上端与开口部12的端部(上端)相同。深度D是凹陷10所形成的空间的深度。换言之，深度D是从底部11所形成的空间的底到开口部12所形成的空间的上端的深度。在图2中除了凹陷10的深度D以外，还示出了底部11的深度D1和开口部12的深度D2。
底部11形成用于培养细胞的空间(第1空间)。底部11例如具有半球状的形状。例如，能够使用将以等效直径R为直径的球形分为一半的形状。底部11的形状并不限定于半球状。其他的具体例在实施方式2中说明。
开口部12形成以辅助细胞的培养和回收的方式起作用的空间(第2空间)。开口部12由从与底部11之间的交界包围到凹陷10的端部(顶端)的、锥角为1度以上20度以下的壁构成。优选的是，构成开口部12的壁的锥角为5度以上且15度以下，更优选为10度。其理由是：如果锥角过小，则在进行回收时细胞无法从凹陷转移到培养基，相反地如果锥角过大，则在培养基更换中细胞将会脱离。
在图2中，锥角由附图标记θ1、θ2表示。在图2、图3所示的凹陷10的形状例中，示出了锥角θ1、θ2大致相同的情况。
底部11和开口部12之间的交界以等效直径R为50μm以上且1mm以下的方式形成。在想要将营养供给到球状体的中心部的情况下，优选等效直径为50μm以上且500μm以下，更优选等效直径为100μm以上且500μm以下。其理由是：营养成分、氧只会通过扩散而转移到细胞内，中心部不坏死的等效直径的大小被认为是300μm(EfremCurcioetal.，"Masstransferandmetabolicreactionsinhepatocytespheroidsculturedinrotatingwallgas-permeablemembranesystem"，Biomaterials28(2007)5487-5497)，为了不能达到该大小以上，优选上述直径。
相反，像癌细胞那样，想要在细胞的中心部产生坏死的情况下(FranziskaHirschhaeuseretal.，"Multicellulartumorspheroids：Anunderestimatedtooliscatchingupagain"，JournalofBiotechnology148(2010)3-15，Fig1)，优选等效直径R为400μm以上且不足2mm。其理由是：如上所述，考虑到在等效直径为300μm时营养将会输送到中心部而无法引起坏死的情况。因此，为了获得300μm以上的直径的球状体，等效直径必须为400μm以上。
此外，以从底部的底到端部的深度D为等效直径R的0.6倍以上且3倍以下的方式形成。优选的是，深度D为等效直径R0.7倍以上且1.2倍以下，更优选深度D为等效直径R的0.8倍～1倍。
另外，对于培养容器1，优选相邻的两个凹陷10之间是平坦的。例如，优选两个凹陷10的距离为从5μm到50μm的范围。其理由是：为了高效地获得大量的球状体，优选增加单位面积的球状体数以进行高密度培养。因此，未形成球状体的壁的上表面越小越好。但是，在锥角很小的情况下如果壁较薄，则由于细胞接种时、培养基更换时的振动将有可能容易产生龟裂。因此，优选两个凹陷10的距离为5μm以上。根据这样的观点，优选两个凹陷10的距离为5μm～20μm。
与此相反，也可以是相邻的两个凹陷10相接触。例如，可以是两个凹陷10的端部的一部分相接触，并且开口部12的锥角的斜面相接触而形成为山形的形状。
除上述形状以外，培养容器1优选通过以下那样的方式制造。
培养容器1优选是由丙烯酸类树脂、聚乳酸、聚乙醇酸、苯乙烯类树脂、丙烯酸-苯乙烯类共聚树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酯类树脂、聚乙烯醇类树脂、乙烯-乙烯醇类共聚树脂、热塑性弹性体、氯乙烯类树脂以及有机硅树脂中的一种或者它们的组合形成的树脂成形品。
优选的是，对于培养容器1所具有的各凹陷10，利用等离子体处理、玻璃涂覆、电晕放电、UV臭氧处理中的任一种方法或者由这些方法组合而成的表面改性处理方法来形成官能团，以水接触角为45度以下的方式进行处理。
此外，优选的是，向各凹陷10固定有用于阻碍细胞粘附的亲水性的聚合物链。优选的是，将亲水性的聚合物链向以上述水接触角为45度以下的方式处理过的各凹陷10固定。
此外，优选的是，向各凹陷10固定有磷脂或者磷脂·高分子复合物。更加优选的是，该固定处理是针对上述那样以水接触角为45度以下的方式处理过的各凹陷10、固定有亲水性的聚合物链的各凹陷10或者将这些组合起来的各凹陷10来实施的。
而且，优选的是，针对各凹陷10，利用等离子体处理、玻璃涂覆、电晕放电、UV臭氧处理中的任一种方法或者由这些方法组合而成的表面改性处理方法来形成官能团，并以水接触角为45度以下的方式进行处理后，获得固定有用于阻碍细胞粘附的亲水性的聚合物链以及磷脂或者磷脂·高分子复合物中的任一种聚合物的细胞非粘附表面。更加优选的是，该处理与上述各处理、或者各处理的组合处理一起实施。
另外，上述亲水性的聚合物链优选为聚甲基丙烯酸羟乙酯，而且，更优选为聚甲基丙烯酸羟乙酯的平均分子量为10万以上。
(培养方法)
接着，说明使用图1至图3所示的培养容器1的细胞的培养方法。
细胞的培养按照以下各工序实施。
a)将分散有细胞的培养基添加至培养容器1的工序
b)培养细胞的工序
c)更换培养基的工序
d)使球状体成长的工序
e)使球状体在培养基中悬浮的工序
f)回收细胞的工序
上述的各工序也能够划分为：从a)到d)是培养细胞的工序(细胞培养工序)，e)、f)是回收细胞的工序(细胞回收工序)。
在这里，球状体是由多个细胞聚集在一起而形成细胞块且成为三维状态的物体。
以下说明各工序。
a)将分散有细胞的培养基添加至培养容器1的工序
作为准备培养细胞的工序，将以下总数的细胞分散到培养基中，并将培养基添加至培养容器1。
总细胞数的下限是存在于培养容器1的凹陷10的数量(n)以上。
总细胞数的上限是将培养容器1所具有的凹陷10的体积(V)除以所接种的细胞的体积(v)得到的数值乘以凹陷的数量(n)而得出的数量以下。用带有符号的公式来表示时，能够表示为细胞总数的上限値＝V/v×n。在这里，前提是多个凹陷10的体积(V)是相同的。在体积不同的情况下使用平均值。
培养基根据所培养的细胞进行调整。
b)培养细胞的工序
在培养容器1内培养细胞12小时以上，并使细胞形成为球状体。在向培养容器1添加培养基时，分散到培养基的细胞进入凹陷10并在各凹陷10内培养。优选的是，一个细胞分别进入各凹陷10中，而在底部11所形成的空间内形成一个球状体。在各凹陷10内，使细胞在凹陷10的底部11内增殖。如果培养接种时细胞不是最低的一个，那么在培养中细胞无法从相邻的凹陷10移动过来，从而无法在该凹陷10中形成球状体。为了高密度培养球状体，优选在所有的凹陷10中形成球状体，因此优选最低的一个细胞存在于凹陷10中。从生产效率的观点出发，优选的是，初期的细胞数尽可能少，而能够回收较多的球状体，因此，存在于凹陷10的细胞数越少越好。因此，优选一个细胞存在于凹陷10中。
c)更换培养基的工序
在更换培养基时，将培养容器1内的培养基吸引了20％以上后，将同量的新鲜培养基注入培养容器1。优选的是，在细胞培养中至少实施一次以上培养基的更换。
d)使球状体成长的工序
多次进行上述从a)到c)的工序以使球状体成长。在使球状体分化诱导的情况下，优选在凹陷10的底部11所形成的空间中，在使球状体成长到不能再变大的状态后，更换分化诱导培养基来分化球状体。此外，优选的是，形成在培养容器1内的球状体的总数的60％以上的直径是平均球状体直径的正负5％范围内的直径。
e)使球状体在培养基中悬浮的工序
在使球状体成长到所希望的大小后，搅拌培养容器1的培养基而使在各凹陷11内所培养的细胞悬浮在培养基中。例如，通过搅拌培养基来实施。具体而言，培养基的搅拌能够使用如下方法中的任一种方法：(1)通过振荡培养容器1来搅拌培养基的方法、(2)通过吸引和排出培养基(移液操作)来搅拌培养基的方法、(3)通过在培养容器1中设置搅拌叶片来搅拌培养基的方法、(4)通过将搅拌棒放入培养容器1来搅拌培养基的方法、(5)使上述(1)至(4)中的两个以上的方法组合起来搅拌培养基的方法。
f)回收细胞的工序
利用吸引机吸取培养容器1内的含有细胞的培养基，并回收已悬浮于培养基的细胞(球状体)。
如以上说明那样，在实施方式1中，除了细胞的接种、培养基更换以及细胞的回收能够在相同容器中进行以外，针对能够回收球状体的培养容器进行了说明。
通过使用实施方式1的培养容器1来培养细胞，能够在底部11形成所希望的大小的球状体。而且，能够更高效地回收所培养的球状体。具体而言，凹陷10除了底部11以外，还具有开口部12，所以在更换培养基过程中吸取培养基时，细胞粘附或者悬浮于底部11但容易维持细胞不脱离的状态，从而能够期待抑制细胞自底部11脱离的效果。另一方面，在细胞的回收过程中，在吸引和排出底部11的培养基时，能够期待利用开口部12容易产生培养基的流动的效果。此外，通过使底部11具有半球状的形状，能够期待有助于使球状体的形状、大小均匀化的效果。
实施方式2.
在实施方式1中，说明了底部11具有半球状的形状的结构例，在实施方式2中说明其他的形状。底部可以是具有球形状的一部分的形状、圆锥台的形状、或者由线状形成的形态。底部为线状指的是不存在实质上的底部、凹陷仅由开口部形成的形态。图4至图7示出本实施方式的凹陷的形状例。图4至图7示出具有与实施方式1的底部11不同的底部21A～21D的凹陷20A～20D，对于开口部12而言，能够利用与实施方式1相同的形状来实现，故此示出由与实施方式1相同的方式组合而成的凹陷的形状例。
针对在实施方式1中底部11具有将球一分为二的半球状的情况，图4、图5示出了与底部具有的半球形的形状不同的例子。图4表示具有比球形的二分之一还少的部分的底部21A。换言之，底部21A具有半球状的一部分。图5表示具有底为半球形的筒型的形状的底部21B。在图5所示的底部21B的形状的情况下，若筒的部分变长，在回收细胞时，为了不使细胞从底部21B向培养基悬浮，优选调整筒的部分的长度。例如，优选的是，以底部21B和开口部12的深度(高度)为相同比例(1：1)的方式构成。
图6表示具有圆锥台的底部21C。在底部平坦的情况，能够减少光的折射·干涉，在进行显微镜观察时是有帮助的。
图7表示底部21D为线状、换言之底部21D未形成空间的凹陷20D的形状例。凹陷20D与其他形状的培养容器相比，虽然在细胞的培养·回收的效率方面有劣势，但优点是培养容器的制造工序容易。
另外，在本实施方式中，如上所述，虽然说明了能够以与实施方式1相同的形状来实现开口部12的情况，但是并不限于此。
使用本实施方式的培养容器的细胞的培养方法与实施方式1相同，故此省略说明。
本实施方式的培养容器也能够发挥与实施方式1相同的效果。
实施方式3.
在上述各实施方式中，说明了开口部12的形状为圆形或者大致圆形的情况，在实施方式3中说明具有其他形状的开口部的培养容器。开口部的端部的形状可以是半球状、梯形、或者倒三角形等其他的形状。另一方面，开口部与底部相接的交界的形状(开口部的交界部分)需要是与底部的交界部分相同的形状。图8、图9表示具有与实施方式1的开口部12不同的端部的形状的凹陷30A、30B。在图8、图9中，虽然示出与实施方式1相同的底部11，但也可以是与实施方式2的底部21A～21D的任一个组合而成的底部，也可以是其他形状的底部。底部和开口部的形状只要是在该交界处能够形成连续斜面的组合即可。
图8表示将开口部32A的端部描绘成曲线的形状的一例。图8是从上方观察凹陷30A而得到的图，底部11的端部由等效直径R的圆来表示，开口部32A的外周由曲线来表示。开口部32A的端部是左右以及上下不对称的曲线，但也可以是左右对称、或者上下对称的形状。图9表示开口部32B的端部为矩形的一例。在图9中，示出了正方形的例子，但也可以是其他多边形、曲线与直线的组合。图9是从上方观察凹陷30B而得到的图，底部11的端部由等效直径R的圆来表示，开口部32B的外周由正方形的实线来表示。例如，为了调整邻接的凹陷之间的空间的面积，可以使端部的形状变形。开口部的端部的形状必须起到促进细胞的悬浮的作用，因此，锥角很重要。
在图8、图9的形状例中，锥角根据开口部32A、32B的形状而取不同的数值。其原因在于，根据开口部32A、32B的形状，使形成壁的斜面的倾斜不同。
在本实施方式中所示的开口部的各形状可以是与实施方式1的底部11或者在实施方式2中所说明的底部的各形状组合而成的形状。此外，能够与上述实施方式所示的底部以外的形状组合是自不待言的。
使用本实施方式的培养容器的细胞的培养方法与实施方式1相同，故此省略说明。
本实施方式的培养容器也能够发挥出与实施方式1相同的效果。
实施方式4.
在图1中说明了将一实施方式的培养容器1配置在了培养板3(孔板)的情况。一实施方式的培养容器1也能够形成为图1的培养板3以外的容器(器件)。在图10至图12中示出了实施方式4的培养容器的结构例。图10是表示使用烧瓶形状的培养烧瓶的结构例的概略图。图11是表示使用培养板的框的结构例的概略图。图12是表示将图11的培养板形成为堆叠形状来使用的结构例的概略图。
在图10中，将培养烧瓶4的底的面作为培养面4A(培养底面)。培养面4A相当于图1所示的培养容器1，因此也能够被称作培养容器。培养面4A与图1的培养容器1相同，成为使用相同培养基的单位。培养烧瓶4具有盖4B。培养面4A的面积根据用途来设计即可。通常的培养烧瓶的面积是25cm2、75cm2、225cm2。在培养烧瓶4的培养面4A上形成有多个凹陷40。例如，在培养烧瓶4的底面之中，将方格部分设计为培养面4A，且在培养面4A上形成多个凹陷40。凹陷40的形状(底部和开口部的形状)可以是上述各实施方式的任一种。
图11是只使用培养板的框的例子。在图1中，在培养板3上形成有培养容器1(孔)，在图11中，将培养板5的底面作为培养面5A(培养底面)。培养面5A相当于图1所示的培养容器1，因此也能够被称作培养容器。培养面5A是使用相同培养基的单位。在图11的下部示出培养面5A的结构例(概略剖视图)。例如，在培养板5的底面之中，将方格部分设计为培养面5A，且在培养面5A上形成多个凹陷50。图11所示的凹陷50示意性地被表示出来，凹陷50的数量、大小等能够根据用途来设计。凹陷50的形状(底部和开口部的形状)可以是上述各实施方式中的任一种。
图12表示将多个图11所示的培养板5堆积起来所构成的单元堆叠的形态的结构例，换言之就是多层式的结构例。在更大面积化且封闭培养的情况下，通常使用单元堆叠形态。在图12中，示出了将图11所示的培养板5堆积起来的例子，但也可以是将图1所示的培养板3堆积起来。在图12中，省略提供用于收纳由多个培养容器堆积而成的结构且用于更换培养基的结构的容器。用于收纳多个培养板的容器例如能够使用通常的堆叠形状的培养容器。在这里省略说明。
其他的实施方式.
在上述各实施方式中，虽然示出底部和开口部之间的交界与培养容器的底平行，但是也不一定与底平行。例如，交界也可以相对于底倾斜，交界也可以以描绘曲线的方式形成。在底部11以形成球状体的方式形成足够的空间即可。
(实施例)
针对细胞凝集体的培养容器和回收方法，进行了以下的实施例、比较例的试验。
(1)培养容器
使用表1所示的培养容器。
[表1]
实施例的培养容器制造成在培养板上形成有具有图1-图3所示的凹陷10的孔(培养容器1)的容器。
在表1中，微型容器相当于图1-图3的凹陷10，微型空间是凹陷10(微型空间)所形成的空间。每一个孔的微型空间的数量也被称作每一个孔的凹陷的数量。
(2)培养方法
为了通过图像解析计算出后述的残存率和回收率，使用了由GFP进行荧光标识过的内胚叶细胞。将该内胚叶细胞、血管内皮细胞、人骨髓间充质干细胞分别以10：5-10：2的比例混合，并在内皮细胞培养基试剂盒-2：EGM-2BulletKit(产品编号CC-3162：Lonza)中进行了30天的培养。培养基每两天更换一次。
(3)球状体残存率的测定
使用共焦点激光显微镜，观察孔整体、使用图像解析软件识别球状体，并对该数量进行计数来作为球状体数量。利用以下公式计算出球状体残存率。
球状体残存率(％)＝球状体数×100/微型空间的数量
细胞接种后的数小时后(0天)，在任一个培养容器的90％以上的微型空间中也形成有球状体这样的块。将培养第10天、第20天的培养基更换后的球状体的数量分别除以第0天的球状体数量而得到的数值作为球状体残存率。
(4)回收方法
培养完成后，使用移液管(厂家、型号)搅拌溶液并将悬浮起来的球状体回收。例如，因为在24孔板中放入500μL～1mL的培养基，因此使用能够吸引最大1mL的培养基的移液管是合适的。
(5)回收效率
在回收前后，利用共焦点激光显微镜取得图像。
(6)结果
在图13中示出培养基更换时的球状体的残存率。纵轴表示球状体的残存率(SphereNumber)，横轴表示培养天数。
在图13中，示出了从培养开始到第20天为止的数据。如图13所示，与实施例相比，比较例大幅减少。在培养了20天之后，实施例的球状体的残存率为60％以上，提高到比较例的1.5倍。
在图14中，示出了实施例和比较例的培养基更换前后的球状体的图像。在图14中，示出了培养第四天、第二次更换培养基前后的培养容器内的球状体的图像。图14的左侧是实施例(Kurarayp-HEMA)的照片，右侧是比较例(IwakiMPC)的照片。另外，上部表示培养基更换前的照片，下部(比箭头靠下)表示培养基更换后的照片。更详细而言，下部的照片是表示从培养基更换前的状态到实施了将培养基的一半量更换(半量更换)的两次培养基更换后的情况。
在照片中所看到的白色部分是球状体。在培养基更换前整体确认球状体。培养基更换后，在实施例中培养基更换前后没有较大差异，大部分的球状体都残存下来，在比较例中只有大约一半程度的球状体残存下来。
在图15中示出实施例的回收了细胞前后的图像。在图15中，左侧(BEFORE)是回收前的图像，右侧(AFTER)是回收后的图像。上部表示培养容器整体的图像，下部表示将培养容器的一部分放大后的图像。在图16中示出实施例的从培养容器回收之后的球状体的照片。
微型容器(凹陷)内的黑色圆形的点状物是球状体。在回收后的图像中，点状物消失，所以能够几乎100％回收。另外，如图16所示，回收后的细胞的形态形成为良好的球状体的形式，回收操作未破坏球状体。
而且，本发明并不限于上述所示的实施方式。在本发明的范围内，上述实施方式的各要素能够在本领域技术人员容易考虑到的情况中进行变更、追加以及变换。
本申请主张以2013年6月7日提出申请的日本申请特愿2013-120915为基础的优先权，将其公开的全部内容引入本说明书中。
附图标记说明
1培养容器
3、5培养板
4A、5A培养面
5培养烧瓶
10、20A～20D、30A、30B、40、50凹陷
11、21A～21D底部
12、32A、32B开口部

Claims (19)

1.一种培养容器，其中，
该培养容器排列有具有底部和开口部的多个凹陷，
所述底部具有半球状和圆锥台状中的任一种形状，
所述开口部由从与所述底部之间的交界开始包围到所述凹陷的端部的、锥角为1度以上且20度以下的壁构成，
所述交界的等效直径为50μm以上且2.5mm以下，从所述底部的底到所述端部的深度为所述等效直径的0.6倍以上且3倍以下，
构成所述开口部的壁形成有与所述底部相连续的面，且所述相连续的面的倾斜在所述交界处发生变化。
2.根据权利要求1所述的培养容器，其特征在于，
所述端部的形状为半球状、梯形和倒三角形中的任一种形状。
3.根据权利要求1或2所述的培养容器，其特征在于，
相邻的两个凹陷之间是平坦的，所述两个凹陷的距离为5μm～50μm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的培养容器，其特征在于，
所述培养容器是由丙烯酸类树脂、聚乳酸、聚乙醇酸、苯乙烯类树脂、丙烯酸-苯乙烯类共聚树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酯类树脂、聚乙烯醇类树脂、乙烯-乙烯醇类共聚树脂、热塑性弹性体、氯乙烯类树脂以及有机硅树脂中的一种或者它们的组合构成的树脂成形品。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的培养容器，其特征在于，
针对所述凹陷，利用等离子体处理、玻璃涂覆、电晕放电、UV臭氧处理中的任一种方法或者由这些方法组合而成的表面改性处理方法来形成官能团，且以水接触角为45度以下的方式进行处理。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的培养容器，其特征在于，
向所述凹陷固定有用于阻碍细胞粘附的亲水性的聚合物链。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的培养容器，其特征在于，
向所述凹陷固定有磷脂或者磷脂·高分子复合物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的培养容器，其特征在于，
针对所述凹陷，利用等离子体处理、玻璃涂覆、电晕放电、UV臭氧处理中的任一种方法或者由这些方法组合而成的表面改性处理方法来形成官能团，并以水接触角为45度以下的方式进行处理后，获得固定有用于阻碍细胞粘附的亲水性的聚合物链以及磷脂或者磷脂·高分子复合物中的任一种聚合物的细胞非粘附表面。
9.根据权利要求8所述的培养容器，其特征在于，
所述亲水性的聚合物链为聚甲基丙烯酸羟乙酯。
10.根据权利要求9所述的培养容器，其特征在于，
所述聚甲基丙烯酸羟乙酯的平均分子量为10万以上。
11.一种培养方法，其特征在于，
使用所述权利要求1至10中任一项所述的培养容器，
使总细胞数为所述培养容器所具有的所述凹陷的数量N以上且为将所述凹陷所形成的空间的体积V1除以所接种的细胞的体积V2得到的数值乘以所述凹陷的数量N而得出的数量以下的细胞分散到培养基，
将所述培养基添加到所述培养容器。
12.根据权利要求11所述的培养方法，其特征在于，
在所述凹陷所形成的每个空间内形成有一个球状体。
13.根据权利要求12所述的培养方法，其特征在于，
在所述空间形成球状体且使球状体成长。
14.根据权利要求12或13所述的培养方法，其特征在于，
在所述空间形成球状体并进行分化诱导。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的培养方法，其特征在于，
形成于所述培养容器内的球状体的总数的60％以上的直径是在平均球状体直径的正负5％的范围内的直径。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的培养方法，其特征在于，
通过搅拌所述培养基来回收所述凹陷内的细胞。
17.根据权利要求16所述的培养方法，其特征在于，
所述培养基的搅拌是如下方法中的任一种方法：通过振荡所述培养容器来搅拌所述培养基的方法、通过吸引和排出所述培养基来搅拌所述培养基的方法、通过在所述培养容器中设置搅拌叶片来搅拌培养基的方法、通过将搅拌棒放入所述培养容器来搅拌培养基的方法或者将这些方法组合而成的方法。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的培养方法，其特征在于，
至少对所述培养基进行1次以上更换，并且所更换的培养基的比例为20％以上。
19.一种培养方法，其特征在于，
使用所述权利要求1至10中任一项所述的培养容器，通过实施以下工序来进行细胞的接种、细胞的培养、培养基的更换以及细胞的回收，
a)使存在于培养容器的凹陷的数量n以上且在将所述凹陷的体积V除以所接种的细胞的体积v得到的数值乘以所述凹陷的数量n而得出的数量以下的细胞数分散到培养基，并将所述培养基添加到所述培养容器的工序；
b)在所述培养容器内培养所述细胞12小时以上并使所述细胞形成为球状体的工序；
c)吸引20％以上的所述培养基之后注入同量的新鲜培养基的工序；
d)多次进行所述a)至c)的工序以使球状体成长的工序；
e)在使所述球状体成长到所希望的大小之后搅拌所述培养基以使各凹陷内的细胞悬浮在所述培养基中的工序；以及
f)利用吸引机针对每个所述培养基吸取所述细胞来回收所述细胞的工序。
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