JP2001120255A - 三次元動物細胞培養装置及び培養方法 - Google Patents
三次元動物細胞培養装置及び培養方法Info
- Publication number
- JP2001120255A JP2001120255A JP30297199A JP30297199A JP2001120255A JP 2001120255 A JP2001120255 A JP 2001120255A JP 30297199 A JP30297199 A JP 30297199A JP 30297199 A JP30297199 A JP 30297199A JP 2001120255 A JP2001120255 A JP 2001120255A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- culture
- animal cell
- tank
- culture solution
- dimensional animal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/06—Plates; Walls; Drawers; Multilayer plates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/16—Particles; Beads; Granular material; Encapsulation
- C12M25/18—Fixed or packed bed
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な装置構成と簡易な操作で三次元動物細
胞固定床担体内の培養液を交換でき、動物細胞を三次元
で高密度に培養し得る培養装置及び培養方法を提供する
こと。 【解決手段】 この動物培養装置では、培養槽１に三次
元動物細胞固定床担体２が収納され、培養槽１の底部に
培養液給排口３が設けられる。培養槽１の上部開口部に
は蓋５が装着され、培養槽１内に異物や雑菌が入るのを
防止する。培養槽１には培養液４が固定床担体２の上面
を覆うように満たされる。培養槽１内の固定床担体２の
下方、即ち底部の培養液給排口３から培養液４の排出と
供給が行われるので、培養液は干満を繰り返す。固定床
担体２の内部にまで培養液４が十分に供給される。
胞固定床担体内の培養液を交換でき、動物細胞を三次元
で高密度に培養し得る培養装置及び培養方法を提供する
こと。 【解決手段】 この動物培養装置では、培養槽１に三次
元動物細胞固定床担体２が収納され、培養槽１の底部に
培養液給排口３が設けられる。培養槽１の上部開口部に
は蓋５が装着され、培養槽１内に異物や雑菌が入るのを
防止する。培養槽１には培養液４が固定床担体２の上面
を覆うように満たされる。培養槽１内の固定床担体２の
下方、即ち底部の培養液給排口３から培養液４の排出と
供給が行われるので、培養液は干満を繰り返す。固定床
担体２の内部にまで培養液４が十分に供給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動物細胞を三次元
固定床担体上で高密度に培養する装置及び方法に係り、
更に詳細には、複雑な機構を必要とせず、動物細胞の高
密度な三次元培養を簡易に実現し得る三次元動物細胞培
養装置及び培養方法に関するものであり、単独の培養槽
のみならず、複数個の培養槽を連結したプレート培養槽
にも良好に適用される。
固定床担体上で高密度に培養する装置及び方法に係り、
更に詳細には、複雑な機構を必要とせず、動物細胞の高
密度な三次元培養を簡易に実現し得る三次元動物細胞培
養装置及び培養方法に関するものであり、単独の培養槽
のみならず、複数個の培養槽を連結したプレート培養槽
にも良好に適用される。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】動物細
胞を三次元に高密度で維持・培養するためには細胞集落
の内部に位置する細胞にも培養液を供給する必要があ
り、生体内では血管系によりこれが実現されているが、
生体外では同様の状態を作り出すことができない。な
お、ここで「三次元」とは、細胞集落の内部にその外縁
から０．２ｍｍ以上離間した部位が存在することをい
い、「三次元動物細胞」とは、このような部位が存在す
るのに足りる大きさ有する動物細胞をいうものとする。
どの部位も細胞集落の外縁から０．２ｍｍ離れていない
状態では、その外縁を培養液に浸漬するだけで培養液は
拡散により内部にまで浸透するので、直径０．３ｍｍ以
下の多孔質の細胞担体が多く実用化されている。しか
し、直径１ｍｍ以上の多孔質細胞担体は実用化されてい
ない。
胞を三次元に高密度で維持・培養するためには細胞集落
の内部に位置する細胞にも培養液を供給する必要があ
り、生体内では血管系によりこれが実現されているが、
生体外では同様の状態を作り出すことができない。な
お、ここで「三次元」とは、細胞集落の内部にその外縁
から０．２ｍｍ以上離間した部位が存在することをい
い、「三次元動物細胞」とは、このような部位が存在す
るのに足りる大きさ有する動物細胞をいうものとする。
どの部位も細胞集落の外縁から０．２ｍｍ離れていない
状態では、その外縁を培養液に浸漬するだけで培養液は
拡散により内部にまで浸透するので、直径０．３ｍｍ以
下の多孔質の細胞担体が多く実用化されている。しか
し、直径１ｍｍ以上の多孔質細胞担体は実用化されてい
ない。
【０００３】また、動物細胞の三次元培養においては、
三次元動物細胞担体に培養液を連続的に供給しても、圧
損の小さな部位、即ち細胞が密集していない細胞集落の
粗な部位のみを培養液が流れるチャネリング現象が起き
てしまい、高密度化した部位には培養液が供給されず、
当該部位に位置する細胞が壊死してしまうことがあっ
た。
三次元動物細胞担体に培養液を連続的に供給しても、圧
損の小さな部位、即ち細胞が密集していない細胞集落の
粗な部位のみを培養液が流れるチャネリング現象が起き
てしまい、高密度化した部位には培養液が供給されず、
当該部位に位置する細胞が壊死してしまうことがあっ
た。
【０００４】更に、動物細胞を三次元に培養する装置と
しては、ホローファイバー型培養装置が利用されてい
る。かかる培養装置は、ファイバー内に培養液を流通さ
せファイバー外の細胞に培養液を供給するものである
が、細胞が増殖すると、ファイバーのどの位置からも１
ｍｍ以上離れた細胞には十分な栄養や酸素が供給できず
壊死し易い。これを回避するためにファイバーを細くし
ようとしても、機械的に脆弱化し圧損も大きくなって培
養液が流れにくくなるので限界がある。また、細胞を播
種したときに細胞が重力のため下方に集まってしまい均
一に播種できないことや、ファイバーの入口付近と出口
付近では培養液の成分も変わるので、全体的に均一な培
養を行うことが困難であるという課題もあった。
しては、ホローファイバー型培養装置が利用されてい
る。かかる培養装置は、ファイバー内に培養液を流通さ
せファイバー外の細胞に培養液を供給するものである
が、細胞が増殖すると、ファイバーのどの位置からも１
ｍｍ以上離れた細胞には十分な栄養や酸素が供給できず
壊死し易い。これを回避するためにファイバーを細くし
ようとしても、機械的に脆弱化し圧損も大きくなって培
養液が流れにくくなるので限界がある。また、細胞を播
種したときに細胞が重力のため下方に集まってしまい均
一に播種できないことや、ファイバーの入口付近と出口
付近では培養液の成分も変わるので、全体的に均一な培
養を行うことが困難であるという課題もあった。
【０００５】また、複数個の培養槽を連結したプレート
培養槽も広く利用されているが、このプレート培養槽に
おける培養液交換としては、培養槽中の培養液をピペッ
トで抜き取り、次いで、新鮮な培養液を供給する操作が
一般的に行われる。かかるピペット操作は煩雑なので自
動化ロボットが多く使用されているが、ロボットは高価
なだけではなく専有面積も大きいという欠点があった。
更には、培養槽中に細胞担体を収納した場合には、ピペ
ットが担体に当たってしまい培養槽底部まで到達できな
いのでピペットでの排出ができず、従って、培養液を交
換できなくなることもあった。
培養槽も広く利用されているが、このプレート培養槽に
おける培養液交換としては、培養槽中の培養液をピペッ
トで抜き取り、次いで、新鮮な培養液を供給する操作が
一般的に行われる。かかるピペット操作は煩雑なので自
動化ロボットが多く使用されているが、ロボットは高価
なだけではなく専有面積も大きいという欠点があった。
更には、培養槽中に細胞担体を収納した場合には、ピペ
ットが担体に当たってしまい培養槽底部まで到達できな
いのでピペットでの排出ができず、従って、培養液を交
換できなくなることもあった。
【０００６】更にまた、プレート培養槽の底に濾材を備
えた培養槽も実用化されており、この第１の培養槽底部
を第２の培養槽に浸漬して二つの培養槽でそれぞれ別の
細胞を培養し、濾材を介して両培養槽の成分を交換する
手段に利用されているが、第１の培養槽の培養液を新鮮
な培養液に交換する機能はない。これに対し、第１の培
養槽の底から培養液を吸引濾過する手法があるが、濾材
が目詰まりし易く、吸引濾過する場合には培養槽開口部
を密封しないと吸引効果がなく、培養槽に再び培養液を
供給するときには開口部を開放する必要があるので、培
養液を頻繁に交換する操作には適当ではない。
えた培養槽も実用化されており、この第１の培養槽底部
を第２の培養槽に浸漬して二つの培養槽でそれぞれ別の
細胞を培養し、濾材を介して両培養槽の成分を交換する
手段に利用されているが、第１の培養槽の培養液を新鮮
な培養液に交換する機能はない。これに対し、第１の培
養槽の底から培養液を吸引濾過する手法があるが、濾材
が目詰まりし易く、吸引濾過する場合には培養槽開口部
を密封しないと吸引効果がなく、培養槽に再び培養液を
供給するときには開口部を開放する必要があるので、培
養液を頻繁に交換する操作には適当ではない。
【０００７】本発明は、上述のような従来技術の有する
課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、簡単な装置構成と簡易な操作で三次元動物細胞固
定床担体内の培養液を交換でき、動物細胞を三次元で高
密度に培養し得る培養装置及び培養方法を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、三次元動物細胞固
定床担体を収納したプレート培養槽中の培養液を交換す
ることが可能な培養装置及び培養方法を提供することに
ある。
課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、簡単な装置構成と簡易な操作で三次元動物細胞固
定床担体内の培養液を交換でき、動物細胞を三次元で高
密度に培養し得る培養装置及び培養方法を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、三次元動物細胞固
定床担体を収納したプレート培養槽中の培養液を交換す
ることが可能な培養装置及び培養方法を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、三次元動物細胞固定
床担体を培養槽に収納し、培養液を担体の下方から抜き
取ったり供給したりすることにより担体内の培養液をも
交換できること、かかる担体を特定の足場材と培養液保
持空間とを組み合わせて形成すると、より確実に培養液
を供給できること、培養槽の底部に培養液給排口を設
け、この培養槽ごと他の容器に収納して両者の静水圧差
を利用すれば、担体を三次元に収納したプレートであっ
ても容易に培養液を交換できることなどを知見し、これ
により、上記課題が解決できることを見出し、本発明を
完成するに至った。
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、三次元動物細胞固定
床担体を培養槽に収納し、培養液を担体の下方から抜き
取ったり供給したりすることにより担体内の培養液をも
交換できること、かかる担体を特定の足場材と培養液保
持空間とを組み合わせて形成すると、より確実に培養液
を供給できること、培養槽の底部に培養液給排口を設
け、この培養槽ごと他の容器に収納して両者の静水圧差
を利用すれば、担体を三次元に収納したプレートであっ
ても容易に培養液を交換できることなどを知見し、これ
により、上記課題が解決できることを見出し、本発明を
完成するに至った。
【０００９】即ち、本発明の三次元動物細胞培養装置
は、培養槽と、この培養槽内に収納された三次元動物細
胞固定床担体と、この三次元動物細胞固定床担体の下方
から上記培養槽に培養液を排出・供給する給排手段と、
を備えることを特徴とする。
は、培養槽と、この培養槽内に収納された三次元動物細
胞固定床担体と、この三次元動物細胞固定床担体の下方
から上記培養槽に培養液を排出・供給する給排手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】また、本発明の三次元動物細胞培養装置の
好適形態は、上記三次元動物細胞固定床担体は、動物細
胞が存在しない培養液保持空間と、動物細胞が接着して
増殖する足場をその内部又は表面に形成可能な足場材と
を備えることを特徴とする。この際、培養液保持空間
は、培養液に毛細管現象を生じさせない大きさを有する
ことが望ましい。なお、上記三次元動物細胞固定床担体
が中空糸を有していてもよい。更に、上記足場が、上記
三次元動物細胞固定床担体又は上記足場材の外縁から１
ｍｍ以内に存在することが望ましい。
好適形態は、上記三次元動物細胞固定床担体は、動物細
胞が存在しない培養液保持空間と、動物細胞が接着して
増殖する足場をその内部又は表面に形成可能な足場材と
を備えることを特徴とする。この際、培養液保持空間
は、培養液に毛細管現象を生じさせない大きさを有する
ことが望ましい。なお、上記三次元動物細胞固定床担体
が中空糸を有していてもよい。更に、上記足場が、上記
三次元動物細胞固定床担体又は上記足場材の外縁から１
ｍｍ以内に存在することが望ましい。
【００１１】更にまた、本発明の三次元動物細胞培養装
置の他の好適形態は、上記培養槽が、複数の培養槽を連
結して成ることを特徴とする。
置の他の好適形態は、上記培養槽が、複数の培養槽を連
結して成ることを特徴とする。
【００１２】更に、本発明の三次元動物細胞培養装置の
他の好適形態は、上記給排手段が上記培養槽を傾斜させ
る機構を備えることを特徴とする。
他の好適形態は、上記給排手段が上記培養槽を傾斜させ
る機構を備えることを特徴とする。
【００１３】また、本発明の三次元動物培養装置の他の
好適形態は、上記培養槽の底部に培養液給排口を設け、
且つこの培養槽を収容する培地槽を付加して成り、上記
培養液は、上記培養液給排口を介して上記培養槽と上記
培地槽との間を流出入可能であり、上記給排手段が、上
記培養槽の培養液面と上記培地槽の培養液面との相対高
さを変化させる機構を備えることを特徴とする。この場
合、上記培養液給排口に濾材を装着してもよく、更に
は、上記培養液面の相対高さを変化させる機構が、上記
培地槽の培養液の抜き取り及び供給を行うことが望まし
い。なお、上記培養槽の上部開口部に空気用濾材を装着
することも可能である。
好適形態は、上記培養槽の底部に培養液給排口を設け、
且つこの培養槽を収容する培地槽を付加して成り、上記
培養液は、上記培養液給排口を介して上記培養槽と上記
培地槽との間を流出入可能であり、上記給排手段が、上
記培養槽の培養液面と上記培地槽の培養液面との相対高
さを変化させる機構を備えることを特徴とする。この場
合、上記培養液給排口に濾材を装着してもよく、更に
は、上記培養液面の相対高さを変化させる機構が、上記
培地槽の培養液の抜き取り及び供給を行うことが望まし
い。なお、上記培養槽の上部開口部に空気用濾材を装着
することも可能である。
【００１４】また、本発明の三次元動物細胞培養方法
は、上述の如き三次元動物細胞培養装置を用いる三次元
動物細胞の培養方法であって、上記三次元動物細胞固定
床担体を収納した培養槽の培養液を給排出することを特
徴とする。
は、上述の如き三次元動物細胞培養装置を用いる三次元
動物細胞の培養方法であって、上記三次元動物細胞固定
床担体を収納した培養槽の培養液を給排出することを特
徴とする。
【００１５】更に、本発明の匙言動物細胞培養方法の好
適形態は、上記給排出を周期的に行い、この際、上記三
次元動物細胞固定床担体を空気に曝す期間を１分間以上
設けることを特徴とする。
適形態は、上記給排出を周期的に行い、この際、上記三
次元動物細胞固定床担体を空気に曝す期間を１分間以上
設けることを特徴とする。
【００１６】また、本発明の三次元動物細胞は、上述の
如き三次元動物細胞培養装置又は三次元動物細胞培養方
法を用いて得られたことを特徴とする。
如き三次元動物細胞培養装置又は三次元動物細胞培養方
法を用いて得られたことを特徴とする。
【００１７】
【作用】本発明においては、培養槽に三次元動物細胞固
定床担体を収納し、これに培養液を入れて動物細胞の培
養を行うが、培養液を上記担体の下方、典型的には培養
槽の底部から排出及び供給することにより、培養液の交
換を行う。よって、培養液は上記担体の内部を経由して
移動し、内部に存在する細胞にも新鮮な培養液が十分に
供給されるので、動物細胞の三次元培養を容易に行うこ
とができる。また、上記担体を、動物細胞が接着しない
培養液保持空間と、足場をその内部又は表面に形成可能
な足場材とを好ましくは隣接させて形成すると、動物細
胞に培養液を確実に供給することが可能になる。
定床担体を収納し、これに培養液を入れて動物細胞の培
養を行うが、培養液を上記担体の下方、典型的には培養
槽の底部から排出及び供給することにより、培養液の交
換を行う。よって、培養液は上記担体の内部を経由して
移動し、内部に存在する細胞にも新鮮な培養液が十分に
供給されるので、動物細胞の三次元培養を容易に行うこ
とができる。また、上記担体を、動物細胞が接着しない
培養液保持空間と、足場をその内部又は表面に形成可能
な足場材とを好ましくは隣接させて形成すると、動物細
胞に培養液を確実に供給することが可能になる。
【００１８】更に、底部に培養液給排口を設けた培養槽
を、他の容器、代表的には培地槽に収納すると、培養槽
の培養液面と培地槽の培養液面との高さの差によって静
水圧が生ずるので、これを利用すれば、培養槽中の培養
液を容易に交換できる。更にまた、培養槽の開口部に濾
材を装着すると、開口部からのゴミや落下菌等の混入を
防止できる。
を、他の容器、代表的には培地槽に収納すると、培養槽
の培養液面と培地槽の培養液面との高さの差によって静
水圧が生ずるので、これを利用すれば、培養槽中の培養
液を容易に交換できる。更にまた、培養槽の開口部に濾
材を装着すると、開口部からのゴミや落下菌等の混入を
防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】上述の如く、本発明の三次元動物
細胞培養装置は、培養槽と、三次元動物細胞固定床担体
と、上記培養槽において上記固定床担体よりも下方から
培養液を給排出する給排手段を備え、本発明の三次元動
物細胞培養方法は、かかる培養装置を用いて行われる。
細胞培養装置は、培養槽と、三次元動物細胞固定床担体
と、上記培養槽において上記固定床担体よりも下方から
培養液を給排出する給排手段を備え、本発明の三次元動
物細胞培養方法は、かかる培養装置を用いて行われる。
【００２０】ここで、培養槽としては、１個のみではな
く複数個を連結してもよく、培養槽を収容する培地槽を
付加した場合、培地槽に培養液が張り込んであれば、各
々の培養槽の下方から培養液が供給される。また、培養
液の排出及び供給は、培養液を培養槽から完全に抜いて
から新鮮な培養液を供給してもよいし、一部を残したま
ま供給を行ってもよい。浮遊性の動物細胞を培養する場
合、培養液をほぼ全量抜いてしまうと、培養槽に濾材を
付加した際、細胞がこの濾材に吸着や目詰まり状態で捕
捉されてしまい、新鮮な培養液を供給しても全部の細胞
が培養槽中に浮遊しない可能性があるので、培養液の一
部を残して抜き取ることは有効である。更に、動物細胞
を三次元に高密度培養すると、細胞密度が高い部分に培
養液や酸素が行き渡らないことがあり、これを避けるた
めに培養液を抜いて細胞担体を空気に曝す期間を設ける
と、培養液の抜き取りを確実にすること及び酸素を供給
することに有効である。以下、本発明を、図面を参照し
て若干の実施形態により詳細に説明する。
く複数個を連結してもよく、培養槽を収容する培地槽を
付加した場合、培地槽に培養液が張り込んであれば、各
々の培養槽の下方から培養液が供給される。また、培養
液の排出及び供給は、培養液を培養槽から完全に抜いて
から新鮮な培養液を供給してもよいし、一部を残したま
ま供給を行ってもよい。浮遊性の動物細胞を培養する場
合、培養液をほぼ全量抜いてしまうと、培養槽に濾材を
付加した際、細胞がこの濾材に吸着や目詰まり状態で捕
捉されてしまい、新鮮な培養液を供給しても全部の細胞
が培養槽中に浮遊しない可能性があるので、培養液の一
部を残して抜き取ることは有効である。更に、動物細胞
を三次元に高密度培養すると、細胞密度が高い部分に培
養液や酸素が行き渡らないことがあり、これを避けるた
めに培養液を抜いて細胞担体を空気に曝す期間を設ける
と、培養液の抜き取りを確実にすること及び酸素を供給
することに有効である。以下、本発明を、図面を参照し
て若干の実施形態により詳細に説明する。
【００２１】（実施形態１）図１は、本発明の三次元動
物細胞培養装置の一実施形態を示す断面図である。本実
施形態の装置においては、培養槽１の中に三次元動物細
胞固定床担体２が収納されており、培養槽１の底部には
培養液給排口３が設けられている。また、培養槽１の上
部開口部には蓋５が装着されており、培養槽１内に異物
や雑菌が入るのを防止している。なお、本実施形態の装
置では、培養槽１と蓋５との間隙から空気が流通し得る
が、本発明においては、蓋で培養槽を密閉することも可
能であり、この場合、蓋に連通したフィルターを設けれ
ば、滅菌ブース以外の場所でも汚染の心配なく培養操作
を行うことができる。更に蓋自体を空気用濾材で形成し
てもよい。
物細胞培養装置の一実施形態を示す断面図である。本実
施形態の装置においては、培養槽１の中に三次元動物細
胞固定床担体２が収納されており、培養槽１の底部には
培養液給排口３が設けられている。また、培養槽１の上
部開口部には蓋５が装着されており、培養槽１内に異物
や雑菌が入るのを防止している。なお、本実施形態の装
置では、培養槽１と蓋５との間隙から空気が流通し得る
が、本発明においては、蓋で培養槽を密閉することも可
能であり、この場合、蓋に連通したフィルターを設けれ
ば、滅菌ブース以外の場所でも汚染の心配なく培養操作
を行うことができる。更に蓋自体を空気用濾材で形成し
てもよい。
【００２２】本実施形態の装置において、培養槽１中に
は培養液４が固定床担体２の上面を覆うように満たされ
ているが、培養槽１内において固定床担体２の下方、即
ち底部の培養液給排口３を介して培養液４の排出及び供
給が行われるので、培養液は干満を繰り返す。これによ
り、固定床担体２の内部にまで培養液４が十分に供給さ
れ、所望の三次元動物細胞の培養が行える。
は培養液４が固定床担体２の上面を覆うように満たされ
ているが、培養槽１内において固定床担体２の下方、即
ち底部の培養液給排口３を介して培養液４の排出及び供
給が行われるので、培養液は干満を繰り返す。これによ
り、固定床担体２の内部にまで培養液４が十分に供給さ
れ、所望の三次元動物細胞の培養が行える。
【００２３】次に、本実施形態の装置に用いられている
部材の材質などについて説明する。まず、三次元動物細
胞固定床担体２としては、足場材と培養液保持空間を有
するものが好ましい。ここで、足場材とは、動物細胞が
接着して増殖する足場をその内部又は表面に形成可能な
材料をいい、培養液保持空間とは、培養液を保持できる
空間のことをいうが、かかる空間の大きさとしては、培
養液に毛細管現象を生じさせない程度の大きさが好まし
い。なお、本発明では、足場材内部における培養液の流
通性から、上記固定床担体として、足場材と培養液保持
空間とが隣接している構成を有するものが特に好適に使
用される。
部材の材質などについて説明する。まず、三次元動物細
胞固定床担体２としては、足場材と培養液保持空間を有
するものが好ましい。ここで、足場材とは、動物細胞が
接着して増殖する足場をその内部又は表面に形成可能な
材料をいい、培養液保持空間とは、培養液を保持できる
空間のことをいうが、かかる空間の大きさとしては、培
養液に毛細管現象を生じさせない程度の大きさが好まし
い。なお、本発明では、足場材内部における培養液の流
通性から、上記固定床担体として、足場材と培養液保持
空間とが隣接している構成を有するものが特に好適に使
用される。
【００２４】かかる固定床担体の具体例としては、発泡
ガラスビーズ、多孔質セルロース、多孔質セラミック、
多孔質アパタイトやガーゼが挙げられ、その形状は特に
限定されるものではなく、粒子状や膜状、ブロック状で
あってももよい。但し、担体が粒子状の場合には、培養
槽１の底部に濾材を配置して担体が培養液給排口３から
流出しないようにすることが望ましい。
ガラスビーズ、多孔質セルロース、多孔質セラミック、
多孔質アパタイトやガーゼが挙げられ、その形状は特に
限定されるものではなく、粒子状や膜状、ブロック状で
あってももよい。但し、担体が粒子状の場合には、培養
槽１の底部に濾材を配置して担体が培養液給排口３から
流出しないようにすることが望ましい。
【００２５】なお、上記固定床担体は、動物細胞の培養
場所であるとともに培養液保持空間を有し、代表的には
多孔質であるために流路としても機能する。但し、かか
る固定床担体に隣接して別に流路を形成してもよい。例
えば、発泡ガラスビーズを培養槽に充填した場合、ガラ
ス発泡体の表面を足場にして細胞が増殖するとともに、
ガラス発泡体自体が培養液の保持空間としても機能し、
培養槽からの培養液の排出に際しては、培養液流路とし
ても機能する。
場所であるとともに培養液保持空間を有し、代表的には
多孔質であるために流路としても機能する。但し、かか
る固定床担体に隣接して別に流路を形成してもよい。例
えば、発泡ガラスビーズを培養槽に充填した場合、ガラ
ス発泡体の表面を足場にして細胞が増殖するとともに、
ガラス発泡体自体が培養液の保持空間としても機能し、
培養槽からの培養液の排出に際しては、培養液流路とし
ても機能する。
【００２６】一方、培養槽１としては、培養液を満たす
ことができ、動物細胞の培養に使用可能であればよく、
蓋５としては、異物や雑菌の侵入を回避できれば十分で
あり、特に限定されない。また、培養槽１に培養液４を
排出及び供給する手段としては、培養槽底部の培養液給
排口３を介して行ってもよいが、特に限定されるもので
はなく、培養槽底部近傍に開口部を挿入したパイプを介
して給排する手段などを挙げることができる。
ことができ、動物細胞の培養に使用可能であればよく、
蓋５としては、異物や雑菌の侵入を回避できれば十分で
あり、特に限定されない。また、培養槽１に培養液４を
排出及び供給する手段としては、培養槽底部の培養液給
排口３を介して行ってもよいが、特に限定されるもので
はなく、培養槽底部近傍に開口部を挿入したパイプを介
して給排する手段などを挙げることができる。
【００２７】次に、本実施形態の装置を用いた動物細胞
の三次元培養について説明する。培養手順としては、ま
ず、培養液４を入れていない培養槽１に担体２を充填
し、次いで、培養液に動物細胞を懸濁させた細胞懸濁液
を播種する。なお、細胞は予めシャーレ上で担体に接着
させておき、その後に培養槽に充填してもよい。そし
て、細胞が担体２に接着した後、培養槽１内の培養液４
を給排口３から排出し、次いで、新鮮な培養液を供給す
る。この培養液の排出及び供給操作は、培養しようとす
る細胞種やその他の条件に応じて、適当なインターバル
をもって間欠的ないしは周期的に行うことが好ましい。
なお、細胞が高密度に増殖した後においては、培養液を
ほぼ完全に排出して培養液供給の前に細胞を干した状態
を１分間以上保持するようにすると、細胞の増殖速度が
速くなる場合が多い。これは、干した状態のときに培養
液を完全に抜く作用と酸素を供給する速度が速くなる作
用によるものと考えられる。
の三次元培養について説明する。培養手順としては、ま
ず、培養液４を入れていない培養槽１に担体２を充填
し、次いで、培養液に動物細胞を懸濁させた細胞懸濁液
を播種する。なお、細胞は予めシャーレ上で担体に接着
させておき、その後に培養槽に充填してもよい。そし
て、細胞が担体２に接着した後、培養槽１内の培養液４
を給排口３から排出し、次いで、新鮮な培養液を供給す
る。この培養液の排出及び供給操作は、培養しようとす
る細胞種やその他の条件に応じて、適当なインターバル
をもって間欠的ないしは周期的に行うことが好ましい。
なお、細胞が高密度に増殖した後においては、培養液を
ほぼ完全に排出して培養液供給の前に細胞を干した状態
を１分間以上保持するようにすると、細胞の増殖速度が
速くなる場合が多い。これは、干した状態のときに培養
液を完全に抜く作用と酸素を供給する速度が速くなる作
用によるものと考えられる。
【００２８】（実施形態２）図２は、本発明の培養装置
の他の実施形態を示す部分平面図であり、固定床担体と
して、コラーゲンコートしたガーゼを用いた例を示して
いる。ガーゼ６を円筒状芯７に培養槽１の内径より小さ
な直径に巻き付けた後、培養槽１内に開放すると、ガー
ゼ６は広がってガーゼとガーゼとは間隙８をもってほぼ
渦巻き状に配置される。細胞密度が低いときはガーゼ６
自体が培養液保持空間且つ培養液流路になるが、ガーゼ
６に細胞が密に生えガーゼ６のみでは培養液交換が難し
くなったときに上記間隙８は有効な培養液流路になる。
なお、本実施形態においては、かかるガーゼのみなら
ず、可撓性で細胞に親和性のある材料であればいずれの
ものでも用いることができ、例えば、ポリエステル不織
布やＰＴＦＥ不織布を使用することも可能である。な
お、図３に示すように、ガーゼ６の適当な部位にガーゼ
６と一体にした剛体のスペーサー９を配置して流路を完
全に確保してもよい。また、スペーサーは中空糸であっ
てもよい。
の他の実施形態を示す部分平面図であり、固定床担体と
して、コラーゲンコートしたガーゼを用いた例を示して
いる。ガーゼ６を円筒状芯７に培養槽１の内径より小さ
な直径に巻き付けた後、培養槽１内に開放すると、ガー
ゼ６は広がってガーゼとガーゼとは間隙８をもってほぼ
渦巻き状に配置される。細胞密度が低いときはガーゼ６
自体が培養液保持空間且つ培養液流路になるが、ガーゼ
６に細胞が密に生えガーゼ６のみでは培養液交換が難し
くなったときに上記間隙８は有効な培養液流路になる。
なお、本実施形態においては、かかるガーゼのみなら
ず、可撓性で細胞に親和性のある材料であればいずれの
ものでも用いることができ、例えば、ポリエステル不織
布やＰＴＦＥ不織布を使用することも可能である。な
お、図３に示すように、ガーゼ６の適当な部位にガーゼ
６と一体にした剛体のスペーサー９を配置して流路を完
全に確保してもよい。また、スペーサーは中空糸であっ
てもよい。
【００２９】（実施形態３）図４に、本発明の培養装置
の更に他の実施形態を示す。同図において、培養槽１内
には、下端を固定材５１で固定された中空糸５２が上端
を培養槽１中に開放して配置されている。中空糸５２と
しては、細胞を通過させないが培養液を通過させるもの
を用いる。一方、固定材５１としては、培養液の給排を
容易にすべく培養液が通過可能な濾材であることが望ま
しいが、通過できないものであっても、中空糸５２が培
養液を通過可能であれば使用可能である。
の更に他の実施形態を示す。同図において、培養槽１内
には、下端を固定材５１で固定された中空糸５２が上端
を培養槽１中に開放して配置されている。中空糸５２と
しては、細胞を通過させないが培養液を通過させるもの
を用いる。一方、固定材５１としては、培養液の給排を
容易にすべく培養液が通過可能な濾材であることが望ま
しいが、通過できないものであっても、中空糸５２が培
養液を通過可能であれば使用可能である。
【００３０】本実施形態の装置において、培養液を給排
口３から給排出すると、培養液は中空糸５２又は中空糸
５２と固定材５１を通過して培養槽１中に供給される。
中空糸５２は相互に離間して配置されているが、その間
隙には細胞を接着・培養可能な足場材を配置することが
できる。なお、中空糸５２の外壁が足場材としても機能
する場合には、かかる足場材を省略できる。但し、細胞
の足場は中空糸５２の上端よりも低い位置に存在する必
要があり、上端よりも高い位置にあると、細胞が中空糸
５２の内部で増殖し、中空糸が培養液保持空間としての
役割を果たせなくなるおそれが生ずるので好ましくな
い。また、中空糸が足場材と一体になっている、図３に
示した例の場合では固定材５１は必ずしも必要ではな
い。
口３から給排出すると、培養液は中空糸５２又は中空糸
５２と固定材５１を通過して培養槽１中に供給される。
中空糸５２は相互に離間して配置されているが、その間
隙には細胞を接着・培養可能な足場材を配置することが
できる。なお、中空糸５２の外壁が足場材としても機能
する場合には、かかる足場材を省略できる。但し、細胞
の足場は中空糸５２の上端よりも低い位置に存在する必
要があり、上端よりも高い位置にあると、細胞が中空糸
５２の内部で増殖し、中空糸が培養液保持空間としての
役割を果たせなくなるおそれが生ずるので好ましくな
い。また、中空糸が足場材と一体になっている、図３に
示した例の場合では固定材５１は必ずしも必要ではな
い。
【００３１】（実施形態４）図５は、本発明の培養装置
の他の実施形態を示す断面図であり、図６はそのＡ−Ｂ
切断面における断面図である。図５及び図６において、
培養槽１０の底部外面に固定された回転軸受け１１は軸
１３で支点１２と連結されており、培養槽１０をシーソ
ー運動（揺動）させ得る。即ち、培養槽１０に固定され
たクランク軸受け１４は、モーター１６の回転に伴って
回転軸１７を中心に旋回するクランク１５に連結されて
おり、モーター１６の回転に伴って培養槽１０が軸１３
を介してシーソー運動する。
の他の実施形態を示す断面図であり、図６はそのＡ−Ｂ
切断面における断面図である。図５及び図６において、
培養槽１０の底部外面に固定された回転軸受け１１は軸
１３で支点１２と連結されており、培養槽１０をシーソ
ー運動（揺動）させ得る。即ち、培養槽１０に固定され
たクランク軸受け１４は、モーター１６の回転に伴って
回転軸１７を中心に旋回するクランク１５に連結されて
おり、モーター１６の回転に伴って培養槽１０が軸１３
を介してシーソー運動する。
【００３２】培養槽１０内には、スペーサー１８と平面
状の不織布１９が交互に積層配置されている。また、培
養槽１０の蓋の一部には空気流通口が突設されており、
この空気流通口には異物や雑菌などを除去するフィルタ
ー１０ａが装着されている。本実施形態の装置では、不
織布１９は常時はほぼ水平に保たれ、培養槽１０には培
養液が満たされているが、間欠的に培養槽１０の片側が
下げられると培養液が抜かれ、傾いた状態で再び培養液
が供給される。培養液が満たされると不織布１９は再び
水平に戻される。傾いた状態では、静水圧がかかるので
培養液が不織布１９から抜け易く、また供給時に傾けて
おくと、不織布１９の下面の泡が排出されるので有効で
ある。
状の不織布１９が交互に積層配置されている。また、培
養槽１０の蓋の一部には空気流通口が突設されており、
この空気流通口には異物や雑菌などを除去するフィルタ
ー１０ａが装着されている。本実施形態の装置では、不
織布１９は常時はほぼ水平に保たれ、培養槽１０には培
養液が満たされているが、間欠的に培養槽１０の片側が
下げられると培養液が抜かれ、傾いた状態で再び培養液
が供給される。培養液が満たされると不織布１９は再び
水平に戻される。傾いた状態では、静水圧がかかるので
培養液が不織布１９から抜け易く、また供給時に傾けて
おくと、不織布１９の下面の泡が排出されるので有効で
ある。
【００３３】（実施形態５）図７に、本発明の培養装置
の更に他の実施形態を示す。同図において、培養槽１
は、その底面に濾材２０を備え、培地槽２２に収容され
ている。また、培養槽１の上端に設けられた突縁２１は
培地槽２２の上端で支持されており、濾材２０が培地槽
２２の底面に接触しないように配置されている。培地槽
２２には、培養液入口２３及び培養液出口２４が設けら
れている。培養槽１０中には、動物細胞がその表面で接
着して増殖しないが培養液は流通するスペーサー２５が
配置され、その上に三次元動物細胞固定床担体２６が積
層されており、この担体表面及び内部で動物細胞が培養
される。担体２６及び細胞を培養槽１０内に配置した
後、培養槽１０の上面開口部に多孔質の空気用濾材２７
が密閉固定される。培養槽１０及び培地槽２２中には培
養液４が入っている。
の更に他の実施形態を示す。同図において、培養槽１
は、その底面に濾材２０を備え、培地槽２２に収容され
ている。また、培養槽１の上端に設けられた突縁２１は
培地槽２２の上端で支持されており、濾材２０が培地槽
２２の底面に接触しないように配置されている。培地槽
２２には、培養液入口２３及び培養液出口２４が設けら
れている。培養槽１０中には、動物細胞がその表面で接
着して増殖しないが培養液は流通するスペーサー２５が
配置され、その上に三次元動物細胞固定床担体２６が積
層されており、この担体表面及び内部で動物細胞が培養
される。担体２６及び細胞を培養槽１０内に配置した
後、培養槽１０の上面開口部に多孔質の空気用濾材２７
が密閉固定される。培養槽１０及び培地槽２２中には培
養液４が入っている。
【００３４】本実施形態の装置の使用態様の一例では、
濾材２０の全部又は一部を培養液４が流通する透析膜又
は濾過膜とし、その上に細胞が接着しない素材、例えば
ポリプロピレン製の粗な網をスペーサー２５として配置
し、更にその上に予め細胞を接着させたか又は接着後に
培養したコラーゲンコーティングしたガーゼが担体２６
として配置される。
濾材２０の全部又は一部を培養液４が流通する透析膜又
は濾過膜とし、その上に細胞が接着しない素材、例えば
ポリプロピレン製の粗な網をスペーサー２５として配置
し、更にその上に予め細胞を接着させたか又は接着後に
培養したコラーゲンコーティングしたガーゼが担体２６
として配置される。
【００３５】培地槽２２の培養液の水位と培養槽１の培
養液の水位は、濾材２０を介して連通しているので同じ
になるが、両者の相対高さを変化させれば、両者の静水
圧差を利用して培養槽１中、特に担体２６内部の培養液
をも容易に交換することができる。なお、培養槽１の培
養液面と培地槽２２の培養液面の相対高さを周期的に変
化させる機構としては、培養槽１を機械的に懸垂しこれ
を培地槽２２中で上下する機構でもよいし、培地槽２２
中の培養液を給排出する機構であってもよい。培地槽２
２への培養液４の供給と抜き取りは周期的に行うことが
好ましいが、その周期は細胞の密度や活性に応じて変化
させることができる。なお、培養液の供給と抜き取りの
機構は一般的なものなので、説明を省略する。
養液の水位は、濾材２０を介して連通しているので同じ
になるが、両者の相対高さを変化させれば、両者の静水
圧差を利用して培養槽１中、特に担体２６内部の培養液
をも容易に交換することができる。なお、培養槽１の培
養液面と培地槽２２の培養液面の相対高さを周期的に変
化させる機構としては、培養槽１を機械的に懸垂しこれ
を培地槽２２中で上下する機構でもよいし、培地槽２２
中の培養液を給排出する機構であってもよい。培地槽２
２への培養液４の供給と抜き取りは周期的に行うことが
好ましいが、その周期は細胞の密度や活性に応じて変化
させることができる。なお、培養液の供給と抜き取りの
機構は一般的なものなので、説明を省略する。
【００３６】なお、本実施形態の装置においては、固定
床担体２６が濾材２０から離れて上部に配置されている
ので、培養液４の液面が担体２６の下端より下がると、
担体２６内の培養液が静水圧によって排出され易くなる
という利点がある。また、本実施形態の装置において、
上面開口部から培養槽１内を加圧すれば、濾材２０が目
詰まりしても培養液４を培養槽１から容易に排出するこ
とができ、この場合、培養槽１内には空気用濾材２７を
介して空気が入るので、培養槽１内が陰圧になることも
ない。更に、スペーサー２５は必須部材ではないが、濾
材２０にかかる水圧を高める役割を果たし、担体２６か
ら速く培養液を抜き取るのに有効である。
床担体２６が濾材２０から離れて上部に配置されている
ので、培養液４の液面が担体２６の下端より下がると、
担体２６内の培養液が静水圧によって排出され易くなる
という利点がある。また、本実施形態の装置において、
上面開口部から培養槽１内を加圧すれば、濾材２０が目
詰まりしても培養液４を培養槽１から容易に排出するこ
とができ、この場合、培養槽１内には空気用濾材２７を
介して空気が入るので、培養槽１内が陰圧になることも
ない。更に、スペーサー２５は必須部材ではないが、濾
材２０にかかる水圧を高める役割を果たし、担体２６か
ら速く培養液を抜き取るのに有効である。
【００３７】本実施形態の装置を用い、培養液の供給と
抜き取りパターンを種々変化させてラットの株化肝細胞
ＲＬＣ１６を培養したところ、培養液を抜き取った直後
に新鮮な培養液を供給したものと比べ、培養液を抜き取
って暫時放置してから培養液を供給したもの、換言すれ
ば細胞を干した状態で１分以上放置してから培養液を供
給したものでは、細胞が全担体に亘って均一に増殖し
た。後者では、培養液を十分抜き取る機能と、干してい
る間に必要な酸素を供給する機能が有効に実現され、こ
れらが相俟って、より均一な増殖ができたのではないか
と考えられる。
抜き取りパターンを種々変化させてラットの株化肝細胞
ＲＬＣ１６を培養したところ、培養液を抜き取った直後
に新鮮な培養液を供給したものと比べ、培養液を抜き取
って暫時放置してから培養液を供給したもの、換言すれ
ば細胞を干した状態で１分以上放置してから培養液を供
給したものでは、細胞が全担体に亘って均一に増殖し
た。後者では、培養液を十分抜き取る機能と、干してい
る間に必要な酸素を供給する機能が有効に実現され、こ
れらが相俟って、より均一な増殖ができたのではないか
と考えられる。
【００３８】（実施形態６）図８は、本発明の培養装置
の他の実施形態を示す断面図である。本実施形態の装置
では、複数の培養槽が連結して設けられているプレート
３０が台座３１の上に配置されており、これらの培養槽
は台座３１によって培地槽２２に固定・収容されてい
る。また、各々の培養槽には濾材２０が収納されてお
り、培養槽内部には固定床担体担体２６が配置されてい
る。培地槽２２には培養液の出入り口が設けられている
が図示しない。なお、本実施形態の装置では、培養槽の
開口部には空気用濾材は装着されていないが、落下菌の
防止用に培地槽２２には蓋２８が装着されている。
の他の実施形態を示す断面図である。本実施形態の装置
では、複数の培養槽が連結して設けられているプレート
３０が台座３１の上に配置されており、これらの培養槽
は台座３１によって培地槽２２に固定・収容されてい
る。また、各々の培養槽には濾材２０が収納されてお
り、培養槽内部には固定床担体担体２６が配置されてい
る。培地槽２２には培養液の出入り口が設けられている
が図示しない。なお、本実施形態の装置では、培養槽の
開口部には空気用濾材は装着されていないが、落下菌の
防止用に培地槽２２には蓋２８が装着されている。
【００３９】本実施形態の装置では、複数の培養槽の培
養液を一つの培地槽で同時に交換できる。培養した細胞
は種々の評価に利用できるが、その際、濾材２０から液
が流出するのが不都合なら、ゴム等の弾性のある素材を
培養槽の底に圧接すれば、培養槽内の液を独立させるこ
とができ、各々の培養槽を独立した評価系として利用で
きる。なお、培養液の給排方法は、実施形態５と同様に
一般的な手法でよい。
養液を一つの培地槽で同時に交換できる。培養した細胞
は種々の評価に利用できるが、その際、濾材２０から液
が流出するのが不都合なら、ゴム等の弾性のある素材を
培養槽の底に圧接すれば、培養槽内の液を独立させるこ
とができ、各々の培養槽を独立した評価系として利用で
きる。なお、培養液の給排方法は、実施形態５と同様に
一般的な手法でよい。
【００４０】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、三次元動物細胞固定床担体を培養槽に収納して培養
液を担体の下方から給排出したり、かかる担体を特定の
足場材と培養液保持空間とを組み合わせて形成したり、
培養槽ごと他の容器に収納して両者の静水圧差を利用す
ることなどとしたため、簡単な装置構成と簡易な操作で
三次元動物細胞固定床担体内の培養液を交換でき、動物
細胞を三次元で高密度に培養し得る培養装置及び培養方
法を提供することができる。また、三次元動物細胞固定
床担体を収納したプレート培養槽中の培養液を交換する
ことが可能な培養装置及び培養方法を提供することもで
きる。本発明は、細胞が高密度になっても培養槽中の培
養液を確実に交換できるので、特に動物細胞を担体上又
は担体内部で高密度で培養する場合に有効である。
ば、三次元動物細胞固定床担体を培養槽に収納して培養
液を担体の下方から給排出したり、かかる担体を特定の
足場材と培養液保持空間とを組み合わせて形成したり、
培養槽ごと他の容器に収納して両者の静水圧差を利用す
ることなどとしたため、簡単な装置構成と簡易な操作で
三次元動物細胞固定床担体内の培養液を交換でき、動物
細胞を三次元で高密度に培養し得る培養装置及び培養方
法を提供することができる。また、三次元動物細胞固定
床担体を収納したプレート培養槽中の培養液を交換する
ことが可能な培養装置及び培養方法を提供することもで
きる。本発明は、細胞が高密度になっても培養槽中の培
養液を確実に交換できるので、特に動物細胞を担体上又
は担体内部で高密度で培養する場合に有効である。
【図１】本発明の三次元動物細胞培養装置の一実施形態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】本発明の培養装置の他の実施形態を示す部分平
面図であり、固定床担体としてコラーゲンコートしたガ
ーゼを用いた例を示す。
面図であり、固定床担体としてコラーゲンコートしたガ
ーゼを用いた例を示す。
【図３】固定床担体の他の例を示す平面図である。
【図４】本発明の三次元動物細胞培養装置の更に他の実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の三次元動物細胞培養装置の他の実施形
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図６】図５の培養装置のＡ−Ｂ切断面における断面図
である。
である。
【図７】本発明の三次元動物細胞培養装置の更に他の実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の三次元動物細胞培養装置の他の実施形
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
１ 培養槽 ２ 三次元動物細胞固定床担体 ３ 培養液給排口 ４ 培養液 ５ 蓋 ６ ガーゼ ７ 円筒状芯 ８ 間隙 ９ スペーサー １０ 培養槽 １０ａ フィルター １１ 回転軸受 １２ 支点 １３ 軸 １４ クランク軸 １５ クランク １６ モーター １７ 回転軸 １８ スペーサー １９ 不織布 ２０ 濾材 ２１ 突縁 ２２ 培地槽 ２３ 培養液入口 ２４ 培養液出口 ２５ スペーサー ２６ 担体 ２７ 空気用濾材 ２８ 蓋 ３０ プレート ３１ 台座 ５１ 固定材 ５２ 中空糸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 陽一 東京都新宿区東五軒町４−15 エイブル株 式会社内 (72)発明者 青田 とも子 静岡県駿東郡長泉町桜堤２−１−13 エイ ブル株式会社内 (72)発明者 飯塚 雅彦 静岡県駿東郡長泉町桜堤２−１−13 エイ ブル株式会社内 Ｆターム(参考） 4B029 AA02 AA05 AA21 BB11 CC02 CC10 CC11 CC13 DA06 DA08 DB19 DF05 DG06 4B065 AA90X BC01 BC05 BC41 BC42 BC50 CA46 CA60
Claims (14)
- 【請求項１】 培養槽と、この培養槽内に収納された三
次元動物細胞固定床担体と、この三次元動物細胞固定床
担体の下方から上記培養槽に培養液を排出・供給する給
排手段と、を備えることを特徴とする三次元動物細胞培
養装置。 - 【請求項２】 上記三次元動物細胞固定床担体は、動物
細胞が存在しない培養液保持空間と、動物細胞が接着し
て増殖する足場をその内部又は表面に形成可能な足場材
とを備えることを特徴とする請求項１記載の三次元動物
細胞培養装置。 - 【請求項３】 上記培養液保持空間が、上記培養液に毛
細管現象を生じさせない大きさを有することを特徴とす
る請求項２記載の三次元動物細胞培養装置。 - 【請求項４】 上記三次元動物細胞固定床担体が中空糸
を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つ
の項に記載の三次元動物細胞培養装置。 - 【請求項５】 上記足場が、上記三次元動物細胞固定床
担体又は上記足場材の外縁から１ｍｍ以内に存在するこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載
の三次元動物細胞培養装置。 - 【請求項６】 上記培養槽が、複数の培養槽を連結して
成ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項
に記載の三次元動物細胞培養装置。 - 【請求項７】 上記給排手段が上記培養槽を傾斜させる
機構を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
１つの項に記載の三次元動物細胞培養装置。 - 【請求項８】 上記培養槽の底部に培養液給排口を設
け、且つこの培養槽を収容する培地槽を付加して成り、 上記培養液は、上記培養液給排口を介して上記培養槽と
上記培地槽との間を流出入可能であり、 上記給排手段が、上記培養槽の培養液面と上記培地槽の
培養液面との相対高さを変化させる機構を備えることを
特徴とする請求項１〜７のいずれか１つの項に記載の三
次元動物細胞培養装置。 - 【請求項９】 上記培養液給排口に濾材を装着して成る
ことを特徴とする請求項８記載の三次元動物細胞培養装
置。 - 【請求項１０】 上記培養液面の相対高さを変化させる
機構が、上記培地槽の培養液の抜き取り及び供給を行う
ことを特徴とする請求項８又は９記載の三次元動物細胞
培養装置。 - 【請求項１１】 上記培養槽の上部開口部に空気用濾材
を装着して成ることを特徴とする請求項１〜１０のいず
れか１つの項に記載の三次元動物細胞培養装置。 - 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれか１つの項に
記載の三次元動物細胞培養装置を用いる三次元動物細胞
の培養方法であって、上記三次元動物細胞固定床担体を
収納した培養槽の培養液を給排出することを特徴とする
三次元動物細胞培養方法。 - 【請求項１３】 上記給排出を周期的に行い、この際、
上記三次元動物細胞固定床担体を空気に曝す期間を１分
間以上設けることを特徴とする請求項１２記載の三次元
動物細胞培養方法。 - 【請求項１４】 請求項１〜１１のいずれか１つの項に
記載の三次元動物細胞培養装置、又は請求項１２若しく
は１３記載の三次元動物細胞培養方法を用いて得られた
ことを特徴とする三次元動物細胞。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30297199A JP4601746B2 (ja) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | 三次元動物細胞培養装置及び培養方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30297199A JP4601746B2 (ja) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | 三次元動物細胞培養装置及び培養方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001120255A true JP2001120255A (ja) | 2001-05-08 |
| JP4601746B2 JP4601746B2 (ja) | 2010-12-22 |
Family
ID=17915378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30297199A Expired - Fee Related JP4601746B2 (ja) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | 三次元動物細胞培養装置及び培養方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4601746B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003089628A1 (fr) * | 2002-04-19 | 2003-10-30 | Applied Cell Biotechnologies, Inc. | Procede de culture cellulaire utilisant une membrane poreuse |
| WO2006088029A1 (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-24 | School Juridical Person Kitasato Gakuen | 高密度培養組織の製造方法及び高密度培養組織 |
| JP2011103882A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Shuhei Nakaji | 細胞培養装置、細胞培養方法および細胞培養用プログラム |
| JP2017079633A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 高砂電気工業株式会社 | 自動灌流培養装置 |
| CN110168074A (zh) * | 2016-11-09 | 2019-08-23 | 尤尼沃尔塞尔斯股份公司 | 细胞生长基质 |
| WO2019175442A1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | Univercells S.A. | Fixed bed sampler and related methods |
| BE1026108B1 (fr) * | 2018-03-16 | 2019-10-14 | Univercells S.A. | Échantillonneur à lit fixe et procédés associés |
| WO2022064024A3 (en) * | 2020-09-25 | 2022-05-12 | Univercells Technologies S.A. | Cell culturing vessel and related methods |
| WO2022115295A1 (en) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | Corning Incorporated | Modular fixed-bed bioreactor systems and methods of using the same |
| US11639489B2 (en) | 2019-02-05 | 2023-05-02 | Corning Incorporated | Packed-bed bioreactor systems and methods of using the same |
| US11680237B2 (en) | 2017-12-20 | 2023-06-20 | Univercells Technologies S.A. | Bioreactor and related methods |
| US11795426B2 (en) | 2019-11-05 | 2023-10-24 | Corning Incorporated | Fixed bed bioreactor and methods of using the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022231068A1 (ko) * | 2021-04-27 | 2022-11-03 | 포항공과대학교 산학협력단 | 3차원 세포 응집체 배양 장치 및 이를 이용한 3차원 세포 응집체 배양 방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62220184A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-28 | コスタ−・コ−ポレ−シヨン | 生体外組織培養装置 |
| JPS63198981A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 細胞培養用基材 |
| JPH06181748A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-07-05 | Hitachi Ltd | 充填層型培養装置及び培養方法 |
| WO1999033951A1 (en) * | 1997-12-31 | 1999-07-08 | Advanced Tissue Sciences, Inc. | Apparatus and method for simulating in vivo conditions while seeding and culturing three-dimensional tissue constructs |
| JPH11239474A (ja) * | 1997-12-24 | 1999-09-07 | Japan Science & Technology Corp | 生化学反応装置及び生化学反応方法 |
-
1999
- 1999-10-25 JP JP30297199A patent/JP4601746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62220184A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-28 | コスタ−・コ−ポレ−シヨン | 生体外組織培養装置 |
| JPS63198981A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 細胞培養用基材 |
| JPH06181748A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-07-05 | Hitachi Ltd | 充填層型培養装置及び培養方法 |
| JPH11239474A (ja) * | 1997-12-24 | 1999-09-07 | Japan Science & Technology Corp | 生化学反応装置及び生化学反応方法 |
| WO1999033951A1 (en) * | 1997-12-31 | 1999-07-08 | Advanced Tissue Sciences, Inc. | Apparatus and method for simulating in vivo conditions while seeding and culturing three-dimensional tissue constructs |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003089628A1 (fr) * | 2002-04-19 | 2003-10-30 | Applied Cell Biotechnologies, Inc. | Procede de culture cellulaire utilisant une membrane poreuse |
| WO2006088029A1 (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-24 | School Juridical Person Kitasato Gakuen | 高密度培養組織の製造方法及び高密度培養組織 |
| JP2011103882A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Shuhei Nakaji | 細胞培養装置、細胞培養方法および細胞培養用プログラム |
| JP2017079633A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 高砂電気工業株式会社 | 自動灌流培養装置 |
| CN110168074A (zh) * | 2016-11-09 | 2019-08-23 | 尤尼沃尔塞尔斯股份公司 | 细胞生长基质 |
| CN114456935B (zh) * | 2016-11-09 | 2024-03-08 | 尤尼沃尔塞尔斯技术股份公司 | 细胞生长基质 |
| US10876090B2 (en) | 2016-11-09 | 2020-12-29 | Univercells Technologies S.A. | Cell growth matrix |
| CN110168074B (zh) * | 2016-11-09 | 2024-03-05 | 尤尼沃尔塞尔斯技术股份公司 | 细胞生长基质 |
| CN114456935A (zh) * | 2016-11-09 | 2022-05-10 | 尤尼沃尔塞尔斯股份公司 | 细胞生长基质 |
| US11827873B2 (en) | 2016-11-09 | 2023-11-28 | Univercells Technologies S.A. | Cell growth matrix |
| US11680237B2 (en) | 2017-12-20 | 2023-06-20 | Univercells Technologies S.A. | Bioreactor and related methods |
| WO2019175442A1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | Univercells S.A. | Fixed bed sampler and related methods |
| JP7394795B2 (ja) | 2018-03-16 | 2023-12-08 | ユニバーセルズ テクノロジーズ エス．エー． | 固定床サンプラーおよび対応方法 |
| CN112424332A (zh) * | 2018-03-16 | 2021-02-26 | 尤尼沃尔塞尔斯技术股份公司 | 固定床取样器及相关方法 |
| BE1026108B1 (fr) * | 2018-03-16 | 2019-10-14 | Univercells S.A. | Échantillonneur à lit fixe et procédés associés |
| US11946032B2 (en) | 2018-03-16 | 2024-04-02 | Univercells Technologies S.A. | Fixed bed sampler and related methods |
| US11639489B2 (en) | 2019-02-05 | 2023-05-02 | Corning Incorporated | Packed-bed bioreactor systems and methods of using the same |
| US11920117B2 (en) | 2019-02-05 | 2024-03-05 | Corning Incorporated | Woven cell culture substrates, bioreactor systems using the same, and related methods |
| US11795426B2 (en) | 2019-11-05 | 2023-10-24 | Corning Incorporated | Fixed bed bioreactor and methods of using the same |
| WO2022064024A3 (en) * | 2020-09-25 | 2022-05-12 | Univercells Technologies S.A. | Cell culturing vessel and related methods |
| WO2022115295A1 (en) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | Corning Incorporated | Modular fixed-bed bioreactor systems and methods of using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4601746B2 (ja) | 2010-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11970682B2 (en) | 3D cell culture vessels for manual or automatic media exchange | |
| JP2001120255A (ja) | 三次元動物細胞培養装置及び培養方法 | |
| JP5939650B2 (ja) | 充填ベッド培養装置のための大規模な細胞採取方法 | |
| US5766949A (en) | Method and apparatus for cultivating anchorage dependent monolayer cells | |
| JP2620060B2 (ja) | 膜を介する細胞の同時培養用のローラ瓶及びそれを使用する細胞の同時培養方法 | |
| JPH0829077B2 (ja) | 細胞培養に使用するマトリツクス | |
| JP3639007B2 (ja) | 攪拌槽型のバイオリアクタ | |
| JPH0387171A (ja) | 回流式培養装置 | |
| CN109689853B (zh) | 生物反应器 | |
| US4481905A (en) | Aquarium with improved aerator and purifier | |
| KR101393108B1 (ko) | 간이 동물세포 배양기 및 이를 이용한 동물세포 배양방법 | |
| WO2002031108A1 (fr) | Boite de culture cellulaire | |
| US5702945A (en) | Culture vessel for cell cultures on a carrier | |
| JP5558560B2 (ja) | バイオリアクターシステム | |
| EP0735134B1 (en) | Trans-membrane co-culture insert and method for using | |
| JPH11505714A (ja) | 濾過及び培養の方法並びに装置 | |
| JP4561192B2 (ja) | 細胞培養装置及び細胞培養方法 | |
| JP2006217845A (ja) | 付着性細胞の培養方法および培養装置 | |
| JPWO2018123966A1 (ja) | ３次元多孔性足場からの培養細胞回収方法 | |
| JP4668568B2 (ja) | 培養容器、培養装置および細胞の培養方法 | |
| RU2452176C2 (ru) | Фильтрационный картридж | |
| JP2018134049A (ja) | 細胞容器および細胞塊 | |
| JP2020110077A (ja) | 細胞培養装置 | |
| JPH0677517B2 (ja) | 浮遊細胞培養装置 | |
| JP2014117190A (ja) | 浮遊細胞培養のための装置、モジュール及び方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060803 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090929 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100114 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100331 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100512 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100708 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100922 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100929 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4601746 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |