JP2002125656A - 細胞培養容器 - Google Patents
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Abstract
つ細胞の培養と観察が適正に行なえる多穴細胞培養容器
を提供することにある。 【解決手段】孔122が複数設けられた本体112と、
光学的に透明な材質で構成され該本体112下部に該各
孔122を閉口し各対応凹部120を構成するように設
けられた一枚の底板114と、該本体112と底板11
4の間に該凹部120の構成部分を除いて固まっていな
い状態で設けられ、その後の固まった状態で該本体11
2と該底板114を該凹部120に液漏れが生じないよ
うに固定する接着剤116と、該凹部120を構成する
部分の間に設けられ、該固まっていない状態の接着剤1
16で密着させた際、該本体112と底板114間の気
泡ないし余分な接着剤を該接着剤116が固まる前に外
部へ抜く抜孔134と、を備えたことを特徴とする細胞
培養容器110。
Description
多穴型細胞培養容器の製造手法の改良に関する。
に試料の定量測定用に使用されている。その材質は光学
的に透明な材質で構成され、安価、割れ難く加工し易
い、例えばポリスチレン、MCナイロン等のプラスチッ
ク、硬質ガラスが主であるため、細胞の培養と観察を行
なう細胞培養容器として使用するには、測定精度の観点
から満足のゆくものではなかった。
なプラスチック、硬質ガラスを用いることが最も一般的
であるが、これらの材質自体も微弱であるが、蛍光を発
している。一方、培養細胞自体の蛍光強度は、もともと
非常に微弱であるため、培養細胞の微弱蛍光を測定する
とき、該培養細胞の微弱蛍光と細胞培養容器から発せら
れる蛍光が重なり、培養細胞からの真の蛍光強度が正確
に測定できなかった。
れたマイクロプレートを作るには、特に底部の加工が難
しく、このため、通常、底部の厚さが1mm以上ある場
合が多い。しかしながら、例えばレーザ共振点顕微鏡法
では底部の厚さが例えば、0.17mm以下等でないと
使用できない場合がある。また、前述のような一般的な
プラスチック、硬質ガラス製のマイクロプレートでは、
例えば300nm以下等の波長の光を通さない場合が多
い。しかしながら、例えば300nm以下等の波長で測
定する必要がある場合がある。
トとして、凹部の側部と底部を別個に作り、底部を無蛍
光性の材質で構成することにより、細胞の培養と観察が
可能にした一穴型の細胞培養容器がある。この一穴型の
無蛍光性を有する細胞培養容器は、無蛍光性底板が高
価、割れ安く加工し難い等の理由から、通常、底部のみ
に無蛍光性底板が用いられ、側部は安価、割れ難く加工
し易いプラスチック等の材質で作り、これらを接着剤に
より接着固定してつくられることが多い。
察が容易となり、特に無蛍光性の材質で構成された底部
を用いることにより、底部を介して凹部内での培養細胞
から発せられる微弱蛍光をより正確に測定することが可
能となる。
の無蛍光性の細胞培養容器のつくり方をそのまま多穴型
の細胞培養容器に適用するには困難があった。すなわ
ち、多穴型細胞培養容器のつくり方としては、本体の各
孔に底板をそれぞれ一枚ずつ接着する方法、本体の各孔
に一枚の底板を接着する方法等が考えられる。しかしな
がら、本体の各孔に底板をそれぞれ一枚ずつ接着する方
法では、生産効率が悪く、コストが高くなる。
方法では、生産効率が非常に良く、均一な材質のものが
接着できる。またコストも大幅に低減できる利点があ
る。しかしながら、この場合、使用時に液漏れが生じ
る、細胞の培養が良好に行なえない、培養細胞を容器に
入れたまま、測定が適正に行なえない場合がある等の問
題があり、その原因についても未だ不明であった。
たものであり、その目的は多穴型の製造が効率的に行な
え、且つ細胞の培養と観察が適正に行なえる細胞培養容
器を提供することにある。
について鋭意検討を行なった結果、それらの原因が本体
と底板の接着の良し悪しにあることを見つけた。すなわ
ち、無蛍光性の材質は、高価、割れ安く加工し難いた
め、無蛍光性を有する多穴型の細胞培養容器をつくる際
は、通常、無蛍光性の材質は底板のみに用いられ、本体
は、安価、割れ難く加工し易いプラスチック等の材質を
用いる。そして、これらを接着剤により接着してつくる
方法が考えられる。
多穴型細胞培養容器10を上方より見た図が示されてい
る。この本体12と底板14の接着時、図1に示すよう
に接着剤16から小さな気泡18が発生する場合があ
る。本体12と底板14の間に気泡18が残ると、本体
12の孔22により構成される凹部20の側部20a
と、底板14により構成される凹部20の底部20bが
完全密着の接着にはならない場合がある。
の液漏れ等が発生する場合があることを見つけた。ま
た、この接着時に、余分な接着剤16が凹部20内へ流
れ込む場合があり、接着剤16が凹部20内へ流れ込む
と、培養時、接着剤16中に含まれる成分が培養液に溶
け込む場合があり、これが細胞の培養に悪影響を及ぼす
場合がある。
あると、培養面積が接着剤によって狭くなり細胞の発育
の妨げになる場合がある。そして、本発明者らは、本体
12と底板14の接着時において、接着剤16から発生
する気泡を外部に取除き、また余分な接着剤を外部に取
除き、凹部へ流れ込むのを防ぐことにより、一穴型の無
蛍光性の細胞培養容器のつくり方を多穴に適用した場合
であっても、従来極めて困難であった、培養時の液漏れ
防止、細胞の良好な培養、培養細胞を凹部に入れたま
ま、測定が適正に行なえることを見出し、本発明を完成
するに至った。
明にかかる細胞培養容器は、細胞を収容し、該細胞の培
養と観察が可能な凹部が複数設けられた多穴型の細胞培
養容器であって、本体と、一枚の底板と、接着剤と、抜
孔と、を備えることを特徴とする。ここで、前記本体
は、孔が複数設けられる。
構成され、前記本体の下部に、前記各孔を閉口し、各対
応凹部を構成するように設けられる。前記接着剤は、前
記本体と底板の間に、前記凹部を構成する部分を除いて
固まっていない状態で設けられ、その後の固まった状態
で該本体と該底板を該凹部に液漏れが生じないように固
定可能とする。
記凹部を構成する部分と前記凹部を構成する部分の間に
設けられ、該本体と該底板の間を固まっていない状態の
前記接着剤で密着させた際、該本体と該底板の間の気泡
ないし余分な該接着剤を該接着剤が固まる前に外部へ抜
くことを可能とする。ここにいう観察とは、凹部の底部
の上方ないし下方よりの目視、顕微鏡観察は勿論、光学
測定装置による光学測定を含めていう。
も考えられるので、接着剤としては、例えば有機溶媒に
溶けないもの、培養細胞に対し広く毒性が認められない
ものが好ましく、例えば合成ゴムの変性体である、メタ
クリル酸エステルを主成分としたもの等が一例として挙
げられる。
いし余分な接着剤を接着剤が固まる前に外部に抜くと
は、気泡だけが発生した場合は該気泡だけが抜けてもよ
いし、或いは気泡が発生していない場合は、余分な接着
剤だけが抜けてもよいし、気泡と余分な接着剤が共に抜
けることも意味する。なお、本発明においては、前記底
板を、光学的に透明な及び実質的に蛍光性を有さない材
質で構成し、前記本体に前記抜孔を設け、前記凹部の上
方より、ないし底部を介して該凹部内の細胞の観察が行
なわれることが好適である。
られないものであれば非常に理想的であるが、全く蛍光
が発せられないものをつくることは現実的には難しい。
このため、僅かに蛍光が発せられるが、この蛍光強度が
培養細胞の真の微弱蛍光強度を測定するのに影響しない
程度に非常に低いものをも含めていう。その作り方とし
ては、例えば天然の二酸化ケイ素から化学的プロセスに
より塩化ケイ素を合成し、この高純度の塩化ケイ素を主
原料として、合成石英を作ることが一例として挙げられ
る。
般的なプラスチック、硬質ガラスに比較し自蛍光が非常
に低いことに加えて、波長が190nm以上の光透過率
が非常に高い、激しい温度変化にも耐えられる利点があ
るので、細胞の培養と観察を行なう本発明の細胞培養容
器の材質として好ましい。例えば、凹部の蛍光強度比
は、入射光強度に比較し例えば10%以下が一例として
挙げられる。また、本発明においては、前記抜孔を、前
記本体ないし底板に各凹部の外周囲に沿って設けること
も好適である。
態にかかる多穴型細胞培養容器の要部拡大図(縦断面
図)、同図(B)は同様の多穴型細胞培養容器の要部を
上方より見た図である。なお、前記従来技術と対応する
部分には符号100を加えて示し説明を省略する。
培養容器110は、本体112と、底板114と、接着
剤116と、気泡抜孔(抜孔)134を備える。ここ
で、前記本体112は、例えばポリスチレンの材質で構
成され、孔122が複数設けられている。また、前記底
板114は、光学的に透明で及び無蛍光性の合成石英板
で構成され、前記本体112の下部に、前記各孔122
を閉口し、各対応凹部120を構成するように設けられ
ている。
14の間に、該凹部120を構成する部分を除いて固ま
っていない状態で設けられ、その後の固まった状態で該
本体112と該底板114を該凹部120に液漏れが生
じないように固定可能とする。前記気泡抜孔134は、
本体112の凹部120を構成する部分と凹部120を
構成する部分の間に設けられ、該本体112と該底板1
14の間を固まっていない状態の接着剤116で密着さ
せた際、該本体112と底板114の間の気泡ないし余
分な接着剤を、該接着剤116が固まる前に外部へ抜く
ことが可能とする。
112に底板114を密着させて、該本体112と底板
114の間に生じた気泡や、余分な接着剤116が、前
記気泡抜孔134より外部へ抜けた後、光照射により短
時間で硬化するものを用いており、本体112と底板1
14を光学接着している。つぎに、図3(A)には本発
明の一実施形態にかかる多穴型細胞培養容器の全体を上
方より見た図が示され、同図(B)には同様の多穴型細
胞培養容器を側方より見た部分断面図が示されている。
型細胞培養容器110は、外形が、例えば長手方向が約
127.6mm、短手方向が約85.3mm程度で構成
され、複数の凹部120が設けられている。この各凹部
120の側部120aは、例えばポリスチレン製本体1
12に設けられた、例えば直径約6.45mm程度の各
孔122により構成され、その底部120bは、板厚が
例えば約0.15mm程度の、一枚の無蛍光性合成石英
板(底板)114で構成される。
たされ、各凹部120内で細胞126が培養される。そ
して、細胞の培養が終了した時点は勿論、その培養途中
であっても、本実施形態にかかる細胞培養容器110
を、そのまま例えば細胞内イオン測定装置のサンプル台
128に載せ、例えば各凹部120内の培養細胞126
のカルシウムイオン濃度等を、順次測定することが可能
となる。すなわち、サンプル台128は、本実施形態に
かかる多穴型細胞培養容器110を例えばXY方向に移
動できるようになっており、所定の測定位置となる光路
上に各凹部120をセットし、該各凹部120での培養
細胞126の測定を順次行なう。
(図示省略)からの所定波長の励起光130が細胞培養
容器110の下方より入射され、その底板114を介し
て凹部120内の培養細胞126に照射される。する
と、培養細胞126からは蛍光が発せられ、そのうち、
底板114を介して下方に出射された蛍光132は、後
段の検出手段(図示省略)に入射され、公知の信号処理
が行なわれ、例えば該凹部120での培養細胞126内
のカルシウムイオン濃度等が測定される。
部、例えば同列の隣りの凹部を前記測定のための光路上
に位置させ、測定を行ない、この操作を複数の凹部につ
いて繰返し行なうことにより、一穴型の細胞培養容器を
複数個交換しながら測定した場合に比較し、容器の交換
作業等が省かれるので、同一個数の凹部の測定であって
も、その作業がより効率的に行なえる。
成する底板114は、実質的に蛍光性を有さない合成石
英板114で構成されているので、細胞培養容器110
から発せられる蛍光を大幅に低減することができる。こ
れにより培養細胞126の真の微弱蛍光強度を正確に測
定することができるので、該底部120bを介して各凹
部内の生きたままの培養細胞を、培養の過程を随時、例
えば細胞内イオン測定装置、蛍光顕微鏡等で直接、測
定、観察が適正に行なえる。
は、例えば合成石英等の無蛍光性の材質が高価、割れ安
く加工し難い等の理由から、通常、底板のみに無蛍光性
の材質のものを用い、本体は孔が加工し易い、安価なプ
ラスチック等の材質が用いられる。そして、これらを接
着剤等により接着して多穴型の細胞培養容器を完成させ
るが、この多穴型細胞培養容器の作り方としては、一般
に本体の各孔に底板を一枚ずつ接着する方法、本体の各
孔に一枚の底板を接着する方法等が考えられる。
の各孔に底板を一枚ずつ接着する方法では、生産効率が
悪く、コストが高くなり、一方、本体の各孔に一枚の底
板を接着する方法では、本体と底板の間に接着剤から発
生する小さな気泡が残る場合があり、凹部の側部と底部
が完全密着の接着にはならない場合がある。このため、
使用時、凹部から液漏れ等が発生する場合がある。ま
た、余分な接着剤が凹部内へ流れ込む場合もあり、凹部
での細胞の培養と培養細胞の観察が適正に行なえない場
合があることを見つけた。
これらの問題を一挙に解決するため、本体ないし底板の
凹部を構成する部分と凹部を構成する部分の間に、該本
体と該底板の間を固まっていない状態の接着剤で密着さ
せた際、該本体と底板の間の気泡ないし余分な接着剤を
該接着剤が固まる前に外部へ抜くことが可能な抜孔を設
けたことである。
12に、各凹部120の外周囲に沿って、例えば直径約
3mm程度の気泡抜孔(抜孔)134を複数設けてい
る。そして、図4に示すように本体112に接着剤11
6を、凹部120を構成する部分を除いて固まっていな
い状態で設けている。
な本体112の上方より底板114を下降させ、同図
(B)に示すように本体112と底板114を密着さ
せ、光学接着している。この結果、図6に示すように密
着時、接着剤116はまだ固まっていないので、本体1
12と底板114の間の接着剤116から気泡118が
発生しても、その気泡118は気泡抜孔134を介して
外部に抜けるので、本体112と底板114を完全に密
着させて接着することができる。これにより各凹部12
0の側部120aと底部120bを完全に密着させて接
着できるので、使用時、凹部120からの培養液等の漏
れが完全に防げる。
な接着剤116があっても、それらの密着時、気泡抜孔
134を介して外部へ抜けるので、凹部120への接着
剤116の流れ込みが大幅に低減される。これにより例
えば接着剤116中に含まれる成分が培養液に溶け込む
ことによる培養細胞への悪影響が大幅に低減される。
とが大幅に低減されるので、測定時、接着剤116の成
分がノイズとなって、細胞の測定結果に乗ってしまうこ
とが大幅に低減される。これにより、このような接着時
の工夫と、底板を実質的に蛍光性を有さない無蛍光性の
材質で構成したことの相乗効果により、例えば凹部12
0での培養細胞の非常に弱い蛍光測定が該底部120b
を介してより正確に行なえる。
安価なプラスチックで構成された本体112に気泡抜孔
134を設けているので、底板114に気泡抜孔を設け
た場合に比較し加工コストが安くなる、割れるのを防げ
る、加工がし易い等の利点がある。
に構成しているため、底板の板厚を例えば0.17mm
以下等につくることも可能であるので、一般的な凹部の
側部と底部を一体的に形成した細胞培養容器では困難で
あった、例えばレーザ共振点顕微鏡法等に本実施形態に
かかる細胞培養容器110を適用することができる。
110の底板114に用いられる合成石英板は、例えば
300nm以下等の波長の光であっても、その透過性に
非常に優れているので、本実施形態にかかる細胞培養容
器110を例えば300nm以下等の波長での測定にも
適用することができる。なお、本発明は前記構成に限定
されず、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。
培養容器を例に説明したが、二以上の任意の数、例えば
72、48、24、12、8穴等の多穴型細胞培養容器
に適用可能である。
微弱蛍光測定等がより正確に行なえる利点があるので、
底板に無蛍光性の合成石英板等を用い、本体には安価、
割れ難く加工し易いプラスチック製のものを用いた例に
ついて説明したが、本発明は、本体と底板の両方に無蛍
光性の材質のものを用いること、また本体と底板の両方
に無蛍光性以外の一般的な材質を用いる場合等にも適用
可能である。例えば、前記構成では、本体に合成石英板
を接着する例について説明したが、本体に例えばホウケ
イ酸ガラス等のカバーガラス等を接着する場合にも適用
可能である。
着する部分を規定するように該本体には突起部136,
138,140,142を設けている。この結果、本体
上の突起部136,138,140,142により規定
される部分に底板を載せるだけで、該本体の孔、気泡抜
孔に対する底板の接着位置が自動的に設定されるので、
このような突起部がない場合に比較し、本体に底板を接
着する際の位置決めが非常に容易となる。
殺菌するため、使用前に、例えばその表面をEOG(エ
チレンオキシドグリコール)で処理することも好まし
い。さらに、前記構成では、本体に気泡抜孔を設けた例
について説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、接着する合成石英板、又はカバーガラス等の底
板に気泡抜孔を設けてもよい。
で、以下の用途が一例として考えられる。 1.同一条件(一枚の合成石英板(底板)を介して各凹
部での培養細胞を測定)で多くの細胞内微細構造や、微
量物質の機能を比較測定することができる。 2.貴重な試料が微量で測定できる。 3.自動測定が可能である(マイクロプレートリーダ等
を使用する)。 4.従来測定が不可能であった細胞内の微量蛍光標識物
質の動態を、高感度定量測定が迅速に行なえる。 5.倍率の高い顕微鏡写真や、蛍光顕微鏡写真におい
て、鮮明な写真が誰にでも撮影可能となる。 6.例えば培養細胞、浮遊細胞、組織細胞、レーザ共振
点顕微鏡、細胞内イオン測定装置、蛍光画像解析等。
能学的に研究の改良と発展性が期待されることから、下
記の市場性が一例として考えられる。 1)細胞、免疫機能を分析 2)超微細機能/形態解析 3)環境科学解析等 4)脳及び代謝系疾患研究分野 5)遺伝子系研究分野等
培養容器によれば、本体ないし底板の凹部を構成する部
分と凹部を構成する部分の間に設けられ、該本体と該底
板の間を固まっていない状態の接着剤で密着させた際、
該本体と該底板の間の気泡ないし余分な該接着剤を該接
着剤が固まる前に外部へ抜くことが可能な抜孔を備える
こととしたので、多穴型の製造が効率的に行なえ、且つ
細胞の培養と観察が適正に行なえる。また、本発明にお
いては、前記底板を光学的に透明な及び実質的に蛍光性
を有さない材質で構成し、前記本体に前記抜孔を設ける
ことにより、前記多穴型の製造がより容易に行なえ、且
つ凹部の底部を介しての細胞の観察がより適正に行なえ
る。さらに、本発明においては、前記抜孔を、前記本体
ないし底板に各凹部の外周囲に沿って設けることによ
り、前記細胞の培養と観察がより適正に行なえる。
ある。
型細胞培養容器の要部拡大図(縦断面図)、同図(B)
は、同様の多穴型細胞培養容器の要部を上方より見た図
である。
型細胞培養容器の全体を上方より見た図、同図(B)は
同様の多穴型細胞培養容器を側方より見た部分断面図で
ある。
剤が設けられた状態を下方より見た図である。
間の接着時の説明図である。
説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 細胞を収容し、該細胞の培養と観察が可
能な凹部が複数設けられた多穴型の細胞培養容器であっ
て、 孔が複数設けられた本体と、 光学的に透明な材質で構成され、前記本体の下部に、前
記各孔を閉口し各対応凹部を構成するように設けられた
一枚の底板と、 前記本体と前記底板の間に、前記凹部を構成する部分を
除いて固まっていない状態で設けられ、その後の固まっ
た状態で該本体と該底板を該凹部に液漏れが生じないよ
うに固定可能な接着剤と、 前記本体ないし底板の凹部を構成する部分と凹部を構成
する部分の間に設けられ、該本体と該底板の間を固まっ
ていない状態の前記接着剤で密着させた際、該本体と該
底板の間の気泡ないし余分な該接着剤を該接着剤が固ま
る前に外部へ抜くことが可能な抜孔と、 を備えたことを特徴とする細胞培養容器。 - 【請求項2】 請求項1記載の細胞培養容器において、 前記底板を、光学的に透明な及び実質的に蛍光性を有さ
ない材質で構成し、 前記本体に前記抜孔を設け、 前記凹部の上方より、ないし底部を介して該凹部内の細
胞の観察が行なわれることを特徴とする細胞培養容器。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の細胞培養容器にお
いて、 前記抜孔は、前記本体ないし底板に前記各凹部の外周囲
に沿って設けられることを特徴とする細胞培養容器。
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Cited By (17)
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