JP2002539783A - Cell culture device and method for culturing cells - Google Patents

Cell culture device and method for culturing cells

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JP2002539783A
JP2002539783A JP2000606729A JP2000606729A JP2002539783A JP 2002539783 A JP2002539783 A JP 2002539783A JP 2000606729 A JP2000606729 A JP 2000606729A JP 2000606729 A JP2000606729 A JP 2000606729A JP 2002539783 A JP2002539783 A JP 2002539783A
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cell culture
cells
culture device
frame
cell
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バーベラ−ギレム、エミリオ
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Biocrystal Ltd
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Biocrystal Ltd
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】細胞培養装置および細胞を培養するための方法 【解決手段】提供されるのは、細胞を培養し、且つオプションで、培養されることが所望される細胞の磁気的分離を行なうための細胞培養装置(12)である。該細胞培養装置(12)は、好ましくは、フレーム(18)と、好ましくは、各々ガス透過性であり、フレーム(18)に対して非漏洩シール状態に確実にシールされ、そしてそれらの間に培養チェンバー(40)を形成する2つの膜(31,32)と、前記培養チェンバー(40)への物質の導入、またはそこからの取り出し、を可能とするための少なくとも1つの再シール可能な開口部(23)と、を備えている。 Kind Code: A1 A cell culture device and a method for culturing cells. Provided are a method for culturing cells and, optionally, a magnetic field for cells desired to be cultured. A cell culture device (12) for performing a selective separation. The cell culture device (12) is preferably gas-permeable, preferably each with a frame (18), securely sealed to the frame (18) in a non-leakage seal, and between them. Two membranes (31, 32) forming a culture chamber (40) and at least one resealable opening to allow the introduction or removal of substances into or from said culture chamber (40). (23).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 発明の分野 本発明は、おおむね細胞または組織培養物をインヴィトロで生育させるための
装置および方法に関する。より詳細には、本発明は、細胞培養容器装置内に収容
される細胞の環境と細胞培養装置がその中に保温されるインキュベーターの雰囲
気との間での急速で且つ均一なガスの転移を可能とさせる少なくとも1つのガス
透過性の膜を含む細胞培養装置に関する。
FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates generally to devices and methods for growing cells or tissue cultures in vitro. More particularly, the present invention allows for rapid and uniform gas transfer between the environment of cells contained within the cell culture vessel device and the atmosphere of the incubator in which the cell culture device is kept warm. And a cell culture device comprising at least one gas permeable membrane.

【0002】 発明の背景 真核生物の細胞培養システムにおいて、細胞の培養は、一般に、コントロール
された、pH、温度、湿度、容量オスモル濃度、イオン濃度、およびガスの交換
の条件下にある。最後のものに関し、酸素と二酸化炭素(CO)は、細胞の培
養に対して特に重要なものである。一般的な真核生物の細胞培養システムにおい
て、当該インキュベーター内で約5%のCOの雰囲気を維持させるべくCO が導入されるインキュベーターが用意される。該COは、前記pHを生理的レ
ベルに維持するために、組織培養基、特にそのバッファリングシステムと相互に
作用する。従来の細胞培養容器は、組織培養フラスコ、組織培養ボトル、および
組織培養プレートを含んでいる。インキュベーター雰囲気から組織培養プレート
へのCOの入口は、概して、微粒子汚染物質がプレートチェンバーに入らない
ように除去するために、前記プレートに被さるように突出してゆるくフィット(
適合)するカバーを含んでいるが、前記インキュベーター雰囲気と前記組織培養
プレート内の雰囲気との間のガス交換を許容する。同様に、組織培養フラスコま
たはボトルについては、ゆるくフィットするキャップが、前記フラスコまたはボ
トルのチェンバーに入らないように微粒子汚染物質を除去するが、前記インキュ
ベーター雰囲気と前記フラスコまたはボトル内の雰囲気との間のガス交換を許容
する。さらに最近では、キャップは、ガス透過性の膜またはフィルタが設けられ
ていて、それによってきつくフィットするキャップによるガス交換を可能として
いる。
BACKGROUND OF THE INVENTION In eukaryotic cell culture systems, the culture of cells is generally under controlled conditions of pH, temperature, humidity, osmolality, ionic concentration, and gas exchange. Regarding the last, oxygen and carbon dioxide (CO 2 ) are of particular importance for cell culture. In a general eukaryotic cell culture system, an incubator is provided in which CO 2 is introduced so as to maintain an atmosphere of about 5% of CO 2 in the incubator. The CO 2 in order to maintain the pH at physiological levels, tissue culture, particularly interacts with the buffering system. Conventional cell culture vessels include tissue culture flasks, tissue culture bottles, and tissue culture plates. The inlet of CO 2 from the incubator atmosphere to the tissue culture plate generally protrudes and loosely fits over the plate to remove particulate contaminants from entering the plate chamber (
Adaptable cover, but allows gas exchange between the incubator atmosphere and the atmosphere in the tissue culture plate. Similarly, for tissue culture flasks or bottles, a loosely fitting cap removes particulate contaminants from entering the flask or bottle chamber, but between the incubator atmosphere and the atmosphere within the flask or bottle. Allow gas exchange. More recently, the cap has been provided with a gas permeable membrane or filter, thereby allowing gas exchange by the tight fitting cap.

【0003】 COに加えて、細胞の培養は、細胞呼吸および代謝機能に必要とされる充分
な量の酸素を前記細胞に供給する能力に依存する。従来の細胞培養容器における
細胞呼吸のための酸素の供給は、前記組織培養基の表面の上方にある前記容器の
ヘッダー空間、例えば該容器における中空空間、において行なわれる。培養され
る細胞への酸素濃度の増大への努力は、機械的な撹拌、培養基の散布またはエア
レーション、酸素の局部圧力の増大、および/または大気圧の増大を含んでいる
。それゆえ、従来の細胞培養容器においては、容器全体の容量または表面に比例
するような、ガス交換のために提供される容量または表面は、いずれも、非能率
的に用いられおよび/または結果としてガス交換のレートの制限またはガスの平
衡に帰着する。このことは、細胞成長、細胞密度、および総細胞数のレートが、
空間、表面積、およびガス交換制限に起因して、しばしば低い、小規模の培養(
15mlまたはそれ以下)において、なお一層注目に値する。
In addition to CO 2 , cell culture depends on the ability to supply the cells with a sufficient amount of oxygen required for cellular respiration and metabolic functions. The supply of oxygen for cell respiration in a conventional cell culture vessel is performed in a header space of the vessel above the surface of the tissue culture medium, for example, a hollow space in the vessel. Efforts to increase the oxygen concentration in the cells to be cultured include mechanical agitation, sparging or aeration of the medium, increasing the local pressure of oxygen, and / or increasing the atmospheric pressure. Therefore, in conventional cell culture vessels, any volume or surface provided for gas exchange, which is proportional to the volume or surface of the entire vessel, may be used inefficiently and / or Limiting the rate of gas exchange or reducing the gas balance. This means that the rates of cell growth, cell density, and total cell number
Due to space, surface area, and gas exchange limitations, often low, small scale cultures (
At 15 ml or less).

【0004】 ガス透過性膜を横切るガス交換のレートは、「改善された」として記述されて
いる。しかしながら、ガス透過性膜は、種々の理由により、細胞培養システムに
用いるために好ましくないとして記述されている。例えば、米国特許第5,52
3,228号において、酸素毒性の境界レイヤーが、前記ガス透過性膜と組織培
養基との間の界面に生ずる;そしてさらに、前記毒性境界レイヤー内に入る細胞
は、修復できないほど損傷を受けることが教示されている。さらに、米国特許第
5,707,869号において、ガス透過性、液体非透過性物質の表面の化学的
性質は、多くの細胞タイプと両立せず;そして加えて、非特異的なタンパク質結
合を生じさせるそれらの性質に起因して、そのような物質は、溶解し得る成長因
子の涸渇に導き得ることが教示されている。
[0004] The rate of gas exchange across gas permeable membranes has been described as "improved." However, gas permeable membranes have been described as not preferred for use in cell culture systems for a variety of reasons. For example, US Pat.
No. 3,228, an oxygen toxic boundary layer forms at the interface between the gas permeable membrane and the tissue culture medium; and further, cells that enter the toxic boundary layer may be irreparably damaged. Has been taught. Further, in US Pat. No. 5,707,869, the surface chemistry of gas-permeable, liquid-impermeable materials is incompatible with many cell types; It is taught that due to their nature, such substances can lead to the depletion of soluble growth factors.

【0005】 したがって、細胞培養装置には、従来の細胞培養容器に比較してガス交換のた
めの増大された表面積を提供し得て;且つ比較的短い時間の期間に高い細胞密度
を達成して高いレートの細胞成長を、そして付着面に沿って付着依存性細胞の分
布さえもともなって提供する必要性がある。
Thus, cell culture devices can provide increased surface area for gas exchange as compared to conventional cell culture vessels; and achieve higher cell densities in a relatively short period of time. There is a need to provide high rates of cell growth, and even distribution of adhesion-dependent cells along the attachment surface.

【0006】 発明の概要 本発明は、少なくとも1つのフレームと;2つの薄い膜、少なくとも1つの前
記膜は、ガス透過性で、且つ前記膜は、培養チェンバーを形成して、前記フレー
ムに対して(非漏洩シール状態として)確実にシールされる、と;そして前記フ
レームを通り、物質が、前記培養チェンバー内へ導入され、またはそこから引き
抜かれる、ことを許容する少なくとも1つの再シール可能な開口部とを備える細
胞培養装置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to at least one frame; two thin membranes, at least one of said membranes being gas permeable, and said membrane forming a culture chamber with respect to said frame. Being securely sealed (as a non-leakage seal); and at least one resealable opening that allows material to be introduced into or withdrawn from the culture chamber through the frame. And a cell culture device comprising:

【0007】 一つの好ましい実施形態において、前記細胞培養装置は、2つのガス透過性膜
が、間に培養チェンバーを形成して、その上に延び且つそこに確実にシールされ
たフレームを備えている。前記フレームは、本発明の前記細胞培養装置を組み立
てるためのハウジングを提供すべく充分にリジッドである。前記膜は、前記チェ
ンバー内における細胞成長に適合するために充分なガス透過性を提供し、且つ前
記装置を取り扱うために充分な構造的完全性を提供すべく、適切な厚みからなる
。さらに、前記膜は、前記細胞培養(例えば、細胞培養基の色;および顕微鏡に
より観察され得るような、細胞の成長および形態のような細胞の特性)を観察す
るように充分な光学的透明性および明瞭性からなる。前記フレームは、物質を細
胞チェンバー内に導入し、またはそこから引き抜くことを可能とさせる、少なく
とも1つの再シール可能な開口部、そして好ましくは少なくとも2つの再シール
可能な開口部を、有する。各開口部は、その中で前記培養チェンバー内に物質を
導入しまたは該培養チェンバーから物質を引き抜くための器具(例えば、針また
はピペットまたはピペット先端)の一部が案内される通路として役立つフレーム
を通る開口を備えている。好ましい実施形態においては、前記器具の部分が、前
記フレームの再シール可能な開口部を通して挿入されたときに、培養チェンバー
の膜により形成される壁部のいずれかに孔をあけるのを防止するために、前記フ
レームは充分な厚みからなり且つ前記開口部は充分に制限した直径からなる。
In one preferred embodiment, the cell culture device comprises a frame in which two gas permeable membranes form and extend over and are securely sealed with a culture chamber therebetween. . The frame is sufficiently rigid to provide a housing for assembling the cell culture device of the present invention. The membrane is of a suitable thickness to provide sufficient gas permeability to accommodate cell growth in the chamber and to provide sufficient structural integrity to handle the device. In addition, the membrane may have sufficient optical clarity and transparency to observe the cell culture (eg, the color of the cell culture medium; and cell growth and morphology as can be observed by microscopy). Consists of clarity. The frame has at least one resealable opening, and preferably at least two resealable openings, allowing the substance to be introduced into or withdrawn from the cell chamber. Each opening defines a frame in which a portion of an instrument (eg, a needle or pipette or pipette tip) through which material is introduced into or withdrawn from the culture chamber is guided. It has an opening through it. In a preferred embodiment, to prevent the part of the device from piercing any of the walls formed by the membrane of the culture chamber when inserted through the resealable opening of the frame. In addition, the frame is of sufficient thickness and the opening is of a well-defined diameter.

【0008】 他の好ましい実施形態において、前記細胞培養装置は、前記1つのフレームお
よび前記2つのガス透過性膜により形成される前記細胞培養装置を収容する付加
的なフレームをさらに備える。この実施形態において、前記細胞培養装置は、内
部フレームと外部フレームとからなる2ピースのフレームからなっている。前記
内部フレームは、そこに、少なくとも1つの、そして好ましくは2つのガス透過
性膜を、それらの間に培養チェンバーを形成して、確実にシールしている。前記
膜は、前記装置を取り扱うために充分な構造的完全性を提供すべく、適切な厚み
からなる。さらに、前記膜は、前記細胞培養(例えば、細胞培養基の色;および
顕微鏡により観察され得るような、細胞の成長および形態のような細胞の特性)
を観察するように充分な光学的透明性および明瞭性からなる。前記外部フレーム
は、(例えば、内部フレームの開口部と位置合わせされたときに)物質を細胞チ
ェンバー内に導入し、またはそこから引き抜くことを可能とさせる、少なくとも
1つの再シール可能な開口部、そして好ましくは少なくとも2つの再シール可能
な開口部を、有する。前記外部フレームは、本発明の前記細胞培養装置を組み立
てて、前記内部フレームの挿入および取り付けに適合させるべく形成されたリジ
ッドなハウジングである。内部フレームも、少なくとも1つの、そして好ましく
は少なくとも2つの、開口部を有する。好ましくは、前記内部フレームの各開口
部は、前記外部フレームの再シール可能な開口部と、位置合わせされた開口部を
形成するために、位置合わせされる。したがって、例えば、前記外部フレームの
各開口部は、その中で前記培養チェンバー内に物質を導入しまたは該培養チェン
バーから物質を引き抜くための器具の針が案内される通路として役立つ。前記針
は、前記外部フレームおよび内部フレームの前記位置合わせされた(且つ再シー
ル可能な)開口部を通して案内され、そして前記培養チェンバー内に導入される
。好ましい実施形態においては、前記フレームは、針が、前記外部フレームの再
シール可能な開口部およびそれに位置合わせされた内部フレームの開口部の両者
を通して挿入されたときに、培養チェンバーの膜からなる壁部のいずれかに孔を
あけるのを防止するために、充分な厚みからなり且つ前記開口部は充分に制限し
た直径からなる。
[0008] In another preferred embodiment, the cell culture device further comprises an additional frame for accommodating the cell culture device formed by the one frame and the two gas-permeable membranes. In this embodiment, the cell culture device comprises a two-piece frame consisting of an inner frame and an outer frame. The inner frame securely seals therein at least one and preferably two gas permeable membranes, forming a culture chamber therebetween. The membrane is of a suitable thickness to provide sufficient structural integrity to handle the device. In addition, the membrane can be used to control the cell culture (eg, the color of the cell culture medium; and cell characteristics such as cell growth and morphology as can be observed under a microscope).
Consists of sufficient optical clarity and clarity to be observed. The outer frame includes at least one resealable opening that allows material to be introduced into or withdrawn from the cell chamber (eg, when aligned with the opening in the inner frame); And preferably has at least two resealable openings. The outer frame is a rigid housing formed to assemble the cell culture device of the present invention to accommodate insertion and mounting of the inner frame. The inner frame also has at least one, and preferably at least two, openings. Preferably, each opening of the inner frame is aligned with a resealable opening of the outer frame to form an aligned opening. Thus, for example, each opening of the outer frame serves as a passage in which the needle of an instrument for introducing or withdrawing material from the culture chamber into the culture chamber is guided. The needle is guided through the aligned (and resealable) openings in the outer and inner frames and is introduced into the culture chamber. In a preferred embodiment, the frame comprises a membrane wall of a culture chamber when a needle is inserted through both the resealable opening of the outer frame and the opening of the inner frame aligned therewith. The opening is of sufficient thickness and the opening is of a sufficiently limited diameter to prevent puncturing of any of the portions.

【0009】 いずれの実施形態(1ピースフレーム構造、または2ピースフレーム構造)に
おいても、前記細胞培養装置は、従来の細胞培養デバイスと比較して、ガス交換
および平衡、前記装置内で培養される細胞の酸化、細胞培養および培養中の細胞
特性を観察するための付加的な透明性および明瞭性、付着依存性細胞の分布さえ
も助長する取り付け面および状態、空間効率、多用途性、および比較的短い時間
の期間における高い細胞密度を達成して高レートの細胞成長を助長し得る条件、
を含む予期していない特徴の組み合わせを提供する。
In any of the embodiments (one-piece frame structure or two-piece frame structure), the cell culture device is gas-exchanged and equilibrated and cultured in the device as compared with a conventional cell culture device. Additional clarity and clarity for observing cell oxidation, cell culture and cell properties during culture, mounting surfaces and conditions that facilitate even the distribution of attachment-dependent cells, space efficiency, versatility, and comparison Conditions that can achieve high cell densities in short periods of time and promote high rates of cell growth,
Provide unexpected combinations of features, including:

【0010】 本発明の上述し且つ他の目的、特徴、および利点は、以下の発明の詳細な説明
において、そこでは参照数字がいくつかの図解された図面および実施形態を通し
て同一または類似した部分を示す添付図面に関連させて読んだときに、明白とな
るであろう。
The above and other objects, features, and advantages of the present invention are described in the following detailed description of the invention, in which reference numerals are used to refer to the same or similar parts throughout the several illustrated drawings and embodiments. It will become apparent when read in connection with the accompanying drawings shown.

【0011】 発明の詳細な説明 定義 用語「ガス透過性膜」は、ここでより詳細に説明されるであろうように、ここ
では、明細書および特許請求の範囲の目的のために、細胞培養チェンバー内へお
よびその外部へのガスの転移を許可し得て、そして(例えば、孔サイズが、細胞
培養の汚染に通例遭遇する微生物の通過を除外するために必要なほど充分に小さ
い)微生物汚染を除外し得て、そして細胞培養の(例えば、pHインジケーター
を含む組織培養基の色の;並びに光顕微鏡により検出し得るような細胞の成長お
よび形態のような培養される細胞の特性の)観察を許容するための光学的透明性
および明瞭性を有する液体不浸透性の生体適合物質を意味すべく用いられている
。前記ガス透過性膜の厚みは、それに限定されないが、構造的完全性、ガス透過
性の度合い、およびガスの転送レートを含む所望される結果特性に依存するであ
ろう。一般に、ガス透過性膜の厚みは、約0.00125インチ未満から約0.
005インチまでの範囲とすることができる。好ましい実施形態においては、前
記膜の厚みは、約0.0125インチから約0.0025インチまでの範囲内に
ある。前記ガス透過性膜は、当該技術において知られる1つまたはそれ以上の膜
からなっていてもよい。膜は、一般的には、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ
カーボネート、ポリオレフィン、エチレンビニールアセテート、ポリプロピレン
、ポリスルフォン、ポリテトラフルオロエチレン、またはシリコーンコーポリマ
ーを含む適切なポリマーからなる。前記ガス透過性膜の組成の選定は、培養され
るべき細胞のタイプ(例えば、付着されて生育する(付着依存性)細胞、懸濁浮
遊して生育する(付着非依存性)細胞、および付着されまたは懸濁浮遊して生育
するであろう細胞)、ガス透過性の程度、ガスの転送のレート、並びに光学的透
明性および明瞭性に依存するであろう。好ましい実施形態においては、前記ガス
透過性膜は、ポリスチレンからなる。より好ましい実施形態においては、前記ガ
ス透過性膜は、培養における付着依存性細胞の付着のための面として役立つであ
ろう前記膜の一方の面上で、付着依存性細胞に対して該処理された膜面の粘着力
を改善するためのイオン化により、処理されたポリスチレンからなる。前記膜の
イオン化は、該処理された膜面をより親水性とし、且つプラズマ放電、コロナ放
電、ガスプラズマ放電、イオン衝撃、イオン化放射、および高強度UV光を含む
当該技術において知られた方法を用いて実行され得る。付着非依存性細胞の成長
を助長するための好ましい実施形態においては、前記ガス透過性膜は、イオン化
によって処理されることはない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Definitions The term "gas permeable membrane", as will be described in more detail herein, is here, for the purposes of the description and claims, of cell culture. Microbial contamination that may permit the transfer of gas into and out of the chamber and (eg, the pore size is small enough to exclude the passage of microorganisms commonly encountered in cell culture contamination) And observing the cell culture (eg, of the color of the tissue culture medium containing the pH indicator; and of the characteristics of the cultured cells, such as cell growth and morphology as detectable by light microscopy). It is used to mean a liquid-impermeable biocompatible material that has optical clarity and clarity to allow. The thickness of the gas permeable membrane will depend on the desired resulting properties, including but not limited to structural integrity, degree of gas permeability, and gas transfer rate. Generally, the thickness of the gas permeable membrane will be from less than about 0.00125 inches to about 0.4 inches.
It can range up to 005 inches. In a preferred embodiment, the thickness of the membrane is in a range from about 0.0125 inches to about 0.0025 inches. The gas permeable membrane may consist of one or more membranes known in the art. The membrane generally comprises a suitable polymer, including polystyrene, polyethylene, polycarbonate, polyolefin, ethylene vinyl acetate, polypropylene, polysulfone, polytetrafluoroethylene, or a silicone copolymer. Selection of the composition of the gas permeable membrane depends on the type of cells to be cultured (eg, cells that grow attached (adhesion dependent), cells that grow in suspension and suspension (adhesion independent), and Cells that will grow or become suspended or suspended), the degree of gas permeability, the rate of gas transfer, and the optical clarity and clarity. In a preferred embodiment, the gas permeable membrane is made of polystyrene. In a more preferred embodiment, the gas permeable membrane is treated against attachment-dependent cells on one side of the membrane that will serve as a surface for attachment-dependent cells in culture. It consists of polystyrene which has been treated by ionization to improve the adhesion of the film surface. The ionization of the film renders the treated film surface more hydrophilic and uses methods known in the art including plasma discharge, corona discharge, gas plasma discharge, ion bombardment, ionizing radiation, and high intensity UV light. Can be implemented using In a preferred embodiment for promoting attachment-independent cell growth, the gas permeable membrane is not treated by ionization.

【0012】 用語「膜」は、ここでは、明細書および特許請求の範囲の目的のために、ガス
透過性膜;またはガス交換について他の発生源がないときに培養される細胞の成
長をサポートするために充分にガスを交換することができる膜(「非透過性膜」
)を意味するために用いられている。「膜」は、他のガス透過性膜または非透過
性膜のいずれかと組み合わされたガス透過性膜を意味する。「非透過性膜」は、
微生物の汚染を除外することが可能で(例えば、孔サイズが、細胞培養の汚染に
おいて一般に遭遇する微生物の通過を除外するために必要なほど充分に小さい)
、且つ細胞培養プロセス中の観察を許容させるために光学的に透明で且つ明瞭で
ある液体透過性である生体適合性物質である。前記非透過性膜の厚みおよび/ま
たは組成の選定は、限定されるわけではないが、構造上の完全性、を含む所望さ
れる結果的な特性に依存するであろう。一般に、非透過性膜の厚みは、約0.0
0125インチ未満から約0.009インチまでの範囲とし得る。前記非透過性
膜は、当該技術において知られる1つまたはそれ以上の膜からなっていてもよい
。前記非透過性膜は、培養時に付着依存性細胞の付着のための面として役立つで
あろう一方の面上で、付着依存性細胞に対する粘着力を改善すべくイオン化によ
って処理され得る。
The term “membrane” is used herein for the purposes of the description and claims to support the growth of cells that are cultured in the absence of a gas permeable membrane; or other source of gas exchange. Membrane ("non-permeable membrane") that can exchange gas enough to perform
) Is used to mean "Membrane" means a gas permeable membrane in combination with either another gas permeable membrane or a non-permeable membrane. "Impermeable membrane"
It is possible to exclude microbial contamination (eg, the pore size is small enough to exclude the passage of microorganisms commonly encountered in cell culture contamination).
And a liquid-permeable, biocompatible material that is optically transparent and clear to allow observation during the cell culture process. The choice of thickness and / or composition of the impermeable membrane will depend on the desired resulting properties, including but not limited to structural integrity. Generally, the thickness of the impermeable membrane is about 0.0
It can range from less than 0125 inches to about 0.009 inches. The non-permeable membrane may consist of one or more membranes known in the art. The impermeable membrane can be treated by ionization to improve adhesion to the adhesion-dependent cells on one side that will serve as a surface for attachment of the adhesion-dependent cells during culture.

【0013】 用語「磁気シート」は、ここでは、明細書および特許請求の範囲の目的のため
に、その近傍に配置された磁性粒子(または1つまたはそれ以上の生物の細胞と
複合された磁性粒子)を吸引、且つ所定位置に確実に保持、するために充分な強
度の磁界を有する少なくとも1つの実質的に平坦なシートを意味するために用い
られている。前記磁気シートは、以下の実施例から一層明らかになるであろうよ
うに、脱離可能に固定されたフレームが、その場合該磁気シートから該フレーム
を引っ張ることにより取り外され得る実質的に硬い(当業者に知られているよう
な種々の程度のスチフネスを含む);またはフレームから該磁気シートを引っ張
ることにより、それに脱離可能に固定されたフレームから該磁気シートが分離さ
れることを可能とさせるために充分な柔軟性を有するフレキシブルな(可撓性に
富む)磁気シートからなるであろう。前記磁気シートは、線状および並列の交互
の北極および南極に、磁化された材料であってよい。磁気シートは、それに限定
されるわけではないが、熱可塑性バインダー内に添加されたバリウムフェライト
のような微細な磁性粉末からなるシート;強磁性物質が注入されたプラスチック
またはビニール材料のシート;磁性粉末がその中に混入された合成樹脂材料のシ
ート;一般的には0.7mmまたは0.030インチの厚みのポリマーシートに
埋設された磁性粒子;それを通して分散された磁性物質を含むビニール材料;あ
るいはその意図された目的に適合性のある特性を有する他の適切な材料を含む。
当業者にとって明白であるように、前記磁気シートの厚みは、それに限定される
わけではないが、前記シート材料の組成、前記磁気シートが1つまたはそれ以上
のシートからなるかどうか、所望とされる磁界強度、および磁極の間隔を含むフ
ァクターに依存して変化されるであろう。それに関して、そして限定ではないが
説明の目的のために、前記磁気シートは、約0.2mmから約5mmの範囲であ
ってよい。商業的に購入され得て且つ本発明に従った磁気分離デバイスを作成す
るのに有用な、磁気シートの実例としての例は、オハイオ州、マリエッタ(Oh
io,Marietta)のマグネティックスペシャルティ社(Magneti
c Specialty,Inc.)から商標「プロマグ(PROMAG)」(
ストロンチウムフェライトベースの材料)によって得ることができ;そしてオハ
イオ州、バタビア(Ohio,Batavia)のエレクトロダイン社(Ele
ctrodyne Co.,Inc.)ネオジウム、鉄、およびボロンからなる
結合材料を得ることができる。磁気シートの商業的に入手可能な例は、ガウスメ
ーターによって計測されると、それに限定されるわけではないが、約150から
約600ガウスを含む範囲における磁界強度を有する。
The term “magnetic sheet” is used herein, for the purposes of the description and the claims, to refer to magnetic particles (or magnetic composites with one or more biological cells) disposed adjacent thereto. Particle) is used to mean at least one substantially flat sheet having a magnetic field of sufficient strength to attract and securely hold the particles in place. The magnetic sheet is substantially rigid (as will become more apparent from the examples below), wherein the releasably fixed frame can then be removed by pulling the frame from the magnetic sheet. (Including varying degrees of stiffness as is known to those skilled in the art); or pulling the magnetic sheet from a frame allows the magnetic sheet to be separated from a frame removably secured thereto. A flexible (highly flexible) magnetic sheet with sufficient flexibility to allow The magnetic sheet may be a linear and parallel alternating north and south pole magnetized material. Magnetic sheets include, but are not limited to, sheets of fine magnetic powder, such as barium ferrite, incorporated in a thermoplastic binder; sheets of plastic or vinyl material infused with ferromagnetic material; A sheet of synthetic resin material embedded therein; magnetic particles embedded in a polymer sheet, typically 0.7 mm or 0.030 inches thick; vinyl material containing a magnetic substance dispersed therethrough; or Including other suitable materials having properties compatible with their intended purpose.
As will be apparent to those skilled in the art, the thickness of the magnetic sheet is not limited, but may be desired, such as the composition of the sheet material, whether the magnetic sheet comprises one or more sheets. Will vary depending on factors including magnetic field strength and pole spacing. In that regard, and for purposes of explanation, but not limitation, the magnetic sheet may range from about 0.2 mm to about 5 mm. An illustrative example of a magnetic sheet that can be purchased commercially and that is useful for making magnetic separation devices according to the present invention is found in Ohio, Marietta, Ohio.
io, Marietta) Magnetic Specialty Company (Magneti)
c Specialty, Inc. ) From the trademark "Promag (PROMAG)" (
Strontium ferrite-based material); and Electrodyne (Ele) of Batavia, Ohio.
ctrodyne Co. , Inc. ) A bonding material consisting of neodymium, iron and boron can be obtained. Commercially available examples of magnetic sheets have a magnetic field strength as measured by a Gauss meter, including but not limited to about 150 to about 600 Gauss.

【0014】 用語「組織培養基」は、ここでは、明細書および特許請求の範囲の目的のため
に、充分な栄養分(例えば、ビタミン、アミノ酸、必須栄養分、塩、および類似
したもの)および生存細胞(または組織中の生存細胞)を維持し且つそれらの成
長をサポートするための特性(例えば、容量オスモル濃度、バッファリング)を
供するために用いられる溶液を意味するために用いられている。商業的に入手可
能な組織培養基は、当業者には既知である。
The term “tissue culture medium” is used herein for the purposes of the description and claims to refer to sufficient nutrients (eg, vitamins, amino acids, essential nutrients, salts, and the like) and living cells ( Or a solution used to provide properties (eg, osmolality, buffering) to maintain and support viable cells in tissues. Commercially available tissue culture media are known to those skilled in the art.

【0015】 実施例1 この実施例においては、本発明に従った細胞培養装置の種々の実施形態が説明
されている。しかしながら、ここでこの実施例およびそれに続く実施例に説明さ
れる本発明に従った細胞培養装置の全ての実施形態において、必須の特徴は、そ
こに形成される培養チェンバーが、少なくとも1つのガス透過性膜からなること
である。さて、図1および図2を参照すれば、一つの実施形態において、細胞培
養装置12は、フレーム18を備えている。フレーム18は、それによってその
意図される目的のために必要とされる構造の完全性を達成する、フレームワーク
構造に製作され得る適切な可塑性の、熱可塑性の、合成の、または天然の材料を
含み得る基本的な生体適合性のある組成からなるであろう。フレーム18の形成
および/または製造に適する材料の選択において、広い選定の許容範囲が、行使
し得ることは当業者にとっては明らかであるはずである。細胞培養装置12、お
よびフレーム18、の寸法は、それに限定されるわけではないが、そこに形成さ
れる培養チェンバーの所望の液体容量、および該培養チェンバーの寸法を含む1
つまたはそれ以上のファクターに依存するであろう。好ましい実施形態において
は、細胞培養装置12は、顕微鏡のための標準の機械的ステージ試料ホルダーに
よって、適合され、且つ実質的に適正位置に保持されることを可能とするために
、概して長方形形状をなしている。さらに好ましい実施形態においては、細胞培
養装置12(およびフレーム18)は、約10cmから約13.5cmまでの範
囲の長さ、約7cmから約9cmまでの範囲の幅、および約0.2cmから約2
.0cmまでの範囲の高さ;または顕微鏡の標準の機械的ステージ試料ホルダー
(例えば、96ウェルの微少滴定プレートを収容する)によって、適合され、且
つ実質的に適正位置に保持されるのに充分な寸法を有する。さらに好ましい実施
形態においては、細胞培養装置12は、約12.7cmの長さ、約8.5cmの
幅、および約0.5cmの高さを有し;従来の細胞培養容器を用いて、対応する
成長レートまたは対応する細胞密度にて、細胞を培養するために必要とされるよ
りも少ないインキュベーター空間による細胞の培養を許容させる細胞培養装置を
提供する。
Example 1 This example describes various embodiments of a cell culture device according to the present invention. However, in all embodiments of the cell culture device according to the invention described here in this and the following examples, an essential feature is that the culture chamber formed therein has at least one gas permeable Is composed of a conductive film. Now, referring to FIGS. 1 and 2, in one embodiment, the cell culture device 12 includes a frame 18. Frame 18 is made of a suitable plastic, thermoplastic, synthetic or natural material that can be fabricated into a framework structure, thereby achieving the structural integrity required for its intended purpose. It will consist of a basic biocompatible composition that can be included. It should be apparent to those skilled in the art that wide selection latitude can be exercised in selecting suitable materials for forming and / or manufacturing the frame 18. The dimensions of the cell culture device 12, and the frame 18, include, but are not limited to, the desired liquid volume of the culture chamber formed therein, including the dimensions of the culture chamber.
It will depend on one or more factors. In a preferred embodiment, the cell culture device 12 has a generally rectangular shape to allow it to be fitted and held in a substantially proper position by a standard mechanical stage sample holder for the microscope. No. In a more preferred embodiment, cell culture device 12 (and frame 18) has a length ranging from about 10 cm to about 13.5 cm, a width ranging from about 7 cm to about 9 cm, and about 0.2 cm to about 9 cm. 2
. A height in the range of up to 0 cm; or sufficient to be fitted and held substantially in place by the standard mechanical stage sample holder of the microscope (eg, containing a 96 well microtiter plate) Has dimensions. In a further preferred embodiment, cell culture device 12 has a length of about 12.7 cm, a width of about 8.5 cm, and a height of about 0.5 cm; using a conventional cell culture vessel, Provided is a cell culture device that allows culturing cells in an incubator space that is less than required for culturing cells at a growing rate or corresponding cell density.

【0016】 図1から図7を参照すると、フレーム18は、本発明の細胞培養装置12を組
み立てるときに、そこに対する膜31および32の位置合わせ、接触および固定
(非漏洩シーリングによる)を適応させるべき形状とされたハウジングである。
2つの膜31および32のうちの少なくとも1つは、ガス透過性膜であり;そし
て好ましい実施形態においては、膜31および32の両方がガス透過性膜である
。膜31および32は、機械的手段、化学的手段または他の適切な手段を含み得
る手段を用いて、非漏洩シーリングにてフレーム18に固定されるであろう。例
えば、非永久ロック手段のような機械的手段であるクランプ機構が、膜31およ
び32を、非漏洩シールを形成してフレーム18に固定するのに用いられ得る。
他の例においては、(ボンディング剤も含む)接着剤の使用のような化学手段が
、膜31および32を、非漏洩シールを形成してフレーム18に固定するのに用
いられ得る。前記接着剤は、両面粘着テープ、ポリマー接着剤、アクリル系感圧
接着剤、ホットメルト接着剤、ゴムセメント、あるいは本発明に付随する目的の
ために有用な接着剤またはボンディング剤の他のいかなる形態も、の形態であっ
てもよい。他の適切な手段は、それにおいて、前記膜がフレームの一体的な部分
となる、熱ボンディング、音波ウェルディング、非漏洩シールを形成する加圧嵌
合シーリング、およびモールドプロセスのうちの1つまたはそれ以上を含み得る
。例えば、接着剤の使用において、該接着剤は、本発明に従った細胞培養装置の
組み立てのプロセスにおいて、前記フレーム上に延びる前期膜の一部が前記フレ
ーム面上の前記接着材に接触するように、前記フレームとフレームを覆って延び
る(例えば図3を参照せよ)各膜の部分との間に添加され、そして培養チェンバ
ーの形成においてフレームに固定される膜の間に非漏洩シールを結果的に生じる
ような方法で前記フレームに固定される膜の該当部分の水平軸に沿う力を生じる
ように圧力が印加される。
Referring to FIGS. 1-7, frame 18 accommodates alignment, contact and fixation (by non-leakage sealing) of membranes 31 and 32 thereto when assembling cell culture device 12 of the present invention. This is a housing having a shape to be formed.
At least one of the two membranes 31 and 32 is a gas permeable membrane; and in a preferred embodiment, both membranes 31 and 32 are gas permeable membranes. Membrane 31 and 32 will be secured to frame 18 with non-leakage sealing using means that may include mechanical, chemical or other suitable means. For example, a clamping mechanism, which is a mechanical means such as a non-permanent locking means, can be used to secure the membranes 31 and 32 to the frame 18 forming a non-leakage seal.
In other examples, chemical means such as the use of an adhesive (including a bonding agent) may be used to secure the membranes 31 and 32 to the frame 18 in a non-leakage seal. The adhesive may be a double-sided adhesive tape, a polymer adhesive, an acrylic pressure-sensitive adhesive, a hot melt adhesive, a rubber cement, or any other form of adhesive or bonding agent useful for the purposes associated with the present invention. May also be in the form of Other suitable means include one or more of heat bonding, sonic welding, a press-fit sealing to form a non-leakage seal, and a molding process, wherein the membrane is an integral part of the frame. And more. For example, in the use of an adhesive, the adhesive may be such that in the process of assembling the cell culture device according to the present invention, a portion of the membrane extending on the frame contacts the adhesive on the surface of the frame. In addition, a non-leakable seal is added between the frame and the membrane that extends over the frame (see, eg, FIG. 3) and is secured to the frame in the formation of the culture chamber, resulting in a non-leakable seal. Is applied in such a way as to cause a force along the horizontal axis of the relevant part of the membrane fixed to the frame.

【0017】 ここの記述から当業者には明らかとなるであろうように、1つまたはそれ以上
の膜(またはその一部)は、本発明に従った細胞培養装置の培養チェンバーに培
養される細胞のさらなる操作を容易にするためにフレーム18から取り外され得
る。付着依存性細胞が培養されており、そして膜31および32の両方がフレー
ム18に固定されている一つの実施形態において、それに前記付着依存性細胞が
付着される膜は、該フレームからそれを切離しまたははぎ取ることによって、前
記フレームから取り外される。代替的には、前記付着依存性細胞がそれに付着さ
れる膜を前記フレームに固定されて残したまま、前記付着依存性細胞のための付
着面として役立たない膜が、フレームから切り取られまたははぎ取られる。いず
れの場合においても、前記膜に付着された前記付着依存性細胞は、それから、標
準染料または着色料、および当業者にとって既知の着色のための方法を用いて直
接的に着色される。例えば、前記付着された細胞は、蛍光顕微鏡検査法、位相コ
ントラスト顕微鏡検査法、ノーマースキー(Nomarsky)コントラスト顕
微鏡検査法、電子走査顕微鏡法、およびそれに関連するイメージング(例えば、
写真またはディジタルイメージング)による分析のために着色されるであろう。
代替的には、前記付着された細胞は、前記膜から酵素処理(例えば、トリプシン
処理)なしに細胞を採取することが望まれる状況においては、前記膜から静かに
削り取られるであろう。そのような状況は、トリプシン感応性細胞面分子が、無
傷であること;例えば、フロー血球計算分析における、または機能的バイオアッ
セイ(例えば、細胞毒性アッセイ)におけるような、直接的なさらなる分析が必
要とされる場合、前記採取された細胞のさらなる使用または分析を含んでいても
よい。図2に図解されたように、フレーム18は、さらに、本発明に従った前記
細胞装置において培養される細胞のさらなる操作を容易にし得る複数の切れ目カ
ット88を有していてもよい。これらのカットは、そこに固定され、その上に付
着依存性細胞が付着された膜を有する前記フレームの前記切れ目カットに沿って
分け、そして前記膜を前記切れ目カットの面に沿って切り、結果として、そこに
膜のストリップが添着された1ピースよりも多いフレームを生じさせることによ
って、顕微鏡観察のスライドグラスタイプからなる、多数のストリップの形成を
許容させる。
As will be apparent to those skilled in the art from the description herein, one or more membranes (or portions thereof) are cultured in a culture chamber of a cell culture device according to the present invention. It can be removed from the frame 18 to facilitate further manipulation of the cells. In one embodiment, where the attachment-dependent cells are cultured and both membranes 31 and 32 are fixed to the frame 18, the membrane to which the attachment-dependent cells are attached dissociates it from the frame. Or, it is detached from the frame by peeling. Alternatively, a membrane that does not serve as an attachment surface for the attachment-dependent cells is cut or stripped from the frame, leaving the membrane to which the attachment-dependent cells adhere to remains fixed to the frame. It is. In each case, the attachment-dependent cells attached to the membrane are then directly colored using standard dyes or colorants and methods for coloring known to those skilled in the art. For example, the attached cells can be analyzed by fluorescence microscopy, phase contrast microscopy, Nomarsky contrast microscopy, electronic scanning microscopy, and associated imaging (eg,
(Photo or digital imaging).
Alternatively, the attached cells will be gently scraped from the membrane in situations where it is desired to harvest cells from the membrane without enzymatic treatment (eg, trypsinization). Such a situation requires that the trypsin-sensitive cell surface molecule be intact; for example, further analysis directly in flow cytometry analysis or in a functional bioassay (eg, cytotoxicity assay) is required. If so, further use or analysis of the harvested cells may be included. As illustrated in FIG. 2, the frame 18 may further have a plurality of cut cuts 88 that may facilitate further manipulation of cells cultured in the cell device according to the invention. These cuts are cut along the cut cuts of the frame having a membrane fixed thereon and having attachment-dependent cells adhered thereon, and the membrane cut along the plane of the cut cuts, resulting in As such, by allowing more than one piece of frame to which a strip of membrane is attached, it allows the formation of multiple strips of the slide glass type for microscopic observation.

【0018】 図2から図6に示されるように、フレーム18は、少なくとも1つの開口部2
3、そして好ましくは少なくとも2つの開口部、を有する。ここで、既に説明さ
れたように、フレーム18の開口部23は、培養チェンバーに物質を導入し、ま
たは物質をそれから引抜き、またはそれから排出されるための器具をその中に案
内される通路として役立っているであろう。それゆえ、各開口部23の直径は、
培養チェンバーに物質を導入し、または物質をそれから引抜き、またはそれから
排出されるその意図された目的のために必要とされる器具の該当部分(参照目的
のためのみであり、以下、器具の「先端」と称する)の進入を許容させるのに充
分である。当業者には、明らかであろうように、各開口部23の直径は、意図さ
れた目的のために用いられる器具のタイプ、および前記器具の先端のサイズ、に
依存するであろう。例えば、前記器具が、シリンジおよび針アッセンブリであれ
ば、各開口部23の直径は標準の針をそこに通過させるのを許容するのに充分と
する(例えば、直径で約1mmから約2mm)。前記針の前記先端は、フレーム
18の開口部23を通って案内され、そして培養チェンバー40内に導入される
。好ましい実施形態においては、前記フレームは、充分な厚みからなり、そして
1つまたはそれ以上の開口部23は、開口部23を通して挿入されたときに、前
記器具の先端を、膜31および32によって形成されている培養チェンバー40
の壁部のいずれかに接触し且つ孔をあけてしまうことを防止するために充分に制
限された直径からなっている。前記少なくとも1つの開口部23は、当該技術に
おいて既知の適切な手段;例えば、カップ、プラグ、または他の適切な手段;に
よって再シール可能である。図6を参照すれば、そして1つの好ましい実施形態
において、開口部23は、セルフシーリングするために充分に柔軟なガスケット
24からなる材料で実質的に満たされ且つシールされ、「再シール可能な開口部
」23を形成して、それによって針による進入および針引抜き後の再シールを可
能とする。そのような材料は、当業者には知られており、そして、それに限定さ
れるわけではないが、1つまたはそれ以上のゴム、シリコーン、シリコーンゴム
または意図された目的に適合する他のエラストマー材料を含んでもよい。他の実
施形態においては、開口部23は、細胞培養装置12の培養チェンバー40の外
部への開口部23からの漏洩を防止するように、針による進入および針引抜き後
の再シールを可能とする再シール可能な開口部23を形成して、部分的にガスケ
ットによって満たされ且つシールされている。
As shown in FIGS. 2 to 6, the frame 18 has at least one opening 2
3, and preferably at least two openings. Here, as already described, the opening 23 of the frame 18 serves as a passage through which instruments for introducing or drawing out or discharging substances from the culture chamber are guided. Will be. Therefore, the diameter of each opening 23 is
The relevant part of the instrument required for its intended purpose to introduce or withdraw material from the culture chamber or to remove material from it (for reference purposes only; )). As will be apparent to those skilled in the art, the diameter of each opening 23 will depend on the type of instrument used for the intended purpose, and the size of the tip of the instrument. For example, if the device is a syringe and needle assembly, the diameter of each opening 23 will be sufficient to allow a standard needle to pass therethrough (eg, about 1 mm to about 2 mm in diameter). The tip of the needle is guided through the opening 23 of the frame 18 and is introduced into the culture chamber 40. In a preferred embodiment, the frame is of sufficient thickness, and one or more openings 23, when inserted through the openings 23, form the tip of the device by the membranes 31 and 32. Culture chamber 40
Of a diameter that is sufficiently limited to prevent contact with and puncture any of the walls of the wall. The at least one opening 23 is resealable by any suitable means known in the art; for example, a cup, plug, or other suitable means. Referring to FIG. 6, and in one preferred embodiment, the opening 23 is substantially filled and sealed with a material comprising a gasket 24 that is sufficiently flexible to self-seale, and the "resealable opening" Section "23" is formed, thereby allowing re-sealing after needle entry and needle withdrawal. Such materials are known to those of skill in the art, and are not limited to one or more rubbers, silicones, silicone rubbers or other elastomeric materials compatible with the intended purpose. May be included. In another embodiment, the opening 23 allows for entry by a needle and resealing after needle withdrawal to prevent leakage from the opening 23 to the outside of the culture chamber 40 of the cell culture device 12. A resealable opening 23 is formed, partially filled and sealed by a gasket.

【0019】 さて、本発明に従った細胞培養装置における培養チェンバーの壁部を形成する
膜に移り、本発明に従った細胞培養装置の培養チェンバーにおける付着面として
のガス透過性膜の使用において、培養の間に、付着依存性細胞が、(チェンバー
の縁部を含む)付着面全体にわたって相対的に均一に成長しがちであることが観
察される。付着面全体にわたっての細胞付着および成長における顕著な多様性の
不在は、本発明に従った細胞培養装置によって提供されるような培養チェンバー
におけるガス透過性膜の長さおよび幅を横切るガス(例えば、酸素および二酸化
炭素)交換における多様性の相対的な不在に起因すると信じられている。したが
って、本発明に従った細胞培養装置において、前記ガス透過性膜は、より高い、
付着依存性細胞の密度、およびそのための空間効率に役立つ付着面を提供する。
このことは、個々の付着面上における不均一ガス交換を示すために報告された従
来の細胞培養容器;および、それゆえ、ガス交換の勾配に対するそれらの空間関
係に依存して成長させるための細胞の能力における多様性に対して有利である。
Now, turning to the membrane forming the wall of the culture chamber in the cell culture device according to the invention, the use of a gas-permeable membrane as an attachment surface in the culture chamber of the cell culture device according to the invention, It is observed that during culture, attachment-dependent cells tend to grow relatively uniformly over the entire attachment surface (including the edges of the chamber). The absence of significant diversity in cell attachment and growth across the attachment surface is due to the gas (e.g., e.g., It is believed to be due to the relative absence of diversity in (oxygen and carbon dioxide) exchange. Therefore, in the cell culture device according to the present invention, the gas permeable membrane is higher,
It provides an attachment surface that aids in the density of attachment-dependent cells, and therefore space efficiency.
This is a consequence of conventional cell culture vessels reported to show heterogeneous gas exchange on individual attachment surfaces; and, therefore, cells for growing depending on their spatial relationship to the gradient of gas exchange. Is advantageous for the diversity in their abilities.

【0020】 先にここで説明されたように、膜は、非漏洩シーリングを提供する方法によっ
て前記フレームに確実にシールされるであろう。好ましい実施形態において、そ
してここで図3を参照すれば、適切な接着剤56が、膜31とフレーム18の表
面との間、並びに(フレーム18の反対側において)膜32とフレーム18の表
面との間で相互分散され且つ硬化される。接着剤は、当業者には、ポリマーの接
着剤、感圧アクリル系接着剤、ホットメルト接着剤、ゴムセメント、溶剤ベース
のボンディング剤、または本発明に付随する目的のために有用な接着剤の他のい
かなる形態をも含めて知られている。ここに含まれる記述から、当業者には明ら
かであろうように、膜31と膜32との間の距離は、フレーム18のサイズ(例
えば、高さ)に依存する。培養チェンバー40の形状またはサイズのいずれかに
おける一般的な相対制限は存在しないけれども、細胞の高密度を達成する培養の
ために好ましい実施形態においては、膜31と膜32との間の平均距離は、約1
mmから約20mmまでの範囲内にある。より好ましい実施形態においては、膜
31と膜32との間の平均距離は、約4mmである。
As previously described herein, the membrane will be securely sealed to the frame by a method that provides a non-leakage seal. In a preferred embodiment, and referring now to FIG. 3, a suitable adhesive 56 is provided between the membrane 31 and the surface of the frame 18 and between the membrane 32 and the surface of the frame 18 (opposite the frame 18). Are interdispersed and cured between. Adhesives are known to those skilled in the art as polymeric adhesives, pressure-sensitive acrylic adhesives, hot melt adhesives, rubber cements, solvent-based bonding agents, or adhesives useful for the purposes accompanying this invention. It is known, including any other forms. From the description contained herein, as will be apparent to those skilled in the art, the distance between the membrane 31 and the membrane 32 depends on the size (eg, height) of the frame 18. Although there are no general relative restrictions on either the shape or size of the culture chamber 40, in a preferred embodiment for culturing to achieve a high cell density, the average distance between the membranes 31 and 32 is , About 1
mm to about 20 mm. In a more preferred embodiment, the average distance between membrane 31 and membrane 32 is about 4 mm.

【0021】 好ましい実施形態において、そして図3を参照して、膜31は、前記細胞培養
装置12が標準的なCOインキュベーター内で保温されるときに、膜31が、
膜のうちで細胞培養装置がその上に配置されるインキュベーターシェルフに対し
て最も近いように、フレーム18の側部に配置され且つ確実にシールされたガス
透過性膜である。この好ましい実施形態において、膜31は、前記インキュベー
ターシェルフに、全体でまたは部分的に物理的に接触するであろう。そのような
位置において、そして付着依存性細胞が細胞培養装置において培養されていると
き、膜31は、前記付着依存性細胞がそこに付着するであろう面として役立ち、
且つ均一なガス交換のために最適に有用である。さらに好ましい実施形態におい
て、膜31および32は、ガス透過性膜である。ここに、さらに詳細に開示され
るであろうように、ガス透過性膜からなる膜31および32の両者を有する利点
は、前記培養基内における、そして培養される細胞に有用として、相対的に均一
なガス交換および平衡である。加えて、両ガス透過性膜は、本発明に従った細胞
培養装置において培養される付着依存性細胞の付着のための面として同時的に役
立つ。すなわち、図6に示されるように、付着依存性細胞は、細胞培養装置内に
導入され、且つ導入された細胞は重力、およびガス透過性膜31に対する付着に
より定着するのを許容させるのに充分な時間(例えば、細胞タイプに依存して、
最小60分から4時間まで)保温される。前記細胞培養装置は、それから、付加
的な付着依存性細胞が、重力、およびガス透過性膜32に対する付着、により定
着するのを許容させるべく、導かれるように、180°回転されるであろう。
In a preferred embodiment, and with reference to FIG. 3, when the cell culture device 12 is incubated in a standard CO 2 incubator, the membrane 31
A gas permeable membrane located on the side of the frame 18 and securely sealed so that the cell culture device is closest to the incubator shelf on which it is placed. In this preferred embodiment, the membrane 31 will physically or wholly physically contact the incubator shelf. In such a position, and when the attachment-dependent cells are being cultured in a cell culture device, the membrane 31 serves as a surface to which said attachment-dependent cells will attach,
It is optimally useful for uniform gas exchange. In a further preferred embodiment, membranes 31 and 32 are gas permeable membranes. The advantage of having both membranes 31 and 32, consisting of gas permeable membranes, as will be disclosed herein in more detail, is that they are relatively uniform in the culture medium and useful for cells to be cultured. Gas exchange and equilibrium. In addition, both gas-permeable membranes simultaneously serve as surfaces for the attachment of attachment-dependent cells cultured in the cell culture device according to the invention. That is, as shown in FIG. 6, the adhesion-dependent cells are introduced into the cell culture device, and the introduced cells are sufficient to allow the cells to settle due to gravity and adhesion to the gas-permeable membrane 31. Time (for example, depending on the cell type,
(Minimum 60 minutes to 4 hours). The cell culture device will then be rotated 180 ° so that it is guided to allow additional attachment-dependent cells to settle by gravity and attachment to the gas permeable membrane 32. .

【0022】 他の代替案においては、付着依存性細胞は、まず、重力、およびガス透過性膜
32に対する付着、により定着するのを許容させるべく、導入され;そしてそれ
から前記細胞培養装置が、付加的な付着依存性細胞が、重力、およびガス透過性
膜31に対する付着、により定着するのを許容させるべく、導かれるように、1
80°回転されるようにしてもよい。さらに他の代替案においては、付着依存性
細胞は、細胞培養装置内に導入され、且つ導入された細胞は、重力、およびいく
つかの細胞が第1のガス透過性膜の内側の面に対する付着、により定着するのを
許容させるのに充分な時間(例えば、細胞タイプに依存して、最小60分から4
時間まで)保温され;そしてそれから、前記細胞培養装置は、付着されていない
付着依存性細胞が、重力、および前記第1のガス透過性膜の反対のガス透過性膜
の内面に対する付着、により定着させるように、180°回転されて;前記細胞
培養チェンバーの壁部を形成する両膜上で細胞を培養させる。このように、両膜
31および32を同時的に付着依存性細胞の付着のための面として役立たせるこ
とを許容させるために、本発明に従った細胞培養装置を回転させることによって
、空間効率、多用途性、および比較的短い時間の期間内における高い細胞密度を
達成して高レートの細胞成長を助長し得る条件が提供される。付着のための面と
して本来ただ一つの膜が用いられる付加的な実施形態においては、付着依存性細
胞が、細胞培養装置内に導入され、そして導入された細胞は、重力、およびガス
透過性膜31に対する細胞の付着、によって定着するのを許容させるために、充
分な時間(細胞タイプに依存する)保温される。前記細胞培養装置は、培養にお
いて、膜31から懸垂されて、転位された細胞が生育されるように、それから1
80°回転される。
In another alternative, the adherence-dependent cells are first introduced to allow them to settle by gravity and adherence to the gas-permeable membrane 32; and then the cell culture device is added To allow the adherent dependent cells to settle due to gravity and adherence to the gas permeable membrane 31.
You may make it rotate by 80 degrees. In yet another alternative, the adhesion-dependent cells are introduced into a cell culture device, and the introduced cells are subjected to gravity and some cells adhere to the inner surface of the first gas-permeable membrane. Sufficient time to allow colonization by (eg, a minimum of 60 minutes to 4 minutes, depending on the cell type).
And the cell culture device is settled by the unattached attachment-dependent cells by gravity and attachment to the inner surface of the gas-permeable membrane opposite the first gas-permeable membrane. Rotate 180 ° to allow cells to grow on both membranes forming the walls of the cell culture chamber. Thus, by rotating the cell culture device according to the present invention to allow both membranes 31 and 32 to simultaneously serve as a surface for attachment-dependent cell attachment, space efficiency, It provides versatility and conditions that can achieve high cell densities within a relatively short period of time to facilitate high rates of cell growth. In an additional embodiment, in which only one membrane is used as the surface for attachment, the attachment-dependent cells are introduced into a cell culture device, and the introduced cells are subjected to gravity and gas permeable membranes. The cells are incubated for a sufficient time (depending on the cell type) to allow them to settle by attachment of the cells to 31. The cell culture device is suspended from the membrane 31 in culture, so that the translocated cells are grown therefrom.
Rotated by 80 °.

【0023】 両膜31および32は、培養の間における、組織培養基の色、および細胞特性
(例えば、顕微鏡検査によるように細胞の成長および形態)からなるような、観
察を可能とするように、充分な光学的透明性および明瞭性からなる。さらに詳細
には、インキュベーター内への細胞培養装置の配置からおよび/または培養され
る細胞がガスを生成するかどうかの、pHインジケーターを有する組織培養基内
へのCOの拡散が、培養基のpHインジケーターの色を変化させる(一般的に
は、初期の暗いピンクから赤みがかったオレンジへオレンジ気味の色へと変化す
る)。膜31および32は、培養の間に、培養基のpHインジケーターの色の変
化を観察するように、充分な光学的な透明性および明瞭性からなる。付加的に、
膜31および32の両方は、細胞培養装置が分析のために顕微鏡ステージ上に配
置されるときに、そこにおける培養された細胞が、光顕微鏡によって一般的に観
察される、細胞形状、細胞数、および付加的な細胞特性について視覚的に分析さ
れ得るように、充分な光学的な透明性および明瞭性からなる。
Both membranes 31 and 32 can be viewed during culture to allow observation, such as of the color of the tissue culture medium, and cell characteristics (eg, cell growth and morphology as by microscopy). Consists of sufficient optical clarity and clarity. More specifically, whether the cells are arranged and / or from the culture of a cell culture device into the incubator to generate a gas, the diffusion of CO 2 into the tissue culture medium with a pH indicator, pH indicator culture (Generally changing from an initial dark pink to a reddish orange to an orangeish color). Membranes 31 and 32 consist of sufficient optical clarity and clarity to observe the color change of the pH indicator of the culture medium during culture. Additionally,
Both membranes 31 and 32 can be used to determine the cell shape, cell number, cell culture, in which the cultured cells are generally observed by light microscopy when the cell culture device is placed on a microscope stage for analysis. And sufficient optical clarity and clarity so that they can be analyzed visually for additional cellular properties.

【0024】 本発明に従った細胞培養装置の代替的な実施形態においては、多数の培養チェ
ンバーが存在する。多数の培養チェンバーを有する前記細胞培養装置のさらに望
ましい代替的な実施形態においては、培養チェンバーの数は、2と10との間の
範囲の数である。さて、図2、図4および図5を参照すれば、提供されるのは、
それぞれそこに形成された1個の培養チェンバー、2個の培養チェンバー、およ
び4個の培養チェンバーを有するフレーム18の上面図である。多数の培養チェ
ンバーを有する細胞培養装置においては、1つの膜31および1つの膜32は、
フレーム18の対向面上に延び且つ確実にシールされていて、そして多数の培養
チェンバーの形成時には、フレーム18のいかなる部位に沿ってもそれは多数の
培養チェンバーの形成のためのフレームの分割を提供するであろう。各培養チェ
ンバーが、それ自体の膜31および膜32により形成され;しかしながら、そこ
にシールされる多数の膜31および多数の膜32を持つことをフレーム18に要
求することも実施される。各細胞培養チェンバーが少なくとも1つの開口部23
を有すること;および、より好ましい実施形態においては、2つの開口部23を
有することが、図4および図5にも示されている。先にここで説明されたように
、望ましくは、各開口部23が、再シール可能である。再び図4を参照して、培
養チェンバー毎に2つの開口23があるならば、前記培養チェンバーの一端に配
置された第1の開口部23、および前記培養チェンバーの反対の端部に配置され
た第2の開口部23を持つことが望ましい。そのような配置は、前記チェンバー
にはけ口を与えるようなプロセスを容易にしてよく、そして該チェンバーから空
気泡を除去する。説明の目的のために、しかし限定ではなく、そしてそこでは、
細胞培養装置12は、約12.7cmの長さ、約8.5cmの幅、そして約0.
4cmの高さを有し、図4に図解された2つのチェンバーの各々は、約2.5か
ら約7.5mlの組織培養基を保持し;且つ図5に図解された4つのチェンバー
の各々は、約1.25から約3.75mlの組織培養基を保持するであろう。
In an alternative embodiment of the cell culture device according to the present invention, there are multiple culture chambers. In a further preferred alternative embodiment of the cell culture device having multiple culture chambers, the number of culture chambers ranges between two and ten. Now, with reference to FIGS. 2, 4 and 5, what is provided is:
FIG. 4 is a top view of a frame 18 having one culture chamber, two culture chambers, and four culture chambers formed therein, respectively. In a cell culture device having a large number of culture chambers, one membrane 31 and one membrane 32
It extends over the opposing surface of the frame 18 and is securely sealed, and when forming multiple culture chambers, along any portion of the frame 18 it provides a division of the frame for the formation of multiple culture chambers. Will. Each culture chamber is formed by its own membrane 31 and membrane 32; however, it is also practiced to require the frame 18 to have multiple membranes 31 and multiple membranes 32 sealed therein. Each cell culture chamber has at least one opening 23
And, in a more preferred embodiment, having two openings 23 is also shown in FIGS. As previously described herein, desirably, each opening 23 is resealable. Referring again to FIG. 4, if there are two openings 23 per culture chamber, a first opening 23 located at one end of the culture chamber and an opposite end of the culture chamber. It is desirable to have the second opening 23. Such an arrangement may facilitate a process that provides a vent to the chamber and removes air bubbles from the chamber. For illustrative purposes, but not limitation, and where:
The cell culture device 12 is about 12.7 cm long, about 8.5 cm wide, and about 0.5 cm long.
Having a height of 4 cm, each of the two chambers illustrated in FIG. 4 holds about 2.5 to about 7.5 ml of tissue culture medium; and each of the four chambers illustrated in FIG. About 1.25 to about 3.75 ml of tissue culture medium.

【0025】 付加的な実施形態において、バイオリアクターは、複数の細胞培養装置の培養
チェンバーを接続する液体通路を提供することによって適切に作用するようにリ
ンクされた本発明に従った複数の細胞培養装置を備える。そのようなバイオリア
クター環境における細胞の培養を容易にするために、前記複数の細胞培養装置の
各々は、当該通路を通り且つ相互接続された細胞培養装置の培養チェンバーの間
の組織培養基の流れを可能とする接続通路によって他の細胞培養装置に相互接続
されてもよい。バイオリアクターを形成するための第1の細胞培養装置の第2の
細胞培養装置への相互接続の1例は、2つのシリンジ針の間に介挿される1ピー
スの滅菌したチュービングの使用による。1つの針が、再シール可能開口部23
に挿入され、フレームを通って、そして第1の細胞培養装置の培養チェンバー内
に至り;そして第2の針が、再シール可能開口部23に挿入され、フレームを通
って、そして第2の細胞培養装置の培養チェンバー内に至る。1ピースのチュー
ビングは、そこで、前記第1の針に適切に作用するように接続された1つの開口
端を有し、そして該チュービングの逆側の開口端は、適切に作用するように前記
第2の針に接続されているであろう。2つの針の間に配置され且つ適切に作用す
るようにそれらに接続されたチュービングは、前記第1の細胞培養装置の前記培
養チェンバーと前記第2の細胞培養装置の前記培養チェンバーとの間に液体流通
連絡を提供する。同様の方法論および複数のチュービングを用いて、複数の前記
細胞培養装置が適切に作用するように接続されて、バイオリアクターを形成する
In an additional embodiment, the bioreactor is a plurality of cell cultures according to the present invention linked to operate properly by providing a liquid passage connecting the culture chambers of the plurality of cell culture devices. Equipment. To facilitate culturing cells in such a bioreactor environment, each of the plurality of cell culture devices directs the flow of tissue culture media through the passageway and between the culture chambers of the interconnected cell culture devices. It may be interconnected to other cell culture devices by means of a connecting passage which allows. One example of the interconnection of a first cell culture device to a second cell culture device to form a bioreactor is through the use of one piece of sterile tubing inserted between two syringe needles. One needle has a resealable opening 23
Into the culture chamber of the first cell culture device; and a second needle is inserted into the resealable opening 23, through the frame, and into the second cell. It reaches the inside of the culture chamber of the culture device. The one-piece tubing then has one open end operatively connected to the first needle, and the opposite open end of the tubing is operatively connected to the first needle. Would be connected to two needles. The tubing disposed between the two needles and connected thereto for proper operation is provided between the culture chamber of the first cell culture device and the culture chamber of the second cell culture device. Provide liquid distribution contact. Using similar methodology and multiple tubing, multiple cell culture devices are operatively connected to form a bioreactor.

【0026】 実施例2 この実施例においては、本発明に従った細胞培養装置の他の実施形態が説明さ
れている。この実施形態において、そして図8および図9を参照すれば、細胞培
養装置12は、外部フレーム16およびフレーム18からなる2ピースフレーム
を形成するための外部フレーム16をさらに備える。フレーム18と膜31およ
び32の種々の実施形態は、先に、実施例1において詳細に説明され、且つ図1
から図7に図解されている。外部フレーム16は、フレームワーク構造に製作さ
れ得て、それによって、その意図された目的のために要求される構造的完全性を
達成する、適切な可塑性の、熱可塑性の、合成の、または天然の材料を有し得る
基本的な生体適合性のある組成からなっているであろう。細胞培養装置12、並
びに外部フレーム16およびフレーム18の寸法は、それに限定されるわけでは
ないが、そこに形成される培養チェンバーの所望の液体容量、および該培養チェ
ンバーの寸法、を含む1つまたはそれ以上のファクターに依存するであろう。好
ましい実施形態においては、細胞培養装置12は、顕微鏡のための標準の機械的
ステージ試料ホルダーによって、適合され、且つ実質的に適正位置に保持される
ことを可能とするために、概して長方形形状をなしている。さらに好ましい実施
形態においては、細胞培養装置12(および外部フレーム16)は、約10cm
から約13.5cmまでの範囲の長さ、約7cmから約9cmまでの範囲の幅、
および約0.5cmから約2.0cmまでの範囲の高さ;または顕微鏡の標準の
機械的ステージ試料ホルダー(例えば、96ウェルの微少滴定プレートを収容す
る)によって、適合され、且つ実質的に適正位置に保持されるのに充分な寸法を
有する。さらに好ましい実施形態においては、細胞培養装置12(および外部フ
レーム16)は、約12.7cmの長さ、約8.5cmの幅、および約1cmの
高さを有し;従来の細胞培養容器を用いて、対応する成長レートまたは対応する
細胞密度にて、細胞を培養するために必要とされるよりも少ないインキュベータ
ー空間による細胞の培養を許容させる細胞培養装置を提供する。より好ましい実
施形態においては、フレーム18は、約4cmから約11.5cmまでの範囲内
の長さ、約4cmから約7.5cmまでの範囲内の幅、および約0.2cmから
約0.8cmまでの範囲内の高さを有する。最も好ましい実施形態においては、
フレーム18は、約11cmの長さ、約6cmの幅、および約0.3cmの高さ
を有する。
Example 2 In this example, another embodiment of the cell culture device according to the present invention is described. In this embodiment, and with reference to FIGS. 8 and 9, the cell culture device 12 further includes an outer frame 16 for forming a two-piece frame consisting of the outer frame 16 and the frame 18. Various embodiments of the frame 18 and membranes 31 and 32 have been previously described in detail in Example 1 and FIG.
From FIG. 7 to FIG. The outer frame 16 may be fabricated into a framework structure, thereby achieving a suitable plastic, thermoplastic, synthetic, or natural, achieving the required structural integrity for its intended purpose. Would consist of a basic biocompatible composition that could have the following materials: The dimensions of the cell culture device 12 and the outer frames 16 and 18 may be one or more, including, but not limited to, the desired liquid volume of the culture chamber formed therein, and the dimensions of the culture chamber. It will depend on more factors. In a preferred embodiment, the cell culture device 12 has a generally rectangular shape to allow it to be fitted and held in a substantially proper position by a standard mechanical stage sample holder for the microscope. No. In a further preferred embodiment, the cell culture device 12 (and the outer frame 16) is about 10 cm
A length ranging from about 7 cm to about 13.5 cm, a width ranging from about 7 cm to about 9 cm,
And a height ranging from about 0.5 cm to about 2.0 cm; or a standard mechanical stage sample holder for the microscope (e.g., containing a 96-well microtiter plate) and substantially suitable It has dimensions sufficient to be held in position. In a more preferred embodiment, cell culture device 12 (and outer frame 16) has a length of about 12.7 cm, a width of about 8.5 cm, and a height of about 1 cm; A cell culture device is provided that allows for culturing cells at a corresponding growth rate or corresponding cell density with less incubator space than required for culturing cells. In a more preferred embodiment, the frame 18 has a length in the range of about 4 cm to about 11.5 cm, a width in the range of about 4 cm to about 7.5 cm, and about 0.2 cm to about 0.8 cm. With a height in the range up to. In a most preferred embodiment,
Frame 18 has a length of about 11 cm, a width of about 6 cm, and a height of about 0.3 cm.

【0027】 さて、図9から図12を参照すれば、外部フレーム16は、本発明の細胞培養
装置12の組み立てのために、そこへのフレーム18(そこに膜31および32
が、非漏洩シーリングで、固定されている)の位置合わせ、接触および固定を適
応させるべく形成されたリジッドなハウジングである。外部フレーム16へのフ
レーム18の固定は、少なくともフレーム18の開口部23が、位置合わせされ
た開口部21および23、該位置合わせされた開口部の少なくとも1つの開口部
は再シール可能である、を形成するために、外部フレーム16の開口部21に当
接し且つ位置合わせされる個所では、非漏洩シールが形成されることが要求され
る。一つの実施形態においては、(そこに膜31および32がシールされて固定
される)フレーム18は、外部フレーム16の凹所内に嵌合され(例えば、図9
参照)、そして、それからフレーム18と外部フレーム16とは、音波ウェルデ
ィング、ボンディング、接着、またはこの意図された目的のために当該技術にお
いて知られている他の適切な手段によって、永久的に一体に固定される。外部フ
レーム16とフレーム18との一体固定は、外部フレーム16をフレーム18に
接触させることおよび固定すること;外部フレーム16を、フレーム18に確実
にシールされた膜(例えば、膜31または膜32のいずれか)に接触させること
および固定すること;およびそれらの組み合わせ、を含んでいてもよい。
Referring now to FIGS. 9-12, the outer frame 16 is provided with a frame 18 (with membranes 31 and 32 therein) for assembly of the cell culture device 12 of the present invention.
Is a rigid housing formed to accommodate alignment, contact and locking of the (non-leakage, fixed). The fixing of the frame 18 to the outer frame 16 is such that at least the opening 23 of the frame 18 is aligned with the openings 21 and 23, at least one of the aligned openings being resealable. It is required that a non-leakage seal be formed at a position where it abuts and is aligned with the opening 21 of the outer frame 16 in order to form the seal. In one embodiment, frame 18 (where membranes 31 and 32 are sealed and secured) is fitted into a recess in outer frame 16 (eg, FIG. 9).
And then the frame 18 and the outer frame 16 are permanently integrated by sonic welding, bonding, gluing, or other suitable means known in the art for this intended purpose. Fixed to The integral securing of the outer frame 16 and the frame 18 includes contacting and securing the outer frame 16 to the frame 18; the outer frame 16 may be secured to a frame (eg, a membrane 31 or Contacting and fixing any of them); and combinations thereof.

【0028】 他の実施形態においては、(そこに膜31および32が確実にシールされてい
る)フレーム18は、外部フレーム16の凹所内に嵌合され(例えば、図9参照
)、そしてフレーム18は、それから外部フレーム16に対して脱離可能に、非
永久的な形で固定される。外部フレーム16へフレーム18を脱離可能に固定す
るための手段は、機械的手段、化学的手段、または他の適切な手段を含んでいて
もよい。例えば、スナップフィッティング、圧力フィッティング、非永久ロッキ
ング手段、クランピングメカニズム、またはタングと溝のフィッティング配置、
のような機械的手段が、非漏洩シールを形成して、外部フレーム16に対して脱
離可能にフレーム18を固定するのに用いられ得る。他の例においては、非永久
接着剤または非永久ボンディング剤の使用のような化学的手段が、非漏洩シール
を形成して、外部フレーム16に対して脱離可能にフレーム18を固定するのに
用いられ得る。非永久接着剤または非永久ボンディング剤は、両面粘着テープ、
ポリマー接着剤、アクリル系感圧接着剤、ホットメルト接着剤、ゴムセメント、
あるいは本発明に付随する目的のために有用な接着剤またはボンディング剤の他
のいかなる形態も、の形態であってもよい。外部フレーム16とフレーム18を
脱離可能に一体的に固定することは、外部フレーム16をフレーム18に接触さ
せることおよび固定すること;外部フレーム16を、フレーム18に確実にシー
ルされた膜(例えば、膜31または膜32)に接触させることおよび固定するこ
と;およびそれらの組み合わせ、を含んでいてもよい。フレーム18を外部フレ
ーム16に脱離可能に固定することの他の実施形態においては、外部フレーム1
6は、その中に結局フレーム18を嵌合させる凹所内において、1つの膜(膜3
1または32のいずれか)を、非漏洩シーリングして固定する。そのように取着
された膜を有する、外部フレーム16は、それから培養チェンバーを形成するよ
うに、そこに非漏洩シーリングにより第2の膜を取着したフレーム18に、接触
され、嵌合され、そして固定され、そこでは、外部フレーム16が配置され、接
触され、そして固定されるのと反対のフレーム18の側部上に前記第2の膜があ
る。脱離可能に固定されるべき方法で前記外部フレームの凹所内にフレーム18
をロックさせるために、本発明に従った細胞培養装置を組み立てるプロセスにお
いて、圧力が、前記外部フレームの水平軸に沿って下方への力を生じさせるべく
、そして結果として前記外部フレームとフレーム18との間に非漏洩シーリング
および培養チェンバーの形成を生じさせるべく、印加される。外部フレーム16
とフレーム18を脱離可能に一体的に固定することは、外部フレーム16をフレ
ーム18に接触させることおよび固定すること;外部フレーム16に確実にシー
ルされた膜をフレーム18に接触させることおよび固定すること;およびそれら
の組み合わせ、を含んでいてもよい。
In another embodiment, frame 18 (where membranes 31 and 32 are securely sealed) is fitted into a recess in outer frame 16 (see, eg, FIG. 9) and frame 18 Is then detachably fixed to the outer frame 16 in a non-permanent manner. Means for releasably securing frame 18 to outer frame 16 may include mechanical means, chemical means, or other suitable means. For example, snap fitting, pressure fitting, non-permanent locking means, clamping mechanism, or tongue and groove fitting arrangement,
Mechanical means such as can be used to form a non-leakage seal and removably secure frame 18 to outer frame 16. In another example, chemical means, such as the use of a non-permanent adhesive or non-permanent bonding agent, form a non-leakable seal to removably secure frame 18 to outer frame 16. Can be used. Non-permanent adhesive or non-permanent bonding agent, double-sided adhesive tape,
Polymer adhesive, acrylic pressure-sensitive adhesive, hot melt adhesive, rubber cement,
Alternatively, it may be in the form of any other form of adhesive or bonding agent useful for the purposes associated with the present invention. Removably securing the outer frame 16 and the frame 18 integrally includes contacting and securing the outer frame 16 to the frame 18; , Contacting and fixing to the membrane 31 or the membrane 32); and combinations thereof. In another embodiment in which the frame 18 is detachably fixed to the outer frame 16, the outer frame 1
6 is one membrane (membrane 3) in the recess into which the frame 18 will eventually fit.
Either 1 or 32) is secured by non-leakage sealing. The outer frame 16, having the membrane so attached, is contacted and fitted to the frame 18 with the second membrane attached thereto by non-leakage sealing, so as to form a culture chamber therefrom, And secured, where the second membrane is on the side of the frame 18 opposite to which the outer frame 16 is placed, contacted and secured. Frame 18 is recessed in the outer frame in a manner to be releasably secured.
In the process of assembling the cell culture device according to the present invention, the pressure causes a downward force along the horizontal axis of the outer frame, and consequently the outer frame and the frame 18 Is applied to cause non-leakage sealing and formation of a culture chamber. External frame 16
Removably securing the frame 18 with the frame 18 includes contacting and securing the outer frame 16 to the frame 18; and contacting and securing the membrane securely sealed to the outer frame 16 to the frame 18. And combinations thereof.

【0029】 ここにおける説明から当業者には明らかになるであろうように、フレーム18
を外部フレーム16に脱離可能に固定することは、本発明に従った細胞培養装置
の培養チェンバーにおいて培養される細胞のさらなる操作を容易にするであろう
。付着依存性細胞が培養されており、そして膜31および32の両方がフレーム
18に固定されている一つの実施形態においては、フレーム18は、外部フレー
ム16から取り外されてもよい。前記付着依存性細胞がそれに付着される膜は、
内部フレームからそれを切離しまたははぎ取ることによって、該内部フレームか
ら取り外される。代替的には、前記付着依存性細胞がそれに付着される膜を前記
フレーム18に固定されて残したまま、前記付着依存性細胞のための付着面とし
て役立たない膜が、フレーム18から切り取られまたははぎ取られる。いずれの
場合においても、前記膜に付着された前記付着依存性細胞は、それから、標準染
料または着色料、および当業者にとって既知の着色のための方法を用いて直接的
に着色され;あるいはさもなければ(実施例1において先に詳細に説明されたよ
うに)取り外されまたは操作される。同様に、一方の膜が外部フレームに固定さ
れ、他方の膜がフレーム18に固定され、そして外部フレームとフレーム18と
が細胞培養装置を形成して脱離可能に固定されるアッセンブリにおいては、細胞
培養装置において培養される細胞が培養された後は、フレーム18は、外部フレ
ームから取り外されてもよい。培養された細胞がそこに付着されるいずれの膜で
も(または両方)、前記付着された細胞がその上でさらに操作される(例えば、
着色され、観察され、イメージングされ、静かなはぎ取りにより採取され、機能
的アッセイに用いられる等)培養基(各フレームに未だ取着されていてもまたは
そこから分離されても)として使用され得る。さらなる実施形態においては、外
部フレーム、フレーム18、またはそれらの組み合わせは、各フレームを横切る
切れ目カットをさらに有していてもよい。前記切れ目カットは、本発明に従った
前記細胞装置において培養される細胞の、フレーム18からの外部フレームの取
り外し;そこに付着依存性細胞が付着された膜のアクセスの助長および操作;組
織培養基および/または培養された細胞の除去の助長(例えば、付着依存性また
は付着非依存性のいずれか);そして、そこに固定され、その上に付着依存性細
胞が付着された膜を有する前記フレームを前記切れ目カットに沿って分け、そし
て前記膜を前記切れ目カットの面に沿って切り、結果として、そこに膜のストリ
ップが添着された1ピースよりも多いフレームを生じさせることによって、顕微
鏡観察のスライドグラスタイプの、多数のストリップの形成のうちの1つまたは
それ以上を含む、さらなる操作を容易にし得る。
As will be apparent to those skilled in the art from the description herein, frame 18
Removably securing to the outer frame 16 will facilitate further manipulation of the cells to be cultured in the culture chamber of the cell culture device according to the present invention. In one embodiment in which the adhesion-dependent cells are cultured and both membranes 31 and 32 are secured to frame 18, frame 18 may be removed from outer frame 16. The membrane to which the adhesion-dependent cells are attached,
It is detached from the inner frame by cutting or stripping it from the inner frame. Alternatively, a membrane that does not serve as an attachment surface for the attachment-dependent cells may be cut out of the frame 18 while leaving the membrane to which the attachment-dependent cells adhere to remains fixed to the frame 18 or Stripped off. In each case, the attachment-dependent cells attached to the membrane are then directly colored using standard dyes or colorants and methods for coloring known to those skilled in the art; or else If removed (as described in detail above in Example 1). Similarly, in an assembly where one membrane is fixed to the outer frame, the other membrane is fixed to the frame 18, and the outer frame and the frame 18 are detachably fixed to form a cell culture device. After the cells to be cultured in the culture device are cultured, the frame 18 may be removed from the outer frame. With either membrane (or both) to which the cultured cells are attached, the attached cells are further manipulated thereon (eg,
It can be stained, observed, imaged, harvested by gentle stripping, used in functional assays, etc.) and used as a culture medium (whether still attached to or separated from each frame). In further embodiments, the outer frame, frame 18, or a combination thereof, may further have a cut cut across each frame. The cut cuts may include the removal of the outer frame of the cells cultured in the cell device according to the present invention from the frame 18; facilitating and manipulating the access of the membrane to which the attachment-dependent cells have been attached; And / or facilitating removal of cultured cells (eg, either adherence-dependent or adherence-independent); and attaching the frame having a membrane immobilized thereon and having adherence-dependent cells adhered thereon. Slides for microscopy by dividing along the cut cuts and cutting the membrane along the plane of the cut cuts, resulting in more than one piece of frame having a strip of membrane attached thereto Further operations may be facilitated, including one or more of the formation of multiple strips of the glass type.

【0030】 図8および図10に示されるように、外部フレーム16は、少なくとも1つの
開口部21、そして好ましくは少なくとも2つの開口部を、有する。外部フレー
ム16の少なくとも1つの開口部21は、フレーム18の少なくとも1つの開口
部23と位置合わせされて、位置合わせされた開口部を形成し、位置合わせされ
た開口部の少なくとも1つの開口部は再シール可能である。したがって、例えば
、外部フレームの開口部21は、培養チェンバーに物質を導入し、または物質を
それから引抜き、またはそれから排出されるための針をその中に案内される通路
として役立つであろう。それゆえ、開口部21および開口部23の各々の直径は
、そこを通って標準の針を通過させるのに充分である(例えば、直径で約1mm
から約2mm)。前記針は、位置合わせされた開口部(外部フレーム16の)2
1および(フレーム18の)23を通って案内され、そして培養チェンバー40
内に導入される。好ましい実施形態においては、前記フレームは、充分な厚みか
らなり、そして1つまたはそれ以上の開口部21および23は、位置合わせされ
た開口部21および23を通して挿入されたときに、前記針を、膜31および3
2によって形成されている培養チェンバー40の壁部のいずれかに接触し且つ孔
をあけてしまうことを防止するために充分に制限された直径からなっている。図
10を参照すれば、一つの好ましい実施形態において、開口部21は、セルフシ
ーリングするために充分に柔軟なガスケット24からなる材料で実質的に満たさ
れ且つシールされ、「再シール可能な開口部」21を形成して、それによって針
による進入および針引抜き後の再シールを可能とする。そのような材料は、当業
者には知られており、そして、それに限定されるわけではないが、1つまたはそ
れ以上のゴム、シリコーン、シリコーンゴムまたは意図された目的に適合する他
のエラストマー材料を含んでもよい。他の実施形態においては、開口部21は、
細胞培養装置12の培養チェンバー40の外部への開口部21からの漏洩を防止
するように、針による進入および針引抜き後の再シールを可能とする再シール可
能な開口部21を形成して、部分的にガスケットによって満たされ且つシールさ
れている。さらなる実施形態においては、位置合わせされた開口部21および2
3において、細胞培養装置12の位置合わせされた開口部21および23からの
漏出を防止するように、再シール可能な開口部21および再シール可能な開口部
23を形成して、針による進入および針引抜き後の再シールを可能とすることを
許容させる方法で、開口部21は、ガスケット24により充填され且つシールさ
れ、そして開口部23は、部分的に充填されまたは実質的に充填される。
As shown in FIGS. 8 and 10, the outer frame 16 has at least one opening 21 and preferably at least two openings. At least one opening 21 of outer frame 16 is aligned with at least one opening 23 of frame 18 to form an aligned opening, and at least one opening of the aligned opening is Resealable. Thus, for example, the opening 21 in the outer frame would serve as a passage through which a needle for introducing or withdrawing material from or withdrawing material from the culture chamber is guided. Therefore, the diameter of each of the openings 21 and 23 is sufficient to allow a standard needle to pass therethrough (eg, about 1 mm in diameter).
From about 2 mm). The needle has an aligned opening (of the outer frame 16) 2
1 and 23 (of the frame 18) and the culture chamber 40
Introduced within. In a preferred embodiment, the frame is of sufficient thickness, and one or more openings 21 and 23, when inserted through aligned openings 21 and 23, Membranes 31 and 3
2 has a diameter that is sufficiently restricted to prevent it from contacting and piercing any of the walls of the culture chamber 40 formed by the culture chamber 2. Referring to FIG. 10, in one preferred embodiment, the opening 21 is substantially filled and sealed with a material comprising a gasket 24 that is sufficiently flexible for self-sealing, and the "resealable opening" 21 thereby permitting re-seal after needle entry and needle withdrawal. Such materials are known to those of skill in the art, and are not limited to one or more rubbers, silicones, silicone rubbers or other elastomeric materials compatible with the intended purpose. May be included. In another embodiment, the opening 21 is
Forming a resealable opening 21 that allows re-seal after entry and withdrawal of the needle so as to prevent leakage from the opening 21 to the outside of the culture chamber 40 of the cell culture device 12, Partially filled and sealed by a gasket. In a further embodiment, the aligned openings 21 and 2
At 3, a resealable opening 21 and a resealable opening 23 are formed to prevent leakage from the aligned openings 21 and 23 of the cell culture device 12 to allow for entry by a needle and Opening 21 is filled and sealed with gasket 24 and opening 23 is partially or substantially filled, in a manner that allows for resealing after needle withdrawal.

【0031】 より好ましい実施形態において、そして図8および図9を参照すれば、外部フ
レーム16の傾斜された部分14は、少なくとも1つのガス透過性膜の平面に対
して約35°傾斜させている。部分14のこの角度付けまたは傾斜付けは、細胞
培養装置12を用い、観察されるのが付着面および状態であるときに、細胞が培
養チェンバー40内においてそれに付着される膜の全面にわたる付着依存性細胞
の一様な分布を助長することで有利である。それゆえ、細胞チェンバー40の縁
部に成長する細胞培養装置内の細胞の顕微鏡による充分な観察のために、そして
標準的な顕微鏡対物レンズは、先端において機械的ステージに対して約35°傾
斜されているので、部分14は、ユーザーがそのような細胞を充分に観察するの
を許容するような方法で、ユーザーに標準的な顕微鏡対物レンズを位置させるこ
とを可能とする。その点について、そしてここで実施例1により詳細に説明した
ように、本発明に従った細胞培養装置の培養チェンバーにおける付着面としての
ガス透過性膜の使用は、概して、結果として、細胞付着における顕著な変動性の
予想外の欠如および付着面全体にわたる成長を生ずる。高密度の細胞を達成すべ
く培養するための好ましい実施形態において、培養チェンバーの高さについての
一般的な制限はないけれども、膜31と膜32との間の平均距離は(すなわち、
膜は、ある距離だけ間隔をあけている)、約1mmから約5mmまでの範囲内で
ある。より好ましい実施形態においては、膜31と32との間の平均距離は約3
mmである。
In a more preferred embodiment, and with reference to FIGS. 8 and 9, the inclined portion 14 of the outer frame 16 is inclined about 35 ° with respect to the plane of the at least one gas permeable membrane. . This angulation or tilting of the portion 14 uses the cell culture device 12 and, when the adherence surfaces and conditions are to be observed, the adherence dependence over the entire surface of the membrane to which the cells are attached in the culture chamber 40. It is advantageous to promote a uniform distribution of the cells. Therefore, for full microscopic observation of the cells in the cell culture device growing on the edge of the cell chamber 40, the standard microscope objective is tilted about 35 ° with respect to the mechanical stage at the tip. As such, portion 14 allows the user to position a standard microscope objective in a manner that allows the user to fully view such cells. In that regard, and as described in more detail herein in Example 1, the use of a gas permeable membrane as an attachment surface in a culture chamber of a cell culture device according to the present invention generally results in cell attachment. It produces an unexpected lack of significant variability and growth over the entire attachment surface. In a preferred embodiment for culturing to achieve a high density of cells, although there is no general restriction on the height of the culture chamber, the average distance between membranes 31 and 32 is (ie,
The membranes are spaced a distance apart), ranging from about 1 mm to about 5 mm. In a more preferred embodiment, the average distance between membranes 31 and 32 is about 3
mm.

【0032】 好ましい実施形態において、そして図10を参照すれば、膜31は、インキュ
ベーターのシェルフに物理的に接触しないが、前記細胞培養装置12が、標準的
なCOインキュベーターにおいて保温されるときに、外部フレーム16の一部
分がインキュベーターのシェルフに物理的に接触する(すなわち、膜31とイン
キュベーターのシェルフとの間には空間がある)。この配置は1つ以上の細胞培
養装置について、実質的に各それぞれの膜31の幅および長さにわたってガス交
換を許容する空間を維持したままで、スタックされる(積み重ねられる)ことも
許可する。より好ましい実施形態においては、膜31および32の両方が、実施
例1において先により詳細に説明されたような利点を有するガス透過性膜である
。本発明に従った細胞培養装置の2フレーム構成の代替的な実施形態においては
、そして先に実施例1においてより詳細に説明されたように、フレーム18は、
多数の培養チェンバーからなっていてもよい。細胞培養装置が1つ以上の培養チ
ェンバーを備え得る付加的な実施形態においては、外部フレームは、(少なくと
も1つの培養チェンバーを備える各フレームによる)1つ以上のフレーム18を
(例えば、一連の溝または凹所によって)収容するように形成されていてもよく
;そして細胞培養装置は、1つ以上のフレーム18が内部に収容され且つ固定さ
れる外部フレームを備えて構成される。したがって、前記細胞培養装置は、複数
の培養チェンバーが備えられるバイオリアクターとして役立つであろう。前記複
数の培養チェンバーは、相互間の組織培養基の流通を可能とするために、先に実
施例1においてより詳細に説明されたように、2つのシリンジ針間に挿入された
滅菌チュービングの使用によるように、相互接続されていてもよい。例えば、1
つの針が、位置合わせされた開口部21および23に挿入され、そしてフレーム
18からなる第1の細胞培養装置の培養チェンバー内に至り;そして第2の針が
、位置合わせされた開口部21および23に挿入され、そしてフレーム18から
なる第2の細胞培養装置の培養チェンバー内に至る。2つの針の間に配置され且
つ適切に作用するようにそれらに接続されたチュービングは、第1のフレーム1
8の培養チェンバーと第2のフレーム18の培養チェンバーとの間に液体流通連
絡を提供する。同様の方法論および複数のチュービングを用いて、複数のフレー
ム18が適切に作用するように接続されて、バイオリアクターを形成する。
In a preferred embodiment, and with reference to FIG. 10, the membrane 31 does not physically contact the shelf of the incubator, but when the cell culture device 12 is incubated in a standard CO 2 incubator. , A portion of the outer frame 16 physically contacts the shelf of the incubator (ie, there is a space between the membrane 31 and the shelf of the incubator). This arrangement also allows one or more cell culture devices to be stacked while substantially maintaining space to allow gas exchange over the width and length of each respective membrane 31. In a more preferred embodiment, both membranes 31 and 32 are gas permeable membranes having advantages as described in more detail above in Example 1. In an alternative embodiment of the two-frame configuration of the cell culture device according to the invention, and as described in more detail above in Example 1, the frame 18 comprises
It may consist of multiple culture chambers. In additional embodiments, where the cell culture device may include one or more culture chambers, the outer frame may include one or more frames 18 (e.g., a series of grooves) (with each frame including at least one culture chamber). Or by a recess); and the cell culture device is configured with an outer frame in which one or more frames 18 are housed and secured therein. Thus, the cell culture device will serve as a bioreactor with multiple culture chambers. The plurality of culture chambers may be provided by using sterile tubing inserted between two syringe needles, as described in more detail in Example 1 above, to allow for the flow of tissue culture media between each other. As such, they may be interconnected. For example, 1
One needle is inserted into the aligned openings 21 and 23 and leads into the culture chamber of the first cell culture device consisting of the frame 18; and the second needle is inserted into the aligned openings 21 and 23 and into the culture chamber of the second cell culture device consisting of the frame 18. The tubing located between the two needles and connected to them to work properly is the first frame 1
Liquid communication is provided between the culture chambers 8 and the culture chambers of the second frame 18. Using similar methodology and multiple tubing, multiple frames 18 are operatively connected to form a bioreactor.

【0033】 実施例3 この実施例においては、細胞が個別の細胞であるか(組織のような構造を形成
することとは独立に成長される細胞;実例となる実施例は細胞ラインである)、
または組織を形成する細胞であるか(一般的には、構成されたまたは組織化され
た組織を形成するのにそれらの細胞間物質を有する細胞のメッシュまたはネット
ワークである)、あるいはそれらの組み合わせであるかの、細胞を培養するため
の本発明に従った細胞培養装置を用いる種々の実施形態が説明されている。細胞
培養装置において培養され得る個別の細胞は、それに限定されるわけではないが
、動物細胞、昆虫細胞、哺乳類細胞、人間細胞、トランスジェニック細胞、遺伝
子工学による細胞、形質転換された細胞、細胞ライン、付着依存性細胞、および
付着非依存性細胞、を含む1つまたはそれ以上の細胞タイプを有することは当業
者には明らかであろう。培養において細胞により形成された組織も、本発明に従
った細胞培養装置において培養され得ることも当業者には明らかであろう。本発
明の細胞培養装置は、一般に、培養される特定のタイプの細胞にも、該培養基が
、細胞成長を維持させ且つサポートするために充分な栄養分および特性(例えば
、浸透圧)を提供する限り、細胞成長を維持させることの可能な組織培養基にも
限定されないことは当業者にはさらに明らかであろう。
Example 3 In this example, whether the cells are individual cells (cells grown independently of forming tissue-like structures; an illustrative example is a cell line) ,
Or cells that form a tissue (generally a mesh or network of cells that have their intercellular material to form a structured or organized tissue), or a combination thereof. Various embodiments have been described that use a cell culture device according to the present invention for culturing cells. Individual cells that can be cultured in a cell culture device include, but are not limited to, animal cells, insect cells, mammalian cells, human cells, transgenic cells, genetically engineered cells, transformed cells, cell lines It will be apparent to one of skill in the art that the cell has one or more cell types, including, adhesion-dependent cells, and adhesion-independent cells. It will also be apparent to one skilled in the art that tissues formed by cells in culture can also be cultured in a cell culture device according to the present invention. The cell culture devices of the present invention generally provide a specific type of cells to be cultured, as long as the culture medium provides sufficient nutrients and properties (eg, osmotic pressure) to maintain and support cell growth. It will be further apparent to those skilled in the art that the invention is not limited to tissue culture media capable of maintaining cell growth.

【0034】 一つの実施形態において、本発明に従った細胞培養装置において付着依存性細
胞が培養される。付着依存性細胞が成長するために、培養チェンバーの少なくと
も1つの膜が、細胞に付着されることとなり、そして培養されることを所望する
細胞の粘着力を促進するために充分な親水性を備え;そしてそれゆえ、細胞がそ
れに付着し且つ成長し得る面として作用し得る内側面を有する。前記少なくとも
1つの膜は、そのような粘着力を促進する固有の化学的特性を有していてもよく
、あるいは内側面がそのような粘着力を促進するように(例えば、電気的に、イ
オン的に、または化学的に)処理されていてもよい。そのような処理が、前記内
側面の化学的エッチング、前記内側面のイオン化、または適切なコーティング反
応物による前記内側面のコーティング、のうちの1つまたはそれ以上を含んでい
てもよいことは、当業者には明らかとなるであろう。適切なコーティング反応物
は、ゼラチン、コラーゲン、フィブロネクチン、粘着プロテイン(粘着タンパク
質)、粘着ペプチド(例えば、PCT国際出願PCT/US95/00817参
照)を含めて、当業者には知られている。
In one embodiment, the adhesion-dependent cells are cultured in a cell culture device according to the present invention. For the attachment-dependent cells to grow, at least one membrane of the culture chamber will be attached to the cells and have sufficient hydrophilicity to promote the adhesion of the cells desired to be cultured. And therefore has an inner surface that can serve as a surface to which cells can attach and grow. The at least one membrane may have a unique chemical property that promotes such adhesion, or the inner surface may promote such adhesion (eg, electrically, ionically (Chemically or chemically). Wherein such treatment may include one or more of chemical etching of the inner surface, ionizing the inner surface, or coating the inner surface with a suitable coating reactant; It will be apparent to those skilled in the art. Suitable coating reactants are known to those skilled in the art, including gelatin, collagen, fibronectin, sticky proteins (sticky proteins), sticky peptides (see, eg, PCT International Application No. PCT / US95 / 00817).

【0035】 本発明に従った細胞培養装置を用いて細胞を培養する方法は、細胞の成長をサ
ポートすべく、適切な量の組織培養基内に、懸濁液を形成させるように、培養さ
れるべき細胞(例えば、付着依存性細胞または付着非依存性細胞)を懸濁させる
ことと;前記細胞培養装置内に前記懸濁液を注入するための器具(例えば、シリ
ンジと針との組合せ)内に前記懸濁液を導入することと;滅菌(無菌)技術を用
い、そして再シール可能な開口部を通し、そして前記細胞培養装置の前記細胞培
養チェンバー内に、前記器具の一部(例えば、針の先端)を挿入することと(ま
たは、細胞培養装置に関し、外部フレームをさらに備え、1セットの位置合わせ
された開口部を通して;例えば、再シール可能な開口部21および対応して位置
合わせされる開口部23を有する);前記器具から(例えば、シリンジのチェン
バーからそして針の先端を通して)そして前記細胞培養チェンバー内に前記懸濁
液を放出することと;前記細胞培養装置から前記器具の前記一部(例えば、針の
先端)を引き抜くことと;細胞培養インキュベーター(当該技術において知られ
ているように細胞の成長に充分な条件を提供するインキュベーター;例えば、適
切な温度およびCO濃度を含むコントロールされた雰囲気条件に近接された環
境)にて、培養基と細胞との前記懸濁液を収容する、前記細胞培養装置を保温す
ることとを有している。
In the method of culturing cells using the cell culture device according to the present invention, the cells are cultured so as to form a suspension in an appropriate amount of tissue culture medium to support cell growth. Suspending the cells to be deposited (eg, attachment-dependent or attachment-independent cells); and in an instrument (eg, a syringe and needle combination) for injecting the suspension into the cell culture device. Introducing said suspension into said cell culture chamber of said cell culture device using sterile (sterile) techniques and through a resealable opening; Inserting a needle tip) (or, for a cell culture device, further comprising an outer frame, through a set of aligned openings; for example, a resealable opening 21 and a correspondingly aligned opening. Discharging the suspension from the device (eg, from a syringe chamber and through the tip of a needle) and into the cell culture chamber; and removing the suspension from the cell culture device. Withdrawing a portion (eg, the tip of a needle); a cell culture incubator (an incubator that provides sufficient conditions for cell growth as is known in the art; including, for example, appropriate temperatures and CO 2 concentrations) Keeping the cell culture device containing the suspension of culture medium and cells in an environment close to controlled atmosphere conditions).

【0036】 ここで、本発明に従った細胞培養装置内に細胞および培養基を導入するステッ
プは、滅菌環境、または無菌手法が用いられることが提供される非滅菌環境にお
いて実行され得ることが注目される。これは、細胞培養装置それ自体が(当該技
術において知られる従来の手段を用いて滅菌されたときに)無菌の密封された環
境を提供することができるからである。無菌手法に関しては、そして例示的な実
施例としては、ガスケット24が、まずアルコールで拭われ、そしてそれからシ
リンジ60(培養される細胞の懸濁液を収容している)の滅菌針61が、開口部
(図6に示されたような)または一連の位置合わせされた開口部(例えば、図1
0に示されたような)を通して、培養チェンバー40内への針61の結果的な導
入をともなって、挿入される。細胞の懸濁液は、その後、シリンジ40から、針
61を通して、そして培養チェンバー40内に吐出されるであろう。針61は、
それから、細胞培養装置12から引き抜かれ、そしてその引抜き時に、針61に
起因する穿孔は、細胞培養チェンバー40からの漏洩を防止するためにガスケッ
ト24によって自発的にシールされる。
It is noted here that the step of introducing cells and culture medium into the cell culture device according to the invention can be performed in a sterile environment or in a non-sterile environment where it is provided that aseptic techniques are used. You. This is because the cell culture device itself can provide a sterile, sealed environment (when sterilized using conventional means known in the art). For the aseptic approach, and in an exemplary embodiment, the gasket 24 is first wiped with alcohol, and then the sterile needle 61 of the syringe 60 (containing the suspension of cells to be cultured) is opened. (Eg, as shown in FIG. 6) or a series of aligned openings (eg, FIG. 1)
(As shown at 0), with the resulting introduction of the needle 61 into the culture chamber 40. The cell suspension will then be expelled from the syringe 40, through the needle 61 and into the culture chamber 40. Needle 61
It is then withdrawn from the cell culture device 12 and upon withdrawal, the perforations resulting from the needle 61 are spontaneously sealed by the gasket 24 to prevent leakage from the cell culture chamber 40.

【0037】 細胞培養装置の培養チェンバー内に1つまたはそれ以上の物質を導入するため
には多数の方法がある。細胞培養装置の培養チェンバー内に導入されるであろう
物質は、組織培養基単独、細胞を含む組織培養基、生理学的なバッファー内に懸
濁された細胞、および薬剤またはシトキンまたは成長因子または酵素(例えば、
トリプシンの溶液)またはそこで培養される細胞を処理するための他の生物学上
の反応物、のうちの1つまたはそれ以上を含むであろうことは、当業者には明ら
かであろう。細胞培養チェンバー内に導入される物質の量、および開口部のサイ
ズのようなファクターに依存して、しばしば、培養チェンバーの排出を提供する
ことが必要となるであろう。それゆえ、細胞培養における細胞の培養の方法にお
いて、細胞の懸濁液を導入するステップは、さらに排出ステップを含んでいても
よい。排出は、前記物質が前記培養チェンバー内に導入されたときに、空気また
はガスが培養チェンバーから退去されることを可能とするプロセスである。排出
は、前記物質を前記培養チェンバー内に導入するプロセスの間における空気の注
入に起因する前記細胞培養チェンバーの前記膜上の圧力を軽減するために必要と
されるであろう。一つの実施形態において、同一の再シール可能な開口部23が
、前記培養チェンバー内物質を導入するため、および前記培養チェンバーから空
気またはガスが引き抜かれることを許容させるための両方に用いられる。ある実
施例では、前記物質の一部分が、培養チェンバー内に導入され、且つそれから導
入されるべき残った物質を含むシリンジおよび針が前記細胞培養チェンバーから
引き抜かれる。細胞培養装置は、それから、空気またはガスのバブル(集合的に
「バブル」と称する)が同一の開口部23の近傍に位置するまで、傾斜されまた
は回転される。第2のシリンジおよび針、該シリンジは空である、は、前記針の
先端がバブルの内側になるようにして同一の開口部23内に挿入され;そしてそ
れからシリンジプランジャーが、培養チェンバーの排出のプロセスにおいて培養
チェンバーからバブルを除去すべく、引き戻される。前記第2のシリンジおよび
針は、その後に開口部23から取り外され、そして残った導入されるべき物質を
収容している前記第1のシリンジおよび針が、物質の残りを培養チェンバー内に
導入するため同一の開口部に且つそれを通して再挿入される。当業者には明らか
であろうように、且つ導入されるべき物質の量またはバブルが望ましいかどうか
または培養チェンバーのサイズに依存して、前記第1のシリンジおよび針と前記
第2のシリンジおよび針との間で多重の交換が存在し得る。
There are a number of ways to introduce one or more substances into the culture chamber of a cell culture device. Materials that will be introduced into the culture chamber of the cell culture device include tissue culture media alone, tissue culture media containing cells, cells suspended in physiological buffers, and drugs or cytokins or growth factors or enzymes (eg, ,
It will be apparent to those skilled in the art that it will include one or more of (trypsin solution) or other biological reactants for treating cells cultured therein. Depending on factors such as the amount of material introduced into the cell culture chamber, and the size of the opening, it will often be necessary to provide a drainage of the culture chamber. Therefore, in the method for culturing cells in the cell culture, the step of introducing the cell suspension may further include a draining step. Evacuation is a process that allows air or gas to be withdrawn from the culture chamber when the substance is introduced into the culture chamber. Evacuation would be required to relieve pressure on the membrane of the cell culture chamber due to the injection of air during the process of introducing the substance into the culture chamber. In one embodiment, the same resealable opening 23 is used both to introduce material in the culture chamber and to allow air or gas to be withdrawn from the culture chamber. In one embodiment, a portion of the material is introduced into the culture chamber, and a syringe and needle containing the remaining material to be introduced are withdrawn from the cell culture chamber. The cell culture device is then tilted or rotated until air or gas bubbles (collectively “bubbles”) are located near the same opening 23. A second syringe and needle, the syringe being empty, is inserted into the same opening 23 with the needle tip inside the bubble; and the syringe plunger is then ejected from the culture chamber. Pull back to remove bubbles from the culture chamber in the process. The second syringe and needle are then removed from the opening 23 and the first syringe and needle containing the remaining substance to be introduced introduces the remainder of the substance into the culture chamber. Is reinserted into and through the same opening. As will be apparent to those skilled in the art, and depending on the amount of material to be introduced or whether bubbles are desired or on the size of the culture chamber, the first syringe and needle and the second syringe and needle There may be multiple exchanges between

【0038】 一つの代替的な実施形態においては、培養チェンバー内に物質を導入するため
、そして空気またはガスまたは溶液(例えば、培養基)が培養チェンバーから退
去させられるのを許容させるために1つ以上の開口部が用いられる。1つ以上の
開口部を用いる実施例においては、培養チェンバー内に導入されるべき物質を収
容するシリンジに接続された針が、第1の開口部23内に挿入される。前記第1
の開口部23と同じ培養チェンバーへのアクセスを提供する第2の開口部23内
に第2の針、該第2の針は針のみ(シリンジに接続されていない)である、が挿
入される。細胞培養装置は、シリンジと第1の開口部を通して挿入された針とを
用いて、培養チェンバー内に物質がゆっくり導入されるときに、培養チェンバー
の排出のプロセスにおいて、前記第2の開口部に挿入された前記第2の針を通し
てガスまたは空気が排出されるような方法で回転されまたは傾斜される。前記培
養チェンバー内に前記物質が導入された後は、前記シリンジおよび針は前記第1
の開口部から除去されてよく、そして前記第2の針は前記第2の開口部から取り
外され得る。この排出のプロセスは、図2、図4、および図8に図解されている
ように、前記細胞培養チェンバーおよび細胞培養装置の反対の端部のように、前
記第1の開口部を前記第2の開口部から離間させることによって促進され得る。
In one alternative embodiment, one or more to introduce a substance into the culture chamber and to allow air or gas or a solution (eg, culture medium) to be displaced from the culture chamber. Opening is used. In embodiments using one or more openings, a needle connected to a syringe containing the substance to be introduced into the culture chamber is inserted into the first opening 23. The first
A second needle, which is a needle only (not connected to a syringe), is inserted into the second opening 23 which provides access to the same culture chamber as the opening 23 of the second needle. . The cell culture device uses a syringe and a needle inserted through the first opening, and when the substance is slowly introduced into the culture chamber, in the process of discharging the culture chamber, the cell opening is inserted into the second opening. It is rotated or tilted in such a way that gas or air is exhausted through the inserted second needle. After the substance has been introduced into the culture chamber, the syringe and needle are
May be removed from the second opening and the second needle may be removed from the second opening. The process of draining may include connecting the first opening to the second opening, such as at the opposite end of the cell culture chamber and cell culture device, as illustrated in FIGS. 2, 4 and 8. Can be facilitated by being spaced from the opening of the

【0039】 本発明に従った細胞培養装置において培養される細胞の培養基内に存在する1
つまたはそれ以上の物質を採取する方法を含む一つの実施形態においては、コン
トロールされた配給デバイス(例えば、静脈内に施与するためのi.v.バッグ
におけるようなドリップコントロール)を有し且つ前記培養チェンバー内に導入
されるべき新鮮な組織培養基を収容するバッグまたは同様の容器に接続された針
が、第1の開口部に挿入される。第2の針が、前記第1の開口部と同じ培養チェ
ンバーに対するアクセスを提供する、第2の開口部内に挿入される。前記第2の
針は、1ピースのチュービングの一端に接続されていてよく、前記チュービング
の反対の端部は、収集容器内に導入されまたはそれに接続される。それゆえ、新
鮮な組織培養基は、前記細胞培養装置の前記培養チェンバー内にドリップされる
ので、前記第2の開口部を通して退去させられ且つ前記細胞培養装置の前記培養
チェンバーから収集されるのは、培養中に放出された細胞生成物を含む培養され
た細胞からの培養基であろう(例えば、ハイブリドーマ細胞からモノクローナル
抗体を採取するための方法、またはトランスフェクトされた細胞から組み換え型
プロテインを採取する方法における)。
[0039] 1 present in the culture medium of cells to be cultured in the cell culture device according to the present invention.
In one embodiment including a method for collecting one or more substances, having a controlled delivery device (eg, a drip control as in an iv bag for intravenous application) and A needle connected to a bag or similar container containing fresh tissue culture medium to be introduced into the culture chamber is inserted into the first opening. A second needle is inserted into the second opening, providing access to the same culture chamber as the first opening. The second needle may be connected to one end of a one-piece tubing, and the opposite end of the tubing is introduced into or connected to a collection container. Therefore, as fresh tissue culture medium is drip into the culture chamber of the cell culture device, it is withdrawn through the second opening and collected from the culture chamber of the cell culture device, A culture medium from cultured cells containing cell products released during culture (eg, a method for harvesting monoclonal antibodies from hybridoma cells or a method for harvesting recombinant protein from transfected cells) At).

【0040】 好ましい実施形態においては、そして細胞の高い成長レートが好ましい応用の
ために、本発明に従った細胞培養装置において細胞を培養する方法において、細
胞培養チェンバーは、成長させることが所望される細胞または組織を培養するた
めの細胞培養基または他の適切な成長媒体によって完全に充填される。当業者に
は、培養チェンバー手段を培養チェンバー内に上部空間を実質的に残さないほど
完全に充填することは明らかであろう。培養基とガス相(気相)との間の溶解さ
れたCOの分布に主として起因する従来の細胞培養容器における最初の1ない
し2時間以内の組織培養基のpHにおける初期上昇を急峻化し得ることが注目さ
れる。このpH変化は、細胞が顕著な量のCOを生成することが可能となるよ
りも充分に以前の、インキュベーションの主として最初の1時間以内に生じる。
結果的なpH変化は、細胞が、細胞呼吸を通してCOを提供することにより、
最適なCOレベルを回復させるのに充分な数になるまで、細胞成長のレートに
否定的に作用する。しかしながら、前記従来の細胞培養容器とは異なり、本発明
に従った細胞培養装置は、実質的な上部空間が生じないような方法で充填され得
る。さらに、本発明の細胞培養装置は、1つまたはそれ以上のガス透過性膜の使
用および配置によって呈示される拡大されたガス交換に起因すると信じられてい
るガス平衡のための予想外の容量を提供する。本発明に従った細胞培養装置のこ
れらの特徴は、協力して、従来の細胞培養容器において観察されたような、初期
pHにおける急峻な変化を防止する。培養基のpHにおけるそのような急峻な変
化を防止することによって、初期培養条件は、最適な細胞成長に一層助けとなる
pH平衡を達成する。それゆえ、本発明に従った細胞培養装置とは逆に、従来の
細胞培養容器の欠点は、前記従来の細胞培養容器が、前記容器の上部と前記組織
培養基の表面との間の上部空間を必要とすることである。加えて、本発明に従っ
た細胞培養装置における細胞を培養する方法においては、前記培養チェンバーが
、実質的な上部空間がないような方法で充填され、前記細胞培養装置は、検出可
能な泡沫形成または細胞外傷を生じることなく、そこに収容された前記培養基と
細胞を混合させるべく傾斜されまたは静かに振動される。
In a preferred embodiment, and for applications where a high growth rate of cells is preferred, in a method of culturing cells in a cell culture device according to the present invention, a cell culture chamber is desired to be grown. It is completely filled with cell culture media or other suitable growth media for culturing cells or tissues. It will be apparent to those skilled in the art that the culture chamber means will be completely filled without leaving substantially any headspace in the culture chamber. It may be possible to steepen the initial rise in the pH of the tissue culture medium within the first 1-2 hours in conventional cell culture vessels, mainly due to the distribution of dissolved CO 2 between the culture medium and the gas phase. Attention. The pH change, cells sufficiently earlier than is possible to generate significant amounts of CO 2, resulting primarily within the first hour of incubation.
The resulting change in pH, by the cells, to provide a CO 2 through the cell respiration,
Negatively affects the rate of cell growth until it is sufficient to restore optimal CO 2 levels. However, unlike the conventional cell culture vessels described above, the cell culture device according to the invention can be filled in such a way that no substantial headspace is created. In addition, the cell culture device of the present invention provides an unexpected capacity for gas balance that is believed to result from the expanded gas exchange exhibited by the use and arrangement of one or more gas permeable membranes. provide. These features of the cell culture device according to the present invention cooperate to prevent sharp changes in the initial pH as observed in conventional cell culture vessels. By preventing such abrupt changes in the pH of the culture medium, the initial culture conditions achieve a pH equilibrium that further aids in optimal cell growth. Therefore, contrary to the cell culture device according to the present invention, a disadvantage of the conventional cell culture vessel is that the conventional cell culture vessel creates an upper space between the top of the vessel and the surface of the tissue culture medium. It is necessary. In addition, in the method of culturing cells in a cell culture device according to the present invention, the culture chamber is filled in a manner that there is no substantial head space, and the cell culture device is capable of detecting foam formation. Alternatively, it is tilted or gently vibrated to mix the cells with the culture medium contained therein without causing cell trauma.

【0041】 本発明に従った細胞培養装置を用いる細胞の培養方法の付加的な実施形態にお
いては、該方法は、細胞の成長をサポートすべく、適切な量の組織培養基内に、
懸濁液を形成して、培養されるべき付着依存性細胞を懸濁させることと;前記細
胞培養装置内に1つまたはそれ以上の再シール可能な開口部を介して前記懸濁液
を注入するために適切な器具内に前記懸濁液を導入することと;滅菌(無菌)手
法を用い、且つ1つまたはそれ以上の再シール可能な開口部を通し、そして前記
細胞培養装置の前記細胞培養チェンバー内に、前記器具の先端を挿入することと
;前記器具の前記先端を通し、そして前記細胞培養チェンバー内に前記懸濁液を
放出することと;前記細胞培養装置から前記器具の前記先端を引き抜くことと;
培養基と細胞との前記懸濁液を収容する前記細胞培養装置を、重力、並びに付着
面として提供される膜に対して接触および付着により細胞が定着することを可能
とするのに充分な時間(例えば、細胞タイプに依存して、30分から3時間)保
温することとを有する。前記方法は、その後に前記細胞培養装置を180°回転
させることと、細胞が、培養チェンバー内において転位された態様で保温される
ように、前記細胞培養装置をインキュベーター内に適正位置に位置させることと
をさらに有していてもよい;すなわち、前記細胞は、その上に細胞培養装置が載
置されるインキュベーターシェルフに対して前記培養チェンバーの上側壁部とし
て供する膜に付着される。それゆえ、この実施形態においては、細胞は前記培養
チェンバー内に垂下され、そして上側膜の表面に沿って懸垂された状態で成長す
る。これは、細胞くずを重力により、懸垂された培養から下側の膜へ落下させ、
そこでは、そのような分離された細胞くずが、吸引およびまたは洗浄ステップに
よって、容易に前記培養チェンバーから除去されるであろう。
In an additional embodiment of a method of culturing cells using a cell culture device according to the present invention, the method comprises the steps of: providing a suitable amount of tissue culture medium to support cell growth;
Forming a suspension to suspend the adherence-dependent cells to be cultured; injecting the suspension into the cell culture device through one or more resealable openings Introducing said suspension into a suitable instrument to perform said method using sterile (sterile) techniques and through one or more resealable openings, and said cells of said cell culture device. Inserting the tip of the instrument into a culture chamber; passing the tip of the instrument and releasing the suspension into the cell culture chamber; and the tip of the instrument from the cell culture device. Withdrawing;
The cell culture device containing the suspension of culture medium and cells is allowed to settle for a time sufficient to allow the cells to settle by gravity and contact and adhesion to the membrane provided as the attachment surface ( For example, 30 minutes to 3 hours depending on the cell type). The method then comprises rotating the cell culture device 180 ° and positioning the cell culture device in the incubator so that the cells are kept warm in a translocated manner in the culture chamber. That is, the cells are attached to a membrane that serves as the upper wall of the culture chamber for an incubator shelf on which the cell culture device is mounted. Therefore, in this embodiment, the cells are suspended in the culture chamber and are grown suspended along the surface of the upper membrane. This causes cell debris to drop from the suspended culture to the lower membrane by gravity,
There, such separated cell debris will be easily removed from the culture chamber by a suction and / or washing step.

【0042】 本発明に従った細胞培養装置における細胞の培養の例証的な実施例においては
、(倍増する時間によって計測される)細胞成長レートが計算される。この実施
例においては、2つのチューブの各々に、同一の哺乳類の細胞線の1×10
の細胞が、カルボキシフルオレセイン・ジアセタート・スクシンイミジル・エス
テルのステイン(10μMの最終濃度の「CFSE」)が含まれる20mlの同
一の組織培養基に混合された。CFSEは、処理された細胞によって内部的に結
合されるようになるステインである。細胞は、37℃において2時間保温するこ
とが許容される。1チューブからのCFSE処理された細胞は、本発明に従った
細胞培養装置の培養チェンバー内に導入され、そこでは、その上で細胞が育つ、
50cmの総表面積を有するガス透過性膜からなる壁部に沿って、細胞が培養
される。第2のチューブからのCFSE処理された細胞は、その上で細胞が育つ
、75cmの総表面積を有する従来の組織培養フラスコ内に導入される。前記
細胞培養装置および適切に排出された組織培養フラスコは、それから、5%のC
を有する同一の培養インキュベーター内で一緒に、37℃で保温される。表
1に示されるように、前記細胞培養装置と組織培養フラスコは、周期的に、一時
的に前記インキュベーターから取り出され、蛍光顕微鏡下に置かれ、そして個々
の培養された細胞の蛍光強度の量が計量される。細胞あたりの染料の量は、培養
中の細胞の分裂に正比例して減小するので、細胞の倍増時間は、培養される細胞
の蛍光強度が培養の開始時に(「0時間」)計測された蛍光強度の値の50%を
示す値に達した時間によって表現される。表1に示されるように、そして蛍光強
度(「FI」)から計算されるように、本発明に従った細胞培養装置(「デバイ
スA」)において培養された細胞の倍増時間は、12時間であったのに対し、従
来の組織培養フラスコ(「デバイスB」)における細胞の倍増時間は、20時間
であった。加えて、表1における結果は、少なくとも培養の最初の36時間の間
、本発明に従った細胞培養装置(「デバイスA」)内で培養された細胞の成長レ
ートは、同一の保温条件における組織培養フラスコ(「デバイスB」)内で培養
された細胞の成長レートよりも、予想外にそして顕著に大きいことを示している
。 (表1) 培養時間 デバイスAにおける細胞のFI デバイスBにおける細胞のFI 0 40 40 6 32 38 12 20 30 18 15 22 24 11 17 30 5 15 36 0 11 42 0 8 48 0 4 54 0 2 60 0 0 実施例4 前記細胞培養装置は、磁気分離アプリケーションのために使用してもよい。こ
の実施例に置いては、細胞培養装置が、そこに脱離可能に固定された磁気シート
をさらに備える種々の実施形態が説明されている。一つの実施形態においては、
そして図1、図7、図9、図11、および図12を参照すれば、磁気シート51
は、該磁気シートが、膜31の表面の実質的に全て(全てまたは膜の培養チェン
バー40の壁部を形成する部分)に極めて近接して、または接触して、からなる
グループから選択された位置に配置されるように、対向して、細胞培養装置12
上に延在され且つそれに脱離可能に固定される。用語「極めて近接して」は、以
下の説明からより明らかになるであろうように、前記磁気シートが、磁気分離の
プロセスにおいて、膜31に沿う位置に保持されるべく磁性粒子の磁気吸引力を
作用させるのに充分なほど磁界が充分に強いように膜31に(物理的な接触なし
に)充分に近接していることを意味している。当業者には明らかであろうように
、そのような極端な近接は、限定されるわけではないが、分離プロセスに用いら
れる磁性粒子のサイズ、および膜31の厚み、を含むファクターに依存するであ
ろう。前記磁気シートは、培養チェンバー40内に配置される磁性粒子が、前記
脱離可能に固定される磁気シートの磁界強度によって吸引され、そして適正な位
置(膜31の内面からなる培養チェンバー40の内壁に沿って)に保持されるよ
うな方法で、細胞培養装置に脱離可能に固定されるであろう。例えば、細胞培養
装置12に脱離可能に固定される磁気シート51は、当業者には以下の説明から
一層明らかになるであろうように、1つまたはそれ以上のファスナー、1つまた
はそれ以上のクランプ、非永久接着剤、密封された真空留め具、それに前記磁気
シートが磁気吸引力によって結合され得る強磁性材料、それらの組み合わせ、ま
たはその意図される目的に矛盾しない特性を有する他の適切な形態、からなるグ
ループから選択される手段によって達成されるであろう。
In an exemplary embodiment of culturing cells in a cell culture device according to the present invention, a cell growth rate (measured by doubling time) is calculated. In this example, in each of two tubes, 1 × 10 6 cells of the same mammalian cell line were filled with carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester stain (10 μM final concentration “CFSE”). 20 ml of the same tissue culture medium contained was mixed. CFSE is a stain that becomes internally bound by the treated cells. The cells are allowed to incubate at 37 ° C. for 2 hours. The CFSE-treated cells from one tube are introduced into the culture chamber of the cell culture device according to the invention, where the cells grow,
Cells are cultured along a wall consisting of a gas permeable membrane having a total surface area of 50 cm 2 . The CFSE-treated cells from the second tube are introduced into a conventional tissue culture flask having a total surface area of 75 cm 2 on which the cells grow. The cell culture device and properly drained tissue culture flask are then 5% C
Incubate together at 37 ° C. in the same culture incubator with O 2 . As shown in Table 1, the cell culture devices and tissue culture flasks were periodically and temporarily removed from the incubator, placed under a fluorescence microscope, and the amount of fluorescence intensity of individual cultured cells. Is weighed. Since the amount of dye per cell decreases in direct proportion to the division of the cells in culture, the doubling time of the cells was measured when the fluorescence intensity of the cells to be cultured was at the beginning of the culture ("0 hours") It is expressed by the time at which a value indicating 50% of the value of the fluorescence intensity is reached. As shown in Table 1, and as calculated from the fluorescence intensity ("FI"), the doubling time of the cells cultured in the cell culture device ("Device A") according to the invention is 12 hours. In contrast, the cell doubling time in a conventional tissue culture flask ("Device B") was 20 hours. In addition, the results in Table 1 show that at least during the first 36 hours of culture, the growth rate of cells cultured in the cell culture device ("Device A") according to the present invention, It shows that the growth rate of cells cultured in culture flasks ("Device B") is unexpectedly and significantly greater. (Table 1) Culture time FI of cells in device A FI of cells in device B 0 40 40 6 32 38 12 20 30 18 18 15 22 24 11 17 30 5 15 36 0 11 42 0 8 480 0 4 54 0 260 0 Example 4 The cell culture device may be used for magnetic separation applications. In this example, various embodiments are described in which the cell culture device further comprises a magnetic sheet detachably secured thereto. In one embodiment,
1, FIG. 7, FIG. 9, FIG. 11, and FIG.
Is selected from the group consisting of: the magnetic sheet is in close proximity to or in contact with substantially all of the surface of the membrane 31 (all or a portion of the membrane forming the wall of the culture chamber 40). Cell culture device 12
It extends upwardly and is detachably fixed to it. The term "close proximity" will become more apparent from the following description, as the magnetic sheet is held in position along the membrane 31 in the process of magnetic separation by the magnetic attraction of magnetic particles. Means sufficiently close (without physical contact) to the membrane 31 that the magnetic field is strong enough to act. As will be apparent to those skilled in the art, such extreme proximity will depend on factors including, but not limited to, the size of the magnetic particles used in the separation process, and the thickness of the membrane 31. There will be. In the magnetic sheet, the magnetic particles disposed in the culture chamber 40 are attracted by the magnetic field strength of the detachably fixed magnetic sheet, and the magnetic particles are placed in a proper position (the inner wall of the culture chamber 40 including the inner surface of the membrane 31). Along) will be releasably secured to the cell culture device. For example, the magnetic sheet 51 detachably secured to the cell culture device 12 may include one or more fasteners, one or more fasteners, as will be more apparent to those skilled in the art from the following description. Clamps, non-permanent adhesives, sealed vacuum fasteners, and ferromagnetic materials to which the magnetic sheet can be coupled by magnetic attraction, combinations thereof, or other suitable materials having properties consistent with its intended purpose. And will be achieved by means selected from the group consisting of:

【0043】 好ましい実施形態において、磁気シート51は、それに接触して配置される前
記膜とおおむね共通の寸法の形状を有し、そして磁気シート51は、非永久的接
着剤を用いることによって前記膜に脱離可能に固定される。該磁気シートは、フ
レームの底部、膜の底部、およびそれらの組み合わせからなるグループから選択
された前記細胞培養装置の一部分に沿い且つそこに脱離可能に固定される。非永
久接着剤は、磁気シートに、脱離可能に固定される細胞培養装置に対する接触か
ら取り外されることを許容させる充分に低い粘着性を有する「取り外し可能な」
接着剤である。すなわち、非永久接着剤は、前記磁気シートが、それらが互いに
引き離されたときに、細胞培養装置または磁気シートのいずれの面をも実質的に
損傷することなく前記細胞培養装置から引き離されるのを許容させる適切なはぎ
取り強度の接着剤である。より好ましい実施形態においては、付加的に、接着剤
が、特に積層された面以外の面に対する粘着性残留物の実質的な転移をコントロ
ールし且つ抑制する初期的なそして適切な粘着性強度を有する(後者は、1つま
たはそれ以上のフレーム、磁気シートに極めて近接した膜、または磁気シートを
含み得る)。そのことについて、そして、好ましい実施形態において、非永久接
着剤は、それが脱離可能に固定される細胞培養装置の膜の光学的明瞭性に対する
干渉から、接着剤、またはその残留物、の実質的な転移を回避するように、磁気
シートに塗布される。前記非永久接着剤は、以下の説明においてより明らかにな
るであろうように、両面粘着テープ、ポリマー接着剤、感圧アクリル系接着剤、
ホットメルト接着剤、ゴムセメント、または本発明に伴う前記目的のための他の
いかなる形態の接着剤の形態であってもよい。両面粘着テープは、フィルムまた
はキャリア(担体)の両面に接着剤を有し、前記フィルムまたはキャリアはその
上に接着剤が塗布されるサポートとして機能することが、当該技術において知ら
れている。一つの実施形態において、非永久接着剤は、磁気シートに前記細胞培
養装置から取り外されることを許容させ;そして付加的に、もしも所望するなら
ば、取り外しに続いて、磁気シートに前記細胞培養装置に対して再配置され、そ
して細胞培養装置および/または磁気シートに対して軽い圧力の印加で脱離可能
に固定される形で再貼着されることを許容させる「再配置可能な」接着剤からな
る。再配置可能な接着剤は、粘着能力の実質的な損失なしに、繰り返し、サブス
トレートに対し接着され且つそこから除去され得る(そのような接着剤の検討の
ために、例えば、米国特許第5,663,241号を参照されたい)。本発明に
有用なハイパフォーマンス感圧接着剤の例証となる実施例は、オハイオ州、スト
ウ(Ohio,Stow)のマックタック社(MACtac,Inc.)より「
マックボンドIB−3628(MACbond IB−3628)」;およびア
ドヒーシブリサーチ社(Adhesives Research,Inc.)よ
りAR−7840なる商品名にて商業的に入手可能である。代替的な実施形態に
おいては、フレーム18および/または外部フレーム16は、そこに埋設された
強磁性体材料を伴うモールドされたプラスティックからなっている。強磁性体は
、粒子、1つまたはそれ以上のフィラメント、1つまたはそれ以上のワイヤ、お
よびそれらに類似したものを有していてもよい。例証の目的のために、フレーム
18(または、図12に図解されている通り、外部フレーム16)は、そこに埋
設された強磁性体材料を伴うモールドされたプラスティックからなっていて、そ
のような埋設された粒子に対する磁気吸引力によって、磁気シート51は、細胞
培養装置に対して脱離可能に固定され得る。
In a preferred embodiment, the magnetic sheet 51 has a shape of substantially the same dimensions as the membrane placed in contact with it, and the magnetic sheet 51 is formed by using a non-permanent adhesive to Fixed detachably. The magnetic sheet is detachably secured along and to a portion of the cell culture device selected from the group consisting of a frame bottom, a membrane bottom, and combinations thereof. The non-permanent adhesive is "removable" with sufficiently low tack to allow the magnetic sheet to be removed from contact with a cell culture device that is releasably secured.
Adhesive. That is, the non-permanent adhesive prevents the magnetic sheet from being detached from the cell culture device without substantially damaging any surface of the cell culture device or the magnetic sheet when they are separated from each other. An adhesive of suitable peel strength that is acceptable. In a more preferred embodiment, the adhesive additionally has an initial and adequate cohesive strength that controls and suppresses the substantial transfer of cohesive residue, especially to surfaces other than the laminated surface. (The latter may include one or more frames, a membrane in close proximity to the magnetic sheet, or a magnetic sheet). In that regard, and in a preferred embodiment, the non-permanent adhesive is substantially free of the adhesive, or any residue thereof, from interfering with the optical clarity of the membrane of the cell culture device to which it is detachably secured. It is applied to the magnetic sheet so as to avoid a temporary transition. The non-permanent adhesive is a double-sided adhesive tape, a polymer adhesive, a pressure-sensitive acrylic adhesive,
It may be in the form of a hot melt adhesive, rubber cement, or any other form of adhesive for said purpose with the present invention. It is known in the art that double-sided pressure-sensitive adhesive tapes have an adhesive on both sides of the film or carrier (carrier), and the film or carrier functions as a support on which the adhesive is applied. In one embodiment, the non-permanent adhesive allows the magnetic sheet to be removed from the cell culture device; and, optionally, if desired, subsequent to the removal, the magnetic sheet can be attached to the cell culture device. "Replaceable" adhesive that allows it to be repositioned against and re-attached in a form that is releasably secured by the application of light pressure to the cell culture device and / or magnetic sheet Consists of The repositionable adhesive can be repeatedly adhered to and removed from the substrate without substantial loss of tackiness (for a discussion of such adhesives, see, for example, US Pat. , 663,241). An illustrative example of a high performance pressure sensitive adhesive useful in the present invention is "MACtac, Inc." of Stow, Ohio, from "MACtac, Inc."
MACbond IB-3628 "; and commercially available from Adhesives Research, Inc. under the trade name AR-7840. In an alternative embodiment, frame 18 and / or outer frame 16 comprises molded plastic with ferromagnetic material embedded therein. The ferromagnetic material may have particles, one or more filaments, one or more wires, and the like. For purposes of illustration, frame 18 (or outer frame 16 as illustrated in FIG. 12) is made of molded plastic with ferromagnetic material embedded therein, and The magnetic sheet 51 can be detachably fixed to the cell culture device by magnetic attraction to the embedded particles.

【0044】 脱離可能に固定された細胞培養装置を用いる磁気分離の方法において、そして
ここに従前の実施例にて説明された方法を用いて、培養チェンバー内に導入され
るのは:(a)対象細胞の集団(例えば、細胞タイプの混交集団を含む液体から
隔離されることが所望される細胞タイプ)をその中に有する細胞の混交集団を含
む液体;および(b)リガンドによってコーティングされた磁性粒子を有する磁
気分離反応物であり、前記リガンドは、分離されることが所望される細胞につい
てのおよび磁気分離を達成するために充分な結合特異性および親和性を有する。
磁気分離反応物と対象細胞の間の接触および結合の相互作用が生じるために充分
な時間について内容を混合した後、前記磁気分離反応物は、前記リガンドコーテ
ィングを介して、合成物を形成して流体内に存在する対象細胞と接触し且つ結合
する。細胞の混交集団を含む流体、および磁気分離反応物は、まず混合され、そ
してそれから該混合物が前記磁気分離を実行するために前記細胞培養装置に導入
されることは当業者にとって明らかであろう。いずれの実施形態においても、形
成された合成物が、(磁気吸引力によって)引きつけられ、そして、そこに前記
磁気シートが脱離可能に固定されている細胞培養装置の平面に沿って、膜31の
内面を含む培養チェンバー40の壁部に接触する。磁気シート51は、膜31に
沿う適正位置に前記合成物(そして細胞に結合していないいかなる磁気分離反応
物も)を保持するのに充分な磁界強度を有している。先にこの中に述べたように
、膜31と磁気シート51との間の物理的接触は、磁気シート51に膜31に沿
って前記合成物を適正位置に保持するために要求されないことは注目される。さ
らに、前記流体と細胞と磁気分離反応物が細胞培養装置12に加えられる前に磁
気シート51と膜31が物理的接触状態でない実施形態においては、培養チェン
バー40に加えられたときにそのような成分は、膜31を押し下げて磁気シート
51に接触させるのに充分な重量からなっていてもよい。
In a method of magnetic separation using a detachably fixed cell culture device, and here using the method described in the previous example, it is introduced into the culture chamber: (a A) a liquid comprising a mixed population of cells having therein a population of cells of interest (eg, a cell type desired to be sequestered from a liquid comprising a mixed population of cell types); and (b) coated with a ligand A magnetic separation reactant having magnetic particles, wherein the ligand has binding specificity and affinity for the cells desired to be separated and for achieving magnetic separation.
After mixing the contents for a time sufficient for the contact and binding interaction between the magnetic separation reactant and the cell of interest to occur, the magnetic separation reactant forms a composite through the ligand coating. Contact and bind target cells present in the fluid. It will be apparent to those skilled in the art that the fluid comprising the mixed population of cells, and the magnetic separation reactants, are first mixed and then the mixture is introduced into the cell culture device to perform the magnetic separation. In either embodiment, the formed composition is attracted (by magnetic attraction) and along the plane of the cell culture device to which the magnetic sheet is detachably secured, the membrane 31 Contact the wall of the culture chamber 40 including the inner surface of the culture chamber. The magnetic sheet 51 has a magnetic field strength sufficient to hold the composite (and any magnetic separation reactants not bound to cells) in place along the membrane 31. As noted earlier herein, it should be noted that physical contact between the membrane 31 and the magnetic sheet 51 is not required for the magnetic sheet 51 to hold the composite in place along the membrane 31. Is done. Further, in embodiments where the magnetic sheet 51 and membrane 31 are not in physical contact before the fluid, cells and magnetic separation reactant are added to the cell culture device 12, such a magnetic material may be added to the culture chamber 40 when added to the culture chamber 40. The components may be of sufficient weight to depress membrane 31 into contact with magnetic sheet 51.

【0045】 合成物が膜31に沿う適正位置に保持されるのを充分な時間について許容した
後は、前記流体は、細胞培養装置から除去される。ネガティブ選択の方法におい
ては、特定の細胞集団が涸渇されているので前記除去された流体が利用される。
ポジティブ選択のプロセスにおいては、分離されることが所望されている細胞タ
イプが、磁気吸引力により且つ培養チェンバー内における合成物として適正位置
に保持されるので、除去された流体は、前記混交細胞集団の実質的に全ての(不
要な)残余を含んでいる。このポジティブ選択プロセスにおいては、培養チェン
バー40は、前記対象細胞が、磁気吸引力を介して、磁気分離反応物との合成物
の一部として、結合されずに残った細胞をも除去するために溶液(例えば、組織
培養基または生理的な溶液)によって洗浄されるであろう。ポジティブに選択さ
れた細胞を培養することが所望される一つの実施形態においては、当該細胞タイ
プに関する適切な量およびタイプの組織培養基が、そこで培養チェンバー内に導
入されて;それから磁気シートが前記細胞培養装置から(例えば、引き出しまた
は引きはがし動作によって)除去され、それによって培養チェンバー内で適正位
置に前記合成物を保持する磁力を取り除き、且つそれによって該合成物を前記培
養基内に解放して;そしてそれから前記細胞培養装置が、細胞培養インキュベー
ター内に配置され且つ保温される。前記細胞培養装置12および磁気シート51
の両者が概して長方形であることに注意されたい。しかしながら、一つの実施形
態において、前記細胞培養装置は、細胞培養装置12からの磁気シート51の除
去を容易にするため、前記磁気シート51の張り出している縁部の把持を容易に
するように、フレーム切離しの4つのコーナーのうちの1つを有している。
After allowing the composition to remain in place along the membrane 31 for a sufficient period of time, the fluid is removed from the cell culture device. In the negative selection method, the removed fluid is used because a specific cell population is depleted.
In the process of positive selection, the fluid removed is retained in the mixed cell population because the cell type desired to be separated is held in place by magnetic attraction and as a composite in the culture chamber. Contains substantially all (unnecessary) residues of In this positive selection process, the culture chamber 40 is used to remove the unbound cells from the target cells via magnetic attraction as part of a compound with the magnetic separation reactant. It will be washed with a solution (eg, tissue culture medium or physiological solution). In one embodiment where it is desired to culture positively selected cells, an appropriate amount and type of tissue culture medium for the cell type is introduced there into a culture chamber; Removed from the culture device (e.g., by a pull or pull operation), thereby removing the magnetic force holding the compound in place in the culture chamber, and thereby releasing the compound into the culture medium; The cell culture device is then placed in a cell culture incubator and kept warm. The cell culture device 12 and the magnetic sheet 51
Note that both are generally rectangular. However, in one embodiment, the cell culture device facilitates removal of the magnetic sheet 51 from the cell culture device 12 so as to facilitate gripping of the protruding edge of the magnetic sheet 51. It has one of the four corners of the frame separation.

【0046】 前記細胞培養装置(そこに脱離可能に固定された磁気シートをさらに備えてい
る)を用いる磁気分離の方法を説明するために、1.5×10のT47−D(
比較的ゆっくり成長するヒト胸部癌細胞線)および細胞混合物1.5×10
ジャーカット(Jurkat)細胞(ヒトT細胞線)の混合物が用いられた。そ
こに付与される抗上皮細胞マーカー抗体(BER−EP4)を伴う磁性ビーズを
含む商業的に入手可能な磁気反応物は、500μlの近似総容積において小さな
チューブ内に細胞当たり6ビーズの近似比にて前記細胞混合物と撹拌によって3
0分間混合された。細胞および磁気反応物を有する混合物は、それから、19.
5mlの組織培養基を混合して収容する細胞培養装置内に導入され、そしてそれ
から525ガウスの磁界強度を有する磁気シートが、前記培養チェンバーの底壁
を形成した膜に沿って細胞培養装置に脱離可能に固定された。脱離可能にそこに
固定された前記磁気シートを有する前記細胞培養装置は、10分間回転プラット
フォーム上に配置され、そしてそれから前記組織培養基が、前記細胞培養装置か
ら除去された。除去された組織培養基、そしてその細胞内容、は、分離容器内に
配置され、且つネガティブ選択プロセスの結果であった。オプション的に洗浄ス
テップが、ポジティブ選択プロセス内において行なわれてもよいけれども、この
実施例においては洗浄ステップは行なわれなかった。むしろ、前記磁気シートが
前記細胞培養装置から除去され、20mlの組織培養基が、細胞培養装置におい
てポジティブに選択された細胞に加えられ且つそれと混合され、そしてそれから
前記細胞培養装置は、5%COインキュベーターにおいて、1週間にわたり3
7℃に保温された。1週間の培養の後、培養物における付着依存性細胞(トリプ
シン処理によって採取される)および付着非依存性細胞が収集され、(ジャーカ
ット細胞を検出するための)フィコエリトリンによってラベル付けされた抗CD
45抗体によって、および(T47−D細胞を検出するための)イソチオシアン
酸フルオレセインによってラベル付けされた抗上皮細胞マーカー抗体によって染
色され、そして分析され且つフロー血球計算によって計量された。培養物におい
て検出された各細胞タイプの量は、それから前記培養物の総細胞カウントのパー
センテージとして表現された。表2に示されるように、ポジティブ選択プロセス
において、そこに脱離可能に固定された磁気シートをさらに備える前記細胞培養
装置を用いた3つの独立な実験は、99%よりも高いポジティブ選択の有効性を
示した。オプション的にではあるが、ポジティブ的に選択された細胞の培養にお
いて、磁気ビーズは、培養の前に最初に除去されてもよく、この実施例では、該
ポジティブ的に選択された細胞は、培養の最初においてもまだビーズに結合して
いたことに注意されたい。 (表2)−ポジティブ選択 実験ナンバー 細胞カウント ジャーカット細胞 T47−D細胞 1 3,9x106 0.25% 99.55% 2 5.4x106 0.40% 99.30% 3 5.1x106 0.20% 99.65% ネガティブ選択によって分離された細胞についても、また、1週間にわたって
培養され、採取され、そしてここに説明された方法を用いるフロー血球計算のた
めに染色され且つそれによって分析された。培養物内に検出された各細胞タイプ
の量は、それから、該培養物の総細胞カウントのパーセンテージとして表現され
た。表3に示されるように、ネガティブ選択プロセスにおいて、そこに脱離可能
に固定された磁気シートをさらに備える前記細胞培養装置を用いた3つの独立な
実験は、約95%または95%よりも高いネガティブ選択の有効性を示した。 (表3)−ネガティブ選択 実験ナンバー 細胞カウント ジャーカット細胞 T47−D細胞 1 1.8x106 95.0% 5.0% 2 7.0x106 98.5% 1.5% 3 2.3x106 94.9% 2.6% 実施例5 本発明に従った細胞培養装置は、培養される細胞に組み換えDNA分子が導入
されたアプリケーションにも用いられてよい。この実施例においては、細胞培養
装置の培養チェンバー内に収容された培養される細胞にベクターが接触するよう
に(培養される細胞内への導入のために)有効な量のベクターが細胞培養装置内
に導入されることによってベクターが細胞内に導入された細胞培養装置の使用が
説明される。細胞培養装置内に物質を導入するための方法が、この中で実施例3
において説明されたように、ベクターを細胞培養装置内に導入するためにも用い
てよい。当業者には明らかであろうように、前記ベクターは、プラスミドベクタ
ー、ウィルス性ベクター、エクスプレッションベクター、またはそれらの組み合
わせを含んでいてもよい。当業者には明らかなように、前記ベクターは、ベクタ
ーを含む細胞によって表現されるべく所望のDNA分子に、影響を及ぼすように
(例えば、プロモーターに)リンクされたベクターを備える組み換えDNA分子
を含んでいてもよい。分子生物学の技術における熟達者には知られているように
、動物細胞(そしてより詳細には哺乳類細胞)または植物細胞は、細胞における
遺伝子生成への所望の遺伝子の表現を助長するエクスプレッションベクターのよ
うな組み換えDNA分子がその中に導入されることが望まれる一般的な細胞であ
る。
In order to explain the method of magnetic separation using the cell culture apparatus (which is further provided with a magnetic sheet detachably attached thereto), a 1.5 × 10 6 T47-D (
A mixture of relatively slowly growing human breast cancer cell lines) and a cell mixture of 1.5 × 10 6 Jurkat cells (human T cell lines) were used. Commercially available magnetic reactants, including magnetic beads with an anti-epithelial cell marker antibody (BER-EP4) applied thereto, provide an approximate ratio of 6 beads per cell in a small tube in an approximate total volume of 500 μl. 3 with the cell mixture and stirring
Mix for 0 minutes. The mixture with cells and magnetic reactants is then:
A magnetic sheet having a magnetic field strength of 525 gauss is introduced into the cell culture device containing 5 ml of the tissue culture medium in a mixed manner and then detached to the cell culture device along the membrane forming the bottom wall of the culture chamber. Fixed possible. The cell culture device with the magnetic sheet detachably secured thereto was placed on a rotating platform for 10 minutes, and then the tissue culture medium was removed from the cell culture device. The removed tissue culture medium, and its cell contents, were placed in a separation vessel and were the result of a negative selection process. Although a washing step could optionally be performed within the positive selection process, no washing step was performed in this example. Rather, the magnetic sheet is removed from the cell culture device, 20 ml of tissue culture medium is added to and mixed with the positively selected cells in the cell culture device, and then the cell culture device is exposed to 5% CO 2. 3 in a week in an incubator
It was kept at 7 ° C. After one week of culture, adherence-dependent cells (collected by trypsinization) and adherence-independent cells in the culture are collected and labeled with anti-CD labeled with phycoerythrin (to detect Jurkat cells).
Stained with anti-epithelial cell marker antibody labeled with antibody 45 and with fluorescein isothiocyanate (to detect T47-D cells) and analyzed and quantified by flow cytometry. The amount of each cell type detected in the culture was then expressed as a percentage of the total cell count of the culture. As shown in Table 2, in the positive selection process, three independent experiments using the cell culture device further provided with a magnetic sheet releasably secured thereto resulted in a positive selection efficiency greater than 99%. Showed sex. Optionally, in culture of positively selected cells, the magnetic beads may be removed first prior to culture, and in this example, the positively selected cells are cultured Note that it was still bound to the beads at the beginning of the reaction. (Table 2)-Positive selection Experiment number Cell count Jurkat cells T47-D cells 13.9 × 10 6 0.25% 99.55% 2 5.4 × 10 6 0.40% 99.30% 3 5.1 × 10 6 0.20% 99.65% Cells isolated by negative selection Was also cultured for one week, harvested, and stained and analyzed for flow cytometry using the methods described herein. The amount of each cell type detected in the culture was then expressed as a percentage of the total cell count of the culture. As shown in Table 3, in a negative selection process, three independent experiments with the cell culture device further comprising a magnetic sheet releasably secured thereto were about 95% or higher than 95% The effectiveness of the negative selection was shown. (Table 3)-Negative selection Experiment number Cell count Jurkat cells T47-D cells 11.8 × 10 6 95.0% 5.0% 2 7.0 × 10 6 98.5% 1.5% 3 2.3 × 10 6 94.9% 2.6% Example 5 According to the invention Cell culture devices may also be used in applications where recombinant DNA molecules have been introduced into cells to be cultured. In this embodiment, an effective amount of the vector is used so that the vector comes into contact with the cells to be cultured contained in the culture chamber of the cell culture device (for introduction into the cells to be cultured). The use of a cell culture device in which a vector has been introduced into cells by being introduced into the cell is described. A method for introducing a substance into a cell culture device is described in Example 3 herein.
May be used to introduce a vector into a cell culture device, as described in. As will be apparent to those skilled in the art, the vector may include a plasmid vector, a viral vector, an expression vector, or a combination thereof. As will be apparent to one of skill in the art, the vector includes a recombinant DNA molecule comprising the vector linked to affect (eg, to a promoter) the desired DNA molecule to be expressed by the cell containing the vector. You may go out. As is known to those skilled in the art of molecular biology, animal cells (and more particularly mammalian cells) or plant cells use expression vectors to facilitate expression of the desired gene into gene production in the cell. It is a common cell into which such a recombinant DNA molecule is desired to be introduced.

【0047】 例えば、細胞培養装置内に収容された培養された細胞は、細胞内に導入される
ことが所望される一定量の組み換えDNA分子、およびトランスフェクション反
応物を含む混合物と共に保温されてもよい。例証的な実施例としては、緑色蛍光
性プロテインをエンコードする商業的に入手可能なプラスミド(「pトレーサー
(pTracer)」)が、細胞培養装置内で培養されている細胞内にトランス
フェクションによって導入された。この実施例において、前記細胞培養装置は、
1×10のT47−D細胞にてシードされ、そして該細胞が、付着面に対して
ほぼ50から60%融合となるまで成長させることが許容される。小さなチュー
ブ内において、500μgのプラスミドDNAと900μlの無血清組織培養基
とが混合された。他のチューブ内では、120μlの商業的に入手可能な、リピ
ド含有、トランスフェクション反応物と600μlの組織培養基とが混合された
。30分の室温保温の後、2つのチューブの内容が混合され、そして混合物が1
0分間保温された。前記混合物は、さらに18mlの組織培養基と混合された。
細胞培養装置から前記組織培養基が取り除かれ、且つ培養された細胞が培養基に
よって一旦洗浄された後、組織培養基とトランスフェクション反応物とベクター
とからなる混合物が、開口部を通して導入され且つ培養された細胞が粘着支持物
に接触するように、培養チェンバー内に放出される。細胞培養装置は、それから
、培養された細胞と(組織培養基とトランスフェクション反応物とベクターとか
らなる)混合物との間の接触が、ベクターの培養された細胞による摂取および該
細胞内への導入を促進するために5%CO内で一晩中37℃に保温された。前
記組織培養基は、それから細胞培養装置から取り出され、pHインジケーターと
してのフェノールレッドを欠いた組織培養基と置き換えられた。前記細胞培養装
置は、それから紫外線顕微鏡のステージ上に載置され、そして培養された細胞は
分析され且つ説明された緑色蛍光プロテインによって生成された蛍光について計
量された。前記緑色蛍光についてポジティブな細胞の数および培養における細胞
の総数が、成功裏にトランスフェクトされた細胞のパーセンテージ(「トランス
フェクション効率」)を決定するために計量された。結果的なトランスフェクシ
ョン効率は、約20%であった。当業者においては明らかであろうように、前記
トランスフェクション効率は、それに限定されるわけではないが、その中にベク
ターを導入することが所望される細胞のタイプ、トランスフェクションのための
条件の最適化(例えば、細胞数当りのDNAの量、トランスフェクションのため
に使用された培養基、トランスフェクションプロセスの時間)、並びに使用され
たトランスフェクション反応物のタイプおよび量、を含むファクターに依存して
増大するであろう。また、同様のステップを用いてベクターも本発明に従った細
胞培養装置内で培養される付着依存性細胞内に導入されてもよいことは当業者に
は明らかであろう。
For example, cultured cells housed in a cell culture device may be incubated with a mixture containing a certain amount of recombinant DNA molecules desired to be introduced into the cells, and a transfection reaction. Good. In an illustrative example, a commercially available plasmid encoding a green fluorescent protein ("pTracer") is introduced by transfection into cells cultured in a cell culture device. Was. In this embodiment, the cell culture device comprises:
Seed with 1 × 10 6 T47-D cells and allowed to grow to approximately 50-60% fusion to the attachment surface. In a small tube, 500 μg of plasmid DNA was mixed with 900 μl of serum-free tissue culture medium. In another tube, 120 μl of the commercially available lipid-containing, transfection reaction was mixed with 600 μl of tissue culture medium. After a 30 minute incubation at room temperature, the contents of the two tubes are mixed and the mixture is
It was kept warm for 0 minutes. The mixture was further mixed with 18 ml of tissue culture medium.
After the tissue culture medium has been removed from the cell culture device and the cultured cells have been washed once with the culture medium, a mixture of the tissue culture medium, the transfection reaction product and the vector is introduced through the opening, and the cultured cells are introduced. Is released into the culture chamber such that it contacts the adherent support. The cell culture device then allows the contact between the cultured cells and the mixture (comprising the tissue culture medium, the transfection reaction and the vector) to determine the uptake and introduction of the vector by the cultured cells. Incubated at 37 ° C. overnight in 5% CO 2 to facilitate. The tissue culture medium was then removed from the cell culture device and replaced with a tissue culture medium lacking phenol red as a pH indicator. The cell culture device was then mounted on the stage of a UV microscope and the cultured cells were analyzed and weighed for the fluorescence produced by the described green fluorescent protein. The number of cells positive for the green fluorescence and the total number of cells in culture were weighed to determine the percentage of cells successfully transfected ("transfection efficiency"). The resulting transfection efficiency was about 20%. As will be apparent to one of skill in the art, the transfection efficiency is not limited, but is optimized for the type of cells in which it is desired to introduce the vector, the conditions for transfection. (Eg, the amount of DNA per cell number, the culture medium used for transfection, the time of the transfection process), and factors that include the type and amount of transfection reaction used, and Will do. It will also be apparent to one of skill in the art that using similar steps, vectors may also be introduced into attachment-dependent cells cultured in the cell culture device according to the present invention.

【0048】 本発明の特定の実施形態の先の記述は、説明の目的のために詳細に記述されて
いる。記述およびイラストレーションを考慮すれば、当該技術における他の熟達
者は、最新の知識、を適用することによって、種々のアプリケーションのために
、基本的なコンセプトから逸脱することなく本発明を容易に変更しおよび/また
は適合させることができ、そしてそれゆえ、そのような変更および/または適合
は、添付された特許請求の範囲の意味および視野の範囲内にあることが意図され
ている。
The foregoing description of certain embodiments of the invention has been described in detail for purposes of explanation. In view of the description and illustration, other skilled in the art will readily adapt the present invention to adapt the present invention for various applications without departing from the basic concept. And / or adaptations, and such modifications and / or adaptations are intended to be within the meaning and scope of the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明における細胞培養装置の一つの実施形態の側面図である。FIG. 1 is a side view of one embodiment of a cell culture device according to the present invention.

【図2】 本発明における細胞培養装置の一つの実施形態の上面図である。FIG. 2 is a top view of one embodiment of the cell culture device according to the present invention.

【図3】 図2の4−4切断を介して得られる部分断面である。FIG. 3 is a partial cross section obtained through a 4-4 cut of FIG. 2;

【図4】 本発明における細胞培養装置の他の一つの実施形態の上面図である。FIG. 4 is a top view of another embodiment of the cell culture device according to the present invention.

【図5】 本発明における細胞培養装置の一つのさらなる実施形態の上面図である。FIG. 5 is a top view of one further embodiment of the cell culture device of the present invention.

【図6】 培養チェンバーにサンプルが導入されまたは引き抜かれる一つの実施形態を示
す細胞培養装置の部分断面図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a cell culture device showing one embodiment in which a sample is introduced or withdrawn from a culture chamber.

【図7】 磁気シートが細胞培養装置に対して接触部部位に脱離可能に固定された一つの
実施形態を示す細胞培養装置の部分断面図である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the cell culture device showing one embodiment in which a magnetic sheet is detachably fixed to a contact portion with respect to the cell culture device.

【図8】 本発明における細胞培養装置のその他の一つの実施形態の上面図である。FIG. 8 is a top view of another embodiment of the cell culture device according to the present invention.

【図9】 図8の2−2線に沿って得られる側面図である。9 is a side view taken along the line 2-2 in FIG. 8;

【図10】 培養チェンバーにサンプルが導入されまたは引き抜かれる一つの実施形態を示
す細胞培養装置の部分断面図である。
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a cell culture device showing one embodiment in which a sample is introduced or withdrawn from a culture chamber.

【図11】 金属フレームが外部フレームに固定され、且つ磁気シートが前記金属フレーム
に対する磁気吸引力によって所定位置に保持される一つの実施形態を示す細胞培
養装置の部分断面図である。
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the cell culture device showing one embodiment in which a metal frame is fixed to an outer frame and a magnetic sheet is held at a predetermined position by magnetic attraction to the metal frame.

【図12】 外部フレームがそこに埋設された金属粒子を含み且つ磁気シートが前記金属粒
子に対する磁気吸引力によって所定位置に保持される一つの実施形態を示す細胞
培養装置の部分断面図である。
FIG. 12 is a partial cross-sectional view of one embodiment of a cell culture device showing one embodiment in which the outer frame includes metal particles embedded therein and the magnetic sheet is held in place by magnetic attraction to the metal particles.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 5/10 C12N 15/00 A 15/09 5/00 B (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4B024 AA20 CA01 DA02 EA04 GA11 GA18 HA13 4B029 AA02 AA11 AA12 AA21 AA23 BB11 CC01 CC02 CC11 DF05 DG06 4B065 AA90X AB01 BA01 BA25 BC03 BC07 BC21 BD14 CA60──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C12N 5/10 C12N 15/00 A 15/09 5/00 B (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY) , KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, D E, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK , LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZWF term (reference) 4B024 AA20 CA01 DA02 EA04 GA11 GA18 HA13 4B029 AA02 AA11 AA12 AA21 AA23 BB11 CC01 CC02 CC11 DF05 DG064B AB01 BA01 BA25 BC03 BC07 BC21 BD14 CA60

Claims (40)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハウジング、および当該フレームを通過する開口を備える少
なくとも1つの開口部を有し、該少なくとも1つの開口部は再シール可能である
、フレームと、 2つの膜と、を具備し、少なくとも1つの前記膜は、ガス透過性膜であり、前
記膜は、該2つの膜と前記フレームとの間に培養チェンバーを形成して、前記フ
レームに対して非漏洩シール状態として確実にシールされ、そして前記膜は、細
胞培養の観察を許容させるために、充分な光学的透明度および明瞭度を有してな
る細胞培養装置。
1. A frame comprising: a housing; and at least one opening having an opening through the frame, the at least one opening being resealable, comprising: a frame; and two membranes. At least one of the membranes is a gas permeable membrane that forms a culture chamber between the two membranes and the frame and is securely sealed to the frame as a non-leakage seal. And a cell culture device wherein the membrane has sufficient optical clarity and clarity to allow observation of the cell culture.
【請求項2】 前記フレームは2つまたはそれ以上の再シール可能な開口部
を備えている請求項1に記載の細胞培養装置。
2. The cell culture device according to claim 1, wherein the frame has two or more resealable openings.
【請求項3】 前記2つの膜のうちの第1のものは、ガス透過性膜を備え、
且つ前記2つの膜のうちの第2のものは、非透過膜を備えている請求項1に記載
の細胞培養装置。
3. The first of the two membranes comprises a gas permeable membrane,
The cell culture device according to claim 1, wherein a second one of the two membranes includes a non-permeable membrane.
【請求項4】 前記2つの膜の各々は、ガス透過性膜を備えている請求項1
に記載の細胞培養装置。
4. The method of claim 1, wherein each of the two membranes comprises a gas permeable membrane.
The cell culture device according to item 1.
【請求項5】 前記少なくとも1つのガス透過性膜は、細胞付着を改善すべ
く処理された表面を備えている請求項1に記載の細胞培養装置。
5. The cell culture device according to claim 1, wherein the at least one gas-permeable membrane has a surface that has been treated to improve cell attachment.
【請求項6】 細胞は、個別細胞、組織を形成する細胞およびそれらの組合
わせからなるグループから選択された請求項1に記載の細胞培養装置。
6. The cell culture device according to claim 1, wherein the cells are selected from the group consisting of individual cells, cells forming a tissue, and a combination thereof.
【請求項7】 前記細胞培養装置は、形状においておおむね長方形をなす請
求項1に記載の細胞培養装置。
7. The cell culture device according to claim 1, wherein the cell culture device has a substantially rectangular shape.
【請求項8】 前記細胞培養装置は、約10センチメートル(cm)から約
13.5cmまでの範囲内の長さ、約7cmから約9cmまでの範囲内の幅、お
よび約0.2cmから2cmまでの範囲内の高さを有する請求項1に記載の細胞
培養装置。
8. The cell culture device has a length in a range from about 10 centimeters (cm) to about 13.5 cm, a width in a range from about 7 cm to about 9 cm, and about 0.2 cm to 2 cm. 2. The cell culture device according to claim 1, having a height in the range of:
【請求項9】 前記2つの膜は、約1ミリメートル(mm)から約5mmの
範囲内の距離だけ間隙があけられている請求項8に記載の細胞培養装置。
9. The cell culture device according to claim 8, wherein the two membranes are separated by a distance in a range from about 1 millimeter (mm) to about 5 mm.
【請求項10】 前記フレームは、当該切れ目カットに沿って前記フレーム
を分けるために用いられる切れ目カットをさらに有する請求項1に記載の細胞培
養装置。
10. The cell culture device according to claim 1, wherein the frame further has a cut cut used to divide the frame along the cut.
【請求項11】 各開口部は、再シール可能な開口部を形成するセルフシー
ル用ガスケット材料を備える請求項1に記載の細胞培養装置。
11. The cell culture device of claim 1, wherein each opening comprises a self-sealing gasket material forming a resealable opening.
【請求項12】 接着剤が、非漏洩シールを提供するように各膜と前記フレ
ームとの間で相互分散され且つ硬化される請求項1に記載の細胞培養装置。
12. The cell culture device of claim 1, wherein the adhesive is interdispersed and cured between each membrane and the frame to provide a non-leakage seal.
【請求項13】 2つの膜と前記フレームとの間に形成される多数の培養チ
ェンバーをさらに備え、且つ前記多数の培養チェンバーの各々は、少なくとも1
つの再シール可能な開口部によりアクセス可能である請求項1に記載の細胞培養
装置。
13. The method according to claim 13, further comprising a plurality of culture chambers formed between two membranes and the frame, wherein each of the plurality of culture chambers has at least one culture chamber.
The cell culture device of claim 1, accessible by two resealable openings.
【請求項14】 請求項1の前記フレームが内部に嵌合固定されたハウジン
グを有する外部フレームをさらに備え、前記外部フレームは、位置合わせされた
開口部を形成するように、請求項1の前記フレームの開口部に位置合わせされ且
つ非漏洩シールにて密接された少なくとも1つの開口部を有し、且つ前記位置合
わせされた開口部の少なくとも1つの開口部は、再シール可能な開口部を有する
請求項1に記載の細胞培養装置。
14. The frame of claim 1, further comprising an outer frame having a housing in which the frame of claim 1 is fitted and fixed, wherein the outer frame forms an aligned opening. Having at least one opening aligned with the opening of the frame and being in close contact with the non-leakage seal, and at least one opening of the aligned opening has a resealable opening. The cell culture device according to claim 1.
【請求項15】 請求項1の前記フレームは、前記外部フレームの凹部に嵌
合固定される請求項14に記載の細胞培養装置。
15. The cell culture device according to claim 14, wherein the frame according to claim 1 is fitted and fixed in a concave portion of the external frame.
【請求項16】 前記外部フレームは、前記少なくとも1つのガス透過性膜
の平面に関して35°の角度に傾斜している斜面部分を備える請求項14に記載
の細胞培養装置。
16. The cell culture device according to claim 14, wherein the outer frame has a slope portion inclined at an angle of 35 ° with respect to a plane of the at least one gas-permeable membrane.
【請求項17】 前記細胞培養装置は、そこに脱離可能に固定される磁気シ
ートをさらに備え、前記磁気シートは、細胞培養装置の上に延び且つそれに、前
記磁気シートを、前記細胞培養装置の培養チェンバーを形成している膜に、極め
て近接して、および接触して、からなるグループから選択された位置に配置する
ことによって、対峙して、脱離可能に固定される請求項1に記載の細胞培養装置
17. The cell culture device further includes a magnetic sheet detachably fixed thereto, wherein the magnetic sheet extends over the cell culture device and attaches the magnetic sheet to the cell culture device. 2. The method according to claim 1, wherein the membrane is formed in a position selected from the group consisting of a group consisting of: The cell culture device according to any one of the preceding claims.
【請求項18】 前記磁気シートは、1つまたはそれ以上のファスナー、1
つまたはそれ以上のクランプ、非恒久的接着剤、密封真空留め具、磁気吸引力を
介して前記磁気シートを結合するための強磁性体材料、およびそれらの組み合わ
せからなるグループから選択された手段によって、脱離可能に固定される請求項
17に記載の細胞培養装置。
18. The magnetic sheet according to claim 1, wherein one or more fasteners, one or more fasteners,
By means selected from the group consisting of one or more clamps, a non-permanent adhesive, a sealed vacuum fastener, a ferromagnetic material for bonding said magnetic sheet via magnetic attraction, and combinations thereof. 18. The cell culture device according to claim 17, which is detachably fixed.
【請求項19】 前記磁気シートは、前記フレーム、前記膜、およびそれら
の組み合わせからなるグループから選択された前記細胞培養装置の一部に脱離可
能に固定される請求項17に記載の細胞培養装置。
19. The cell culture according to claim 17, wherein the magnetic sheet is detachably fixed to a part of the cell culture device selected from the group consisting of the frame, the membrane, and a combination thereof. apparatus.
【請求項20】 前記細胞培養装置は、そこに脱離可能に固定される磁気シ
ートをさらに備え、前記磁気シートは、細胞培養装置の上に延び且つそれに、前
記磁気シートを、前記細胞培養装置の培養チェンバーを形成している膜に、極め
て近接して、および接触して、からなるグループから選択された位置に配置する
ことによって、対峙して、脱離可能に固定されている請求項14に記載の細胞培
養装置。
20. The cell culture device further comprises a magnetic sheet detachably fixed thereto, wherein the magnetic sheet extends over the cell culture device and attaches the magnetic sheet to the cell culture device. 15. The membrane forming the culture chamber of the above, is disposed in a position selected from the group consisting of a group consisting of a group consisting of: The cell culture device according to item 1.
【請求項21】 前記磁気シートは、1つまたはそれ以上のファスナー、1
つまたはそれ以上のクランプ、非恒久的接着剤、密封真空留め具、磁気吸引力を
介して前記磁気シートを結合するための強磁性体材料、およびそれらの組み合わ
せからなるグループから選択された手段によって、脱離可能に固定される請求項
20に記載の細胞培養装置。
21. The magnetic sheet according to claim 1, wherein the magnetic sheet comprises one or more fasteners,
By means selected from the group consisting of one or more clamps, a non-permanent adhesive, a sealed vacuum fastener, a ferromagnetic material for bonding said magnetic sheet via magnetic attraction, and combinations thereof. 21. The cell culture device according to claim 20, which is detachably fixed.
【請求項22】 前記磁気シートは、フレーム、前記膜、およびそれらの組
み合わせからなるグループから選択された前記細胞培養装置の一部に脱離可能に
固定される請求項20に記載の細胞培養装置。
22. The cell culture device according to claim 20, wherein the magnetic sheet is detachably fixed to a part of the cell culture device selected from the group consisting of a frame, the membrane, and a combination thereof. .
【請求項23】 複数の請求項1に記載の細胞培養装置を具備し、前記複数
の細胞培養装置の間に流体通路が設けられ、且つ前記流体通路は、該流体通路に
よって結合される細胞培養装置の培養チェンバーの流体流伝達を可能とするバイ
オリアクター。
23. A cell culture comprising a plurality of the cell culture devices according to claim 1, wherein a fluid passage is provided between the plurality of cell culture devices, and the fluid passage is connected by the fluid passages. Bioreactor that enables fluid flow transfer of the culture chamber of the device.
【請求項24】 請求項1に記載の前記細胞培養装置における細胞を培養す
る方法であって、該方法は、 (a)細胞の成長をサポートすべく、適切な量の組織培養基内に、懸濁液を形成
して、培養されるべき細胞を懸濁させること、 (b)前記細胞培養装置内に前記懸濁液を注入するための器具内に前記懸濁液を
導入すること、 (c)再シール可能な開口部を通し、そして前記細胞培養装置の前記細胞培養チ
ェンバー内に、前記器具の一部を挿入すること、 (d)前記器具からそして前記細胞培養チェンバー内に前記懸濁液を放出するこ
と、及び (e)前記細胞培養装置から前記器具の前記一部を引き抜くこと、 (f)細胞培養インキュベーターにて、培養基と細胞との前記懸濁液を収容する
、前記細胞培養装置を保温すること を有する方法。
24. A method of culturing cells in the cell culture device of claim 1, comprising: (a) suspending cells in an appropriate amount of tissue culture medium to support cell growth. Forming a suspension to suspend the cells to be cultured; (b) introducing the suspension into an instrument for injecting the suspension into the cell culture device; (c) C.) Inserting a portion of said device through said resealable opening and into said cell culture chamber of said cell culture device; and, d) said suspension from said device and into said cell culture chamber. (E) withdrawing the part of the instrument from the cell culture device; and (f) storing the suspension of culture medium and cells in a cell culture incubator. To keep warm Law.
【請求項25】 ステップ(d)の後に、ステップ(d)の間に前記培養チ
ェンバー内に放出された空気を除去するための排出するステップをさらに有する
請求項24に記載の方法。
25. The method of claim 24, further comprising, after step (d), discharging to remove air released into the culture chamber during step (d).
【請求項26】 前記培養されるべき細胞は、付着依存性細胞である請求項
24に記載の方法。
26. The method according to claim 24, wherein the cells to be cultured are adhesion-dependent cells.
【請求項27】 前記培養されるべき細胞は、付着非依存性細胞である請求
項24に記載の方法。
27. The method according to claim 24, wherein the cells to be cultured are adhesion-independent cells.
【請求項28】 ステップ(f)にて前記付着依存性細胞が前記細胞培養装
置の膜に付着した後に、該方法は、前記培養チェンバー内で転位された態様で前
記細胞を培養している前記細胞培養装置を180°回転させるさらなるステップ
を有する請求項26に記載の方法。
28. After the attachment-dependent cells adhere to the membrane of the cell culture device in step (f), the method comprises culturing the cells in a transposed manner in the culture chamber. 27. The method of claim 26, further comprising rotating the cell culture device 180 degrees.
【請求項29】 ステップ(f)にて前記付着依存性細胞が前記細胞培養装
置の膜に付着した後に、該方法は、 (g)前記細胞培養装置を180°回転させるステップ、及び (h)ステップ(c)からステップ(f)を繰り返すステップとのさらなるステ
ップを有し、 前記2つの膜の各々が、その上で細胞が培養される付着面を提供する請求項26
に記載の方法。
29. After the attachment-dependent cells adhere to the membrane of the cell culture device in step (f), the method comprises: (g) rotating the cell culture device by 180 °; and (h) 27. The method of claim 26, further comprising repeating steps (c) through (f), wherein each of the two membranes provides an attachment surface on which cells are cultured.
The method described in.
【請求項30】 請求項14に記載の前記細胞培養装置における細胞を培養
する方法であって、該方法は、 (a)細胞の成長をサポートすべく、適切な量の組織培養基内に、懸濁液を形成
して、培養されるべき細胞を懸濁させること、 (b)前記細胞培養装置内に前記懸濁液を注入するための器具内に前記懸濁液を
導入すること、 (c)位置合わせされた開口部を通し、そして前記細胞培養装置の前記細胞培養
チェンバー内に、前記器具の一部を挿入すること、 (d)前記器具からそして前記細胞培養チェンバー内に前記懸濁液を放出するこ
と、 (e)前記細胞培養装置から前記器具の前記一部を引き抜くこと、及び (f)細胞培養インキュベーターにて、培養基と細胞との前記懸濁液を収容する
、前記細胞培養装置を保温すること を有する方法。
30. A method for culturing cells in the cell culture device of claim 14, comprising: (a) suspending cells in a suitable amount of tissue culture medium to support cell growth. Forming a suspension to suspend the cells to be cultured; (b) introducing the suspension into an instrument for injecting the suspension into the cell culture device; (c) C.) Inserting the portion of the device through the aligned opening and into the cell culture chamber of the cell culture device; d) the suspension from the device and into the cell culture chamber. (E) withdrawing the part of the instrument from the cell culture device; and (f) storing the suspension of culture medium and cells in a cell culture incubator. To keep warm How.
【請求項31】 ステップ(d)の後に、ステップ(d)の間に前記培養チ
ェンバー内に放出された空気を除去するための排出するステップをさらに有する
請求項30に記載の方法。
31. The method of claim 30, further comprising, after step (d), evacuating to remove air released into the culture chamber during step (d).
【請求項32】 前記培養されるべき細胞は、付着依存性細胞である請求項
30に記載の方法。
32. The method of claim 30, wherein the cells to be cultured are adhesion-dependent cells.
【請求項33】 前記培養されるべき細胞は、付着非依存性細胞である請求
項30に記載の方法。
33. The method according to claim 30, wherein the cells to be cultured are adhesion-independent cells.
【請求項34】 ステップ(f)にて前記付着依存性細胞が前記細胞培養装
置の膜に付着した後に、該方法は、前記培養チェンバー内で転位された態様で前
記細胞を培養している前記細胞培養装置を180°回転させるさらなるステップ
を有する請求項32に記載の方法。
34. After the attachment-dependent cells adhere to the membrane of the cell culture device in step (f), the method comprises culturing the cells in a transposed manner in the culture chamber. 33. The method of claim 32, further comprising rotating the cell culture device 180 degrees.
【請求項35】 ステップ(f)にて前記付着依存性細胞が前記細胞培養装
置の膜に付着した後に、該方法は、 (g)前記細胞培養装置を180°回転させるステップ、及び (h)ステップ(c)からステップ(f)を繰り返すステップとのさらなるステ
ップを有し、 前記2つの膜の各々が、その上で細胞が培養される付着面を提供する請求項32
に記載の方法。
35. After the attachment-dependent cells adhere to the membrane of the cell culture device in step (f), the method comprises: (g) rotating the cell culture device by 180 °; and (h) 33. A further step comprising repeating steps (c) to (f), wherein each of said two membranes provides an attachment surface on which cells are cultured.
The method described in.
【請求項36】 請求項17に記載の前記細胞培養装置を用いる磁気的な分
離方法であって、該方法は、 (a)磁気分離によって隔離されることが所望される細胞タイプの集団が、分離
されることが所望される細胞タイプについての結合特異性を有する磁気分離反応
物(試薬)と共に存在する、細胞の混交集団を含む液体を、前記磁気分離反応物
と、それがそれについて結合特異性を有するタイプの細胞との間の合成物からな
る混合物を形成するように、混合すること、 (b)前記細胞培養装置の前記培養チェンバー内に前記混合物を、膜によって形
成される培養チェンバーの壁部に該混合物が接触するように、前記磁気シートを
脱離可能に固定された平面に沿って導入すること、及び (c)前記合成物が、前記磁気シートの磁界強度に対する該合成物の吸引力に起
因して前記培養チェンバーの前記壁部に沿う位置に接触し且つ保持されるのに充
分な時間について前記細胞培養装置内において前記混合物を保温すること を有する方法。
36. A magnetic separation method using the cell culture device according to claim 17, comprising: (a) a cell type population desired to be isolated by magnetic separation; A liquid containing a mixed population of cells, present with a magnetic separation reactant (reagent) having binding specificity for the cell type desired to be separated, is combined with the magnetic separation reactant and the Mixing so as to form a mixture consisting of a compound with a cell of a sexual type; and (b) mixing the mixture in the culture chamber of the cell culture device with a culture chamber formed by a membrane. Introducing the magnetic sheet along a releasably fixed plane such that the mixture comes into contact with the wall; and (c) allowing the composite to respond to the magnetic field strength of the magnetic sheet. Incubating the mixture in the cell culture device for a time sufficient to contact and retain a location along the wall of the culture chamber due to the suction of the composition.
【請求項37】 前記培養チェンバー内に拘束されずに残った前記混合物を
前記細胞培養装置から除去することをさらに有し、且つ該除去される混合物は、
ネガティブ選択のプロセスによって分離された細胞を含む請求項36に記載の方
法。
37. The method further comprising removing the mixture remaining unconstrained in the culture chamber from the cell culture device, and wherein the removed mixture comprises:
37. The method of claim 36, comprising cells separated by a process of negative selection.
【請求項38】 前記混合物の除去の後に、前記培養チェンバー内に拘束さ
れ且つ前記細胞培養装置内に残る合成物を有する細胞は、ポジティブ選択のプロ
セスによって分離された細胞を含む請求項37に記載の方法。
38. The cell of claim 37, wherein after the removal of the mixture, the cells having the compound confined in the culture chamber and remaining in the cell culture device include cells separated by a positive selection process. the method of.
【請求項39】 前記培養チェンバー内に組織培養基を導入することと、前
記細胞培養装置から前記磁気シートを除去することと、前記ポジティブ選択のプ
ロセスによって分離された細胞を培養するのに、前記細胞培養装置を保温するこ
ととをさらに有する請求項38に記載の方法。
39. The method of introducing a tissue culture medium into the culture chamber, removing the magnetic sheet from the cell culture device, and culturing cells separated by the positive selection process. 39. The method of claim 38, further comprising keeping the culture device warm.
【請求項40】 請求項1に記載の前記細胞培養装置にて培養される細胞内
に組み換えDNA分子を導入する方法であって、前記方法は、 (a)トランスフェクション反応物(試薬)を、組み換えDNA分子を含む混合
物を形成するように、ベクターを有する前記組み換えDNA分子と混合すること
、 (b)前記組み換えDNA分子を含む前記混合物を、組み換えDNA分子を含む
培養基を形成するように、組織培養基と混合すること、 (c)前記組み換えDNA分子を含む前記培養基を、前記細胞培養装置内におい
て培養される細胞に接触するように、前記培養チェンバー内に導入すること、及
び (d)前記培養される細胞に接触している前記組み換えDNA分子を含む前記培
養基を、前記培養チェンバー内の培養される細胞への前記組み換えDNA分子の
導入を助長するように、保温すること を有する方法。
40. A method for introducing a recombinant DNA molecule into cells cultured in the cell culture device according to claim 1, wherein the method comprises: (a) transfection reaction product (reagent); Mixing the recombinant DNA molecule with the vector so as to form a mixture containing the recombinant DNA molecule; and (b) mixing the mixture containing the recombinant DNA molecule into a culture medium containing the recombinant DNA molecule. Mixing with a culture medium, (c) introducing the culture medium containing the recombinant DNA molecule into the culture chamber so as to contact cells cultured in the cell culture device, and (d) the culture. Transferring the culture medium containing the recombinant DNA molecule in contact with the cells to be cultured into cells to be cultured in the culture chamber. To facilitate the introduction of recombinant DNA molecules, the method having to be kept warm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005095165A (en) * 2003-08-26 2005-04-14 Medeinetto:Kk Culture vessel, culture apparatus, and method for culturing cell
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CN106165629A (en) * 2016-09-13 2016-11-30 朱石明 A kind of biotic experiment plant fresh-keeping vehicle

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