JP2003210156A - 細胞培養基材、その細胞培養法及びその生物試験法 - Google Patents

細胞培養基材、その細胞培養法及びその生物試験法

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JP2003210156A
JP2003210156A JP2002015306A JP2002015306A JP2003210156A JP 2003210156 A JP2003210156 A JP 2003210156A JP 2002015306 A JP2002015306 A JP 2002015306A JP 2002015306 A JP2002015306 A JP 2002015306A JP 2003210156 A JP2003210156 A JP 2003210156A
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JP
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cell
protein
cell culture
culture
substrate
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JP2002015306A
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Yoshiaki Watanabe
芳明 渡辺
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着性細胞及び浮遊性細胞の培養において、
培養の不安定性を改善し再現性ある実験結果を得るため
の、安定した蛋白質被覆法を用いた細胞培養基材とこれ
を用いた試験法を提供する。 【解決手段】 蛋白質を蛋白質非溶解性溶液中で超音波
処理し基材に被覆したことを特徴とする培養基材とそれ
を用いる試験法。神経細胞等の接着性細胞の場合には細
胞接着性蛋白質を、浮遊系細胞の場合には細胞非接着性
蛋白質を適用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は細胞培養基材及びこ
れを用いる試験法に関するものである。特に細胞培養に
用いる基材とその培養方法及び、これを用いた生物試験
法に関するもので、これらは細胞生物学をはじめとする
細胞レベルの研究に、医薬品の効果を試験する薬理学
的、生理学的試験、また、化学物質の生物毒性を判定す
る生物試験などに用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】細胞の培養技術は、生物を対象とする様
々な分野で用いられる基本技術である。特に生命科学の
分野で医薬品の開発や病態メカニズムの解明などには欠
くことのできない技術となっている。細胞は一定の容器
の中で栄養成分である培養液とともに培養が行われる。
この細胞はその性状から、この培養液の中で浮遊した状
態で培養されるものと容器の底面に付着した状態で培養
されるものに大きく2分される。
【0003】容器の底面に接着して培養される細胞に対
して、ガラス、表面親水化処理プラスチックを基材とす
る容器が用いられるが、この基材では良好な培養が行え
ない場合が多い。そこで、この基材に細胞接着性蛋白質
をコートして生体内環境により近づける工夫がなされて
いる。この結果、培養状態は改善され良好な培養が行え
る場合が多い。逆に浮遊系での培養が好適な細胞は接着
を抑えるために疎水性のプラスチックなどで培養が行わ
れていた。
【0004】しかし、すべての細胞で良好な培養が行え
るわけではなく、培養期間に比例して細胞の状態が悪化
ないしは死細胞数の増加が観察される場合がある。これ
は、前記した基材上の細胞接着性蛋白質が安定していな
いことや疎水面の抑制効果が充分ではないこと等が原因
であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、細胞
培養法を用いる研究、薬理学的生理学的試験、及び医薬
品の開発等に用いられる生物試験法に対して、より安定
した培養系を提供することである。
【0006】
【問題を解決するための手段】我々は安定した培養系を
得るために検討を進め、細胞接着性ないしは非接着性蛋
白質のコート法に着目、この方法に関して種種の検討を
進めた結果、本発明に至ったものである。即ち本発明
は、(1) 蛋白質を非溶解性溶液中で超音波処理し基
材に被覆したことを特徴とする細胞培養基材、(2)蛋
白質が細胞接着性蛋白質である(1)記載の細胞培養基
材、(3)細胞培養基材が神経系細胞培養用である
(1)又は(2)記載の細胞培養基材、(4)(1)〜
(3)記載のいずれかの細胞培養基材を使用することを
特徴とする細胞培養法、(5)(1)〜(3)記載のい
ずれかの細胞培養基材を用いることを特徴とする生物試
験法である。
【0007】
【発明の実施形態】蛋白質を被覆する基材は特に限定さ
れるものではなく、蛋白質が被覆できるものならばいず
れの材質でも適用が可能である。フッ素系樹脂等のよう
に撥水性を持つ基材ならば、プラズマ雰囲気に曝すなど
の親水化処理を行えば適用可能である。
【0008】蛋白質はまず、水溶液として基材表面を被
覆する。純水、緩衝塩溶液いずれでもよく、一定濃度の
溶液を調製する。濃度は特に限定されるものではなく、
被覆されたものの要求される必要機能に応じて調製すれ
ばよい。被覆後余分な溶液を除いた後蛋白質が溶解しな
い溶液中に入れ、超音波をかける。特に発信周波数は限
定されない。時間は被覆する溶液濃度、必要とされる機
能に応じ適切な時間を選択することができる。この後、
基材を取り出し、純水、ないしは緩衝塩溶液で洗浄すれ
ば良い。基材、蛋白質の種類に応じて室温〜冷凍温度の
範囲で保存が可能である。ポリリジン、アルブミン等の
放射線に耐え得るものは、放射線滅菌後の保存も可能で
ある。
【0009】被覆する蛋白質の種類は特に限定を受ける
ものではないが、安定した接着性が必用とされる神経細
胞などを培養する場合には、細胞接着性蛋白質を被覆す
る必要がある。細胞接着性蛋白質としては、コラーゲ
ン、フィブロネクチン、ラミニン、ビトロネクチン、ポ
リリジン、ポリオルニチンなどがあり、これらを単独ま
たは複数で用いればよい。神経幹細胞を増殖培養の場合
のように、細胞の基材への接着を抑える必要がある場合
は、細胞非接着性蛋白質を被覆すれば良い。この場合の
細胞非接着性蛋白質は、細胞への特異作用を持たないア
ルブミンなどの蛋白質が適する。
【0010】超音波処理する際の蛋白非溶解性溶液は蛋
白質、基材に影響を与えないものならば単独、あるいは
混和溶液のいずれでも使用が可能である。好ましくはエ
タノールなどの低級アルコール系がよい。なお、被覆基
材の保存性を高めるためには十分な洗浄と乾燥が必用で
ある。
【0011】基材の形状は特に限定されず、フィルム、
シート、フラットプレート、培養用マルチウェルプレー
ト、フラスコ、ビーズ、キャリアー、などいずれでも良
い。透明性も限定される要因ではなく、要求される機能
に合わせて選定が可能である。
【0012】調製基材を無菌的に調製すれば、特に滅菌
を必要とせずに培養が可能である。殺菌・滅菌が調製後
可能であれば通常の方法で作製が行える。
【0013】なお、被覆方法としては蛋白質非溶解性溶
液の中に、蛋白質を分散した状態とし、この中に被被覆
基材を入れ、超音波処理をする方法も有効である。処理
後同様に洗浄乾燥を行えばよい。蛋白質を分散する方法
として、分散補助剤などを加える方法は好適ではなく、
分散しずらいものは、予め超音波処理して分散するほう
が好ましい。また、長時間の超音波処理は蛋白質の変性
を誘起する場合があるが、これは蛋白質の特性に応じた
処理時間を選択すればよい。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例にもとづき説明する。 (実施例1・比較例1) 実施例1の基材調製:フッソ樹脂フィルム(旭硝子製)
をアルゴンガス雰囲気下50Wで0.5分間、低温プラズマ処
理した。スピンコーターで10mg/mlのポリリジン溶液
(シグマ製)をコート。直径15mmの円形にカットし、99
%のエチルアルコール溶液中で超音波処理を5分間行っ
た。純水で3回洗浄後乾燥し冷蔵保存した。
【0015】比較例1の基材調製:実施例1と同様の基
材を用いて、同じようにポリリジンをコート。純水中で
超音波処理を5分間行い、同様に洗浄・乾燥し冷蔵保存
した。
【0016】神経細胞の培養による比較:ラット胎児
(胎生17日)の大脳を定法により切り出し細切。0.25 %
トリプシン液(シグマ製)中で5分間酵素処理後、トリ
プシンを除き、10%牛胎児血清入りDMEM/F-12液で分散
した。遠心分離により細胞を集め、前記培養液20mlで細
胞濃度5×104 cells/mlに再分散した。調製した基材を
入れた12ウェルの培養プレート(住友ベークライト製)
に1ml/ウェル量加え1日培養。次にDMEM/F-12液にインシ
ュリンを5 μg/ml、トランスフェリンを5 μg/mlセレン
酸を5 ng/ml、培養用アルブミン(いずれもシグマ製)
を2.5 mg/mlえた培養液に交換して3日間培養した。培養
状態を観察したところ、実施例1の基材では神経突起を
伸張した神経細胞が多数認められたが、比較例1の基材
では、死細胞や突起伸張が不十分な細胞が大半を占めて
いた。
【0017】(実施例2・比較例2・比較例3) 実施例2及び比較例2の基材調製:実施例1・比較例1
と同様の方法を用いて、細胞非接着性精製アルブミン
(シグマ製)をコートした。比較例3の基材調製:前記
培養プレートをそのまま用いた。 神経幹細胞の培養による比較:ラット胎児(胎生15日)
大脳より線条体を切り出し、0.25 %トリプシン液中で1
分間酵素処理した。ピペッティングにより分散後遠心分
離した。これを、実施例1の培養液にEGF(20ng/ml)、
FGF(20ng/ml、いずれもシグマ製)を加えた培養液で再
分散し、2×105 cells/ml濃度に調製。細胞培養フラス
コ(住友ベークライト製)で1週間培養した。浮遊して
いる細胞塊を集め、再度同様に酵素処理と分散を行っ
た。5×104 cells/mlに調製、実施例2、比較例3、比
較例3の培養基材を用いて実施例1と同様の方法及び液
量で培養した。1週間後状態を観察したところ実施例2
の基材では接着している細胞は全く見られなかったが比
較例2の基材は比較例3と同様に多くの細胞が接着して
いる状態が観察された。
【0018】
【発明の効果】本発明を用いることにより安定な細胞培
養系を得ることができ、細胞に与える薬剤の影響評価、
各種因子の検討、細胞間相互作用の評価検討などが効果
的に行える。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蛋白質を蛋白非溶解性溶液中で超音波処
    理し基材に被覆したことを特徴とする細胞培養基材。
  2. 【請求項2】 蛋白質が細胞接着性蛋白質である請求項
    1記載の細胞培養基材。
  3. 【請求項3】 細胞培養基材が神経系細胞培養用である
    請求項1又は2記載の細胞培養基材。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3記載のいずれかの細胞培養
    基材を使用することを特徴とする細胞培養法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3記載のいずれかの細胞培養
    基材を用いることを特徴とする生物試験法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006204232A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd 細胞培養容器の製造方法および細胞培養容器
JP2008220205A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Sumitomo Bakelite Co Ltd 神経幹細胞凝集塊形成用容器、その製造方法、及び神経幹細胞凝集塊の作成方法。
WO2016143669A1 (ja) * 2015-03-06 2016-09-15 国立大学法人東北大学 プラズマ化タンパク質水性溶液を用いる細胞の集合固定物の生産方法、及び、当該生産方法による細胞の集合固定物

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JPWO2016143669A1 (ja) * 2015-03-06 2017-12-07 国立大学法人東北大学 プラズマ化タンパク質水性溶液を用いる細胞の集合固定物の生産方法、及び、当該生産方法による細胞の集合固定物

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