JP2007215519A - Carrier for cell culture - Google Patents

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    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carrier for cell culture, hardly curled in a dried state and having improved wettability; to provide a technique for stably and easily superposing a cell; to provide a technique by which the cells at the upper layer and the lower layer are sufficiently stuck when cell layers are superposed; and to provide a transparent carrier for the cell culture, enabling the state of the cells under culture to be observed directly, and allowing the cultured cells to be separated in a short time. <P>SOLUTION: The carrier for cell culture having a multilayered structure including a water-containing polymer gel layer has a hydrophilic layer on the surface at the opposite side of the cell culture surface side of the water-containing polymer gel layer. The hydrophilic layer contains a natural polymer, a synthetic polymer or a mixed polymer thereof, and the water-containing polymer gel is chitosan. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、細胞培養の技術に関し、具体的には、細胞培養担体、該細胞培養担体を利用した細胞の培養方法、該培養方法により得られる細胞培養物、該細胞培養物を利用した細胞層の重層化方法、該重層化方法により得られる重層化した細胞層に関する。   The present invention relates to a cell culture technique, specifically, a cell culture carrier, a cell culture method using the cell culture carrier, a cell culture obtained by the culture method, and a cell layer using the cell culture And a stratified cell layer obtained by the stratification method.

キトサンやゼラチンなどの親水性高分子ゲルは、生体に類似した構造を持ち、温度、酸性・アルカリ性等の外部条件によって膨張、収縮する性質を有するため、人工筋肉などの人工臓器・組織への応用、内部に薬剤を封入して放出量をコントロールする医療分野への応用のみならず、各種サイトカイン等を含むゲルとして細胞を培養する際に細胞成長の足場としての利用も試みられている。   Hydrophilic polymer gels such as chitosan and gelatin have a structure similar to that of living organisms, and have the property of expanding and contracting due to external conditions such as temperature, acidity and alkalinity, so they can be applied to artificial organs and tissues such as artificial muscles. In addition to application to the medical field of controlling the release amount by encapsulating a drug inside, attempts have been made to use it as a scaffold for cell growth when cells are cultured as gels containing various cytokines.

親水性高分子ゲルの中でも温度応答性高分子であるポリN-イソプロピルアクリルアミド(以下「PNIPAM」と称する)は、低温では膨潤して液状であるが、34℃付近で相転移し急激に収縮しゲル化する。従来、培養細胞の階層化を行なうに当たり、37℃の温度条件下、ゲル化したPNIPAM上で培養した細胞をPNIPAMごと別の細胞層に重ね、その後34℃以下に下げることによりPNIPAMを液状化させて取り除き、細胞同士を直接重ねるという手法が取られていた(特許文献1:特公平6−104061号公報;非特許文献1:清水達也、岡野光夫、バイオサイエンスとバイオインダストリー、58(12)、851頁(2000);非特許文献2:大和雅之、岡野光夫、臨外、56(1)、53頁(2001);非特許文献3:大和雅之、岡野光夫、Materials Integration、13(2)、58頁(2000);非特許文献4:大和雅之、串田愛、岡野光夫、蛋白質・核酸・酵素、45(10)、72頁(2000);非特許文献5:大和雅之、廣瀬志弘、播元正美、岡野光夫、蛋白質・核酸・酵素、45(13)、162頁(2000))。   Among the hydrophilic polymer gels, poly N-isopropylacrylamide (hereinafter referred to as “PNIPAM”), which is a temperature-responsive polymer, swells and is liquid at low temperatures, but undergoes a phase transition near 34 ° C. and rapidly shrinks. Gels. Conventionally, in stratification of cultured cells, cells cultured on gelled PNIPAM under a temperature condition of 37 ° C are stacked on another cell layer together with PNIPAM, and then lowered to 34 ° C or lower to liquefy PNIPAM. And the method of directly superimposing cells was taken (Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 6-1004061; Non-Patent Document 1: Tatsuya Shimizu, Mitsuo Okano, Bioscience and Bioindustry, 58 (12), 851 (2000); Non-Patent Document 2: Masayuki Yamato, Mitsuo Okano, Rin, 56 (1), 53 (2001); Non-Patent Document 3: Masayuki Yamato, Mitsuo Okano, Materials Integration, 13 (2), 58 (2000); Non-Patent Literature 4: Masayuki Yamato, Ai Kushida, Mitsuo Okano, Protein, Nucleic Acid, Enzyme, 45 (10), 72 (2000); Non-Patent Literature 5: Masayuki Yamato, Shihiro Hirose, Hari Masami Moto, Mitsuo Okano, Protein / Nucleic Acid / Enzyme, 45 (13), 162 (2000)).

PNIPAM上で細胞培養を行った場合、通常、細胞は単層状に成長する。この際、隣り合った細胞同士ではコラーゲン等の細胞外マトリックス(Extracellular Matrix)(以下「ECM」と称する)が形成される。そして、細胞が増殖するためには、ECMに接着する必要がある。しかし、細胞の上部及び細胞と基底層であるPNIPAM間は他の細胞と接着しておらず、細胞接着に必要なECMは形成されない。   When cell culture is performed on PNIPAM, cells usually grow in a single layer. At this time, an extracellular matrix such as collagen (hereinafter referred to as “ECM”) is formed between adjacent cells. And in order for a cell to proliferate, it is necessary to adhere to ECM. However, the upper part of the cell and the cell and the PNIPAM that is the basal layer are not adhered to other cells, and an ECM necessary for cell adhesion is not formed.

従って、PNIPAM上で培養した単層の細胞層同士を重層し、細胞層を34℃以下の条件下でPNIPAMを可溶化して取り除き、細胞同士が直接接するように重ねても、上部に重ねた細胞は、増殖するための足場が十分でなく、従って安定した増殖は望むことができなかった。また、液状化したPNIPAMが細胞毒として作用するため細胞の正常な成長を阻害する現象も認められるため、細胞の階層化の手段としては極めて不向きで不安定な技術であった。   Therefore, the cell layers of monolayers cultured on PNIPAM were overlaid, and the cell layer was solubilized and removed under conditions of 34 ° C or lower, and the cells were stacked so that the cells were in direct contact with each other, or stacked on top The cells did not have enough scaffold to grow, so stable growth could not be desired. In addition, since liquefied PNIPAM acts as a cytotoxin and inhibits the normal growth of cells, it was an extremely unsuitable and unstable technique for cell stratification.

上記の手法の問題点の解決のため、各種ゲル上に細胞外マトリックス成分を重層化しゲル化させた培地での細胞培養、及び重層後に不要となったゲルを容易に除去できるような培地を使用した培養系の確立につき検討が続けられていた。特許第3261456号公報(特許文献2)においては、多孔質膜と該多孔質膜上にアルギン酸ゲル層と細胞外マトリックス成分ゲル層又は細胞外マトリックス成分スポンジ層を形成させたことを特徴とする細胞培養担体が提案されている。しかし、この細胞培養担体では、細胞外マトリックス層が厚く、乾燥膜の状態で細胞培養担体を保管することが不可能であった。また、細胞の重層化操作にも邪魔になり安定に重層化細胞を得られない問題があった。さらに、該特許公報に記載されている多孔質膜は透明性がなく、細胞培養中に生きた細胞の育成状況を目視又は顕微鏡等により直接観察することができないため、シャーレ上に置いた細胞培養担体の周りのシャーレ上での細胞の育成状態から細胞担体上の細胞の状況を同等状態である類推していたが、細胞培養担体の周りのシャーレ上での細胞の育成状態は、細胞担体上の細胞の状態と必ずしも一致せず、細胞の増殖が不足していたり、オーバーコンフルエントであったりする問題点があった。 したがって、細胞の育成状態を確実に把握するために、通常の細胞培養で用いるシャーレのような透明性を有する細胞培養担体が望まれていた。   In order to solve the problems of the above methods, cell culture in a medium in which extracellular matrix components are layered on various gels and gelled, and a medium that can easily remove unnecessary gels after layering are used. The study on the establishment of the culture system was continued. In Japanese Patent No. 3261456 (Patent Document 2), a cell comprising a porous membrane and an alginate gel layer and an extracellular matrix component gel layer or an extracellular matrix component sponge layer formed on the porous membrane. Culture carriers have been proposed. However, with this cell culture carrier, the extracellular matrix layer is thick, and it was impossible to store the cell culture carrier in a dry film state. In addition, there is a problem that the stratified cells cannot be stably obtained because it interferes with the stratification operation of cells. Furthermore, since the porous membrane described in the patent publication is not transparent and the growth of living cells during cell culture cannot be observed directly or visually with a microscope, the cell culture placed on a petri dish Although the state of cells on the cell carrier was estimated to be equivalent from the state of cell growth on the petri dish around the carrier, the cell growth state on the petri dish around the cell culture carrier However, it does not always match the cell state of the cell, and there is a problem that the cell growth is insufficient or overconfluent. Therefore, in order to reliably grasp the cell growth state, a cell culture carrier having transparency like a petri dish used in normal cell culture has been desired.

また、該特許公報に記載されている方法ではアルギン酸ゲル層の溶解にEDTA水溶液を用いて培養細胞を細胞培養担体から剥離しているが、このときのEDTA水溶液の侵襲により細胞がダメージを受ける問題があった。したがって、培養細胞を細胞培養担体から剥離する際の細胞へのダメージを可能な限り少なくすることのできる細胞培養担体が望まれていた。   Further, in the method described in the patent publication, cultured cells are detached from the cell culture support using an EDTA aqueous solution for dissolving the alginate gel layer, but the cells are damaged by the invasion of the aqueous EDTA solution at this time. was there. Therefore, there has been a demand for a cell culture carrier that can minimize damage to the cells when the cultured cells are detached from the cell culture carrier.

特開2005-10537号公報(特許文献3)には、細胞へのダメージを可能な限り少なくした細胞培養担体および細胞培養方法が記載されているが、細胞培養担体が乾燥状態においてカールすることにより細胞培養容器に設置の際に取り扱い性が悪い場合がある。また、濡れ性が悪い場合があり培地をはじくことにより、細胞の接着や育成を阻害する懸念があった。   Japanese Patent Laid-Open No. 2005-10537 (Patent Document 3) describes a cell culture carrier and a cell culture method in which damage to cells is minimized, but the cell culture carrier is curled in a dry state. When installed in a cell culture container, handling may be poor. In addition, wettability may be poor, and there is a concern that cell adhesion and growth may be hindered by repelling the medium.

特公平6−104061号公報Japanese Patent Publication No.6-104061 特許第3261456号公報Japanese Patent No. 3261456 特開2005-10537号公報JP 2005-10537 清水達也、岡野光夫、バイオサイエンスとバイオインダストリー、58(12)、851頁(2000)Tatsuya Shimizu, Mitsuo Okano, Bioscience and Bioindustry, 58 (12), 851 (2000) 大和雅之、岡野光夫、臨外、56(1)、53頁(2001)Masayuki Yamato, Mitsuo Okano, Outside, 56 (1), 53 (2001) 大和雅之、岡野光夫、Materials Integration、13(2)、58頁(2000)Masayuki Yamato, Mitsuo Okano, Materials Integration, 13 (2), 58 (2000) 大和雅之、串田愛、岡野光夫、蛋白質・核酸・酵素、45(10)、72頁(2000)Masayuki Yamato, Ai Kushida, Mitsuo Okano, Protein / Nucleic Acid / Enzyme, 45 (10), 72 (2000) 大和雅之、廣瀬志弘、播元正美、岡野光夫、蛋白質・核酸・酵素、45(13)、162頁(2000)Masayuki Yamato, Shihiro Hirose, Masami Harimoto, Mitsuo Okano, Protein / Nucleic Acid / Enzyme, 45 (13), 162 (2000)

本発明は、乾燥状態においてカールすることがなく、かつ濡れ性が改善された細胞培養担体を提供することを目的とする。さらに本発明は、安定的かつ容易に細胞を重層する技術、及び細胞層を重層した場合に上層部の細胞と下層部の細胞とを充分に接着することができる技術を提供し、これにより、皮膚などの一部組織を除きin vitro条件下では困難とされてきた細胞の階層化技術に道を開くことを目的とする。具体的には、本発明は、培養中の細胞の状態を直接観察でき、かつ培養した細胞層を短時間で剥離することができる、透明性のある細胞培養担体を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a cell culture carrier that does not curl in a dry state and has improved wettability. Furthermore, the present invention provides a technique for stably and easily overlaying cells, and a technique capable of sufficiently adhering the cells in the upper layer and the cells in the lower layer when the cell layers are overlaid, The aim is to open the way to cell stratification technology that has been considered difficult under in vitro conditions except for some tissues such as skin. Specifically, an object of the present invention is to provide a transparent cell culture carrier capable of directly observing the state of cells in culture and capable of peeling the cultured cell layer in a short time. .

本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意研究を行い、高分子含水ゲル層を含む多層構造の細胞培養担体において、高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面に親水性層を設けることによって、乾燥状態においてカールすることがなく、かつ濡れ性が改善された細胞培養担体を提供できることを見出した。本発明はこれらの知見を基に完成されたものである。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems, and in a cell culture carrier having a multilayer structure including a polymer hydrous gel layer, the polymer hydrogel layer has a surface opposite to the cell culture surface side. It has been found that by providing a hydrophilic layer, a cell culture carrier that does not curl in a dry state and has improved wettability can be provided. The present invention has been completed based on these findings.

すなわち本発明によれば」、高分子含水ゲル層を含む多層構造の細胞培養担体であって、高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面に親水性層を有することを特徴とする細胞培養担体が提供される。本発明の好ましい態様によれば、上記の細胞培養担体において親水性層が天然ポリマー、合成ポリマーまたはその混合ポリマーを含有する細胞培養担体が提供される。   That is, according to the present invention, it is a cell culture carrier having a multilayer structure including a polymer hydrogel layer, and has a hydrophilic layer on the surface opposite to the cell culture surface side of the polymer hydrogel layer. Characteristic cell culture carriers are provided. According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a cell culture carrier in which the hydrophilic layer in the above cell culture carrier contains a natural polymer, a synthetic polymer or a mixed polymer thereof.

本発明の好ましい態様によれば、上記の細胞培養担体において高分子含水ゲルがキトサンである細胞培養担体が提供される。本発明のさらに好ましい態様によれば、上記いずれかの細胞培養担体において、該細胞培養担体がさらにアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を含み、該ゲル層が高分子含水ゲル層と隣接している細胞培養担体;アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲルがアルギン酸カルシウムゲルである該細胞培養担体;上記いずれかの細胞培養担体において、細胞培養面側最表面が細胞接着性ゲル層である細胞培養担体;細胞接着性ゲルがゼラチン及び/又はコラーゲンを含むゲルである該細胞培養担体;細胞接着性ゲルが細胞接着性コラーゲンゲルである該細胞培養担体;細胞接着性ゲルが細胞接着因子で修飾されている該細胞培養担体;細胞接着因子がフィブロネクチン、ラミニン、又はビトロネクチンである該細胞培養担体;及び上記いずれかの細胞培養担体において、該細胞培養担体が電子線、γ線、紫外線のいずれか又は複数を照射することで滅菌されている細胞培養担体が提供される。   According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a cell culture carrier in which the polymer-containing gel is chitosan in the above cell culture carrier. According to a further preferred aspect of the present invention, in any one of the above cell culture carriers, the cell culture carrier further comprises a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion, and the gel layer is a polymer hydrous gel layer. A cell culture carrier adjacent to the cell; the cell culture carrier in which the gel containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion is a calcium alginate gel; Cell culture carrier that is an adhesive gel layer; cell culture carrier in which cell adhesive gel contains gelatin and / or collagen; cell culture carrier in which cell adhesive gel is cell adhesive collagen gel; cell adhesive gel The cell culture carrier wherein is modified with a cell adhesion factor; the cell culture carrier wherein the cell adhesion factor is fibronectin, laminin, or vitronectin; In fine any of the above carrier for cell culture, the cell culture carrier is an electron beam, gamma rays, cell culture carrier which is sterile by irradiation either or more of ultraviolet light is provided.

本発明の別の観点からは、上記いずれかの細胞培養担体を用いて細胞を培養する工程を含む細胞の培養方法が提供され、さらに、上記いずれかの細胞培養担体を用いて培養された細胞培養物におけるアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理により細胞シートを得る工程を含む細胞培養方法;可溶化処理を、キレート剤を含みかつ多価金属カチオンが2.6mM以下である培地を用いて行う該細胞培養方法;及び上記いずれかの細胞培養方法で得られる細胞シートが提供される。   From another aspect of the present invention, there is provided a cell culture method including a step of culturing cells using any one of the above cell culture carriers, and further, cells cultured using any of the above cell culture carriers A cell culture method comprising a step of obtaining a cell sheet by solubilization treatment of a gel layer containing an anionic polysaccharide and polyvalent metal ions in a culture; the solubilization treatment comprises a chelating agent and the polyvalent metal cation is 2.6 mM. The cell culture method performed using the following medium; and a cell sheet obtained by any one of the above cell culture methods are provided.

本発明のさらに別の観点からは、上記いずれかの細胞培養担体を用いて細胞を培養する工程を含む細胞の培養方法により得られる細胞培養物を他の細胞培養担体上でさらに培養する工程を含む細胞転写法;該細胞転写法により得られる細胞培養物におけるアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理により得られる細胞培養物又は細胞シート;可溶化処理を、キレート剤を含みかつ多価金属カチオンが2.6mM以下である培地を用いて行う該細胞培養物又は細胞シート;上記の細胞転写法により得られる細胞培養物を他の培養細胞上に培養する工程を含む細胞重層化法;上記いずれかの細胞培養担体を用いて培養された細胞培養物を他の培養細胞上に培養する工程を含む細胞重層化法;及び該細胞重層化法により得られる細胞培養物におけるアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理により得られる重層化細胞培養物又は重層化細胞シートが提供される。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a step of further culturing a cell culture obtained by a cell culturing method including a step of culturing cells using any of the above cell culture carriers on another cell culture carrier. A cell transfer method comprising: a cell culture or cell sheet obtained by solubilizing a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion in a cell culture obtained by the cell transfer method; The cell culture or cell sheet using a medium containing a polyvalent metal cation of 2.6 mM or less; and a step of culturing the cell culture obtained by the cell transfer method on other cultured cells A cell stratification method; a cell stratification method comprising a step of culturing a cell culture cultured using any one of the above cell culture carriers on other cultured cells; and a cell stratification method obtained by the cell stratification method. Anionic polysaccharide and stratified cell culture or stratified cell sheet obtained by solubilization treatment of the gel layer containing the polyvalent metal ions are provided in a cell culture.

本発明によれば、乾燥状態においてカールすることがなく、かつ濡れ性が改善された細胞培養担体が提供される。また本発明によれば、細胞培養中の細胞の生きた状態を直接観察でき、細胞層の重層化を容易に行なうことができる細胞培養担体が提供される。   The present invention provides a cell culture carrier that does not curl in a dry state and has improved wettability. In addition, according to the present invention, there is provided a cell culture carrier capable of directly observing the living state of cells during cell culture and easily layering cell layers.

細胞培養担体とは、高分子含水ゲル層を含む多層構造の細胞培養担体であって、高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面に親水性層を有するものを意味する。本発明の細胞培養担体の形状は特に限定されないが、シート状であるのが好ましい。   The cell culture carrier means a cell culture carrier having a multilayer structure including a polymer hydrated gel layer and having a hydrophilic layer on the surface opposite to the cell culture surface side of the polymer hydrated gel layer. . The shape of the cell culture carrier of the present invention is not particularly limited, but is preferably a sheet shape.

本発明の細胞培養担体は、高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面に親水性層を有することを特徴とする。本明細書においては、層を膜という場合もある。   The cell culture carrier of the present invention is characterized by having a hydrophilic layer on the surface opposite to the cell culture surface side of the polymer hydrous gel layer. In the present specification, the layer may be referred to as a film.

本発明において、高分子含水ゲルとは、特に水には溶解しないが高分子中に水を含み系全体にわたって2次元的又は3次元的な支持構造を有する吸水性高分子をいう。本発明において水には溶解しないとは、室温における中性pHでの水への実質的溶解度が0.5g/水100g以下である場合をいい、好ましくは0.1g/水100g以下であり、さらに実質的に溶解しないことが最も好ましい。ここで、室温は20℃〜30℃の範囲をいい、好ましくは25℃である。また、中性pHとはpH5〜9の範囲をいい、好ましくはpH6〜8の範囲である。本発明においては、高分子含水ゲル層として、キレート剤等の物質を層中に拡散させることにより該層の一方の面から他方の面にキレート剤を到達させることができるものを用いる。また、本発明においては、高分子含水ゲル層として、該層の一方の面から他方の面にアルギン酸ゲル等のアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲルは到達させないものを用いる。本発明で用いる高分子含水ゲル層は、このような層である限り特に限定されず、合成高分子であっても、天然高分子、生体高分子であってもよい。高分子含水ゲルの例としては、架橋アクリルアミドゲル、架橋アクリル酸ゲル、寒天、架橋ゼラチン、架橋デキストラン、キトサン、シリカゲルなどがあげられるが、キトサンを用いることが好ましい。   In the present invention, the polymer hydrogel refers to a water-absorbing polymer that does not dissolve particularly in water but has water in the polymer and has a two-dimensional or three-dimensional support structure throughout the system. In the present invention, the term “not soluble in water” means that the substantial solubility in water at a neutral pH at room temperature is 0.5 g / 100 g or less, preferably 0.1 g / 100 g or less, further substantially Most preferably, it does not dissolve. Here, room temperature refers to a range of 20 ° C to 30 ° C, preferably 25 ° C. Moreover, neutral pH means the range of pH5-9, Preferably it is the range of pH6-8. In the present invention, a polymer hydrogel layer is used that allows a chelating agent to reach the other surface from one surface of the layer by diffusing a substance such as a chelating agent into the layer. In the present invention, as the polymer hydrogel layer, a layer that does not allow an anionic polysaccharide such as an alginate gel and a polyvalent metal ion to reach from one surface of the layer to the other surface is used. The polymer hydrogel layer used in the present invention is not particularly limited as long as it is such a layer, and may be a synthetic polymer, a natural polymer, or a biopolymer. Examples of the polymer hydrogel include cross-linked acrylamide gel, cross-linked acrylic acid gel, agar, cross-linked gelatin, cross-linked dextran, chitosan, silica gel and the like, and chitosan is preferably used.

本発明の細胞培養担体においては、「高分子含水ゲル層」は支持体であるのが好ましい。ここで、細胞培養担体において支持体であるとは、多層構造の細胞培養担体を作製する際の基盤となる層であることをいう。   In the cell culture carrier of the present invention, the “polymer hydrous gel layer” is preferably a support. Here, the support in the cell culture carrier means a layer that is a base for producing a cell culture carrier having a multilayer structure.

本発明における高分子含水ゲル層の厚さは0.01μm以上20μm以下であることを特徴とする。好ましくは0.1μm以上10μm以下、更に好ましくは0.5μm以上5μm以下である。高分子含水ゲル層が薄すぎると充分な膜を形成できず破れや裂けや穴が空いてしまうという問題が生じ、高分子含水ゲル層が厚すぎると培地成分や剥離操作時のキレート剤成分の拡散が遅く、細胞に悪影響を及ぼすという問題が生じる。   In the present invention, the polymer hydrous gel layer has a thickness of 0.01 μm or more and 20 μm or less. Preferably they are 0.1 micrometer or more and 10 micrometers or less, More preferably, they are 0.5 micrometer or more and 5 micrometers or less. If the polymer hydrogel layer is too thin, a sufficient film cannot be formed, causing problems such as tearing, tearing, and holes. If the polymer hydrogel layer is too thick, the medium component and the chelating agent component during stripping operation The problem is that the diffusion is slow and the cells are adversely affected.

本発明の細胞培養担体における高分子含水ゲル層は、一般的に知られている種々のゲル膜の作製方法を用いて作製することができる。例えば、高分子溶液をキャストする方法(キャスト法)やバーコーターで塗布する方法(バーコート法)、ギャップコーターで塗布する方法(ギャップコート法)などが挙げられるが、これらのうちバーコート塗布法、ギャップコート塗布法が好ましい。   The polymer water-containing gel layer in the cell culture carrier of the present invention can be prepared using various generally known methods for preparing gel membranes. Examples include a method of casting a polymer solution (casting method), a method of applying with a bar coater (bar coating method), and a method of applying with a gap coater (gap coating method). A gap coat coating method is preferred.

本発明に用いられる高分子含水ゲルは、後述の本明細書で定義する溶液状態での粘度が100 mPa・s以上50000 mPa・s 以下のものを用いることできるが、300 mPa・s 以上30000 mPa・s 以下であることが好ましく、さらに600 mPa・s 以上20000 mPa・s 以下であることが好ましい。   The polymer hydrogel used in the present invention may be one having a viscosity in a solution state defined later in the present specification of 100 mPa · s or more and 50000 mPa · s or less, but is 300 mPa · s or more and 30000 mPa · s. It is preferably s or less, more preferably 600 mPa · s or more and 20000 mPa · s or less.

同一条件で調製した高分子溶液の粘度は、高分子の分子量の指標となるものであり、粘度の数値が大きいものほど高分子量であることを意味する。本明細書で定義するゲルの溶液状態での粘度とは、該高分子12 gを1質量%の酢酸水溶液1000 gに添加したゲル化前の溶液を、25℃にてB型粘度計で測定したときの粘度をいう。粘度が低いとき、すなわち分子量が小さいときは、作製された高分子含水ゲル層の強度が弱いことが示唆される。また、低粘であることから該層の作製時に溶液が流れだして膜厚が不均一になったり、溶液の最表面のみが乾燥して皮膜を形成する皮張り現象を起こしたり、溶媒の乾燥に時間がかかったりする。一方、粘度が高すぎる場合、すなわち分子量が高すぎる場合、作製された高分子含水ゲル膜の強度はあるが、該膜の作成時に流延性がなく膜厚が不均一になる、又は塗膜が形成できないと言った不具合が生じる。粘度が上記の範囲である高分子含水ゲルを用いることにより、強度が高いとともに、上記の一定の厚さである高分子含水ゲル層を得ることができる。   The viscosity of the polymer solution prepared under the same conditions is an index of the molecular weight of the polymer, and the larger the value of the viscosity, the higher the molecular weight. The viscosity in the solution state of the gel defined in this specification is a solution before gelation obtained by adding 12 g of the polymer to 1000 g of a 1% by mass acetic acid aqueous solution at 25 ° C. with a B-type viscometer. This is the viscosity when When the viscosity is low, that is, when the molecular weight is small, it is suggested that the strength of the produced polymer hydrogel layer is weak. In addition, since the solution is low in viscosity, the solution begins to flow and the film thickness becomes non-uniform, or only the outermost surface of the solution is dried to cause a skinning phenomenon, or the solvent is dried. It takes time. On the other hand, when the viscosity is too high, that is, when the molecular weight is too high, the produced polymer hydrogel film has strength, but is not castable when the film is formed, or the film thickness becomes non-uniform, or the coating film There is a problem that it cannot be formed. By using a polymer hydrogel having a viscosity in the above range, it is possible to obtain a polymer hydrogel layer having high strength and a certain thickness as described above.

本発明において高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面(即ち、高分子含水ゲル層をはさんで細胞培養面側最表面とは反対側の面)に設けられる親水性層は、親水性高分子からなる層であり、親水性高分子とは、特に水には溶解しないが高分子中に水を含み系全体にわたって2次元的又は3次元的な支持構造を有する吸水性高分子をいう。本発明において水には溶解しないとは、室温における中性pHでの水への実質的溶解度が0.5g/水100g以下である場合をいい、好ましくは0.1g/水100g以下であり、さらに実質的に溶解しないことが最も好ましい。ここで、室温は20℃〜30℃の範囲をいい、好ましくは25℃である。また、中性pHとはpH5〜9の範囲をいい、好ましくはpH6〜8の範囲である。   In the present invention, hydrophilicity provided on the surface opposite to the cell culture surface side of the polymer hydrous gel layer (that is, the surface opposite to the outermost surface of the cell culture surface across the polymer hydrogel layer). The layer is a layer composed of a hydrophilic polymer. The hydrophilic polymer is a water-absorbing polymer that does not dissolve in water but has water in the polymer and has a two-dimensional or three-dimensional support structure throughout the entire system. This refers to a functional polymer. In the present invention, the term “not soluble in water” means that the substantial solubility in water at a neutral pH at room temperature is 0.5 g / 100 g or less, preferably 0.1 g / 100 g or less, further substantially Most preferably, it does not dissolve. Here, room temperature refers to a range of 20 ° C to 30 ° C, preferably 25 ° C. Moreover, neutral pH means the range of pH5-9, Preferably it is the range of pH6-8.

本発明において親水性高分子としては、ゲル層としとしたときにキレート剤等の物質を層中に拡散させることにより該層の一方の面から他方の面にキレート剤を到達させることができるものを用いる。また、本発明においては、親水性高分子をゲル層としたときに、該層の一方の面から他方の面にアルギン酸ゲル等のアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲルは到達させることができないものを用いる。本発明で用いる親水性高分子は、上記の条件を満たす限り特に限定されず、天然ポリマー(天然高分子、生体高分子)、合成ポリマーまたはその混合ポリマーであってもよい。親水性高分子の例としては、架橋アクリルアミドゲル、架橋アクリル酸ゲル、寒天、架橋ゼラチン、架橋デキストラン、架橋アガロース、キトサン、シリカゲルなどがあげられるが、架橋アクリルアミドゲル、架橋ゼラチン、架橋デキストランを用いることが好ましい。
本発明で、高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面に設けられる親水性層に用いられる親水性高分子は単独で用いても、複数の親水性高分子を混合して用いても良い。
In the present invention, the hydrophilic polymer can be made to reach the chelating agent from one side of the layer to the other side by diffusing a substance such as a chelating agent into the layer when the gel layer is formed. Is used. In the present invention, when a hydrophilic polymer is used as a gel layer, a gel containing an anionic polysaccharide such as an alginate gel and a polyvalent metal ion is allowed to reach from one surface of the layer to the other surface. Use something that cannot. The hydrophilic polymer used in the present invention is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, and may be a natural polymer (natural polymer, biopolymer), a synthetic polymer, or a mixed polymer thereof. Examples of hydrophilic polymers include cross-linked acrylamide gel, cross-linked acrylic acid gel, agar, cross-linked gelatin, cross-linked dextran, cross-linked agarose, chitosan, silica gel, etc., but cross-linked acrylamide gel, cross-linked gelatin, cross-linked dextran should be used. Is preferred.
In the present invention, the hydrophilic polymer used in the hydrophilic layer provided on the surface opposite to the cell culture surface side of the polymer hydrous gel layer may be used alone, or a plurality of hydrophilic polymers may be mixed. May be used.

本発明の高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面に設けられる親水性層には、必要に応じて添加剤を含有することができる。添加剤としては、親水性層の形成または/および細胞培養を妨げるものでなければ制限はなく、例えば、硬膜剤、増粘剤、界面活性剤、静電除去剤、pH調整剤、膨潤剤、調湿剤などが挙げられる。これらの添加剤は、無機物でも有機物でもよく、また低分子化合物でも高分子化合物でもオリゴマーでもよい。   The hydrophilic layer provided on the surface opposite to the cell culture surface side of the water-containing polymer gel layer of the present invention can contain an additive as necessary. The additive is not limited as long as it does not prevent formation of a hydrophilic layer or / and cell culture. For example, a hardening agent, a thickener, a surfactant, an electrostatic removing agent, a pH adjusting agent, a swelling agent. And humidity control agents. These additives may be inorganic or organic, and may be low molecular compounds, high molecular compounds or oligomers.

本発明における高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面の親水性層の厚さは好ましくは0.01μm以上50μm以下であり、より好ましくは0.1μm以上25μm以下であり、更に好ましくは0.5μm以上15μm以下である。該層が薄すぎると充分な含水性が得られずカールを改善できないという問題が生じ、該層が厚すぎるとカールは改善されるものの、培地成分の透過が遅く細胞に悪影響を及ぼしたり、剥離操作時のキレート剤成分の拡散が遅く、剥離性が悪くなるという問題が生じる。
本明細書において層の厚さは、特に言及のない限り充分に乾燥した状態で計測したものを示す。本明細書においては、この層の厚さを「乾燥膜厚」ということもある。層の厚さの計測は、電子顕微鏡断面像、マイクロメータ膜厚計、エリプソメーター、角度可変XPS、光干渉式膜厚計などを用いて行うことができ、好ましくはマイクロメータ膜厚計、電子顕微鏡断面像、光干渉式膜厚計を用いて行うことができる。
The thickness of the hydrophilic layer on the side opposite to the cell culture surface side of the polymer hydrogel layer in the present invention is preferably 0.01 μm or more and 50 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 25 μm or less, Preferably they are 0.5 micrometer or more and 15 micrometers or less. If the layer is too thin, sufficient water content cannot be obtained and curling cannot be improved. If the layer is too thick, curling is improved, but the permeation of the medium components is slow and the cells are adversely affected or peeled off. There is a problem that the diffusion of the chelating agent component during the operation is slow and the peelability is deteriorated.
In the present specification, the layer thickness indicates a value measured in a sufficiently dry state unless otherwise specified. In this specification, the thickness of this layer is sometimes referred to as “dry film thickness”. The thickness of the layer can be measured using an electron microscope cross-sectional image, a micrometer film thickness meter, an ellipsometer, an angle variable XPS, a light interference film thickness meter, etc., preferably a micrometer film thickness meter, an electron It can be performed using a microscope cross-sectional image and a light interference film thickness meter.

本発明の細胞培養担体における高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面の親水性層は高分子含水ゲル上に、一般的に知られている種々のゲル膜の作製方法を用いて作製することができる。例えば、高分子溶液をキャストする方法(キャスト法)やバーコーターで塗布する方法(バーコート法)、ギャップコーターで塗布する方法(ギャップコート法)などが挙げられるが、これらのうちバーコート塗布法、ギャップコート塗布法が好ましい。   In the cell culture carrier of the present invention, the hydrophilic layer on the surface opposite to the cell culture surface side of the polymer water-containing gel layer is formed on the polymer water-containing gel on various generally known methods for preparing gel films. Can be used. Examples include a method of casting a polymer solution (casting method), a method of applying with a bar coater (bar coating method), and a method of applying with a gap coater (gap coating method). A gap coat coating method is preferred.

本発明に用いられる高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面の親水性層を形成する親水性高分子は、溶液状態での粘度が10 mPa・s以上50000 mPa・s 以下のものを用いることできるが、30 mPa・s 以上30000 mPa・s 以下であることが好ましく、さらに60 mPa・s 以上20000 mPa・s 以下であることが好ましい。   The hydrophilic polymer forming the hydrophilic layer on the surface opposite to the cell culture surface side of the polymer hydrogel layer used in the present invention has a viscosity in a solution state of 10 mPa · s or more and 50000 mPa · s. Although the following can be used, it is preferably 30 mPa · s or more and 30000 mPa · s or less, more preferably 60 mPa · s or more and 20000 mPa · s or less.

本発明の好ましい態様として、高分子含水ゲル層がアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層と隣接しているものが挙げられる。アニオン性多糖類としては、アルギン酸、デキストラン硫酸、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルデキストラン、ヒアルロン酸などが挙げられるが、アルギン酸が好ましく用いられる。   As a preferred embodiment of the present invention, a polymer water-containing gel layer is adjacent to a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion. Examples of the anionic polysaccharide include alginic acid, dextran sulfate, carboxymethylcellulose, carboxymethyldextran, and hyaluronic acid. Alginic acid is preferably used.

アルギン酸は、褐藻類の細胞壁構成多糖又は細胞間充填物質として天然に存在しており、これらを原料として採取可能である。原料褐藻類の具体例としては、ヒバマタ目ダービリア科ダービリア属(例えばD.potatorum)、ヒバマタ目ヒバマタ科アスコフィラム属(例えばA.nodosum)、コンブ目コンブ科コンブ属(例えばマコンブ、ナガコンブ)、コンブ目コンブ科アラメ属(例えばアラメ)、コンブ目コンブ科カジメ属(例えばカジメ、ウロメ)、コンブ目レッソニア科レッソニア属(例えばL.flavikans)の褐藻類を例示できる。また、市販のアルギン酸を使用することもできる。アルギン酸のG/Mの比は特に限定されないが、G/Mの比が大きいほどゲル形成能が大きいので、G/Mの比は大きい方が好ましく、具体的には0.1〜1であるのが好ましく、0.2〜0.5であるのがさらに好ましい。   Alginic acid exists naturally as a cell wall-constituting polysaccharide or intercellular packing material of brown algae, and these can be collected as raw materials. Specific examples of the raw material brown algae include the genus Dhabilliidae (for example, D. potatorum), the genus Asbophila (for example, A. nodosum), the genus Ascomophilum (for example, Macombu, Nagacombu), Examples include brown algae of the genus Alameda (for example, arame), the order of the genus Coleaceae (for example, Kajime, Urome), and the genus Lessoniaceae (for example, L. flavikans). Commercially available alginic acid can also be used. The G / M ratio of alginic acid is not particularly limited, but the larger the G / M ratio, the greater the gel-forming ability, so the larger G / M ratio is preferred, specifically 0.1 to 1. Preferably, it is 0.2-0.5.

「アルギン酸ゲル」とは、アルギン酸の分子中のカルボン酸基と多価金属イオンとがキレート構造を形成してゲル化したものを意味し、「アルギン酸ゲル層」とは、層状のアルギン酸ゲルを意味する。アルギン酸は、グルクロン酸(G)とマンヌロン酸(M)よりなるブロック共重合体であり、Mブロックが有するポケット構造に多価金属カチオンが侵入してエッグボックスを形成し、ゲル化すると考えられている。アルギン酸のゲル化を引き起こし得る多価金属カチオンの具体例としては、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、銅(Cu)、ストロンチウム(Sr)、カドミウム(Cd)、カルシウム(Ca)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)等の金属イオンを例示でき、これらのうち特に好ましいものとして、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、バリウムイオン、ストロンチウムイオンを例示できる。また、「アルギン酸ゲル」はアルギン酸とカチオン残基を有する有機高分子化合物のポリイオンコンプレックスゲルでもよい。ここでいうカチオン残基を有する有機高分子化合物の例としては、ポリリジン、キトサン、ゼラチン、コラーゲンなどの複数のアミノ基を有する化合物が挙げられる。   “Alginic acid gel” means a gel formed by forming a chelate structure between a carboxylic acid group in a molecule of alginic acid and a polyvalent metal ion, and “alginate gel layer” means a layered alginate gel. To do. Alginic acid is a block copolymer composed of glucuronic acid (G) and mannuronic acid (M). It is thought that polyvalent metal cations enter the pocket structure of M block to form an egg box and gel. Yes. Specific examples of polyvalent metal cations that can cause gelation of alginic acid include barium (Ba), lead (Pb), copper (Cu), strontium (Sr), cadmium (Cd), calcium (Ca), zinc (Zn ), Nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), iron (Fe), magnesium (Mg) and other metal ions can be exemplified, and among these, calcium ions, magnesium ions, barium ions are particularly preferable. And strontium ions. The “alginate gel” may be a polyion complex gel of an organic polymer compound having alginic acid and a cation residue. Examples of the organic polymer compound having a cation residue mentioned here include compounds having a plurality of amino groups such as polylysine, chitosan, gelatin and collagen.

アルギン酸のゲル化は、常法に従って行なうことができる。アルギン酸のゲル化は、例えばイオン交換を利用して行なうことができる。例えば、アルギン酸ナトリウム水溶液にカルシウムイオンを添加すると速やかにイオン交換が生じ、アルギン酸カルシウムゲルが得られる。より具体的には、0.2〜5%アルギン酸ナトリウム水溶液を、高分子含水ゲル層上に塗布後0.01〜1.0 M 塩化カルシウム水溶液中に浸漬して塩化カルシウムをしみ込ませ、20〜30℃で3分〜3時間放置することによりアルギン酸カルシウムゲル層が得られる。このように高分子含水ゲルを用いてアルギン酸のゲル化を行なえば、高分子含水ゲル層と該ゲル層上に形成されたアルギン酸ゲル層とを含む細胞培養担体を得ることができる。   The gelation of alginic acid can be performed according to a conventional method. The gelation of alginic acid can be performed using, for example, ion exchange. For example, when calcium ions are added to a sodium alginate aqueous solution, ion exchange occurs rapidly, and a calcium alginate gel is obtained. More specifically, a 0.2-5% sodium alginate aqueous solution is applied on the polymer hydrous gel layer, and then immersed in a 0.01-1.0 M calcium chloride aqueous solution to impregnate calcium chloride, and at 20-30 ° C. for 3 minutes to A calcium alginate gel layer is obtained by leaving it to stand for 3 hours. Thus, when gelatinization of alginic acid is performed using the polymer hydrogel, a cell culture carrier comprising a polymer hydrogel layer and an alginate gel layer formed on the gel layer can be obtained.

本発明の細胞培養担体におけるアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の厚さは0.01μm以上50μm以下であることが好ましく、0.1μm以上10μm以下が好ましく、0.5μm以上8μm以下であることがさらに好ましい。アルギン酸ゲル層の固形分量が少なすぎると充分な膜状の層を形成できず穴が空いてしまい、多すぎると乾燥膜でのカールや割れの発生、培養工程での変形やアルギン酸ゲル溶解工程での溶解不良といった問題が生じる。   The thickness of the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion in the cell culture carrier of the present invention is preferably 0.01 μm or more and 50 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less, and 0.5 μm or more and 8 μm or less. More preferably. If the solid content of the alginate gel layer is too small, a sufficient film-like layer cannot be formed and holes are formed, and if it is too much, curling or cracking occurs in the dried membrane, deformation in the culture process or alginate gel dissolution process. This causes problems such as poor dissolution.

本発明の細胞培養担体上に形成された培養細胞層は、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を可溶化処理することにより細胞シートとして剥離させることができる。細胞シートは培養細胞層及び好ましくは後述の細胞接着性層を含む。アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理は、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を構成するカチオン成分を除去することにより実施でき、カチオン種が多価金属イオンの場合は、培養細胞層が形成された細胞培養担体を1)リン酸などの多価金属カチオンと錯形成するもしくは難溶性塩を形成するイオンが添加された培地に浸漬する、2)キレート剤水溶液が添加された培地に浸漬する、3)多価金属イオンが低減された培地に浸漬する、又は4)該細胞の培養培地中の多価金属イオンをキレート剤によって隠蔽する方法によって実施できる。通常、細胞培養用の培地にはリン酸イオンが多く存在する。従って、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理は、多価金属カチオン濃度が通常細胞培養に用いられる最小培地における多価金属カチオンの濃度よりも少なく、かつキレート剤を含む培地を用いて行うことが好ましい。具体的には該濃度は2.6 mM以下であることが好ましく、3μM以下がより好ましく、さらに好ましくは0.5μM以下であり、実質的に0であることが最も好ましい。また、該キレート剤の濃度は2.3 mM以上かつ26000 mM以下が好ましく、2.3 mM以上かつ2600 mM以下がさらに好ましい。上記のように多価金属カチオン濃度を低減した培地を用いることにより、キレート剤の細胞への侵襲を低減したアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化が可能である。   The cultured cell layer formed on the cell culture carrier of the present invention can be detached as a cell sheet by solubilizing a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion. The cell sheet includes a cultured cell layer and preferably a cell adhesion layer described later. The solubilization treatment of the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion can be carried out by removing the cation component constituting the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion. In the case of metal ions, the cell culture carrier on which the cultured cell layer is formed is soaked in 1) a medium to which ions that form a complex with a polyvalent metal cation such as phosphoric acid or a sparingly soluble salt are added. Immerse in a medium to which an aqueous chelating agent solution is added 3) Immerse in a medium with reduced polyvalent metal ions or 4) Conceal the polyvalent metal ions in the culture medium of the cells with a chelating agent it can. Usually, there are many phosphate ions in a cell culture medium. Therefore, the solubilization treatment of the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion is such that the polyvalent metal cation concentration is lower than the concentration of the polyvalent metal cation in the minimum medium usually used for cell culture, and a chelating agent is used. It is preferable to carry out using the culture medium containing. Specifically, the concentration is preferably 2.6 mM or less, more preferably 3 μM or less, still more preferably 0.5 μM or less, and most preferably substantially 0. The concentration of the chelating agent is preferably 2.3 mM or more and 26000 mM or less, more preferably 2.3 mM or more and 2600 mM or less. By using a medium having a reduced polyvalent metal cation concentration as described above, it is possible to solubilize a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion with reduced invasion of a chelating agent into cells.

本発明で用いられるキレート剤としては、例えば、エチレンジアミンジオルトヒドロキシフェニル酢酸、ジアミノプロパン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン二プロピオン酸、イミノ二酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、1,3-ジアミノプロパノール四酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、トランスシクロヘキサンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸(edta)、グリコールエーテルジアミン四酢酸、O,O'-ビス(2-アミノエチル)エチレングリコール-N,N,N',N'-四酢酸(egta)、エチレンジアミンテトラキスメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸、ニトリロトリメチレンホスホン酸、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、1,1-ジホスホノエタン-2-カルボン酸、2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸、1-ヒドロキシ-1-ホスホノプロパン-1,3,3-トリカルボン酸、カテコール-3,5-ジスルホン酸、ピロリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、1-ヒドロキシプロピリデン−1,1-ジホスホン酸、1-アミノエチリデン-1,1-ジホスホン酸やこれらの塩が挙げられる。これらのうち好ましいものとしてはedta、egta、エチレンジアミンテトラホスホン酸、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸が挙げられる。   Examples of the chelating agent used in the present invention include ethylenediamine diorthydroxyphenylacetic acid, diaminopropanetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, dihydroxyethylglycine, ethylenediaminediacetic acid, ethylenediaminedipropionic acid, and iminodiacetic acid. , Diethylenetriaminepentaacetic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid, 1,3-diaminopropanoltetraacetic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid, transcyclohexanediaminetetraacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (edta), glycol etherdiaminetetraacetic acid, O, O'- Bis (2-aminoethyl) ethylene glycol-N, N, N ', N'-tetraacetic acid (egta), ethylenediaminetetrakismethylenephosphonic acid, diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid, nitrilotrimethylenediamine Sphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, 1,1-diphosphonoethane-2-carboxylic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, 1-hydroxy-1-phosphonopropane-1 , 3,3-tricarboxylic acid, catechol-3,5-disulfonic acid, sodium pyrophosphate, sodium tetrapolyphosphate, sodium hexametaphosphate, 1-hydroxypropylidene-1,1-diphosphonic acid, 1-aminoethylidene-1, Examples thereof include 1-diphosphonic acid and salts thereof. Among these, preferred are edta, egta, ethylenediaminetetraphosphonic acid, and 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid.

さらに、上記のアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を可溶化処理する際の培地においては,カチオン性アミノ酸の濃度が、通常細胞培養に用いられる最小培地におけるカチオン性アミノ酸濃度より少ない濃度であることが好ましい。具体的には、該濃度は1.0 mM以下であることが好ましく、2μM以下がより好ましく、さらに好ましくは0.5μM以下であり、実質的に0であることが最も好ましい。カチオン性アミノ酸成分とは、L-Lysin(Lys)、L-Arginine(Arg)、L-Histidine(His)、L-Cystine(Cys)及びこれらの塩をいう。   Further, in the medium for solubilizing the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion, the concentration of the cationic amino acid is lower than the concentration of the cationic amino acid in the minimum medium usually used for cell culture. The concentration is preferred. Specifically, the concentration is preferably 1.0 mM or less, more preferably 2 μM or less, still more preferably 0.5 μM or less, and most preferably substantially 0. The cationic amino acid component refers to L-Lysin (Lys), L-Arginine (Arg), L-Histidine (His), L-Cystine (Cys), and salts thereof.

アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理は、上記のいずれかの可溶化処理用培地に一回又は複数回浸漬することにより実施すればよい。複数回の場合は用いる可溶化処理用培地は同一でも異なってもよい。   What is necessary is just to implement the solubilization process of the gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion by immersing once in the above-mentioned culture medium for solubilization processes. In the case of multiple times, the solubilizing medium used may be the same or different.

キレート剤を用いたアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理の際、すなわち培養細胞層が形成された細胞培養担体を可溶化処理用の培地に浸漬する際には、高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面の親水性層側からキレート剤がしみこむように行うのが好ましい。これによって、高分子含水ゲルおよび高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面の親水性層と、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層とを容易に分離することができ、培養された細胞層を含む細胞シートを、高分子含水ゲルおよび高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面の親水性層から容易に剥離させることができる。アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理によってアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を完全に除去する必要はなく、可溶化されなかったアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層が残っていてもよいが、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層はできるだけ可溶化して除去するのが好ましい。   During the solubilization treatment of the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion using the chelating agent, that is, when the cell culture carrier on which the cultured cell layer is formed is immersed in the solubilization treatment medium, The chelating agent is preferably soaked from the hydrophilic layer side of the surface opposite to the cell culture surface side of the polymer hydrogel layer. As a result, the hydrophilic layer on the opposite side to the cell culture surface side of the polymer hydrogel and the polymer hydrogel layer is easily separated from the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion. The cell sheet containing the cultured cell layer can be easily peeled from the hydrophilic layer on the surface opposite to the cell culture surface side of the polymer hydrogel and the polymer hydrogel layer. It is not necessary to completely remove the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion by the solubilization treatment of the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion. Although a gel layer containing a polyvalent metal ion may remain, it is preferable to remove the gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion as much as possible.

本発明の別の好ましい態様としては、細胞培養面側最表面が細胞接着性ゲル層である細胞培養担体が挙げられる。「細胞接着性ゲル層」とは、層状の細胞接着性を有するハイドロゲルを意味し、細胞毒性が無く、通常の培養条件で細胞が付着するゲルであれば天然、合成の化合物いずれでもよいが、好ましくは層状の細胞外マトリックス成分ゲルである。細胞外マトリックスは、一般的には「動物組織中の細胞の外側に存在する安定な生体構造物で、細胞が合成し、細胞外に分泌・蓄積した生体高分子の複雑な会合体」と定義されており(生化学辞典(第3版)p.570,東京化学同人(株))、細胞を物質的に支持する役割や細胞の活性を調節する役割(すなわち細胞外の情報を細胞に伝えその活性に変化を与える役割)等を担っている。「細胞外マトリックス成分」とは、細胞外マトリックスの構成成分を意味し、その具体例としては、コラーゲン、エラスチン、プロテオグリカン、グルコサミノグリカン(ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ヘパラン硫酸、ヘパリン、ケラタン硫酸など)、フィブロネクチン、ラミニン、ビトロネクチン、ゼラチン等を例示でき、これらのうち特に好ましいものとして、コラーゲン、アテロコラーゲン、マトリゲル(IV型コラーゲン、ラミニン、ヘパラン硫酸よりなるゲル)、ヒアルロン酸、及びゼラチンを例示できる。細胞外マトリックス成分は、常法に従って得ることができる。また、市販の細胞外マトリックス成分を使用してもよい。細胞接着性成分のゲル化は、常法に従って行なうことができる。これらの細胞外マトリクスは単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよく、または2種以上を積層して用いてもよい。例えば、細胞接着性成分がコラーゲンである場合には、0.3〜0.5%コラーゲン水溶液を37℃で10〜20分間インキュベーションすることにより、コラーゲンゲルを得ることができる。細胞外マトリックス成分のゲル化の際には、必要に応じてゲル化剤を使用してもよい。   Another preferred embodiment of the present invention includes a cell culture carrier whose cell culture surface side outermost surface is a cell adhesive gel layer. “Cell-adhesive gel layer” means a layered cell-adhesive hydrogel, and any natural or synthetic compound may be used as long as it is non-cytotoxic and adheres to cells under normal culture conditions. Preferably, it is a layered extracellular matrix component gel. The extracellular matrix is generally defined as "a complex body of biopolymers, which are stable biological structures that exist outside the cells in animal tissues and are synthesized and secreted and accumulated outside the cells." (Biochemical Dictionary (Third Edition) p.570, Tokyo Chemical Doujin Co., Ltd.), the role of materially supporting cells and the role of regulating cell activity (ie, transmitting extracellular information to cells) It plays a role in changing its activity). “Extracellular matrix component” means a component of the extracellular matrix, and specific examples thereof include collagen, elastin, proteoglycan, glucosaminoglycan (hyaluronic acid, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, heparan sulfate, heparin, Keratan sulfate, etc.), fibronectin, laminin, vitronectin, gelatin, etc., among which collagen, atelocollagen, matrigel (gel made of type IV collagen, laminin, heparan sulfate), hyaluronic acid, and gelatin are particularly preferable. It can be illustrated. The extracellular matrix component can be obtained according to a conventional method. Commercially available extracellular matrix components may also be used. Gelation of the cell adhesion component can be performed according to a conventional method. These extracellular matrices may be used alone, may be used as a mixture of two or more, or may be used as a laminate of two or more. For example, when the cell adhesion component is collagen, a collagen gel can be obtained by incubating a 0.3 to 0.5% aqueous collagen solution at 37 ° C. for 10 to 20 minutes. When the extracellular matrix component is gelled, a gelling agent may be used as necessary.

本発明における細胞接着性ゲル層の厚さは0.005μm以上5.0μm以下であり、0. 005μm以上1.0μm以下が好ましく、0. 005μm以上0.5μm以下がさらに好ましい。本発明の細胞接着性ゲル層が厚いと乾燥時に層に亀裂が発生するばかりか、細胞の転写が著しく困難になる。   The thickness of the cell adhesive gel layer in the present invention is 0.005 μm or more and 5.0 μm or less, preferably 0.005 μm or more and 1.0 μm or less, and more preferably 0.005 μm or more and 0.5 μm or less. When the cell-adhesive gel layer of the present invention is thick, cracks are generated in the layer when it is dried, and cell transfer becomes extremely difficult.

本発明の細胞培養担体の細胞接着性ゲル層をさらに細胞接着因子で表面修飾してもよい。細胞接着因子としては、特に限定はなく一般的に知られているものが使用でき、例えば、フィブロネクチン、ラミニン、ビトロネクチンなどがある。   The cell adhesion gel layer of the cell culture carrier of the present invention may be further surface modified with a cell adhesion factor. The cell adhesion factor is not particularly limited and generally known ones can be used, and examples thereof include fibronectin, laminin, vitronectin and the like.

アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層上に細胞接着性ゲル層を形成させる際には、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層と細胞接着性成分ゲル層とを別々に作製した後、両者を重ねてもよいが、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層上に細胞接着性成分含有水溶液を添加した後、該水溶液をゲル化させるのが好ましい。細胞接着性ゲル層は脱着を行なうのに十分な物理的強度を有していないため、細胞接着性ゲル層を形成させた容器(例えばディッシュ、シャーレ等)から細胞接着性ゲル層を剥離するのは困難だからである。また、極薄層の細胞接着性ゲル層は、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を再簿接着性成分の溶液に浸漬すること(浸漬法)や塗布すること(塗布法)、又はキャストすること(キャスト法)で簡便に得ることができるが、本発明の細胞培養担体の作成ではこれらのいずれの方法を用いてもよい。このうちキャスト法が好ましく用いられる。例えば、アルギン酸ゲル上にコラーゲンゲル層を形成する場合には、市販の0.3〜0.5%コラーゲン水溶液を必要により適当な濃度に希釈し、上記の方法で作成したアルギン酸カルシウムゲル上にこの溶液をキャストし、乾燥させることで、アルギン酸ゲル上にコラーゲンゲル層が形成したものが得られる。   When forming a cell adhesive gel layer on a gel layer containing an anionic polysaccharide and polyvalent metal ions, the gel layer containing an anionic polysaccharide and polyvalent metal ions and the cell adhesive component gel layer are separated. However, it is preferable to add the cell-adhesive component-containing aqueous solution to the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion, and then gel the aqueous solution. Since the cell-adhesive gel layer does not have sufficient physical strength for desorption, the cell-adhesive gel layer is peeled off from the container (for example, dish, petri dish, etc.) on which the cell-adhesive gel layer is formed. Because it is difficult. The ultra-thin cell adhesive gel layer is prepared by immersing a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion in a re-adhesive adhesive component solution (immersion method) or applying (application method). Alternatively, it can be easily obtained by casting (casting method), but any of these methods may be used for preparing the cell culture carrier of the present invention. Of these, the casting method is preferably used. For example, when a collagen gel layer is formed on an alginate gel, a commercially available 0.3-0.5% collagen aqueous solution is diluted to an appropriate concentration as necessary, and this solution is cast on the calcium alginate gel prepared by the above method. By drying, a collagen gel layer formed on an alginate gel is obtained.

本発明の細胞培養担体上に形成された培養細胞層は、上述のようにアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を可溶化処理することにより細胞シートとして剥離させることができる。本発明の細胞培養担体としては、その際の操作性を向上させるために、細胞接着性ゲル層と反対側の親水性層の面に、物理的な補強治具を設けてもよい。物理的な補強治具の材質は、細胞に影響を与えない材質であれば特に限定はないが、金属類(たとえば鉄、ステンレス、チタン、金など)、プラスチック類(たとえばポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルなど)、陶器などの無機材料類などであり、ステンレス、チタン、プラスチック類が好ましい。   The cultured cell layer formed on the cell culture carrier of the present invention can be peeled off as a cell sheet by solubilizing the gel layer containing anionic polysaccharide and polyvalent metal ion as described above. The cell culture carrier of the present invention may be provided with a physical reinforcing jig on the surface of the hydrophilic layer opposite to the cell adhesive gel layer in order to improve the operability at that time. The material of the physical reinforcing jig is not particularly limited as long as it does not affect the cells, but metals (for example, iron, stainless steel, titanium, gold, etc.), plastics (for example, polystyrene, polycarbonate, polyethylene, Polypropylene, acrylic, etc.) and inorganic materials such as ceramics, and stainless steel, titanium and plastics are preferred.

物理的な補強治具は、本発明の細胞培養担体の取り扱い性を向上させることができればいかなる形状をしていてもよいが、板状であることが好ましく、厚さは0.1μm以上10 mm以下であり、好ましくは1μm以上1 mm以下であり、さらに好ましくは10μm以上200μm以下である。   The physical reinforcing jig may have any shape as long as it can improve the handleability of the cell culture carrier of the present invention, but is preferably plate-shaped and has a thickness of 0.1 μm or more and 10 mm or less. It is preferably 1 μm or more and 1 mm or less, more preferably 10 μm or more and 200 μm or less.

物理的な補強治具は、細胞観察用に本発明の細胞培養担体が見える部分があればその形状は特に限定はないが、円、多角形(三角形、四角形、六角形など)、又はその組み合わせ(扇型など)等が例として挙げられる。そのなかで、円に近い形状であることが好ましい。また、細胞観察用に本発明の細胞培養担体が見える部分は1個でも複数でもよい。また補強治具を接着した面の判別を容易にするために、非対称な形状であることが好ましい。   The shape of the physical reinforcing jig is not particularly limited as long as there is a portion where the cell culture carrier of the present invention can be seen for cell observation, but a circle, a polygon (triangle, square, hexagon, etc.), or a combination thereof (Sector type etc.) etc. are mentioned as an example. Among them, a shape close to a circle is preferable. In addition, the cell culture carrier of the present invention can be seen for cell observation with one or more portions. In order to easily distinguish the surface to which the reinforcing jig is bonded, the shape is preferably asymmetric.

物理的な補強治具は、細胞培養に影響を及ぼさない限りいかなる方法で高分子ゲル膜に接着させてもよい。たとえば、高分子ゲル膜を作製した後市販の接着剤(たとえばアロンアルファ、ボンドなど)を使用して接着させる方法や高分子ゲル膜を作成する際に補強治具を未乾燥状態の高分子ゲル膜におくことで接着させてもよい。   The physical reinforcing jig may be adhered to the polymer gel film by any method as long as it does not affect the cell culture. For example, after a polymer gel film is prepared, a commercially available adhesive (for example, Aron Alpha, Bond, etc.) is used for adhesion, or when creating a polymer gel film, the reinforcing jig is not dried. You may make it adhere by putting it in.

物理的な補強治具は、その材質にもよるが、補助治具の縁が鋭利である場合がある。この場、補助治具の鋭い縁によって細胞培養担体が破けるばかりでなく、取り扱う作業者にも危険を及ぼす懸念がある。したがって、鋭い縁をなくすことが好ましい。鋭い縁をなくす方法として、細胞培養に支障がない限りいかなる方法を用いてもよいが、物理的な研磨(たとえば、やすりなどで磨くなど)や化学処理(たとえば、ケミカルエッチングなど)する方法が挙げられる。本発明において、物理的な補強治具はステンレス製の場合、ケミカルエッチングなどの化学処理を行うことが好ましい。   Depending on the material of the physical reinforcing jig, the edge of the auxiliary jig may be sharp. In this case, not only the cell culture carrier is torn by the sharp edges of the auxiliary jig, but also there is a concern that it may be dangerous for the handling operator. Therefore, it is preferable to eliminate sharp edges. As a method for eliminating sharp edges, any method may be used as long as cell culture is not hindered, but examples include physical polishing (for example, polishing with a file) and chemical processing (for example, chemical etching). It is done. In the present invention, when the physical reinforcing jig is made of stainless steel, it is preferable to perform chemical treatment such as chemical etching.

本発明の細胞培養担体上に形成された培養細胞層を細胞シートとして剥離させる際の操作性を向上させるために、細胞培養面側最表面に細胞接着性ゲル層を有する細胞培養担体においては、該細胞培養面側最表面の一部に該細胞接着性ゲル層未修飾部分、すなわち該細胞接着性ゲル層が形成されていない部分を設けてもよい。細胞接着性ゲル層未修飾部分は、高分子含水ゲル層又はアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層となる。細胞接着性ゲル層未修飾部分を設けることによって、高分子含水ゲル層と細胞接着性ゲル層を剥離する際の取り扱い性を向上させることができる。すなわち、細胞接着性ゲル層未修飾部分の高分子含水ゲル層をピンセットなどでつかむことにより細胞接着性ゲル層に触れないで高分子含水ゲル層を取り除くことができるため、細胞に悪影響が少ない。細胞接着性ゲル層未修飾部分は、本発明の細胞培養担体における高分子含水ゲル層の隅の部分であることが好ましい。   In order to improve the operability when peeling the cultured cell layer formed on the cell culture carrier of the present invention as a cell sheet, in the cell culture carrier having a cell adhesive gel layer on the cell culture surface side outermost surface, An unmodified portion of the cell adhesive gel layer, that is, a portion where the cell adhesive gel layer is not formed may be provided on a part of the outermost surface of the cell culture surface side. The unmodified portion of the cell adhesive gel layer becomes a polymer hydrous gel layer or a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion. By providing the cell-adhesive gel layer unmodified portion, it is possible to improve the handleability when peeling the polymer hydrous gel layer and the cell-adhesive gel layer. That is, since the polymer hydrogel layer can be removed without touching the cell adhesive gel layer by grasping the polymer hydrogel layer of the unmodified portion of the cell adhesive gel layer with tweezers or the like, there is little adverse effect on the cells. The unmodified portion of the cell adhesive gel layer is preferably a corner portion of the polymer-containing gel layer in the cell culture carrier of the present invention.

細胞接着性ゲル層未修飾部分を設ける方法としては細胞培養に支障がない限りいかなる方法を用いてもよいが、例えば一般的に良く知られているマスキング法が挙げられる。すなわち、高分子含水ゲル層上で細胞接着性ゲル層未修飾とする部分をあらかじめ別材料で覆い、該高分子含水ゲル層を細胞接着性ゲル成分で修飾した後、覆っていた別材料を除去することによって、細胞接着性ゲル層未修飾部分を設ける方法である。   Any method may be used as a method for providing the unmodified portion of the cell adhesive gel layer as long as cell culture is not hindered. For example, a generally well-known masking method may be mentioned. That is, the portion of the polymer hydrous gel layer that is not modified with the cell adhesive gel layer is covered in advance with another material, the polymer hydrous gel layer is modified with the cell adhesive gel component, and then the covered other material is removed. This is a method of providing an unmodified portion of the cell adhesive gel layer.

細胞接着性ゲル層未修飾部分を設けるために覆う別材料の材質は、細胞培養に支障がない限りいかなる材質のものを用いてもよく、例えばシリコンゴム、市販のマスキングテープやセロテープ(登録商標)、プラスチック類(例えばポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルなど)、金属類(例えば鉄、ステンレス、チタン、金など)などが挙げられるが、シリコンゴム、市販のマスキングテープが好ましい。   The material of the other material covered to provide the unmodified portion of the cell adhesive gel layer may be any material as long as it does not interfere with cell culture. For example, silicon rubber, commercially available masking tape or cello tape (registered trademark) , Plastics (for example, polystyrene, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, acrylic, etc.), metals (for example, iron, stainless steel, titanium, gold, etc.) and the like. Silicon rubber and commercially available masking tape are preferred.

細胞接着性ゲル層未修飾部分の形状は、細胞培養に支障がない限り特に限定はないが、円もしくは多角形(三角形、四角形、六角形)又はこれらの組み合わせ(扇型など)であることが好ましく、三角形、扇形であることが好ましい。細胞接着性ゲル層未修飾部分の大きさは、細胞培養に支障がない限り特に限定はないが、円相当で直径0.1 mm以上10 mm以下、好ましくは1 mm以上5 mm以下である。   The shape of the unmodified portion of the cell adhesive gel layer is not particularly limited as long as cell culture is not hindered, but may be a circle, a polygon (triangle, square, hexagon), or a combination thereof (fan shape, etc.). A triangular shape and a sector shape are preferable. The size of the unmodified portion of the cell adhesive gel layer is not particularly limited as long as cell culture is not hindered, but is equivalent to a circle and has a diameter of 0.1 mm to 10 mm, preferably 1 mm to 5 mm.

本発明の細胞培養担体を用いて、培養し得る細胞の具体例としては、繊維芽細胞、血管内皮細胞、軟骨細胞、肝細胞、小腸上皮細胞、表皮角化細胞、骨芽細胞、骨髄間葉細胞等を例示でき、好ましいものとしては繊維芽細胞を例示できる。細胞の培養の際には、通常、細胞濃度1〜1.5万cells/mlの培養液(例えば、D-MEM培地、MEM培地、HamF12培地、HamF10培地)を細胞接着性ゲル層上に添加する。細胞の培養条件は、培養する細胞に従って適宜選択し得る。細胞接着性ゲル層上で細胞を培養する場合には、通常、細胞接着性ゲル層上にコンフルエントな単層の細胞層が形成されるまで行なう。   Specific examples of cells that can be cultured using the cell culture carrier of the present invention include fibroblasts, vascular endothelial cells, chondrocytes, hepatocytes, small intestinal epithelial cells, epidermal keratinocytes, osteoblasts, bone marrow mesenchyme A cell etc. can be illustrated and a fibroblast can be illustrated as a preferable thing. When culturing cells, a culture solution (eg, D-MEM medium, MEM medium, HamF12 medium, HamF10 medium) having a cell concentration of 1 to 15,000 cells / ml is usually added onto the cell adhesive gel layer. Cell culture conditions can be appropriately selected according to the cells to be cultured. When culturing cells on a cell adhesive gel layer, it is usually performed until a confluent monolayer cell layer is formed on the cell adhesive gel layer.

本発明の細胞培養担体を用いた細胞の培養は具体的には次のようにして行なうことができる。細胞培養担体をシャーレ等の内部に設置し、シャーレ内に適当な培養液(例えば、D-MEM培地、MEM培地、HamF12培地、HamF10培地)を添加して5分浸漬後培地交換することを3回繰り返したのち12〜24時間放置し、培養液を細胞培養担体中に浸潤させる。シャーレ内の培養液を捨て、細胞培養担体の細胞接着性ゲル層上に細胞を播き、シャーレ内に適当な培養液(例えば、D-MEM培地、MEM培地、HamF12培地、HamF10培地)を添加する。37℃で1〜2時間放置し、細胞接着性ゲル層に保持(接着)させた後、37℃で培養を続ける。培養の際には、必要に応じて培養液を交換してもよい。通常は培養0.5〜2日ごとに培養液を交換する。   Specifically, the cell culture using the cell culture carrier of the present invention can be performed as follows. Place the cell culture carrier inside a petri dish, etc., add an appropriate culture medium (for example, D-MEM medium, MEM medium, HamF12 medium, HamF10 medium) in the petri dish, soak the medium for 5 minutes and replace the medium. After being repeated for 12 to 24 hours, the culture solution is infiltrated into the cell culture carrier. Discard the culture medium in the petri dish, seed the cells on the cell adhesion gel layer of the cell culture carrier, and add an appropriate culture medium (for example, D-MEM medium, MEM medium, HamF12 medium, HamF10 medium) to the petri dish. . After standing at 37 ° C. for 1 to 2 hours and holding (adhering) the cell adhesive gel layer, the culture is continued at 37 ° C. When culturing, the culture solution may be exchanged as necessary. Usually, the culture medium is changed every 0.5 to 2 days of culture.

本発明の細胞培養担体を用いて培養された細胞培養物は、本発明の細胞培養担体と該細胞培養担体に保持された細胞層とを含む。「細胞培養担体に保持された細胞層」は、好ましくは細胞接着性ゲル層上に形成された細胞層である。   The cell culture cultured using the cell culture carrier of the present invention includes the cell culture carrier of the present invention and a cell layer held on the cell culture carrier. The “cell layer held on the cell culture carrier” is preferably a cell layer formed on a cell adhesive gel layer.

アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を可溶化処理して得られる細胞シートは、細胞層を含んでいるので、細胞層の重層化及び転写に使用できる。細胞層の重層化の際には、本発明の細胞培養担体を用いて培養された細胞培養物を細胞培養面が向き合うように予め培養した細胞上に荷重をかけた状態又はかけない状態で重ね、さらに培養した後、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を可溶化してもよいし、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を可溶化して得られる細胞シート同士を重層化してもよいし、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を可溶化して得られる細胞シートを別に作製した細胞層に重層化してもよい。また、上記の方法などにより重層化した細胞層を含む細胞シート又は細胞培養物を、さらに別に作製した細胞層に重層化してもよい。別に作製した細胞層としては、本発明の細胞培養担体を用いて培養された細胞培養物の細胞層でもよく、他の細胞培養担体を用いて培養された細胞培養物の細胞層でもよく、また細胞シートでもよい。重層化する細胞層の細胞の種類は、同一であっても異なっていてもよい。重層化する細胞層の数は特に限定されないが、通常1〜10、好ましくは1〜5、さらに好ましくは1〜3である。   Since the cell sheet obtained by solubilizing the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion contains the cell layer, it can be used for layering and transferring the cell layer. When the cell layers are layered, the cell culture cultured using the cell culture carrier of the present invention is overlaid with or without applying a load on the cells cultured in advance so that the cell culture surface faces each other. Further, after further culturing, the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion may be solubilized, or the cell sheet obtained by solubilizing the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion The cell sheets obtained by solubilizing the gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion may be layered separately. In addition, a cell sheet or cell culture containing a cell layer that has been layered by the above-described method or the like may be layered on a cell layer that has been separately prepared. The cell layer prepared separately may be a cell layer of a cell culture cultured using the cell culture carrier of the present invention, a cell layer of a cell culture cultured using another cell culture carrier, It may be a cell sheet. The cell type of the cell layer to be stratified may be the same or different. The number of cell layers to be stratified is not particularly limited, but is usually 1 to 10, preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.

細胞層の転写の際には、別の細胞培養用基材上に本発明の細胞培養担体を用いて培養された細胞培養物を細胞培養面が別の細胞培養用基材側になるように荷重をかけた状態又はかけない状態で載せ、さらに培養した後、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を可溶化してもよいし、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を可溶化して得られる細胞シートを他の媒体に転写してもよい。また、転写される細胞培養物は重層化細胞培養物であってもよい。   When transferring the cell layer, the cell culture cultured on another cell culture substrate using the cell culture carrier of the present invention is placed so that the cell culture surface is on the other cell culture substrate side. The gel layer containing the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion may be solubilized after being placed in a state where the load is applied or not applied, and further cultured, and the anionic polysaccharide and the polyvalent metal ion are contained. The cell sheet obtained by solubilizing the gel layer may be transferred to another medium. The cell culture to be transferred may be a stratified cell culture.

好ましい重層化ならびに転写方法としては、本発明の細胞培養担体を用いて培養された細胞培養物を予め培養した細胞上もしくは別の細胞培養基材上で培養したのちアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を可溶化する方法が挙げられる。   Preferable stratification and transcription methods include anionic polysaccharides and polyvalent metals after culturing a cell culture cultured using the cell culture carrier of the present invention on cells previously cultured or on another cell culture substrate. The method of solubilizing the gel layer containing ion is mentioned.

荷重をかけた状態の細胞の培養法とは、細胞が転写される細胞もしくは基材にムラが生じない程度に充分荷重がかけられていればいかなる方法でもよい。ここで、荷重をかける際に細胞が密閉されると窒息をすることから、転写する側もしくは受ける側の少なくとも一方の細胞培養基材が水透過性のゲルや親水性高分子ゲルもしくはこれらの組み合わせでできていることが好ましい。また、ムラ無く転写するには細胞面を充分に覆う状態で荷重をかける必要があるが、均一に接触することで酸素の拡散を妨害することとなるため、不織布(ナイロン、ポリエステル、ステンレスなど)等を介して酸素の拡散を妨げないで荷重することが好ましい。   As a method for culturing a cell in a state where a load is applied, any method may be used as long as the load is sufficiently applied so that unevenness does not occur in the cell or the substrate to which the cell is transferred. Here, when cells are sealed when a load is applied, they suffocate, so at least one cell culture substrate on the transfer side or the receiving side is a water-permeable gel, a hydrophilic polymer gel, or a combination thereof. It is preferable that it is made of. In addition, in order to transfer without unevenness, it is necessary to apply a load in a state where the cell surface is sufficiently covered. However, since uniform contact prevents oxygen diffusion, nonwoven fabric (nylon, polyester, stainless steel, etc.) It is preferable to apply the load without hindering the diffusion of oxygen through the like.

荷重をかけた細胞の培養法の荷重は0.1 g/cm2以上50 g/cm2以下であることが好ましく、0.5 g/cm2以上10 g/cm2以下であることがさらに好ましい。荷重をかけた細胞の培養の時間は充分な細胞の転写が実現できれば制限はないが4時間以上72時間以下が好ましく、6時間以上48時間以下がさらに好ましい。本発明においては、荷重をかけない状態で培養することが好ましい。 The load of the cell culture method under load is preferably 0.1 g / cm 2 or more and 50 g / cm 2 or less, more preferably 0.5 g / cm 2 or more and 10 g / cm 2 or less. The time for culturing the cell under load is not limited as long as sufficient cell transfer can be realized, but it is preferably 4 hours to 72 hours, more preferably 6 hours to 48 hours. In the present invention, it is preferable to culture without applying a load.

本発明の細胞培養担体を作製する際、密着性を改善する目的で、カルボジイミド類を含んだ調製液を用いてもよい。カルボジイミド類及びN-ヒドロキシコハクイミドはいかなる層の調製液に添加してもよいが、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層調製液もしくは予め高分子含水ゲルに含浸させておくこと、あるいはアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層塗布後に塩化カルシウムと共溶解した液に浸漬することが好ましい。該カルボジイミド類は水溶性のものが好ましく、例えば1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミド塩酸塩などが挙げられる。該カルボジイミドを用いる場合その濃度としては0.01 mg/l以上200 g/l以下が好ましい。このときN-ヒドロキシコハクイミドを触媒として使用してもよく、濃度としては該カルボジイミドに対して1質量%以上50質量%以下が好ましい。本発明においては、特に必要がない限りカルボジイミドは用いないことが好ましい。   When preparing the cell culture carrier of the present invention, a preparation solution containing carbodiimides may be used for the purpose of improving adhesion. Carbodiimides and N-hydroxysuccinimide may be added to any layer preparation solution, but impregnation in a gel layer preparation solution containing an anionic polysaccharide and polyvalent metal ions or a polymer hydrogel in advance. Or it is preferable to immerse in the liquid co-dissolved with calcium chloride after coating the gel layer containing anionic polysaccharide and polyvalent metal ion. The carbodiimide is preferably water-soluble, such as 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide hydrochloride. When the carbodiimide is used, the concentration is preferably 0.01 mg / l or more and 200 g / l or less. At this time, N-hydroxysuccinimide may be used as a catalyst, and the concentration is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the carbodiimide. In the present invention, it is preferable not to use carbodiimide unless particularly required.

本発明の細胞培養担体は、いかなる方法で滅菌されてもよいが、電子線、γ線、X線、紫外線などの放射線による滅菌が好ましく用いられ、電子線、γ線、紫外線がさらに好ましく用いられ、電子線滅菌が特に好ましい。本発明の電子線滅菌の照射線量としては0.1 kGy以上65 kGy以下が好ましく、1 kGy以上40 kGy以下が特に好ましい。EOG滅菌などの化学滅菌、高圧蒸気ガス滅菌などの高熱をかける滅菌は細胞接着性層やアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を分解するため好ましくない。このように滅菌した細胞培養担体は無菌条件下であれば長期間に渡って室温保管が可能である。本発明の滅菌法は単独もしくは複数種の組み合わせで実施されてもよく、同一種の滅菌法を繰り返し使用してもよい。   The cell culture carrier of the present invention may be sterilized by any method, but sterilization by radiation such as electron beam, γ-ray, X-ray, ultraviolet ray is preferably used, and electron beam, γ-ray, ultraviolet ray is more preferably used. Electron beam sterilization is particularly preferred. The irradiation dose for electron beam sterilization of the present invention is preferably 0.1 kGy or more and 65 kGy or less, particularly preferably 1 kGy or more and 40 kGy or less. Sterilization by applying high heat such as chemical sterilization such as EOG sterilization or high-pressure steam gas sterilization is not preferable because it degrades the cell adhesive layer and the gel layer containing anionic polysaccharide and polyvalent metal ions. The cell culture carrier thus sterilized can be stored at room temperature for a long time under aseptic conditions. The sterilization method of the present invention may be carried out singly or in combination of a plurality of types, and the same type of sterilization method may be used repeatedly.

重層化する細胞層として、例えば、血管内皮細胞層、肝細胞層を使用すれば、肝臓の3次元組織構造物を構築できる。この3次元組織構造物は、in vitroにおける薬物の透過性試験へ適用できるとともに、動物実験代替モデルや移植用臓器へ応用できる。重層化した細胞層は、細胞層を構成する細胞の種類に応じた培養条件で培養することができる。培養の際には、例えば、D-MEM培地、MEM培地、HamF12培地、HamF10培地等の培地を使用できる。   If, for example, a vascular endothelial cell layer or a hepatocyte layer is used as the cell layer to be layered, a three-dimensional tissue structure of the liver can be constructed. This three-dimensional tissue structure can be applied to in vitro drug permeability tests, and can also be applied to animal experiment alternative models and transplanted organs. The layered cell layer can be cultured under culture conditions according to the type of cells constituting the cell layer. In the culture, for example, a medium such as D-MEM medium, MEM medium, HamF12 medium, HamF10 medium or the like can be used.

以下の実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。   The present invention will be specifically described by the following examples, but the present invention is not limited to the examples.

〔実施例1〕細胞培養担体Aの作製
イナートゼラチン(新田ゼラチン製)20gを1500gの蒸留水に徐々に添加したのち40℃で2時間攪拌して溶解した。4%のN,N-エチレンビス(ビニルスルホンアセトアミド)水溶液 15mlを添加した後すぐにポリエチレンテレフタレートフイルム(縦20 cm、横18 cm、フイルム厚195μm)上にアプリケータで乾燥膜厚1.5μmとなるように塗布し、30℃にて一晩乾燥させた。
[Example 1] Production of cell culture carrier A 20 g of inert gelatin (made by Nitta Gelatin) was gradually added to 1500 g of distilled water, and then dissolved by stirring at 40 ° C for 2 hours. Immediately after adding 15 ml of 4% N, N-ethylenebis (vinylsulfone acetamide) aqueous solution, the dry film thickness is 1.5 μm with an applicator on a polyethylene terephthalate film (length 20 cm, width 18 cm, film thickness 195 μm). And dried at 30 ° C. overnight.

このゼラチン膜上に、ダイキトサン100D(大日精化工業株式会社製)6 gを1質量%の酢酸水溶液500 gに徐々に添加して室温で7時間攪拌して溶解し、富士写真フイルム製ミクロフィルターFG-30でろ過したこの水溶液をアプリケータで乾燥膜厚4μmとなるように塗布し、37℃にて一晩乾燥させた。   On this gelatin film, 6 g of Daichitosan 100D (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) is gradually added to 500 g of a 1% by weight acetic acid aqueous solution and dissolved by stirring for 7 hours at room temperature. This aqueous solution filtered through the filter FG-30 was applied with an applicator so as to have a dry film thickness of 4 μm, and dried at 37 ° C. overnight.

乾燥させた膜を、1.9質量%の水酸化ナトリウムのメタノール溶液に30分間浸漬し、引き続きPBS(Dulbecco's Phosphate buffered Saline)溶液に30分間浸漬した。その後、蒸留水に30分浸漬して架橋ゼラチン/キトサンゲル膜を得た。得られた膜を室温で1晩乾燥後、ビニール袋に入れ保存した。   The dried membrane was immersed in a methanol solution of 1.9 mass% sodium hydroxide for 30 minutes, and then immersed in a PBS (Dulbecco's Phosphate buffered Saline) solution for 30 minutes. Thereafter, it was immersed in distilled water for 30 minutes to obtain a crosslinked gelatin / chitosan gel film. The obtained membrane was dried at room temperature overnight and then stored in a plastic bag.

この架橋ゼラチン/キトサン膜上に、さらに、2質量%のキミカアルギンB-1水溶液(株式会社キミカ製)をウェット塗布膜厚300μmとなるように塗布した。この塗布物を0.3 Mの塩化カルシウムを含む25%メタノール水溶液に30分浸漬したのち、流水で30分洗浄して架橋ゼラチン/キトサン/アルギン酸カルシウム積層ゲル膜を得た。   On this crosslinked gelatin / chitosan film, 2% by mass of Kimika Argin B-1 aqueous solution (manufactured by Kimika Co., Ltd.) was further applied so as to have a wet coating thickness of 300 μm. This coated product was immersed in a 25% methanol aqueous solution containing 0.3 M calcium chloride for 30 minutes and then washed with running water for 30 minutes to obtain a crosslinked gelatin / chitosan / calcium alginate laminated gel film.

上記で得られた乾燥させていない架橋ゼラチン/キトサン/アルギン酸カルシウム積層ゲル膜上にシリコンゴムとアルミ金属製(内径縦12 cm、横7 cm、厚み5 mm)の枠を置いた。Cellmatrix I-P(新田ゼラチン社製)8 mlに10倍濃縮されたHam‘s F-12培地1 mlを添加して氷冷下で3分間スターラー混合した混合物に、氷冷下で緩衝液(NaHCO3の2.2g又は4.7 gを0.05 N NaOH水溶液100 mlに溶解したもの)を1 ml添加して泡立てないように混合した溶液を、上記枠内に6.5 mlキャストした。これを37℃で3時間ゲル化させたのち蒸留水で洗浄後乾燥させて架橋ゼラチン/キトサン/アルギン酸カルシウム積層/コラーゲン層修飾膜を得た。 A frame made of silicon rubber and aluminum metal (inner diameter length 12 cm, width 7 cm, thickness 5 mm) was placed on the undried crosslinked gelatin / chitosan / calcium alginate laminated gel film obtained above. Cellmatrix IP (manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd.) 1 ml of Ham's F-12 medium 10-fold concentrated in 8 ml of Cellmatrix IP (manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd.) was added to the mixture which was mixed with a stirrer for 3 minutes under ice-cooling. A solution prepared by adding 1 ml of 3 g of 2.2 g or 4.7 g dissolved in 100 ml of 0.05 N NaOH aqueous solution and mixing without foaming was cast into the above frame in an amount of 6.5 ml. This was gelled at 37 ° C. for 3 hours, washed with distilled water and dried to obtain a crosslinked gelatin / chitosan / calcium alginate laminate / collagen layer modified film.

上記で得た架橋ゼラチン/キトサン/アルギン酸カルシウム積層/コラーゲン層修飾膜上にフィブロネクチン(伊藤ハム製ウシ血漿由来)を1mg/1mlとなるように溶解し、この水溶液をフィブロネクチンの固形分濃度が10μg/cm2となるようにキャストし、室温にて乾燥した。出来上がった細胞培養担体をビニール袋に入れ、室温にて保存した。このようにして、細胞培養担体Aを作成した。 On the crosslinked gelatin / chitosan / calcium alginate laminate / collagen layer modified membrane obtained above, fibronectin (derived from Itoham's bovine plasma) was dissolved to a concentration of 1 mg / 1 ml. Cast to cm 2 and dried at room temperature. The completed cell culture carrier was placed in a plastic bag and stored at room temperature. In this way, cell culture carrier A was prepared.

架橋ゼラチンの変わりに、架橋ポリアクリルアミド、架橋デキストランを用いても同様の細胞培養担体が作成できた。   A similar cell culture carrier could be prepared by using crosslinked polyacrylamide or crosslinked dextran instead of crosslinked gelatin.

また、比較サンプルとして、架橋ゼラチン層を有しないで作成、架橋ゼラチンの変わりにポリメチルメタクリレートを溶剤を用いて塗布作製した以外はサンプルAと同様に作製したサンプルをそれぞれB、Cとして準備した。   As comparative samples, samples prepared in the same manner as sample A were prepared as B and C, respectively, except that the sample was prepared without a cross-linked gelatin layer, and polymethyl methacrylate was applied and prepared using a solvent instead of cross-linked gelatin.

〔実施例2〕細胞培養担体の評価
実施例1で得られた細胞培養担体の取り扱い性を以下の方法を用いて評価した。
(1)カールの評価
細胞培養担体を幅2cm、長さ5cmの短冊状に裁断し、25℃50%にて平面上に1時間放置した後のサンプルの状態を下記基準で評価した。
[Example 2] Evaluation of cell culture carrier The handleability of the cell culture carrier obtained in Example 1 was evaluated by the following method.
(1) Evaluation of curl The cell culture carrier was cut into strips having a width of 2 cm and a length of 5 cm, and the state of the sample after being left on a flat surface at 25 ° C. and 50% for 1 hour was evaluated according to the following criteria.

◎・・・短冊がカールしないで平面である。
○・・・短冊に若干カールが見られ、平面上から3mm浮き上がる部分がある。
△・・・短冊に若干カールが見られ、平面上から3mm以上浮き上がる部分がある。
×・・・短冊のカールが激しく、平面上から浮き上がる部分が5mm以上である。
◎および○を許容範囲とした。
A: The strip is flat without curling.
○: Some curls are seen on the strip, and there is a part that floats 3mm above the plane.
Δ: Some curls are seen on the strip, and there is a part that rises 3 mm or more from the plane.
X: The curling of the strip is intense, and the portion that rises from the plane is 5 mm or more.
◎ and ○ are acceptable.

(2)サンプルの親疎水性の評価
細胞培養担体を幅2cm、長さ10cmの短冊状に裁断し、25℃50%にて1時間放置した後の細胞接着性表面と反対側表面の接触角を測定し、下記基準で評価した。結果を表1に示す。
(2) Evaluation of the hydrophilicity / hydrophobicity of the sample The cell culture carrier was cut into a strip of 2 cm width and 10 cm length, and the contact angle between the cell adhesive surface and the opposite surface after standing at 25 ° C. and 50% for 1 hour. Measured and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.

◎・・・接触角が30〜60度である。
○・・・接触角が60〜70度である。
△・・・接触角が70〜90度である。
×・・・接触角が90度以上である。
◎および○を許容範囲とした。
A contact angle is 30 to 60 degrees.
○: The contact angle is 60 to 70 degrees.
Δ: The contact angle is 70 to 90 degrees.
X: The contact angle is 90 degrees or more.
◎ and ○ are acceptable.

Figure 2007215519
Figure 2007215519

〔実施例3〕細胞培養担体の滅菌
上記で得られた架橋ゼラチン/キトサン/アルギン酸カルシウム積層/コラーゲン層修飾膜をUV滅菌1、2、3時間、電子線滅菌20、40、60、80、100 kGyの6種類の滅菌を施したところ、いずれも菌が確認されなかった。このとき、滅菌処理を施していないサンプルからは8000個/m2の菌が確認された。
[Example 3] Sterilization of cell culture carrier The crosslinked gelatin / chitosan / calcium alginate laminate / collagen layer modified membrane obtained above was sterilized by UV sterilization for 1, 2, 3 hours, electron beam sterilization 20, 40, 60, 80, 100 When 6 types of sterilization of kGy were performed, no bacteria were found in any of them. At this time, 8000 cells / m 2 of bacteria were confirmed from the sample that was not sterilized.

〔実施例4〕細胞培養担体を用いた細胞の培養
(1)細胞の培養
実施例1で得られた細胞培養担体をコラーゲン層が上向になるように置いたポリスチレン製細胞培養用シャーレ及びポリスチレン製細胞培養用シャーレ(比較例)につき、UV滅菌もしくは電子線滅菌を施し、さらに培地を添加して5分浸漬後培地交換することを3回繰り返した後、培地を細胞培養担体中に浸潤させた。なお、培地としてはEagle最小培地(10%牛胎児血清)を使用した。
[Example 4] Cell culture using cell culture carrier (1) Cell culture Polystyrene cell culture petri dish and polystyrene with the cell culture carrier obtained in Example 1 placed with the collagen layer facing upward For the cell culture petri dish (comparative example), UV sterilization or electron beam sterilization was performed, and after adding the medium and immersing it for 5 minutes and then changing the medium three times, the medium was infiltrated into the cell culture carrier. It was. As the medium, Eagle's minimum medium (10% fetal bovine serum) was used.

予め培養しておいたBAE(ウシ大動脈血管内皮細胞)細胞をトリプシン処理で回収し、細胞濃度を35000 cell/mlに調製した。上記のシャーレ内の培地を捨てた後、この細胞液を細胞数7000 cell/cm2となるようにシャーレ内に播種し培地を添加した。これらをCO2インキュベーターを用いて37℃で3日間培養した。 BAE (bovine aortic vascular endothelial cells) cells cultured in advance were collected by trypsin treatment, and the cell concentration was adjusted to 35000 cell / ml. After discarding the medium in the petri dish, this cell solution was seeded in the petri dish so that the cell number was 7000 cell / cm 2 and the medium was added. These were cultured at 37 ° C. for 3 days using a CO 2 incubator.

(2)結果
用いた細胞培養担体のうち、本発明の細胞培養担体を底面に置いたポリスチレン製細胞培養用シャーレは、透明性を有することから細胞培養中の細胞の生育状態が詳細に観察でき、細胞接着性や毒性に問題はなく、ポリスチレン製細胞培養用シャーレのみのサンプルとほぼ同様の状態であった。
(2) Results Among the cell culture carriers used, the polystyrene cell culture petri dish having the cell culture carrier of the present invention on the bottom has transparency, so that the growth state of the cells during cell culture can be observed in detail. There was no problem in cell adhesion and toxicity, and it was almost the same state as the sample of the petri dish for cell culture made of polystyrene alone.

細胞の種類をHEPG2(ヒト肝癌由来細胞)、CHL(チャイニーズハムスター肺由来細胞)やCV-1(アフリカミドリザル腎臓由来細胞)に変更しても同様の結果が得られた。   Similar results were obtained even when the cell type was changed to HEPG2 (human liver cancer-derived cells), CHL (Chinese hamster lung-derived cells) or CV-1 (African green monkey kidney-derived cells).

〔実施例5〕細胞層の剥離、転写
実施例1で得た細胞培養担体を用いて実施例4のように培養したサンプルを下記の可溶化処理用培地に37℃で20分間浸漬したのちの細胞培養担体からの細胞接着性層の剥離状況を観察した。次いで、剥離した細胞接着性層シートをポリスチレン製細胞培養用シャーレ上に置き培地を添加したのち、CO2インキュベーターを用いて37℃で3日間培養し、光学顕微鏡で観察した。。なお、剥離状況及び細胞生存率の評価は下記の基準に従って行った。結果を表2に示す。
[Example 5] Separation and transfer of cell layer A sample cultured as in Example 4 using the cell culture carrier obtained in Example 1 was immersed in the following solubilization medium at 37 ° C for 20 minutes. The peeling state of the cell adhesive layer from the cell culture carrier was observed. Subsequently, the peeled cell adhesive layer sheet was placed on a polystyrene cell culture petri dish and a medium was added thereto, followed by culturing at 37 ° C. for 3 days using a CO 2 incubator and observing with an optical microscope. . The evaluation of the peeling situation and the cell viability was performed according to the following criteria. The results are shown in Table 2.

<可溶化処理用培地>
(a)Eagle最小培地
(b)Eagle最小培地に、Eagle最小培地中に存在するカルシウムイオン、マグネシウムイオンの総モル数に対して200モル%の1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸を添加したもの
<Solubilization medium>
(a) Eagle's minimum medium
(b) What added 200 mol% of 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid to the minimum Eagle medium with respect to the total number of calcium ions and magnesium ions present in the minimum Eagle medium

<剥離状況の評価基準> ◎、○を許容範囲とした。
◎:高分子含水ゲル層から細胞接着層が自然と浮くように剥離する。
○:細胞接着層をピンセットで引っ張ることで高分子含水ゲル層から容易に剥離できる。
△:細胞接着層をピンセットで引っ張ることで高分子含水ゲル層から剥離できるが、剥離しない部分がある。
×:細胞接着層をピンセットで引っ張っても高分子含水ゲルから剥離しない。
<Evaluation Criteria for Peeling Status> “A” and “B” are acceptable ranges.
(Double-circle): It peels so that a cell adhesion layer may float naturally from a polymer hydrous gel layer.
○: The cell adhesion layer can be easily detached from the polymer hydrous gel layer by pulling it with tweezers.
(Triangle | delta): Although it can peel from a polymer hydrous gel layer by pulling a cell adhesion layer with tweezers, there exists a part which does not peel.
X: Even if the cell adhesion layer is pulled with tweezers, it does not peel from the polymer hydrogel.

<細胞生存率の評価基準> ◎、○を許容範囲とした。
◎:90%以上の細胞は生きている。
○:70%以上の細胞は生きている。
△:40%以上の細胞は生きている。
×:生きている細胞が40%以下である。
<Evaluation Criteria of Cell Viability> ◎ and ○ are acceptable.
A: More than 90% of cells are alive.
○: More than 70% of cells are alive.
Δ: More than 40% of cells are alive.
X: Living cells are 40% or less.

Figure 2007215519
Figure 2007215519

表2の結果から分かるように、本発明の細胞培養担体は、良好な剥離性を示し、細胞の生存率も高かった。   As can be seen from the results in Table 2, the cell culture carrier of the present invention showed good exfoliation properties and high cell viability.

〔実施例6〕細胞層の重層培養
UV滅菌を3時間施したポリスチレン製細胞培養用シャーレに実施例4と同様に下記の細胞を培養した。
・CHL(チャイニーズハムスター肺由来細胞)
・BRL(Buffalo Rat Liver 3A, ATCC No. : CRL 1442)
・BAE(ウシ大動脈血管内皮細胞)
・ラット初代肝細胞
[Example 6] Multilayer culture of cell layer
The following cells were cultured in the same manner as in Example 4 in a petri dish for cell culture made of polystyrene that had been subjected to UV sterilization for 3 hours.
・ CHL (Chinese hamster lung-derived cells)
・ BRL (Buffalo Rat Liver 3A, ATCC No.: CRL 1442)
・ BAE (bovine aortic vascular endothelial cells)
・ Rat primary hepatocytes

シャーレ上に培養した上記各3種の細胞上に、実施例5の剥離液(b)を用いて実施例5と同様に細胞の転写を行い、重層化細胞を得た。この重層化細胞を培地中7日間または14日間培養したのち、トリパンブルーで染色して光学顕微鏡で状況を確認したところ、本発明の領域においていずれの重層化細胞も良好に培養されていることがわかった。   On each of the three types of cells cultured on the petri dish, the cells were transferred in the same manner as in Example 5 using the stripping solution (b) of Example 5 to obtain stratified cells. After culturing the stratified cells in the medium for 7 days or 14 days, staining with trypan blue and confirming the situation with an optical microscope, it was found that any stratified cells were well cultured in the region of the present invention. all right.

Claims (22)

高分子含水ゲル層を含む多層構造の細胞培養担体であって、高分子含水ゲル層の細胞培養面側に対して反対側の面に親水性層を有することを特徴とする細胞培養担体。 A cell culture carrier having a multilayer structure including a polymer hydrous gel layer, wherein the cell culture carrier has a hydrophilic layer on a surface opposite to the cell culture surface side of the polymer hydrogel layer. 請求項1記載の細胞培養担体であって、親水性層が天然ポリマー、合成ポリマーまたはその混合ポリマーを含有することを特徴とする細胞培養担体。 The cell culture carrier according to claim 1, wherein the hydrophilic layer contains a natural polymer, a synthetic polymer or a mixed polymer thereof. 請求項1又は2に記載の細胞培養担体において、高分子含水ゲルがキトサンである細胞培養担体。 The cell culture carrier according to claim 1 or 2, wherein the polymer hydrogel is chitosan. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の細胞培養担体において、該細胞培養担体がさらにアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層を含み、該ゲル層が高分子含水ゲル層と隣接している細胞培養担体。 The cell culture carrier according to any one of claims 1 to 3, wherein the cell culture carrier further includes a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion, and the gel layer is a polymer hydrogel layer. Adjacent cell culture carrier. 請求項4に記載の細胞培養担体において、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層がアルギン酸ゲル層である細胞培養担体。 The cell culture carrier according to claim 4, wherein the gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion is an alginate gel layer. 請求項4に記載の細胞培養担体において、アニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲルがアルギン酸カルシウムゲルである細胞培養担体。 The cell culture carrier according to claim 4, wherein the gel containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion is a calcium alginate gel. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の細胞培養担体において、細胞培養面側最表面が細胞接着性ゲル層である細胞培養担体。 The cell culture carrier according to any one of claims 1 to 6, wherein the cell culture surface side outermost surface is a cell adhesive gel layer. 請求項7に記載の細胞培養担体において、細胞接着性ゲルがゼラチン及び/又はコラーゲンを含むゲルである細胞培養担体。 The cell culture carrier according to claim 7, wherein the cell adhesive gel is a gel containing gelatin and / or collagen. 請求項7に記載の細胞培養担体において、細胞接着性ゲルが細胞接着性コラーゲンゲルである細胞培養担体。 The cell culture carrier according to claim 7, wherein the cell adhesive gel is a cell adhesive collagen gel. 請求項7〜9のいずれか一項に記載の細胞培養担体において、細胞接着性ゲルが細胞接着因子で修飾されている細胞培養担体。 The cell culture carrier according to any one of claims 7 to 9, wherein the cell adhesive gel is modified with a cell adhesion factor. 請求項10に記載の細胞培養担体において、細胞接着因子がフィブロネクチン、ラミニン、又はビトロネクチンである細胞培養担体。 The cell culture carrier according to claim 10, wherein the cell adhesion factor is fibronectin, laminin, or vitronectin. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の細胞培養担体において、該細胞培養担体が電子線、γ線、紫外線のいずれか又は複数を照射することで滅菌されている細胞培養担体。 The cell culture carrier according to any one of claims 1 to 11, wherein the cell culture carrier is sterilized by irradiation with one or a plurality of electron beams, γ rays, and ultraviolet rays. 請求項1〜12のいずれか一項に記載の細胞培養担体を用いて細胞を培養する工程を含む細胞の培養方法。 A method for culturing cells, comprising a step of culturing cells using the cell culture carrier according to any one of claims 1 to 12. 請求項4〜12のいずれか一項に記載の細胞培養担体を用いて培養された細胞培養物におけるアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理により細胞シートを得る工程を含む細胞培養方法。 A step of obtaining a cell sheet by solubilizing a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion in a cell culture cultured using the cell culture carrier according to any one of claims 4 to 12. A cell culture method comprising. 可溶化処理を、キレート剤を含みかつ多価金属カチオンが2.6mM以下である培地を用いて行う請求項14に記載の細胞培養方法。 The cell culture method according to claim 14, wherein the solubilization treatment is performed using a medium containing a chelating agent and having a polyvalent metal cation of 2.6 mM or less. 請求項14又は15に記載の細胞培養方法で得られる細胞シート。 16. A cell sheet obtained by the cell culture method according to claim 14 or 15. 請求項4〜12のいずれか一項に記載の細胞培養担体を用いて細胞を培養する工程を含む細胞の培養方法により得られる細胞培養物を他の細胞培養担体上でさらに培養する工程を含む細胞転写法。 A step of further culturing a cell culture obtained by a cell culturing method including a step of culturing cells using the cell culture carrier according to any one of claims 4 to 12 on another cell culture carrier. Cell transcription method. 請求項17に記載の細胞転写法により得られる細胞培養物におけるアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理により得られる細胞培養物又は細胞シート。 A cell culture or a cell sheet obtained by solubilizing a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion in a cell culture obtained by the cell transfer method according to claim 17. 可溶化処理を、キレート剤を含みかつ多価金属カチオンが2.6mM以下である培地を用いて行う請求項18に記載の細胞培養物又は細胞シート。 The cell culture or cell sheet according to claim 18, wherein the solubilization treatment is performed using a medium containing a chelating agent and having a polyvalent metal cation of 2.6 mM or less. 請求項17に記載の細胞転写法により得られる細胞培養物を他の培養細胞上に培養する工程を含む細胞重層化法。 A cell stratification method comprising a step of culturing a cell culture obtained by the cell transcription method according to claim 17 on another cultured cell. 請求項4〜12のいずれか一項に記載の細胞培養担体を用いて培養された細胞培養物を他の培養細胞上に培養する工程を含む細胞重層化法。 A cell stratification method comprising a step of culturing a cell culture cultured using the cell culture carrier according to any one of claims 4 to 12 on another cultured cell. 請求項21に記載の細胞重層化法により得られる細胞培養物におけるアニオン性多糖類及び多価金属イオンを含むゲル層の可溶化処理により得られる重層化細胞培養物又は重層化細胞シート。 A stratified cell culture or a stratified cell sheet obtained by solubilizing a gel layer containing an anionic polysaccharide and a polyvalent metal ion in a cell culture obtained by the cell stratification method according to claim 21.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010051438A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Fujifilm Corp Method of eliminating organic solvent in structure of chitosan and polymer of biological origin
JP2010119304A (en) * 2008-11-17 2010-06-03 Dainippon Printing Co Ltd Tool for recovering cell pattern controlled in orientation
WO2014075186A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 University Of Manitoba Mammalian cell-compatible free-standing nanomembranes
WO2014091796A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 ニッカン工業株式会社 Carrier for transporting transplant cell sheet
JP2014143970A (en) * 2013-01-30 2014-08-14 Terumo Corp Method of producing sheet-like cell culture
WO2017180544A1 (en) * 2016-04-13 2017-10-19 Corning Incorporated Biocompatible surface coating with high surface wettability properties
WO2020101460A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-22 한국화학연구원 Carrier for cell culture comprising microcapsules containing natural oil
WO2020101461A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-22 한국화학연구원 Organoid produced using carrier for cell culture, and method for evaluating drug toxicity using same
JP2021518136A (en) * 2018-03-22 2021-08-02 クイーン メアリー ユニバーシティ オブ ロンドン Implant-type cell dressing to treat diseases
WO2022058809A1 (en) * 2020-09-21 2022-03-24 Universidad De Los Andes Multilayer polymeric matrix
WO2022143244A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 江南大学 Preparation method for cross-linked hydrogel for muscle stem cell culture, and application thereof

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010051438A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Fujifilm Corp Method of eliminating organic solvent in structure of chitosan and polymer of biological origin
JP2010119304A (en) * 2008-11-17 2010-06-03 Dainippon Printing Co Ltd Tool for recovering cell pattern controlled in orientation
WO2014075186A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 University Of Manitoba Mammalian cell-compatible free-standing nanomembranes
WO2014091796A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 ニッカン工業株式会社 Carrier for transporting transplant cell sheet
JP2014143970A (en) * 2013-01-30 2014-08-14 Terumo Corp Method of producing sheet-like cell culture
JP2022037090A (en) * 2016-04-13 2022-03-08 コーニング インコーポレイテッド Biocompatible surface coating with high surface wettability
JP2019511229A (en) * 2016-04-13 2019-04-25 コーニング インコーポレイテッド Biocompatible surface coating with high surface wettability
JP7026636B2 (en) 2016-04-13 2022-02-28 コーニング インコーポレイテッド Biocompatible surface coating with high surface wettability
WO2017180544A1 (en) * 2016-04-13 2017-10-19 Corning Incorporated Biocompatible surface coating with high surface wettability properties
JP2021518136A (en) * 2018-03-22 2021-08-02 クイーン メアリー ユニバーシティ オブ ロンドン Implant-type cell dressing to treat diseases
WO2020101460A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-22 한국화학연구원 Carrier for cell culture comprising microcapsules containing natural oil
WO2020101461A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-22 한국화학연구원 Organoid produced using carrier for cell culture, and method for evaluating drug toxicity using same
CN112771150A (en) * 2018-11-13 2021-05-07 韩国化学研究院 Carrier for cell culture comprising microcapsules containing natural oil
CN112771150B (en) * 2018-11-13 2023-12-26 韩国化学研究院 Carrier for cell culture comprising natural oil-containing microcapsules
WO2022058809A1 (en) * 2020-09-21 2022-03-24 Universidad De Los Andes Multilayer polymeric matrix
WO2022143244A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 江南大学 Preparation method for cross-linked hydrogel for muscle stem cell culture, and application thereof
US11629236B2 (en) 2020-12-30 2023-04-18 Jiangnan University Preparation method and use of crosslinked hydrogel for muscle stem cell culture

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