JP2008022705A - 嫌気性・微好気性の菌,浮遊性細胞などの生物試料の高密度培養方法およびそのモニタリング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、振とう培養器内の振とう台上に載せ入れする培養容器内に培養すべき嫌気性・微好気性の生物試料と培地液および二酸化炭素を含む混合ガスを交換流入して該生物試料を振とう培養する方法において、該培養容器内の二酸化炭素,酸素の濃度をセンサーを用いて測定し、該測定濃度をフィードバックして二酸化炭素を10〜20%、酸素を0〜10%の少量にて含む交換流入用の混合ガスを生成し、該混合ガスの培養容器内の流入量を消費排出されるガス量より幾分多くすることで該培養容器内を陽圧の混合ガス環境下に保つようにしたことを特徴とする嫌気性・微好気性菌,浮遊性細胞などの生物試料の高密度培養方法およびそのモニタリング方法にある。
【選択図】 図1
Description
従来に比較して少ない培地容量で多くの菌体が得られることにより大幅なコストダウン実現することができるという効果を生ずる。
動物細胞においては小容量でたんぱく質を高効率で得る手法が限定的であったために遅れていた薬剤候補物質のハイスループットスクリーニング(自動化によりできる限り多くの成分の組合わせの触媒を調整し多様な条件で試験する固体触媒の開発)を可能として、創薬スピードの向上や有用物質のスクリーニングに貢献することができるという効果を生ずる。
培養容器内を生成した混合ガスの陽圧状態を保つことにより雑菌を含む外気の侵入が確実に防止されるので、目的の生物試料を他の影響を受けずして純粋培養することができるという効果を生ずる。
準備
(1)本発明
ABCM brothの培地液をオートクレープ(すべてのウイルス・細菌類を死滅することができる120℃上まで蒸気を加圧上昇させて殺菌する高圧水蒸気滅菌処理)し、培養が難しいといわれている菌株であるBifdobacterium boumサンプルを植設して250mlの三角フラスコ3に入れる。培地液量はフラスコ容量の約4%に相当する10mlとする。該フラスコ3を振とう培養器1の振とう台2上に載せ入れ、CO215% N285%の混合ガスを生成して各フラスコ当り20ml/min量にて連続供給し、37℃、125rpm回転の振とうにて培養を開始する。出口ノズル13bより自然排出される消費ガス量より混合ガスの供給量を幾分多くすることでフラスコ3内が常に陽圧状態を保つようにするのである。以上の準備は約10分で行うことができる。
(2)従来法
同様にして培地をオートクレープし、同サンプルを植菌して1Lの嫌気ジャー内に入れ、真空ポンプで減圧してから混合ガスを充填し、再度真空ポンプで減圧して混合ガスを追加充填した後恒温器に入れて37℃の静置状態にて培養を開始する。以上の準備には約1時間を要する。
(1)本発明
BBL Brucella brothの培地液をオートクレープし、非動化した馬血清を培地の5%添加した250ml量の培地をHelicobactor Pyloriサンプルとともに500mlの三角フラスコ3内に入れ、振とう培養器1の振とう台2上に載せ入れ、O25% CO215% N280%の混合ガスを生成して各フラスコ当り20ml/min量にて連続供給しつつ、37℃、180rpm回転の振とうにて培養を開始した。
(2)従来法
同培地をオートクレープし、同サンプルを植菌して嫌気ボックスにO25% CO215% N280%の混合ガス条件のアネロバックとともに入れ、振とう培養器内の振とう台2上に載せて、37℃、180rpm回転振とうにて培養を開始した。
かくして光波長を可変制御することで、特定の光波長で効率的な光合成を行う植物,植物性プランクトン,バクテリアを効率よく増殖させたり、その事前段階として最適な有用物質の生産条件の検討が可能となるのである。さらに未知の種に対してどのような光波長,混合ガス環境が最適な条件となり得るかを効率的に検討することも可能である。なお既に最適な光波長の解明されている試料については単一波長の光源を用いることもある。
2は振とう台
3は三角フラスコ
4はマルチガスコントローラー
5a,5bはガスボンベ
6a,6b,6cはガスの取入口
7aはO2センサー
7bはCO2センサー
8はポンプ
9は循環管路
10は流量計
11は分岐管
12は密閉栓
13a入口ノズル
13bは出口ノズル
14は光照射装置
15は蛍光体箔
16は酸素濃度センサー
17は濁度センサー
18はpH反応箔
19はpHセンサー
20はパソコン
Claims (8)
- 振とう培養器内の振とう台上に載せ入れする培養容器内に培養すべき嫌気性・微好気性の生物試料と培地液および二酸化炭素を含む混合ガスを交換流入して該生物試料を振とう培養する方法において、該培養容器内の二酸化炭素,酸素の濃度をセンサーを用いて測定し、該測定濃度をフィードバックして二酸化炭素を10〜20%、酸素を0〜10%の少量にて含む交換流入用の混合ガスを生成し、該混合ガスの培養容器内の流入量を消費排出されるガス量より幾分多くすることで該培養容器内を陽圧の混合ガス環境下に保つようにしたことを特徴とする嫌気性・微好気性菌,浮遊性細胞などの生物試料の高密度培養方法。
- 培養容器は三角フラスコであり、該三角フラスコの容量に対して培地液量を3〜15%の範囲に少なくし、振とう時における混合ガスと培地の接地面積を大きくして培養効率を向上する請求項1に記載の高密度培養方法。
- 培養する生物試料は生物の腸管に生息する微生物である請求項1または2に記載の高密度培養方法。
- 培養する生物試料は浮遊性の動物細胞である請求項1または2に記載の高密度培養方法。
- 生物試料の生長に適した光波長を照射して浮遊性の植物細胞,光合成微生物を振とう培養する請求項1または2に記載の高密度培養方法。
- 培地液中に溶存する酸素または二酸化炭素の量を測定するガス濃度センサーを取付けて、該ガス濃度センサーにて培地液中の酸素濃度または二酸化炭素濃度の変化値を測定し演算することにより生物試料の培養進行度または呼吸活性を監視するようにした請求項1乃至5のいずれかに記載の高密度培養方法におけるモニタリング方法。
- 培地液の濁度を測定する濁度センサーを取付けて、該濁度センサーにて培地液の濁度を測定し演算することにより生物試料の培養進行度または生成される化学物質の値を監視する請求項1乃至5のいずれかに記載の高密度培養方法におけるモニタリング方法。
- 培地液のph値を測定するphセンサーを取付けて、該pHセンサーにより培地液のph値の変化値を測定し演算することで生物試料の培養進行度または培養環境の変化を監視する請求項1乃至5のいずれかに記載の高密度培養方法におけるモニタリング方法。
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