JP2009148218A - Device for germ cells and method for cryopreservation of germ cells - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生殖細胞の取り扱いに好適に用いられ、中空糸の内部空間に生殖細胞を包含しうる生殖細胞用デバイスに関する。 The present invention relates to a germ cell device that is suitably used for handling germ cells and can contain germ cells in the internal space of a hollow fiber.
また、本発明は、生殖細胞を中空糸に包含させて凍結する生殖細胞凍結保存方法に関する。 The present invention also relates to a germ cell cryopreservation method in which germ cells are contained in a hollow fiber and frozen.
ヒトの不妊治療や動物のクローンの分野において、卵子や初期胚などの生殖細胞を培養したり凍結保存することがある。この培養や凍結保存において、生殖細胞を培地から取り出したり、凍結保存容器に対して出し入れしたりすることがある。このような生殖細胞の取り扱い作業は、ピペットの如くストロー形状の器具を用いて、生殖細胞をストロー内へ吸い込む或いはストロー内から吐き出すことにより行われている。この他にも、膜状又は板状のデバイス(例えば、北里サプライ社製、クライオトップ)が用いられたり、ループ形状のナイロン糸(例えば、北里サプライ社製、クライオループ)が用いられたりしている。 In the field of human infertility treatment and animal cloning, germ cells such as eggs and early embryos are sometimes cultured or cryopreserved. In this culture and cryopreservation, germ cells may be taken out of the medium or taken in and out of the cryopreservation container. Such a germ cell handling operation is performed by sucking germ cells into or discharging them from the straw using a straw-shaped instrument such as a pipette. In addition, a film-like or plate-like device (for example, Kitasato Supply Co., Ltd., Cryotop) is used, or a loop-shaped nylon thread (for example, Kitasato Supply Co., Ltd., Cryoloop) is used. Yes.
特許文献1には、初期胚の遺伝情報の判定のために使用される器具が開示されている。この器具は、移植前初期胚から細胞を取り出すために使用され、ピペットに類似するパイプ材(2)を有する。このパイプ材(2)は、細いガラス管であり、その先端に鋭利な突き刺し部(3)が形成されている。パイプ材(2)の他端はマイクロマニピュレータ用の微量吸引及び排出が可能な操作器具に接続されている。初期胚にパイプ材(2)が突き刺され、初期胚内の細胞がパイプ材(2)の内部に吸引される。 Patent Document 1 discloses an instrument used for determining genetic information of an early embryo. This instrument is used to remove cells from an early embryo prior to transplantation and has a pipe material (2) similar to a pipette. This pipe material (2) is a thin glass tube, and a sharp piercing portion (3) is formed at the tip thereof. The other end of the pipe material (2) is connected to an operating instrument for micro-manipulators capable of micro-aspiration and discharge. The pipe material (2) is stabbed into the early embryo, and the cells in the early embryo are sucked into the pipe material (2).
特許文献2には、中空糸内部で細胞を培養又は保存するための器具が開示されている。この器具は、細胞懸濁液流通管(1)に中空糸固定部(3)を介して中空糸(4)の束が固定され、その中空糸(4)の束の先端が硬化性樹脂(5)で封止されている。中空糸(4)の束が培地に浸漬された状態で細胞懸濁液流通管(1)が吸引され、細胞懸濁液流通管(1)及び中空糸(4)の束に培地が満たされる。その後、細胞懸濁液流通管(1)を通じて中空糸(4)の束に細胞懸濁液が注入されると、中空糸(4)の内部に細胞が堆積される。 Patent Document 2 discloses an instrument for culturing or storing cells inside a hollow fiber. In this instrument, a bundle of hollow fibers (4) is fixed to a cell suspension flow tube (1) via a hollow fiber fixing portion (3), and the tip of the bundle of hollow fibers (4) is a curable resin ( 5). The cell suspension flow tube (1) is sucked with the bundle of hollow fibers (4) immersed in the medium, and the medium is filled into the bundle of cell suspension flow tubes (1) and hollow fibers (4). . Thereafter, when the cell suspension is injected into the bundle of hollow fibers (4) through the cell suspension flow pipe (1), cells are deposited inside the hollow fibers (4).
特許文献3には、生体組織マトリックスへ細胞を播種する方法が開示されている。この方法においては、播種すべき細胞が充填された生体分解性中空糸が生体組織片に埋め込まれ、その生体組織片において中空糸から細胞が放出される。 Patent Document 3 discloses a method of seeding cells on a biological tissue matrix. In this method, a biodegradable hollow fiber filled with cells to be seeded is embedded in a biological tissue piece, and cells are released from the hollow fiber in the biological tissue piece.
しかし、生殖細胞の培養において培地を交換する度に、従来のストロー形状の器具を用いて、培地などに対して生殖細胞の取出し及び吐き出しを繰り返す作業は煩雑であるという問題がある。 However, every time the medium is exchanged in the culture of germ cells, there is a problem that the operation of repeatedly taking out and discharging germ cells from the medium or the like using a conventional straw-shaped instrument is complicated.
また、生殖細胞を凍結保存する際に、例えばガラス化により凍結保存するのであれば、濃度勾配を有する複数のガラス化平衡液に生殖細胞を順次浸漬するが、その際に、従来のストロー形状の器具を用いて、複数種のガラス化平衡液に対して生殖細胞の注入及び取出しを繰り返す作業は煩雑であるという問題がある。さらには、凍結保存された生殖細胞を解凍して培地に注入する際にも、同様の煩雑さが問題となる。 In addition, when cryopreserving germ cells, for example, if cryopreserving by vitrification, germ cells are sequentially immersed in a plurality of vitrification equilibrium solutions having a concentration gradient. There is a problem that the operation of repeatedly injecting and taking out germ cells from a plurality of types of vitrification equilibria using an instrument is complicated. Furthermore, the same complexity also becomes a problem when thawing cryopreserved germ cells and injecting them into the medium.
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生殖細胞の取り扱いに好適であり、特に凍結保存や培養に際しての生殖細胞の取り扱いに適したデバイスを提供することにある。 The present invention has been made in view of these circumstances, and an object of the present invention is to provide a device suitable for handling germ cells and particularly suitable for handling germ cells during cryopreservation and culture. .
また、本発明の他の目的は、生殖細胞を簡易に凍結保存する手段を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide means for easily cryopreserving germ cells.
(1) 本発明にかかる生殖細胞用デバイスは、両端が開口された中空糸と、上記中空糸の一端に接続されて、その内部空間が当該中空糸の内部空間と連続して流路となる第1管体と、上記第1管体の内部空間に対して吸引圧を付与する吸引具と、を具備する。 (1) A germ cell device according to the present invention is connected to a hollow fiber having both ends opened, and one end of the hollow fiber, and the internal space thereof becomes a flow path continuously with the internal space of the hollow fiber. A first tubular body, and a suction tool for applying a suction pressure to the internal space of the first tubular body.
本発明において生殖細胞とは、始原生殖細胞、精子、精子細胞、卵子、卵母細胞、初期胚を含む包括的な概念である。ここで、精子細胞とは、精子となる過程における前駆細胞をいう。卵母細胞とは、卵子となる過程における前駆細胞をいう。初期胚とは、着床前の受精卵をいう。 In the present invention, a germ cell is a comprehensive concept including primordial germ cells, sperm, sperm cells, eggs, oocytes, and early embryos. Here, the sperm cell refers to a progenitor cell in the process of becoming a sperm. An oocyte refers to a progenitor cell in the process of becoming an egg. An early embryo refers to a fertilized egg before implantation.
中空糸とは、生殖細胞を通過させないが、水や電解質、タンパク質などを通過させうる径の孔を複数有する膜がストロー形状に成形されたものをいう。中空糸を形成する膜として、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロースアセテート、再生セルロールなどがあげられる。この膜が有する細孔径は、ナノメートルオーダーのものであればよい。また、膜の厚みは、前述の生殖細胞を観察できる程度の透明性を中空糸が有するためには、好ましくは0.5〜30μmであり、さらに好ましくは1〜10μmである。 The hollow fiber refers to a membrane in which a germ cell is formed in a straw shape that does not allow germ cells to pass through but has a plurality of pores with diameters that allow water, electrolytes, proteins, and the like to pass through. Examples of the membrane forming the hollow fiber include polysulfone, polyethersulfone, polyacrylonitrile, polyamide, polyethylene, polypropylene, cellulose acetate, and regenerated cellulose. The pore diameter of the membrane may be in the nanometer order. In addition, the thickness of the membrane is preferably 0.5 to 30 μm, and more preferably 1 to 10 μm, in order for the hollow fiber to be transparent enough to observe the aforementioned germ cells.
中空糸の内径は、対象となる生殖細胞を内包することができる程度が選択され、好ましくは20〜1000μmであり、さらに好ましくは50〜500μmである。 The inner diameter of the hollow fiber is selected so that the target germ cells can be included, and is preferably 20 to 1000 μm, and more preferably 50 to 500 μm.
中空糸の長さは、数個の生殖細胞を内包することが可能であり、後述される気泡を形成したりするに適した長さが選択され、好ましくは1〜100mmであり、さらに好ましくは10〜40mmである。中空糸の長さがこの範囲内であれば、卵母細胞、卵子及び初期胚であれば1〜数十個程度を内包することができ、始原生殖細胞、精子及び精子細胞であれば数十〜数万個程度を内包することができ、かつ、その内包された複数個の生殖細胞に対して中空糸の両開口側に気泡を形成することができる。 The length of the hollow fiber can enclose several germ cells, and a length suitable for forming bubbles, which will be described later, is preferably 1 to 100 mm, and more preferably 10 to 40 mm. If the length of the hollow fiber is within this range, about 1 to several tens of cells can be encapsulated in the case of an oocyte, egg and early embryo, and several tens of cells in case of a primordial germ cell, sperm and sperm cell. About tens of thousands can be encapsulated, and bubbles can be formed on both open sides of the hollow fiber with respect to the encapsulated germ cells.
第1管体は、中空糸と接続可能なものであって、接続された中空糸を支持する剛性を有する。第1管体は、その内部空間が中空糸の内部空間と連続して気体又は液体の流路となり得るものである。第1管体の素材は特に限定されないが、例えば、ステンレスなどの金属や、プラスチック、ガラスなどがあげられる。 The first tubular body can be connected to a hollow fiber and has rigidity to support the connected hollow fiber. The first tubular body can have a gas or liquid flow path in which the internal space is continuous with the internal space of the hollow fiber. The material of the first tubular body is not particularly limited, and examples thereof include metals such as stainless steel, plastics, and glass.
第1管体の形状は、特に限定されず、円管、角管などを採用しうるが、通常、中空糸が円筒形状となるので、円管であることが好ましい。 The shape of the first tubular body is not particularly limited, and a circular tube, a square tube, or the like can be adopted. However, since the hollow fiber is generally cylindrical, a circular tube is preferable.
第1管体の外径又は内径は、中空糸との接続を考慮して選択される。例えば、第1管体に対して中空糸を外嵌させるのであれば、第1管体の外径は中空糸の内径と同程度としてもよい。逆に、中空糸に対して第1管体を外嵌させるのであれば、第1管体の内径は中空糸の外径と同程度としてもよい。また、筒形状のジョイントを用いて中空糸と第1管体とを接続するのであれば、第1管体の外径は中空糸の外径と同程度としてもよい。 The outer diameter or inner diameter of the first tubular body is selected in consideration of the connection with the hollow fiber. For example, if the hollow fiber is externally fitted to the first tubular body, the outer diameter of the first tubular body may be approximately the same as the inner diameter of the hollow fiber. Conversely, if the first tubular body is externally fitted to the hollow fiber, the inner diameter of the first tubular body may be approximately the same as the outer diameter of the hollow fiber. If the hollow fiber and the first tube are connected using a cylindrical joint, the outer diameter of the first tube may be approximately the same as the outer diameter of the hollow fiber.
第1管体の長さは、ハンドリングを考慮して選択され、50〜1000mm程度がハンドリングに優れるので好適である。 The length of the first tubular body is selected in consideration of handling, and about 50 to 1000 mm is preferable because it is excellent in handling.
中空糸と第1管体との接続は、内嵌や外嵌、ジョイントによる機械的な接続構造が選択されてもよく、さらに医療用接着剤などを用いて接着固定が行われてもよい。 For the connection between the hollow fiber and the first tubular body, an internal fitting, an external fitting, or a mechanical connection structure by a joint may be selected, and further, adhesive fixing may be performed using a medical adhesive or the like.
吸引具とは、中空糸及び第1管体の内部空間を負圧として、中空糸の開口から生殖細胞を液体と共に吸引させることが可能なものである。このような吸引具として、注射筒やマイクロポンプなどがあげられる。生殖細胞用デバイスをディスポーザブル品とするには、吸引具としてディスポーザブルの注射筒を選択することがコストや廃棄の観点から好ましい。 The suction tool is capable of sucking germ cells together with liquid from the opening of the hollow fiber using the hollow fiber and the internal space of the first tubular body as negative pressure. Examples of such a suction tool include a syringe barrel and a micro pump. In order to make the germ cell device disposable, it is preferable from the viewpoint of cost and disposal to select a disposable syringe as the suction tool.
吸引具と第1管体との接続は特に限定されず、後述されるような第2管体を介して吸引具と第1管体とが接続されても、吸引具に第1管体が直接に接続されてもよい。 The connection between the suction tool and the first tubular body is not particularly limited. Even if the suction tool and the first tubular body are connected via a second tubular body as will be described later, the first tubular body is attached to the suction tool. It may be directly connected.
生殖細胞用デバイスの使用に際して、例えば、顕微鏡などによって培地中の生殖細胞を確認して、生殖細胞用デバイスの第1管体を操作して、第1管体に接続された中空糸を培地中に挿入し、中空糸の先端を生殖細胞に近接させる。そして、吸引具を動作させて第1管体を通じて中空糸の内部空間を負圧とすると、その負圧が吸引圧となって、中空糸の先端から生殖細胞が培養液と共に中空糸の内部空間へ吸引される。複数個の生殖細胞を中空糸の内部空間へ吸引する場合には、この作業を繰り返す。 When using the device for germ cells, for example, the germ cells in the medium are confirmed by a microscope, and the first tube of the device for germ cells is manipulated so that the hollow fiber connected to the first tube is in the medium. Insert the tip of the hollow fiber into the germ cell. Then, when the suction tool is operated to make the internal space of the hollow fiber negative pressure through the first tube, the negative pressure becomes the suction pressure, and germ cells together with the culture solution from the tip of the hollow fiber have the internal space of the hollow fiber. Sucked into. This operation is repeated when a plurality of germ cells are sucked into the inner space of the hollow fiber.
培地から取り出した生殖細胞を凍結保存する場合には、中空糸から生殖細胞を取り出すことなく、中空糸に内包された状態の生殖細胞を凍結保存溶液に浸漬する。前述のように、中空糸の孔は、生殖細胞を通過させないが、培養液や凍結保存溶液などを通過させるので、中空糸の内部空間に生殖細胞が内包された状態を維持しながら、中空糸の内部空間の培養液や生殖細胞の細胞内液などを凍結保存溶液に置換することができる。これにより、複数個の生殖細胞を中空糸により一体としたまま凍結保存することができる。 When cryopreserving germ cells taken out from the medium, germ cells encapsulated in hollow fibers are immersed in a cryopreservation solution without removing germ cells from the hollow fibers. As described above, the hollow fiber hole does not allow germ cells to pass through, but allows a culture solution or a cryopreservation solution to pass through. Thus, while maintaining the state in which germ cells are encapsulated in the internal space of the hollow fiber, the hollow fiber The culture solution in the internal space of this cell or the intracellular solution of germ cells can be replaced with a cryopreservation solution. Thereby, a plurality of germ cells can be cryopreserved while being integrated with the hollow fiber.
(2) 上記第1管体と上記吸引具とが、可撓性を有する第2管体で連結されたものであってもよい。 (2) The first tubular body and the suction tool may be connected by a flexible second tubular body.
可撓性を有する第2管体として、例えば天然ゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体などをチューブ形状に成形したものがあげられる。第2管体の長さは特に限定されないが、第1管体と吸引具とを別々に操作するに適した長さが採用され、50〜1000mm程度であれば、一方の手で第1管体を操作しながら他方の手で吸引具を操作できるの好適である。 Examples of the flexible second tube include natural rubber, polyurethane, silicone rubber, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymer and the like formed into a tube shape. The length of the second tube is not particularly limited, but if the length suitable for operating the first tube and the suction tool separately is adopted and is about 50 to 1000 mm, the first tube with one hand. It is preferable that the suction tool can be operated with the other hand while operating the body.
第2管体の両端は、第1管体又は吸引具と接続可能な形状である。第2管体と第1管体又は吸引具との接続構造は特に限定されず、外嵌などのように直接に接続されても、ジョイントなどを介して間接に接続されてもよい。 Both ends of the second tube have a shape that can be connected to the first tube or the suction tool. The connection structure between the second tube body and the first tube body or the suction tool is not particularly limited, and may be directly connected by external fitting or indirectly through a joint or the like.
第1管体と吸引具とが可撓性を有する第2管体で連結されることにより、第1管体と吸引具とを離れた位置で別々に操作することができるので、生殖細胞用デバイスのハンドリングが向上される。 Since the first tube body and the suction tool are connected by a flexible second tube body, the first tube body and the suction tool can be separately operated at positions separated from each other. Device handling is improved.
(3) 上記吸引具として、その内部空間に通ずるポートを有するシリンジと、上記シリンジの内部空間に気密に嵌合され、かつ当該内部空間をスライド可能なガスケットと、上記ガスケットに接続されて当該ガスケットのスライド方向へ延出されたプランジャと、を具備するものがあげられる。 (3) As the suction tool, a syringe having a port that communicates with the internal space, a gasket that is airtightly fitted into the internal space of the syringe and that can slide in the internal space, and the gasket connected to the gasket And a plunger extended in the sliding direction.
これにより、コストや廃棄の観点から、吸引具をディスポーザブル品に適したものとし得る。また、シリンジとプランジャとは、ねじ込み部分を介して連結されたものであってもよい。これにより、中空糸内外へ空気や生殖細胞浮遊液を微量吸入又は微量排出し易いという利点がある。 Thereby, the suction tool can be made suitable for a disposable product from the viewpoint of cost and disposal. Further, the syringe and the plunger may be connected via a screwed portion. Thereby, there is an advantage that air or germ cell suspension is easily inhaled or discharged in and out of the hollow fiber.
(4) 本発明にかかる生殖細胞凍結保存方法は、両端が開口された中空糸の一端から吸引圧を付与して、第1液体中に生殖細胞が浮遊する生殖細胞浮遊液から生殖細胞及び第1液体を、中空糸の他端から内部空間へ吸引する第1ステップと、内部空間に生殖細胞及び第1液体を包含する中空糸を、凍結保存に適した第2液体に浸す第2ステップと、内部空間に生殖細胞を包含する中空糸を冷却して、当該生殖細胞を凍結する第3ステップと、を含む。 (4) In the germ cell cryopreservation method according to the present invention, a suction pressure is applied from one end of a hollow fiber that is open at both ends, and the germ cell and the second cell are separated from the germ cell suspension in which the germ cell floats in the first liquid. A first step of sucking one liquid from the other end of the hollow fiber into the internal space; a second step of immersing the hollow fiber containing germ cells and the first liquid in the internal space in a second liquid suitable for cryopreservation; A third step of cooling the hollow fiber containing germ cells in the internal space to freeze the germ cells.
凍結保存すべき生殖細胞は第1液体中に浮遊する。第1液体とは、生殖細胞を浮遊させるに適した液体であり、例えば培養液があげられる。培養液は生殖細胞の種類及び目的により選択され、例えば、精子細胞や卵母細胞、初期胚を培養する場合には、TCM−199培地、RPMI−1640培地、DMEM培地、MEM培地、α−MEM培地、IMDM培地などがあげられる。また、ヒトの体外受精を目的とする培地として、HUCUM培地(ニプロ社製)があげられる。ウシの体外受精を目的とする培地として、TCM−199培地、SOF培地、CR1培地、KSOM培地、IVF100培地、IVF110S培地、IVMD101培地、IVD101培地(機能性ペプチド研社製)があげられる。ブタの体外受精を目的とする培地として、NCSU培地、PZM−5培地(機能性ペプチド研社製)があげられる。 Germ cells to be cryopreserved float in the first liquid. The first liquid is a liquid suitable for suspending germ cells, and examples thereof include a culture solution. The culture medium is selected depending on the type and purpose of germ cells. For example, when culturing sperm cells, oocytes, or early embryos, TCM-199 medium, RPMI-1640 medium, DMEM medium, MEM medium, α-MEM Examples thereof include a medium and an IMDM medium. Moreover, HUCUM culture medium (made by Nipro) is mention | raise | lifted as a culture medium aiming at a human in-vitro fertilization. Examples of the medium for bovine in vitro fertilization include TCM-199 medium, SOF medium, CR1 medium, KSOM medium, IVF100 medium, IVF110S medium, IVMD101 medium, and IVD101 medium (manufactured by Functional Peptide Institute). Examples of media intended for in vitro fertilization of pigs include NCSU media and PZM-5 media (manufactured by Functional Peptide Institute).
生殖細胞浮遊液とは、前述の第1液体中に生殖細胞が浮遊した状態で存在するものである。通常、第1液体中には、単一種類の生殖細胞が複数個浮遊している。 A germ cell suspension is one in which germ cells are suspended in the first liquid. Usually, a plurality of single-type germ cells are suspended in the first liquid.
第1ステップにおいて、例えば、顕微鏡などによって第1液中の生殖細胞を確認して、中空糸を細胞浮遊液中に挿入し、中空糸の先端を生殖細胞に近接させる。そして、シリンジやマイクロポンプなどの吸引具を動作させて中空糸の内部空間に吸引圧を付与する。そうすると、中空糸の先端から生殖細胞が第1液と共に中空糸の内部空間へ吸引される。複数個の生殖細胞を中空糸の内部空間へ吸引する場合には、この作業を繰り返す。これにより、中空糸の内部空間に、所望の個数の生殖細胞と第1液体とが取り込まれる。 In the first step, for example, germ cells in the first fluid are confirmed with a microscope or the like, the hollow fiber is inserted into the cell suspension, and the tip of the hollow fiber is brought close to the germ cells. Then, a suction tool such as a syringe or a micropump is operated to apply a suction pressure to the internal space of the hollow fiber. If it does so, a germ cell will be attracted | sucked to the internal space of a hollow fiber with a 1st liquid from the front-end | tip of a hollow fiber. This operation is repeated when a plurality of germ cells are sucked into the inner space of the hollow fiber. Thereby, a desired number of germ cells and the first liquid are taken into the internal space of the hollow fiber.
第2ステップにおいて、内部空間に生殖細胞及び第1液体を包含する中空糸を凍結保存に適した第2液体に浸す。第2液体は、凍結保存に適した液体である。生殖細胞の凍結保存方法として、高濃度の凍害保護液中での急速冷凍と、低濃度の凍害保護液での通常冷凍とがあげられる。高濃度の凍結保護液中での急速冷凍は、ガラス化とも称され、また、凍害保護液はガラス化溶液とも称される。細胞内保護タイプのガラス化溶液として、ジメチルスルホキシド(DMSO)含有液、エチレングリコール含有液、プロパンジオール含有液などがあげられる。細胞外保護タイプのガラス化溶液として、シュークロース含有液、トレハロース含有液、フィルコールコンレイ溶液があげられる。 In the second step, the hollow fiber containing germ cells and the first liquid in the internal space is immersed in a second liquid suitable for cryopreservation. The second liquid is a liquid suitable for cryopreservation. As a method for cryopreserving germ cells, quick freezing in a high-concentration freezing protection solution and normal freezing in a low-concentration freezing protection solution can be mentioned. Rapid freezing in a high concentration cryoprotective liquid is also referred to as vitrification, and the frost damage protective liquid is also referred to as a vitrification solution. Examples of the intracellular protection type vitrification solution include dimethyl sulfoxide (DMSO) -containing liquid, ethylene glycol-containing liquid, and propanediol-containing liquid. Examples of the extracellular protection type vitrification solution include a sucrose-containing solution, a trehalose-containing solution, and a fill coal conley solution.
中空糸の内部空間に包含された第1液体をガラス化溶液に置換するには、第2液体として、ガラス化溶液と培養液などの第1液体とを、適度な濃度勾配となる比率で混合したものが複数用いられてもよい。つまり、ガラス化溶液の濃度が次第に高くなる複数種の第2液体が用いられてもよい。濃度勾配を有する第2液体の種類が多いほど、緩慢な条件で中空糸の内部空間に包含された第1液体や生殖細胞の細胞内液などをガラス化溶液に置換することができるが、あまりに多いと作業が煩雑になるので、2〜5種類の第2液体を用いることが通常である。 To replace the first liquid contained in the internal space of the hollow fiber with the vitrification solution, the vitrification solution and the first liquid such as a culture solution are mixed as a second liquid at a ratio that provides an appropriate concentration gradient. A plurality of these may be used. That is, a plurality of types of second liquids in which the concentration of the vitrification solution gradually increases may be used. The more types of the second liquid having the concentration gradient, the more the first liquid contained in the inner space of the hollow fiber or the intracellular liquid of germ cells can be replaced with the vitrification solution under a slower condition. If the amount is too large, the operation becomes complicated, so 2 to 5 types of second liquids are usually used.
複数種の第2液体を用いる場合には、ガラス化溶液の濃度が低い第2液体へ中空糸を浸す。そして、必要に応じて撹拌しながら置換を所定時間行う。前述のように、中空糸の孔は、生殖細胞を通過させないが、第1液体及び第2液体を通過させる。したがって、中空糸の内部空間や生殖細胞の細胞内液などが第1液体から第2液体に置換される。その際に、生殖細胞は中空糸の内部空間に包含された状態に維持される。これをガラス化溶液の濃度が低い第2液体から順に行うことにより、中空糸の内部空間の第1液体や生殖細胞の細胞内液などがガラス化溶液に置換される。 When multiple types of second liquids are used, the hollow fiber is immersed in the second liquid having a low concentration of the vitrification solution. Then, replacement is performed for a predetermined time while stirring as necessary. As described above, the hole of the hollow fiber does not allow germ cells to pass but allows the first liquid and the second liquid to pass. Therefore, the internal space of the hollow fiber and the intracellular fluid of germ cells are replaced from the first liquid to the second liquid. At that time, germ cells are maintained in a state of being contained in the internal space of the hollow fiber. By performing this in order from the second liquid having a low concentration of the vitrification solution, the first liquid in the internal space of the hollow fiber, the intracellular fluid of the germ cells, and the like are replaced with the vitrification solution.
第3ステップにおいて、生殖細胞及び第2液体を包含する中空糸を冷却して、中空糸内の生殖細胞を凍結する。最終濃度の第2液体から中空糸を取り出すと、その中空糸の内部空間には生殖細胞と第2液体とが包含されている。この中空糸を液体窒素に投入して冷却する。これにより、中空糸の内部空間に包含された生殖細胞が凍結される。凍結された生殖細胞を含有する中空糸は、保存に適した容器に封入してフリーザ、液体窒素中又は液体ヘリウム中に保存する。 In the third step, the hollow fiber containing the germ cell and the second liquid is cooled to freeze the germ cell in the hollow fiber. When the hollow fiber is taken out from the second liquid having the final concentration, germ cells and the second liquid are contained in the internal space of the hollow fiber. This hollow fiber is put into liquid nitrogen and cooled. Thereby, the germ cells contained in the internal space of the hollow fiber are frozen. Hollow fibers containing frozen germ cells are sealed in a container suitable for storage and stored in a freezer, liquid nitrogen, or liquid helium.
なお、前述のように中空糸の内部空間に包含されて凍結保存された生殖細胞は、中空糸と共に加温液に浸すことにより解凍される。その後、中空糸の一端から内部空間へ排出圧を付与すると、中空糸の内部空間から生殖細胞が外部へ排出される。また、中空糸の内部空間に生殖細胞を包含させた状態で培養を行うのであれば、解凍後に、生殖細胞を包含する中空糸を所望の培地中に投入すればよい。 As described above, germ cells that are contained in the internal space of the hollow fiber and cryopreserved are thawed by being immersed in a warming solution together with the hollow fiber. Thereafter, when a discharge pressure is applied from one end of the hollow fiber to the internal space, germ cells are discharged from the internal space of the hollow fiber to the outside. Further, if culturing is performed in a state where germ cells are included in the internal space of the hollow fiber, the hollow fiber including the germ cells may be put into a desired medium after thawing.
(5) 上記第1ステップにおいて、中空糸の内部空間に吸引された生殖細胞及び第1液体の両端側に各々気体層を形成してもよい。 (5) In the first step, a gas layer may be formed on both end sides of the germ cell and the first liquid sucked into the inner space of the hollow fiber.
第1ステップにおいて生殖細胞浮遊液から生殖細胞を中空糸の内部空間へ吸引する際に、生殖細胞の吸引に先立って、微量の第1液体のみを中空糸の内部空間へ吸引する。その後、中空糸の先端を生殖細胞浮遊液から取り出して、微量の空気を中空糸の内部空間へ吸引する。その後再び、中空糸の先端を生殖細胞浮遊液に挿入して、前述のようにして、中空糸の内部空間へ生殖細胞及び第1液体を吸引する。これにより、中空糸の内部空間において、生殖細胞及び第1液体が存在する液体層の一方の開口側に、微量の気泡(気体層)が形成される。 In the first step, when germ cells are sucked from the germ cell suspension into the hollow fiber internal space, only a small amount of the first liquid is sucked into the hollow fiber internal space prior to germ cell suction. Thereafter, the tip of the hollow fiber is taken out from the germ cell suspension, and a small amount of air is sucked into the internal space of the hollow fiber. Thereafter, the tip of the hollow fiber is again inserted into the germ cell suspension, and the germ cells and the first liquid are sucked into the internal space of the hollow fiber as described above. Thereby, in the internal space of the hollow fiber, a minute amount of air bubbles (gas layer) is formed on one opening side of the liquid layer in which germ cells and the first liquid exist.
中空糸の内部空間へ生殖細胞及び第1液体を吸引した後、中空糸の先端を生殖細胞浮遊液から取り出して、微量の空気を中空糸の内部空間へ吸引する。その後再び、中空糸の先端を生殖細胞浮遊液に挿入して、微量の第1液体のみを中空糸の内部空間へ吸引する。これにより、中空糸の内部空間において、生殖細胞及び第1液体が存在する液体層の他方の開口側に、微量の気泡(気体層)が形成される。 After the germ cells and the first liquid are sucked into the inner space of the hollow fiber, the tip of the hollow fiber is taken out from the germ cell suspension, and a small amount of air is sucked into the inner space of the hollow fiber. Thereafter, the tip of the hollow fiber is again inserted into the germ cell suspension, and only a small amount of the first liquid is sucked into the internal space of the hollow fiber. Thereby, in the internal space of the hollow fiber, a minute amount of bubbles (gas layer) is formed on the other opening side of the liquid layer in which germ cells and the first liquid exist.
中空糸の内部空間において、生殖細胞及び第1液体が存在する液体層の両端側に各々気体層が形成されると、液体層が容易に中空糸の内部空間を移動することが難しくなる。これにより、中空糸の内部空間へ吸引圧や排出圧が積極的に付与されないと、中空糸の内部空間から生殖細胞が外部へ漏れ出ることがない。 If gas layers are formed on both ends of the liquid layer where germ cells and the first liquid exist in the internal space of the hollow fiber, it becomes difficult for the liquid layer to easily move through the internal space of the hollow fiber. As a result, germ cells will not leak out from the internal space of the hollow fiber unless a suction pressure or discharge pressure is positively applied to the internal space of the hollow fiber.
(6) 上記第1ステップにおいて、上記中空糸の他端が第1管体に接続されて、その内部空間同士が連続して流路となり、その第1管体の内部空間に対して吸引圧を付与する吸引具が設けられた生殖細胞用デバイスを用いてもよい。 (6) In the first step, the other end of the hollow fiber is connected to the first tubular body, and the internal spaces continuously form a flow path, and suction pressure is applied to the internal space of the first tubular body. You may use the device for germ cells provided with the suction tool which provides.
(7) 上記第2ステップにおいて、上記第1管体に接続された中空糸を切断して、当該中空糸を上記第2液体に浸してもよい。 (7) In the second step, the hollow fiber connected to the first tubular body may be cut and the hollow fiber may be immersed in the second liquid.
本発明にかかる生殖細胞用デバイスによれば、各々の内部空間が流路として連続されて第1管体と中空糸とが接続されているので、吸引具により流路に吸引圧を付与すると、中空糸の内部空間へ生殖細胞を取り込むことができる。この中空糸の孔は、生殖細胞を通過させないが、培養液や凍結保存溶液などを通過させるので、中空糸の内部空間に生殖細胞が内包された状態を維持しながら、中空糸の内部空間の培養液や生殖細胞の細胞内液などを凍結保存溶液に置換することができる。つまり、凍結保存や培養に際して、生殖細胞の取り扱いに適したデバイスが実現される。 According to the germ cell device according to the present invention, each internal space is continuous as a flow path and the first tubular body and the hollow fiber are connected. Therefore, when suction pressure is applied to the flow path by the suction tool, Germ cells can be taken into the internal space of the hollow fiber. This hollow fiber hole does not allow germ cells to pass through, but allows culture medium or cryopreservation solution to pass through. Therefore, while maintaining the state in which germ cells are encapsulated in the hollow fiber interior space, The culture solution or the intracellular solution of germ cells can be replaced with a cryopreservation solution. That is, a device suitable for handling germ cells during cryopreservation and culture is realized.
また、本発明にかかる生殖細胞凍結保存方法によれば、中空糸の内部空間に生殖細胞を包含させ、その後に生殖細胞の細胞内液などを凍結保存溶液に置換してから凍結を行うので、濃度勾配が設けられた複数種の第2液体に対して生殖細胞を出し入れする作業が容易である。また、凍結保存された生殖細胞が中空糸の内部空間に包含されているので、解凍作業が容易であり、さらには、解凍後に、複数個の生殖細胞を中空糸の内部空間に一体に包含させた状態のまま培養を行うこともできる。したがって、生殖細胞を簡易に凍結保存することができ、さらには、その後の解凍及び培養作業も容易となる。 Further, according to the germ cell cryopreservation method according to the present invention, the germ cells are included in the internal space of the hollow fiber, and after that, the intracellular fluid of the germ cells is replaced with a cryopreservation solution and then frozen. The operation | work which takes in / out a germ cell with respect to several types of 2nd liquid provided with the concentration gradient is easy. In addition, since the cryopreserved germ cells are contained in the inner space of the hollow fiber, the thawing operation is easy, and after thawing, a plurality of germ cells are integrally contained in the inner space of the hollow fiber. Incubation can also be carried out in a fresh state. Therefore, germ cells can be easily frozen and stored, and further thawing and culturing can be facilitated.
以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、本実施形態は本発明の一実施態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様を変更できることは言うまでもない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. In addition, this embodiment is only one embodiment of this invention, and it cannot be overemphasized that an embodiment can be changed in the range which does not change the summary of this invention.
[図面の説明]
図1は、本発明の実施形態にかかる生殖細胞用デバイス10の全体構成を示す斜視図である。図2〜図7は、生殖細胞用デバイス10を用いた生殖細胞凍結保存方法の手順を示す模式図である。図8及び図9は、生殖細胞用デバイス10を用いた生殖細胞凍結保存方法の手順を示す縦断面図である。なお、図2〜図8には、生殖細胞用デバイス10の中空糸11及び注射針12の一部のみが示されており、チューブ13及び注射筒14は各図に示されていない。
[Explanation of drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a
[生殖細胞用デバイス10]
図1に示されるように、生殖細胞用デバイス10は、主として、中空糸11と、注射針12と、チューブ13と、注射筒14とを有する。
[
As shown in FIG. 1, the
中空糸11は、生殖細胞を通過させないが、水や電解質、タンパク質などを通過させうる径の孔を複数有する膜が、両端が開口したストロー形状に成形されたものである。中空糸11の内径及び長さは、対象となる生殖細胞に対応させて適宜選択されるが、内径は数百μm程度であり、長さは数cmである。
The
注射針12は、本発明における第1管体の一実施態様である。注射針12は一般的なものであり、ステンレス製のカヌラがハブに固定されている。注射針12のカヌラの先端開口に中空糸11の一端が挿入されて、医療用接着剤により中空糸11と注射針12固定されている。これにより、中空糸11の内部空間が注射針12のカヌラの内部空間と連続する。この連続した内部空間は、後述されるように吸引圧が付与されて気体又は液体の流路となる。
The
チューブ13は、本発明における第2管体の一実施態様である。チューブ13は、シリコーンゴム製である。チューブ13の内径及び外径は、注射針12及び注射筒14に対応させて適宜選択される。図1においては、チューブ13が、その長さ方向に対して一部が省略されて現されているが、チューブ13の長さは、注射針12と注射筒14とを作業者が両手に分けて持って操作できるに適した長さであり、通常、数十cm程度である。チューブ13の可撓性は、注射針12と注射筒14とを作業者が両手に分けて持って操作した際にチューブ13が座屈せず、かつチューブ13の内部空間が後述される吸引に適した負圧にされた際にチューブ13が内部空間を閉塞して潰れない程度である。チューブ13の一端は、ジョイント15を介して注射針12のハブと接続されている。これにより、注射針12の内部空間は、チューブ13の内部空間と連続されている。このジョイント15は、公知のものを適宜用いればよいので、ここでは詳細な説明が省略される。
The
注射筒14は、本発明における吸引具の一実施態様である。注射筒14は、シリンジ21に対してプランジャ22が引き出されることにより、プランジャ22の先端に接続されたガスケット23が移動して、シリンジ21の内部空間に負圧を発生させる。この負圧が吸引圧として注射針12の内部空間に付与される。
The
注射筒14の構成は一般的である。シリンジ21は略円筒形状であり、その先端側が縮径されて円筒形状の取付部24が形成されている。取付部24の両端は開口しており、一端がシリンジ21の内部空間と通ずる。つまり、取付部24の内部空間は、シリンジ21の内部空間と外部とを連続させるポートを形成する。この取付部24にチューブ13の他端が外嵌されて、シリンジ21の内部空間とチューブ13の内部空間とが連続されている。シリンジ21の基端側は開口されており、その基端側からプランジャ22が内部空間へ挿入されている。プランジャ22は、シリンジ21の内部空間の軸線方向の長さより長く、シリンジ21の内部空間の最奥部まで挿入された状態で、プランジャ22の一部がシリンジ21の基端から外部へ突出している。
The configuration of the
プランジャ22の先端にはガスケット23が接続されている。ガスケット23は、ゴムなどの弾性素材からなる円柱体であり、シリンジ21の内部空間に気密に嵌合されて、プランジャ22とともにシリンジ21の内部空間を軸線方向へスライド移動可能である。プランジャ22が延びる方向は、ガスケット23のスライド方向と一致する。ガスケット23がシリンジ21の基端側へ移動されると、シリンジ21の内部空間が負圧となって、取付部24から気体又は液体が内部空間へ吸引される。
A
[生殖細胞凍結保存方法]
以下に、生殖細胞用デバイス10を用いた生殖細胞凍結保存方法が説明される。本実施形態では、生殖細胞用デバイス10を用いた手法が一例として説明されるが、本発明にかかる生殖細胞凍結保存方法は、生殖細胞用デバイス10以外の器具が用いられてもよいことは言うまでもない。
[Gem cell cryopreservation method]
The germ cell cryopreservation method using the
以下に説明される生殖細胞凍結保存方法は、主として、(S1)生殖細胞浮遊液から生殖細胞31及び培養液32を中空糸11の内部空間へ吸引する第1ステップと、(S2)生殖細胞31及び培養液32を包含した中空糸11をガラス化溶液41に浸漬する第2ステップと、(S3)生殖細胞31及びガラス化溶液41を包含する中空糸11を冷却する第3ステップと、の3つのステップを有する。
The germ cell cryopreservation method described below mainly includes (S1) a first step of sucking the
凍結保存すべき生殖細胞31は培養液32中に浮遊している。培養液32は、培地皿などの容器に保持されているが、図2〜図7では容器が省略されて複数個の生殖細胞31及び培養液32の一部のみが示されている。培養液32中には複数個の生殖細胞31が浮遊しており、これら生殖細胞31は、同一個体から採取された単一種類のものである。
図2に示されるように、第1ステップ(S1)において、生殖細胞用デバイス10の注射針12を片手で持って操作し、中空糸11を培養液32中に挿入する。そして、他方の手で注射筒14を操作してプランジャ22をシリンジ21から引き出し、中空糸11内に微量の培養液32を吸引する。
As shown in FIG. 2, in the first step (S1), the
その後、図3に示されるように、注射針12を操作して中空糸11の先端を培養液32から取り出し、再び注射筒14を操作して微量の空気を中空糸11の内部空間へ吸引する。これにより、中空糸11に吸引された微量の培養液32は、中空糸11の内部空間を注射針12側へ若干移動する。
After that, as shown in FIG. 3, the
その後、図4に示されるように、注射針12を操作して中空糸11の先端を再び培養液32中に挿入し、顕微鏡を用いて培養液32中の生殖細胞31を確認しながら、中空糸11の先端を生殖細胞31に近接させる。そして、注射筒14を操作して、中空糸11の内部空間へ生殖細胞31を培養液32と共に吸引する。これにより、中空糸11の内部空間において、生殖細胞31及び培養液32が存在する液体層33の注射針12側(一方の開口側)に、微量の気体層34が形成される。つまり、中空糸11の内部空間には、注射針12側から順次、培養液32のみの層、気体層34、生殖細胞31及び培養液32を含む液体層33がそれぞれ形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the
その後、図5に示されるように、中空糸11の先端を培養液32から取り出さずに、その先端を他の生殖細胞31に近接させ、注射筒14を操作して、中空糸11の内部空間へ他の生殖細胞31を培養液32と共に吸引する。中空糸11の内部空間へ吸引する生殖細胞31の個数は特に限定されないが、本実施形態では、3個の生殖細胞31が培養液32とともに中空糸11の内部空間へ吸引されて液体層33が形成されている。
Thereafter, as shown in FIG. 5, without removing the tip of the
中空糸11の内部空間へ3個の生殖細胞31を吸引した後、図6に示されるように、注射針12を操作して中空糸11の先端を培養液32から取り出し、注射筒14を操作して、微量の空気を中空糸11の内部空間へ吸引する。これにより、中空糸11内の液体層33及び気体層34は、中空糸11の内部空間を注射針12側へ若干移動する。
After three
その後、図7に示されるように、注射針12を操作して中空糸11の先端を再び培養液32中に挿入し、注射筒14を操作して、中空糸11の内部空間へ培養液32を吸引する。これにより、液体層33に対して中空糸11の先端側(他方の開口側)に、微量の気体層35が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 7, the
第2ステップ(S2)において、内部空間に生殖細胞31及び培養液32を包含する中空糸11をガラス化溶液41に浸す。前述のように、中空糸11は注射針12に接続されているので、図8に示されるように、中空糸11の注射針12側を切断して、生殖細胞31及び培養液32を包含する中空糸11を、生殖細胞用デバイス10から分離する。なお、ハサミを用いて中空糸11を切断すると、サックバック作用により、中空糸11における切断部分と反対側の開口側、つまり先端側には空気が若干入り込む。
In the second step (S2), the
図9に示されるように、ガラス化溶液41は、予め調整されて容器50に注入されている。中空糸11内の培養液32をガラス化溶液41に置換する際に、生殖細胞31に対して緩慢な条件を選択したい場合には、ガラス化溶液41として、培養液32が適度な濃度勾配で混合された複数種のものが用いられる。このような濃度勾配は、例えば2〜5種類に設定される。複数種のガラス化溶液41が用いられる場合には、予め調整された各ガラス化溶液41が、それぞれ複数の容器50に注入される。
As shown in FIG. 9, the
容器50は、一端が開口された円筒形状の本体51と、本体51に嵌合されて本体51の内部空間を密閉するキャップ52とを備えるが、このような容器50は一般的なものであり、その他の構成のものが適宜選択されて用いられてもよいので、ここでは詳細な説明が省略される。
The
図9に示されるように、ガラス化溶液41が注入された容器50に、切断された中空糸11を投入する。複数個の生殖細胞31は中空糸11に包含されており、中空糸11は目視によりピンセットなどを用いて操作することができる。そして、必要に応じて容器50を振とうさせながら所定時間放置して、中空糸11内の培養液32及び生殖細胞31の細胞内液などをガラス化溶液41に置換する。前述のように、中空糸11の孔は、生殖細胞31を通過させないが、培養液32及びガラス化溶液41を通過させる。したがって、中空糸11の内部空間に生殖細胞31が保持されたまま、液体層33の培養液32がガラス化溶液41に置換される。なお、濃度勾配が設定された複数種のガラス化溶液41に置換する場合には、ガラス化溶液41の濃度が低いものから高いものについて順次液体の置換を行うことにより、中空糸11の内部空間の培養液32がガラス化溶液41に置換される。
As shown in FIG. 9, the cut
第3ステップ(S3)において、液体の置換を終えた中空糸11をピンセットなどを用いて容器50から取り出し、液体窒素に投入して冷却する。これにより、中空糸11内にガラス化溶液41と共に包含されている生殖細胞31がガラス化される。ガラス化された生殖細胞31を含有する中空糸11は、冷凍保存に適した容器などに封入してフリーザ内に保存する。
In the third step (S3), the
なお、前述のように中空糸11の内部空間に包含されて凍結保存された生殖細胞31は、中空糸11と共に加温液に浸すことにより解凍される。その後、中空糸11の一端から内部空間へ排出圧を付与すると、中空糸11の内部空間から生殖細胞31が外部へ排出される。また、中空糸11の内部空間に生殖細胞31を包含させた状態で培養を行うのであれば、解凍後に、生殖細胞31を包含する中空糸11を所望の培地中に投入すればよい。
As described above, the
[本実施形態の作用効果]
前述の生殖細胞用デバイス10によれば、各々の内部空間が流路として連続されて注射針12と中空糸11とが接続されているので、注射筒14により流路に吸引圧を付与すると、中空糸11の内部空間へ生殖細胞31を取り込むことができる。中空糸11の孔は、生殖細胞31を通過させないが、培養液32やガラス化溶液41を通過させるので、中空糸11の内部空間に生殖細胞31が内包された状態を維持しながら、中空糸11の内部空間の培養液32や生殖細胞31の細胞内液などをガラス化溶液41に置換することができる。このように、生殖細胞用デバイス10は、凍結保存や培養に際して生殖細胞41の取り扱いに適している。
[Operational effects of this embodiment]
According to the aforementioned
また、注射針12と注射筒14とが可撓性を有するチューブ13で連結されているので、注射針12と注射筒14とを離れた位置で別々に操作することができるので、生殖細胞用デバイス10のハンドリングがよい。
Further, since the
また、本発明にかかる吸引具として、その内部空間に通ずるポートを有するシリンジ21と、シリンジ21の内部空間に気密に嵌合され、かつ内部空間をスライド可能なガスケット23と、ガスケット23に接続されてガスケット23のスライド方向へ延出されたプランジャ22とを具備する注射筒14を用いることにより、生殖細胞用デバイス10をディスポーザブル品とする場合に、コストや廃棄の観点から有利である。
Further, as a suction tool according to the present invention, a
また、前述の生殖細胞凍結保存方法によれば、中空糸11の内部空間に生殖細胞31を包含させ、その後に生殖細胞31の細胞内溶液などをガラス化溶液41に置換してからガラス化を行うので、濃度勾配が設けられた複数種のガラス化溶液41に対して生殖細胞31を出し入れする作業が容易である。また、凍結保存された生殖細胞31が中空糸11の内部空間に包含されているので、解凍作業が容易であり、さらには、解凍後に、複数個の生殖細胞31を中空糸11の内部空間に一体に包含させた状態のまま培養を行うこともできる。したがって、生殖細胞31を簡易にガラス化して凍結保存することができ、さらには、その後の解凍及び培養作業も容易となる。
Further, according to the aforementioned germ cell cryopreservation method,
また、中空糸11の内部空間において、生殖細胞31及び培養液32が存在する液体層33の両端側に各々気体層34,35を形成しているので、中空糸11のハンドリングに際して、液体層33が容易に中空糸11の内部空間を移動することがない。これにより、中空糸11の内部空間へ吸引圧や排出圧が積極的に付与されないと、中空糸11の内部空間から生殖細胞31が外部へ漏れ出ることがない。
Further, in the internal space of the
なお、本実施形態では、注射針12と注射筒14とがチューブ13により接続されているが、本発明にかかる生殖細胞用デバイスを実現するにあたり、注射針12と注射筒14とが直接に接続される実施態様が採用されてもよい。
In the present embodiment, the
過排卵処理したBDF1系マウスより、1細胞期から胚盤胞期の胚を採取した。各発達段階毎の1細胞期から胚盤胞期の胚は、以下の手順でガラス化及び融解を行った。なお、以下の手順において、基本培地は、HEPES緩衝TCM−199培地に20%子牛血清を加えたものであり、平衡液は、凍結保護剤としての7.5%エチレングリコール及び7.5%DMSOを含む液体であり、ガラス化液は、凍結保護剤としての15%エチレングリコール及び15%DMSOを含む液体であり、融解液は、基本培地に1M蔗糖を加えた液体である。 Embryos from the 1 cell stage to the blastocyst stage were collected from BDF1 mice treated with superovulation. The embryos from the 1-cell stage to the blastocyst stage at each development stage were vitrified and thawed by the following procedure. In the following procedure, the basic medium is a HEPES buffered TCM-199 medium with 20% calf serum, and the equilibration liquid is 7.5% ethylene glycol and 7.5% as cryoprotectants. It is a liquid containing DMSO, the vitrification liquid is a liquid containing 15% ethylene glycol and 15% DMSO as cryoprotectants, and the melt is a liquid obtained by adding 1M sucrose to a basic medium.
[作業手順]
(1) 図1に示される生殖細胞用デバイス10を20個用いて、図2〜図7に示された手順に従って、培養液中の各発達段階の胚を1個の生殖細胞用デバイス10について10個ずつ中空糸11中に吸引した。つまり、各発達段階について5個の生殖細胞用デバイスを用い、合計で50個の胚を10個ずつ5本の中空糸11中に吸引した。
[Working procedure]
(1) Using 20
(2) 図8に示されるようにして、生殖細胞用デバイス10の中空糸11を切断した。胚を内包する各中空糸11を、約2mLの平衡液中に移動させて、約5分間、室温で保持した。
(2) The
(3) 図9に示されるようにして、平衡液に浸漬された中空糸11をピンセットでつかみ、予め氷温に冷却したガラス化液に移動させて、約1〜2分間保持した。
(3) As shown in FIG. 9, the
(4) ガラス化液に浸漬された中空糸11をピンセットでつかんで液体窒素中に投入し、凍結保存した。
(4) The
(5) 液体窒素中に凍結保存された中空糸11をピンセットでつかみ、予め37℃に暖められた融解液中に移動させて、1分間保持した。
(5) The
(6) 融解液中に浸漬された中空糸11をピンセットでつかみ、0.5M蔗糖液に移動させて、3分間保持した。
(6) The
(7) 0.5M蔗糖液中に浸漬された中空糸11をピンセットでつかみ、新鮮な基本培地に移動させる作業を3回繰り返し、中空糸11の内部空間及び生殖細胞31の細胞内液などから凍結保護剤を完全に除去した。
(7) The operation of grasping the
[生存判定]
前述の作業手順を経た中空糸11の一端をピンセットで保持しながら、別のピンセットを用いて中空糸11を緩やかに扱いて、中空糸11の内部空間に包含された胚を新鮮な培養液中に押し出して回収した。回収した胚を、市販の胚培養液を用いて24時間培養し、生存判定を行った。生存判定は、1細胞期胚、2細胞期胚及び桑実期胚の場合は、それぞれ2細胞期、8細胞期、胚盤胞期へ発達したものを生存胚と判定した。また、胚盤胞は、融解後に胞胚腔を再形成したものを生存と判定した。その結果を表1に示す。表1から明らかなように、胚の発達段階を問わず、すべての胚の生存率が100%であった。
[Survival judgment]
While holding one end of the
10・・・生殖細胞用デバイス
11・・・中空糸
12・・・注射針(第1管体)
13・・・チューブ
14・・・注射筒(吸引具)
21・・・シリンジ
22・・・プランジャ
23・・・ガスケット
24・・・取付部(ポート)
10 ... Device for
13 ...
21 ...
Claims (7)
上記中空糸の一端に接続されて、その内部空間が当該中空糸の内部空間と連続して流路となる第1管体と、
上記第1管体の内部空間に対して吸引圧を付与する吸引具と、を具備する生殖細胞用デバイス。 Hollow fibers open at both ends;
A first tubular body connected to one end of the hollow fiber, the internal space of which is a flow path continuous with the internal space of the hollow fiber;
A germ cell device comprising: a suction tool that applies suction pressure to the internal space of the first tubular body.
その内部空間に通ずるポートを有するシリンジと、
上記シリンジの内部空間に気密に嵌合され、かつ当該内部空間をスライド可能なガスケットと、
上記ガスケットに接続されて当該ガスケットのスライド方向へ延出されたプランジャと、を具備する請求項1又は2に記載の生殖細胞用デバイス。 The suction tool is
A syringe having a port leading to the internal space;
A gasket that is airtightly fitted into the internal space of the syringe and is capable of sliding the internal space;
The germ cell device according to claim 1, further comprising a plunger connected to the gasket and extending in a sliding direction of the gasket.
内部空間に生殖細胞及び第1液体を包含する中空糸を、凍結保存に適した第2液体に浸す第2ステップと、
内部空間に生殖細胞を包含する中空糸を冷却して、当該生殖細胞を凍結する第3ステップと、を含む生殖細胞凍結保存方法。 Aspiration pressure is applied from one end of the hollow fiber that is open at both ends, and the germ cell and the first liquid are sucked from the other end of the hollow fiber into the internal space from the germ cell suspension in which germ cells float in the first liquid. A first step to:
A second step of immersing a hollow fiber containing germ cells and a first liquid in an internal space in a second liquid suitable for cryopreservation;
A germ cell cryopreservation method comprising: a third step of cooling a hollow fiber containing germ cells in an internal space to freeze the germ cells.
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