JP2011521642A - 細胞培養容器の組立体 - Google Patents

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Abstract

細胞培養装置は、第１の主表面、前記第１の主表面から間隔をあけた対向する第２の主表面、および前記第１のチャンバの周りに存在し、前記第１の主表面と第２の主表面の間に延在する第１の側壁によって形成される細胞培養チャンバを備える。前記第１の主表面に隣接した前記第１の側壁の一部は赤外線吸収材料を含み、前記第２の主表面に隣接した前記第１の側壁の一部は非赤外線吸収材料から実質的に形成される。前記第１の主表面は細胞培養液に不浸透性の、ガス透過性ポリマーフィルムによって形成される。

Description

関連出願の相互参照
本願は、２００８年５月３０日出願の米国仮特許出願第６１／１３０，４２１号、および２００８年９月１６日出願の米国特許出願第１２／２１１４３０号の利益を主張する。この書類の内容および本明細書に記載の刊行物、特許、および特許文献の開示全体は、参照することにより本願に援用される。
本開示は、細胞を培養するための容器、および、そのような容器を組み立てる方法に関する。
Ｔフラスコ、トリプルフラスコ、およびセルファクトリーなどの幾つかの現在利用可能な細胞培養容器は、超音波溶接を通じて結合した多部品組立体である。超音波溶接は、その費用の低さ、および、追加の材料を結合する必要性がないことから、好ましい。しかしながら、超音波溶接は、培養チャンバを汚染しうる微粒子を発生させる。一部の多部品を組み立てた細胞培養容器は、組み立ての間、紫外線硬化接着剤を利用することによって、この微粒子の発生を回避する。しかしながら、接着剤などの異物の使用は、構成材料の数を増大させ、これらの材料と一部の細胞型との望ましくない相互作用についての可能性の増大につながる。
本開示は、細胞培養物品および、細胞培養物品の構成要素を一緒にレーザー溶接することにより微粒子の発生を防ぐ、製造方法を提供する。赤外線吸収材料は、溶接される接触面に存在し、赤外レーザーダイオードなどの赤外線放出源は、構成要素を一緒に溶接するための接触面に方向付けられている。カーボンブラックなどの赤外線吸収材料は、レーザー吸収材として作用するため、接触面においてポリマーの１つに混ぜ込むことができる。カーボンブラックを取り込むポリマーの分子内間隔と比較して、カーボンブラックは分子量および物理的寸法が大きいことに起因して、ポリマーから移動することはほとんどできないことから、カーボンブラックは、培養における細胞との顕著な相互作用の危険性を示さない。
ある実施の形態では、本開示は、細胞培養装置を提供する。装置は、第１の主表面によって形成される細胞培養チャンバ、前記第１の主表面から間隔をあけた対向する第２の主表面、および前記第１のチャンバの周りに存在し、前記第１の主表面と第２の主表面の間に延在する第１の側壁を備えている。第１の主表面に隣接した第１の側壁の一部は赤外線吸収材料を含み、第２の主表面に隣接した第１の側壁の一部は、非赤外線吸収材料から実質的に形成される。第１の主表面は、細胞培養液に不浸透性の、ガス透過性ポリマーフィルムによって形成される。
ある実施の形態では、本開示は、細胞培養物品の製造方法を提供する。本方法は、光学的に透明な主表面および主表面から延在する側壁を有するフレームを成形する工程を有してなる。側壁は、主表面に近接する光学的に透明な部分および主表面の遠位の赤外線吸収剤部分を有する。成形工程は、（ｉ）第１のポリマー組成物を、透明な主表面および側壁の透明部分を形成するための鋳型に導入し、（ｉｉ）主表面の遠位の側壁の赤外線吸収剤部分を形成するための赤外線吸収材料を含む第２のポリマー組成物を、鋳型に導入することを含む。本方法は、側壁の赤外線吸収剤部分をガス透過性のポリマーフィルムと接触させて、側壁とフィルムの間の接触面を形成する工程をさらに含む。本方法はまた、細胞を培養するためのチャンバが、フィルムの表面、フレームの主表面および側壁によって形成されるように、赤外線放射を接触面に向けて、側壁の赤外線吸収剤部分を十分に溶融させて、フレームをフィルムに封止的に結合させる工程を有してなる。
本明細書に記載の培養装置は、細胞培養チャンバが、微粒子物質の量または現存の方法に関連する細胞培養に干渉する材料の量を低減することを含むように、製造されうる。この利点および他の利点は、添付の図面と組み合わせて読む場合に、以下の詳細な説明から容易に理解されよう。
図面は、必ずしも縮尺比に従うことは必要ではない。図面に用いられる同様の数字は、同様の構成要素、工程などを表す。しかしながら、所定の図における構成要素に言及するために数字を使用することは、同一の数字を付された別の図における構成要素制限することを意図していないことが理解されるべきである。加えて、異なる数字を使用して構成要素に言及することは、異なる番号の構成要素は同一または同様ではありえないことを示すことを意図していない。
代表的な細胞培養組立体の概略的な斜視図。 代表的な細胞培養組立体の概略的な分解した斜視図。 図１Ａの線１ｃ−１ｃで切り取った細胞培養組立体の概略的な断面図。 代表的な積み重ねた細胞培養組立体の概略的な斜視図。 図１Ｄの線１ｅ−１ｅで切り取った、積み重ねた細胞培養組立体の概略的な断面図。 代表的な積み重ねた細胞培養組立体の概略的な斜視図。 図２Ａの線２ｂ−２ｂで切り取った、積み重ねた細胞培養組立体の概略的な断面図。 図２Ａの線２ｃ−２ｃで切り取った、積み重ねた細胞培養組立体の概略的な断面図。 代表的な細胞培養組立体の概略的な斜視図。 図３Ａに示す細胞培養組立体の下から見た図。 代表的な積み重ねた細胞培養組立体の概略的な斜視図。 代表的な細胞培養組立体の概略的な正面図。 代表的な積み重ねた細胞培養組立体の概略的な正面図。 細胞培養物品のための代表的なアダプタの概略的な斜視図。 図５Ａの線５ｂに沿ったアダプタの概略的な正面図。 多数の細胞培養組立体を備えた代表的な細胞培養物品の概略的な側面図。 多数の細胞培養組立体を備えた代表的な細胞培養物品の概略的な側面図。 多数の細胞培養組立体を備えた代表的な細胞培養物品の概略的な側面図。 代表的な鋳型の概略的な断面。鋳型内の代表的な細胞培養組立体のフレームの逐次形成を示す。 代表的な鋳型の概略的な断面。鋳型内の代表的な細胞培養組立体のフレームの逐次形成を示す。 代表的な鋳型の概略的な断面。鋳型内の代表的な細胞培養組立体のフレームの逐次形成を示す。 代表的な鋳型の概略的な断面。鋳型内の代表的な細胞培養組立体のフレームの逐次形成を示す。 図７Ａ〜Ｄの鋳型内に形成された細胞培養組立体のフレームの概略的な断面図。 図７Ｅのフレームおよび代表的なフィルムの概略的な断面図、および、フレームおよびフィルムに方向付けた赤外線放出源のブロック図。
以下の詳細な説明では、添付の図面への言及は、図面の一部を形成し、装置、システム、および方法の幾つかの特定の実施の形態の例証の目的で示される。他の実施の形態も意図されており、本開示の範囲および精神から逸脱することなく、成されうることが理解されるべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味に取るべきではない。
本明細書に用いられるすべての科学的および技術的用語は、他に特に規定がなければ、当技術分野で一般に用いられる意味を有する。定義は、本明細書で頻繁に用いられる、ある特定の用語の理解を促進するために提供されるのであり、本開示の範囲を限定することは意味しない。
本明細書では、「有する」、「有している」、「備える」、「備えている」、「含む」、「含んでいる」などは、制約のない意味で用いられ、一般に、「含むが、それらの限定されない」ことを意味する。
「上面」、「底面」、「左」、「右」、「上方」、「下方」、および他の方向および位置づけなど、本明細書で言及する任意の方向は、図面に関する明確さのために本明細書に記載され、実際の装置またはシステム、または装置またはシステムの使用に限定されるべきではなく、本明細書に記載の装置またはシステムは、多数の方向および位置づけに用いられうる。
本明細書では「非赤外線吸収材料」などの用語は、「非赤外線吸収材料」を取り込む材料を溶融させるのに十分に加熱する、赤外レーザー溶接の間に、赤外線放射を十分に吸収しない材料を意味する。
本開示は、とりわけ、微粒子物質または、物品を製造するための現存する方法に関して細胞培養を干渉する材料の量が低減されうる、細胞培養チャンバを備えた細胞培養物品に関する。本明細書に記載の細胞培養物品および製造方法は、細胞培養物品の構成要素を一緒にレーザー溶接することにより、微粒子の発生および汚染問題を回避する。赤外線吸収材料は、溶接される接触面に存在し、赤外レーザーダイオードなどの赤外線放出源は、構成要素を一緒に溶接する接触面に方向付けられる。カーボンブラックなどの赤外線吸収材料は、接触面においてポリマーの１つに混ぜ込まれ、レーザー吸収材として作用しうる。赤外線吸収材料を取り込むポリマーの分子内間隔と比較して、カーボンブラックは分子量および物理的寸法が大きいことに起因して、ポリマーから移動することはほとんどできないことから、これらの赤外線吸収材料は、培養における細胞との顕著な相互作用の危険性を示さない。
多数の部品から組み立てられる細胞培養物品は、ほとんど、本明細書に記載されるように形成されるように容易に適合することができる。細胞培養チャンバが２つ以上の部品から形成され、そうでなければ培養チャンバの微粒子または接着剤汚染を生じたであろう、細胞培養容器は、本明細書に記載されるように形成されることが望ましい。このような容器の例としては、Ｔフラスコ、ハイパーフラスコ細胞培養容器（Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｉｎｃ．社製）、細胞ＴＡＣＫ培養チャンバ（Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｉｎｃ．社製）、ＣＥＬＬＣＵＢＥ分子（Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｉｎｃ．社製）、ＣＥＬＬ ＦＡＣＴＯＲＹ培養装置（Ｎｕｎｃ，Ｉｎｔｌ．社製）、および、「多層の細胞培養装置（MULTILAYERED CELL CULTURE APPARATUS）」という発明の名称で２００７年２月８日公開の国際公開第２００７／０１５７７０号パンフレットに記載される細胞培養物品が挙げられる。上記公報は、本明細書が提示する開示と抵触しない範囲で、参照することによりその全体が援用される。
図１Ａ〜Ｃを参照すると、代表的な細胞培養組立体５００の斜視図（１Ａ）、分解図（１Ｂ）、および断面（１Ｃ）が示されている。組立体５００は、細胞を培養するためのチャンバ４００を備える。組立体５００のチャンバ４００は、第１の主表面１１０、対向し、かつ間隔をあけた第２の主表面２１０、および第１の主表面１１０と第２の主表面２１０の間に延在する側壁３００によって形成される。第１の主表面１１０に近接する側壁３００の部分３１０は、赤外線吸収材料を含む材料から形成される。第２の主表面２１０に近接する側壁３００の部分３２０は、実質的に非赤外線吸収材料から形成される。図１Ａ〜Ｃに示される破線は、実質的に赤外線吸収材料を含まない側壁３００の部分３１０と、赤外線吸収材料を含む側壁３１０の部分３２０とを識別するために示されている。当然ながら、このようなはっきりとした線による区別は存在しなくてもよく、むしろ、緩やかな移行または勾配など、不規則な区別が存在して差し支えない。
成形フレーム７００は、細胞培養組立体５００の第２の主表面２１０および側壁３００を形成しうる。当然ながら、マルチパート組立体は、第２の主表面２１０および側壁３００を形成しうる。開口部４１０は、側壁３００に形成されうる。開口部４１０は、側壁３００の成形の間に成形されて差し支えなく、または、側壁３００を含むフレーム７００は、レーザー切断、型抜きなどであって差し支えない。開口部４１０は、細胞培養チャンバ４００と流体連通し、細胞培養流体、細胞などに導入する、またはそれらを取り除くためのチャンバ４００へのアクセスを提供する。第１の主表面１１０は、ガス透過性かつ細胞培養液には不浸透性のポリマーフィルム１００でできていて差し支えない。
エッジ、リッジ、またはリム３３０は、側壁３００の周りに延在し、ポリマーフィルム１００との封止を形成する側壁の赤外線吸収部分３１０によって形成される。フィルム１００は、エッジ、リッジ、またはリム３３０と共に溶融されて気密封止を形成し、側壁３００またはフレーム７００と一体化して差し支えない。側壁３００の赤外線吸収部分３１０は、ＩＲ溶接に供したときに、十分に溶融し、ポリマーフィルム１００との結合を形成するのに適切な厚さでありうる。側壁３００または側壁３００を含むフレーム７００が、後述の成形法によって形成される場合、側壁３００のエッジの周囲に延在する赤外線吸収部分３１０の厚さは、典型的には約０．５ミリメートル以上であり、例えば、約０．５〜約２ミリメートルである。側壁３００の赤外線吸収部分３１０が、カーボンブラックなど、部分３１０を随意的に不透明に変える材料を含む場合、赤外線吸収部分３１０の厚さを制限することが望ましいであろう。あるいは、そうでなければ光学的に透明な側壁を非光学的に透明に変えるべきではない、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から市販されるＩＲ−７９２過塩素酸塩などの赤外線吸収材料または染料を選択することが望ましいであろう。
第２の主表面２１０に近接する側壁３００の部分３２０を形成するのに用いられうる赤外線透過材料の例としては、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリスチレン共重合体、フッ素重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン・ブタジエン共重合体、十分に水素添加されたスチレン重合体、ポリカーボネートＰＤＭＳ共重合体、およびポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン共重合体および環状オレフィン共重合体などのポリオレフィン類が挙げられる。これらの材料は、フレーム７００または第２の主表面２１０を画成する他の部品を形成するのに適切であるか、またはフィルムを形成するのに適切である。フィルム１００に近接する側壁３００の部分３１０は、赤外線吸収材料が含まれたこれらの材料で作られて差し支えない。例えば、重合化の前に混合することにより、または硬化によって、ポリマー材料に含まれうる赤外線吸収材料の例としては、カーボンブラック粒子、色素レーザー分子、または当業者に一般に知られる他のＩＲ吸収材料が挙げられる。カーボンブラック粒子は、ほとんどのポリマー材料から顕著に移動しないことから、カーボンブラック粒子は、細胞培養物品の形成に使用するためにポリマー材料中に含まれることが有利である。さまざまな実施の形態では、組立体の構成要素の実質的にすべてが、ポリスチレンなどの同一または同様のポリマー材料から形成される。さまざまな実施の形態では、本明細書に記載の細胞培養物品を形成するための材料は、光学的に透明である。
さまざまな実施の形態におけるフレーム７００または側壁３００は、剛性である。フレーム３００または側壁３００の剛性は、フレーム７００または側壁３００を形成するポリマー材料、およびフレーム７００または側壁３００の厚さの因子である。一部の実施の形態では、フレーム７００または側壁３００は、約１ｍｍ〜約２.５ｍｍの厚さを有する。
任意の適切なポリマーフィルム１００は、本明細書に提示される教示に従って使用して差し支えない。ポリマーフィルム１００は、培養する細胞に対して非毒性であり、細胞培養培地およびそれらの成分に適合性であることが好ましい。多くの実施の形態では、ポリマーフィルム１００は、ガス透過性であるが、液体の細胞培養培地には不浸透性である。ガス透過性であることにより、フィルム１００のガス交換を可能にし、チャンバ４００内の細胞培養培地の酸素化を可能にする。フィルム１００の形成に有用な適切なガス透過性のポリマー材料の例としては、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、エチレン酢酸ビニル、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または適合性のフッ素重合体、シリコーンゴムまたは共重合体、ポリ（スチレン−ブタジエン−スチレン）またはこれらの材料の組合せが挙げられる。製造および細胞増殖への適合が可能になることから、さまざまなポリマー材料が用いられうる。フィルム１００は、フィルムに対する気体の効率的移動を可能にする厚さであることが好ましい。例えば、ポリスチレン膜１００は、約０．００３インチ（約７５マイクロメートル）の厚さでありうるが、細胞増殖には、さまざまな厚さが許容される。このように、膜は、任意の厚さであって差し支えなく、好ましくは、約２５〜２５０マイクロメートル、または、およそ２５〜１２５マイクロメートルである。膜１００は、組立体５００のチャンバ４００と外的環境との自由なガス交換を可能にし、任意の寸法または形状を取って構わない。膜１００は、装置の製造、取り扱い、および操作に耐久性であることが好ましい。
本明細書に記載するように、細胞培養組立体５００は、任意の適切な全般的な寸法を有しうる。組立体５００の寸法は、それらの使用目的にとって、細胞の培養に十分であることが好ましい。例えば、さまざまな実施の形態では、細胞培養チャンバ４００の体積は、約０．１ｍｌ／ｃｍ2〜約０．５ｍｌ／ｃｍ2である。
フィルム１００によって形成される第１の主表面１１０またはフィルム７００によって形成される第２の主表面２１０は、細胞増殖、付着、分化などを支援する。細胞が、フィルム１００によって形成される第１の主表面１１０上で培養される場合、細胞培養を支えるフィルム１００のガス交換は最大化されうる。細胞が第２の主表面２１０上で培養される場合、チャンバ４００を十分に満たし、培養培地と膜１００の外的環境との間のガス交換を最大化することが望ましいであろう。
赤外線放射を通じてフィルム１００を側壁３００に封止する前または後で、フィルム１００の主表面１１０、側壁３００の内表面または第２の主表面２１０は、細胞培養を促進するために処理またはコーティングされうる。処理は、プラズマ放電、コロナ放電、ガスプラズマ放電、イオン衝撃、イオン化放射、および高強度の紫外線光を含めた、当技術分野で既知の多くの方法によって達成されて差し支えない。コーティングは、印刷、噴霧、圧縮、放射エネルギー、イオン化技術または浸漬を含めた当技術分野で既知の任意の適切な方法によって導入されうる。コーティングは、共有または非共有結合部位を提供しうる。これらの部位は、細胞培養構成要素（例えば、増殖または付着を促進するタンパク質）などの部分を付加するのに用いることができる。さらには、コーティングは、細胞（例えば、ポリリジン）の付着を促進するために用いてもよい。
図１Ｄ〜Ｅを参照すると、複数の細胞培養組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃは、積み重ねられた配置で配置されて差し支えない。図示する実施の形態では、積み重ねた組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃの側壁３００ａ、３００ｂ、３００ｃは、実質的に位置合わせされる。第２の組立体５００Ｂのポリマーフィルム１００ｂは、第１の組立体５００Ａのフレーム７００ａの底面２２０ａに近接して配置される。したがって、第１の組立体５００Ａの第２の主表面２１０ａは、第２の組立体５００Ｂの第１の主表面１１０ｂに隣接している。追加の組立体は、同様の方法で積み重ねられて差し支えない。例えば、積み重ねは、第３の組立体５００Ｃを含んでもよく、ここで、第３の組立体５００Ｃのポリマーフィルム１００ｃは、第２の組立体５００Ｂのフレーム７００ｂの底面に近接して配置される。図１Ｄ〜Ｅには３つの組立体が示されているが、組立体はいくつでも積み重ねて差し支えないことが理解されよう。
多くの実施の形態では、スペーサー層またはスペーサーが積み重ねた細胞培養組立体の間に提供されて、組立体のポリマーフィルムに沿って空気の流れのための通路を提供する。図２Ａ〜Ｃを参照すると、積み重ねた細胞培養組立体５００Ａ、５００Ｂの斜視図（２Ａ）および断面図（２Ｂ〜Ｃ）が示されている。スペーサー層またはスペーサー６００は、積み重ねた組立体５００Ａ、５００Ｂの間に配置され、空気を流すための通路８００を形成する。このような空気の流れは、チャンバ４００ｂとガス透過性のフィルム１００ｂの通路８００の間のガス交換を可能にする。スペーサー層またはスペーサー６００は、任意の形状を取って差し支えなく、任意の適切な材料でできていてもよい。例えば、スペーサー層またはスペーサー６００は、波形板の形状；細胞培養組立体５００、フレームまたはフィルムの長さまたは幅を伸ばすブロックまたはストリップ；複数の別個の隆起などでありうる。一部の実施の形態では、スペーサー層またはスペーサー６００は、ポリマー材料から形成されうる。スペーサー６００またはスペーサー層は、細胞培養組立体５００Ａ、５００Ｂの間に挿入されうる分離部分であって差し支えなく、あるいは、細胞培養組立体５００Ａのフレームの底面または細胞培養組立体５００Ｂの上面に取り付けられてもよい。
スペーサーは、組立体５００Ａ、５００Ｂの間に配置される１つ以上のスタンドオフ６５０であるか、あるいはそれを含む。スタンドオフ６５０は、下層のフィルム１００の損傷を防ぐために、下層の組立体５００Ｂの側壁のリム（例えば、図１Ｂの要素３３０参照）と位置合わせされて構成および配置されるのが好ましい。隆起した隅部、柱、突起、または、連続的に積み重ねた組立体の空間を可能にする任意の他の形状など、任意の適切なスタンドオフ６５０が用いられうる。
さまざまな実施の形態では、スペーサー層またはスペーサー６００またはスタンドオフ６５０は、細胞培養組立体のフレーム７００の一部を用いて成形され、形成される。例えば、および図３Ａ〜Ｃを参照すると、スペーサー層またはスペーサー６００は、細胞培養組立体５００の成形したフレーム７００と一体化する。図３Ｂでは、図３Ａの細胞培養組立体５００の下から見た図が示されている。成形したフレーム７００の底面は、スペーサー６００としての役割をする、複数の間隔をあけた隆起を含む。図示する実施の形態では、スペーサー６００は、例えば図３Ｃのように、組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃが図示するように積み重ねる場合に、空気がポリマーフィルム１００に沿って流れることができるように、間隔があいている。
細胞培養組立体５００および積み重ねた組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄの正面図を示す、図４Ａ〜Ｂを参照すると、２つ以上の開口部４１０は、細胞培養チャンバへのアクセスを提供するために、側壁３００によって形成されうる。１つの大きい開口部とは対照的に、多数の開口部４１０を有することにより、開口部の周りの側壁３００の前面積が増大する。増大した表面積は、結合の強度、または一般に、多数の細胞培養組立体の接続に用いられうるポートまたはアダプタとの接続性の改善を可能にする。
例えば、および図５Ａ〜Ｂを参照すると、細胞培養組立体または積み重ねた細胞培養組立体に接続するためのアダプタ９００が示されている。図５Ａに示すアダプタ９００は、培養フラスコのネックの一般的な形状をしている。アダプタ９００は、細胞培養物品のための注入口または排出口としての役割をすることが可能なポート９２０を形成する、筐体９１０を備えている。図５Ｂに示す実施の形態に見られるように、図５Ａのアダプタ９００の実施の形態の線５ｂに沿った図が示されている。アダプタ９００の図示する面は、アダプタ筐体９１０に形成される複数の開口部９３０を備えている。開口部９３０は、ポート９２０と流体連通する。開口部９３０は、細胞培養組立体の側壁に形成される開口部と位置合わせするように構成される。図５Ｂに示す実施の形態では、アダプタ筐体９１０における開口部９３０は、図４Ｂに示される積み重ねた細胞培養組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄの側壁３００における対応する開口部と位置合わせするように構成および配置される。アダプタ９００の開口部９３０が、培養組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄの側壁３００における開口部６００と流動性を持って連結する場合、アダプタ９００のポート９２０は、細胞培養組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄのチャンバと流体連通する。キャップ（図示せず）または隔壁（図示せず）は、ポート９２０を封止するために用いられうる。
図６Ａ〜Ｃを参照すると、積み重ねた細胞培養組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄがアダプタ９００と連結した、細胞培養物品の側面図が示されている。図示するように、プレート１０００は、そうでなければ組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄの積み重ねによって曝露されうる、細胞培養組立体５００Ａのポリマーフィルム１００ａを保護するように配置されて差し支えなく、例えば、上面に配置される。フィルム１００ａに沿った空気の流れを可能にするスペーサー１０６０は、プレート１０００と膜１００ａの間に配置されうる。スペーサー１０６０は、分離した部分であって差し支えなく、または、プレート１０００の一部として成形されうる。
さらに図６Ａ〜Ｃを参照すると、アダプタ９００は、任意の適切な方法で、１つ以上の組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄまたはプレート１０００に連結または接続されうる。図６Ｂを参照すると、アダプタ筐体９１０の前面、すなわち、開口部が形成される（例えば図５Ｂ参照）アダプタ９００の表面は、組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄまたはプレート１０００へのＩＲ溶接を促進するための赤外線吸収材料を含みうる。多くの実施の形態では、および図６Ｃを参照すると、組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄまたはプレート１０００の前面は、アダプタ９００へのＩＲ溶接を促進するための赤外線吸収材料を含みうる。アダプタ９００およびプレート１０００は、組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄの形成に適切な材料と似ているか、同一である、ポリマー材料などの任意の適切な材料から形成されて差し支えない。
さまざまな組立体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄおよびプレート１０００は、アダプタ９１０から離れた１つ以上の位置でまとめて差し支えない。例えばスタンドオフ（図６Ａ〜Ｃには図示せず）における、例えば、接着剤、またはスポット溶接は、互いに関連した組立体の位置関係を固定するために用いて差し支えない。
図７Ａを参照すると、実質的に非赤外線吸収材料を有する部分および赤外線吸収材料を有する部分を有する細胞培養組立体のフレームを形成するために用いられうる鋳型２０００の断面が示されている。鋳型２０００は、筐体２０１０および、筐体２０１０内に配置され、筐体２０１０内で移動可能であるか、筐体２０１０から除去可能な、分離材２０２０を備えている。鋳型２０００および分離材２０２０は、例えば、硬化した工具鋼などの任意の適切な材料でできていて差し支えない。
本明細書に記載の細胞培養組立体のフレームを形成する方法が図７Ｂ〜Ｅに示されている。図７Ｂに示されるように、実質的に非赤外線吸収剤である第１の材料３０００が、例えば注入によって、鋳型７００に導入される。次に、分離材２０２０を移動または除去され（図７Ｂを図７Ｃと比較）、赤外線吸収剤を含む材料３０１０が、例えば注入によって、鋳型２０００に導入される（図７Ｄ）。フレーム７００は、鋳型から取り除かれ、細胞が培養されうるチャンバを形成する表面２１０および側壁３００を備えたフレーム７００を生成する。表面２１０に近接した側壁３００の部分３２０は、実質的に非赤外線を吸収し、表面２１０の遠位の側壁３００の部分３１０は、赤外線吸収材料を含む。赤外線吸収材料を有する前面を備えたフレーム（例えば図６Ｃ参照）または赤外線吸収材料を有する面を備えたアダプタ（例えば図６Ｂ参照）を作るために、同様の２つのショット射出成形法が用いられうることは理解されよう。
図示していないが、鋳型２０００は、細胞の培養に適した任意のフレームを形成するように成形および構成されうる。例えば、鋳型は、図１〜４および６のいずれかに図示するように組み立てられた細胞培養のフレームを形成するように成形および構成されうる。例えば、鋳型は、１つ以上の開口部を備えたフレームを形成するように成形されうる。当然ながら、開口部は、例えば、レーザー切断、型抜きなどによって成形した後、側壁に形成されうる。
図７Ｆを参照すると、ポリマーフィルム１００は、ＩＲ吸収材料を有する側壁３００の部分３２０と接続して、側壁３００とフィルム１００の間に接触面を形成しうる。赤外線供給源５０００からの赤外線放射は、接触面に方向付けられ、赤外線吸収剤部分３１０を十分に溶融し、側壁３００の部分３１０を十分に溶融して、フレームの側壁３００をフィルムに結合させて、フィルム１００によって形成される封止チャンバ４００、フレームの表面２００、およびフレームの側壁３００を形成して差し支えない。さまざまな実施の形態では、ＩＲ溶接法は、「マルチウェルプレートおよび製造方法（MULTI-WELL PLATE AND METHOD OF MANUFACTURE）」という発明の名称で２００５年３月３日に公開された、米国特許出願公開第２００５／００４７９７１号明細書に記載されるように実質的に行われ、この公報は、本明細書が提示する開示に抵触しない範囲において、参照することにより本願に援用される。ＩＲ−７９２過塩素酸塩などの赤外線吸収性の透明色素が用いられる場合、濃度は、フィルム１００と側壁３００の界面領域において、５×１０-6ｇ／ｃｍ2より大きいことが好ましい。カーボンブラック粒子は、任意の適切な濃度で使用して差し支えない。例えば、カーボンブラック粒子の濃度は、約０.０１重量％〜約５重量％、または約０.１重量％〜約１重量％でありうる。
フィルム１００は、例えば、Ｂｒａｎｓｏｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ社（米国コネチカット州ダンベリー所在）が製造するものなど、赤外線組立機を用いて側壁３００にしっかりと保持される。赤外線溶接の間、クランプまたは空気袋を使用して、フィルム１００と側壁３００の間に強い圧力（例えば約４〜２５ｐｓｉｇ）を保持する。赤外線溶接は、窒素などの適切なガスの下で行われうる。ＩＲエネルギーは、およそ８２０ｎｍで透過する、フィルムと側壁の接触面に向けた、たくさんの赤外ダイオードレーザーによって供給されうる。側壁３００のＩＲ吸収部分３１０のマトリクスポリマーの部分を形成する赤外線を吸収する分子は、このエネルギーを吸収し、それをポリマーに移し、それによって、フィルム１００と接触する側壁３００の部分を溶融する。組立体は、無菌条件下で行うことが好ましい。実際、ユニット内の炭素フィルタは、煙および溶接によって生じた残留有機物を効果的に除去し、ガスの放出からレーザーを保護し、システムに正常な空気を加えるであろう。さらには、溶接が開始され、行われる間に、ユニットにヘリウムを撒くことは有益である。これは、清浄な部分を達成する助けとなり、望ましくない表面酸化または曝露表面における他の反応を制限する。
赤外線ダイオードアレイは、約２ｍｍ幅の均一なエネルギー線を与えるために集中させて差し支えない。エネルギー線は、結合する表面全体を走査しうる。走査速度は可変であるが、好ましくは０.１〜１.０インチ／秒の範囲である。機器の動作パワーは、典型的には４５〜７５％の範囲である。
よって、細胞培養容器組立体の実施の形態が開示される。当業者は、本明細書に記載の細胞培養組立体、容器、および方法は、開示される以外の実施の形態で行うことができることを、認識するであろう。開示する実施の形態は、例証の目的で提示されるのであって、限定されない。

Claims (5)

  1. 第１の主表面、
    前記第１の主表面から間隔をあけた対向する第２の主表面、および
    前記第１のチャンバの周りに存在し、前記第１の主表面と第２の主表面の間に延在する第１の側壁、
    によって形成される第１の細胞培養チャンバ
    を備えた、細胞培養装置であって、
    前記第１の主表面に隣接した前記第１の側壁の一部が赤外線吸収材料を含み、前記第２の主表面に隣接した前記第１の側壁の一部が、非赤外線吸収材料から実質的に形成され、かつ、
    前記第１の主表面が、細胞培養液に不浸透性の、ガス透過性ポリマーフィルムによって形成される、
    細胞培養装置。
  2. 前記第２の主表面および側壁が、成形したポリマー性の物品によって形成されることを特徴とする請求項１記載の細胞培養装置。
  3. 前記成形物品が、（ｉ）前記第２の主表面および前記第２の主表面に隣接した前記側壁を形成する材料、および（ｉｉ）前記第１の主表面に隣接した前記側壁を形成する材料を、連続して鋳型内に導入する工程によって生産されることを特徴とする請求項２記載の細胞培養装置。
  4. 請求項１記載の細胞培養物品であって、
    第３の主表面、
    前記第３の主表面から間隔をあけた対向する第４の主表面、および
    前記第２のチャンバの周りに存在し、前記第３の主表面と第４の主表面の間に延在する第２の側壁、
    によって形成される第２の細胞培養チャンバを備え、
    前記第３の主表面に隣接する前記第２の側壁の一部が、赤外線吸収材料を含み、前記第４の主表面に隣接する前記第２の側壁の一部が、非赤外線吸収材料から実質的に形成され、
    前記第３の主表面が、細胞培養液に不浸透性の、ガス透過性ポリマーフィルムによって形成され、
    前記第１および第２のチャンバが、第１および第２の側壁が実質的に位置合わせされ、前記第２の主表面が前記第３の主表面に隣接するように、積み重ね配置で配置され、
    前記第２および第３の主表面が間隔をあけている、
    細胞培養物品。
  5. 前記第１のチャンバと流体連通する第１の開口部が前記第１の側壁に形成され、前記第２のチャンバと流体連通する第２の開口部が第２の側壁内に形成されることを特徴とする請求項４記載の細胞培養物品。
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