JP2012200225A - Assisting tool for centrifugal separation of container for measuring cellular potential and method of centrifugal separation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電位測定装置に搭載して細胞の電位を測定するための細胞電位測定容器の遠心分離補助具及びその遠心分離方法に関する。 The present invention relates to a centrifuge auxiliary tool for a cell potential measuring container mounted on an electric potential measuring device and measuring a cell potential, and a centrifuge method thereof.
現代の新規薬物開発においては、薬物が引き起こす毒性について早期に見極めを行うことが求められている。この毒性の一種として、重篤な不整脈を引き起こしうる薬物誘発生(後天性)QT延長症候群が知られている。 In modern new drug development, it is required to determine early on the toxicity caused by drugs. As one type of toxicity, drug-induced (acquired) QT prolongation syndrome that can cause serious arrhythmia is known.
薬物誘発生QT延長症候群は、薬物の投与後に心電図上でのQT間隔の延長がおこり、TdP(Torsades de pointes、トルサード・ド・ポアンツ=非持続性多形性心室頻脈)から、しばしば心室細動が起こり、失神、突然死をきたす重篤な疾患である。実際、1980年以降に米国市場で販売中止となった25品目の薬物のうち、5品目は薬物誘発生QT延長症候群を引き起こす疑いが認められた。 In drug-induced long QT syndrome, the QT interval on the electrocardiogram is prolonged after the drug is administered. From TdP (Torsades de pointes) It is a serious disease that causes movement, fainting, and sudden death. In fact, of the 25 drugs that were discontinued in the US market since 1980, 5 were suspected of causing drug-induced long QT syndrome.
このため、薬物が引き起こす毒性を見極めるために、薬物を投与した培養液中の細胞の電位の変化から、薬物がイオンチャネルの活動に与える影響を観察する測定方法が開示されている(非特許文献1)。このような測定方法により、さらに効率よく測定するための細胞電位測定容器が開示されており(特許文献1)、この細胞電位測定容器は、培養液と共に細胞を収容する複数のウェルを備え、かつ、各ウェルの底面には、測定電極及び参照電極が配設されている。細胞の電位の測定は、この細胞電位測定容器を電位測定装置に搭載して行われる。 For this reason, in order to determine the toxicity caused by the drug, a measurement method for observing the influence of the drug on the activity of the ion channel from the change in the potential of the cell in the culture medium to which the drug is administered has been disclosed (Non-Patent Document). 1). A cell potential measuring container for more efficiently measuring by such a measuring method is disclosed (Patent Document 1), and this cell potential measuring container includes a plurality of wells that contain cells together with a culture solution, and The measurement electrode and the reference electrode are disposed on the bottom surface of each well. The cell potential is measured by mounting the cell potential measuring container on the potential measuring device.
しかしながら、上述の細胞電位測定容器は、電極を配設する必要があり、容器とは別体に電極を配設した基板を設けるものであるため、細胞電位測定容器を遠心分離機で遠心分離する際には、基板の中央部が撓むことで、容器と基板の間に隙間が生じ、培養液が漏れてしまう等の不具合があった。 However, the above-mentioned cell potential measurement container needs to be provided with an electrode, and is provided with a substrate on which an electrode is provided separately from the container. Therefore, the cell potential measurement container is centrifuged with a centrifuge. In some cases, the center portion of the substrate is bent, so that a gap is formed between the container and the substrate, and the culture solution leaks.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、容器胴体部と電極基板の間から培養液等が漏れ出すことなく、細胞電位測定容器を遠心分離することができる遠心分離補助具および遠心分離方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a centrifuge auxiliary tool and a centrifuge capable of centrifuging a cell potential measurement container without leakage of a culture solution or the like from between the container body and the electrode substrate. It is an object to provide a separation method.
かかる課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、細胞電位測定容器の遠心分離の際に、遠心分離補助具を用いて電極基板を支持することで、培養液等の漏出を抑える方法を発見し、本発明に至った。 As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve such problems, it is possible to prevent leakage of a culture solution or the like by supporting the electrode substrate using a centrifuge auxiliary tool during centrifugation of the cell potential measurement container. The method of suppressing was discovered and it came to this invention.
本発明の遠心分離補助具は、上端及び下端が開口した複数の筒状体を備える容器胴体部と、基板本体と前記基板本体に配設された複数の電極とを備える電極基板とを備え、上記容器胴体部の下端に上記電極基板を接合して複数のウェルを形成してなり、電位測定装置に搭載して細胞の電位を測定するための細胞電位測定容器を遠心分離する際に用いられる遠心分離補助具であって、上記遠心分離補助具は、遠心分離機のバケットと略同じ形状の底面と、上記底面の上部に設けられた上記細胞電位測定容器の電極基板と略同じ形状の凸部とを備え、上記細胞電位測定容器の遠心分離時には、上記遠心分離補助具の上に上記細胞電位測定容器を載せた状態で上記遠心分離補助具の凸部により上記細胞電位測定容器の電極基板の底面が支持されることを特徴とする。 A centrifugal auxiliary tool of the present invention includes a container body portion including a plurality of cylindrical bodies having upper and lower ends opened, and an electrode substrate including a substrate body and a plurality of electrodes disposed on the substrate body, The electrode substrate is joined to the lower end of the container body to form a plurality of wells, which are mounted on a potential measuring device and used for centrifuging a cell potential measuring container for measuring a cell potential. The centrifuge assisting tool includes a bottom surface having substantially the same shape as the bucket of the centrifuge, and a convex having substantially the same shape as the electrode substrate of the cell potential measuring container provided on the top of the bottom surface. And the electrode substrate of the cell potential measuring container by the convex part of the centrifuge assisting tool in a state where the cell potential measuring container is placed on the centrifuge assisting tool when the cell potential measuring container is centrifuged. The bottom of the The features.
また、本発明の遠心分離方法は、上端及び下端が開口した複数の筒状体を備える容器胴体部と、基板本体と上記基板本体に配設された複数の電極とを備える電極基板とを備え、上記容器胴体部の下端に前記電極基板を接合して複数のウェルを形成してなり、電位測定装置に搭載して細胞の電位を測定するための細胞電位測定容器の遠心分離方法であって、遠心分離機のバケットに、上記遠心分離機のバケットと略同じ形状の底面と、上記底面の上部に設けられた上記細胞電位測定容器の電極基板と略同じ形状の凸部とを備える遠心分離補助具を、上記底面を下に向けるように置く工程、上記遠心分離補助具の上に、上記細胞電位測定容器の電極基板の底面と上記遠心分離補助具の凸部が接するように置く工程、および上記遠心分離機により上記細胞電位測定容器を遠心する工程を含むことを特徴とする。 Further, the centrifugal separation method of the present invention includes a container body portion including a plurality of cylindrical bodies having upper and lower ends opened, and an electrode substrate including a substrate body and a plurality of electrodes disposed on the substrate body. A method for centrifuging a cell potential measuring container for measuring a cell potential mounted on a potential measuring device by joining the electrode substrate to the lower end of the container body and forming a plurality of wells. The centrifuge is provided with a centrifuge having a bottom surface having substantially the same shape as the centrifuge bucket and a convex portion having substantially the same shape as the electrode substrate of the cell potential measuring container provided on the top of the bottom surface. A step of placing the auxiliary tool with the bottom surface facing down, a step of placing the bottom surface of the electrode substrate of the cell potential measuring container and the convex portion of the centrifugal auxiliary tool on the centrifugation auxiliary tool, And above by centrifuge The cellular potential measuring container characterized in that it comprises a step of centrifugation.
本発明の遠心分離方法を用いることで又は本発明の遠心分離補助具を用いて遠心分離を行うことで、容器胴体部と電極基板の間から培養液等が漏れ出すことなく、細胞電位測定容器を遠心分離することができる。 By using the centrifugation method of the present invention or performing centrifugation using the centrifugal auxiliary tool of the present invention, the cell potential measuring container can be used without leakage of the culture solution or the like from between the container body and the electrode substrate. Can be centrifuged.
本発明に基づいた実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。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ものである。なお、本発明において、遠心分離機とは、一般的に細胞培養等の分野でよく用いられる、内部にバケットを有するバケット型の遠心分離機を示し、当該遠心分離機のバケットに細胞培養容器等を載せて遠心分離するものである。 Embodiments based on the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this embodiment is only one embodiment of this invention, and can change an embodiment in the range which does not change the summary of this invention. In the present invention, the centrifuge refers to a bucket-type centrifuge that has a bucket inside, which is commonly used in the field of cell culture and the like, and a cell culture container or the like is placed in the bucket of the centrifuge. And centrifuge.
図1に示されるように、本発明において細胞電位測定容器1は、主として容器胴体部11、電極基板12および両面テープ13により構成される。樹脂製の容器胴体部11は、上端及び下端が開口した複数の円筒形の筒状体111を備える。各筒状体111は、ウェル14(ウェル14は図5に示す空間を表す)の側壁を構築する。容器胴体部11の上端が開口しているのは、測定時における細胞や培養液を収容するためであり、下端が開口しているのは、後述する電極基板2を底面とするためである。尚、筒状体111の形状は、本発明においては特に限定されるものではないが、製造が容易である観点から、円筒形であることが望ましい。
As shown in FIG. 1, in the present invention, the cell
本発明において細胞電位測定容器1は、使い捨てのものであるため、製品を安価とすべく、少なくとも容器胴体部11は全て樹脂製であることが望ましい。樹脂は、容器胴体部11が成形可能であり、電気絶縁性であれば、特に限定されるものではない。樹脂の具体例を挙げるとするならば、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル及びポリカーボネート等が挙げられる。特に、材料費が安価であり、かつ透明性が高く、見た目がよい観点から、樹脂はポリスチレンが好ましい。また、容器胴体部11の製造方法は、製造が容易であれば必ずしも限定されるものではないが、容器胴体部の構造が複雑であることを考慮すると、通常は射出成形で製造するのが望ましい。
In the present invention, since the cell
一方で、電極基板12は、ウェル14の底面を構築する。電極基板12は、電気絶縁性の材料からなる基板本体121を備え、当該電極基板121上に複数の測定電極122及び参照電極123が配設される。複数の測定電極122及び参照電極123は、少なくとも銅を含む。図1における電極基板12における測定電極122は、C字型の参照電極123の略中心に配設されている。そして、全ての測定電極122及び参照電極123はそれぞれ独立したリード線124により電極基板の一辺に一列に並んだコネクタ125までリード(lead)される。参照電極123の形状がC字型であるのは、測定電極122をコネクタ125までリード(lead)するために、リード線124を配設するためのスペースを確保するためでもある。コネクタ125は、図示しないが、電極基板12の裏面(測定電極122及び参照電極123が配設されていない面)にも配設される。そして、専用の電位測定装置(図示せず)に本発明の細胞電位測定容器を載置した際に、電極基板12の裏面におけるコネクタ125は、当該専用の電位測定装置と電気的に接続され、細胞の電位の測定を可能とする。
On the other hand, the
基板本体121は、いわゆる電気絶縁性の材料からなり、その材料は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、フッ素樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスエポキシ等を含むガラスコンポジット及びアルミナ等が挙げられるが、測定電極122及び参照電極123の構築が容易である電気的特性導電性が高く、機械的強度があり、コストが安価である観点から、一般的にはガラスエポキシが選定されることが多い。但し、本発明は、これら基板本体121の材料に限定されるものではない。
The
測定電極122は、細胞が接触して、細胞のイオンチャネルの活動を電位として測定する電極であり、参照電極123は、測定時に用いる液体(通常は培養液)と接触していわゆる基準となる電位を測定する電極である。測定電極122及び参照電極123は、電極基板12が容器胴体部11と接合してウェル14を形成した際に、各ウェル14の底面においてそれぞれ1つずつ存在するような位置に配設される。勿論、各ウェル14の底面においても測定電極122及び参照電極123は電気的に接続されるものではない。測定電極122及び参照電極123のメッキに使用される材料は、例えば、金、銀、炭素、白金、酸化ルテニウム及びパラジウム等が挙げられる。これらの材料は、基板本体上に形成した銅配線にメッキされる。
The
容器胴体部11及び電極基板12の接合は、両面テープ13により行われる。接合は、少なくとも容器胴体部11の筒状体111の下端においては両面テープ13が存在しないように接合する。つまり、両面テープ13を容器胴体部の接合しろの形状にあわせて形は調整される。これにより、電極基板12は、ウェル14の底面として露呈される。尚、両面テープ13の種類に関しては、容器胴体部と電極基板との接合強度が十分であり、かつ電気絶縁性、耐水性(撥水性)及び耐薬品性を有するものであれば特に限定されるものではない。例えば、ニチバン両面テープ(ニチバン社製)、構造用接合テープ(住友スリーエム社製)の両面テープが好適に使用できる。また、接合は、両面テープ13の片面を容器胴体部の接合しろと接合した後、両面テープ13のもう片面を電極基板12に接合してもよいし、又はその逆であってもよい。さらに、接合を正確に行うために、例えば、位置決めをする孔を、容器胴体部、電極基板及び両面テープにそれぞれ設けておくことが望ましいが、本発明は、位置決めをする孔の有無に必ずしも限定されるものではない。
The container body 11 and the
本発明における細胞電位測定容器1は、各ウェル14において複数の新規薬物候補の化合物に対する細胞の電位変化を測定するシステムのために用いる使い捨ての一部品である。本発明の細胞電位測定容器は、専用の電位測定装置(図示せず)に搭載して用いられる。その構成は、複数のウェル14を有する。この複数のウェル14は、上記のように容器胴体部1の下端に電極基板2を接合することにより形成される。形成されたウェル14は測定時に用いる媒体(通常は培養液)を収容することができる程度に液密である。そして、各ウェル14の底面にはそれぞれ測定電極22及び参照電極23が配設されている。これにより、各ウェル14において細胞の電位を測定することができる。尚、ここで、「細胞」とは、一の細胞のみではなく、複数の細胞が凝集した細胞塊(スフェロイド)を含むものとする。
The cell
上記電位測定の際に各ウェル14の底面に培養液が達していないと、正確に電位を測定できない(例えばウェル14の底面と培養液との間に空気が存在する等の場合などが挙げられる)ため、ウェル14の底面に培養液が達する様に、遠心分離機にかける操作が行われる。 If the culture solution does not reach the bottom surface of each well 14 at the time of the potential measurement, the potential cannot be measured accurately (for example, when air exists between the bottom surface of the well 14 and the culture solution). Therefore, an operation of centrifuging is performed so that the culture solution reaches the bottom surface of the well 14.
以下、図2を参照して、本発明の遠心分離補助具2を説明する。本発明の遠心分離補助具2は、底面21と凸部22を備える。本発明の遠心分離補助具2の材料としては、バケットに搭載可能であり、凸部22で細胞電位測定容器1を保持するものであれば、特に限定はされないが、例えば、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂材料、ステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属材料、さらにシリコーンゴムなどの弾性材料などが挙げられる。また、製造方法についても、特に限定するものではないが、底面21と凸部22を一体に成形する方法や、底面21と凸部22を別体に成形し接着する方法が好ましい。
Hereinafter, the centrifugal
底面21は、底面21を下に向けた状態で遠心分離機(図示せず)の内部にあるバケットに上から載せて使用するため、バケットに対応する形状であればよく、例えば、従来ある四角型や丸形のバケットに対応するように、四角型や円形の形状などが考えられる。また、底面21はバケットと略同形状とすることで、バケットに遠心分離補助具2を載せた際にバケットと遠心分離補助具2に生じる隙間が少ないため、操作性に優れる。本実施形態では、図2に示すように、四角型のバケットと略同形状の四角型の底面21を備えている。
Since the
また、凸部22は、底面21の上部に設けられる。凸部22は、図3に示すように上から前述の細胞電位測定容器1を載せて使用するため、細胞電位測定容器1の電極基板12の基板本体121の底面に対応する形状であればよく、例えば、四角型の形状などが考えられる。また、凸部22は基板本体121の底面と略同形状とすることで、遠心分離補助具2に細胞電位測定容器1を載せた際に遠心分離補助具2と細胞電位測定容器1に生じる隙間が少ないため、より多くの面で細胞電位測定容器1の基板本体121の底面を支持することが可能となり、遠心分離時に安定して基板本体121を保持することが可能となる。本実施形態では、図2に示すように、図1の基板本体121と略同形状の四角型の凸部22を備えている。凸部22の上方向への突出長さ(高さ)は、細胞電位測定容器1を保持できれば、特に限定されるものではないが、例えば、細胞電位測定容器1の容器胴体部11の下端と基板本体121の底面との高さ(図4の基板高さh)よりも大きいものが考えられ、具体的には3〜5mmである。このような高さに凸部22を設けることで、遠心分離時にも細胞電位測定容器1の電極基板12の基板本体121を下から保持するため、下方向からの力が基板本体121にかかり、基板本体121が撓むことを防止することができる。
The
以下、図3〜5を用いて、本実施形態にかかる遠心分離方法を説明する。本実施形態にかかる遠心分離方法は、次の3つのステップに大別される。
(1)遠心分離機のバケットに遠心分離補助具2を載せる第一工程。
(2)遠心分離補助具2に細胞電位測定容器1を載せる第二工程。
(3)遠心分離機により細胞電位測定容器1を遠心分離する第三工程。
Hereinafter, the centrifugation method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The centrifugation method according to this embodiment is roughly divided into the following three steps.
(1) The first step of placing the
(2) Second step of placing the cell
(3) Third step of centrifuging cell
第一工程においては、遠心分離機のバケットに遠心分離補助具2の底面を下に向ける形で載せる。この際、遠心分離補助具2の底面21はバケットと略同形状に設けられているため、バケットと底面21には余分な隙間が少なく配置することが可能となる。
In a 1st process, it mounts in the form which faces the bottom face of the
続く第二工程においては、図3の分解斜視図で示すように、上方から蓋体3、細胞電位測定容器1、遠心分離補助具2の順に、細胞電位測定容器1の基板本体121の底面が下となるように配置する。蓋体3は、遠心分離の際に細胞電位測定容器1に異物が入らないように、容器胴体部11を覆う形状に設けられている。細胞電位測定容器1を遠心分離補助具2の凸部に載せる際には、遠心分離補助具2の凸部22は基板本体121の底面と略同形状に設けられているため、基板本体121の底面と凸部22には余分な隙間が少なく配置することが可能となる。細胞電位測定容器1を遠心分離補助具2の凸部に載せた状態は図4に示す通りであり、その断面図は図5に示す通りとなる。
In the subsequent second step, as shown in the exploded perspective view of FIG. 3, the bottom surface of the
なお、上記第一工程と第二工程は順番が前後しても良い。すなわち、第三工程の前に、遠心分離機の中に、下からバケット、遠心補助具2、細胞電位測定容器1の順に配置されれば、載せる順番は問わない。
Note that the order of the first step and the second step may be reversed. That is, the order of placing the bucket, the centrifugal
さらに、第三工程においては、遠心分離機の蓋を閉じ、上記の様に内部に配置された細胞電位測定容器1を遠心分離する工程である。
Further, the third step is a step of closing the centrifuge lid and centrifuging the cell
上記工程を経た後、遠心分離機より細胞電位測定容器1を取り出すことで、細胞測定容器1のウェル14の底面に培養液が達するため、細胞電位測定容器1を電位測定装置に搭載して細胞の電位が測定可能となる。
After passing through the above steps, the cell
本発明は、容器胴体部と電極基板の間から培養液等が漏れ出すことなく、細胞電位測定容器を遠心分離することができるため、迅速な薬物のスクリーニングを実現し、新薬開発の一助となるであろう。 The present invention can centrifuge the cell potential measurement container without leakage of a culture solution or the like from between the container body and the electrode substrate, thereby realizing rapid drug screening and assisting in the development of a new drug. Will.
1 細胞電位測定容器
11 容器胴体部
111 筒状体
12 電極基板
121 基板本体
122 測定電極
123 参照電極
124 リード線
125 コネクタ
13 両面テープ
14 ウェル
2 遠心分離補助具
21 底面
22 凸部
3 蓋体
DESCRIPTION OF
Claims (2)
基板本体と前記基板本体に配設された複数の電極とを備える電極基板と
を備え、前記容器胴体部の下端に前記電極基板を接合して複数のウェルを形成してなり、電位測定装置に搭載して細胞の電位を測定するための細胞電位測定容器
を遠心分離する際に用いられる遠心分離補助具であって、
前記遠心分離補助具は、遠心分離機のバケットと略同じ形状の底面と、前記底面の上部に設けられた前記細胞電位測定容器の電極基板と略同じ形状の凸部とを備え、
前記細胞電位測定容器の遠心分離時には、前記遠心分離補助具の上に前記細胞電位測定容器を載せた状態で前記補助具の凸部により前記細胞電位測定容器の電極基板の底面が支持される
ことを特徴とする細胞電位測定容器遠心分離補助具。 A container body portion including a plurality of cylindrical bodies having upper and lower ends opened;
An electrode substrate including a substrate body and a plurality of electrodes disposed on the substrate body, and the electrode substrate is joined to a lower end of the container body portion to form a plurality of wells. A centrifuge assisting tool used when centrifuging a cell potential measuring container for measuring the potential of a cell mounted thereon,
The centrifuge auxiliary tool includes a bottom surface having substantially the same shape as a bucket of a centrifuge, and a convex portion having substantially the same shape as the electrode substrate of the cell potential measuring container provided on the top of the bottom surface,
At the time of centrifugation of the cell potential measuring container, the bottom surface of the electrode substrate of the cell potential measuring container is supported by the convex portion of the assisting tool in a state where the cell potential measuring container is placed on the centrifugation assisting tool. A cell potential measuring container centrifugation aid.
基板本体と前記基板本体に配設された複数の電極とを備える電極基板と
を備え、前記容器胴体部の下端に前記電極基板を接合して複数のウェルを形成してなり、電位測定装置に搭載して細胞の電位を測定するための細胞電位測定容器
の遠心分離方法であって、
遠心分離機のバケットに、遠心分離機のバケットと略同じ形状の底面と、前記底面の上部に設けられた前記細胞電位測定容器の電極基板と略同じ形状の凸部とを備える遠心分離補助具を、前記底面を下に向けるように置く工程、
前記遠心分離補助具の上に、前記細胞電位測定容器の電極基板の底面と前記遠心分離補助具の凸部とが接するように置く工程、
および前記遠心分離機により前記細胞電位測定容器を遠心分離する工程を含む
ことを特徴とする細胞電位測定容器の遠心分離方法。 A container body portion including a plurality of cylindrical bodies having upper and lower ends opened;
An electrode substrate including a substrate body and a plurality of electrodes disposed on the substrate body, and the electrode substrate is joined to a lower end of the container body portion to form a plurality of wells. A method for centrifuging a cell potential measurement container for measuring the potential of a cell mounted thereon,
A centrifuge assisting tool comprising a centrifuge bucket having a bottom surface having substantially the same shape as that of the centrifuge bucket and a convex portion having substantially the same shape as the electrode substrate of the cell potential measuring container provided on the top of the bottom surface. Placing the bottom face down,
Placing the bottom of the electrode substrate of the cell potential measuring container on the centrifuge assisting tool and the convex part of the centrifuge assisting tool,
And a step of centrifuging the cell potential measuring container with the centrifuge.
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