JP2014083002A - 密閉容器、及びそれを用いた細胞の輸送及び／又は保管方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便かつ安価に二酸化炭素濃度及び酸素濃度の調整が可能で、収容した細胞や培地等の内容物の漏えいや汚染を防止出来る、細胞輸送及び／又は保管用の密閉容器を提供する。
【解決手段】雰囲気調整剤（Ａ）と、気体は透過するが液体は実質的に透過しない隔離膜を有する細胞収容容器（Ｂ）とを備える、細胞輸送及び／又は保管用の密閉容器。
【選択図】図１

Description

本発明は、雰囲気調整剤及び隔離膜を有する細胞収容容器を備える細胞輸送及び／又は保管用の密閉容器、並びに前記容器を用いた細胞の輸送及び／又は保管方法に関する。

再生医科学の分野では、ヒト由来物や動物由来物を用いて患者の治療を行うことが研究されており、一部では実用化もなされている。例えば、患者から採取した細胞や血液などを、増殖・分化させた上で患者に移植することで組織の再生を図るというような試みがなされている。

ところで、細胞を採取した後や、増殖・分化させた後などにおいて、これらの細胞を施設間で輸送することが必要になる場合がある。即ち、病院などで患者から採取した細胞を、増殖・分化させるために研究施設などに輸送したり、研究施設などで増殖・分化された細胞を患者の居る病院へ輸送したりすることが必要となる。

一方で、病院などで患者から採取した細胞を、増殖・分化させるために研究施設などに輸送する間、もしくは、増殖・分化させた細胞を患者の居る病院へ輸送する間に、二酸化炭素濃度や酸素濃度などガス濃度の環境管理がなされていないと、増殖・分化を行った培養環境に対して二酸化炭素濃度変化に伴う培養液のｐＨ変化や酸素濃度の変化が起こり、生体由来物や細胞にストレスを与え悪影響を及ぼすことになる。

特に、間葉系幹細胞に関しては、ｐ１６という細胞周期に係る遺伝子が酸素濃度２０容量％の環境下では発現が亢進し、幹細胞の増殖能が低下することが報告されている。そのため、細胞を輸送する環境下におけるガス濃度の調整は重要である。

この課題を解決するため、細胞を収納する収納部と、ヒータ、温度センサ、ガス濃度調整部などが収納された輸送装置が提案されており、二酸化炭素供給ポンプと二酸化炭素供給タンクにより、０〜１００（容量％）の範囲内で濃度の調節が可能な細胞運搬容器が知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−１２４５５６号公報

しかしながら、特許文献１の容器では、酸素濃度を調整する際には酸素の供給タンクが必要となり簡便かつ安価に細胞を輸送できるとは言い難い。また、二酸化炭素濃度を一定濃度に自動制御するためには、二酸化炭素供給ポンプと二酸化炭素供給タンクが必須あり装置が複雑になる。更に、航空機など高圧ガスの使用が規制されている場合には、利用が困難であった。

また、細胞輸送に際しては、細胞を培養液とともに輸送するため輸送時に内容物がこぼれたり、内容物が汚染されたりすることを防ぐため、細胞収容容器は通常密封されている。細胞収容容器が密封された場合には、細胞保持容器内外の気体の流通が制限されるため、細胞収容容器内のガス雰囲気をコントロールすることが困難であった。

本発明は、従来技術における上記課題を解決するためになされたものであり、簡便かつ安価に二酸化炭素濃度及び酸素濃度の調整が可能で、収容した細胞や培地等の内容物の漏えいや汚染を防止出来る、細胞輸送及び／又は保管用の密閉容器を提供する事を目的とする。

本発明者らは、上記問題に鑑み鋭意研究を重ねた結果、隔離膜を有する細胞収容容器に、二酸化炭素濃度及び酸素濃度を調整することができる雰囲気調整剤を適用することで、上記課題が解決されることを見出し、本発明に到達するに至った。

すなわち、本発明は、以下＜１＞〜＜６＞を提供する。
＜１＞ 雰囲気調整剤（Ａ）と、気体は透過するが液体は実質的に透過しない隔離膜を有する細胞収容容器（Ｂ）とを備える、細胞輸送及び／又は保管用の密閉容器。
＜２＞ 前記隔離膜のガーレー式透気度が０．１〜５０，０００ｓ／１００ｍＬである、上記＜１＞記載の密閉容器。
＜３＞ 前記隔離膜が、不織布、マイクロポーラスフィルム、セルロース繊維、及び開孔樹脂フィルムから成る群より選択される少なくとも１種である、上記＜１＞又は＜２＞に記載の密閉容器。
＜４＞ 上記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の密閉容器を用いた細胞の輸送及び／又は保管方法であって、前記細胞収容容器（Ｂ）に細胞を収容し、前記雰囲気調整剤（Ａ）によって前記細胞収容容器（Ｂ）内の二酸化炭素濃度及び酸素濃度を制御する、細胞の輸送及び／又は保管方法。
＜５＞ 前記細胞収容容器（Ｂ）内の二酸化炭素濃度が３〜７容量％である、上記＜４＞に記載の細胞の輸送及び／又は保管方法。
＜６＞ 前記細胞が幹細胞及び／又はｉＰＳ細胞である、上記＜４＞又は＜５＞に記載の細胞の輸送及び／又は保管方法。

本発明によれば、細胞収容容器（Ｂ）内のガス濃度を簡便に制御できる為、細胞にストレスを与えずに細胞の輸送及び／又は保管を行うことが出来る。また、ガスボンベやガス供給ポンプなどの装置を用いることのできない環境においても、細胞の輸送及び／又は保管が可能になる。

本発明の密閉容器の一態様を概略的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はその実施の形態のみに限定されない。

［雰囲気調整剤（Ａ）］
本実施形態の雰囲気調整剤（Ａ）は、密閉容器内の二酸化炭素及び酸素濃度を調整可能なものであれば、何ら限定されず、公知の雰囲気調整剤を用いることが出来る。雰囲気調整剤組成物として、アスコルビン酸、エリソルビン酸又はこれらの塩及び水和物を被酸化物に用いたものが好適に用いられる。また、アルデヒド除去剤として、エチレン尿素、尿素、アルギニン、リジン塩酸塩、及びポリアリルアミンからなる群より選択される１種以上の化合物を含むものが好ましい。雰囲気調整剤（Ａ）は、雰囲気調整剤組成物を通気性包装材料で包装したものが好ましく用いられる。例えば、国際公開２０１１／０６５３６３号に記載された雰囲気調整剤組成物及び雰囲気調整剤が好適に用いられる。

［細胞収容容器（Ｂ）］
細胞収容容器（Ｂ）の本体には、シャーレ、チューブなど細胞培養用の公知の容器を使用することが出来る。材質は特に限定されないが、ガラス、プラスチックなどが挙げられる。

（隔離膜）
細胞収容容器（Ｂ）は、気体は透過するが液体は実質的には透過させない隔離膜を有する。隔離膜を用いることで、細胞収容容器（Ｂ）と密閉容器との通気性が確保され、雰囲気調整剤（Ａ）によって細胞収容容器（Ｂ）内のガス組成を調整できるため好ましい。また、隔離膜が液体不透過性であることで、細胞輸送時の振動などで細胞や培地などが細胞収容容器（Ｂ）外に漏れ出す事を防止でき、更に細胞収容容器（Ｂ）への外部からの異物混入を防止出来る。

前記隔離膜としては、気体を透過するが液体は実質的に透過しないものであれば、公知の物質から適宜選択して用いることが出来る。雰囲気調整剤（Ａ）により細胞収容容器（Ｂ）内のガス濃度を調整するためには、隔離膜の気体透過性は高い方が好ましい。その一方で透過性が高すぎると、細胞容器（Ｂ）内の培養液が漏出するリスクが高くなるため好ましくない。このため、隔離膜のガーレー式透気度が０．１〜５０，０００ｓ／１００ｍＬが好ましく用いられる。更に隔離膜のガーレー式透気度は、０．１〜１，０００ｓがより好ましく、０．１〜１００ｓ以下が特に好ましい。前記範囲内の場合、細胞収容容器（Ｂ）内外のガス組成が等しくなりやすく好ましい。隔離膜の具体例としては、紙、不織布、マイクロポーラスフィルム、微多孔膜、開孔樹脂フィルム等が挙げられ、撥水性のテフロン性微多孔膜が特に好ましい。

［密閉容器］
本実施形態の密閉容器は、その内外の気体の流通を妨げ、投入した雰囲気調整剤（Ａ）により調整された酸素及び二酸化炭素濃度を長期間維持するものである。ガラス、金属、ポリカーボネート等のプラスチック、等で構成された容器が良く用いられるが、ガスバリア性フィルム及びその積層物を使用することも可能である。

密閉容器は、雰囲気調整剤（Ａ）と、細胞収容容器（Ｂ）とを、収容することが出来れば、その大きさや形状は何ら限定されない。また、前記密閉容器は、γ線滅菌可能であることが好ましい。

密閉容器には、細胞収容容器（Ｂ）を保持する装着部やスウィング機構部を設ける事が出来る。装着部は、密閉容器内に設けられ、細胞を保持することが出来る。スウィング機構部は、密閉容器の内部壁面に対し、装着部を揺動自在に支持することが出来る為、細胞や培地などの内容物を安定して保持することが出来る。密閉容器には、更に温度制御機構や衝撃緩衝機構を設けることが出来る。

［細胞の輸送及び／又は保管方法］
本実施形態の細胞の輸送及び／又は保管方法は、細胞及び培地を収容した細胞収容容器（Ｂ）を密閉容器の内部に収容し、雰囲気調整剤（Ａ）を、密閉容器内に設置後、密封することで実施出来る。

（二酸化炭素及び酸素濃度）
本実施形態の細胞の輸送及び／又は保管方法においては、前記密閉容器内の二酸化炭素及び酸素濃度は何ら限定されず、用いる細胞の種類に応じて決定することが出来る。二酸化炭素及び酸素濃度は、密閉容器の体積と雰囲気調整剤（Ａ）の種類・能力を適切に選択することにより、調整することが出来る。

一般的な細胞培養では培地のｐＨを一定に維持する必要があり、二酸化炭素―炭酸水素ナトリウムのｐＨ緩衝系を利用した培養液を用いる場合、ｐＨ７．４に保持するためには、二酸化炭素濃度を５容量％程度に調整する必要がある。

酸素濃度は細胞の種類や目的によって、様々な濃度に設定することが求められる。雰囲気調整剤（Ａ）の種類によって、１５容量％程度、５容量％程度、１〜２容量％程度、０．１容量％以下など、所望の濃度を維持することが出来る。

本特許での細胞とは、特に限定されないが分化済みの細胞やｉＰＳ細胞、ＥＳ細胞、幹細胞、血液や組織、臓器といった生体由来物自体及びその細胞が挙げられる。また、培地は、用いる細胞に応じ液体又は固体の培地を用いることが出来る。

図１は本発明の密閉容器の一態様を概略的に示す図である。密閉容器１０内に、雰囲気調整剤（Ａ）２０が収容されており、密閉容器１０内の二酸化炭素及び酸素濃度を調整することが出来る。また、細胞収容容器（Ｂ）３０には、細胞や培地が収容されており、細胞の輸送、保管、培養を行う事が出来る。隔離膜４０は気体を透過するが液体は実質的に透過しないものである為、雰囲気調整剤（Ａ）２０により、細胞収容容器（Ｂ）３０内の二酸化炭素及び酸素濃度をも調整することが出来る。

以下に実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。

（実施例１）
体積２．０ｍＬのエッペンドルフチューブの開口部を、テフロン製のメンブレンフィルタ（商品名「ミリシール」、型番「ＦＷＭＳ０１８００」、メルクミリポア社製）で覆った。次いで、１５ｃｍ×２０ｃｍのガスバリア袋（商品名：スーパーニール、材質：ＳＰ−Ｒ１５μｍ／ＬＬＤＰＥ５０μｍ、酸素透過度：８０ｍＬ／（ｍ^２・ｄ・ＭＰａ）※温度：２５℃、湿度：５０％ＲＨ）に、前記チューブ、雰囲気調整剤（商品名「カルチャーパルＣＯ２三菱瓦斯化学株式会社製）、空気５００ｍＬを入れ、密封した。所定時間毎に密封後のチューブ内外のガスをサンプリングし、酸素濃度を測定した。結果を表１に示す。

（比較例１）
メンブレンフィルタの代わりに厚み１．５ｍｍのポリプロピレンの蓋を用いた以外は、実施例１と同様に試験を行った。結果を表１に示す。

実施例１から、本発明の密閉容器では、チューブ外にある雰囲気調整剤によってメンブレンフィルタを有するチューブ内の酸素濃度が制御できることが明らかになった。

１０．密閉容器
２０. 雰囲気調整剤（Ａ）
３０．細胞収容容器（Ｂ）
４０．隔離膜

Claims (6)

1. 雰囲気調整剤（Ａ）と、
   気体は透過するが液体は実質的に透過しない隔離膜を有する細胞収容容器（Ｂ）
   とを備える、細胞輸送及び／又は保管用の密閉容器。
2. 前記隔離膜のガーレー式透気度が０．１〜５０，０００ｓ／１００ｍＬである、請求項１記載の密閉容器。
3. 前記隔離膜が、不織布、マイクロポーラスフィルム、セルロース繊維、及び開孔樹脂フィルムから成る群より選択される少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の密閉容器。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の密閉容器を用いた細胞の輸送及び／又は保管方法であって、
   前記細胞収容容器（Ｂ）に細胞を収容し、前記雰囲気調整剤（Ａ）によって前記細胞収容容器（Ｂ）内の二酸化炭素濃度及び酸素濃度を制御する、細胞の輸送及び／又は保管方法。
5. 前記細胞収容容器（Ｂ）内の二酸化炭素濃度が３〜７容量％である、請求項４に記載の細胞の輸送及び／又は保管方法。
6. 前記細胞が幹細胞及び／又はｉＰＳ細胞である、請求項４又は５に記載の細胞の輸送及び／又は保管方法。