JP2014168394A - Cell culture vessel - Google Patents
Cell culture vessel Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014168394A JP2014168394A JP2013040974A JP2013040974A JP2014168394A JP 2014168394 A JP2014168394 A JP 2014168394A JP 2013040974 A JP2013040974 A JP 2013040974A JP 2013040974 A JP2013040974 A JP 2013040974A JP 2014168394 A JP2014168394 A JP 2014168394A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- cell culture
- lid
- cell
- cells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
- C12M23/12—Well or multiwell plates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/38—Caps; Covers; Plugs; Pouring means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/14—Scaffolds; Matrices
Abstract
Description
本発明は、厚さ方向に複数の細胞が積層された多層構造を有する生体組織の製造に適した細胞培養容器に関する。 The present invention relates to a cell culture container suitable for production of a biological tissue having a multilayer structure in which a plurality of cells are laminated in the thickness direction.
コラーゲン等の培養担体上で細胞を培養させて製造される生体組織は細胞密度が低いため、医療目的の移植用組織として適したものではない。移植に適した、細胞密度が高い細胞シートなどの組織を製造する技術はティッシュエンジニアリングの分野において重要な技術であるといえる。しかしながら、従来の高細胞密度の生体組織の製造法には幾つかの問題点が存在する。 A biological tissue produced by culturing cells on a culture carrier such as collagen is not suitable as a tissue for transplantation for medical purposes because of its low cell density. A technique for producing a tissue such as a cell sheet having a high cell density suitable for transplantation is an important technique in the field of tissue engineering. However, there are several problems in the conventional method for producing a high cell density biological tissue.
細胞を培養支持体上に播種し、細胞シートを形成することは一般に広く行われている。細胞シートの剥離を容易にする目的で、細胞接着面に温度応答性高分子化合物の層を設け、細胞の剥離を促進させる技術も開発されており、異物をほとんど含まない細胞シートの回収が可能である。しかしながらこの方法により形成される細胞シートは単層または3層以下の細胞層から構成されることが通常である。このため、多層化を行うには、細胞シートを複数重ね合わせることが必要である。細胞シートは極めて薄く、取り扱いが困難であるため、複数重ね合わせることは容易でなく手間がかかる。 It is generally widely practiced to seed cells on a culture support to form a cell sheet. For the purpose of facilitating cell sheet peeling, a technology that promotes cell peeling by providing a layer of temperature-responsive polymer compound on the cell adhesion surface has been developed, and it is possible to collect cell sheets containing almost no foreign matter. It is. However, the cell sheet formed by this method is usually composed of a single layer or three or less cell layers. For this reason, in order to carry out multilayering, it is necessary to superimpose a plurality of cell sheets. Since cell sheets are extremely thin and difficult to handle, it is not easy to superimpose a plurality of cell sheets, which is troublesome.
そこで、移植に適した生体組織を得るため、細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能である内底面を有する細胞培養容器が開発されている。生体組織を作製する場合、まず細胞を含有する培養液を細胞培養容器に注入する。次に細胞培養容器を遠心分離器に設置して内底面方向への遠心力を作用させながら、細胞間接着が形成される条件下で細胞培養を行ない、細胞間を接着させて組織を形成することにより内底面に生体組織を堆積させている(特許文献1〜3参照)。
Therefore, in order to obtain a biological tissue suitable for transplantation, a cell culture container having an inner bottom surface that is non-cell-adhesive or can be changed to cell-non-adhesive has been developed. When producing a biological tissue, first, a culture solution containing cells is injected into a cell culture container. Next, the cell culture vessel is placed in a centrifuge and a centrifugal force is applied toward the inner bottom surface, and cell culture is performed under conditions where cell-cell adhesion is formed, and cells are adhered to form a tissue. Thus, biological tissue is deposited on the inner bottom surface (see
上述のように移植に適した生体組織を得るための細胞培養容器が開発されている。またこのような細胞培養容器は遠心分離機に設置され、細胞培養容器に対して遠心力が付与されて細胞培養が行なわれる。 As described above, a cell culture container for obtaining a biological tissue suitable for transplantation has been developed. Moreover, such a cell culture container is installed in a centrifuge, and a cell culture is performed by applying a centrifugal force to the cell culture container.
しかしながら、細胞培養容器を遠心分離機に設置して、細胞培養容器に対して遠心力を付与する場合、遠心力を付与する工程中に細胞培養容器内から培養液が外部へ流出してしまうことがある。 However, when the cell culture container is installed in a centrifuge and a centrifugal force is applied to the cell culture container, the culture solution may flow out from the cell culture container during the step of applying the centrifugal force. There is.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、遠心力を付与する工程中に内部の培養液が外部へ流出することを防止することができる細胞培養容器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and an object of the present invention is to provide a cell culture vessel capable of preventing an internal culture solution from flowing out during a step of applying a centrifugal force. And
本発明の一態様による細胞培養容器は、細胞を含有する培養液を収納し、内底面方向へ遠心力を作用させながら、細胞間接着が形成される条件下で細胞培養を行ない、細胞間を接着させて組織を形成して内底面に生体組織を堆積させる細胞培養容器であって、細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能である内底面を有するとともに、上方開口が設けられた容器本体と、前記容器本体の上方開口を覆う蓋体と、を備え、前記蓋体の質量は前記容器本体の質量より大きいことを特徴とするものである。 A cell culture container according to one embodiment of the present invention contains a culture solution containing cells, and performs cell culture under a condition in which cell-cell adhesion is formed while acting a centrifugal force toward the inner bottom surface. A cell culture container that adheres to form a tissue and deposits biological tissue on the inner bottom surface, and has an inner bottom surface that is non-cell-adhesive or can be changed to cell non-adhesive, and above A container main body provided with an opening; and a lid that covers an upper opening of the container main body, wherein the mass of the lid is larger than the mass of the container main body.
本発明の一態様による細胞培養容器は、前記蓋体の材料の比重は、前記容器本体の材料の比重より大きいことを特徴とする。 The cell culture container according to one aspect of the present invention is characterized in that the specific gravity of the material of the lid is larger than the specific gravity of the material of the container body.
本発明の一態様による細胞培養容器は、前記蓋体は、蓋体本体及び金属部材の二重構造になっていることを特徴とする。 The cell culture container according to one aspect of the present invention is characterized in that the lid has a double structure of a lid body and a metal member.
本発明の一態様による細胞培養容器は、前記金属部材は、前記蓋体本体のうち観察領域を残して設けられていることを特徴とする。 The cell culture container according to an aspect of the present invention is characterized in that the metal member is provided leaving an observation region in the lid body.
本発明の一態様による細胞培養容器は、前記観察領域は、前記蓋体本体の中央部に少なくとも1mm角の大きさで設けられていることを特徴とする。 The cell culture container according to one aspect of the present invention is characterized in that the observation region is provided at a size of at least 1 mm square in a central portion of the lid body.
本発明の一態様による細胞培養容器は、前記蓋体及び前記容器本体は同一の材料からなり、前記蓋体の比重は、前記容器本体の比重より大きいことを特徴とする。 In the cell culture container according to one aspect of the present invention, the lid and the container main body are made of the same material, and the specific gravity of the lid is larger than the specific gravity of the container main body.
本発明の一態様による細胞培養容器は、前記材料はポリスチレンであり、前記蓋体は前記容器本体より高密度のポリスチレンからなることを特徴とする。 In the cell culture container according to an aspect of the present invention, the material is polystyrene, and the lid is made of polystyrene having a higher density than the container body.
本発明の一態様による細胞培養容器は、細胞を含有する培養液を収納し、内底面方向へ遠心力を作用させながら、細胞間接着が形成される条件下で細胞培養を行ない、細胞間を接着させて組織を形成して内底面に生体組織を堆積させる細胞培養容器であって、細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能である内底面を有するとともに、上方開口が設けられた容器本体と、前記容器本体の上方開口を覆う蓋体と、を備え、前記蓋体の材料の比重は、前記容器本体の材料の比重より大きいことを特徴とする。 A cell culture container according to one embodiment of the present invention contains a culture solution containing cells, and performs cell culture under a condition in which cell-cell adhesion is formed while acting a centrifugal force toward the inner bottom surface. A cell culture container that adheres to form a tissue and deposits biological tissue on the inner bottom surface, and has an inner bottom surface that is non-cell-adhesive or can be changed to cell non-adhesive, and above A container body provided with an opening; and a lid that covers an upper opening of the container body. The specific gravity of the material of the lid body is greater than the specific gravity of the material of the container body.
以上のように本発明によれば、細胞培養容器内に培養液を注入した後、細胞培養容器に対して遠心力を付与した場合、細胞培養容器内から培養液が外方へ流出することを防止することができる。 As described above, according to the present invention, when a centrifugal force is applied to the cell culture container after injecting the culture liquid into the cell culture container, the culture liquid flows out from the cell culture container. Can be prevented.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)図1乃至図4は本発明による細胞培養容器10の第1の実施の形態を示す図である。
(First Embodiment) FIGS. 1 to 4 are views showing a first embodiment of a
細胞培養容器10は、図1および図2に示すように、細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能である内底面11aを有するとともに上方開口11bを有する容器本体11と、容器本体11の上方開口11bを覆う蓋体12とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このような細胞培養容器10は、内底面11aと内側面11cにより囲まれた空間に細胞2を含有する培養液1を収納することができ、内底面11a方向へ遠心力を作用させながら、細胞2間接着が形成される条件下で細胞培養を行うものであり、細胞2間を接着させて組織を形成して内底面11aに生体組織を堆積させるものである(図3(a)(b)(c)参照)。
Such a
この場合、細胞含有培養液1(図3(a)(b)(c)参照)を収容する容器部分の内表面のうち少なくとも内底面11aが細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能であればよいが、特に、細胞含有培養液を収容する容器部分の内表面のうち、細胞と接触する表面の全て(例えば容器の内底面11aおよび内側面11c)が細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能であることが好ましい。
In this case, at least the
本発明に用いられる細胞としては接着性細胞であれば特に限定されない。そのような細胞としては、例えば、肝臓の実質細胞である肝細胞、クッパー細胞、血管内皮細胞や角膜内皮細胞などの内皮細胞、線維芽細胞、骨芽細胞、砕骨細胞、歯根膜由来細胞、表皮角化細胞などの表皮細胞、気管上皮細胞、消化管上皮細胞、子宮頸部上皮細胞、角膜上皮細胞などの上皮細胞、乳腺細胞、ペリサイト、平滑筋細胞や心筋細胞などの筋細胞、腎細胞、膵ランゲルハンス島細胞、末梢神経細胞や視神経細胞などの神経細胞、軟骨細胞、骨細胞などが挙げられる。これらの細胞は、組織や器官から直接採取した初代細胞でもよく、あるいは、それらを何代か継代させたものでもよい。さらにこれら細胞は、未分化細胞である胚性幹細胞、多分化能を有する間葉系幹細胞などの多能性幹細胞、単分化能を有する血管内皮前駆細胞などの単能性幹細胞、分化が終了した細胞の何れであっても良い。また、細胞は単一種を培養してもよいし二種以上の細胞を共培養してもよい。 The cells used in the present invention are not particularly limited as long as they are adherent cells. Examples of such cells include liver cells that are liver parenchymal cells, Kupffer cells, endothelial cells such as vascular endothelial cells and corneal endothelial cells, fibroblasts, osteoblasts, osteoclasts, periodontal ligament-derived cells, Epidermal cells such as epidermal keratinocytes, tracheal epithelial cells, gastrointestinal epithelial cells, cervical epithelial cells, epithelial cells such as corneal epithelial cells, mammary cells, pericytes, muscle cells such as smooth muscle cells and cardiomyocytes, kidneys Examples include cells, pancreatic islets of Langerhans, nerve cells such as peripheral nerve cells and optic nerve cells, chondrocytes, and bone cells. These cells may be primary cells collected directly from tissues or organs, or may be passaged from one generation to another. Furthermore, these cells are undifferentiated embryonic stem cells, pluripotent stem cells such as pluripotent mesenchymal stem cells, unipotent stem cells such as vascular endothelial progenitor cells that have unipotency, and differentiation has ended. Any of the cells may be used. In addition, the cells may be cultivated as a single species, or two or more types of cells may be co-cultured.
これらの細胞は、予め通常の方法で培養させ、培養物をトリプシン処理等で処理し、培養液中に懸濁させた状態で培養容器に収容される。培養液としては、当技術分野で通常用いられる細胞培養用培地であれば特に制限なく用いることができる。例えば、用いる細胞の種類に応じて、MEM培地、BME培地、DME培地、αMEM培地、IMDM培地、ES培地、DM−160培地、Fisher培地、F12培地、WE培地およびRPMI1640培地等、朝倉書店発行「日本組織培養学会編 組織培養の技術第三版」581頁に記載されているような基礎培地を用いることができる。さらに、基礎培地に血清(ウシ胎児血清等)、各種増殖因子、抗生物質、アミノ酸などを加えてもよい。また、Gibco無血清培地(インビトロジェン社)等の市販の無血清培地等を用いることができる。最終的に得られる細胞組織体の臨床応用を考えると動物由来成分を含まない培地を使用することが好ましい。 These cells are cultured in advance by a conventional method, the culture is treated with trypsin treatment or the like, and is stored in a culture vessel in a state of being suspended in a culture solution. Any culture medium can be used without particular limitation as long as it is a cell culture medium usually used in the art. For example, depending on the type of cell used, MEM medium, BME medium, DME medium, αMEM medium, IMDM medium, ES medium, DM-160 medium, Fisher medium, F12 medium, WE medium, RPMI1640 medium, etc. A basal medium as described in “Tissue culture technology third edition”, page 581, edited by the Japanese Society for Tissue Culture can be used. Furthermore, serum (such as fetal bovine serum), various growth factors, antibiotics, amino acids and the like may be added to the basal medium. A commercially available serum-free medium such as Gibco serum-free medium (Invitrogen) can also be used. Considering the clinical application of the finally obtained cell tissue, it is preferable to use a medium that does not contain animal-derived components.
本発明において、細胞非接着性である表面としては、親水性の表面、具体的には20℃の静的水接触角が45°以下である表面が挙げられる。このような表面は、炭素酸素結合を有する有機化合物の皮膜を基材の表面上に形成することにより得ることができる。あるいは基材自体を、親水性を有する材料で構成してもよい。 In the present invention, the non-cell-adhesive surface includes a hydrophilic surface, specifically, a surface having a static water contact angle at 20 ° C. of 45 ° or less. Such a surface can be obtained by forming a film of an organic compound having a carbon-oxygen bond on the surface of the substrate. Or you may comprise the base material itself with the material which has hydrophilic property.
細胞非接着性表面は、炭素酸素結合を有する有機化合物により形成される、静的水接触角が45°以下である親水性膜により形成することができる。 The cell non-adhesive surface can be formed by a hydrophilic film formed of an organic compound having a carbon-oxygen bond and having a static water contact angle of 45 ° or less.
炭素酸素結合とは、炭素と酸素との間に形成される結合を意味し、単結合に限らず二重結合であってもよい。炭素酸素結合としてはC−O結合、C(=O)−O結合、C=O結合が挙げられる。 The carbon oxygen bond means a bond formed between carbon and oxygen, and is not limited to a single bond but may be a double bond. Examples of the carbon-oxygen bond include a C—O bond, a C (═O) —O bond, and a C═O bond.
親水性膜の主原料としては、水溶性高分子、水溶性オリゴマー、水溶性有機化合物、界面活性物質、両親媒性物質等の親水性有機化合物が挙げられる。これらが相互に物理的または化学的に架橋し、基材と物理的または化学的に結合することにより親水性膜となる。 Examples of the main raw material for the hydrophilic film include hydrophilic organic compounds such as water-soluble polymers, water-soluble oligomers, water-soluble organic compounds, surface active substances, and amphiphilic substances. These are physically or chemically cross-linked with each other and physically or chemically bonded to the substrate to form a hydrophilic film.
親水性膜の平均厚さは、0.8nm〜500μmが好ましく、0.8nm〜100μmがより好ましく、1nm〜10μmがより好ましく、1.5nm〜1μmが最も好ましい。平均厚さが0.8nm以上であれば、基板表面の親水性膜で覆われていない領域の影響を受けにくいため好ましい。また、平均厚さが500μm以下であればコーティングが比較的容易である。 The average thickness of the hydrophilic film is preferably 0.8 nm to 500 μm, more preferably 0.8 nm to 100 μm, more preferably 1 nm to 10 μm, and most preferably 1.5 nm to 1 μm. An average thickness of 0.8 nm or more is preferable because it is not easily affected by a region not covered with the hydrophilic film on the substrate surface. Moreover, if the average thickness is 500 μm or less, coating is relatively easy.
基材表面への親水性膜の形成方法としては、基材へ親水性有機化合物を直接吸着させる方法、基材へ親水性有機化合物を直接コーティングする方法、基材へ親水性有機化合物をコーティングした後に架橋処理を施す方法、基材への密着性を高めるために多段階式に親水性膜を形成させる方法、基材との密着性を高めるために基材上に下地層を形成し、次いで親水性有機化合物をコーティングする方法、基板表面に重合開始点を形成し、次いで親水性ポリマーブラシを重合する方法等を挙げることができる。 The hydrophilic film can be formed on the substrate surface by directly adsorbing the hydrophilic organic compound on the substrate, coating the hydrophilic organic compound directly on the substrate, or coating the hydrophilic organic compound on the substrate. A method of performing a crosslinking treatment later, a method of forming a hydrophilic film in a multi-stage manner in order to increase the adhesion to the substrate, a base layer is formed on the substrate in order to increase the adhesion to the substrate, Examples thereof include a method of coating a hydrophilic organic compound, a method of forming a polymerization initiation point on the substrate surface, and then polymerizing a hydrophilic polymer brush.
本発明で用いられる培養容器の内底面をはじめとする内表面の細胞接触領域は、細胞非接着性であることが、組織の剥離の容易性という観点から好ましいが、細胞培養時には細胞接着性であるが剥離の際に細胞非接着性に変化することが可能である表面であってもよい。このような表面は、温度応答性ポリマー、pH応答性ポリマー及びイオン応答性ポリマーからなる群から選択される少なくとも1種の刺激応答性高分子が共有結合を基材の表面に固定化することにより形成することができる。刺激応答性高分子としては、刺激の付与が容易である温度応答性ポリマーが好ましいがこれには限定されない。 The cell contact region on the inner surface including the inner bottom surface of the culture vessel used in the present invention is preferably cell non-adhesive from the viewpoint of ease of tissue detachment. However, it may be a surface that can change to non-cell-adhesiveness upon peeling. Such a surface is formed by immobilizing a covalent bond on the surface of a substrate with at least one stimulus-responsive polymer selected from the group consisting of a temperature-responsive polymer, a pH-responsive polymer, and an ion-responsive polymer. Can be formed. The stimulus-responsive polymer is preferably a temperature-responsive polymer that can be easily applied with a stimulus, but is not limited thereto.
次に、細胞培養容器10について更に説明する。細胞培養容器10は上述のように、内底面11aと上方開口11bとを有する容器本体11と、容器本体11の上方開口11bを覆う蓋体12とを備え、このうち容器本体11は円筒状をなすシャーレ型の容器本体となっている。
Next, the
蓋体12の質量は、容器本体11の質量よりも大きくなっている。例えば、蓋体12を高密度ポリスチレンで作製し、容器本体11を、蓋体12に用いたものよりも密度の低いポリスチレンで作製する。
The mass of the
容器本体11内に上方開口11bから細胞2を含有する培養液1を収納し、容器本体11の上方開口11bを蓋体12により覆うことにより、容器本体11の上方開口11bを蓋体12により密閉することができる。
The
蓋体12の質量が容器本体11の質量より大きいことにより、後述する遠心分離工程において蓋体12が容器本体11を押圧するため、容器本体11がずれて容器本体11内の培養液1が外方へ流出することを防止できる。
Since the mass of the
また、この場合、容器本体11の上方開口11bを蓋体12により完全に密封することもでき、容器本体11内部は外部雰囲気と遮断される。
In this case, the
しかしながら、容器本体11の上方開口11bを蓋体12により完全に密封することなく、容器本体11内の培養液1の外方への流出を防止しつつ、容器本体11内と外部雰囲気とを連通させて細胞培養により低下する容器本体11内の二酸化炭素を外部雰囲気から補ってもよい。
However, without completely sealing the
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
まず図3(a)に示すように、容器本体11内に上方開口11bから細胞2を含有する培養液1を注入する。
First, as shown in FIG. 3A, the
次に容器本体11の上方開口11bを蓋体12により覆い、容器本体11の上方開口11bを蓋体12により密閉する。
Next, the
次に細胞培養容器10を図4(a)(b)に示す遠心分離機20に設置する。
Next, the
図4(a)(b)に示すように、遠心分離機20は回動軸21と、回動軸21に固定されたアーム22と、アーム22の先端に揺動軸24を介して揺動可能に取付けられたバスケット23とを有している。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
そして細胞培養容器10を遠心分離機20のバスケット23上に設置し(図4(a)参照)、次に回動軸21を回動させる(図4(b)参照)。
Then, the
この場合、アーム22の先端に揺動軸24を介して取付けられたバスケット23が上方へ持上げられ、回動軸21の回動に伴って細胞培養容器10に対して、容器本体11の内底面11a方向に向かう遠心力が働く。
In this case, the
容器本体11の内底面11a側へ遠心力が働くことにより、培養液1中の細胞2間が接着して組織を形成し、内底面11aにシート状の生体組織3が堆積する。
When the centrifugal force acts on the
このようにしてシート状の生体組織3が他の培養液1と分離される(図3(b)参照)。
In this way, the sheet-like
次に細胞培養容器10に対して遠心力を付与する工程について更に述べる。
Next, the step of applying centrifugal force to the
細胞培養容器10に収容された培養液1に内底面11a方向への遠心力を作用させることにより、細胞間接着が形成される条件下で細胞培養を行い、細胞間を接着させて組織を形成する。遠心力により細胞2が内底面11aの形状に応じて内底面11aに密着した状態で、細胞2同士が接着し、所望の形状の組織が形成される。
By applying a centrifugal force in the direction of the
図4(a)(b)に示す遠心分離機20から付与される遠心力の大きさは、細胞2の機能に悪影響を与えることなく組織の形成が可能な範囲で適宜選択することができる。例えば2G〜1440Gが好ましく、2G〜720Gがより好ましい。
The magnitude of the centrifugal force applied from the
遠心力が付与されることで、質量の大きい蓋体12が容器本体11を押圧し、容器本体11の上方開口11bが蓋体12により完全に密封され、培養液1が外方へ流出することを防止できる。
When the centrifugal force is applied, the
ここで「細胞間接着が形成される条件」とは細胞が活動して細胞同士が接着できる条件を指す。培養する細胞の種類に応じて変動するが、例えば温度条件は20〜40℃が好ましく、雰囲気ガス条件としては二酸化炭素濃度が3〜5%であることが好ましく、培養時間としては0.5〜24時間が好ましい。本発明の有利な特徴の一つは培養時間を短くすることができ、細胞へのダメージを小さくすることができる点にある。培養時間は後述する細胞外マトリクスを別途調製し添加する実施形態では短縮することが可能あり、培養時間を0.5〜3時間とすることができるため好ましい。細胞外マトリクスを添加しない実施形態では、培養時間を1〜24時間とすることができる。 Here, “the conditions under which cell-cell adhesion is formed” refers to conditions under which cells can act and adhere to each other. Although it varies depending on the type of cells to be cultured, for example, the temperature condition is preferably 20 to 40 ° C., the atmospheric gas condition is preferably a carbon dioxide concentration of 3 to 5%, and the culture time is 0.5 to 24 hours is preferred. One of the advantageous features of the present invention is that the culture time can be shortened and the damage to the cells can be reduced. In the embodiment in which an extracellular matrix described later is separately prepared and added, the culture time can be shortened, and the culture time can be 0.5 to 3 hours, which is preferable. In embodiments where no extracellular matrix is added, the culture time can be 1 to 24 hours.
本実施の形態では培養容器を所望の雰囲気ガス(二酸化炭素濃度5%)で満たされたインキュベータ内で数分間放置したのち、雰囲気ガスが変化しないように培養容器に蓋をして加重培養を行なう。しかしながらこれには限定されず、例えば雰囲気ガスおよび温度が制御されたインキュベータ内であれば培養容器を開放した状態で加重培養を行うこともできる。 In this embodiment, the culture vessel is left in an incubator filled with a desired atmospheric gas (carbon dioxide concentration 5%) for several minutes, and then the culture vessel is covered and weighted culture is performed so that the atmospheric gas does not change. . However, the present invention is not limited to this. For example, if it is in an incubator in which the atmospheric gas and temperature are controlled, weighted culture can be performed with the culture vessel opened.
遠心力を付与して細胞培養を行なう場合、細胞間接着が形成されれば十分であり、細胞数を増殖により増やすことは必須ではない。培養液中における細胞数を適宜調節することにより、作製される組織の厚さ(すなわち組織の厚さ方向の細胞積層数)を制御することが可能である。このように細胞培養工程において細胞の増殖を行う必要がないため、比較的短時間で組織を得ることができる。また組織の厚さ、形状を自在に調節することができる。 When cell culture is performed by applying a centrifugal force, it is sufficient that cell-cell adhesion is formed, and it is not essential to increase the number of cells by proliferation. By appropriately adjusting the number of cells in the culture solution, it is possible to control the thickness of the produced tissue (that is, the number of cells stacked in the thickness direction of the tissue). As described above, since it is not necessary to proliferate cells in the cell culture process, a tissue can be obtained in a relatively short time. The thickness and shape of the tissue can be freely adjusted.
また本実施の形態の細胞培養容器を用いた細胞培養方法によれば、細胞が高密度化された組織を得ることが可能となる。細胞が高密度化された組織は移植用途に好ましい。 In addition, according to the cell culture method using the cell culture container of the present embodiment, it is possible to obtain a tissue in which cells are densified. A tissue in which cells are densified is preferable for transplantation.
次に遠心力を付与する工程の終了後に、得られた生体組織3を細胞培養容器10の内底面11aから剥離し回収する(図3(c)参照)。例えばピペッティング操作などの物理的な操作よって細胞を剥離することができる。細胞培養容器10の内底面11aが細胞非接着性表面であればこの操作は容易であり短時間の培養で組織の作製及び剥離回収が可能である。細胞培養容器10の内底面11aが刺激応答性高分子などの、細胞非接着性に変化する表面である場合には、細胞非接着性となるような環境(例えば下限臨界温度以下の温度)において剥離操作を行う。
Next, after the step of applying the centrifugal force is completed, the obtained
以上のように本実施の形態によれば、容器本体11内に上方開口11bから培養液1を注入した後、容器本体11の上方開口11bを、容器本体11より質量の大きい蓋体12により覆う。細胞培養容器10を遠心分離機20のバスケット23上に設置し、細胞培養容器10に対して内底面11a側へ向う遠心力を作用させながら細胞培養する場合において、蓋体12が容器本体11を押圧し、容器本体11内の培養液1が外方へ流出することを防止できる。
As described above, according to the present embodiment, after injecting the
なお、蓋体12と容器本体11の質量の差は大きい方が好ましいが、遠心分離工程では遠心力がかかるため、蓋体12と容器本体11の質量の差が小さくても、蓋体12が容器本体11を十分に押圧し、容器本体11内の培養液1が外方へ流出することを防止できる。
Although it is preferable that the difference in mass between the
細胞培養を行う際、容器本体11の上方開口11bを蓋体12で覆った状態で、蓋体12を介して、容器内の細胞培養状態を観察するため、蓋体12は、薄い方が好ましく、また、透明性が高い方が好ましい。従って、蓋体12を、容器本体11よりも比重の大きい材料で構成し、蓋体12を薄くすることが好ましい。
When cell culture is performed, the
(第2の実施形態)図5乃至図8に第2の実施形態に係る細胞培養容器の概略構成を示す。本実施形態は、図1乃至図4に示す第1の実施形態と比較して、蓋体12が蓋体本体12aと金属部材12bの二重構造になっている点が異なる。図5乃至図8において、図1乃至図4に示す第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment) FIGS. 5 to 8 show a schematic configuration of a cell culture container according to a second embodiment. This embodiment is different from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 in that the
図5及び図6に示すように、金属部材12bは蓋体本体12aの外周部に設けられている。ここで図5は容器本体11及び蓋体12を示す断面図であり、図6は細胞培養容器10の斜視図である。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
金属部材12bには、例えば、アルミニウム、鉄、銅などを用いることができる。金属部材12bは、蓋体本体12aの外周部に接着剤等で固着されていてもよいし、蓋体本体から取り外し可能に嵌合していてもよい。
For example, aluminum, iron, copper, or the like can be used for the
金属部材12bの設けられた蓋体12の質量は、容器本体11の質量よりも大きくなっている。容器本体11は例えばポリスチレンで構成される。蓋体本体12aと金属部材12bの合計質量が、容器本体11の質量よりも大きくなっていればよく、蓋体本体12aの材料は特に限定されない。例えば、蓋体本体12aの材料として、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリエチレン、フッ素樹脂などを用いることができる。
The mass of the
あるいは、図7及び図8に示すように、金属部材12bを、蓋体本体12aの上面に設けてもよい。この場合、金属部材12bは、容器本体12aの中央部12cの観察領域を除くように設けられることが好ましく、例えば、リング状の金属部材12bを、蓋体本体12aの上面の周縁部に設けるとよい。これにより、蓋体本体12aの中央部12cを介して、容器内の細胞培養状態を観察することができる。蓋体本体12aの中央部12cの観察領域の大きさは、少なくとも1mm角の大きさを有することが好ましい。蓋体本体12aを、フッ素樹脂などの透明性の高い樹脂で構成することで、容器内の細胞培養状態を観察しやすくなる。
Alternatively, as shown in FIGS. 7 and 8, the
本実施の形態の変形例として、金属部材12bに対向するように容器本体11側に磁石を配置し、蓋体12の質量と磁力とにより蓋体12を容器本体11に固定するようにしてもよい。この場合、蓋体側の金属部材12bを蓋体の質量を増加させつつ磁力を発生させる磁石に代え、容器本体側に金属部材等を設けるものであってもよい。
As a modification of the present embodiment, a magnet is disposed on the
本実施の形態によれば、上記第1の実施形態と同様に、容器本体11内に上方開口11bから培養液1を注入した後、容器本体11の上方開口11bを、容器本体11より質量の大きい蓋体12により覆う。そのため、細胞培養容器10を遠心分離機20のバスケット23上に設置し、細胞培養容器10に対して内底面11a側へ向う遠心力を作用させながら細胞培養する場合において、蓋体12が容器本体11を押圧し、容器本体11内の培養液1が外方へ流出することを防止できる。
According to the present embodiment, as in the first embodiment, after injecting the
(第3の実施形態)図9乃至図12により本発明の第3の実施の形態について説明する。細胞培養容器30は、図9、図10に示すように、複数の液収納部31Aと、液収納部31A間を連結する連結プレート31Bとを有する容器本体31と、容器本体31に装着される蓋体32とを備え、容器本体31はプレート状の容器本体からなる。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 9 and 10, the
ここで図9は細胞培養容器30を示す断面図であり、図10は細胞培養容器30を示す斜視図である。
Here, FIG. 9 is a cross-sectional view showing the
図9、図10に示すように、容器本体31の各液収納部31Aは内底面31aと内側面31cとを有し、上方に上方開口31bが形成されている。また容器本体31の各液収納部31Aの上方開口31bは蓋体32により覆われている。
As shown in FIGS. 9 and 10, each
また、蓋体32の質量は、容器本体31の質量よりも大きくなっている。例えば、容器本体31は通常のポリスチレンで構成され、蓋体32は高密度ポリスチレンで構成される。
Further, the mass of the
図9、図10において、容器本体31の各液収納部31A内に上方開口31bから細胞2を含む培養液1が注入される(図3(a)参照)。その後、容器本体31の各液収納部31Aの上方開口31bが蓋体32により覆われる。
9 and 10, the
培養液1が注入された細胞培養容器30は、その後遠心分離機20(図4(a)(b))参照)に設置される。次に遠心分離機20により細胞培養容器30に対して遠心力が付与され、細胞培養が行なわれて、各液収納部31Aの内底面31aに生体組織3が堆積する(図3(b)参照)。このとき、質量の大きい蓋体32が容器本体31を押圧するため、容器本体11内の培養液1が外方へ流出することを防止できる。
The
各液収納部31Aの内底面31aは細胞非接着性であるか、または細胞非接着性に変化することが可能となっている。このため、各液収納部31Aの内底面31aに堆積した生体組織3をピペッティング操作により容易に剥離して回収することができる(図3(c)参照)。
The
また細胞培養容器30は、図11、図12に示すように、複数の液収納部31Aと、液収納部31A間を連結する連結プレート31Bとを有するプレート状の容器本体31と、容器本体31に装着される、蓋体本体32aと金属部材32bの二重構造になった蓋本体32とを備えていてもよい。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
ここで図11は細胞培養容器30を示す断面図であり、図12は細胞培養容器30を示す斜視図である。
Here, FIG. 11 is a cross-sectional view showing the
図11に示すように、容器本体31の各液収納部31Aは内底面31aと内側面31cとを有し、上方に上方開口31bが形成されている。また容器本体31の各液収納部31Aの上方開口31bは蓋体32により覆われている。
As shown in FIG. 11, each
蓋体32は、蓋体本体32aと金属部材32bの二重構造になっており、金属部材32bは蓋体本体32aの外周部に設けられている。金属部材32bには、例えば、アルミニウム、鉄、銅などを用いることができる。金属部材32bは、蓋体本体32aの外周部に接着剤等で固着されていてもよいし、蓋体本体32aから取り外し可能に嵌合していてもよい。
The
金属部材32bの設けられた蓋体32の質量は、容器本体31質量よりも大きくなっている。容器本体31は例えばポリスチレンで構成される。蓋体本体32aと金属部材32bの合計質量が、容器本体31の質量よりも大きくなっていればよく、蓋体本体32aの材料は特に限定されない。例えば、蓋体本体32aの材料として、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリエチレン、フッ素樹脂などを用いることができる。
The mass of the
図11、図12において、容器本体31の各液収納部31A内に上方開口31bから細胞2を含む培養液1が注入される(図3(a)参照)。その後、容器本体31の各液収納部31Aの上方開口31bが蓋体32により覆われる。
11 and 12, the
培養液1が注入された細胞培養容器30は、その後遠心分離機20(図4(a)(b)参照)に設置される。次に遠心分離機20により細胞培養容器30に対して遠心力が付与され、細胞培養が行なわれて、各液収納部31Aの内底面31aに生体組織3が堆積する(図3(b)参照)。このとき、質量の大きい蓋体32が容器本体31を押圧するため、容器本体11内の培養液1が外方へ流出することを防止できる。
The
各液収納部31Aの内底面31aは細胞非接着性であるか、または細胞非接着性に変化することが可能となっている。このため各液収納部31Aの内底面31aに堆積した生体組織3をピペッティング操作により容易に剥離して回収することができる(図3(c)参照)。
The
図11、図12に示す構成において、金属部材32bを、蓋体本体32a上面の周縁部に設けてもよい。ただし、観察領域を確保するため、容器本体31を蓋体32で覆った際に、各液収納部31Aの上方に金属部材32bが位置しないようにする。
In the configuration shown in FIGS. 11 and 12, the
上記第1〜第3の実施形態において、容器本体11、31に容器本体固定手段を設け、蓋体12、32に容器本体固定手段に係合する蓋体固定手段を設けてもよい。例えば、容器本体固定手段および蓋体固定手段の一方は内ねじからなり、他方は外ねじからなる。外ねじと内ねじを係合することで、容器本体11、31が蓋体12により密閉される。このことにより、容器本体11、31内の培養液が外方へ流出することをさらに効果的に防止することができる。
In the first to third embodiments, the container
なお、蓋体のサイズが(ほぼ)同一である場合、蓋体の質量が容器本体の質量より小さく、かつ蓋体の材料の比重が、容器本体の材料の比重より大きいものは、蓋体の質量が容器本体の質量より小さく、かつ蓋体の材料と容器本体の材料とが同一のものより、蓋体の質量が大きくなるため、容器本体内の培養液の流出防止効果を向上させることができる。 In addition, when the size of the lid is (almost) the same, the mass of the lid is smaller than the mass of the container main body, and the specific gravity of the material of the lid is larger than the specific gravity of the material of the container main body. Since the mass of the lid is larger than the mass of the container body and the material of the lid body is the same as the material of the container body, the effect of preventing the culture medium from flowing out in the container body can be improved. it can.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
10 細胞培養容器
11 容器本体
11a 内底面
11b 上方開口
11c 内側面
12 蓋体
20 遠心分離機
30 細胞培養容器
31 容器本体
31A 液収納部
31B 連結プレート
31a 内底面
31b 上方開口
31c 内側面
32 蓋体
DESCRIPTION OF
Claims (8)
細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能である内底面を有するとともに、上方開口が設けられた容器本体と、
前記容器本体の上方開口を覆う蓋体と、
を備え、
前記蓋体の質量は前記容器本体の質量より大きいことを特徴とする細胞培養容器。 Cell culture medium is stored, and cell culture is performed under conditions where cell-to-cell adhesion is formed while acting a centrifugal force toward the inner bottom surface. In a cell culture container for depositing biological tissue,
A container body having an inner bottom surface that is non-cell-adhesive or capable of changing to cell-non-adhesion, and provided with an upper opening;
A lid covering the upper opening of the container body;
With
The cell culture container, wherein the mass of the lid is larger than the mass of the container body.
細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能である内底面を有するとともに、上方開口が設けられた容器本体と、
前記容器本体の上方開口を覆う蓋体と、
を備え、
前記蓋体の材料の比重は、前記容器本体の材料の比重より大きいことを特徴とする細胞培養容器。 Cell culture medium is stored, and cell culture is performed under conditions where cell-to-cell adhesion is formed while acting a centrifugal force toward the inner bottom surface. In a cell culture container for depositing biological tissue,
A container body having an inner bottom surface that is non-cell-adhesive or capable of changing to cell-non-adhesion, and provided with an upper opening;
A lid covering the upper opening of the container body;
With
The cell culture container, wherein the specific gravity of the material of the lid is larger than the specific gravity of the material of the container main body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013040974A JP2014168394A (en) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | Cell culture vessel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013040974A JP2014168394A (en) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | Cell culture vessel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014168394A true JP2014168394A (en) | 2014-09-18 |
Family
ID=51691340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013040974A Pending JP2014168394A (en) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | Cell culture vessel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014168394A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020003805A (en) * | 2019-08-07 | 2020-01-09 | 大日本印刷株式会社 | Display member, culture vessel and culture vessel kit |
JP2020054406A (en) * | 2020-01-17 | 2020-04-09 | 大日本印刷株式会社 | Cell culture vessel and a method for producing cell laminate |
-
2013
- 2013-03-01 JP JP2013040974A patent/JP2014168394A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020003805A (en) * | 2019-08-07 | 2020-01-09 | 大日本印刷株式会社 | Display member, culture vessel and culture vessel kit |
JP2020054406A (en) * | 2020-01-17 | 2020-04-09 | 大日本印刷株式会社 | Cell culture vessel and a method for producing cell laminate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5614471B2 (en) | Cell sheet having dimensions, manufacturing method thereof, and cell culture carrier therefor | |
JP5407343B2 (en) | Production method of living tissue | |
Forte et al. | Criticality of the biological and physical stimuli array inducing resident cardiac stem cell determination | |
Mazzola et al. | Toward cardiac regeneration: combination of pluripotent stem cell-based therapies and bioengineering strategies | |
Ryu et al. | Nanothin coculture membranes with tunable pore architecture and thermoresponsive functionality for transfer-printable stem cell-derived cardiac sheets | |
JP5407344B2 (en) | Production method of living tissue | |
JP6268770B2 (en) | Cell detachment method | |
JP6510163B2 (en) | Method for producing sheet-like cell culture | |
JP2014168403A (en) | Cell culture vessel | |
JP2014168402A (en) | Cell culture vessel | |
JP2014168394A (en) | Cell culture vessel | |
JP6678520B2 (en) | Method for producing cell aggregate | |
JP2009082005A (en) | Method for producing cell sheet with suppressed shrinkage | |
JP6837333B2 (en) | Cell culture equipment for producing sheet-shaped cell culture and method for producing sheet-shaped cell culture using it | |
JP5713086B2 (en) | Production method of living tissue | |
JP6236803B2 (en) | Tissue manufacturing method | |
JP6384054B2 (en) | Cell culture container for producing cell laminate | |
JP6277684B2 (en) | Method for producing cell laminate | |
JP2013198438A (en) | Cell culture device | |
JP6054223B2 (en) | Stem cell culture apparatus and stem cell culture method | |
Tsai et al. | Ultra-thin porous PDLLA films promote generation, maintenance, and viability of stem cell spheroids | |
JP6301098B2 (en) | Sheet cell culture exfoliation method and production method, and container used therefor | |
JP6603296B2 (en) | Method for producing sheet cell culture | |
JP6690119B2 (en) | Cell culture container and method for producing cell stack | |
JP6835266B2 (en) | Method for preparing cell culture vessel and cell laminate |