JP2017038556A - Method for culturing cells and culture kit for cells - Google Patents
Method for culturing cells and culture kit for cells Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017038556A JP2017038556A JP2015162563A JP2015162563A JP2017038556A JP 2017038556 A JP2017038556 A JP 2017038556A JP 2015162563 A JP2015162563 A JP 2015162563A JP 2015162563 A JP2015162563 A JP 2015162563A JP 2017038556 A JP2017038556 A JP 2017038556A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scaffold
- functional molecule
- molecular structure
- cells
- cell culture
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000012258 culturing Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000000232 Lipid Bilayer Substances 0.000 claims abstract description 18
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 22
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 19
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 11
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims description 10
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 10
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 claims description 5
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 96
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 22
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 22
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 13
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 description 13
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 8
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 125000003088 (fluoren-9-ylmethoxy)carbonyl group Chemical group 0.000 description 6
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- -1 etc.) Substances 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 4
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 4
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 3
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 3
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N hydroxybenzotriazole Substances O=C1C=CC=C2NNN=C12 NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- IYMAXBFPHPZYIK-BQBZGAKWSA-N Arg-Gly-Asp Chemical compound NC(N)=NCCC[C@H](N)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(O)=O IYMAXBFPHPZYIK-BQBZGAKWSA-N 0.000 description 2
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 2
- 125000001433 C-terminal amino-acid group Chemical group 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 2
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 2
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 2
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 2
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 2
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- KLBPUVPNPAJWHZ-UMSFTDKQSA-N (2r)-2-(9h-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)-3-tritylsulfanylpropanoic acid Chemical compound C([C@@H](C(=O)O)NC(=O)OCC1C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21)SC(C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 KLBPUVPNPAJWHZ-UMSFTDKQSA-N 0.000 description 1
- JAUKCFULLJFBFN-VWLOTQADSA-N (2s)-2-(9h-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)-3-[4-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]phenyl]propanoic acid Chemical compound C1=CC(OC(C)(C)C)=CC=C1C[C@@H](C(O)=O)NC(=O)OCC1C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21 JAUKCFULLJFBFN-VWLOTQADSA-N 0.000 description 1
- CBPJQFCAFFNICX-IBGZPJMESA-N (2s)-2-(9h-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)-4-methylpentanoic acid Chemical compound C1=CC=C2C(COC(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O)C3=CC=CC=C3C2=C1 CBPJQFCAFFNICX-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- OTKXCALUHMPIGM-FQEVSTJZSA-N (2s)-2-(9h-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)-5-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-5-oxopentanoic acid Chemical compound C1=CC=C2C(COC(=O)N[C@@H](CCC(=O)OC(C)(C)C)C(O)=O)C3=CC=CC=C3C2=C1 OTKXCALUHMPIGM-FQEVSTJZSA-N 0.000 description 1
- UMRUUWFGLGNQLI-QFIPXVFZSA-N (2s)-2-(9h-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)-6-[(2-methylpropan-2-yl)oxycarbonylamino]hexanoic acid Chemical compound C1=CC=C2C(COC(=O)N[C@@H](CCCCNC(=O)OC(C)(C)C)C(O)=O)C3=CC=CC=C3C2=C1 UMRUUWFGLGNQLI-QFIPXVFZSA-N 0.000 description 1
- QWXZOFZKSQXPDC-NSHDSACASA-N (2s)-2-(9h-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)propanoic acid Chemical compound C1=CC=C2C(COC(=O)N[C@@H](C)C(O)=O)C3=CC=CC=C3C2=C1 QWXZOFZKSQXPDC-NSHDSACASA-N 0.000 description 1
- JMTMSDXUXJISAY-UHFFFAOYSA-N 2H-benzotriazol-4-ol Chemical compound OC1=CC=CC2=C1N=NN2 JMTMSDXUXJISAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102100037362 Fibronectin Human genes 0.000 description 1
- 108010067306 Fibronectins Proteins 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 102000007547 Laminin Human genes 0.000 description 1
- 108010085895 Laminin Proteins 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J Trypan blue Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].C1=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C=C(S([O-])(=O)=O)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3C)C=3C=C(C(=CC=3)\N=N\C=3C(=CC4=CC(=CC(N)=C4C=3O)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)C)=C(O)C2=C1N GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100035140 Vitronectin Human genes 0.000 description 1
- 108010031318 Vitronectin Proteins 0.000 description 1
- CWUYOSYHUNLLRT-UHFFFAOYSA-N [2h-benzotriazol-4-yloxy(dimethylamino)methylidene]-dimethylazanium Chemical compound CN(C)C(=[N+](C)C)OC1=CC=CC2=C1N=NN2 CWUYOSYHUNLLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CLZISMQKJZCZDN-UHFFFAOYSA-N [benzotriazol-1-yloxy(dimethylamino)methylidene]-dimethylazanium Chemical compound C1=CC=C2N(OC(N(C)C)=[N+](C)C)N=NC2=C1 CLZISMQKJZCZDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004115 adherent culture Methods 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010072041 arginyl-glycyl-aspartic acid Proteins 0.000 description 1
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002228 disulfide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 210000004263 induced pluripotent stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 1
- KSSNXJHPEFVKHY-UHFFFAOYSA-N phenol;hydrate Chemical compound O.OC1=CC=CC=C1 KSSNXJHPEFVKHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 125000005931 tert-butyloxycarbonyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(OC(*)=O)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- ZGYICYBLPGRURT-UHFFFAOYSA-N tri(propan-2-yl)silicon Chemical compound CC(C)[Si](C(C)C)C(C)C ZGYICYBLPGRURT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、細胞の培養方法及び細胞の培養キットに関する。 The present invention relates to a cell culture method and a cell culture kit.
<従来の細胞培養用足場材と大量培養技術>
従来用いられている細胞培養用足場材としては、シャーレ、フラスコ、ローラーボトル、フォローファイバー、アルギン酸ゲル、マイクロキャリア等が開発されている。浮遊性細胞については、ローラーボトルやそれに類似するバイオリアクター等を用いた製品が開発されており、自動化システム等の報告もあり、近年注目を集める浮遊性IPS細胞等の大量生産等にも用いられるようになっている。接着性細胞については、接着面をスタックしたシステムを用いたものがある。そのほか、三次元高次構造或いはマイクロキャリア等を用いた製品も知られているが、一般化には至っていない。
<Conventional cell culture scaffold and mass culture technology>
Petri dishes, flasks, roller bottles, follow fibers, alginic acid gels, microcarriers, and the like have been developed as conventionally used cell culture scaffolds. For suspension cells, products using roller bottles and similar bioreactors have been developed, and there are reports on automation systems, etc., which are also used for mass production of suspension IPS cells and the like that have recently attracted attention It is like that. Some adherent cells use a system in which the adhesive surfaces are stacked. In addition, products using three-dimensional higher order structures or microcarriers are known, but have not been generalized.
<マイクロキャリアを用いた接着細胞培養>
マイクロキャリアに関しては、近年、種々の形状(粒子状担体、多孔性担体等)のマイクロキャリアが開発されている。
また、細胞を担体に接着させるため、フィブロネクチン、ビトロネクチン、ラミニン等及びこれらの蛋白質の接着シークエンスペプチドとして、RGD(S)(ペプチドの一文字表記;アルギニン−グリシン−アスパラギン−(セリン))ペプチド等の細胞接着因子を培養液に添加するか、又は、これらを予めマイクロキャリアにコーティングした機能性マイクロキャリアもいくつか製品化されている。これらの蛋白質或いはRGDペプチドをコーティング或いは化学結合により固定化した例も報告されている(特許文献1、特許文献2、非特許文献1参照)。また、温度応答性ゲルをコーティングしている例も報告されている(特許文献3参照)。
<Adherent cell culture using microcarriers>
In recent years, microcarriers having various shapes (particulate carrier, porous carrier, etc.) have been developed.
In addition, in order to adhere cells to a carrier, fibronectin, vitronectin, laminin, etc. and cells such as RGD (S) (one-letter code of peptide; arginine-glycine-asparagine- (serine)) peptide as an adhesion sequence peptide of these proteins Several functional microcarriers in which an adhesion factor is added to a culture solution or these are coated on a microcarrier in advance have been commercialized. Examples in which these proteins or RGD peptides are immobilized by coating or chemical bonding have also been reported (see
上記した機能性マイクロキャリアを大量培養へ応用する場合、接着面積が大きい方がより多くの細胞を培養可能である為、3次元空間を有効に利用でき、かつ、操作性に優れる粒子形状のマイクロキャリアが選択されている。
しかしながら、現状、既存の機能性マイクロキャリアでは、大量生産体制を構築できるような安定的な手法、製品は確立されていない。その理由としては、既存の機能性マイクロキャリアでは、細胞表面−マイクロキャリア表面間の相互作用のみで細胞を接着させる機構であるが故に、流動的な培養環境下において細胞の接着状態を維持することができないことが影響していると考えられる。或いは、細胞の接着様態も外力に弱い伸展した状態である為、流動環境下に耐えられず、細胞の生存率が低いことも影響していると考えられている。
そこで、この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、より多くの細胞を安定的に生産できるようにした細胞の培養方法及び細胞の培養キットの提供を目的とする。
When the functional microcarrier described above is applied to large-scale culture, a larger adhesion area allows more cells to be cultured, so that a three-dimensional space can be used effectively and particle-shaped micros with excellent operability. A carrier is selected.
However, at present, the existing functional microcarriers have not established stable methods and products that can build a mass production system. The reason for this is that the existing functional microcarrier is a mechanism that adheres cells only by the interaction between the cell surface and the surface of the microcarrier, and therefore maintains the cell adhesion state in a fluid culture environment. The inability to do so is considered to be influencing. Alternatively, since the cell adhesion state is weakly stretched by external force, it is considered that the cell cannot survive in a fluid environment and the cell survival rate is low.
Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a cell culture method and a cell culture kit that can stably produce more cells.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る細胞の培養方法は、脂質二重膜構造体を捕捉可能な第1の分子構造体と自己組織化する第2の分子構造体とを含む第1の機能性分子を有する足場を用意する工程と、前記脂質二重膜構造体を有する細胞と前記足場とを細胞培養用生理活性環境下で接触させ、前記第1の分子構造体を介して前記細胞を前記足場上に接着させる工程と、前記細胞培養用生理活性環境下を保持し、前記足場上で前記細胞を増殖させる工程と、前記増殖させた細胞を前記足場から分離する工程と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a cell culture method according to one embodiment of the present invention includes a first molecular structure capable of capturing a lipid bilayer structure and a second molecular structure that self-assembles. A step of preparing a scaffold having a first functional molecule, a cell having the lipid bilayer structure, and the scaffold are contacted in a physiologically active environment for cell culture, and the first molecular structure is Attaching the cells to the scaffold, maintaining the physiologically active environment for cell culture, growing the cells on the scaffold, and separating the grown cells from the scaffold It is characterized by having.
本発明の一態様によれば、より多くの細胞を安定的に生産することができる。 According to one embodiment of the present invention, more cells can be stably produced.
近年、国内においては医薬品医療機器等法の施工などにより法規制からの面からもiPS細胞等を柱とした再生医療産業が本格化し、より安定的で効率的かつ簡便な細胞培養方法が望まれている。特にiPS幹細胞は、そのほとんどが接着性細胞であるが、現状、生産向けに適した製品・システムがないのが現状である。本発明の培養方法はこのような接着性細胞及び/又は細胞塊の大量培養に適した方法である。
以下、本発明の実施形態に係る細胞の培養方法及び細胞の培養キットについて、それぞれ説明する。
In recent years, the regenerative medicine industry with iPS cells etc. as a pillar has become full-scale in terms of legal regulations due to the implementation of the Pharmaceuticals and Medical Devices Act in recent years, and a more stable, efficient and simple cell culture method is desired. ing. In particular, iPS stem cells are mostly adherent cells, but there are currently no products or systems suitable for production. The culture method of the present invention is a method suitable for mass culture of such adherent cells and / or cell masses.
Hereinafter, a cell culture method and a cell culture kit according to embodiments of the present invention will be described respectively.
<細胞の培養方法>
〔概要〕
本発明の実施形態(以下、本実施形態と称する)に係る足場は、第1の機能性分子と、任意の担持体とを有する。また、本実施形態に係る足場は、第1の機能性分子に加えて、第2の機能性分子を有してもよい。本実施形態では、第1の機能性分子と、任意の担持体とを有し、第2の機能性分子を有さない足場を「第1の足場」と称する。また、第1の機能性分子と、第2の機能性分子と、任意の担持体とを有する足場を「第2の足場」と称する。
<Cell culture method>
〔Overview〕
A scaffold according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as this embodiment) includes a first functional molecule and an arbitrary carrier. Moreover, the scaffold according to the present embodiment may have a second functional molecule in addition to the first functional molecule. In the present embodiment, a scaffold that has the first functional molecule and an arbitrary carrier and does not have the second functional molecule is referred to as a “first scaffold”. Further, a scaffold having the first functional molecule, the second functional molecule, and an arbitrary carrier is referred to as a “second scaffold”.
ここで、第1の機能性分子は、脂質二重膜構造体を捕捉可能な第1の分子構造体と、自己組織化する第2の分子構造体と、第2の分子構造体と担持体とを連結するリンカー分子と、を含む。また、第2の機能性分子は、自己組織化する第2の分子構造体と、第2の分子構造体と担持体とを連結するリンカー分子とを含み、脂質二重膜構造体を捕捉可能な第1の分子構造体は含まない。 Here, the first functional molecule includes a first molecular structure capable of capturing a lipid bilayer structure, a second molecular structure that self-assembles, a second molecular structure, and a carrier. A linker molecule for linking with each other. The second functional molecule includes a second molecular structure that self-assembles and a linker molecule that connects the second molecular structure and the carrier, and can capture the lipid bilayer structure. The first molecular structure is not included.
第1の足場は、第1の機能性分子のみを担持体上で自己組織化させることで形成することができる。また、第2の足場は、第1の機能性分子及び第2の機能性分子を担持体上で自己組織化させることで形成することができる。
上記した足場を、細胞培養用生理活性環境下で細胞及び/又は細胞塊(以下、単に細胞と称する)を含む懸濁液と接触させることで、細胞が高密度かつ本来の形態を保持する状態で接着する複合体を形成することができる。ここで、細胞は、例えば接着性細胞を少なくとも一種類以上含む。また、細胞は、例えば動物由来細胞を少なくとも一種類以上含む。以下の説明では、第1の足場に細胞が接着した複合体を「第1の複合体」と称し、第2の足場に細胞が接着した複合体を「第2の複合体」と称する。
The first scaffold can be formed by self-organizing only the first functional molecule on the carrier. The second scaffold can be formed by self-organizing the first functional molecule and the second functional molecule on the carrier.
The above-mentioned scaffold is brought into contact with a suspension containing cells and / or cell masses (hereinafter simply referred to as cells) in a physiologically active environment for cell culture, so that the cells maintain a high density and original form. A composite can be formed that adheres with. Here, the cells include at least one kind of adherent cells, for example. Moreover, a cell contains at least 1 or more types of animal origin cells, for example. In the following description, a complex in which cells are adhered to a first scaffold is referred to as a “first complex”, and a complex in which cells are adhered to a second scaffold is referred to as a “second complex”.
本実施形態では、第1の複合体又は第2の複合体を細胞培養用生理環境下で一定時間保持することで、足場上にて表面積を最大限有効に使用し、かつ、生体に近い形態で細胞を培養することができる。また、この培養後、足場上より細胞を分離・回収することができる。
次に、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。
In the present embodiment, the first complex or the second complex is retained for a certain period of time in a physiological environment for cell culture, so that the surface area can be effectively used on the scaffold as much as possible, and a form close to a living body. The cells can be cultured. In addition, after this culture, cells can be separated and collected from the scaffold.
Next, the present embodiment will be described with reference to the drawings.
〔構成〕
図1(a)は、本実施形態に係る第1の機能性分子100の構成例を示す模式図である。図1(a)に示すように、第1の機能性分子100は、細胞の脂質二重膜構造体を構成しているリン脂質の親水性極性頭部と疎水性部を認識して脂質二重膜構造体に侵入する形態で捕捉することができる第1の分子構造体1と、分子間の相互作用により自己組織化することができる第2の分子構造体2と、任意の担持体4へ結合することができるリンカー分子3とを含む。第1の分子構造体1は、親水性極性頭部を捕捉する(例えば、結合又は吸着する)第1の部分11と、疎水性部を捕捉する(例えば、結合又は吸着する)第2の部分12とを含む。
〔Constitution〕
FIG. 1A is a schematic diagram illustrating a configuration example of the first
図1(b)は、本実施形態に係る第2の機能性分子200の構成例を示す模式図である。図1(b)に示すように、第2の機能性分子200は、分子間の相互作用により自己組織化することができる第2の分子構造体2と、任意の担持体4へ結合することができるリンカー分子3とを含む。第2の機能性分子200と第1の機能性分子100との相違点は第1の分子構造体1の有無のみであり、第2の機能性分子200には第1の分子構造体1が無い。
FIG. 1B is a schematic diagram illustrating a configuration example of the second
図2(a)は第1の足場300の構成例を示す模式図である。図2(a)に示すように、第1の足場300は、第1の機能性分子100と担持体4とを有する。第1の機能性分子100は、その構成要素であるリンカー分子3を介して担持体に結合/吸着している。また、第1の足場300において、第1の機能性分子100は、その構成要素である第2の分子構造体2の相互作用(図2(a)の矢印参照)によって自己組織化することができ、第1の機能性分子100の高密度な構造体を形成することができる。
FIG. 2A is a schematic diagram illustrating a configuration example of the
図2(b)は第2の足場400の構成例を示す模式図である。図2(b)に示すように、第2の足場400は、第1の機能性分子100と、第2の機能性分子200と、担持体4とを有する。第1の機能性分子100は、その構成要素であるリンカー分子3を介して担持体4に結合/吸着している。同様に、第2の機能性分子200も、その構成要素であるリンカー分子3を介して担持体4に結合/吸着している。
FIG. 2B is a schematic diagram illustrating a configuration example of the
また、第2の足場400において、第1の機能性分子100と第2の機能性分子200は、それらの構成要素である第2の分子構造体2の相互作用(図2(b)の矢印参照)によって自己組織化することができ、第1の機能性分子100と第2の機能性分子200とが混在した高密度な構造体を形成することができる。例えば、第1の機能性分子100と第2の機能性分子200は、担持体4上でそれぞれ隣り合うように配置された、高密度な構造体を形成することができる。
Further, in the
図3(a)は第1の複合体500の構成例を示す模式図である。図3(a)に示すように、第1の複合体500は、第1の足場300と、第1の足場300に接着した細胞5とを有する。第1の複合体500では、第1の足場300にその構成要素である第1の分子構造体1を介して細胞5が接着する。細胞5は、脂質二重膜構造体を構成しているリン脂質の親水性極性頭部(親水性部の一例)51と疎水性部52とを有する。第1の分子構造体1の第1の部分11が、細胞5の親水性極性頭部51を認識して捕捉する。また、第1の分子構造体1の第2の部分12が、細胞5の疎水性部52を認識して捕捉する。
FIG. 3A is a schematic diagram illustrating a configuration example of the
図3(b)は第2の複合体600の構成例を示す模式図である。図3(b)に示すように、第2の複合体600は、第2の足場400と、第2の足場400に接着した細胞5とを有する。第1の複合体500と同様、第2の複合体600でも、第1の足場300にその構成要素である第1の分子構造体1を介して細胞5が接着する。
図4は、本実施形態に係る細胞5の培養の過程を模式的に示す断面図である。なお、図4の破線で囲む部分を拡大した図が、上述の図3(a)(又は、図3(b))に相当する。図4に示すように、本実施形態に係る細胞の培養方法は、既存の機能性マイクロキャリア上に細胞が接着する際と比較して、一細胞当たりの接着面積が小さく、細胞の形状が変化することなく生体内(In vivo)に近い状態で、細胞が高密度に接着が可能である。このため、足場面積をより有効に活用して、細胞の培養を行うことができる。
FIG. 3B is a schematic diagram illustrating a configuration example of the
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the process of culturing the
〔具体例〕
次に、本実施形態について、具体例を挙げて説明する。
(1)第1、第2の機能性分子とその合成方法
まず、第1の機能性分子100及び第2の機能性分子200について説明する。
第1の機能性分子100は、以下の3つの分子構造1〜3を含むことを特徴とする。
・脂質二重膜の親水性極性頭部と疎水性部分の両方を認識して細胞を結合することができる第1の分子構造体1
・自己組織化することができる第2の分子構造体2
・任意の担持体と結合することができる分子構造(すなわち、リンカー分子3)
〔Concrete example〕
Next, the present embodiment will be described with a specific example.
(1) First and second functional molecules and synthesis method thereof First, the first
The first
A first
Second
A molecular structure capable of binding to any carrier (ie linker molecule 3)
また、第2の機能性分子200は、上記第2の分子構造体2、リンカー分子3を含むことを特徴とする。
第1の機能性分子100及び第2の機能性分子200は、例えば設計自由度が高く生体親和性の高いポリペプチドを用いることができる。但し、同じ機能を得られるものであればこれに限定されるものではない。
The second
As the first
第1の分子構造体1は、天然又は人工アミノ酸で構成されたポリペプチドと、炭素鎖6以上18以下のアルカンのうち少なくとも一つ以上と、を有する。例えば、第1の構造体1は、設計自由度が高く生体親和性の高いポリペプチドを用いる。脂質二重膜構造体の親水性極性頭部51を捕捉する部分(第1の部分11)には、例えば酸性アミノ酸(グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D))或いは、塩基性アミノ酸(リジン(K)、アルギニン(R)、ヒスチジン(H)の群からなら1つ以上のアミノ酸を組み合わせて1〜10残基繰り返し配列したものを用いることができる。一例としては、リジン(K)9残基で構成されたアミノ酸配列(以下、親水性極性頭部認識配列と呼ぶこともある。)がある。ここで、残基とは、ペプチドを構成しているアミノ酸1単位を意味する。
The first
また、脂質二重膜構造体の疎水性部の認識には、例えば非極性アミノ酸(アラニン(A)、バリン(V)、ロイシン(L)、イソロイシン(I)、メチオニン(M)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、プロリン(P))の群からなる1つ以上のアミノ酸を組み合わせて1〜10残基繰り返し配列したものを用いることができる。一例としては、アラニン(A)5残基とトリプトファン(W)1または2残基で構成されたアミノ酸配列(以下、疎水性部認識配列と呼ぶこともある。)がある。 For the recognition of the hydrophobic part of the lipid bilayer structure, non-polar amino acids (alanine (A), valine (V), leucine (L), isoleucine (I), methionine (M), phenylalanine (F ), Tryptophan (W), proline (P)), and one or more amino acids consisting of the group consisting of 1 to 10 residues can be used. As an example, there is an amino acid sequence composed of 5 residues of alanine (A) and 1 or 2 residues of tryptophan (W) (hereinafter also referred to as a hydrophobic portion recognition sequence).
第2の分子構造体2は、自己組織化能があり、かつ、生体適合性があればよい。また、第2の分子構造体2は、単分子膜を形成することができる分子構造を有してもよい。第2の分子構造体2は、最も一般的な6鎖以上のアルカン誘導体でもよく、第1の分子構造体1と同じくポリペプチドであってもよい。
図5は、第2の分子構造体2の分子構造を模式的に示す平面図である。一例としては、第1の分子構造体1と同じくポリペプチドであり、図5に示すように、
酸性アミノ酸であるグルタミン酸(E)4残基、塩基性アミノ酸であるリジン(K)4残基、非極性アミノ酸であるロイシン(L)5残基、アラニン(A)2残基で構成され、二次構造としてアルファーへリックスを形成する。
The second
FIG. 5 is a plan view schematically showing the molecular structure of the second
It consists of 4 residues of glutamic acid (E), which is an acidic amino acid, 4 residues of lysine (K), which is a basic amino acid, 5 residues of leucine (L), which is a nonpolar amino acid, and 2 residues of alanine (A). Forms an alpha helix as the next structure.
図6は、第2の分子構造体2の自己組織化様式を模式的に示す平面図である。第2の分子構造体2の自己組織化様式としては、図6に示すように、酸性、塩基性アミノ酸(すなわち、荷電性アミノ酸)による分子間の静電相互作用と、非極性アミノ酸による分子間の疎水性相互作用とにより、均一に自己組織化することができる。
リンカー分子3は、担持体4と結合できればよく、例えば担持体4が金であればチオール基、ジスルフィド基を持っていればよく、担持体4がシリカであればシランカップリングにより結合可能なリンカー分子を持っていれば良い。また、担持体4の素材に係らず表面処理によりあらかじめ官能基が修飾されている場合は、その官能基と結合可能なリンカー分子を持っていればよい。
FIG. 6 is a plan view schematically showing the self-assembly mode of the second
The
担持体4は、有機、無機分子で構成された固相体或いはゲル/ゾル体であればよく、大きさや形は特に制限されず、平板、立体物(粒子等)、フィルム等いずれも使用することができる。
次に、第1の機能性分子100及び第2の機能性分子200がポリペプチドである場合を例として、その合成方法の概略について説明する。
The carrier 4 may be a solid phase or gel / sol body composed of organic and inorganic molecules, and the size and shape are not particularly limited, and any flat plate, three-dimensional object (particles, etc.), film, etc. may be used. be able to.
Next, the outline of the synthesis method will be described by taking as an example the case where the first
第1の機能性分子100及び第2の機能性分子200の合成方法は一般的なペプチド合成法である液相法、固相法にいずれの方法で合成されてもよい。以下の例は、タンパク質(例えば、ビオチン)で修飾された第1の機能性分子100及び第2の機能性分子200タンパク質共役体の合成例であり、以下の5つの工程で合成することができる。
(工程1)この工程は、固体担体を準備する工程である。固体担体は、樹脂(R)上にアミノ基を有するリンカー(L)を有する。ここで、固体担体は、アミノ基が直接に樹脂に存在する場合、リンカーはなくてもよい。固体担体は、樹脂にアミノ基を有するリンカーを修飾することで調製できる。調製法は一般的に知られている方法を採用すればよい。例えば、固体担体の樹脂としてポリスチレン等の樹脂を用いることができる。リンカーは、一般的に用いられるものを用いても良い。
The method for synthesizing the first
(Step 1) This step is a step of preparing a solid support. The solid support has a linker (L) having an amino group on the resin (R). Here, the solid support may not have a linker when the amino group is directly present in the resin. The solid support can be prepared by modifying a linker having an amino group on the resin. The preparation method may be a generally known method. For example, a resin such as polystyrene can be used as the resin for the solid carrier. As the linker, a commonly used linker may be used.
(工程2)次に、目的とする第1の機能性分子及び第2の機能性分子の合成に必要なアミノ酸を用意する。これらのアミノ基の保護基は、tert−ブトキシカルボニル基(Boc基)および9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基(Fmoc基)等を挙げることができる。保護基の導入は、既知の方法を用いればよい。
(工程3)この工程は、上記工程1で準備した固体担体に工程2で準備した各種アミノ酸を結合させていく工程である。まず、アミノ基が保護された第1のアミノ酸残基を、固体担体のアミノ基に結合させる。次いで、第1のアミノ酸残基のアミノ基を脱保護し、次のアミノ酸残基を結合させる。このアミノ基の脱保護と、単量体の結合を繰り返すことによって、固体担体とアミノ保護基を有する、目的の第1の機能性分子及び第2の機能性分子を得る。アミノ基の脱保護と、アミノ酸の結合・伸長は、既知の方法を用いることができる。
(Step 2) Next, amino acids necessary for the synthesis of the target first functional molecule and second functional molecule are prepared. Examples of these amino protecting groups include a tert-butoxycarbonyl group (Boc group) and a 9-fluorenylmethyloxycarbonyl group (Fmoc group). A known method may be used to introduce the protecting group.
(Step 3) This step is a step of binding the various amino acids prepared in
(工程4)上記工程3で得られた第1の機能性分子及び第2の機能性分子の樹脂(R)とリンカーを除去し、アミノ保護基を有する第1の機能性分子及び第2の機能性分子を得る。
(工程5)第1の機能性分子及び第2の機能性分子のアミノ保護基(P)を脱保護し、第1の機能性分子及び第2の機能性分子のそれぞれの末端に、リンカー分子を結合させる。リンカー分子の結合は、既知の方法を用いることができる。
以上の工程1〜5を経て、第1の機能性分子100及び第2の機能性分子200を得ることができる。
第1の機能性分子100及び第2の機能性分子200の合成方法の他の例は、以下に説明するものである。
(Step 4) The resin (R) and linker of the first functional molecule and the second functional molecule obtained in the
(Step 5) Deprotecting the amino protecting group (P) of the first functional molecule and the second functional molecule, and linker molecules at the respective ends of the first functional molecule and the second functional molecule Are combined. A known method can be used to bond the linker molecule.
Through the
Another example of the method for synthesizing the first
上記工程1および2において、固体担体のアミノ基をカルボキシル基に置き換え、構成アミノ酸のカルボキシル基を保護し、構成のアミノ基と固体担体のカルボキシル基をまず結合する。次いで、保護したカルボキシル基を脱保護して、工程3と同様に、カルボキシル基の脱保護と適切な単量体のアミノ基の結合を繰り返すことで固体担体と保護基を含む第1の機能性分子及び第2の機能性分子を得ることができる。その後、上記工程4および5と同様の手順でリンカー分子を導入する。また、さらなる他の例としては、リンカー分子を端所として、構成アミノ酸を順次結合させてもよい。
In the
(2)細胞の培養方法
次に、細胞の培養方法について説明する。
本実施形態に係る細胞の培養方法は、以下の4つの工程1〜4を有する。
工程1:第1の機能性分子100の自己組織化集合体を含む足場を形成する工程
工程2:足場と細胞を含む懸濁液を細胞培養用生理活性環境下で接触させ、第1の機能性分子100の第1の分子構造体1を介して細胞5を足場上に接着させる工程
工程3:細胞培養用生理活性環境下で保持し、足場上で細胞を増殖させる工程
工程4:足場と細胞とを分離する工程
以下に各工程について説明する。
(2) Cell Culture Method Next, a cell culture method will be described.
The cell culture method according to the present embodiment includes the following four
Step 1: Forming a scaffold containing a self-assembled assembly of the first
(工程1)
工程1は、第1の足場300又は第2の足場400を形成する工程である。本工程では、第1の機能性分子100のみ(又は、第1の機能性分子100及び第2の機能性分子200)をバッファーに溶解した状態で担持体4に接触させることで、第1の足場300(又は、第2の足場400)を形成することができる。本工程は、第1の機能性分子100等が吸着することのない反応容器で行うことを必要とする。
(Process 1)
バッファーに関しては、担持体4及び第1の機能性分子100、又は、第2の機能性分子200のリンカー分子及び結合様式によって自由に選択することができる。例えば、第1の機能性分子及び第2の機能性分子がポリペプチドであれば、自己組織化及びリンカー分子―担持体の結合反応が進行する条件であればよい。反応に必要な分子数に関しては、均一な自己組織化集合体が形成できればよく、担持体4の大きさ、表面積に応じて自由に選択することができる。
The buffer can be freely selected depending on the linker molecule and the binding mode of the support 4 and the first
第2の足場400を形成する場合に関しては、第1の機能性分子100と第2の機能性分子200の量比(すなわち、第1の機能性分子100の分子数と、第2の機能性分子200の分子数との比)も、必要に応じて自由に選択することができる。この比は、1000:1〜1:10の範囲内であればよく、好ましくは100:1〜1:9の範囲内、より好ましくは10:1〜1:5の範囲内である。反応時間に関しては、均一な自己組織化集合体が形成できればよく、担持体4の大きさ、表面積に応じて自由に選択することができる。一例は、実施例に記載するとおりである。
In the case of forming the
(工程2)
工程2は、第1の複合体500(又は、第2の複合体600)を形成する工程である。本工程では、第1の足場300(又は、第2の足場400)と、試料である細胞とを細胞培養用生理環境下で接触させることで、第1の複合体500(又は、第2の複合体600)を形成する。本工程は、第1の複合体500(又は、第2の複合体600)や試料である細胞等が吸着することのない反応容器で行うことを必要とする。
細胞培養用生理環境下に関しては、細胞の種類によって自由に選択することがでる。例えば、細胞が市販のものであれば、販売元が推奨する培地、培養条件を選択すればよい。
(Process 2)
Regarding the physiological environment for cell culture, it can be freely selected according to the type of cell. For example, if the cells are commercially available, media and culture conditions recommended by the vendor may be selected.
接触させる際の第1の足場300(又は、第2の足場400)と、細胞の量比に関しては、細胞培養用環境の体積、第1の足場300(又は、第2の足場400)のサイズ、形状、或いは、細胞の種類、性質等に応じて自由に選択することができる。例えば、細胞の量が全て接着できる面積を担保できる分の第1の足場300(又は、第2の足場400)があればよく、好ましくは培養後必要な細胞が全て接着できる面積を担保できる分の第1の足場300(又は、第2の足場400)があればよく、さらに好ましくは培養後必要な細胞が全て接着できる面積を十分に超えた分の第1の足場300(又は、第2の足場400)であるとよい。一例は、実施例に記載するとおりである。
反応時間に関しては、第1の足場300(又は、第2の足場400)上に、試料である細胞が十分量接着できていればよく、必要に応じて自由に設定することができる。一例は、実施例に記載するとおりである。
Regarding the volume ratio of the first scaffold 300 (or the second scaffold 400) and the cell in contact, the volume of the cell culture environment, the size of the first scaffold 300 (or the second scaffold 400). , Shape, or cell type, property, etc., can be selected freely. For example, the first scaffold 300 (or the second scaffold 400) that can secure the area to which all of the cells can adhere is sufficient, and preferably the area that can adhere all the necessary cells after culture. The first scaffold 300 (or the second scaffold 400) of the first scaffold 300 (or the second scaffold 400) is more preferable, and more preferably, the first scaffold 300 (or the second scaffold sufficiently exceeds the area where all necessary cells can adhere after culture). Scaffold 400). An example is as described in the examples.
Regarding the reaction time, it is only necessary that a sufficient amount of cells as a sample adhere to the first scaffold 300 (or the second scaffold 400), and the reaction time can be freely set as necessary. An example is as described in the examples.
(工程3)
工程3は、第1の複合体500(又は、第2の複合体600)を細胞培養用生理環境下で一定時間保持し、試料とした細胞を培養し、増幅させる工程である。本工程は、工程2と同じく、第1の足場300や試料である細胞等が吸着することのない反応容器で行うことを必要とする。また、工程2と同じ容器を用いてもよく、必要に応じて別の容器に移し替えてもよい。
細胞培養用生理環境下に関しては、工程2と同じ条件を適用できる。反応時間に関しては、細胞の種類や必要量に応じて自由に設定することができる。例えば、通常のシャーレ等の容器の上での培養同様、100%コンフルエントにならない程度であればよい。一例は、実施例に記載するとおりである。
(Process 3)
With respect to the physiological environment for cell culture, the same conditions as in
(工程4)
工程4は、工程3の後、培養後増幅した細胞と第1の足場300(又は、第2の足場400)とを分離する工程である。本工程では、工程2と同じく第1の足場300や試料である細胞等が吸着することのない反応容器で行うことを必要とする。また、工程2と同じ容器を用いてもよく、必要に応じて別の容器に移し替えてもよい。
(Process 4)
Step 4 is a step of separating the cells amplified after the culture and the first scaffold 300 (or the second scaffold 400) after the
分離方法に関しては、一般的な方法として知られているトリプシンやアクターゼ等の酵素で処理して、第1の足場300(又は、第2の足場400)から細胞を剥離した後、第1の足場300(又は、第2の足場400)のみ、或いは、細胞のみを容器から取り出すことで達成しうる。例えば、第1の足場300(又は、第2の足場400)を構成する担持体4が磁性体である場合、磁石を用いて、細胞が懸濁した溶液と第1の足場300(又は、第2の足場400)とを分離することができる。また別の方法として、第1の足場300(又は、第2の足場400)を構成する担持体4が磁性体である場合、磁石で担持体4を固定しながら遠心、或いは、流体力学的な力を加えることで、特別な試薬を用いることなく、第1の足場300(又は、第2の足場400)から細胞を分離してもよい。 With respect to the separation method, the cells are detached from the first scaffold 300 (or the second scaffold 400) by treatment with an enzyme such as trypsin or actase known as a general method, and then the first scaffold. This can be achieved by removing only 300 (or the second scaffold 400) or only the cells from the container. For example, when the carrier 4 constituting the first scaffold 300 (or the second scaffold 400) is a magnetic body, a solution in which cells are suspended and the first scaffold 300 (or the first scaffold 300 (or the first scaffold 300) are formed using a magnet. 2 scaffolds 400). As another method, when the carrier 4 constituting the first scaffold 300 (or the second scaffold 400) is a magnetic body, the carrier 4 is fixed with a magnet while being centrifuged or hydrodynamically. By applying force, the cells may be separated from the first scaffold 300 (or the second scaffold 400) without using a special reagent.
<培養キット>
次に、本実施形態に係る細胞の培養キットについて説明する。
本実施形態に係る細胞の培養キットは、例えば、上述の第1の足場300又は第2の足場400である。培養キットは、第1の機能性分子100(又は、第1の機能性分子100及び第2の機能性分子200)と、担持体4とを含む。また、培養キットは、上記の他に、必要に応じて容器等を含んでもよい。この培養キットが第1の機能性分子100と第2の機能性分子200とを備える場合、その量比(第1の機能性分子100の分子数と第2の機能性分子200の分子数との比)は、1000:1〜1:10の範囲内であればよく、好ましくは100:1〜1:9の範囲内、より好ましくは10:1〜1:5の範囲内である。
<Culture kit>
Next, the cell culture kit according to the present embodiment will be described.
The cell culture kit according to the present embodiment is, for example, the
培養キットに含まれる担持体4は、有機、無機分子で構成された固相体或いはゲル/ゾル体であればよく、大きさや形は特に制限されず、平板、立体物(粒子等)、フィルム等いずれの形態でもよい。また、必要に応じて操作性、自動化等を考慮して磁性体としてもよい。例えば無機粒子様磁性体を用いることで容器・容量を自由に選択することができ、かつ、より簡単な操作で細胞を大量に培養することができる。
本実施形態で用いる容器は、容器内部に試料である細胞や材料が吸着しないような加工がされているものが好ましい。別の実施形態では容器を担持体4として用いてもよい。
The carrier 4 included in the culture kit may be a solid phase or gel / sol body composed of organic and inorganic molecules, and the size and shape are not particularly limited. A flat plate, a three-dimensional object (particles, etc.), a film Any form may be used. Moreover, it is good also as a magnetic body in consideration of operativity, automation, etc. as needed. For example, by using an inorganic particle-like magnetic material, the container and volume can be freely selected, and a large amount of cells can be cultured by a simpler operation.
The container used in the present embodiment is preferably processed so that cells and materials as samples are not adsorbed inside the container. In another embodiment, a container may be used as the carrier 4.
<本実施形態の効果>
本実施形態は、以下の効果(1)〜(3)を奏する。
(1)脂質二重膜構造体を捕捉する機能を有し、かつ、自己組織化する機能性分子を含む足場(第1の足場300又は第2の足場300)を用いて、細胞5を培養する。足場に細胞を接着した状態(以下、細胞接着状態)で細胞を培養することができ、細胞同士のインタラクションで、細胞を増殖させる。このため、従来の細胞表面−マイクロキャリア表面間の相互作用のみで接着させる機構と比較して、足場と細胞との接着力が大きく、外力に強い。したがって、例えば流動環境下でも細胞を生存率高く培養することが可能である。また伸展による培養ではなく、細胞接着状態で細胞を培養するため、細胞を高密度に培養することができる。従って、より多くの細胞を安定的に生産することができる。
<Effect of this embodiment>
This embodiment has the following effects (1) to (3).
(1)
(2)また、第2の足場400を用いる場合には、第1の機能性分子100と第2の機能性分子との量比を調整することにより、1細胞当たりの接着面積を制御することができる。これにより、例えば、1細胞当たりの接着面積を小さくすることができ、より多くの細胞を効率的に培養することが可能である。操作性に優れ、かつ、効率的な細胞培養が可能である。
(2) When the
(3)また、第1の機能性分子100と第2の機能性分子200は、それぞれ第2の分子構造体2を有する。隣り合う第2の分子構造体2間には、分子間の静電相互作用や、分子間の疎水性相互作用が働く。これにより、第1の機能性分子100と第2の機能性分子200は均一に自己組織化することができる。
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
(3) Each of the first
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to the following Example.
<実施例1:第1の機能性分子及び第2の機能性分子の合成>
第1の機能性分子及び第2の機能性分子に関しては、アミノ酸で構成されたポリペプチドを用いた。リンカー分子としてはチオール基を有するシステインを導入した。合成法には、アミノ基をFMOC基で保護したFMOC固相法で実施した。固相として市販のペプチド合成用樹脂を用いて実施した。以下に詳細な手順について説明する。
<Example 1: Synthesis of first functional molecule and second functional molecule>
For the first functional molecule and the second functional molecule, a polypeptide composed of amino acids was used. Cysteine having a thiol group was introduced as a linker molecule. The synthesis was carried out by the FMOC solid phase method in which the amino group was protected with an FMOC group. A commercially available resin for peptide synthesis was used as the solid phase. A detailed procedure will be described below.
[C末端アミノ酸残基のポリスチレン固相への結合]
(1)約150mg(1×10−4mol )のペプチド合成用樹脂を合成用カラムに投入し、4mLのN−メチルピロリドン(N−Methylpyrrolidone:NMP) で5min(分)保持し膨潤させると共に洗浄した。さらに2mLのNMPを用いて洗浄を3回程度行った。
[Binding of C-terminal amino acid residue to polystyrene solid phase]
(1) About 150 mg (1 × 10 −4 mol) of peptide synthesis resin is put into a synthesis column, and it is swollen while being held with 4 mL of N-methylpyrrolidone (NMP) for 5 min (min) and washed. did. Further, washing was performed about 3 times using 2 mL of NMP.
(2)合成用樹脂の末端アミノ基からFmoc基を脱保護するために2mlのピペリジン ( Piperidine:PPD ) / NMP ( 1 / 4 , vol / vol ) 溶液(塩基性脱保護溶液)をカラムに注入し、1min保持した。同様に、2 mlの塩基性脱保護溶液 を用いて15min保持し、3min毎に振動を与え攪拌し脱保護を終了させた。 (2) In order to deprotect the Fmoc group from the terminal amino group of the synthesis resin, 2 ml of piperidine (Pperidine: PPD) / NMP (1/4, vol / vol) solution (basic deprotection solution) was injected into the column. And held for 1 min. Similarly, 2 ml of basic deprotection solution was used for 15 minutes, and the deprotection was completed by shaking and stirring every 3 minutes.
(3)カラム内のFmoc基、及び塩基性脱保護溶液を除去するために2mlのNMPで5回洗浄した。
(4)(1)、(3)の塩基性脱保護溶液、洗浄廃液を20mlメスフラスコに回収した。
(3) In order to remove the Fmoc group in the column and the basic deprotection solution, the column was washed 5 times with 2 ml of NMP.
(4) The basic deprotection solution and washing waste liquid of (1) and (3) were collected in a 20 ml volumetric flask.
(5)Fmoc−Cys(Trt)−OHを0.134g ( 3×10−4mol )、ベンゾトリアゾリルテトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフォン( 2−( 1−H−Benzotriazole−1−yl )−1,1,3,3−Tetramethyl uronium Hexafluorophosphate:HBTU ) を0.114g ( 3×10−4mol )、ヒドロキシベンゾトリアゾール ( 1−Hydroxybenzotriazole Monohydrate:HOBt・H2O ) を0.046g ( 3×10−4mol )、NMPを2ml、ジイソプロピルエチルアミン ( Diisopropyl ethylamine:DIEA ) 0.11mlをカラムに投入し24min保持した。3min毎に振動を与え攪拌した。
(6)カラム内の残存試薬を除去するために2mlのNMPで5回洗浄した。
(5) 0.134 g (3 × 10 −4 mol) of Fmoc-Cys (Trt) -OH, benzotriazolyltetramethyluronium hexafluorophosphine (2- (1-H-Benzotriazole-1-yl) -1,1,3,3-Tetramethyluronium Hexafluorophosphate (HBTU) 0.114 g (3 × 10 −4 mol), Hydroxybenzotriazole (1-Hydroxybenzene Monohydrate: HOBt · H 2 O (0.046) 10-4 mol), 2 ml of NMP, and 0.11 ml of diisopropylethylamine (DIEA) were added to the column and held for 24 min. The mixture was vibrated and stirred every 3 minutes.
(6) In order to remove the remaining reagent in the column, it was washed 5 times with 2 ml of NMP.
[ペプチド鎖の伸長]
前項で固相上に結合させたC末端アミノ酸残基を基に、設計したアミノ酸配列に従って順次アミノ酸を結合し、ペプチド鎖を固相上で伸長した。その手順は以下の通りである。また、アミノ酸の配列を表1に示す。
(1)合成用樹脂に結合しているアミノ酸のα−アミノ基からFmoc基を脱保護するために2mlの塩基性脱保護溶媒を注入し1min保持した。
[Elongation of peptide chain]
On the basis of the C-terminal amino acid residue bound on the solid phase in the previous section, amino acids were sequentially bound according to the designed amino acid sequence, and the peptide chain was elongated on the solid phase. The procedure is as follows. The amino acid sequences are shown in Table 1.
(1) In order to deprotect the Fmoc group from the α-amino group of the amino acid bonded to the resin for synthesis, 2 ml of a basic deprotection solvent was injected and held for 1 min.
(2)同様に2 mlの塩基性脱保護溶媒を注入して15min保持し、3min毎に振動を与え攪拌し、残存試薬を除去するために2mlのNMPを用いて5回洗浄を行った。
(3)設計したアミノ酸配列に従ってFmoc−Ala−OH ( 0.094mg, 3×10−4mol )、Fmoc−Lys ( Boc )−OH ( 0.141g, 3×10−4mol )、Fmoc−Trp−OH ( 0.128g, 3×10−4mol )、Fmoc−Glu(tBu)−OH (0.127g, 3×10−4mol )、Fmoc−Tyr(tBu)−OH(0.187g, 3×10−4mol)、Fmoc−Leu−OH(0.125g, 3×10−4mol) 及び、上述したHBTU、HOBt・H2O、DIEA、NMPをカラムに投入し、5min毎に攪拌し60min保持した。
(2) Similarly, 2 ml of basic deprotection solvent was injected and held for 15 minutes, and the mixture was shaken and stirred every 3 minutes, and washed 5 times with 2 ml of NMP to remove the remaining reagent.
(3) According to the designed amino acid sequence, Fmoc-Ala-OH (0.094 mg, 3 × 10 −4 mol), Fmoc-Lys (Boc) —OH (0.141 g, 3 × 10 −4 mol), Fmoc-Trp —OH (0.128 g, 3 × 10 −4 mol), Fmoc-Glu (tBu) —OH (0.127 g, 3 × 10 −4 mol), Fmoc-Tyr (tBu) —OH (0.187 g, 3 × 10 −4 mol), Fmoc-Leu-OH (0.125 g, 3 × 10 −4 mol) and HBTU, HOBt · H 2 O, DIEA, and NMP described above are added to the column and stirred every 5 min. Hold for 60 min.
(4)カラム内の残存試薬を除去するために2mlのNMPで5回洗浄を行った。
(5)(1)〜(4)の工程を繰り返し設計したアミノ酸配列に従って、ペプチド鎖を伸長した。
(6)最後のアミノ酸脱保護溶液及び、洗浄廃液を20mlメスフラスコに回収した。
(7)2mlのクロロホルムで5回洗浄し、減圧乾燥を行った。
(4) In order to remove the remaining reagent in the column, washing was performed 5 times with 2 ml of NMP.
(5) The peptide chain was elongated according to the amino acid sequence designed by repeating the steps (1) to (4).
(6) The last amino acid deprotection solution and the washing waste liquid were collected in a 20 ml volumetric flask.
(7) The extract was washed 5 times with 2 ml of chloroform and dried under reduced pressure.
[アミノ酸側鎖官能基の脱保護及び固相からの切出し]
側鎖官能基の脱保護及び、固相からの切出しを行う事で実際に分析に用いる状態に精製した。合成したペプチドを遊離ペプチドとして使用する際には、脱保護・切出し工程を以下の手順に従って行った。
(1)合成したペプチド修飾ポリスチレン粒子を合成用カラムに投入した。カラムとは別に10mlスリ付きガラスにジエチルエーテルを5ml投入し冷蔵保存した。
[Deprotection of amino acid side chain functional groups and excision from the solid phase]
The side chain functional group was deprotected and cleaved from the solid phase to purify it for actual use in the analysis. When using the synthesized peptide as a free peptide, the deprotection and excision steps were performed according to the following procedure.
(1) The synthesized peptide-modified polystyrene particles were put into a synthesis column. Separately from the column, 5 ml of diethyl ether was put into a 10 ml ground glass and stored refrigerated.
(2)(1)のカラムにトリフルオロ酢酸( Trifluoroacetic acid : TFA )を1.85ml、トリイソプロピルシラン( Triisopropylsilane )を0.05ml、純水を0.1ml、投入し、始めの1h(時間)は10min毎に振動を与え攪拌し、その後4h保持した。 (2) 1.85 ml of trifluoroacetic acid (Trifluoroacetic acid: TFA), 0.05 ml of triisopropylsilane (0.1 ml) and 0.1 ml of pure water are added to the column of (1), and the first 1 h (hours) Vibrated every 10 min and stirred, and then held for 4 h.
(3)保持した後、(2)の切出し溶液を(1)の冷蔵保存したジエチルエーテルへ投入した( エーテル沈殿 )。得られた溶液及び、沈殿物を1.5ml用チューブに分割した。
(4)分割した沈殿物、溶液を攪拌( 振動、超音波処理 )した後、2000rpmで5min遠心分離を行う事で沈殿物と溶液を分離した。
(3) After holding, the excised solution of (2) was put into the refrigerated diethyl ether of (1) (ether precipitation). The resulting solution and the precipitate were divided into 1.5 ml tubes.
(4) After the divided precipitate and solution were stirred (vibration, ultrasonic treatment), the precipitate and the solution were separated by centrifugation at 2000 rpm for 5 minutes.
(5)チューブ中の沈殿物を除去しないように上澄み液を取り除き、再度ジエチルエーテルを1ml程度加え攪拌洗浄した後、再度2000rpmで5min遠心分離を行い、上澄み液を除去した。
(6)得られた沈殿物をH2O / アセトニトリル ( 1 / 1, vol / vol )で溶解し、HPLCにて精製し、MALDI−TOF−MSで分子量を確認した。
(5) The supernatant was removed so as not to remove the precipitate in the tube, about 1 ml of diethyl ether was added again and the mixture was stirred and washed, and then centrifuged again at 2000 rpm for 5 minutes to remove the supernatant.
(6) The obtained precipitate was dissolved in H 2 O / acetonitrile (1/1, vol / vol), purified by HPLC, and the molecular weight was confirmed by MALDI-TOF-MS.
<実施例2:第1の足場または第2の足場の作製>
第1の足場または第2の足場の作製について説明する。第1の機能性分子または第2の機能性分子については実施例1で合成したポリペプチドを用い、足場材としては、金でコートした磁性シリカ粒子(Micromond社カスタム品)を用いて作製した。金でコートした磁性シリカ粒子50mgと表2に示す条件で第1の機能性分子または第2の機能性分子をEtOH/MeOH( 1 / 1, vol / vol )溶液中でチューブローテーターで1時間混合し、磁石を用いて磁性シリカ粒子を回収した。足場における第1の機能性分子と第2の機能性分子の量比(分子数の比)を表2に示す。
<Example 2: Production of first scaffold or second scaffold>
The production of the first scaffold or the second scaffold will be described. For the first functional molecule or the second functional molecule, the polypeptide synthesized in Example 1 was used, and as the scaffolding material, gold-coated magnetic silica particles (custom product manufactured by Micromond) were used. 50 mg of gold-coated magnetic silica particles and the first functional molecule or the second functional molecule were mixed in an EtOH / MeOH (1/1, vol / vol) solution with a tube rotator for 1 hour under the conditions shown in Table 2. The magnetic silica particles were collected using a magnet. Table 2 shows the quantitative ratio (ratio of the number of molecules) of the first functional molecule and the second functional molecule in the scaffold.
<実施例3:第1の複合体または第2の複合体の作製及び細胞の培養>
第1の複合体または第2の複合体の作製及び細胞培養については、試料としてヒト由来肺がん細胞MCF−7、ヒト新生児由来皮膚線維芽細胞(NormalHuman Dermal Fibroblasts:NHDF)の2種を用い、足場としては、実施例2で作製した第1の足場また第2の足場を用いた。また、培養用生理環境については、MCF−7は、D−MEM(10vol%ウシ胎児血清、1vol%NEAA、1vol%ペニシリン/ストレプトマイシン)、NHDFはD−MEM(10vol%ウシ胎児血清、1vol%ペニシリン/ストレプトマイシン)の培地をそれぞれ用い、容器としては50mL容量のポリスチレン製チューブを用いて繰り返し3回ずつ実施した。また、比較のため既存の機能性マイクロキャリアの代表例として、Global cell solution社製Global Eukaryotic Microcarrier:GEMTMビーズを用いて実施した。評価については培養後、トリパンブルー溶液を用いてライフテクノロジーズ社製セルカウンター(CountessIITM)で生細胞数をカウントして比較した。詳細な手順は以下に示すとおりである。
<Example 3: Production of first complex or second complex and cell culture>
For preparation of the first complex or the second complex and cell culture, two types of samples, human-derived lung cancer cells MCF-7 and human neonatal dermal fibroblasts (NHDF), are used as scaffolds. As, the 1st scaffold produced in Example 2 or the 2nd scaffold was used. As for the physiological environment for culture, MCF-7 is D-MEM (10 vol% fetal bovine serum, 1 vol% NEAA, 1 vol% penicillin / streptomycin), NHDF is D-MEM (10 vol% fetal bovine serum, 1 vol% penicillin). / Streptomycin) medium was used, and the container was repeatedly used 3 times using a 50 mL capacity polystyrene tube as the container. In addition, as a representative example of an existing functional microcarrier for comparison, the test was performed using Global Eucalyptic Microcarrier: GEM ™ beads manufactured by Global cell solution. After culturing for evaluation were compared by counting the number of living cells in Life Technologies Inc. Cell Counter (CountessII TM) using trypan blue solution. The detailed procedure is as follows.
(1)容器内に培地を40mL添加し、1×105個/mLで細胞を懸濁した。
(2)容器内に第1の複合体または第2の複合体(GEMTMビーズ)を50mg添加し、ピペッティングでよく攪拌する。
(3)CO2インキュベーター内で37℃で5日間培養する。
実施例3の結果を表3に示す。
(1) 40 mL of the medium was added to the container, and the cells were suspended at 1 × 10 5 cells / mL.
(2) Add 50 mg of the first complex or the second complex (GEM TM beads) into the container and stir well by pipetting.
(3) Incubate for 5 days at 37 ° C. in a CO 2 incubator.
The results of Example 3 are shown in Table 3.
表3に示すように、第1の足場及び第2の足場を用いた場合は、いずれの条件においても既存の機能性マイクロキャリアを用いた場合より、細胞数、生存率について良い結果が得られた。MCF−7の場合であれば、最大で細胞数は、既存の機能性マイクロキャリアの1.4倍、生存率(%)は1.2倍上回ることが示された。また、NHDFの場合であれば、最大で細胞数は1.5倍、生存率(%)は、1.2倍上回る事が示された。また、標準偏差についても、その値はいずれも小さくなり安定的であることが示された。 As shown in Table 3, when the first scaffold and the second scaffold were used, better results were obtained with respect to the number of cells and the survival rate than when the existing functional microcarrier was used under any conditions. It was. In the case of MCF-7, it was shown that the maximum number of cells was 1.4 times that of existing functional microcarriers and the survival rate (%) was 1.2 times higher. In the case of NHDF, it was shown that the maximum cell number was 1.5 times and the survival rate (%) was 1.2 times higher. Also, the standard deviations were all small and stable.
1 第1の分子構造体
2 第2の分子構造体
3 リンカー分子
4 担持体
5 細胞
11 第1の部分
12 第2の部分
51 親水性極性頭部
52 疎水性部
100 第1の機能性分子
200 第2の機能性分子
300 第1の足場
400 第2の足場
500 第1の複合体
600 第2の複合体
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記脂質二重膜構造体を有する細胞と前記足場とを細胞培養用生理活性環境下で接触させ、前記第1の分子構造体を介して前記細胞を前記足場上に接着させる工程と、
前記細胞培養用生理活性環境下を保持し、前記足場上で前記細胞を増殖させる工程と、
前記増殖させた細胞を前記足場から分離する工程と、を有することを特徴とする細胞の培養方法。 Providing a scaffold having a first functional molecule comprising a first molecular structure capable of capturing a lipid bilayer structure and a second molecular structure that self-assembles;
Contacting the cell having the lipid bilayer structure with the scaffold under a physiologically active environment for cell culture, and adhering the cell onto the scaffold via the first molecular structure;
Maintaining the physiologically active environment for cell culture and growing the cells on the scaffold;
Separating the proliferated cells from the scaffold, and a method for culturing cells.
前記第1の機能性分子は、前記第2の分子構造体を前記担持体に連結するリンカー分子を含むことを特徴とする請求項1に記載の細胞の培養方法。 The scaffold further comprises a carrier;
The cell culture method according to claim 1, wherein the first functional molecule includes a linker molecule that links the second molecular structure to the carrier.
前記第2の分子構造体と前記リンカー分子とを含み、かつ前記第1の分子構造体は含まない第2の機能性分子、をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の細胞の培養方法。 The scaffold is
The cell culture according to claim 2, further comprising a second functional molecule containing the second molecular structure and the linker molecule, and not containing the first molecular structure. Method.
前記第2の分子構造体は、単分子膜を形成することができる分子構造を有することを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載の細胞の培養方法。 The first molecular structure includes a first part that binds or adsorbs to the hydrophilic part of the lipid bilayer structure, and a second part that binds or adsorbs to the hydrophobic part of the lipid bilayer structure. And having a portion,
The cell culture method according to any one of claims 1 to 6, wherein the second molecular structure has a molecular structure capable of forming a monomolecular film.
前記第1の機能性分子を担持する担持体と、を備え
前記第1の機能性分子は、
脂質二重膜構造体を捕捉可能な第1の分子構造体と、
自己組織化する第2の分子構造体と、
前記第2の分子構造体を前記担持体に連結するリンカー分子と、を含むことを特徴とする細胞の培養キット。 A first functional molecule;
A carrier that carries the first functional molecule, and the first functional molecule comprises:
A first molecular structure capable of capturing a lipid bilayer structure;
A second molecular structure that self-assembles;
A cell culture kit comprising: a linker molecule that links the second molecular structure to the carrier.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015162563A JP6736851B2 (en) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | Cell culture method and cell culture kit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015162563A JP6736851B2 (en) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | Cell culture method and cell culture kit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017038556A true JP2017038556A (en) | 2017-02-23 |
JP6736851B2 JP6736851B2 (en) | 2020-08-05 |
Family
ID=58202259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015162563A Active JP6736851B2 (en) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | Cell culture method and cell culture kit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6736851B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003074691A1 (en) * | 2002-03-01 | 2003-09-12 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Immobilized cells and liposomes and method of immobilizing the same |
JP2009247320A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Canon Inc | Cell separation method |
WO2012033181A1 (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | 国立大学法人 筑波大学 | Culture method and culture device |
WO2015029979A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | 国立大学法人東京大学 | Exosome analysis method, exosome analysis chip, and exosome analysis device |
-
2015
- 2015-08-20 JP JP2015162563A patent/JP6736851B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003074691A1 (en) * | 2002-03-01 | 2003-09-12 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Immobilized cells and liposomes and method of immobilizing the same |
JP2009247320A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Canon Inc | Cell separation method |
WO2012033181A1 (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | 国立大学法人 筑波大学 | Culture method and culture device |
WO2015029979A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | 国立大学法人東京大学 | Exosome analysis method, exosome analysis chip, and exosome analysis device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
MOSHE, L., ET AL.: ""Modulating the structure and interactions of lipid-peptide complexes by varying membrane compositio", SOFT MATTER, vol. 9, no. 29, JPN6019016662, 7 August 2013 (2013-08-07), pages 7117 - 7126, ISSN: 0004167057 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6736851B2 (en) | 2020-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10071183B2 (en) | Amphiphilic linear peptide/peptoid and hydrogel comprising the same | |
Zheng et al. | Robust chemical synthesis of membrane proteins through a general method of removable backbone modification | |
US7157275B2 (en) | Peptides for enhanced cell attachment and growth | |
US20050036980A1 (en) | Peptides for enhanced cell attachment and cell growth | |
WO1998058967A1 (en) | Self-assembling peptide surfaces for cell patterning and interactions | |
JPWO2007074747A1 (en) | Cell culture materials | |
JP2007319074A (en) | New scaffold comprising nano-fiber and use thereof | |
CN113396154A (en) | Self-assembling short amphiphilic peptides and related methods and uses | |
JP6084352B2 (en) | High strength peptide gel | |
Yin et al. | The synergistic effect of a BMP-7 derived peptide and cyclic RGD in regulating differentiation behaviours of mesenchymal stem cells | |
EP2615162B1 (en) | Culture method and culture device | |
ES2595208T3 (en) | Thermosensitive and bioactive biopolymer and associated cell collection method | |
CN108948208A (en) | A kind of underwater albumen of injectable selfreparing and application thereof | |
JP6736851B2 (en) | Cell culture method and cell culture kit | |
JP5860268B2 (en) | Chemically modified cell adhesion polypeptide | |
JP2007537983A (en) | Cell attachment to the surface | |
JP2006087396A (en) | Cell culture substrate and method for producing the same | |
Nakano et al. | Regenerative Nanotechnology: Engineered Surfaces for Stem Cell Production | |
JP4880325B2 (en) | Peptide fiber assembly | |
KR101934047B1 (en) | Peptide Having Titanium Binding Affinity | |
JP2002065252A (en) | Method for expanding hematopoietic stem cell/precursor cell and incubator therefor | |
TWI452138B (en) | Supports for cell culture and cell sheet detachment and methods for cell sheet detachment | |
EP4148133A1 (en) | Chimeric protein containing fibrinogen fragment and laminin fragment, and use thereof | |
CN117279955A (en) | Cell attachment material, device and use thereof | |
JP2008142004A (en) | Hepatocyte culture substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180720 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190426 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190514 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190711 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200127 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200616 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200629 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6736851 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |