JP2017514524A - 細胞層の配列のインビトロ産生方法およびデバイス - Google Patents
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Abstract
Description
A 入口開口部および出口開口部を除いて環境から閉鎖され、第1細胞基材としての第1壁、第2細胞基材としての、間隙によって第1壁から分離されている対向する第2壁とを有する、第1ウェルを提供するステップと、
B 細胞によってコロニーが形成される細胞基材の自由面が地球の重力に対して直交して向けられるように、第1ウェルを位置合わせするステップと、
C 細胞を含む細胞懸濁液で第1ウェルを充填し、コロニーが形成される細胞基材の上に細胞を沈降させ、第1細胞層が形成されるように、コロニーが形成される細胞基材に細胞を接着させるステップと、
D 細胞でコロニーが形成される細胞基材が地球の重力に対して直交して向けられるように第1ウェルを再度位置合わせするステップであって、コロニーが形成される細胞基材が、すでにコロニーが形成された細胞基材かまたは他方の細胞基材のいずれかである、ステップと、
E 細胞を含む細胞懸濁液で第1ウェルを再充填し、コロニーが形成される細胞基材の上に細胞を沈降させ、さらなる細胞層が形成されるように、コロニーが形成される細胞基材に細胞を接着させるステップと、
F 第1ウェル内で細胞層の所望の配列が産生されるまで、ステップDおよびEを繰り返すステップと、
を含む方法において満たされる。
1.1 第1ベースプレート
1.2 第2ベースプレート
2.1 第1ウェル
2.1.1 (第1ウェル2.1の)第1壁
2.1.2 (第1ウェル2.1の)第2壁
2.2 第2ウェル
2.2.1 (第2ウェル2.2の)第1壁
2.2.2 (第2ウェル2.2の)第2壁
2.3 第3ウェル
2.3.2 (第3ウェル2.3の)第2壁
2.4 第4ウェル
2.4.1 (第4ウェル2.4の)第1壁
2.4.2 (第4ウェル2.4の)第2壁
2.5 第5ウェル
2.6 第6ウェル
2.7 第7ウェル
2.8 第8ウェル
3 接合箔
4.1 第1入口開口部
4.2 第2入口開口部
4.3 第3入口開口部
4.4 第4入口開口部
4.6 第6入口開口部
5.1 第1出口開口部
5.2 第2出口開口部
5.3 第3出口開口部
5.4 第4出口開口部
5.6 第6出口開口部
6.1 第1細胞基材
6.2 第2細胞基材
6.3 第3細胞基材
6.4 第4細胞基材
6.8 第8細胞基材
7.1 第1間隙
7.2 第2間隙
8 細胞懸濁液
9 細胞
10.1 第1細胞層
10.2 第2細胞層
10.3 第3細胞層
10.4 第4細胞層
10.5 第5細胞層
10.6 第6細胞層
10.7 第7細胞層
11.1 第1膜
11.2 第2膜
11.3 第3膜
11.4 第4膜
12.1 第1流体流
12.2 第2流体流
12.3 第3流体流
12.4 第4流体流
12.6 第6流体流
13 縁部
14 測定点
15.1 第1電流供給電極
15.2 第1測定電極
15.3 第2電流供給電極
15.4 第2測定電極
16 接触面
17 評価および制御ユニット
I 肝オルガノイド
II 腸オルガノイド
Claims (16)
- 細胞層(10.1、10.2、…)の配列のインビトロ産生方法であって、
A 第1入口開口部(4.1)および第1出口開口部(5.1)を除いて環境から閉鎖され、第1細胞基材(6.1)としての第1壁(2.1.1)と、第2細胞基材(6.2)としての、第1間隙(7.1)によって前記第1壁(2.1.1)から分離されている対向する第2壁(2.1.2)とを有する、第1ウェル(2.1)を提供するステップと、
B 細胞(9)によってコロニーが形成される前記細胞基材(6.1、6.2)の自由面が地球の重力に対して直交して向けられるように、前記第1ウェル(2.1)を位置合わせするステップと、
C 前記細胞(9)を含む細胞懸濁液(8)で前記第1ウェル(2.1)を充填し、コロニーが形成される前記細胞基材(6.1、6.2)の上に前記細胞(9)を沈降させ、第1細胞層(10.1)が形成されるように、コロニーが形成される前記細胞基材(6.1、6.2)に前記細胞(9)を接着させるステップと、
D 細胞(9)でコロニーが形成される細胞基材(6.1、6.2)が地球の重力に対して直交して向けられるように前記第1ウェル(2.1)を再度位置合わせするステップであって、コロニーが形成される前記細胞基材(6.1、6.2)が、すでにコロニーが形成された前記第1細胞基材(6.1)かまたは他方の第2細胞基材(6.2)のいずれかである、ステップと、
E 細胞(9)を含む細胞懸濁液(8)で前記第1ウェル(2.1)を再充填し、コロニーが形成される前記細胞基材(6.1、6.2)の上に前記細胞(9)を沈降させ、さらなる第2細胞層(10.2)が形成されるように、コロニーが形成される前記細胞基材(6.1、6.2)に前記細胞(9)を接着させるステップと、
F 前記第1ウェル(2.1)内で細胞層(10.1、10.2、…)の所望の配列が産生されるまで、ステップDおよびEを繰り返すステップと、
を含む方法。 - 異なる細胞タイプの細胞(9)を含む細胞懸濁液(8)がステップCおよびEで使用され、それにより、異なる細胞タイプの細胞(9)によって、少なくとも第1細胞層およびさらなる細胞層(10.1、10.2、…)が形成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 第1ウェル(2.1)および第2ウェル(2.2)を有するデバイスが使用され、前記第2ウェル(2.2)が、前記第1ウェル(2.1)と同様に、細胞基材(6.3、6.4)として、間隙(7.1、7.2)によって互いに分離される2つの対向する第1壁(2.2.1)および第2壁(2.2.2)を有し、前記第1ウェル(2.1)の前記第2壁(2.1.2)が、多孔性第1膜(11.1)の第1側面によって形成され、前記第1膜(11.1)の第2側面が、前記第2ウェル(2.2)の第2壁(2.2.2)としての役割を果たし、1つの細胞タイプの少なくとも1つの細胞層(10.1、10.2、…)が、前記細胞基材(6.1、6.2、…)のうちの少なくとも2つの上に産生されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法による、オルガノイド産生方法。
- 第1流体流(12.1)が前記第1ウェル(2.1)を通して案内され、第2流体流(12.2)が前記第2ウェル(2.2)を通して案内され、前記第1流体流(12.1)および前記第2流体流(12.2)が栄養を含むことを特徴とする、請求項1によって産生される細胞層(10.1、10.2、…)の配列の前記細胞層(10.1、10.2、…)、または請求項3によって産生されるオルガノイドの生物学的機能を維持する方法。
- 前記第1ウェル(2.1)を通る前記第1流体流(12.1)および前記第2ウェル(2.2)を通る第2流体流(12.2)の層流が、前記第1ウェル(2.1)および前記第2ウェル(2.2)の細長い形状を通して達成されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記第1ウェル(2.1)を通る前記第1流体流(12.1)および前記第2ウェル(2.2)を通る第2流体流(12.2)の乱流が、前記第1ウェル(2.1)および前記第2ウェル(2.2)の丸い形状を通して達成されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記第1流体流(12.1)および/または前記第2流体流(12.2)の材料組成が、制御された方法で調整され、前記細胞層(10.1、10.2、…)において測定データが取得されることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 化学的パラメータおよび/または物理的パラメータの前記測定データが、少なくとも第1流体流(12.1)および第2流体流(12.2)において収集されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記測定データが、インピーダンス測定によって収集されることを特徴とする請求項7または8に記載の方法。
- 前記第1膜(11.1)および第2膜(11.2)が、前記第1ウェル(2.1)および前記第2ウェル(2.2)における異なる圧力比を調整することによって曲げられ、曲げの量および曲げの方向が、前記圧力比を調整することによって制御されることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 上下に配置され、かつ2つの側面を有する多孔性第1膜(11.1)によって互いに分離される第1ウェル(2.1)および第2ウェル(2.2)を有する、細胞層(10.1、10.2、…)のインビトロ産生および培養デバイスの半製品であって、第2壁(2.1.2)が、前記第1膜(11.1)の側面を通って前記第1ウェル(2.1)の第1細胞基材(6.1)として形成され、第2壁(2.2.2)が、他方の側面を通って前記第2ウェル(2.2)の第2細胞基材(6.2)として形成され、前記第1ウェル(2.1)が、第1流体の第1流体流(12.1)が前記第1ウェル(2.1)に入るための少なくとも1つの第1入口開口部(4.1)と、前記第1流体流(12.1)が前記第1ウェル(2.1)から出るための少なくとも1つの第1出口開口部(5.1)とを有し、前記第2ウェル(2.2)が、第2流体の第2流体流(12.2)が前記第2ウェル(2.2)に入るための少なくとも1つの第2入口開口部(4.2)と、前記第2流体流(12.2)が前記第2ウェル(2.2)から出るための少なくとも1つの第2出口開口部(5.2)とを有する、デバイスの半製品。
- 2つまたは少なくとも3つの請求項11に記載の半製品が、上下に取り付けられ、かつ前記第1ウェル(2.1)および前記第2ウェル(2.2)の相互に当接する縁部(13)に沿って液密式に互いに接続され、前記デバイスの環境内に外側に面する前記ウェル(2.1、2.1)が、第1壁(2.1.1、2.2.1)によって覆われ、前記環境から液密式に封止される、細胞層(10.1、10.2、…)のインビトロ産生および培養デバイス。
- 前記デバイスが、測定データの蛍光に基づく非接触収集のための測定点(14)を有することを特徴とする請求項12に記載のデバイス。
- 前記入口開口部(4.1、4.2)の各々が、別のウェルの出口開口部(5.1、5.2)に流体接続されることを特徴とする請求項12または13に記載のデバイス。
- 前記半製品のうちの2つが、上下に取り付けられ、かつ前記第1ウェル(2.1)および前記第2ウェル(2.2)の当接する縁部(13)に沿って液密式に互いに接続され、前記デバイスの環境内に外側に面する前記ウェル(2.1、2.2)が、第1壁(2.1.1、2.2.1)によって覆われ、前記環境から液密式に封止される、請求項11に記載の半製品から、細胞層(10.1、10.2、…)のインビトロ産生および培養デバイスを製造する方法。
- 前記半製品のうちの少なくとも3つが、上下に取り付けられ、かつ前記ウェル(2.1、2.2、…)の相互に当接する縁部(13)に沿って液密式に互いに接続され、前記デバイスの環境内に外側に面する前記ウェル(2.1、2.2、…)が、第1壁(2.1.1、2.2.1、…)によって覆われ、前記環境から液密式に封止される、請求項11に記載の半製品から、細胞層(10.1、10.2、…)のインビトロ産生および培養デバイスを製造する方法。
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