JP2018014898A - Cell culture method and cell culture apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cell culture method using a polymer porous membrane and a cell culture apparatus using the same.SOLUTION: According to the present invention, there is provided a cell culture method. The method comprises: (1) applying cells to a polymer porous membrane; and (2) culturing in a gas phase while applying a medium formed into droplets by droplet medium supply means to the polymer porous membrane to which the cells are applied. According to the present invention, there is provided a cell culture apparatus comprising a polymer porous membrane, a polymer porous membrane mount portion on which the polymer porous membrane is placed; a casing accommodating the polymer porous membrane mount portion; a droplet medium supply unit disposed inside the casing; a medium supply line communicating with the droplet medium supply unit; a medium reservoir communicating with the medium supply line; and a pump provided in a part of the medium supply line. Here, the polymer porous membrane mount portion comprises a plurality of slit-shaped or mesh-shaped medium outlets.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ポリマー多孔質膜を用いた細胞の培養方法に関する。また、本発明は、ポリマー多孔質膜を備えた細胞培養装置に関する。   The present invention relates to a cell culture method using a polymer porous membrane. The present invention also relates to a cell culture apparatus provided with a polymer porous membrane.

近年、治療やワクチンに用いられる酵素、ホルモン、抗体、サイトカイン、ウイルス(ウイルスタンパク質)等のタンパク質が培養細胞を用いて工業的に産生されている。しかし、こうしたタンパク質の生産技術はコストが高く、それが医療費を引き上げていた。そのため、大幅なコスト削減を目指して、高密度に細胞を培養する技術や、タンパク質の産生量を増大させるような革新的な技術が求められていた。   In recent years, proteins such as enzymes, hormones, antibodies, cytokines, viruses (virus proteins) used for treatment and vaccines are industrially produced using cultured cells. However, these protein production techniques are costly, which raises medical costs. Therefore, with the aim of drastically reducing costs, a technology for culturing cells at high density and an innovative technology for increasing the amount of protein production have been demanded.

タンパク質を産生させる細胞として、培養基材に接着する足場依存性の接着細胞が用いられることがある。こうした細胞は、足場依存的に増殖するため、シャーレ、プレート又はチャンバーの表面に接着させて培養する必要がある。従来、こうした接着細胞を大量に培養するためには、接着するための表面積を大きくする必要があった。ところが、培養面積を大きくするには、空間を必然的に増大させる必要があり、それがコストを増大させる要因となっていた。   As cells that produce proteins, anchorage-dependent adherent cells that adhere to a culture substrate may be used. Since such cells proliferate in a scaffold-dependent manner, it is necessary to culture them while adhering to the surface of a petri dish, plate or chamber. Conventionally, in order to culture such adherent cells in large quantities, it has been necessary to increase the surface area for adhesion. However, in order to increase the culture area, it is necessary to increase the space, which is a factor that increases the cost.

培養空間を小さくしつつ、接着細胞を大量に培養する方法として、微小多孔を有する担体、特に、マイクロキャリアを用いた培養法が開発されている(例えば、特許文献1)。マイクロキャリアを用いた細胞培養系は、マイクロキャリアが互いに凝集しないようにするために十分に攪拌・拡散される必要がある。そのため、マイクロキャリアを分散させた培地を十分に攪拌・拡散することができるだけの容積が必要となるため、培養できる細胞の密度には上限がある。また、マイクロキャリアと培地とを分離するためには、細かな粒子を分別できるフィルターで分離させる必要があり、それがコストを増大させる原因ともなっていた。こうした状況から、高密度の細胞を培養する革新的な細胞培養の方法論が希求されていた。   As a method for culturing a large amount of adherent cells while reducing the culture space, a culture method using a microporous carrier, particularly a microcarrier, has been developed (for example, Patent Document 1). A cell culture system using microcarriers needs to be sufficiently stirred and diffused so that the microcarriers do not aggregate with each other. For this reason, there is an upper limit on the density of cells that can be cultured because a volume sufficient to sufficiently stir and diffuse the medium in which the microcarriers are dispersed is necessary. Further, in order to separate the microcarrier from the medium, it is necessary to separate the fine particles with a filter that can separate fine particles, which has been a cause of increasing costs. Under these circumstances, there has been a demand for an innovative cell culture methodology for culturing high-density cells.

<ポリイミド多孔質膜>
ポリイミド多孔質膜は、本出願前よりフィルター、低誘電率フィルム、燃料電池用電解質膜など、特に電池関係を中心とする用途のために利用されてきた。特許文献2〜4は、特に、気体などの物質透過性に優れ、空孔率の高い、両表面の平滑性が優れ、相対的に強度が高く、高空孔率にもかかわらず、膜厚み方向への圧縮応力に対する耐力に優れるマクロボイドを多数有するポリイミド多孔質膜を記載している。これらはいずれも、アミック酸を経由して作成されたポリイミド多孔質膜である。
<Polyimide porous membrane>
The polyimide porous membrane has been used for applications such as filters, low dielectric constant films, fuel cell electrolyte membranes, etc., particularly for battery-related applications. Patent Documents 2 to 4 are particularly excellent in material permeability such as gas, high porosity, excellent smoothness of both surfaces, relatively high in strength, and in the direction of film thickness despite high porosity. A polyimide porous membrane having a large number of macrovoids having excellent proof stress against compressive stress is described. These are all polyimide porous membranes prepared via an amic acid.

細胞をポリイミド多孔質膜に適用して培養することを含む、細胞の培養方法が報告されている(特許文献5)。   A method for culturing cells has been reported, which includes culturing cells by applying them to a polyimide porous membrane (Patent Document 5).

国際公開第2003/054174号International Publication No. 2003/054174 国際公開第2010/038873号International Publication No. 2010/038873 特開2011−219585号公報JP 2011-219585 A 特開2011−219586号公報JP 2011-219586 A 国際公開第2015/012415号International Publication No. 2015/012415

本発明は、ポリマー多孔質膜を使用した細胞の培養方法を提供することを目的とする。また、本発明は、ポリマー多孔質膜を備えた細胞培養装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a cell culture method using a polymer porous membrane. Moreover, an object of this invention is to provide the cell culture apparatus provided with the polymer porous membrane.

本発明者らは、所定の構造を有するポリマー多孔質膜が、乾燥に強い湿潤環境を提供することを見出し、液滴化培地を適用することで酸素を効率的に供給しながら大量の細胞を培養する方法及び装置を完成させた。すなわち、限定されるわけではないが、本発明は好ましくは以下の態様を含む。   The inventors of the present invention have found that a polymer porous membrane having a predetermined structure provides a moist environment resistant to drying, and applying a droplet-forming medium allows a large amount of cells to be supplied while efficiently supplying oxygen. A culture method and apparatus were completed. That is, although not necessarily limited, the present invention preferably includes the following aspects.

[1] 細胞の培養方法であって、
(1)細胞をポリマー多孔質膜に適用することと、
(2)細胞を適用したポリマー多孔質膜に、液滴化培地供給手段によって液滴化された培地を適用しながら気相中で培養すること、
を含み、
ここで、前記ポリマー多孔質膜が、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、前記表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、ここで前記表面層Aに存在する孔の平均孔径は、前記表面層Bに存在する孔の平均孔径よりも小さく、前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、前記表面層A及びBにおける孔が前記マクロボイドに連通している、
方法。
[2] 前記ポリマー多孔質膜が、
i)折り畳まれた、
ii)ロール状に巻き込こまれた、
iii)シートもしくは小片を糸状の構造体で連結された、
iv)縄状に結まれた、及び/又は
v)2以上が積層された
ポリマー多孔質膜である、[1]に記載の方法。
[3] 前記ポリマー多孔質膜が、ケーシングを備えたモジュール化ポリマー多孔質膜であって、
ここで、前記ケーシングが2以上の細胞培地流出入口を有し、
ここで、前記モジュール化ポリマー多孔質膜が、
(i)2以上の独立した前記ポリマー多孔質膜が、集約されて、
(ii)前記ポリマー多孔質膜が、折り畳まれて、
(iii)前記ポリマー多孔質膜が、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、
(iv)前記ポリマー多孔質膜が、縄状に結ばれて、
前記ケーシング内に収容されたものである、[1]に記載の方法。
[4] 前記ポリマー多孔質膜が、平均孔径0.01〜100μmの複数の細孔を有する、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の方法。
[5] 前記表面層Aの平均孔径が、0.01〜50μmである、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
[6] 前記表面層Bの平均孔径が、20〜100μmである、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の方法。
[7] 前記ポリマー多孔質膜の総膜厚が、5〜500μmである、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の方法。
[8] 前記ポリマー多孔質膜が、ポリイミド多孔質膜である、[1]〜[7]のいずれか1項に記載の方法。
[9] 前記ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを含む、ポリイミド多孔質膜である、[8]に記載の方法。
[10] 前記ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリアミック酸溶液と着色前駆体とを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理することにより得られる着色したポリイミド多孔質膜である、[8]又は[9]に記載の方法。
[11] 前記ポリマー多孔質膜が、ポリエーテルスルホン多孔質膜である、[1]〜[7]のいずれか1項に記載の方法。
[1] A method for culturing cells,
(1) applying cells to the polymer porous membrane;
(2) culturing in a gas phase while applying the medium formed into droplets by the droplet formation medium supply means to the polymer porous membrane to which the cells are applied;
Including
Here, the polymer porous membrane has a three-layered polymer porous structure having a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B Here, the average pore diameter of the pores existing in the surface layer A is smaller than the average pore diameter of the pores existing in the surface layer B, and the macrovoid layer is bonded to the surface layers A and B. And a plurality of macrovoids surrounded by the partition walls and the surface layers A and B, and holes in the surface layers A and B communicate with the macrovoids.
Method.
[2] The polymer porous membrane is
i) folded,
ii) rolled up,
iii) Sheets or pieces are connected by a thread-like structure,
iv) The method according to [1], wherein the polymer porous membrane is tied in a rope shape and / or v) two or more are laminated.
[3] The polymer porous membrane is a modular polymer porous membrane having a casing,
Wherein the casing has two or more cell culture medium outlets;
Here, the modular polymer porous membrane is
(I) Two or more independent polymer porous membranes are aggregated,
(Ii) the polymer porous membrane is folded;
(Iii) The polymer porous membrane is wound into a roll and / or
(Iv) The polymer porous membrane is tied in a rope shape,
The method according to [1], which is housed in the casing.
[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the polymer porous membrane has a plurality of pores having an average pore diameter of 0.01 to 100 μm.
[5] The cell culture device according to any one of [1] to [4], wherein the average pore diameter of the surface layer A is 0.01 to 50 μm.
[6] The method according to any one of [1] to [5], wherein the average pore diameter of the surface layer B is 20 to 100 μm.
[7] The method according to any one of [1] to [6], wherein the total film thickness of the polymer porous membrane is 5 to 500 μm.
[8] The method according to any one of [1] to [7], wherein the polymer porous membrane is a polyimide porous membrane.
[9] The method according to [8], wherein the polyimide porous film is a polyimide porous film containing polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine.
[10] By forming a polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine and a colored precursor, and then heat-treating at 250 ° C. or higher. The method according to [8] or [9], which is a colored polyimide porous membrane to be obtained.
[11] The method according to any one of [1] to [7], wherein the polymer porous membrane is a polyethersulfone porous membrane.

[12] ポリマー多孔質膜と、
前記ポリマー多孔質膜が載置されたポリマー多孔質膜載置部と、
前記ポリマー多孔質膜載置部が収容された筐体と、
前記筐体の内部に配置された液滴化培地供給部と、
前記液滴化培地供給部と連通した培地供給ラインと、
前記培地供給ラインに連通した培地貯留部と、
前記培地供給ラインの一部に設けられたポンプと、
を備え、
ここで、前記ポリマー多孔質膜が、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、前記表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、ここで前記表面層Aに存在する孔の平均孔径は、前記表面層Bに存在する孔の平均孔径よりも小さく、前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、
ここで、前記ポリマー多孔質膜載置部が、スリット状又はメッシュ状の複数の培地排出口を備えた、細胞培養装置。
[13] 前記液滴化培地供給部が、前記ポリマー多孔質膜載置部の上部、下部及び/又は側部に1以上配置された、[12]に記載の細胞培養装置。
[14] 前記ポリマー多孔質膜載置部が2段以上である、[12]又は[13]に記載の細胞培養装置。
[15] 前記培地貯留部が、前記筐体の内部であって、前記ポリマー多孔質膜載置部の下部に配置され、培地が循環することを特徴とする、[12]〜[14]のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
[16] 前記ポリマー多孔質膜が、
i)折り畳まれた、
ii)ロール状に巻き込こまれた、
iii)シートもしくは小片を糸状の構造体で連結された、
iv)縄状に結まれた、及び/又は
v)2以上が積層された
ポリマー多孔質膜である、[12]〜[15]のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
[17] 前記ポリマー多孔質膜が、ケーシングを備えたモジュール化ポリマー多孔質膜であって、
ここで、前記ケーシングが2以上の細胞培地流出入口を有し、
ここで、前記モジュール化ポリマー多孔質膜が、
(i)2以上の独立した前記ポリマー多孔質膜が、集約されて、
(ii)前記ポリマー多孔質膜が、折り畳まれて、
(iii)前記ポリマー多孔質膜が、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、
(iv)前記ポリマー多孔質膜が、縄状に結ばれて、
前記ケーシング内に収容されたものである、[12]〜[15]のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
[18] 前記ポリマー多孔質膜が、平均孔径0.01〜100μmの複数の細孔を有する、[12]〜[17]のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
[19] 前記表面層Aの平均孔径が、0.01〜50μmである、[12]〜[18]のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
[20] 前記表面層Bの平均孔径が、20〜100μmである、[12]〜[19]のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
[21] 前記ポリマー多孔質膜の総膜厚が、5〜500μmである、[12]〜[20]のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
[22] 前記ポリマー多孔質膜が、ポリイミド多孔質膜である、[12]〜[21]のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
[23] 前記ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを含む、ポリイミド多孔質膜である、[22]に記載の細胞培養装置。
[24] 前記ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリアミック酸溶液と着色前駆体とを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理することにより得られる着色したポリイミド多孔質膜である、[22]又は[23]に記載の細胞培養装置。
[25] 前記ポリマー多孔質膜が、ポリエーテルスルホン多孔質膜である、[12]〜[21]のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
[12] a polymer porous membrane;
A polymer porous membrane placement section on which the polymer porous membrane is placed;
A housing in which the polymer porous membrane mounting portion is accommodated;
A droplet culture medium supply unit disposed inside the housing;
A medium supply line in communication with the dropletized medium supply unit;
A medium storage section communicating with the medium supply line;
A pump provided in a part of the medium supply line;
With
Here, the polymer porous membrane has a three-layered polymer porous structure having a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B Here, the average pore diameter of the pores existing in the surface layer A is smaller than the average pore diameter of the pores existing in the surface layer B, and the macrovoid layer is bonded to the surface layers A and B. And a plurality of macro voids surrounded by the partition wall and the surface layers A and B,
Here, the polymer porous membrane placement part is a cell culture device provided with a plurality of slit-like or mesh-like medium outlets.
[13] The cell culture device according to [12], wherein at least one droplet-forming medium supply unit is disposed on an upper part, a lower part, and / or a side part of the polymer porous membrane placement unit.
[14] The cell culture device according to [12] or [13], wherein the polymer porous membrane placement section has two or more stages.
[15] In the above [12] to [14], the culture medium storage section is disposed inside the casing and is disposed below the polymer porous membrane placement section, and the culture medium circulates. The cell culture device according to any one of the above.
[16] The porous polymer membrane is
i) folded,
ii) rolled up,
iii) Sheets or pieces are connected by a thread-like structure,
iv) The cell culture device according to any one of [12] to [15], which is a polymer porous membrane tied in a rope shape and / or v) two or more laminated.
[17] The polymer porous membrane is a modular polymer porous membrane having a casing,
Wherein the casing has two or more cell culture medium outlets;
Here, the modular polymer porous membrane is
(I) Two or more independent polymer porous membranes are aggregated,
(Ii) the polymer porous membrane is folded;
(Iii) The polymer porous membrane is wound into a roll and / or
(Iv) The polymer porous membrane is tied in a rope shape,
The cell culture device according to any one of [12] to [15], which is housed in the casing.
[18] The cell culture device according to any one of [12] to [17], wherein the polymer porous membrane has a plurality of pores having an average pore diameter of 0.01 to 100 μm.
[19] The cell culture device according to any one of [12] to [18], wherein the average pore diameter of the surface layer A is 0.01 to 50 μm.
[20] The cell culture device according to any one of [12] to [19], wherein the average pore diameter of the surface layer B is 20 to 100 μm.
[21] The cell culture device according to any one of [12] to [20], wherein the total thickness of the polymer porous membrane is 5 to 500 μm.
[22] The cell culture device according to any one of [12] to [21], wherein the polymer porous membrane is a polyimide porous membrane.
[23] The cell culture device according to [22], wherein the polyimide porous membrane is a polyimide porous membrane containing polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine.
[24] By forming a polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine and a colored precursor, and then heat-treating the polyimide porous membrane at 250 ° C. or higher. The cell culture device according to [22] or [23], which is a colored polyimide porous membrane to be obtained.
[25] The cell culture device according to any one of [12] to [21], wherein the polymer porous membrane is a polyethersulfone porous membrane.

[26] [12]〜[24]のいずれか1項に記載の細胞培養装置を使用する、細胞の培養方法。 [26] A cell culture method using the cell culture device according to any one of [12] to [24].

本発明で使用するポリマー多孔質膜は、微親水性の多孔質特性を有するため、ポリマー多孔質膜内に安定した液保持がなされ、乾燥にも強い湿潤環境を提供する。そのため、ポリマー多孔質膜の一部又はすべてが空気に露出した状態であっても、担持した細胞が乾燥することなく、培養することが可能となる。また、ポリマー多孔質膜に液滴化された培地を適用しながら培養することによって、用いる培地の量が極めて少なくなる。さらに、液滴化された培地を適用しながら培養することで、酸素を効率的に供給しながら大量の細胞を培養することが可能となる。したがって、本発明では特に酸素供給装置を必要としない。また、小さな液滴を使用する事により、多数の方向から任意の方向に培地を供給可能となる為、各箇所に存在する細胞を含んだポリマー多孔膜やモジュール化ポリマー多孔質膜に対し、均質に培地を供給出来る事となる。(図1及び2)   Since the porous polymer membrane used in the present invention has a slightly hydrophilic porous property, it stably retains the liquid in the porous polymer membrane and provides a moist environment resistant to drying. Therefore, even when a part or all of the polymer porous membrane is exposed to air, the supported cells can be cultured without drying. Further, by culturing while applying the droplet-formed medium to the polymer porous membrane, the amount of the medium to be used is extremely reduced. Furthermore, by culturing while applying the droplet-formed medium, it becomes possible to culture a large amount of cells while efficiently supplying oxygen. Therefore, the present invention does not particularly require an oxygen supply device. In addition, by using small droplets, it is possible to supply culture media from many directions to any direction, so it is homogeneous for polymer porous membranes and modular polymer porous membranes that contain cells in each location. It will be possible to supply the medium. (Figures 1 and 2)

図1は、実施形態における細胞培養装置の構成例を示す図である。Drawing 1 is a figure showing the example of composition of the cell culture device in an embodiment. 図2は、実施形態における細胞培養装置の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the cell culture device according to the embodiment. 図3は、ポリマー多孔質膜を用いた細胞培養のモデル図を示す。FIG. 3 shows a model diagram of cell culture using a polymer porous membrane. 図4は、実施例で使用した細胞培養装置を示す図である。(A)全体図、(B)(A)の筐体部分の拡大図FIG. 4 is a diagram showing the cell culture apparatus used in the examples. (A) Overall view, (B) Enlarged view of the housing part of (A)

以下、本発明の実施形態について、必要に応じて図面を参照しながら説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明の構成は、実施形態の具体的構成に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as necessary. The configuration of the embodiment is an exemplification, and the configuration of the present invention is not limited to the specific configuration of the embodiment.

1.ポリマー多孔質膜
本発明で使用されるポリマー多孔質膜中の表面層A(以下で、「A面」又は「メッシュ面」とも呼ぶ)に存在する孔の平均孔径は、特に限定されないが、例えば、0.01μm以上200μm未満、0.01〜150μm、0.01〜100μm、0.01〜50μm、0.01μm〜40μm、0.01μm〜30μm、0.01μm〜20μm、又は0.01μm〜15μmであり、好ましくは、0.01μm〜15μmである。
1. Polymer porous membrane The average pore diameter of the pores present in the surface layer A (hereinafter also referred to as "A surface" or "mesh surface") in the polymer porous membrane used in the present invention is not particularly limited, 0.01 μm or more and less than 200 μm, 0.01 to 150 μm, 0.01 to 100 μm, 0.01 to 50 μm, 0.01 μm to 40 μm, 0.01 μm to 30 μm, 0.01 μm to 20 μm, or 0.01 μm to 15 μm Preferably, they are 0.01 micrometer-15 micrometers.

本発明で使用されるポリマー多孔質膜中の表面層B(以下で、「B面」又は「大穴面」とも呼ぶ)に存在する孔の平均孔径は、表面層Aに存在する孔の平均孔径よりも大きい限り特に限定されないが、例えば、5μm超200μm以下、20μm〜100μm、30μm〜100μm、40μm〜100μm、50μm〜100μm、又は60μm〜100μmであり、好ましくは、20μm〜100μmである。   The average pore diameter of the pores existing in the surface layer B (hereinafter also referred to as “B surface” or “large hole surface”) in the polymer porous membrane used in the present invention is the average pore diameter of the pores existing in the surface layer A. It is not particularly limited as long as it is larger, but it is, for example, more than 5 μm and 200 μm or less, 20 μm to 100 μm, 30 μm to 100 μm, 40 μm to 100 μm, 50 μm to 100 μm, or 60 μm to 100 μm, and preferably 20 μm to 100 μm.

ポリマー多孔質膜表面の平均孔径は、多孔質膜表面の走査型電子顕微鏡写真より、200点以上の開孔部について孔面積を測定し、該孔面積の平均値から下式(1)に従って孔の形状が真円であるとした際の平均直径を計算より求めることができる。
(式中、Saは孔面積の平均値を意味する。)
The average pore diameter on the surface of the polymer porous membrane is determined by measuring the pore area for 200 or more apertures from the scanning electron micrograph on the surface of the porous membrane, and determining the pore size according to the following formula (1) The average diameter when the shape is assumed to be a perfect circle can be obtained by calculation.
(In the formula, Sa means the average value of the pore area.)

表面層A及びBの厚さは、特に限定されないが、例えば0.01〜50μmであり、好ましくは0.01〜20μmである。   Although the thickness of the surface layers A and B is not specifically limited, For example, it is 0.01-50 micrometers, Preferably it is 0.01-20 micrometers.

ポリマー多孔質膜におけるマクロボイド層中のマクロボイドの膜平面方向の平均孔径は、特に限定されないが、例えば10〜500μmであり、好ましくは10〜100μmであり、より好ましくは10〜80μmである。また、当該マクロボイド層中の隔壁の厚さは、特に限定されないが、例えば0.01〜50μmであり、好ましくは、0.01〜20μmである。一の実施形態において、当該マクロボイド層中の少なくとも1つの隔壁は、隣接するマクロボイド同士を連通する、平均孔径0.01〜100μmの、好ましくは0.01〜50μmの、1つ又は複数の孔を有する。別の実施形態において、当該マクロボイド層中の隔壁は孔を有さない。   The average pore diameter in the film plane direction of the macrovoids in the macrovoid layer in the polymer porous membrane is not particularly limited, but is, for example, 10 to 500 μm, preferably 10 to 100 μm, and more preferably 10 to 80 μm. Moreover, the thickness of the partition in the said macrovoid layer is although it does not specifically limit, For example, it is 0.01-50 micrometers, Preferably, it is 0.01-20 micrometers. In one embodiment, the at least one partition wall in the macrovoid layer has one or more average pore diameters of 0.01 to 100 μm, preferably 0.01 to 50 μm, communicating adjacent macrovoids. Has holes. In another embodiment, the partition in the macrovoid layer has no pores.

本発明で使用されるポリマー多孔質膜表面の総膜厚は、特に限定されないが、5μm以上、10μm以上、20μm以上又は25μm以上であってもよく、500μm以下、300μm以下、100μm以下、75μm以下又は50μm以下であってもよい。好ましくは、5〜500μmであり、より好ましくは25〜75μmである。   The total film thickness on the surface of the polymer porous membrane used in the present invention is not particularly limited, but may be 5 μm or more, 10 μm or more, 20 μm or more, or 25 μm or more, 500 μm or less, 300 μm or less, 100 μm or less, 75 μm or less. Or 50 micrometers or less may be sufficient. Preferably, it is 5-500 micrometers, More preferably, it is 25-75 micrometers.

本発明で使用されるポリマー多孔質膜の膜厚の測定は、接触式の厚み計で行うことができる。   The film thickness of the polymer porous membrane used in the present invention can be measured with a contact-type thickness meter.

本発明で使用されるポリマー多孔質膜の空孔率は特に限定されないが、例えば、40%以上95%未満である。   The porosity of the polymer porous membrane used in the present invention is not particularly limited, but is, for example, 40% or more and less than 95%.

本発明において用いられるポリマー多孔質膜の空孔率は、所定の大きさに切り取った多孔質フィルムの膜厚及び質量を測定し、目付質量から下式(2)に従って求めることができる。
(式中、Sは多孔質フィルムの面積、dは総膜厚、wは測定した質量、Dはポリマーの密度をそれぞれ意味する。ポリマーがポリイミドである場合は、密度は1.34g/cmとする。)
The porosity of the polymer porous membrane used in the present invention can be determined according to the following formula (2) from the basis weight by measuring the thickness and mass of the porous film cut to a predetermined size.
(In the formula, S represents the area of the porous film, d represents the total film thickness, w represents the measured mass, and D represents the density of the polymer. When the polymer is polyimide, the density is 1.34 g / cm 3. And)

本発明において用いられるポリマー多孔質膜は、好ましくは、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、前記表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、ここで前記表面層Aに存在する孔の平均孔径は0.01μm〜15μmであり、前記表面層Bに存在する孔の平均孔径は20μm〜100μmであり、前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、前記マクロボイド層の隔壁、並びに前記表面層A及びBの厚さは0.01〜20μmであり、前記表面層A及びBにおける孔がマクロボイドに連通しており、総膜厚が5〜500μmであり、空孔率が40%以上95%未満である、ポリマー多孔質膜である。一の実施形態において、マクロボイド層中の少なくとも1つの隔壁は、隣接するマクロボイド同士を連通する、平均孔径0.01〜100μmの、好ましくは0.01〜50μmの、1つ又は複数の孔を有する。別の実施形態において、隔壁は、そのような孔を有さない。   The polymer porous membrane used in the present invention is preferably a three-layer structure having a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. A polymer porous membrane having a structure, wherein the average pore diameter of the pores present in the surface layer A is 0.01 μm to 15 μm, and the average pore diameter of the pores present in the surface layer B is 20 μm to 100 μm; The macrovoid layer includes a partition bonded to the surface layers A and B, and a plurality of macrovoids surrounded by the partition and the surface layers A and B. The partition of the macrovoid layer and the surface The thicknesses of the layers A and B are 0.01 to 20 μm, the holes in the surface layers A and B communicate with the macrovoids, the total film thickness is 5 to 500 μm, and the porosity is 40% or more. Less than 95% poly Over a porous membrane. In one embodiment, at least one partition in the macrovoid layer has one or more pores having an average pore size of 0.01-100 μm, preferably 0.01-50 μm, communicating between adjacent macrovoids. Have In another embodiment, the septum does not have such holes.

本発明において用いられるポリマー多孔質膜は、滅菌されていることが好ましい。滅菌処理としては、特に限定されないが、乾熱滅菌、蒸気滅菌、エタノール等消毒剤による滅菌、紫外線やガンマ線等の電磁波滅菌等任意の滅菌処理などが挙げられる。   The polymer porous membrane used in the present invention is preferably sterilized. The sterilization treatment is not particularly limited, and includes any sterilization treatment such as dry heat sterilization, steam sterilization, sterilization with a disinfectant such as ethanol, and electromagnetic wave sterilization such as ultraviolet rays and gamma rays.

本発明で使用されるポリマー多孔質膜は、上記した構造的特徴を備える限り、特に限定されないが、好ましくはポリイミド多孔質膜、又はポリエーテルスルホン(PES)多孔質膜である。   The polymer porous membrane used in the present invention is not particularly limited as long as it has the structural features described above, but is preferably a polyimide porous membrane or a polyethersulfone (PES) porous membrane.

1−1.ポリイミド多孔質膜
ポリイミドとは、繰り返し単位にイミド結合を含む高分子の総称であり、通常は、芳香族化合物が直接イミド結合で連結された芳香族ポリイミドを意味する。芳香族ポリイミドは芳香族と芳香族とがイミド結合を介して共役構造を持つため、剛直で強固な分子構造を持ち、かつ、イミド結合が強い分子間力を持つために非常に高いレベルの熱的、機械的、化学的性質を有する。
1-1. Polyimide Porous Membrane Polyimide is a general term for polymers containing imide bonds in repeating units, and usually means an aromatic polyimide in which aromatic compounds are directly linked by imide bonds. Aromatic polyimide has a conjugated structure through the imide bond between aromatic and aromatic, so it has a rigid and strong molecular structure, and the imide bond has a strong intermolecular force, so it has a very high level of heat. Has mechanical, mechanical and chemical properties.

本発明で使用され得るポリイミド多孔質膜は、好ましくは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを(主たる成分として)含むポリイミド多孔質膜であり、より好ましくはテトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドからなるポリイミド多孔質膜である。「主たる成分として含む」とは、ポリイミド多孔質膜の構成成分として、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミド以外の成分は、本質的に含まない、あるいは含まれていてもよいが、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドの性質に影響を与えない付加的な成分であることを意味する。   The polyimide porous membrane that can be used in the present invention is preferably a polyimide porous membrane containing (obtained as a main component) a polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine, more preferably tetracarboxylic dianhydride. It is a polyimide porous membrane which consists of a polyimide obtained from a thing and diamine. “Containing as a main component” means that a component other than polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine may be essentially not included or included as a component of the polyimide porous membrane. It means that it is an additional component that does not affect the properties of the polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine.

一実施形態において、本発明で使用され得るポリイミド多孔質膜は、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とから得られるポリアミック酸溶液と着色前駆体とを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理することにより得られる着色したポリイミド多孔質膜も含まれる。   In one embodiment, the polyimide porous membrane that can be used in the present invention is prepared by molding a polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from a tetracarboxylic acid component and a diamine component and a colored precursor, and then at 250 ° C. The colored polyimide porous membrane obtained by heat treatment as described above is also included.

ポリアミック酸は、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを重合して得られる。ポリアミック酸は、熱イミド化又は化学イミド化することにより閉環してポリイミドとすることができるポリイミド前駆体である。   A polyamic acid is obtained by polymerizing a tetracarboxylic acid component and a diamine component. Polyamic acid is a polyimide precursor that can be ring-closed to form polyimide by thermal imidization or chemical imidization.

ポリアミック酸は、アミック酸の一部がイミド化していても、本発明に影響を及ぼさない範囲であればそれを用いることができる。すなわち、ポリアミック酸は、部分的に熱イミド化又は化学イミド化されていてもよい。   As the polyamic acid, even if a part of the amic acid is imidized, it can be used as long as it does not affect the present invention. That is, the polyamic acid may be partially thermally imidized or chemically imidized.

ポリアミック酸を熱イミド化する場合は、必要に応じて、イミド化触媒、有機リン含有化合物、無機微粒子、有機微粒子等の微粒子等をポリアミック酸溶液に添加することができる。また、ポリアミック酸を化学イミド化する場合は、必要に応じて、化学イミド化剤、脱水剤、無機微粒子、有機微粒子等の微粒子等をポリアミック酸溶液に添加することができる。ポリアミック酸溶液に前記成分を配合しても、着色前駆体が析出しない条件で行うことが好ましい。   When the polyamic acid is thermally imidized, if necessary, fine particles such as an imidization catalyst, an organic phosphorus-containing compound, inorganic fine particles, and organic fine particles can be added to the polyamic acid solution. Moreover, when chemically imidizing a polyamic acid, fine particles, such as a chemical imidating agent, a dehydrating agent, inorganic fine particles, and organic fine particles, etc. can be added to a polyamic acid solution as needed. Even when the above components are added to the polyamic acid solution, it is preferable that the coloring precursor is not precipitated.

本明細書において、「着色前駆体」とは、250℃以上の熱処理により一部または全部が炭化して着色化物を生成する前駆体を意味する。   In the present specification, the “colored precursor” means a precursor that is partially or wholly carbonized by heat treatment at 250 ° C. or higher to produce a colored product.

上記ポリイミド多孔質膜の製造において使用され得る着色前駆体としては、ポリアミック酸溶液又はポリイミド溶液に均一に溶解または分散し、250℃以上、好ましくは260℃以上、更に好ましくは280℃以上、より好ましくは300℃以上の熱処理、好ましくは空気等の酸素存在下での250℃以上、好ましくは260℃以上、更に好ましくは280℃以上、より好ましくは300℃以上の熱処理により熱分解し、炭化して着色化物を生成するものが好ましく、黒色系の着色化物を生成するものがより好ましく、炭素系着色前駆体がより好ましい。   The colored precursor that can be used in the production of the polyimide porous membrane is uniformly dissolved or dispersed in a polyamic acid solution or a polyimide solution, 250 ° C. or higher, preferably 260 ° C. or higher, more preferably 280 ° C. or higher, more preferably Is thermally decomposed and carbonized by heat treatment at 300 ° C. or higher, preferably 250 ° C. or higher in the presence of oxygen such as air, preferably 260 ° C. or higher, more preferably 280 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher. Those that produce colored products are preferred, those that produce black colored products are more preferred, and carbon-based colored precursors are more preferred.

着色前駆体は、加熱していくと一見炭素化物に見えるものになるが、組織的には炭素以外の異元素を含み、層構造、芳香族架橋構造、四面体炭素を含む無秩序構造のものを含む。   When colored precursors are heated, they appear to be carbonized at first glance, but structurally they contain foreign elements other than carbon, and have a layered structure, aromatic bridge structure, and disordered structure containing tetrahedral carbon. Including.

炭素系着色前駆体は特に制限されず、例えば、石油タール、石油ピッチ、石炭タール、石炭ピッチ等のタール又はピッチ、コークス、アクリロニトリルを含むモノマーから得られる重合体、フェロセン化合物(フェロセン及びフェロセン誘導体)等が挙げられる。これらの中では、アクリロニトリルを含むモノマーから得られる重合体及び/又はフェロセン化合物が好ましく、アクリロニトリルを含むモノマーから得られる重合体としてはポリアクリルニトリルが好ましい。   The carbon-based coloring precursor is not particularly limited. For example, polymers such as petroleum tar, petroleum pitch, coal tar, coal pitch, or polymers obtained from monomers including pitch, coke, and acrylonitrile, ferrocene compounds (ferrocene and ferrocene derivatives). Etc. In these, the polymer and / or ferrocene compound obtained from the monomer containing acrylonitrile are preferable, and polyacrylonitrile is preferable as a polymer obtained from the monomer containing acrylonitrile.

また、別の実施形態において、本発明で使用され得るポリイミド多孔質膜は、上記の着色前駆体を使用せずに、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とから得られるポリアミック酸溶液を成形した後、熱処理することにより得られる、ポリイミド多孔質膜も含まれる。   Further, in another embodiment, the polyimide porous membrane that can be used in the present invention is obtained by molding a polyamic acid solution obtained from a tetracarboxylic acid component and a diamine component without using the above colored precursor, A polyimide porous membrane obtained by heat treatment is also included.

着色前駆体を使用せずに製造されるポリイミド多孔質膜は、例えば、極限粘度数が1.0〜3.0であるポリアミック酸3〜60質量%と有機極性溶媒40〜97質量%とからなるポリアミック酸溶液をフィルム状に流延し、水を必須成分とする凝固溶媒に浸漬又は接触させて、ポリアミック酸の多孔質膜を作製し、その後当該ポリアミック酸の多孔質膜を熱処理してイミド化することにより製造されてもよい。この方法において、水を必須成分とする凝固溶媒が、水であるか、又は5質量%以上100質量%未満の水と0質量%を超え95質量%以下の有機極性溶媒との混合液であってもよい。また、上記イミド化の後、得られた多孔質ポリイミド膜の少なくとも片面にプラズマ処理を施してもよい。   The polyimide porous membrane produced without using a colored precursor is composed of, for example, 3 to 60% by mass of a polyamic acid having an intrinsic viscosity of 1.0 to 3.0 and 40 to 97% by mass of an organic polar solvent. The polyamic acid solution is cast into a film and immersed in or contacted with a coagulation solvent containing water as an essential component to produce a polyamic acid porous film, and then the polyamic acid porous film is heat-treated to form an imide. May be manufactured. In this method, the coagulation solvent containing water as an essential component is water or a mixed solution of 5% by mass or more and less than 100% by mass of water and more than 0% by mass and 95% by mass or less of an organic polar solvent. May be. Further, after the imidization, plasma treatment may be performed on at least one surface of the obtained porous polyimide film.

上記ポリイミド多孔質膜の製造において使用され得るテトラカルボン酸二無水物は、任意のテトラカルボン酸二無水物を用いることができ、所望の特性などに応じて適宜選択することができる。テトラカルボン酸二無水物の具体例として、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s−BPDA)、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(a−BPDA)などのビフェニルテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ジフェニルスルホン−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルフィド二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、p−ビフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、m−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、p−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ビフェニル二無水物、2,2−ビス〔(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物等を挙げることができる。また、2,3,3’,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸等の芳香族テトラカルボン酸を用いることも好ましい。これらは単独でも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。   As the tetracarboxylic dianhydride that can be used in the production of the polyimide porous membrane, any tetracarboxylic dianhydride can be used, and can be appropriately selected according to desired characteristics. Specific examples of tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA), 2,3,3 ′, 4 ′. -Biphenyltetracarboxylic dianhydride such as biphenyltetracarboxylic dianhydride (a-BPDA), oxydiphthalic dianhydride, diphenylsulfone-3,4,3 ', 4'-tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfide dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2, 3,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, p-phenylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride), p-biphenylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride), m-terphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-bis ( 3,4-dicarboxyphenoxy) benzene dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) benzene dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) biphenyl dianhydride 2,2-bis [(3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetra Carboxylic acid dianhydride, 4,4 '- (2,2-hexafluoroisopropylidene) may be mentioned diphthalic dianhydride and the like. It is also preferable to use an aromatic tetracarboxylic acid such as 2,3,3 ', 4'-diphenylsulfonetetracarboxylic acid. These can be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、特に、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物及びピロメリット酸二無水物からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族テトラカルボン酸二無水物が好ましい。ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を好適に用いることができる。   Among these, in particular, at least one aromatic tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of biphenyltetracarboxylic dianhydride and pyromellitic dianhydride is preferable. As the biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride can be suitably used.

上記ポリイミド多孔質膜の製造において使用され得るジアミンは、任意のジアミンを用いることができる。ジアミンの具体例として、以下のものを挙げることができる。
1)1,4−ジアミノベンゼン(パラフェニレンジアミン)、1,3−ジアミノベンゼン、2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエンなどのベンゼン核1つのべンゼンジアミン;
2)4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテルなどのジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジカルボキシ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,3’−ジクロロベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、2,2’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、2,2’−ジメトキシベンジジン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジクロロベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホキシド、3,4’−ジアミノジフェニルスルホキシド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホキシドなどのベンゼン核2つのジアミン;
3)1,3−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベンゼン、3,3’−ジアミノ−4−(4−フェニル)フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジ(4−フェニルフェノキシ)ベンゾフェノン、1,3−ビス(3−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3−ビス〔2−(4−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,4−ビス〔2−(3−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,4−ビス〔2−(4−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼンなどのベンゼン核3つのジアミン;
4)3,3’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、3,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、2,2−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンなどのベンゼン核4つのジアミン。
Arbitrary diamine can be used for the diamine which can be used in manufacture of the said polyimide porous membrane. Specific examples of diamines include the following.
1) One benzene diamine such as 1,4-diaminobenzene (paraphenylenediamine), 1,3-diaminobenzene, 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene;
2) Diaminodiphenyl ethers such as 4,4'-diaminodiphenyl ether and 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'- Dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′- Dicarboxy-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, bis (4-aminophenyl) sulfide, 4,4′-diaminobenzanilide, 3,3′-dichlorobenzidine, 3,3′-dimethylbenzidine, 2,2′-dimethylbenzidine, 3,3′-dimethoxybenzidine 2,2′-dimethoxybenzidine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl sulfide, 3,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminobenzophenone, 3,3'-diamino -4,4'-dichlorobenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-dimethoxybenzophenone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 2, 2-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2-bis 4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (3-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) -1,1 Two benzene nucleus diamines such as 1,3,3,3-hexafluoropropane, 3,3′-diaminodiphenyl sulfoxide, 3,4′-diaminodiphenyl sulfoxide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfoxide;
3) 1,3-bis (3-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (3-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (4-amino) Phenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3 -Aminophenoxy) -4-trifluoromethylbenzene, 3,3'-diamino-4- (4-phenyl) phenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-di (4-phenylphenoxy) benzophenone, 1,3-bis (3-aminophenyl sulfide) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl sulfide) benzene, 1,4-bis (4-aminophenyls) Fido) benzene, 1,3-bis (3-aminophenylsulfone) benzene, 1,3-bis (4-aminophenylsulfone) benzene, 1,4-bis (4-aminophenylsulfone) benzene, 1,3- Bis [2- (4-aminophenyl) isopropyl] benzene, 1,4-bis [2- (3-aminophenyl) isopropyl] benzene, 1,4-bis [2- (4-aminophenyl) isopropyl] benzene, etc. Three diamines of benzene nucleus;
4) 3,3′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 3,3′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-amino Phenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] Sulfide, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [3- (3 -Aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, Bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [4- (4-amino Phenoxy) phenyl] methane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, , 2-bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Propane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis [3- (4-aminophenoxy) Phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoro Four diamine diamines such as propane and 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane.

これらは単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。用いるジアミンは、所望の特性などに応じて適宜選択することができる。   These may be used alone or in combination of two or more. The diamine to be used can be appropriately selected according to desired characteristics.

これらの中でも、芳香族ジアミン化合物が好ましく、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル及びパラフェニレンジアミン、1,3−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンを好適に用いることができる。特に、ベンゼンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル及びビス(アミノフェノキシ)フェニルからなる群から選ばれる少なくとも一種のジアミンが好ましい。   Among these, aromatic diamine compounds are preferable, and 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether and paraphenylenediamine, 1,3-bis (3-aminophenyl) Benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (3-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-amino) Phenoxy) benzene and 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene can be preferably used. In particular, at least one diamine selected from the group consisting of benzenediamine, diaminodiphenyl ether and bis (aminophenoxy) phenyl is preferred.

本発明で使用され得るポリイミド多孔質膜は、耐熱性、高温下での寸法安定性の観点から、ガラス転移温度が240℃以上であるか、又は300℃以上で明確な転移点がないテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを組み合わせて得られるポリイミドから形成されていることが好ましい。   The polyimide porous membrane that can be used in the present invention has a glass transition temperature of 240 ° C. or higher or a clear transition point at 300 ° C. or higher from the viewpoint of heat resistance and dimensional stability at high temperatures. It is preferably formed from a polyimide obtained by combining acid dianhydride and diamine.

本発明で使用され得るポリイミド多孔質膜は、耐熱性、高温下での寸法安定性の観点から、以下の芳香族ポリイミドからなるポリイミド多孔質膜であることが好ましい。
(i)ビフェニルテトラカルボン酸単位及びピロメリット酸単位からなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸単位と、芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド、
(ii)テトラカルボン酸単位と、ベンゼンジアミン単位、ジアミノジフェニルエーテル単位及びビス(アミノフェノキシ)フェニル単位からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド、
及び/又は、
(iii)ビフェニルテトラカルボン酸単位及びピロメリット酸単位からなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸単位と、ベンゼンジアミン単位、ジアミノジフェニルエーテル単位及びビス(アミノフェノキシ)フェニル単位からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド。
The polyimide porous membrane that can be used in the present invention is preferably a polyimide porous membrane made of the following aromatic polyimide from the viewpoints of heat resistance and dimensional stability at high temperatures.
(I) an aromatic polyimide comprising at least one tetracarboxylic acid unit selected from the group consisting of a biphenyltetracarboxylic acid unit and a pyromellitic acid unit, and an aromatic diamine unit,
(Ii) an aromatic polyimide comprising a tetracarboxylic acid unit and at least one aromatic diamine unit selected from the group consisting of a benzenediamine unit, a diaminodiphenyl ether unit and a bis (aminophenoxy) phenyl unit;
And / or
(Iii) at least one selected from the group consisting of at least one tetracarboxylic acid unit selected from the group consisting of biphenyltetracarboxylic acid units and pyromellitic acid units, and a benzenediamine unit, diaminodiphenyl ether unit and bis (aminophenoxy) phenyl unit. An aromatic polyimide composed of a kind of aromatic diamine unit.

本発明において用いられるポリイミド多孔質膜は、好ましくは、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、前記表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリイミド多孔質膜であって、ここで前記表面層Aに存在する孔の平均孔径は0.01μm〜15μmであり、前記表面層Bに存在する孔の平均孔径は20μm〜100μmであり、前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、前記マクロボイド層の隔壁、並びに前記表面層A及びBの厚さは0.01〜20μmであり、前記表面層A及びBにおける孔がマクロボイドに連通しており、総膜厚が5〜500μmであり、空孔率が40%以上95%未満である、ポリイミド多孔質膜である。ここで、マクロボイド層中の少なくとも1つの隔壁は、隣接するマクロボイド同士を連通する、平均孔径0.01〜100μmの、好ましくは0.01〜50μmの、1つ又は複数の孔を有する。   The polyimide porous membrane used in the present invention is preferably a three-layer structure having a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. The structure is a polyimide porous membrane, wherein the average pore diameter of the pores present in the surface layer A is 0.01 μm to 15 μm, and the average pore diameter of the pores present in the surface layer B is 20 μm to 100 μm, The macrovoid layer includes a partition bonded to the surface layers A and B, and a plurality of macrovoids surrounded by the partition and the surface layers A and B. The partition of the macrovoid layer and the surface The thicknesses of the layers A and B are 0.01 to 20 μm, the holes in the surface layers A and B communicate with the macrovoids, the total film thickness is 5 to 500 μm, and the porosity is 40% or more. Less than 95%, Polyimide is a porous membrane. Here, at least one partition wall in the macrovoid layer has one or a plurality of holes having an average pore diameter of 0.01 to 100 μm, preferably 0.01 to 50 μm, which communicate adjacent macrovoids.

例えば、国際公開第2010/038873号、特開2011−219585号公報、又は特開2011−219586号公報に記載されているポリイミド多孔質膜も、本発明に使用可能である。   For example, a polyimide porous film described in International Publication No. 2010/038873, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-219585, or Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-219586 can also be used in the present invention.

1−2.ポリエーテルスルホン(PES)多孔質膜
本発明で使用され得るPES多孔質膜は、ポリエーテルスルホンを含み、典型的には実質的にポリエーテルスルホンからなる。ポリエーテルスルホンは当業者に公知の方法で合成されたものであってよく、例えば、二価フェノール、アルカリ金属化合物及びジハロゲノジフェニル化合物を有機極性溶媒中で重縮合反応させる方法、二価フェノールのアルカリ金属二塩を予め合成しジハロゲノジフェニル化合物と有機極性溶媒中で重縮合反応させる方法等によって製造できる。
1-2. Polyethersulfone (PES) Porous Membrane The PES porous membrane that can be used in the present invention comprises polyethersulfone and typically consists essentially of polyethersulfone. Polyethersulfone may be synthesized by a method known to those skilled in the art, for example, a method of polycondensation reaction of a dihydric phenol, an alkali metal compound and a dihalogenodiphenyl compound in an organic polar solvent, An alkali metal disalt can be synthesized in advance and can be produced by a polycondensation reaction with a dihalogenodiphenyl compound in an organic polar solvent.

アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属水素化物、アルカリ金属アルコキシド等が挙げられる。特に、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムが好ましい。   Examples of the alkali metal compound include alkali metal carbonates, alkali metal hydroxides, alkali metal hydrides, alkali metal alkoxides, and the like. In particular, sodium carbonate and potassium carbonate are preferable.

二価フェノール化合物としては、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、4,4’−ビフェノール、ビス(ヒドロキシフェニル)アルカン類(例えば2,2−ビス(ヒドロキシフェニル)プロパン、及び2,2−ビス(ヒドロキシフェニル)メタン)、ジヒドロキシジフェニルスルホン類、ジヒドロキシジフェニルエーテル類、又はそれらのベンゼン環の水素の少なくとも1つが、メチル基、エチル基、プロピル基等の低級アルキル基、又はメトキシ基、エトキシ基等の低級アルコキシ基で置換されたものが挙げられる。二価フェノール化合物としては、上記の化合物を二種類以上混合して用いることができる。   Examples of dihydric phenol compounds include hydroquinone, catechol, resorcin, 4,4′-biphenol, bis (hydroxyphenyl) alkanes (for example, 2,2-bis (hydroxyphenyl) propane, and 2,2-bis (hydroxyphenyl) Methane), dihydroxydiphenyl sulfones, dihydroxydiphenyl ethers, or at least one hydrogen of the benzene ring is a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group, or a lower alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group. The substituted one is mentioned. As the dihydric phenol compound, a mixture of two or more of the above compounds can be used.

ポリエーテルスルホンは市販品であってもよい。市販品の例としては、スミカエクセル7600P、スミカエクセル5900P(以上、住友化学(株)製)等が挙げられる。   The polyethersulfone may be a commercially available product. As an example of a commercial item, Sumika Excel 7600P, Sumika Excel 5900P (above, Sumitomo Chemical Co., Ltd. product) etc. are mentioned.

ポリエーテルスルホンの対数粘度は、多孔質ポリエーテルスルホン膜のマクロボイドを良好に形成する観点で、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.55以上であり、多孔質ポリエーテルスルホン膜の製造容易性の観点から、好ましくは1.0以下、より好ましくは0.9以下、更に好ましくは0.8以下、特に好ましくは0.75以下である。   The logarithmic viscosity of the polyethersulfone is preferably 0.5 or more, more preferably 0.55 or more from the viewpoint of satisfactorily forming the macrovoids of the porous polyethersulfone membrane. From the viewpoint of ease, it is preferably 1.0 or less, more preferably 0.9 or less, still more preferably 0.8 or less, and particularly preferably 0.75 or less.

また、PES多孔質膜、又はその原料としてのポリエーテルスルホンは、耐熱性、高温下での寸法安定性の観点から、ガラス転移温度が、200℃以上であるか、又は明確なガラス転移温度が観察されないことが好ましい。   In addition, the PES porous membrane or polyethersulfone as a raw material thereof has a glass transition temperature of 200 ° C. or higher or a clear glass transition temperature from the viewpoint of heat resistance and dimensional stability at high temperatures. Preferably it is not observed.

本発明で使用され得るPES多孔質膜の製造方法は特に限定されないが、例えば、
対数粘度0.5〜1.0のポリエーテルスルホンの0.3質量%〜60質量%と有機極性溶媒40質量%〜99.7質量%とを含むポリエーテルスルホン溶液を、フィルム状に流延し、ポリエーテルスルホンの貧溶媒又は非溶媒を必須成分とする凝固溶媒に浸漬又は接触させて、空孔を有する凝固膜を作製する工程、及び
前記工程で得られた空孔を有する凝固膜を熱処理して前記空孔を粗大化させて、PES多孔質膜を得る工程
を含み、前記熱処理は、前記空孔を有する凝固膜を、前記ポリエーテルスルホンのガラス転移温度以上、若しくは240℃以上まで昇温させることを含む、方法で製造されてもよい。
The production method of the PES porous membrane that can be used in the present invention is not particularly limited.
A polyethersulfone solution containing 0.3% to 60% by weight of polyethersulfone having a logarithmic viscosity of 0.5 to 1.0 and 40% to 99.7% by weight of an organic polar solvent is cast into a film. And a step of producing a solidified film having pores by immersing or contacting in a coagulation solvent having a poor solvent or non-solvent of polyethersulfone as an essential component, and a solidified film having pores obtained in the step Including a step of obtaining a PES porous film by heat-treating and coarsening the pores, wherein the heat treatment comprises bringing the solidified film having the pores to a glass transition temperature of the polyethersulfone or higher, or to 240 ° C or higher. It may be manufactured by a method including raising the temperature.

本発明で使用され得るPES多孔質膜は、好ましくは、表面層A、表面層B、及び前記表面層Aと前記表面層Bとの間に挟まれたマクロボイド層、を有するPES多孔質膜であって、
前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた、膜平面方向の平均孔径が10μm〜500μmである複数のマクロボイドとを有し、
前記マクロボイド層の隔壁は、厚さが0.1μm〜50μmであり、
前記表面層A及びBはそれぞれ、厚さが0.1μm〜50μmであり、
前記表面層A及びBのうち、一方が平均孔径5μm超200μm以下の複数の細孔を有し、かつ他方が平均孔径0.01μm以上200μm未満の複数の細孔を有し、
表面層A及び表面層Bの、一方の表面開口率が15%以上であり、他方の表面層の表面開口率が10%以上であり、
前記表面層A及び前記表面層Bの前記細孔が前記マクロボイドに連通しており、
前記PES多孔質膜は、総膜厚が5μm〜500μmであり、かつ空孔率が50%〜95%である、
PES多孔質膜である。
The PES porous membrane that can be used in the present invention preferably has a surface layer A, a surface layer B, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. Because
The macrovoid layer includes a partition bonded to the surface layers A and B, and a plurality of macrovoids surrounded by the partition and the surface layers A and B and having an average pore diameter in a film plane direction of 10 μm to 500 μm. Have
The partition wall of the macrovoid layer has a thickness of 0.1 μm to 50 μm,
The surface layers A and B each have a thickness of 0.1 μm to 50 μm,
Of the surface layers A and B, one has a plurality of pores having an average pore diameter of more than 5 μm and not more than 200 μm, and the other has a plurality of pores having an average pore diameter of 0.01 μm or more and less than 200 μm,
The surface opening ratio of one of the surface layer A and the surface layer B is 15% or more, and the surface opening ratio of the other surface layer is 10% or more,
The pores of the surface layer A and the surface layer B communicate with the macrovoid;
The PES porous membrane has a total film thickness of 5 μm to 500 μm and a porosity of 50% to 95%.
PES porous membrane.

2.細胞の培養方法 2. Cell culture method

本発明の一態様は、
細胞の培養方法であって、
(1)細胞をポリマー多孔質膜に適用することと、
(2)細胞を適用したポリマー多孔質膜に、液滴化培地供給手段によって液滴化された培地を適用しながら気相中で培養すること、
を含み、
ここで、前記ポリマー多孔質膜が、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、前記表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、ここで前記表面層Aに存在する孔の平均孔径は、前記表面層Bに存在する孔の平均孔径よりも小さく、前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、前記表面層A及びBにおける孔が前記マクロボイドに連通している、方法に関する。本発明の細胞の培養方法を、以下で、「本発明の細胞の培養方法」とも呼ぶ。
One embodiment of the present invention provides:
A cell culture method comprising:
(1) applying cells to the polymer porous membrane;
(2) culturing in a gas phase while applying the medium formed into droplets by the droplet formation medium supply means to the polymer porous membrane to which the cells are applied;
Including
Here, the polymer porous membrane has a three-layered polymer porous structure having a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B Here, the average pore diameter of the pores existing in the surface layer A is smaller than the average pore diameter of the pores existing in the surface layer B, and the macrovoid layer is bonded to the surface layers A and B. And a plurality of macrovoids surrounded by the partition walls and the surface layers A and B, and a hole in the surface layers A and B communicates with the macrovoids. Hereinafter, the cell culture method of the present invention is also referred to as “the cell culture method of the present invention”.

本発明に用いられる、細胞培養担体としての上述のポリマー多孔質膜は、微親水性の多孔質特性を有するため、ポリマー多孔質膜内に安定した液保持がなされ、乾燥にも強い湿潤環境が保たれる。そのため、従来の細胞培養担体を用いた培養方法と比較して、極めて少量の培地でも細胞の生存及び増殖を達成することが可能となる。また、ポリマー多孔質膜の一部又はすべてが空気に露出した状態であっても培養が可能であるため、液滴化した培地を適用することによって、細胞に対して効率的な酸素供給を行うことができる培養方法を提供する。   Since the above-mentioned polymer porous membrane as a cell culture carrier used in the present invention has a slightly hydrophilic porous property, a stable liquid retention is made in the polymer porous membrane, and there is a moist environment resistant to drying. Kept. Therefore, cell survival and proliferation can be achieved even with a very small amount of medium as compared with a conventional culture method using a cell culture carrier. In addition, since it is possible to culture even when a part or all of the polymer porous membrane is exposed to air, an efficient oxygen supply to the cells is performed by applying a droplet-form culture medium. A culture method is provided.

本発明によれば、用いる培地の量が極めて少なく、また、培養担体であるポリマー多孔質膜を気相に露出することができるため、細胞への酸素供給は拡散によって十分に行われる。したがって、本発明では特に酸素供給装置を必要としない。   According to the present invention, the amount of medium to be used is extremely small, and the porous polymer membrane as a culture carrier can be exposed to the gas phase, so that oxygen is sufficiently supplied to the cells by diffusion. Therefore, the present invention does not particularly require an oxygen supply device.

本明細書において、「培地」とは、細胞、特に動物細胞を培養するための細胞培養培地のことを指す。培地は、細胞培養液と同義の意味として用いられる。そのため、本発明において用いられる培地とは、液体培地のことを指す。培地の種類は、通常使用される培地を使用することが可能であり、培養する細胞の種類によって適宜決定される。   As used herein, “medium” refers to a cell culture medium for culturing cells, particularly animal cells. The medium is used as the same meaning as the cell culture solution. Therefore, the medium used in the present invention refers to a liquid medium. The type of the medium can be a commonly used medium and is appropriately determined depending on the type of cells to be cultured.

本明細書において、「液滴化培地」とは、ミスト状化又は水滴化された培地をいい、本発明に用いられるポリマー多孔質膜に噴射又は噴霧可能な状態の培地をいう。液滴化培地の径は限定されないが、例えば、重力によって自由落下せず、空気中に浮遊可能な程度に小さいミスト状の液滴化培地であってもよい。ミスト状の液滴化培地の径は、例えば、1μm〜100μm程度であってもよく、さらに小さい径であってもよい。また、液滴化培地は、例えば、重力によって自由落下する水滴状の培地であってもよく、例えば、100μm以上であってもよい。培地を液滴化する方法については、公知の手段により液滴化する方法を用いればよく、例えば、ミスト状ノズルやシャワーノズル等を用いて液滴化させればよい。ただし、液滴化方法は、培地の成分を変化させない方法によって液滴化されなければならず、例えば、液滴化させる方法からは、蒸発させる方法は除かれる。   In the present specification, the “droplet-forming medium” refers to a mist-form or water-drop medium, and refers to a medium that can be sprayed or sprayed onto the porous polymer membrane used in the present invention. The diameter of the droplet formation medium is not limited. For example, the droplet formation medium may be a mist-shaped droplet formation medium that is small enough to float in the air without falling freely due to gravity. The diameter of the mist-like droplet formation medium may be, for example, about 1 μm to 100 μm, or may be a smaller diameter. Further, the droplet-forming medium may be, for example, a water-drop-like medium that freely falls by gravity, and may be, for example, 100 μm or more. As a method for forming the medium into droplets, a method for forming droplets by a known means may be used. For example, the medium may be formed using a mist nozzle, a shower nozzle, or the like. However, the droplet formation method must be formed into droplets by a method that does not change the components of the medium. For example, the evaporation method is excluded from the droplet formation method.

本発明の実施態様において、液滴化培地は、細胞を担持したポリマー多孔質膜へ適用される。液滴化した培地は、ポリマー多孔質膜へ到達するまでの間に気相を通過し、培地中に酸素が溶け込むことになる。これにより、十分な量の酸素を有する培地が、継続的に供給されることとなり、細胞が虚血に陥ることなく、培養することが可能となる。また、ポリマー多孔質膜が常に気相に暴露されているため、ポリマー多孔質膜に付着している培地も常に酸素を取り込むことが可能となり、酸素を効率的に供給できる培養が可能となる。   In an embodiment of the present invention, the droplet formation medium is applied to a polymer porous membrane carrying cells. The dropletized medium passes through the gas phase before reaching the polymer porous membrane, and oxygen is dissolved in the medium. As a result, a medium having a sufficient amount of oxygen is continuously supplied, and the cells can be cultured without causing ischemia. In addition, since the polymer porous membrane is always exposed to the gas phase, the medium attached to the polymer porous membrane can always take up oxygen, and culture capable of efficiently supplying oxygen becomes possible.

本発明の実施形態で使用されるポリマー多孔質膜は、例えば、i)折り畳まれた、ii)ロール状に巻き込こまれた、iii)シートもしくは小片を糸状の構造体で連結された、iv)縄状に結まれた、及び/又は、v)2以上が積層された、ポリマー多孔質膜であってもよい。i)〜v)の形状のポリマー多孔質膜を使用することにより、一定空間に多くの細胞を培養可能となる。   The polymer porous membrane used in the embodiments of the present invention is, for example, i) folded, ii) rolled up, iii) sheets or pieces connected by a thread-like structure, iv It may be a polymer porous membrane that is tied in a rope shape and / or v) two or more are laminated. By using a polymer porous membrane having the shapes of i) to v), a large number of cells can be cultured in a certain space.

本発明の実施態様で使用されるポリマー多孔質膜は、モジュール化されたポリマー多孔質膜(以下、「モジュール化ポリマー多孔質膜」という。)が使用されてもよい。本明細書において「モジュール化ポリマー多孔質膜」とは、ケーシングに収容されたポリマー多孔質膜をいう。   As the polymer porous membrane used in the embodiment of the present invention, a modularized polymer porous membrane (hereinafter referred to as “modular polymer porous membrane”) may be used. In the present specification, the “modular polymer porous membrane” refers to a polymer porous membrane housed in a casing.

本発明の実施態様で使用されるモジュール化ポリマー多孔質膜が備えるケーシングは、2以上の細胞培地流出入口を有し、該細胞培地流出入口によって培地がケーシングの内外へ流出入する。該ケーシングの細胞培地流出入口の径は、ケーシングの内部へ細胞が流入可能であるように、前記細胞の径よりも大きいことが好ましい。また、細胞培地流出入口の径が、該細胞培地流出入口よりポリマー多孔質膜が流出する径よりも小さいことが好ましい。ポリマー多孔質膜が流出する径よりも小さい径は、ケーシングに収容されたポリマー多孔質膜の形状、大きさによって適宜選択可能である。例えば、ポリマー多孔質膜がひも状である場合、該ポリマー多孔質膜の短辺の幅より小さく、該ポリマー多孔質膜が流出しない適度の径であれば特に限定されない。該細胞培地流出入口の数は、細胞培地がケーシング内外へ供給及び/又は排出されやすいように、出来るだけ多く設けられていることが好ましい。好ましくは、5以上、好ましくは10以上、好ましくは20以上、好ましくは50以上、好ましくは100以上である。細胞培地流出入口は、ケーシングの一部又は全部が、メッシュ状の構造を有していてもよい。また、該ケーシング自体がメッシュ状であってもよい。本発明において、メッシュ形状の構造とは、例えば、縦、横、及び/又は斜めの格子状の構造を有するものであって、各目開きが、流体が通過出来る程度に細胞培地流出入口を形成するものであるが、これに限定されない。   The casing included in the modular polymer porous membrane used in the embodiment of the present invention has two or more cell culture medium outlets, and the culture medium flows into and out of the casing through the cell culture medium outlets. The diameter of the cell culture medium inlet / outlet of the casing is preferably larger than the diameter of the cells so that the cells can flow into the casing. The diameter of the cell culture medium outlet is preferably smaller than the diameter of the polymer porous membrane flowing out of the cell culture medium outlet. The diameter smaller than the diameter from which the polymer porous membrane flows can be appropriately selected depending on the shape and size of the polymer porous membrane accommodated in the casing. For example, when the polymer porous membrane has a string shape, there is no particular limitation as long as it is smaller than the short side width of the polymer porous membrane and has an appropriate diameter that does not allow the polymer porous membrane to flow out. It is preferable that as many cell culture medium outlets as possible are provided so that the cell culture medium is easily supplied and / or discharged into and out of the casing. Preferably, it is 5 or more, preferably 10 or more, preferably 20 or more, preferably 50 or more, preferably 100 or more. As for the cell culture medium outflow port, a part or all of the casing may have a mesh structure. Further, the casing itself may be mesh-shaped. In the present invention, the mesh-shaped structure has, for example, a vertical, horizontal, and / or diagonal lattice structure, and each mesh opening forms a cell culture medium outlet / outlet to the extent that fluid can pass through. However, it is not limited to this.

本発明の実施態様で使用されるモジュール化ポリマー多孔質膜のケーシングは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリマー、ステンレス、チタンなどの金属が挙げられるが、これに限定されない。   The modular polymer porous membrane casing used in the embodiment of the present invention is made of a polymer such as polyethylene, polypropylene, nylon, polyester, polystyrene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, or a metal such as stainless steel or titanium. Although it is mentioned, it is not limited to this.

本発明の実施態様で使用されるモジュール化ポリマー多孔質膜は、
(i)2以上の独立した前記ポリマー多孔質膜が、集約されて、
(ii)前記ポリマー多孔質膜が、折り畳まれて、
(iii)前記ポリマー多孔質膜が、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、
(iv)前記ポリマー多孔質膜が、縄状に結ばれて、
該ケーシング内に収容されたものであって、該モジュール化ポリマー多孔質膜を適用することが可能である。
The modular polymer porous membrane used in embodiments of the present invention is:
(I) Two or more independent polymer porous membranes are aggregated,
(Ii) the polymer porous membrane is folded;
(Iii) The polymer porous membrane is wound into a roll and / or
(Iv) The polymer porous membrane is tied in a rope shape,
It is possible to apply the modularized polymer porous membrane that is housed in the casing.

本明細書において、「ケーシング内に2以上の独立した該ポリマー多孔質膜が集約されて収容されている」とは、互いに独立した2以上のポリマー多孔性膜が、ケーシングで囲まれた一定空間内に集約されて収容されている状態を指す。本発明において、2以上の独立した該ポリマー多孔質膜は、該ポリマー多孔質膜の少なくとも1カ所と該ケーシング内の少なくとも1カ所とを任意の方法によって固定され、該ポリマー多孔質膜がケーシング内で動かない状態に固定されたものであってもよい。また、2以上の独立したポリマー多孔質膜は、小片であってもよい。小片の形状は、例えば、円、楕円形、四角、三角、多角形、ひも状など、任意の形をとりうる。   In this specification, “two or more independent polymer porous membranes are aggregated and accommodated in a casing” means that a certain space in which two or more independent polymer porous membranes are surrounded by a casing. It refers to the state of being consolidated and accommodated inside. In the present invention, two or more independent polymer porous membranes are fixed by at least one location of the polymer porous membrane and at least one location in the casing by any method, and the polymer porous membrane is fixed in the casing. It may be fixed so as not to move. The two or more independent polymer porous membranes may be small pieces. The shape of the small piece can take any shape such as a circle, an ellipse, a square, a triangle, a polygon, and a string.

本明細書において、「折り畳まれたポリマー多孔質膜」とは、該ケーシング内にて折り畳まれていることで、ポリマー多孔質膜の各面及び/又はケーシング内の表面との摩擦力によってケーシング内で動かない状態となったポリマー多孔質膜である。本明細書において、「折り畳まれた」とは、ポリマー多孔膜に折り目がついた状態であってもよく、折り目がついていない状態であってもよい。   In the present specification, the “folded polymer porous membrane” is folded in the casing, so that the frictional force between each surface of the polymer porous membrane and / or the surface in the casing is increased in the casing. This is a porous polymer membrane that is in a state of not moving. In this specification, “folded” may be a state in which the polymer porous membrane is creased or a state in which no crease is present.

本明細書において、「ロール状に巻き込まれたポリマー多孔質膜」とは、ポリマー多孔質膜が、ロール状に巻き込まれて、ポリマー多孔質膜の各面及び/又はケーシング内の表面との摩擦力によってケーシング内で動かない状態となったポリマー多孔性膜をいう。また、本発明おいて、縄状に編み込まれたポリマー多孔質膜とは、例えば短冊状の複数のポリマー多孔質膜を、任意の方法によって縄状に編み込み、ポリマー多孔質膜同士の摩擦力によって互いに動かない状態のポリマー多孔質膜をいう。(i)2以上の独立した前記ポリマー多孔質膜が集約されたポリマー多孔質膜、(ii)折り畳まれたポリマー多孔質膜、(iii)ロール状に巻き込まれたポリマー多孔質膜、及び(iv)縄状に結ばれたポリマー多孔質膜、が、組み合わせられてケーシング内に収容されていてもよい。   In the present specification, the “polymer porous film wound in a roll shape” means that the polymer porous film is wound in a roll shape, and friction between each surface of the polymer porous film and / or the surface in the casing. A porous polymer membrane that has become immobile in the casing due to force. Further, in the present invention, the polymer porous membrane knitted in a rope shape is, for example, a plurality of strip-shaped polymer porous membranes knitted in a rope shape by an arbitrary method, and the friction force between the polymer porous membranes. A porous polymer membrane that does not move relative to each other. (I) a polymer porous membrane in which two or more independent polymer porous membranes are aggregated, (ii) a folded polymer porous membrane, (iii) a polymer porous membrane wound into a roll, and (iv) ) Polymer porous membranes tied in a rope shape may be combined and accommodated in the casing.

3.細胞培養装置 3. Cell culture equipment

本発明の一態様は、
ポリマー多孔質膜と、
前記ポリマー多孔質膜が載置されたポリマー多孔質膜載置部と、
前記ポリマー多孔質膜載置部が収容された筐体と、
前記筐体の内部に配置された液滴化培地供給部と、
前記液滴化培地供給部と連通した培地供給ラインと、
前記培地供給ラインに連通した培地貯留部と、
前記培地供給ラインの一部に設けられたポンプと、
を備え、
ここで、前記ポリマー多孔質膜が、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、前記表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、ここで前記表面層Aに存在する孔の平均孔径は、前記表面層Bに存在する孔の平均孔径よりも小さく、前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、
ここで、前記ポリマー多孔質膜載置部が、スリット状又はメッシュ状の複数の培地排出口を備えた、細胞培養装置に関する。
One embodiment of the present invention provides:
A polymer porous membrane;
A polymer porous membrane placement section on which the polymer porous membrane is placed;
A housing in which the polymer porous membrane mounting portion is accommodated;
A droplet culture medium supply unit disposed inside the housing;
A medium supply line in communication with the dropletized medium supply unit;
A medium storage section communicating with the medium supply line;
A pump provided in a part of the medium supply line;
With
Here, the polymer porous membrane has a three-layered polymer porous structure having a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B Here, the average pore diameter of the pores existing in the surface layer A is smaller than the average pore diameter of the pores existing in the surface layer B, and the macrovoid layer is bonded to the surface layers A and B. And a plurality of macro voids surrounded by the partition wall and the surface layers A and B,
Here, the polymeric porous membrane mounting part is related with the cell culture apparatus provided with the several culture medium discharge port of slit shape or mesh shape.

本発明に用いられる、ポリマー多孔質膜は、微親水性の多孔質特性を有するため、ポリマー多孔質膜内に安定した液保持がなされ、乾燥にも強い湿潤環境が保たれる。そのため、従来の細胞培養担体を用いた培養装置と比較して、極めて少量の培地でも細胞の生存及び増殖を達成することが可能となる。また、ポリマー多孔質膜の一部又はすべてが空気に露出した状態であっても培養が可能であるため、液滴化した培地を適用することによって、細胞に対して効率的な酸素供給を行うことができる培養装置を提供する。該細胞培養装置を、以下で、「本発明の細胞培養装置」とも呼ぶ。以下に本発明の細胞培養装置の実施態様について、図を示しながら説明する。   Since the polymer porous membrane used in the present invention has a slightly hydrophilic porous property, the liquid is stably retained in the polymer porous membrane, and a moist environment resistant to drying is maintained. Therefore, cell survival and proliferation can be achieved even with a very small amount of medium as compared with a culture apparatus using a conventional cell culture carrier. In addition, since it is possible to culture even when a part or all of the polymer porous membrane is exposed to air, an efficient oxygen supply to the cells is performed by applying a droplet-form culture medium. Provided is a culture apparatus capable of Hereinafter, the cell culture device is also referred to as “the cell culture device of the present invention”. Hereinafter, embodiments of the cell culture apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の細胞培養装置の構成例を示す図である。ポリマー多孔質膜載置部には、ポリマー多孔質膜が載置されている。ポリマー多孔質膜載置部に適用されるポリマー多孔質膜は、例えば、i)折り畳まれた、ii)ロール状に巻き込こまれた、iii)シートもしくは小片を糸状の構造体で連結された、iv)縄状に結まれた、及び/又は、v)2以上が積層された、ポリマー多孔質膜であってもよい。i)〜v)の形状のポリマー多孔質膜を使用することにより、一定空間で多くの細胞を培養可能となる。ポリマー多孔質膜載置部は、スリット状又はメッシュ状の複数の培地排出口を備えている。培地排出口を備えていることによって、液滴化培地供給部から供給された培地を、下部へ排出することが可能となる。培地排出口の形状や大きさ、数は、載置するポリマー多孔質膜が落下しないように適宜選択すればよい。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a cell culture device of the present invention. A polymer porous membrane is placed on the polymer porous membrane placement portion. The polymer porous membrane applied to the polymer porous membrane mounting part is, for example, i) folded, ii) rolled up, iii) sheets or pieces connected by a thread-like structure. Iv) A polymer porous membrane tied in a rope shape and / or v) two or more laminated. By using a polymer porous membrane having the shapes of i) to v), a large number of cells can be cultured in a fixed space. The polymer porous membrane placement part is provided with a plurality of slit-like or mesh-like medium outlets. By providing the medium discharge port, the medium supplied from the droplet-forming medium supply unit can be discharged to the lower part. What is necessary is just to select suitably the shape of a culture medium outlet, a magnitude | size, and a number so that the polymer porous membrane to mount may not fall.

本発明の実施態様で使用されるポリマー多孔質膜は、上述と同様、モジュール化ポリマー多孔質膜が使用されてもよい。   The polymer porous membrane used in the embodiment of the present invention may be a modular polymer porous membrane as described above.

本実施形態において、細胞培養装置は、ポリマー多孔質膜載置部を収容する筐体を備えており、該筐体の内部には、培地を液滴化してポリマー多孔質膜へ供給するための液滴化培地供給部を備えている。液滴化培地供給部は、例えば、公知のミスト状ノズルやシャワーノズルを採用することが可能である。筐体を備えていることで、液滴化培地供給部から供給される液滴化培地が、筐体内部に充満し、効率的にポリマー多孔質膜へ供給されることとなる。筐体の形状、大きさについては、培養する細胞の量や適用するポリマー多孔質膜の量などに応じて適宜選択すればよい。   In the present embodiment, the cell culture device includes a housing that accommodates the polymer porous membrane placement portion, and the inside of the housing is used to drop the medium into droplets and supply the polymer porous membrane. A droplet forming medium supply unit is provided. For example, a known mist nozzle or shower nozzle can be used for the droplet forming medium supply unit. By providing the casing, the droplet forming medium supplied from the droplet forming medium supply unit fills the inside of the casing and is efficiently supplied to the porous polymer membrane. The shape and size of the housing may be appropriately selected according to the amount of cells to be cultured and the amount of polymer porous membrane to be applied.

液滴化培地供給部には、培地供給ラインが連通しており、該培地供給ラインには、培地貯留部が連通している。また、培地供給ラインの一部には、液滴化培地供給部へ培地を送るためのポンプが設けられている。培地貯留部は液滴化培地供給部から放出される培地が貯留されている。図示されるにように、培地貯留部は、ポリマー多孔質膜載置部の直下に配置され、ポリマー多孔質膜に適用された後に落下してきた培地を貯留する構成であって、培地が細胞培養装置中で循環する構成であってもよい。また、培地貯留部は、図のようにポリマー多孔質膜載置部の位置とは関係なく、別途独立して設けてもよい。この場合、ポリマー多孔質膜載置部の直下には、ポリマー多孔質膜に適用された後に落下してきた培地を貯留する容器等を別途設ける必要がある。ポンプによって液滴化培地供給部に送られる培地の速度は、適宜選択することが可能である。   A medium supply line communicates with the droplet forming medium supply unit, and a medium storage unit communicates with the medium supply line. A part of the medium supply line is provided with a pump for sending the medium to the droplet forming medium supply unit. In the culture medium storage section, the culture medium released from the droplet formation culture medium supply section is stored. As shown in the figure, the medium storage part is arranged immediately below the polymer porous film mounting part and stores the medium that has fallen after being applied to the polymer porous film, and the medium is a cell culture. The structure which circulates in an apparatus may be sufficient. Moreover, the culture medium storage part may be provided independently independently of the position of the polymer porous membrane placement part as shown in the figure. In this case, it is necessary to separately provide a container or the like for storing the culture medium that has fallen after being applied to the polymer porous membrane, immediately below the polymer porous membrane placement portion. The speed of the medium sent to the droplet formation medium supply unit by the pump can be appropriately selected.

図2は、本発明の細胞培養装置の他の構成例を示す図である。ポリマー多孔質膜載置部は、図のように、2段以上設けられてもよい。これによって、単位体積あたりの培養細胞数を増大させることが可能となる。また、液滴化培地供給部は、ポリマー多孔質膜載置部の上部、下部及び/又は側部に1以上、好ましくは2以上配置されてもよい。これにより、ポリマー多孔質膜に効率的に培地が供給されることとなり、大量の細胞培養が可能となる。液滴化培地供給部の配置は、細胞培養装置の大きさ、ポリマー多孔質載置部の配置などによって適宜最適化することが可能である。   FIG. 2 is a diagram showing another configuration example of the cell culture device of the present invention. The polymer porous membrane placement part may be provided in two or more stages as shown in the figure. As a result, the number of cultured cells per unit volume can be increased. Further, one or more, preferably two or more, droplet forming medium supply units may be disposed on the upper, lower and / or side portions of the polymer porous membrane mounting unit. Thereby, a culture medium is efficiently supplied to the polymer porous membrane, and a large amount of cell culture becomes possible. The arrangement of the droplet culture medium supply unit can be appropriately optimized depending on the size of the cell culture device, the arrangement of the polymer porous mounting unit, and the like.

4.細胞培養装置を使用した細胞培養方法 4). Cell culture method using cell culture apparatus

<細胞をポリマー多孔質膜へ適用する工程>
本発明で使用される細胞のポリマー多孔質膜への適用の具体的な工程は特に限定されない。本明細書に記載の工程、あるいは、細胞を膜状の担体に適用するのに適した任意の手法を採用することが可能である。限定されるわけではないが、本発明の方法において、細胞のポリマー多孔質膜への適用は、例えば、以下のような態様を含む。
<Process of applying cells to polymer porous membrane>
The specific process of application to the polymer porous membrane of the cell used by this invention is not specifically limited. The steps described herein or any method suitable for applying cells to a membrane-like carrier can be employed. Although it is not necessarily limited, in the method of this invention, application to the polymer porous membrane of a cell includes the following aspects, for example.

(A)細胞を前記ポリマー多孔質膜の表面に播種する工程を含む、態様;
(B)前記ポリマー多孔質膜の乾燥した表面に細胞縣濁液を載せ、
放置するか、あるいは前記ポリマー多孔質膜を移動して液の流出を促進するか、あるいは表面の一部を刺激して、細胞縣濁液を前記膜に吸い込ませ、そして、
細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる、
工程を含む、態様;並びに、
(C)前記ポリマー多孔質膜の片面又は両面を、細胞培養液又は滅菌された液体で湿潤し、
前記湿潤したポリマー多孔質膜に細胞縣濁液を装填し、そして、
細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる、
工程を含む、態様。
(A) an embodiment comprising a step of seeding cells on the surface of the porous polymer membrane;
(B) A cell suspension is placed on the dried surface of the porous polymer membrane,
Leave or move the polymer porous membrane to promote fluid outflow, or stimulate a portion of the surface to draw cell suspension into the membrane; and
The cells in the cell suspension are retained in the membrane, and the water flows out.
An embodiment comprising steps; and
(C) Wetting one or both sides of the polymer porous membrane with a cell culture solution or a sterilized liquid,
Loading the wet polymer porous membrane with a cell suspension; and
The cells in the cell suspension are retained in the membrane, and the water flows out.
A mode comprising the steps.

(A)の態様は、ポリマー多孔質膜の表面に細胞、細胞塊を直接播種することを含む。あるいは、ポリマー多孔質膜を細胞縣濁液中に入れて、膜の表面から細胞培養液を浸潤させる態様も含む。   The embodiment of (A) includes directly seeding cells and cell clusters on the surface of the polymer porous membrane. Or the aspect which puts a polymer porous membrane in a cell suspension and infiltrates a cell culture solution from the surface of a membrane is also included.

ポリマー多孔質膜の表面に播種された細胞は、ポリマー多孔質膜に接着し、多孔の内部に入り込んでいく。好ましくは、特に外部から物理的又は化学的な力を加えなくても、細胞はポリマー多孔質膜に接着する。ポリマー多孔質膜の表面に播種された細胞は、膜の表面及び/又は内部において安定して生育・増殖することが可能である。細胞は生育・増殖する膜の位置に応じて、種々の異なる形態をとりうる。   The cells seeded on the surface of the polymer porous membrane adhere to the polymer porous membrane and enter the inside of the pore. Preferably, the cells adhere to the polymer porous membrane without any physical or chemical force applied from the outside. Cells seeded on the surface of the polymer porous membrane can stably grow and proliferate on the surface and / or inside of the membrane. Cells can take a variety of different forms depending on the location of the membrane in which they grow and multiply.

(B)の態様において、ポリマー多孔質膜の乾燥した表面に細胞縣濁液を載せる。ポリマー多孔質膜を放置するか、あるいは前記ポリマー多孔質膜を移動して液の流出を促進するか、あるいは表面の一部を刺激して、細胞縣濁液を前記膜に吸い込ませることにより、細胞縣濁液が膜中に浸透する。理論に縛られるわけではないが、これはポリマー多孔質膜の各表面形状等に由来する性質によるものであると考えられる。本態様により、膜の細胞縣濁液が装填された箇所に細胞が吸い込まれて播種される。   In the embodiment (B), the cell suspension is placed on the dried surface of the polymer porous membrane. By leaving the polymer porous membrane, or moving the polymer porous membrane to promote the outflow of the liquid, or stimulating a part of the surface, the cell suspension is sucked into the membrane, Cell suspension penetrates into the membrane. Without being bound by theory, it is thought that this is due to the properties derived from the surface shape of the polymer porous membrane. According to this embodiment, the cells are sucked and seeded at the portion of the membrane where the cell suspension is loaded.

あるいは、(C)の態様のように、前記ポリマー多孔質膜の片面又は両面の部分又は全体を、細胞培養液又は滅菌された液体で湿潤してから、湿潤したポリマー多孔質膜に細胞縣濁液を装填してもよい。この場合、細胞懸濁液の通過速度は大きく向上する。   Alternatively, as in the embodiment (C), one or both sides or the whole of the polymer porous membrane is wetted with a cell culture medium or a sterilized liquid, and then the cell suspension is applied to the wet polymer porous membrane. The liquid may be loaded. In this case, the passage speed of the cell suspension is greatly improved.

例えば、膜の飛散防止を主目的として膜極一部を湿潤させる方法(以後、これを「一点ウェット法」と記載する)を用いることができる。一点ウェット法は、実質上は膜を湿潤させないドライ法((B)の態様)にほぼ近いものである。ただし、湿潤させた小部分については、細胞液の膜透過が迅速になると考えられる。また、ポリマー多孔質膜の片面又は両面の全体を十分に湿潤させたもの(以後、これを「ウェット膜」と記載する)に細胞懸濁液を装填する方法も用いることができる(以後、これを「ウェット膜法」と記載する)。この場合、ポリマー多孔質膜の全体において、細胞懸濁液の通過速度が大きく向上する。   For example, a method of moistening part of the membrane pole for the main purpose of preventing membrane scattering (hereinafter referred to as “one-point wet method”) can be used. The one-point wet method is substantially similar to the dry method (the embodiment (B)) that does not substantially wet the film. However, it is thought that the membrane permeation of the cell fluid becomes rapid for the wetted small part. In addition, a method in which a cell suspension is loaded into a polymer porous membrane that has been sufficiently wetted on one or both sides (hereinafter referred to as “wet membrane”) can be used (hereinafter referred to as “this”). Is described as “wet film method”). In this case, the passage speed of the cell suspension is greatly improved in the entire polymer porous membrane.

(B)及び(C)の態様において、細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる。これにより細胞縣濁液中の細胞の濃度を濃縮する、細胞以外の不要な成分を水分とともに流出させる、などの処理も可能になる。   In the embodiments (B) and (C), the cells in the cell suspension are retained in the membrane, and the water is allowed to flow out. As a result, it is possible to perform processing such as concentrating the concentration of cells in the cell suspension or allowing unnecessary components other than cells to flow out together with moisture.

(A)の態様を「自然播種」(B)及び(C)の態様を「吸込み播種」と呼称する場合がある。   The mode of (A) may be referred to as “natural sowing” (B) and the mode of (C) as “suction sowing”.

限定されるわけではないが、好ましくは、ポリマー多孔質膜には生細胞が選択的に留まる。よって、本発明の方法の好ましい実施形態において、生細胞が前記ポリマー多孔質膜内に留まり、死細胞は優先的に水分とともに流出する。   Preferably, but not exclusively, living cells remain selectively in the polymeric porous membrane. Thus, in a preferred embodiment of the method of the present invention, live cells remain in the polymer porous membrane and dead cells preferentially flow out with moisture.

態様(C)において用いる滅菌された液体は特に限定されないが、滅菌された緩衝液若しくは滅菌水である。緩衝液は、例えば、(+)及び(−)Dulbecco’s PBS 、(+)及び(−)Hank’s Balanced Salt Solution等である。緩衝液の例を以下の表1に示す。   The sterilized liquid used in the embodiment (C) is not particularly limited, but is a sterilized buffer or sterilized water. Examples of the buffer include (+) and (-) Dulbecco's PBS, (+) and (-) Hank's Balanced Salt Solution. Examples of buffer solutions are shown in Table 1 below.

さらに、本発明の方法において、細胞のポリマー多孔質膜への適用は、浮遊状態にある接着性細胞をポリマー多孔質膜と縣濁的に共存させることにより細胞を膜に付着させる態様(絡め取り)も含む。例えば、本発明の方法において、細胞をポリマー多孔質膜に適用するために、細胞培養容器中に、細胞培養培地、細胞及び1又はそれ以上の前記ポリマー多孔質膜を入れてもよい。細胞培養培地が液体の場合、ポリマー多孔質膜は細胞培養培地中に浮遊した状態である。ポリマー多孔質膜の性質から、細胞はポリマー多孔質膜に接着しうる。よって、生来浮遊培養に適さない細胞であっても、ポリマー多孔質膜は細胞培養培地中に浮遊した状態で培養することが可能である。好ましくは、細胞は、ポリマー多孔質膜に接着する。「自発的に接着する」とは、特に外部から物理的又は化学的な力を加えなくても、細胞がポリマー多孔質膜の表面又は内部に留まることを意味する。   Furthermore, in the method of the present invention, the cell is applied to the polymer porous membrane in such a manner that the cells adhere to the membrane by allowing the adherent cells in a suspended state to coexist with the polymer porous membrane (entanglement). ) Is also included. For example, in the method of the present invention, in order to apply cells to a polymer porous membrane, a cell culture medium, cells and one or more of the polymer porous membranes may be placed in a cell culture vessel. When the cell culture medium is liquid, the polymer porous membrane is in a suspended state in the cell culture medium. Due to the nature of the polymer porous membrane, cells can adhere to the polymer porous membrane. Therefore, even if it is a cell which is not suitable for natural suspension culture, the polymer porous membrane can be cultured in a suspended state in the cell culture medium. Preferably, the cells adhere to the polymeric porous membrane. “Spontaneously adheres” means that the cells remain on or inside the porous polymer membrane without any physical or chemical force applied from the outside.

上述した細胞のポリマー多孔質膜への適用は、2種類又はそれより多くの方法を組み合わせて用いてもよい。例えば、態様(A)〜(C)のうち、2つ以上の方法を組み合わせてポリマー多孔質膜に細胞を適用してもよい。細胞を担持させたポリマー多孔質膜を、上述の細胞培養装置1における、細胞培養部2へ適用して、培養することが可能である。   The above-described application of the cell to the polymer porous membrane may be performed using a combination of two or more methods. For example, you may apply a cell to a polymer porous membrane combining 2 or more methods among aspect (A)-(C). It is possible to apply the polymer porous membrane supporting the cells to the cell culture unit 2 in the cell culture apparatus 1 and culture the cells.

その他、予め、ポリマー多孔質膜が収容された細胞培養部2に、懸濁された細胞が含まれる培地を、細胞供給手段3より滴下して播種してもよい。   In addition, a medium containing suspended cells may be dropped from the cell supply unit 3 and seeded in advance in the cell culture unit 2 in which the polymer porous membrane is accommodated.

本明細書において、「懸濁された細胞」とは、例えば、トリプシン等のタンパク質分解酵素によって、接着細胞を強制的に浮遊させて培地中に懸濁して得られた細胞や、公知の馴化工程によって、培地中に浮遊培養可能となった接着細胞などを含んでいる。   In the present specification, the “suspended cell” means, for example, a cell obtained by forcibly suspending an adherent cell in a medium by a proteolytic enzyme such as trypsin, or a known acclimation step. Thus, the cells contain adherent cells that can be suspended in the medium.

本発明に利用し得る細胞の種類は、例えば、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、酵母菌及び細菌からなる群から選択される。動物細胞は、脊椎動物門に属する動物由来の細胞と無脊椎動物(脊椎動物門に属する動物以外の動物)由来の細胞とに大別される。本明細書における、動物細胞の由来は特に限定されない。好ましくは、脊椎動物門に属する動物由来の細胞を意味する。脊椎動物門は、無顎上綱と顎口上綱を含み、顎口上綱は、哺乳綱、鳥綱、両生綱、爬虫綱などを含む。好ましくは、一般に、哺乳動物と言われる哺乳綱に属する動物由来の細胞である。哺乳動物は、特に限定されないが、好ましくは、マウス、ラット、ヒト、サル、ブタ、イヌ、ヒツジ、ヤギなどを含む。   The types of cells that can be used in the present invention are selected from the group consisting of animal cells, insect cells, plant cells, yeasts, and bacteria, for example. Animal cells are roughly classified into cells derived from animals belonging to the vertebrate phylum and cells derived from invertebrates (animals other than animals belonging to the vertebrate phylum). In this specification, the origin of the animal cell is not particularly limited. Preferably, it means an animal-derived cell belonging to the vertebrate phylum. Vertebrates include the maxilla and maxilla, and the maxilla includes mammals, birds, amphibians, reptiles, and the like. Preferably, it is a cell derived from an animal belonging to the mammal class generally called a mammal. Mammals are not particularly limited, but preferably include mice, rats, humans, monkeys, pigs, dogs, sheep, goats and the like.

本発明に利用しうる動物細胞の種類は、限定されるわけではないが、好ましくは、多能性幹細胞、組織幹細胞、体細胞、及び生殖細胞からなる群から選択される。   The types of animal cells that can be used in the present invention are not limited, but are preferably selected from the group consisting of pluripotent stem cells, tissue stem cells, somatic cells, and germ cells.

本明細書において「多能性幹細胞」とは、あらゆる組織の細胞へと分化する能力(分化多能性)を有する幹細胞の総称することを意図する。限定されるわけではないが、多能性幹細胞は、胚性幹細胞(ES細胞)、人工多能性幹細胞(iPS細胞)、胚性生殖幹細胞(EG細胞)、生殖幹細胞(GS細胞)等を含む。好ましくは、ES細胞又はiPS細胞である。iPS細胞は倫理的な問題もない等の理由により特に好ましい。多能性幹細胞としては公知の任意のものを使用可能であるが、例えば、国際公開第2009/123349号(PCT/JP2009/057041)に記載の多能性幹細胞を使用可能である。   As used herein, “pluripotent stem cell” is intended to be a generic term for stem cells having the ability to differentiate into cells of any tissue (differentiated pluripotency). The pluripotent stem cells include, but are not limited to, embryonic stem cells (ES cells), induced pluripotent stem cells (iPS cells), embryonic germ stem cells (EG cells), germ stem cells (GS cells), and the like. . Preferably, they are ES cells or iPS cells. iPS cells are particularly preferred for reasons such as no ethical problems. Any known pluripotent stem cell can be used. For example, the pluripotent stem cell described in International Publication No. 2009/123349 (PCT / JP2009 / 057041) can be used.

「組織幹細胞」とは、分化可能な細胞系列が特定の組織に限定されているが、多様な細胞種へ分化可能な能力(分化多能性)を有する幹細胞を意味する。例えば骨髄中の造血幹細胞は血球のもととなり、神経幹細胞は神経細胞へと分化する。このほかにも肝臓をつくる肝幹細胞、皮膚組織になる皮膚幹細胞などさまざまな種類がある。好ましくは、組織幹細胞は、間葉系幹細胞、肝幹細胞、膵幹細胞、神経幹細胞、皮膚幹細胞、又は造血幹細胞から選択される。   “Tissue stem cell” means a stem cell that has the ability to differentiate into various cell types (differentiated pluripotency), although the cell line that can be differentiated is limited to a specific tissue. For example, hematopoietic stem cells in the bone marrow become blood cells, and neural stem cells differentiate into nerve cells. In addition, there are various types such as liver stem cells that make the liver and skin stem cells that become skin tissue. Preferably, the tissue stem cells are selected from mesenchymal stem cells, hepatic stem cells, pancreatic stem cells, neural stem cells, skin stem cells, or hematopoietic stem cells.

「体細胞」とは、多細胞生物を構成する細胞のうち生殖細胞以外の細胞のことを言う。有性生殖においては次世代へは受け継がれない。好ましくは、体細胞は、肝細胞、膵細胞、筋細胞、骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、皮膚細胞、線維芽細胞、膵細胞、腎細胞、肺細胞、又は、リンパ球、赤血球、白血球、単球、マクロファージ若しくは巨核球の血球細胞から選択される。   “Somatic cells” refers to cells other than germ cells among the cells that constitute multicellular organisms. In sexual reproduction, it is not passed on to the next generation. Preferably, the somatic cells are hepatocytes, pancreatic cells, muscle cells, bone cells, osteoblasts, osteoclasts, chondrocytes, adipocytes, skin cells, fibroblasts, pancreatic cells, kidney cells, lung cells, or , Lymphocytes, erythrocytes, leukocytes, monocytes, macrophages or megakaryocyte blood cells.

「生殖細胞」は、生殖において遺伝情報を次世代へ伝える役割を持つ細胞を意味する。例えば、有性生殖のための配偶子、即ち卵子、卵細胞、精子、精細胞、無性生殖のための胞子などを含む。   A “germ cell” means a cell that plays a role in transmitting genetic information to the next generation in reproduction. For example, gametes for sexual reproduction, ie eggs, egg cells, sperm, sperm cells, spores for asexual reproduction, and the like.

細胞は、肉腫細胞、株化細胞及び形質転換細胞からなる群から選択してもよい。「肉腫」とは、骨、軟骨、脂肪、筋肉、血液等の非上皮性細胞由来の結合組織細胞に発生する癌で、軟部肉腫、悪性骨腫瘍などを含む。肉腫細胞は、肉腫に由来する細胞である。「株化細胞」とは、長期間にわたって体外で維持され、一定の安定した性質をもつに至り、半永久的な継代培養が可能になった培養細胞を意味する。PC12細胞(ラット副腎髄質由来)、CHO細胞(チャイニーズハムスター卵巣由来)、HEK293細胞(ヒト胎児腎臓由来)、HL−60細胞(ヒト白血球細胞由来)、HeLa細胞(ヒト子宮頸癌由来)、Vero細胞(アフリカミドリザル腎臓上皮細胞由来)、MDCK細胞(イヌ腎臓尿細管上皮細胞由来)、HepG2細胞(ヒト肝癌由来細胞株)、BHK細胞(新生児ハムスター腎臓細胞)、NIH3T3細胞(マウス胎児線維芽細胞由来)などヒトを含む様々な生物種の様々な組織に由来する細胞株が存在する。「形質転換細胞」は、細胞外部から核酸(DNA等)を導入し、遺伝的性質を変化させた細胞を意味する。   The cells may be selected from the group consisting of sarcoma cells, cell lines and transformed cells. “Sarcoma” is a cancer that develops in connective tissue cells derived from non-epithelial cells such as bone, cartilage, fat, muscle, blood, etc., and includes soft tissue sarcoma, malignant bone tumor and the like. Sarcoma cells are cells derived from sarcomas. The “established cell” means a cultured cell that has been maintained outside the body for a long period of time, has a certain stable property, and is capable of semi-permanent subculture. PC12 cells (derived from rat adrenal medulla), CHO cells (derived from Chinese hamster ovary), HEK293 cells (derived from human fetal kidney), HL-60 cells (derived from human white blood cells), HeLa cells (derived from human cervical cancer), Vero cells (Derived from African green monkey kidney epithelial cells), MDCK cells (derived from canine kidney tubular epithelial cells), HepG2 cells (human hepatoma-derived cell line), BHK cells (newborn hamster kidney cells), NIH3T3 cells (derived from mouse fetal fibroblasts) There are cell lines derived from various tissues of various biological species including humans. A “transformed cell” means a cell in which a nucleic acid (DNA or the like) has been introduced from the outside of the cell to change its genetic properties.

本明細書において、「接着細胞」とは、一般に、増殖のために適切な表面に自身を接着させる必要がある細胞であって、付着細胞又は足場依存性細胞ともいわれる。本発明のいくつかの実施形態では、使用する細胞は接着細胞である。本発明に用いられる細胞は、接着細胞であって、より好ましくは、培地中に懸濁した状態でも培養可能な細胞である。懸濁培養可能な接着細胞とは、公知の方法によって、接着細胞を懸濁培養に適した状態へ馴化させることによって得ることが可能であり、例えば、CHO細胞、HEK293細胞、Vero細胞、NIH3T3細胞などや、これらの細胞から派生して得られた細胞株が挙げられる。   As used herein, “adherent cells” are generally cells that need to adhere to a suitable surface for growth and are also referred to as adherent cells or anchorage-dependent cells. In some embodiments of the invention, the cells used are adherent cells. The cells used in the present invention are adherent cells, and more preferably cells that can be cultured even in a state suspended in a medium. Adherent cells capable of suspension culture can be obtained by acclimating adherent cells to a state suitable for suspension culture by a known method. For example, CHO cells, HEK293 cells, Vero cells, NIH3T3 cells And cell lines derived from these cells.

ポリマー多孔質膜を用いた細胞培養のモデル図を図1に示す。図1は理解を助けるための図であり、各要素は実寸ではない。本発明の細胞の培養方法では、ポリマー多孔質膜に細胞を適用し、培養することにより、ポリマー多孔質膜の有する内部の多面的な連結多孔部分や表面に、大量の細胞が生育するため、大量の細胞を簡便に培養することが可能となる。また、本発明の細胞の培養方法では、細胞培養に用いる培地の量を従来の方法よりも大幅に減らしつつ、大量の細胞を培養することが可能となる。例えば、ポリマー多孔質膜の一部分又は全体が、細胞培養培地の液相と接触していない状態であっても、大量の細胞を長期にわたって培養することができる。また、細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積の総和に対して、細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地の総体積を著しく減らすことも可能となる。   A model diagram of cell culture using a polymer porous membrane is shown in FIG. FIG. 1 is a diagram for assisting understanding, and each element is not an actual size. In the cell culturing method of the present invention, by applying cells to the polymer porous membrane and culturing, a large number of cells grow on the multifaceted connected porous portion and the surface of the polymer porous membrane, A large amount of cells can be cultured easily. Moreover, in the cell culturing method of the present invention, a large amount of cells can be cultured while the amount of medium used for cell culturing is greatly reduced as compared with the conventional method. For example, even if a part or the whole of the polymer porous membrane is not in contact with the liquid phase of the cell culture medium, a large amount of cells can be cultured over a long period of time. In addition, the total volume of the cell culture medium contained in the cell culture container can be significantly reduced with respect to the total volume of the polymer porous membrane including the cell survival area.

本明細書において、細胞を含まないポリマー多孔質膜がその内部間隙の体積も含めて空間中に占める体積を「見かけ上ポリマー多孔質膜体積」と呼称する(図3参照)。そして、ポリマー多孔質膜に細胞を適用し、ポリマー多孔質膜の表面及び内部に細胞が担持された状態において、ポリマー多孔質膜、細胞、及びポリマー多孔質膜内部に浸潤した培地が全体として空間中に占める体積を「細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積」と呼称する(図3参照)。膜厚25μmのポリマー多孔質膜の場合、細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積は、見かけ上ポリマー多孔質膜体積より、最大で50%程度大きな値となる。本発明の方法では、1つの細胞培養容器中に複数のポリマー多孔質膜を収容して培養することができるが、その場合、細胞を担持した複数のポリマー多孔質膜のそれぞれについての細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積の総和を、単に「細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積の総和」と記載することがある。   In the present specification, the volume occupied by the polymer porous membrane not containing cells in the space including the volume of the internal gap is referred to as “apparent polymer porous membrane volume” (see FIG. 3). Then, when the cells are applied to the polymer porous membrane and the cells are supported on and inside the polymer porous membrane, the polymer porous membrane, the cells, and the medium infiltrated into the polymer porous membrane are entirely space. The volume occupied therein is referred to as “polymer porous membrane volume including cell viability zone” (see FIG. 3). In the case of a polymer porous membrane having a film thickness of 25 μm, the polymer porous membrane volume including the cell survival area is apparently about 50% larger than the polymer porous membrane volume at the maximum. In the method of the present invention, a plurality of polymer porous membranes can be accommodated and cultured in one cell culture vessel. In this case, the cell survival area for each of the plurality of polymer porous membranes carrying cells. The total volume of the polymer porous membrane including s is sometimes simply referred to as “the total volume of the polymer porous membrane including the cell viability zone”.

本発明の方法を用いることにより、細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地の総体積が、細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積の総和の10000倍又はそれより少ない条件でも、細胞を長期にわたって良好に培養することが可能となる。また、細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地の総体積が、細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積の総和の1000倍又はそれより少ない条件でも、細胞を長期にわたって良好に培養することができる。さらに、細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地の総体積が、細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積の総和の100倍又はそれより少ない条件でも、細胞を長期にわたって良好に培養することができる。そして、細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地の総体積が、細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積の総和の10倍又はそれより少ない条件でも、細胞を長期にわたって良好に培養することができる。   By using the method of the present invention, even if the total volume of the cell culture medium contained in the cell culture container is 10,000 times or less than the total volume of the polymer porous membrane including the cell viability area, It becomes possible to culture well. In addition, cells can be cultured well over a long period of time even under conditions where the total volume of the cell culture medium contained in the cell culture vessel is 1000 times or less than the total volume of the polymer porous membrane including the cell survival area. . Furthermore, even when the total volume of the cell culture medium contained in the cell culture vessel is 100 times or less than the total volume of the polymer porous membrane including the cell survival area, the cells can be cultured well over a long period of time. . And even if the total volume of the cell culture medium contained in the cell culture container is 10 times or less than the total volume of the polymer porous membrane including the cell survival area, the cells can be cultured well over a long period of time. .

つまり、本発明によれば、細胞培養する空間(容器)を従来の二次元培養を行う細胞培養装置に比べて極限まで小型化可能となる。また、培養する細胞の数を増やしたい場合は、積層するポリマー多孔質膜の枚数を増やす等の簡便な操作により、柔軟に細胞培養する体積を増やすことが可能となる。本発明に用いられるポリマー多孔質膜を備えた細胞培養装置であれば、細胞を培養する空間(容器)と細胞培養培地を貯蔵する空間(容器)とを分離することが可能となり、培養する細胞数に応じて、必要となる量の細胞培養培地を準備することが可能となる。細胞培養培地を貯蔵する空間(容器)は、目的に応じて大型化又は小型化してもよく、あるいは取り替え可能な容器であってもよく、特に限定されない。   That is, according to the present invention, the space (container) for cell culture can be miniaturized to the utmost limit as compared with a conventional cell culture apparatus that performs two-dimensional culture. Moreover, when it is desired to increase the number of cells to be cultured, it is possible to increase the volume of cell culture flexibly by a simple operation such as increasing the number of polymer porous membranes to be laminated. If it is a cell culture apparatus provided with the polymer porous membrane used for this invention, it becomes possible to isolate | separate the space (container) which culture | cultivates a cell, and the space (container) which stores a cell culture medium, and the cell to culture | cultivate Depending on the number, the required amount of cell culture medium can be prepared. The space (container) in which the cell culture medium is stored may be enlarged or reduced according to the purpose, or may be a replaceable container, and is not particularly limited.

本発明の細胞の培養方法において、例えば、ポリマー多孔質膜を用いた培養後に細胞培養容器中に含まれる細胞の数が、細胞がすべて細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地に均一に分散しているものとして、培地1ミリリットルあたり1.0×10個以上、1.0×10個以上、2.0×10個以上、5.0×10個以上、1.0×10個以上、2.0×10個以上、5.0×10個以上、1.0×10個以上、2.0×10個以上、5.0×10個以上、1.0×10個以上、2.0×10個以上、または5.0×10個以上となるまで培養することをいう。 In the cell culture method of the present invention, for example, the number of cells contained in the cell culture container after the culture using the polymer porous membrane is uniformly dispersed in the cell culture medium contained in the cell culture container. 1.0 × 10 5 or more, 1.0 × 10 6 or more, 2.0 × 10 6 or more, 5.0 × 10 6 or more, 1.0 × 10 6 per 1 ml of culture medium 7 or more, 2.0 × 10 7 or more, 5.0 × 10 7 or more, 1.0 × 10 8 or more, 2.0 × 10 8 or more, 5.0 × 10 8 or more, 1 It means culturing until it becomes 0.0 × 10 9 or more, 2.0 × 10 9 or more, or 5.0 × 10 9 or more.

なお、培養中または培養後の細胞数を計測する方法としては、種々の公知の方法を用いることができる。例えば、ポリマー多孔質膜を用いた培養後に細胞培養容器中に含まれる細胞の数を、細胞がすべて細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地に均一に分散しているものとして計測する方法としては、公知の方法を適宜用いることができる。例えば、CCK8を用いた細胞数計測法を好適に用いることができる。具体的には、Cell Countinig Kit8;同仁化学研究所製溶液試薬(以下、「CCK8」と記載する。)を用いて、ポリマー多孔質膜を用いない通常の培養における細胞数を計測し、吸光度と実際の細胞数との相関係数を求める。その後、細胞を適用し、培養したポリマー多孔質膜を、CCK8を含む培地に移し、1〜3時間インキュベータ内で保存し、上清を抜き出して480nmの波長にて吸光度を測定して、先に求めた相関係数から細胞数を計算する。   Various known methods can be used as a method for measuring the number of cells during or after culture. For example, as a method for measuring the number of cells contained in a cell culture vessel after culturing using a polymer porous membrane as if all the cells are uniformly dispersed in the cell culture medium contained in the cell culture vessel Any known method can be used as appropriate. For example, a cell count method using CCK8 can be suitably used. Specifically, the number of cells in a normal culture without using a polymer porous membrane was measured using Cell Counting Kit 8; a solution reagent manufactured by Dojindo Laboratories (hereinafter referred to as “CCK8”). The correlation coefficient with the actual cell number is obtained. Thereafter, the polymer porous membrane, to which the cells were applied and cultured, was transferred to a medium containing CCK8, stored in an incubator for 1-3 hours, the supernatant was extracted, and the absorbance was measured at a wavelength of 480 nm. The number of cells is calculated from the obtained correlation coefficient.

また、別の観点からは、細胞の大量培養とは、例えば、ポリマー多孔質膜を用いた培養後にポリマー多孔質膜1平方センチメートルあたりに含まれる細胞数が1.0×105個以上、2.0×10個以上、1.0×10個以上、2.0×10個以上、5.0×10個以上、1.0×10個以上、2.0×10個以上、5.0×10個以上、1.0×10個以上、2.0×10個以上、または5.0×10個以上となるまで培養することをいう。ポリマー多孔質膜1平方センチメートルあたりに含まれる細胞数は、セルカウンター等の公知の方法を用いて適宜計測することが可能である。 From another viewpoint, the mass culture of cells means, for example, that the number of cells contained per 1 cm 2 of the polymer porous membrane after the culture using the polymer porous membrane is 1.0 × 10 5 or more, 2.0 × 10 5 or more, 1.0 × 10 6 or more, 2.0 × 10 6 or more, 5.0 × 10 6 or more, 1.0 × 10 7 or more, 2.0 × 10 7 or more , 5.0 × 10 7 or more, 1.0 × 10 8 or more, 2.0 × 10 8 or more, or 5.0 × 10 8 or more. The number of cells contained per square centimeter of the polymer porous membrane can be appropriately measured using a known method such as a cell counter.

以下、本発明を実施例に基づいて、より具体的に説明する。なお本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。当業者は本明細書の記載に基づいて容易に本発明に修飾・変更を加えることができ、それらは本発明の技術的範囲に含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. The present invention is not limited to these examples. Those skilled in the art can easily modify and change the present invention based on the description of the present specification, and these are included in the technical scope of the present invention.

以下の実施例で使用されたポリイミド多孔質膜は、テトラカルボン酸成分である3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s−BPDA)とジアミン成分である4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)とから得られるポリアミック酸溶液と、着色前駆体であるポリアクリルアミドとを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理することにより、調製された。得られたポリイミド多孔質膜は、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、当該表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリイミド多孔質膜であり、表面層Aに存在する孔の平均孔径は6μmであり、表面層Bに存在する孔の平均孔径は46μmであり、膜厚が25μmであり、空孔率が73%であった。   The polyimide porous membrane used in the following examples is 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA), which is a tetracarboxylic acid component, and 4,4, which is a diamine component. It was prepared by molding a polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from '-diaminodiphenyl ether (ODA) and a polyacrylamide as a coloring precursor, and then heat-treating it at 250 ° C or higher. The obtained polyimide porous film is a three-layer polyimide porous film having a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. The average pore size of the pores existing in the surface layer A was 6 μm, the average pore size of the pores existing in the surface layer B was 46 μm, the film thickness was 25 μm, and the porosity was 73%. .

(実施例1)
ミスト及びシャワー型リアクターによるポリイミド多孔質膜を用いた細胞培養法
Example 1
Cell culture method using polyimide porous membrane by mist and shower type reactor

抗ヒトIL−8抗体産生CHO−DP12細胞(ATCC CRL−12445)を馴化・浮遊化した細胞を、培地(BalanCD(商標) CHO GROWTH A)を用いて浮遊培養し、1mlあたりの生細胞数が、3.9×10になるまで培養を継続した。10cm径シャーレ1枚に上記浮遊培養液を夫々12ml注加した後、ナイロンメッシュ(30#、目開き547μm)にて外套を形成し滅菌的にポリイミド多孔質膜を一定量(1モジュールあたり20cm)加えて封じたモジュール12個を同シャーレに加えた。モジュールを細胞懸濁液で湿潤した後、CO2インキュベータ内で終夜放置した。 Cells conditioned and suspended from anti-human IL-8 antibody-producing CHO-DP12 cells (ATCC CRL-12445) are suspended in culture using a medium (BalanCD ™ CHO GROWTH A), and the number of living cells per ml is increased. The culture was continued until it reached 3.9 × 10 6 . After each 12 ml of the above suspension culture solution was poured into one 10 cm diameter petri dish, a mantle was formed with a nylon mesh (30 #, opening 547 μm) and a fixed amount of polyimide porous membrane was sterilized (20 cm 2 per module). ) 12 sealed modules were added to the petri dish. The module was wetted with the cell suspension and then left overnight in a CO2 incubator.

翌日、モジュールを取り出し、図4に示すミスト及びシャワー型リアクターの内部にモジュール12個を設置し、培地貯留部には、200mlの培地を(FBS2%を含むIMDM)貯留し同培地をチューブポンプ経由で毎分60mlの速度で循環させた。2日後に培養を終了した所、細胞密度3.4×10Cells/cmで総細胞数8.2×10個の細胞が観察された。 The next day, the module is taken out, 12 modules are installed inside the mist and shower type reactor shown in FIG. 4, and 200 ml of medium (IMDM containing 2% FBS) is stored in the medium reservoir, and the medium is passed through the tube pump. Was circulated at a rate of 60 ml per minute. When the culture was terminated after 2 days, a total cell number of 8.2 × 10 6 cells was observed at a cell density of 3.4 × 10 4 Cells / cm 2 .

(実施例2)
ミスト及びシャワー型リアクターによるポリイミド多孔質膜を用いた細胞培養法
(Example 2)
Cell culture method using polyimide porous membrane by mist and shower type reactor

抗ヒトIL−8抗体産生CHO−DP12細胞(ATCC CRL−12445)を馴化・浮遊化した細胞を、培地(BalanCD(商標) CHO GROWTH A)を用いて浮遊培養し、1mlあたりの生細胞数が、9.9×10になるまで培養を継続した。振盪培養向け酸素透過バッグにモジュール10個を入れ、CO2インキュベータ内で終夜振盪培養を行った。 Cells conditioned and suspended from anti-human IL-8 antibody-producing CHO-DP12 cells (ATCC CRL-12445) are suspended in culture using a medium (BalanCD ™ CHO GROWTH A), and the number of living cells per ml is increased. The culture was continued until 9.9 × 10 6 . Ten modules were placed in an oxygen-permeable bag for shaking culture, and shaking culture was performed overnight in a CO2 incubator.

翌日、振盪バッグよりモジュールを取り出し、実施例1と同様の条件で、ミスト及びシャワー型リアクターによる細胞培養を行った。液溜めには、200mlの培地(コージンバイオ製KBM270)を貯留し同培地をチューブポンプ経由で毎分60mlの速度で循環させた。4日後に培養を終了した所、細胞密度8.8×10Cells/cmで総細胞数1.8×10個の細胞が観察された。 On the next day, the module was taken out from the shaking bag, and cell culture was performed using a mist and shower reactor under the same conditions as in Example 1. In the liquid reservoir, 200 ml of medium (Kojin Bio KBM270) was stored, and the medium was circulated at a rate of 60 ml per minute via a tube pump. When the culture was terminated after 4 days, a total cell number of 1.8 × 10 7 cells was observed at a cell density of 8.8 × 10 4 Cells / cm 2 .

Claims (26)

細胞の培養方法であって、
(1)細胞をポリマー多孔質膜に適用することと、
(2)細胞を適用したポリマー多孔質膜に、液滴化培地供給手段によって液滴化された培地を適用しながら気相中で培養すること、
を含み、
ここで、前記ポリマー多孔質膜が、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、前記表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、ここで前記表面層Aに存在する孔の平均孔径は、前記表面層Bに存在する孔の平均孔径よりも小さく、前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、前記表面層A及びBにおける孔が前記マクロボイドに連通している、
方法。
A cell culture method comprising:
(1) applying cells to the polymer porous membrane;
(2) culturing in a gas phase while applying the medium formed into droplets by the droplet formation medium supply means to the polymer porous membrane to which the cells are applied;
Including
Here, the polymer porous membrane has a three-layered polymer porous structure having a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B Here, the average pore diameter of the pores existing in the surface layer A is smaller than the average pore diameter of the pores existing in the surface layer B, and the macrovoid layer is bonded to the surface layers A and B. And a plurality of macrovoids surrounded by the partition walls and the surface layers A and B, and holes in the surface layers A and B communicate with the macrovoids.
Method.
前記ポリマー多孔質膜が、
i)折り畳まれた、
ii)ロール状に巻き込こまれた、
iii)シートもしくは小片を糸状の構造体で連結された、
iv)縄状に結まれた、及び/又は
v)2以上が積層された
ポリマー多孔質膜である、請求項1に記載の方法。
The polymer porous membrane is
i) folded,
ii) rolled up,
iii) Sheets or pieces are connected by a thread-like structure,
The method according to claim 1, wherein the polymer porous membrane is iv) tied in a rope shape and / or v) two or more are laminated.
前記ポリマー多孔質膜が、ケーシングを備えたモジュール化ポリマー多孔質膜であって、
ここで、前記ケーシングが2以上の細胞培地流出入口を有し、
ここで、前記モジュール化ポリマー多孔質膜が、
(i)2以上の独立した前記ポリマー多孔質膜が、集約されて、
(ii)前記ポリマー多孔質膜が、折り畳まれて、
(iii)前記ポリマー多孔質膜が、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、
(iv)前記ポリマー多孔質膜が、縄状に結ばれて、
前記ケーシング内に収容されたものである、請求項1に記載の方法。
The polymer porous membrane is a modular polymer porous membrane having a casing,
Wherein the casing has two or more cell culture medium outlets;
Here, the modular polymer porous membrane is
(I) Two or more independent polymer porous membranes are aggregated,
(Ii) the polymer porous membrane is folded;
(Iii) The polymer porous membrane is wound into a roll and / or
(Iv) The polymer porous membrane is tied in a rope shape,
The method of claim 1, wherein the method is contained within the casing.
前記ポリマー多孔質膜が、平均孔径0.01〜100μmの複数の細孔を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer porous membrane has a plurality of pores having an average pore diameter of 0.01 to 100 µm. 前記表面層Aの平均孔径が、0.01〜50μmである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein an average pore diameter of the surface layer A is 0.01 to 50 µm. 前記表面層Bの平均孔径が、20〜100μmである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the surface layer B has an average pore diameter of 20 to 100 μm. 前記ポリマー多孔質膜の総膜厚が、5〜500μmである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 6, wherein a total film thickness of the polymer porous membrane is 5 to 500 µm. 前記ポリマー多孔質膜が、ポリイミド多孔質膜である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the polymer porous membrane is a polyimide porous membrane. 前記ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを含む、ポリイミド多孔質膜である、請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the polyimide porous membrane is a polyimide porous membrane containing polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine. 前記ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリアミック酸溶液と着色前駆体とを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理することにより得られる着色したポリイミド多孔質膜である、請求項8又は9に記載の方法。   Coloring obtained by forming a polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine and a colored precursor, and then heat-treating the polyimide porous membrane at 250 ° C. or higher. The method according to claim 8 or 9, which is a polyimide porous membrane. 前記ポリマー多孔質膜が、ポリエーテルスルホン多孔質膜である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the polymer porous membrane is a polyethersulfone porous membrane. ポリマー多孔質膜と、
前記ポリマー多孔質膜が載置されたポリマー多孔質膜載置部と、
前記ポリマー多孔質膜載置部が収容された筐体と、
前記筐体の内部に配置された液滴化培地供給部と、
前記液滴化培地供給部と連通した培地供給ラインと、
前記培地供給ラインに連通した培地貯留部と、
前記培地供給ラインの一部に設けられたポンプと、
を備え、
ここで、前記ポリマー多孔質膜が、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、前記表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、ここで前記表面層Aに存在する孔の平均孔径は、前記表面層Bに存在する孔の平均孔径よりも小さく、前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、前記表面層A及びBにおける孔が前記マクロボイドに連通し、
ここで、前記ポリマー多孔質膜載置部が、スリット状又はメッシュ状の複数の培地排出口を備えた、
細胞培養装置。
A polymer porous membrane;
A polymer porous membrane placement section on which the polymer porous membrane is placed;
A housing in which the polymer porous membrane mounting portion is accommodated;
A droplet culture medium supply unit disposed inside the housing;
A medium supply line in communication with the dropletized medium supply unit;
A medium storage section communicating with the medium supply line;
A pump provided in a part of the medium supply line;
With
Here, the polymer porous membrane has a three-layered polymer porous structure having a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B Here, the average pore diameter of the pores existing in the surface layer A is smaller than the average pore diameter of the pores existing in the surface layer B, and the macrovoid layer is bonded to the surface layers A and B. A plurality of macrovoids surrounded by the partition walls and the surface layers A and B, and the holes in the surface layers A and B communicate with the macrovoids,
Here, the polymer porous membrane mounting portion is provided with a plurality of slit-like or mesh-like medium outlets,
Cell culture device.
前記液滴化培地供給部が、前記ポリマー多孔質膜載置部の上部、下部及び/又は側部に1以上配置された、請求項12に記載の細胞培養装置。   The cell culture device according to claim 12, wherein at least one droplet-forming medium supply unit is disposed at an upper part, a lower part, and / or a side part of the polymer porous membrane mounting part. 前記ポリマー多孔質膜載置部が2段以上である、請求項12又は13に記載の細胞培養装置。   The cell culture device according to claim 12 or 13, wherein the polymer porous membrane placement part has two or more stages. 前記培地貯留部が、前記筐体の内部であって、前記ポリマー多孔質膜載置部の下部に配置され、培地が循環することを特徴とする、請求項12〜14のいずれか1項に記載の細胞培養装置。   15. The medium according to any one of claims 12 to 14, wherein the medium storage part is disposed inside the casing and is disposed below the polymer porous membrane mounting part, and the medium circulates. The cell culture device described. 前記ポリマー多孔質膜が、
i)折り畳まれた、
ii)ロール状に巻き込こまれた、
iii)シートもしくは小片を糸状の構造体で連結された、
iv)縄状に結まれた、及び/又は
v)2以上が積層された
ポリマー多孔質膜である、請求項12〜15のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
The polymer porous membrane is
i) folded,
ii) rolled up,
iii) Sheets or pieces are connected by a thread-like structure,
The cell culture device according to any one of claims 12 to 15, which is a polymer porous membrane iv) tied in a rope shape and / or v) two or more laminated.
前記ポリマー多孔質膜が、ケーシングを備えたモジュール化ポリマー多孔質膜であって、
ここで、前記ケーシングが2以上の細胞培地流出入口を有し、
ここで、前記モジュール化ポリマー多孔質膜が、
(i)2以上の独立した前記ポリマー多孔質膜が、集約されて、
(ii)前記ポリマー多孔質膜が、折り畳まれて、
(iii)前記ポリマー多孔質膜が、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、
(iv)前記ポリマー多孔質膜が、縄状に結ばれて、
前記ケーシング内に収容されたものである、請求項12〜15のいずれか1項に記載の細胞培養装置。
The polymer porous membrane is a modular polymer porous membrane having a casing,
Wherein the casing has two or more cell culture medium outlets;
Here, the modular polymer porous membrane is
(I) Two or more independent polymer porous membranes are aggregated,
(Ii) the polymer porous membrane is folded;
(Iii) The polymer porous membrane is wound into a roll and / or
(Iv) The polymer porous membrane is tied in a rope shape,
The cell culture device according to any one of claims 12 to 15, which is accommodated in the casing.
前記ポリマー多孔質膜が、平均孔径0.01〜100μmの複数の細孔を有する、請求項12〜17のいずれか1項に記載の細胞培養装置。   The cell culture device according to any one of claims 12 to 17, wherein the polymer porous membrane has a plurality of pores having an average pore diameter of 0.01 to 100 µm. 前記表面層Aの平均孔径が、0.01〜50μmである、請求項12〜18のいずれか1項に記載の細胞培養装置。   The cell culture device according to any one of claims 12 to 18, wherein an average pore diameter of the surface layer A is 0.01 to 50 µm. 前記表面層Bの平均孔径が、20〜100μmである、請求項12〜19のいずれか1項に記載の細胞培養装置。   The cell culture device according to any one of claims 12 to 19, wherein an average pore diameter of the surface layer B is 20 to 100 µm. 前記ポリマー多孔質膜の総膜厚が、5〜500μmである、請求項12〜20のいずれか1項に記載の細胞培養装置。   The cell culture device according to any one of claims 12 to 20, wherein a total film thickness of the polymer porous membrane is 5 to 500 µm. 前記ポリマー多孔質膜が、ポリイミド多孔質膜である、請求項12〜21のいずれか1項に記載の細胞培養装置。   The cell culture device according to any one of claims 12 to 21, wherein the polymer porous membrane is a polyimide porous membrane. 前記ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを含む、ポリイミド多孔質膜である、請求項22に記載の細胞培養装置。   The cell culture device according to claim 22, wherein the polyimide porous membrane is a polyimide porous membrane containing polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine. 前記ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリアミック酸溶液と着色前駆体とを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理することにより得られる着色したポリイミド多孔質膜である、請求項22又は23に記載の細胞培養装置。   Coloring obtained by forming a polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine and a colored precursor, and then heat-treating the polyimide porous membrane at 250 ° C. or higher. The cell culture device according to claim 22 or 23, which is a polyimide porous membrane. 前記ポリマー多孔質膜が、ポリエーテルスルホン多孔質膜である、請求項12〜21のいずれか1項に記載の細胞培養装置。   The cell culture device according to any one of claims 12 to 21, wherein the polymer porous membrane is a polyethersulfone porous membrane. 請求項12〜24のいずれか1項に記載の細胞培養装置を使用する、細胞の培養方法。   A cell culture method using the cell culture apparatus according to any one of claims 12 to 24.
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