JP2019103448A - 吸引管付き細胞封入用デバイス及びその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1態様に係る吸引管付き細胞封入用デバイスは、天面及び底面のうち少なくともいずれかに多孔質膜を備え、側面に枠部材を備え、細胞を培養してなる多細胞構造体を構築するための細胞封入用デバイスと、第1の管状部材及び第2の管状部材を有する吸引管と、を備え、前記枠部材の外周面に、前記第1の管状部材の一方の端部及び前記第2の管状部材の一方の端部とそれぞれ連通した第1の貫通孔及び第2の貫通孔が形成されており、前記第1の管状部材は、その他方の端部に吸引手段との連結機構を有し、前記第2の管状部材は、その他方の端部が外部に開口している。
本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスについて、以下、図面を参照しながら、詳細を説明する。
図2Aは、本発明の第1実施形態に係る吸引管付き細胞封入用デバイスを示す断面図である。図2Aを参照しながら、主に、細胞封入用デバイス10の構造について、以下に詳細を説明する。なお、図2A以降の図において、既に説明済みの図に示すものと同じ構成要素には、その説明済みの図の場合と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図2Aにおいて、細胞封入用デバイス10の構造を詳細に説明するために、第1の管状部材20aの他方の端部1bの構造を省略している。
図2Bは、本発明の第2実施形態に係る吸引管付き細胞封入用デバイスを示す断面図である。
図2Cは、本発明の第3実施形態に係る吸引管付き細胞封入用デバイスを示す断面図である。
細胞封入用デバイスは、天面及び底面のうち少なくともいずれかに多孔質膜、及び、側面に枠部材を備える。
本明細書において、「多孔質膜」とは、細孔を多数有する膜を意味し、空隙を有する膜、細孔と空隙とを有する膜も包含する。
1.合成高分子化合物を用いた多孔質膜の製造方法
例えば、多孔質膜の構成材料が前記合成高分子化合物である場合は、公知の方法(例えば、「参考文献1:特開2001−149763号公報」等参照)を用いて製造することができる。
また、例えば、多孔質膜の構成材料がハイドロゲルである場合は、公知の方法(例えば、「参考文献2:国際公開第2012/026531号」、「参考文献3:特開2012−115262号公報」、及び、「参考文献4:特開2015−035978号公報」等参照。)を用いて製造することができる。
細胞封入用デバイスにおいて、多孔質膜以外の部分を構成する部材、すなわち枠部材は、液密性を有するものとすることができる。
枠部材は、用いる材料に応じて、公知の方法を用いて製造することができる。
各接着剤層の厚さは、例えば0.1μm以上1000μm以下とすることができる。
気密性を有するフィルムの厚さは、例えば10μm以上1000μm以下とすることができ、例えば30μm以上500μm以下とすることができ、例えば50μm以上200μm以下とすることができる。
気密性を有するフィルムは、用いる材料に応じて、公知の方法を用いて製造することができる。
支持体の材料としては、有機材料であってもよく、無機材料とであってもよい。有機材料及び無機材料としては、上述の「気密性を有するフィルム」において例示されたものと同様のものが挙げられる。
支持体は、用いる材料に応じて、公知の方法を用いて製造することができる。具体的な製造方法としては、上述の「気密性を有するフィルムの製造方法」において例示されたものと同様のものが挙げられる。
吸引管は、第1の管状部材及び第2の管状部材を有する。第1の管状部材及び第2の管状部材の両端部はそれぞれ開口している。
吸引管は、用いる材料に応じて、公知の方法を用いて製造することができる。
具体的な製造方法としては、上述の「多孔質膜の製造方法」及び「部材の製造方法」において例示された方法と同様の方法を用いて、管状となるように成形すればよい。
本実施形態の細胞封入用デバイスは、所望の形状となるように、多孔質膜と枠部材と吸引管とを組み立てることにより製造することができる。また、必要に応じて、支持体及び気密性を有するフィルムを備え付ければよい。
多孔質膜、枠部材、支持体、気密性を有するフィルム及び吸引管のそれぞれの製造方法は、先に説明したとおりである。
本実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスセットは、上記実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスと、ラックとを備える。
ラック110は、吸引管付き細胞封入用デバイス100を収納するための係止部111を有する。係止部111は図3に示すようにU字型であってもよく、その他の形状であってもよい。中でも、係止部111の形状は、吸引管付き細胞封入用デバイス100の多孔質膜を損傷することなく取り出せることから、U字型であることが好ましい。
本実施形態の細胞の封入方法は、上記実施形態の吸引管付き細胞封入用デバイスを用いる方法である。
なお、本明細書において「生分解性材料」とは、土壌中又は水中の微生物等によって無機物に分解される性質を有する材料を意味する。
1.シリコンリングの準備
シリコンシート(アズワン社、厚さ:2mm、2−9318−01)をφ13mm×φ8mmの打ち抜き刃(森下製版社製)で打ち抜き、シリコンリングを作製した。次いで、70%エタノールに10分間浸漬し、PBS×3回洗浄することで殺菌した。
以下、「ビトリゲル(登録商標)」の「登録商標」との記載を省略する場合がある。アクリル製24ウェルプレート(岸本工業社製)のウェル(φ15mm)内に、φ13mmのシリコンコートPETフィルム(藤森工業社製、厚さ:75μm)支持体をシリコンコート面が上になるように設置し、その上にウシ由来ネイティブコラーゲン溶液(高研社製、I−AC、コラーゲン濃度0.5質量%)と培養液とを等量混合した0.25%コラーゲンゾルを0.36mL滴下した。次いで、コラーゲンゾルのゲル化、ガラス化、再水和及び再ガラス化を行った後、コラーゲンビトリゲル膜乾燥体の吸着したシリコンコートPETフィルムをウェルより取り出した。この一連の作業を2回行うことで、φ13mmのシリコンコートPETフィルム支持体付きコラーゲンビトリゲル膜乾燥体を2枚作製した。
次いで、「1.」で作製した両面テープを貼ったシリコンリングに、「2.」で作製したシリコンコートPETフィルム支持体をつけたままのコラーゲンビトリゲル膜乾燥体を貼った。当該シリコンリングの反対面にも同様にコラーゲンビトリゲル膜乾燥体を貼った。
次いで、得られた吸引管付き細胞封入用デバイス(ビトリゲル−シリコンリング−ビトリゲル)にピペットを装着した。次いで、ピペットに装着したゲルローディングチップの先端を培養液につけて吸い上げた(図4A参照)。
1.シリコンリングの準備
まず、製造例1の「1.」と同様の方法を用いて、シリコンリングを準備した。
次いで、製造例1の「2.」と同様の方法を用いて、φ13mmのシリコンコートPETフィルム(厚75μm)支持体付きコラーゲンビトリゲル膜乾燥体を1枚作製した。
次いで、フィルター(オムニポア(商標)メンブレン(水系、溶媒系両用)、JHWP4700、孔径:0.45μm、直径:φ47mm)を打ち抜き機でφ11mmに打ち抜き、70%エタノールに10分間浸透させて殺菌して、乾かした。
次いで、「1.」で作製した両面テープを貼ったシリコンリングに、「2.」で作製したシリコンコートPETフィルム支持体をつけたままのコラーゲンビトリゲル膜乾燥体を貼った。
次いで、得られた吸引管付き細胞封入用デバイス(ビトリゲル−シリコンリング−フィルター)にピペットを装着した。次いで、ピペットに装着したゲルローディングチップの先端を培養液につけて吸い上げた(図5A参照)。
1.シリコンリングの準備
まず、製造例1の「1.」と同様の方法を用いて、シリコンリングを準備した。
次いで、フィルター(オムニポア(商標)メンブレン(水系、溶媒系両用)、JHWP4700、孔径:0.45μm、直径:φ47mm)を打ち抜き機でφ11mmに2枚打ち抜き、70%エタノールに10分間浸透させて殺菌して、乾かした。
次いで、「1.」で作製した両面テープを貼ったシリコンリングの両面に、「2.」で作製したフィルターを貼った。
次いで、得られた吸引管付き細胞封入用デバイス(フィルター−シリコンリング−フィルター)にピペットを装着した。次いで、ピペットに装着したゲルローディングチップの先端を培養液につけて吸い上げた(図6A参照)。
シリコンリングの代わりに、プラスチック製リングを用いた以外は、製造例3と同様の方法を用いて、細胞封入用デバイス(フィルター−プラスチック製リング−フィルター)を製造した。具体的には、細胞封入用デバイスは、ステンレス球を栓として塞げる壁面孔路付きのプラスチック製リング(内径7.98mm、外径13.0mm、厚さ2.0mm)の両面に、フィルター(オムニポア(商標)メンブレン(水系、溶媒系両用)、JHWP4700、孔径:0.45μm)を貼ることで作製した。
製造例4で得られた細胞封入用デバイス(フィルター−プラスチック製リング−フィルター)にHepG2細胞(ヒト肝がん細胞株)を封入して10日間培養した。これにより、HepG2細胞のスフェロイドが作製できることを確認した(図7参照)。
Claims (12)
- 天面及び底面のうち少なくともいずれかに多孔質膜を備え、側面に枠部材を備え、細胞を培養してなる多細胞構造体を構築するための細胞封入用デバイスと、
第1の管状部材及び第2の管状部材を有する吸引管と、を備え、
前記枠部材の外周面に、前記第1の管状部材の一方の端部及び前記第2の管状部材の一方の端部とそれぞれ連通した第1の貫通孔及び第2の貫通孔が形成されており、
前記第1の管状部材は、その他方の端部に吸引手段との連結機構を有し、
前記第2の管状部材は、その他方の端部が外部に開口している吸引管付き細胞封入用デバイス。 - 前記第1の管状部材と前記第2の管状部材とが前記細胞封入用デバイスを介して互いに対向するように配置されている請求項1に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
- 培養液に懸濁した多細胞を注入でき、内部容積が10mL以下である請求項1又は2に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
- 前記多孔質膜が気相中で液密性を有し、液相中で半透性を有する半透膜である請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
- 前記半透膜が生体適合性を有する材料を含む請求項4に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
- 前記生体適合性を有する材料がゲル化する細胞外マトリックス由来成分である請求項5に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
- 前記ゲル化する細胞外マトリックス由来成分がネイティブコラーゲン、又は、アテロコラーゲンである請求項6に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
- 更に、気密性を有するフィルムが前記多孔質膜の外面に対して着脱可能となっている請求項1〜7のいずれか一項に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
- 前記連結機構がフィルターを有する請求項1〜8のいずれか一項に記載の吸引管付き細胞封入用デバイス。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の吸引管付き細胞封入用デバイスと、
前記吸引管付き細胞封入用デバイスを収納するラックと、を備える吸引管付き細胞封入用デバイスセット。 - 前記ラックがU字型の係止部を有する請求項10に記載の吸引管付き細胞封入用デバイスセット。
- 請求項1〜9のいずれか一項の吸引管付き細胞封入用デバイスを用いた細胞の封入方法。
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