JP2019180394A - Cell arrangement plate production method, cell holding member and production method thereof and cell arrangement plate - Google Patents

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Tomoyuki Araya
知行 荒谷
秀和 ▲柳▼沼
秀和 ▲柳▼沼
Hidekazu Yaginuma
尚樹 佐藤
Naoki Sato
尚樹 佐藤
千尋 久保
Chihiro Kubo
千尋 久保
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Abstract

To provide a production method of a cell arrangement plate capable of reducing damage when cells discharged by an ink jet method land, and suppressing dryness of the cells without reduction of accuracy of positions of the landed cells.SOLUTION: A production method of a cell arrangement plate comprises: a step for laminating a structure layer in which a plurality of hole parts are formed on a layer formed of a cell non-adhesive material, to a plane of a substrate; a step for coating the plane on the substrate exposed from the hole parts in the hole parts with a coating fluid; and a step for discharging a cell suspension to the plane coated with the coating fluid.SELECTED DRAWING: Figure 9B

Description

本発明は、細胞配置プレートの製造方法、細胞保持用部材の製造方法、細胞保持用部材、及び細胞配置プレートに関する。   The present invention relates to a method for producing a cell arrangement plate, a method for producing a cell holding member, a cell holding member, and a cell arrangement plate.

近年、幹細胞技術の進展に伴い、複数の細胞からなる組織体を人工的に形成する技術の開発が行われている。組織体を人工的に形成する上で細胞を任意に配置する技術は必要であるため、既に様々な取り組みがなされており、細胞シート法、スフェロイド積層法、ゲル押し出し法、インクジェット法などが知られている。   In recent years, with the progress of stem cell technology, development of a technique for artificially forming a tissue body composed of a plurality of cells has been performed. Since a technique for arbitrarily arranging cells is necessary to artificially form a tissue body, various efforts have already been made, and the cell sheet method, spheroid lamination method, gel extrusion method, ink jet method, etc. are known. ing.

これらの中でも、インクジェット法による細胞の配置技術は、複数の細胞種を任意の細胞数で任意の箇所に制御することに優れ、組織体を人工的に形成できる有望な技術の1つと考えられていることから様々な提案がされている。
例えば、基板上に細胞のマイクロパターンを形成するために、細胞接着性材料を基板上にインクジェット法によりパターン状に配置した細胞固定化基板が提案さている(例えば、特許文献1及び2参照)。
また、細胞培養基板に用いる粘着剤層の構成材料の溶出を防止するために、基板上に粘着剤層、接着層、細胞培養層、保護層を有する細胞培養基板において、粘着剤層の露出表面を保護層で被覆した細胞培養基板などが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
さらに、細胞集合体を細胞接着性表面に精密に配置する技術として、貫通孔が形成された第一基板と、細胞非接着性の第二基板とによってウェルが構成されており、各ウェル内に細胞を播種し、細胞集合体を1つ形成した後、細胞接着性表面に転写する細胞集合体形成器具が開示されている(特許文献4参照)。
Among these, the cell placement technique based on the inkjet method is considered to be one of the promising techniques capable of artificially forming a tissue body because it is excellent in controlling a plurality of cell types to an arbitrary place with an arbitrary number of cells. Various proposals have been made.
For example, in order to form a micropattern of cells on a substrate, a cell-immobilized substrate in which a cell adhesive material is arranged in a pattern on the substrate by an inkjet method has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
In order to prevent elution of the constituent material of the pressure-sensitive adhesive layer used for the cell culture substrate, in the cell culture substrate having a pressure-sensitive adhesive layer, an adhesive layer, a cell culture layer, and a protective layer on the substrate, the exposed surface of the pressure-sensitive adhesive layer A cell culture substrate or the like coated with a protective layer has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
Furthermore, as a technique for precisely arranging cell aggregates on a cell-adhesive surface, a well is composed of a first substrate in which a through hole is formed and a second substrate that is not cell-adhesive. A cell assembly forming device is disclosed in which cells are seeded, one cell assembly is formed, and then transferred to a cell adhesive surface (see Patent Document 4).

本発明は、インクジェット法により吐出された細胞が着弾した際のダメージを軽減し、着弾した細胞の位置の精度が低下することなく、かつ細胞の乾燥を抑制することができる細胞配置プレートの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention relates to a method for producing a cell arrangement plate that can reduce damage when cells ejected by the ink jet method land, reduce the accuracy of the position of the landed cells, and suppress cell drying. The purpose is to provide.

課題を解決するための手段としての本発明の細胞配置プレートの製造方法は、細胞非接着性材料による層に複数の孔部が形成された構造層を基体の平面上に積層する工程と、前記孔部内に、前記孔部から露出する前記基体における前記平面を被覆液で被覆する工程と、前記被覆液で被覆された前記平面に細胞懸濁液を吐出する工程と、を含む。   The method for producing a cell arrangement plate of the present invention as means for solving the problem includes a step of laminating a structure layer having a plurality of holes formed in a layer made of a cell non-adhesive material on a plane of a substrate, A step of coating the flat surface of the substrate exposed from the hole portion with a coating solution in the hole portion, and a step of discharging a cell suspension onto the flat surface coated with the coating solution are included.

本発明によれば、インクジェット法により吐出された細胞が着弾した際のダメージを軽減し、着弾した細胞の位置の精度が低下することなく、かつ細胞の乾燥を抑制することができる細胞配置プレートの製造方法を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a cell arrangement plate that can reduce damage when cells ejected by the ink jet method land, reduce the accuracy of the position of the landed cells, and suppress cell drying. A manufacturing method can be provided.

図1Aは、レーザー加工により構造層に孔部を形成する前の状態の一例を示す説明図である。FIG. 1A is an explanatory diagram illustrating an example of a state before a hole is formed in a structural layer by laser processing. 図1Bは、孔部が形成された構造層を基体上に配置した状態の一例を示す説明図である。FIG. 1B is an explanatory diagram showing an example of a state in which a structural layer in which holes are formed is arranged on a substrate. 図1Cは、穴部が形成された構造層を基体上に配置した状態の他の一例を示す説明図である。FIG. 1C is an explanatory diagram showing another example of a state in which the structural layer in which the hole is formed is arranged on the base. 図2は、液滴形成装置の一例を示す概略断面図であるFIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a droplet forming apparatus. 図3は、吐出信号及び抑制信号の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a discharge signal and a suppression signal. 図4Aは、液滴形成装置の動作の一例を示す説明図である。FIG. 4A is an explanatory diagram showing an example of the operation of the droplet forming apparatus. 図4Bは、液滴形成装置の動作の一例を示す説明図である。FIG. 4B is an explanatory diagram showing an example of the operation of the droplet forming apparatus. 図4Cは、液滴形成装置の動作の一例を示す説明図である。FIG. 4C is an explanatory diagram illustrating an example of the operation of the droplet forming apparatus. 図5Aは、吐出信号及び抑制信号の他の一例を示す説明図である。FIG. 5A is an explanatory diagram illustrating another example of the ejection signal and the suppression signal. 図5Bは、吐出信号及び抑制信号の他の一例を示す説明図である。FIG. 5B is an explanatory diagram illustrating another example of the ejection signal and the suppression signal. 図6は、液滴形成装置を複数搭載した細胞保持部材製造装置の一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of a cell holding member manufacturing apparatus equipped with a plurality of droplet forming apparatuses. 図7は、細胞接着性材料インクを吐出する動作の一例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of an operation of discharging the cell adhesive material ink. 図8Aは、被覆液を吐出する動作の一例を示す説明図である。FIG. 8A is an explanatory diagram illustrating an example of an operation of discharging the coating liquid. 図8Bは、被覆液を吐出する動作の一例を示す説明図である。FIG. 8B is an explanatory diagram illustrating an example of an operation of discharging the coating liquid. 図9Aは、細胞インクを吐出する動作の一例を示す説明図である。FIG. 9A is an explanatory diagram illustrating an example of an operation of discharging cell ink. 図9Bは、細胞インクを吐出する動作の一例を示す説明図である。FIG. 9B is an explanatory diagram illustrating an example of an operation of discharging cell ink. 図10は、従来のインクジェット法による細胞インクを吐出する動作の一例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an operation of discharging cell ink by a conventional ink jet method. 図11Aは、実施例1における構造層をレーザー加工して形成した孔部を示す写真である。FIG. 11A is a photograph showing a hole formed by laser processing of the structural layer in Example 1. 図11Bは、実施例1における構造層をレーザー加工して形成した孔部を示す画像である。FIG. 11B is an image showing a hole formed by laser processing of the structural layer in Example 1. 図12Aは、実施例2における構造層をレーザー加工して形成した孔部を示す写真である。FIG. 12A is a photograph showing a hole formed by laser processing of the structural layer in Example 2. 図12Bは、実施例2における構造層をレーザー加工して形成した孔部を示す画像である。12B is an image showing a hole formed by laser processing of the structural layer in Example 2. FIG. 図13は、実施例7における細胞接着性材料インクを吐出する動作を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an operation of discharging the cell adhesive material ink in Example 7. 図14は、実施例8における細胞インクを吐出する動作を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an operation of discharging the cell ink according to the eighth embodiment. 図15は、実施例9において細胞インクを2種類に染色して配置した際の写真である。FIG. 15 is a photograph when the cell ink is dyed and arranged in two types in Example 9.

(細胞保持用部材)
本発明の細胞保持用部材は、少なくとも平面を有する基体における平面上に、細胞非接着性材料で形成され、かつ複数の孔部を有する構造層を有し、孔部内に、孔部から露出する基体における平面を被覆する被覆液を有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。換言すると、本発明の細胞保持用部材は、細胞非接着性材料による層に複数の孔部を形成した構造層を、少なくとも平面を有する基体における平面上に積層し、孔部内に、孔部から露出する基体における平面を被覆する被覆液を添加してなり、更に必要に応じてその他の部材を有する。
(Cell retention member)
The cell holding member of the present invention has a structural layer formed of a non-cell-adhesive material and having a plurality of holes on at least a plane of a substrate having a plane, and is exposed from the holes in the holes. It has a coating liquid for covering the flat surface of the substrate, and further has other members as necessary. In other words, in the cell holding member of the present invention, a structural layer in which a plurality of holes are formed in a layer made of a cell non-adhesive material is laminated on a plane having at least a plane, and the holes are formed in the holes from the holes. A coating solution for coating the flat surface of the exposed substrate is added, and other members are provided as necessary.

本発明の細胞保持用部材は、本発明者らが従来技術から知見した問題点に基づくものである。
例えば、従来の細胞接着性材料を基板上にインクジェット法によりパターン状に配置した細胞固定化基板では、細胞接着性材料をインクジェット法により基板上にパターニングしているだけであり、細胞を孔部毎に分けて保持することができないため、細胞同士の合一が生じてしまう可能性があるという問題がある。
また、従来の細胞培養基板では、細胞を細胞接着層に直接着弾させるため、インクジェット法により吐出された細胞が着弾した際にダメージを受けやすいという問題がある。
さらに、従来の細胞集合体形成器具では、細胞を播種することが前提であることから、複数の種類の細胞を所望の位置に配置することが困難であるため、組織体の製造が困難であるという問題がある。
The cell holding member of the present invention is based on the problems found by the present inventors from the prior art.
For example, in a cell-immobilized substrate in which a conventional cell-adhesive material is arranged in a pattern on a substrate by an ink-jet method, the cell-adhesive material is simply patterned on the substrate by an ink-jet method. Therefore, there is a possibility that the cells may be united with each other.
In addition, in the conventional cell culture substrate, since the cells are directly landed on the cell adhesion layer, there is a problem that the cells discharged by the ink jet method are easily damaged.
Furthermore, in the conventional cell assembly forming device, since it is assumed that cells are seeded, it is difficult to arrange a plurality of types of cells at desired positions, and thus it is difficult to manufacture a tissue body. There is a problem.

本発明の細胞保持用部材では、基体に複数の孔部を有する構造層を有することにより、複数の孔部に細胞懸濁液が吐出されると孔部毎に細胞を分けて保持できるため、着弾した液滴が合一して細胞の位置がずれることを抑制することができる。
また、本発明の細胞保持用部材では、孔部内に着弾した細胞懸濁液を保持することにより、大気と接する細胞懸濁液の表面積を少なくすることができるため、細胞の乾燥を抑制することができる。
さらに、本発明の細胞保持用部材では、孔部内に、孔部から露出する基体における平面を被覆する被覆液を有することにより、インクジェット法により吐出された細胞が着弾した際のダメージを軽減し、かつ細胞の乾燥を抑制することができる。
本発明の細胞保持用部材は、細胞を含む細胞懸濁液を孔部に保持することに好適に用いる。
In the cell holding member of the present invention, by having a structural layer having a plurality of holes in the substrate, when the cell suspension is discharged into the plurality of holes, the cells can be divided and held for each hole, It is possible to prevent the landing droplets from coalescing to shift the cell position.
Further, in the cell holding member of the present invention, by holding the cell suspension that has landed in the hole, the surface area of the cell suspension in contact with the air can be reduced, so that the drying of the cells is suppressed. Can do.
Furthermore, in the cell holding member of the present invention, by having a coating liquid that covers the flat surface of the substrate exposed from the hole in the hole, damage when cells discharged by the ink jet method land, In addition, cell drying can be suppressed.
The cell holding member of the present invention is preferably used for holding a cell suspension containing cells in the pores.

<細胞懸濁液>
細胞懸濁液としては、細胞を含んでいれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パターニングする細胞と、細胞を分散させる分散媒とを含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
なお、「細胞懸濁液」を「細胞インク」あるいは単に「インク」と称することがある。
<Cell suspension>
The cell suspension is not particularly limited as long as it contains cells, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the cell suspension includes cells to be patterned and a dispersion medium for dispersing the cells, and further if necessary. And other ingredients.
The “cell suspension” may be referred to as “cell ink” or simply “ink”.

<<細胞>>
細胞は、その種類等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、分類学的に、例えば、真核細胞、原核細胞、多細胞生物細胞、単細胞生物細胞を問わず、全ての細胞について使用することができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<< cells >>
The cell is not particularly limited as to its type and can be appropriately selected according to the purpose, and taxonomically, for example, eukaryotic cells, prokaryotic cells, multicellular biological cells, unicellular biological cells, It can be used for all cells. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

真核細胞としては、例えば、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、真菌などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、動物細胞が好ましく、細胞が細胞集合体を形成する場合は、細胞と細胞とが互いに接着し、物理化学的な処理を行わなければ単離しない程度の細胞接着性を有する接着性細胞がより好ましい。   Examples of eukaryotic cells include animal cells, insect cells, plant cells, fungi and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, animal cells are preferable, and when the cells form a cell aggregate, the cells adhere to each other, and have adhesion properties that are not isolated unless physicochemical treatment is performed. Cells are more preferred.

接着性細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分化した細胞、未分化の細胞などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
分化した細胞としては、例えば、肝臓の実質細胞である肝細胞;星細胞;クッパー細胞;血管内皮細胞;類道内皮細胞、角膜内皮細胞等の内皮細胞;繊維芽細胞;骨芽細胞;砕骨細胞;歯根膜由来細胞;表皮角化細胞等の表皮細胞;気管上皮細胞;消化管上皮細胞;子宮頸部上皮細胞;角膜上皮細胞等の上皮細胞;乳腺細胞;ペリサイト;平滑筋細胞、心筋細胞等の筋細胞;腎細胞;膵ランゲルハンス島細胞;末梢神経細胞、視神経細胞等の神経細胞;軟骨細胞;骨細胞などが挙げられる。接着性細胞は、組織や器官から直接採取した初代細胞でもよく、又はそれらを何代か継代させたものでもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
未分化の細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、未分化細胞である胚性幹細胞、多分化能を有する間葉系幹細胞等の多能性幹細胞;単分化能を有する血管内皮前駆細胞等の単能性幹細胞;iPS細胞などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
原核細胞としては、例えば、真正細菌、古細菌などが挙げられる。
Adhesive cells are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include differentiated cells and undifferentiated cells. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Examples of differentiated cells include hepatocytes that are liver parenchymal cells; stellate cells; Kupffer cells; vascular endothelial cells; endothelial cells such as epithelial endothelial cells and corneal endothelial cells; fibroblasts; osteoblasts; Periodontal ligament-derived cells; epidermal cells such as epidermal keratinocytes; tracheal epithelial cells; gastrointestinal epithelial cells; cervical epithelial cells; epithelial cells such as corneal epithelial cells; mammary cells; Examples include muscle cells such as cells; kidney cells; pancreatic islets of Langerhans; nerve cells such as peripheral nerve cells and optic nerve cells; chondrocytes; Adherent cells may be primary cells collected directly from tissues or organs, or may be passaged from them for several generations. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The undifferentiated cells are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, pluripotent stem cells such as embryonic stem cells which are undifferentiated cells, mesenchymal stem cells having multipotency; Examples include unipotent stem cells such as vascular endothelial progenitor cells having unipotency; iPS cells and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Examples of prokaryotic cells include eubacteria and archaea.

分散媒としては、後述する被覆液と同様に、細胞培養用の培地や緩衝液が好ましい。分散媒としては、例えば、リン酸緩衝生理食塩水などが挙げられる。   As the dispersion medium, a medium for cell culture and a buffer solution are preferable as in the coating liquid described later. Examples of the dispersion medium include phosphate buffered saline.

その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿潤剤、細胞間距離調整材料、分散剤、pH調整剤などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as another component, According to the objective, it can select suitably, For example, a wetting agent, a cell distance adjustment material, a dispersing agent, a pH adjuster etc. are mentioned.

湿潤剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゲル状多糖類などが挙げられる。
ゲル状多糖類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルギン酸カルシウム、ジェランガム、アガロース、グァーガム、キサンタンガム、カラギーナン、ペクチン、ローカストビーンガム、タマリンドガム、ダイユータンガム、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アルギン酸カルシウムが好ましい。
アルギン酸カルシウムは、アルギン酸のカルボキシル基にカルシウムイオンが結合した塩であり、カルシウムイオンは2価であるため、2つのカルボキシル基にまたがるかたちで結合(イオン架橋)して増粘することにより、細胞インクの乾燥を抑制することができる。このときカルシウムイオンは分散媒中に含まれており、乾燥による濃縮で過剰になったカルシウムイオンと結合すると考えられ、浸透圧を調整する役割も期待できる。
There is no restriction | limiting in particular as a wetting agent, According to the objective, it can select suitably, For example, a gel-like polysaccharide etc. are mentioned.
The gel-like polysaccharide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include calcium alginate, gellan gum, agarose, guar gum, xanthan gum, carrageenan, pectin, locust bean gum, tamarind gum, and diyutan gum. And carboxymethyl cellulose. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, calcium alginate is preferable.
Calcium alginate is a salt in which calcium ions are bonded to the carboxyl group of alginate, and since calcium ions are divalent, the cell ink is bonded to two carboxyl groups (ionic cross-linking) and thickened to increase viscosity. Can be prevented from drying. At this time, calcium ions are contained in the dispersion medium and are considered to be combined with calcium ions that have become excessive due to concentration by drying, and a role of adjusting the osmotic pressure can also be expected.

細胞間距離調整材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、生体適合性を有するものが好ましい。   The intercellular distance adjusting material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably biocompatible.

<吐出>
細胞インクの液滴を基体に吐出させる手段としては、インクジェット方式による液滴吐出手段が好ましい。
インクジェット方式による液滴吐出手段としては、例えば、細胞インクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いて細胞インクの容積を変化させて液滴を吐出させる、いわゆるピエゾ方式(例えば、特公平2−51734号公報参照)、発熱抵抗体を用いて細胞インクを加熱して気泡を発生させる、いわゆるサーマル方式(例えば、特公昭61−59911号公報参照)、振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、細胞インクの容積を変化させて液滴を吐出させる静電方式(例えば、特開平6−71882号公報参照)などが挙げられる。
<Discharge>
As means for discharging droplets of cell ink onto the substrate, ink jet type liquid droplet discharging means is preferable.
As the droplet discharge means by the ink jet method, for example, a so-called piezo method (for example, Japanese Patent Publication No. 2), in which a droplet is discharged by changing the volume of the cell ink using a piezoelectric element as pressure generating means for pressurizing the cell ink. 51734), a so-called thermal method (for example, see Japanese Patent Publication No. 61-59911), in which cell ink is heated using a heating resistor to generate bubbles, and a diaphragm and an electrode are arranged to face each other, and vibration is generated. There is an electrostatic method (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 6-71882) in which the diaphragm is deformed by an electrostatic force generated between the plate and the electrode, thereby changing the volume of the cell ink and discharging a droplet. Can be mentioned.

吐出速度としては、特に制限はなく、適宜選択することができるが、0.1m/s以上10m/s以下が好ましい。吐出速度が0.1m/s以上10m/s以下であると、孔部内の被覆液の最小厚みが少なくとも5μmあれば着弾時の細胞のダメージを低減することができる。
吐出速度を求める方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インク液滴の細胞数を計数するために飛翔中のインク液滴を撮影する場合には、撮影画像のコマの時間間隔とインク液滴の移動距離とにより算出する方法などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a discharge speed, Although it can select suitably, 0.1 m / s or more and 10 m / s or less are preferable. When the discharge speed is 0.1 m / s or more and 10 m / s or less, damage to cells at the time of landing can be reduced if the minimum thickness of the coating liquid in the hole is at least 5 μm.
The method for obtaining the ejection speed is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.For example, when shooting the ink droplets in flight in order to count the number of cells of the ink droplets, For example, a calculation method based on the time interval between frames of a captured image and the movement distance of ink droplets may be used.

1回の吐出で形成される液滴に含まれる細胞数としては、特に制限はなく、適宜選択することができるが、1個以上2個以下が好ましい。1回の吐出で形成される液滴に含まれる細胞数が1個以上2個以下であると、インクジェットヘッドのノズルに細胞が詰まることによる不吐出が発生しにくくなる。また、細胞数のばらつきが少ないため、各孔部の細胞濃度のばらつきも低減することができる点で有利である。   There is no restriction | limiting in particular as the number of cells contained in the droplet formed by one discharge, Although it can select suitably, 1 or more and 2 or less are preferable. When the number of cells contained in a droplet formed by one ejection is 1 or more and 2 or less, non-ejection due to clogging of the nozzles of the inkjet head is less likely to occur. Moreover, since there is little variation in the number of cells, it is advantageous in that variation in cell concentration in each hole can be reduced.

<基体>
基体の形状としては、少なくとも平面を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平面状が好ましい。基体の形状が平面状であると、即ち基体が基板であると、加工がしやすい点で有利である。
ここで、平面とは、広汎な意味合いで平らであり、孔部が形成された構造層が積層された際に孔部に液体が注入されても漏れない程度の平面度を有することを意味し、微視的に凹凸を有していてもよい。平面の範囲としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、孔部の底面に該当する範囲が平面であることが好ましい。
<Substrate>
The shape of the substrate is not particularly limited as long as it has at least a flat surface, and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably flat. If the shape of the substrate is flat, that is, if the substrate is a substrate, it is advantageous in that it can be easily processed.
Here, the term “flat” means flat in a broad sense, and has a degree of flatness that does not leak even when liquid is injected into the hole when the structure layer in which the hole is formed is laminated. Microscopically, it may have irregularities. There is no restriction | limiting in particular as a range of a plane, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that the range applicable to the bottom face of a hole is a plane.

基体の構造としては、後述する構造層を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   The structure of the substrate is not particularly limited as long as it has a structure layer described later, and can be appropriately selected according to the purpose.

基体の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as a magnitude | size of a base | substrate, According to the objective, it can select suitably.

基体の材質としては、細胞非接着性材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記に記載の有機材料や無機材料などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、細胞接着性材料を吸着しやすいものが好ましい。基体の材質が細胞接着性材料を吸着しやすいと、孔部の底部に該当する基体に細胞接着性材料を吐出させた場合には、細胞接着性材料を安定した状態で付着させることができる。   The material of the substrate is not particularly limited as long as it is a cell non-adhesive material, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include organic materials and inorganic materials described below. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, those that easily adsorb cell adhesive materials are preferable. When the base material is easy to adsorb the cell adhesive material, when the cell adhesive material is discharged to the base corresponding to the bottom of the hole, the cell adhesive material can be stably attached.

−細胞非接着性材料−
細胞非接着性とは、少なくとも、使用する細胞接着性材料よりも目的の細胞に対し、接着性が低いことを意味する。
細胞非接着性の計測方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、材料上に培養された細胞に対して、針状のAFM探針を挿入し引き上げて、細胞を基板より剥離することにより、探針にかかる負荷をAFMで測定し、材料に対する細胞の接着性を測定・評価する方法などが挙げられる。他の方法としては、例えば、簡易的には材料上で培養した細胞に対し、純水等を流して、その前後での細胞の材料上への接着剥離率で評価する方法などが挙げられる。
-Cell non-adhesive material-
The cell non-adhesive means that the adhesiveness to the target cell is lower than at least the cell adhesive material to be used.
The measurement method for cell non-adhesion is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a needle-shaped AFM probe is inserted into a cell cultured on a material and pulled up. Examples of the method include measuring the load applied to the probe by AFM by peeling the cells from the substrate, and measuring / evaluating the adhesion of the cells to the material. Other methods include, for example, a method in which pure water or the like is flowed on cells cultured on the material, and evaluation is performed based on the adhesion peeling rate of the cells on the material before and after that.

細胞非接着性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、撥水性材料が好ましい。細胞非接着性材料が撥水性材料であると、細胞がより接着しにくくなる点で有利である。
また、細胞非接着性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ケイ素含有材料が好ましい。
ケイ素含有材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、生体適合性の点からポリジメチルシロキサン(PDMS)が好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a cell non-adhesive material, Although it can select suitably according to the objective, A water-repellent material is preferable. When the cell non-adhesive material is a water-repellent material, it is advantageous in that cells are less likely to adhere.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a cell non-adhesive material, Although it can select suitably according to the objective, A silicon containing material is preferable.
There is no restriction | limiting in particular as a silicon-containing material, Although it can select suitably according to the objective, Polydimethylsiloxane (PDMS) is preferable from the point of biocompatibility.

有機材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、TAC(トリアセチルセルロース)、ポリイミド(PI)、ナイロン(Ny)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ウレタンアクリレート等のアクリル系材料、セルロース、ポリジメチルシロキサン(PDMS)などのシリコーン系材料などが挙げられる。
無機材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、セラミックスなどが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as an organic material, According to the objective, it can select suitably, For example, a polyethylene terephthalate (PET), a polystyrene (PS), a polycarbonate (PC), TAC (triacetylcellulose), a polyimide (PI) , Nylon (Ny), low density polyethylene (LDPE), medium density polyethylene (MDPE), vinyl chloride, vinylidene chloride, polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polyethylene naphthalate, polypropylene, urethane acrylate and other acrylic materials, cellulose, Examples thereof include silicone materials such as polydimethylsiloxane (PDMS).
There is no restriction | limiting in particular as an inorganic material, According to the objective, it can select suitably, For example, glass, ceramics, etc. are mentioned.

細胞接着性材料としては、例えば、細胞外基質から選ばれる蛋白質などが挙げられる。
細胞外基質から選ばれる蛋白質としては、例えば、フィブロネクチン、ラミニン、テネイシン、ビトロネクチン、RGD(アルギニン−グリシン−アスパラギン酸)配列含有ペプチド、YIGSR(チロシン−イソロイシン−グリシン−セリン−アルギニン)配列含有ペプチド、コラーゲン、アテロコラーゲン、ゼラチンなどが挙げられる。加えて、細胞外基質から選ばれる蛋白質としては、例えば、上記材料の混合物、マトリゲル、PuraMatrix、フィブリンなどが挙げられる。これらの中でも、コラーゲンが好ましい。コラーゲンは多様な種類が存在するが、濃度や温度によって増粘することが知られており、細胞インク中に含ませることで、細胞インクの濃度が上昇した際に細胞インクを増粘させることができる。さらに、細胞外基質から選ばれる蛋白質としては、例えば、ポリリジン等の塩基性高分子、アミノプロピルトリエトキシシラン等の塩基性化合物なども挙げられる。
細胞接着性材料を吐出する場合には、細胞接着性材料を含有する溶液にして吐出させてもよい。この場合、溶液には生体親和性粒子が含有されていてもよい。
Examples of the cell adhesive material include a protein selected from an extracellular matrix.
Examples of the protein selected from the extracellular matrix include fibronectin, laminin, tenascin, vitronectin, RGD (arginine-glycine-aspartic acid) sequence-containing peptide, YIGSR (tyrosine-isoleucine-glycine-serine-arginine) sequence-containing peptide, collagen , Atelocollagen, gelatin and the like. In addition, examples of the protein selected from the extracellular matrix include a mixture of the above materials, Matrigel, PuraMatrix, and fibrin. Among these, collagen is preferable. There are various types of collagen, but it is known that the viscosity increases depending on the concentration and temperature. Inclusion in the cell ink increases the viscosity of the cell ink when the concentration of the cell ink increases. it can. Furthermore, examples of the protein selected from the extracellular matrix include basic polymers such as polylysine and basic compounds such as aminopropyltriethoxysilane.
When the cell adhesive material is discharged, it may be discharged as a solution containing the cell adhesive material. In this case, the solution may contain biocompatible particles.

生体親和性粒子としては、細胞等の生体と親和性を有すれば特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、ゼラチン粒子、コラーゲン粒子などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
生体親和性粒子がゼラチン粒子である場合、ゼラチン粒子の原料であるゼラチンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、商品名:APH−250(新田ゼラチン株式会社製)などが挙げられる。
粒子状であるゼラチン粒子は、基体への細胞の接着性を向上することができ、非粒子状であるゼラチンと比較すると、長期間、細胞に分解されることなく組織体中に存在することができる。そのため、ゼラチン粒子には、細胞の接着性を向上させ、さらに、長期にわたって、細胞の栄養源として利用されるという利点がある。
The biocompatible particles are not particularly limited as long as they have an affinity with a living body such as a cell, and can be appropriately selected. Examples thereof include gelatin particles and collagen particles. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
When the biocompatible particles are gelatin particles, the gelatin as a raw material for the gelatin particles is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, trade name: APH-250 (Nitta Gelatin Co., Ltd.) Company-made).
The gelatin particles that are particulate can improve the adhesion of the cells to the substrate, and may be present in the tissue without being broken down into cells for a long time compared to gelatin that is non-particulate. it can. Therefore, gelatin particles have the advantage of improving cell adhesion and being used as a nutrient source for cells over a long period of time.

また、生体親和性粒子としては、その構造中において架橋剤により架橋されていることが好ましい。架橋剤により架橋されることにより、生体親和性粒子のキュムラント径を小さくすることができ、細胞接着性材料を含有する溶液において、細胞の増殖を促進することができる。   The biocompatible particles are preferably crosslinked with a crosslinking agent in the structure. By crosslinking with a crosslinking agent, the cumulant diameter of the biocompatible particles can be reduced, and cell growth can be promoted in a solution containing a cell adhesive material.

架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド等のアルデヒド;エチレンプロピレンジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル;ヘキサメチレンジイソシアネート、α−トリジンイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタン−4,4,4−トリイソシアネート等のイソシアネート;グルコン酸カルシウム、(1S,2R,6S)−2−ヒドロキシ−9−(ヒドロキシメチル)−3−オキサビシクロ[4.3.0]ノナ−4,8−ジエン−5−カルボン酸メチル(ゲニピン)、ポリフェノールと西洋ワサビペルオキシダーゼ等の酸化剤との組合せ、スクシンイミド基を有する化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アルデヒドが好ましく、グルタルアルデヒドがより好ましい。   The crosslinking agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include aldehydes such as glutaraldehyde and formaldehyde; ethylene propylene diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, sorbitol poly Glycidyl ethers such as glycidyl ether and ethylene glycol diglycidyl ether; hexamethylene diisocyanate, α-tolidine isocyanate, tolylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, triphenylmethane-4,4,4 -Isocyanates such as triisocyanate; calcium gluconate, (1S, 2R, 6S) -2-hydroxy-9- (hydroxymethyl) -3- Kisabishikuro [4.3.0] non-4,8-diene-5-carboxylate (genipin), a combination of a polyphenol and an oxidizing agent such as horseradish peroxidase, and the like compounds having a succinimide group. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, aldehyde is preferable and glutaraldehyde is more preferable.

架橋剤の含有量としては、生体親和性粒子の原料全量に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、2質量%以上10質量%以下がより好ましい。架橋剤の含有量が1質量%以上20質量%以下であると、生体親和性粒子のキュムラント径を小さくすることができ、細胞接着性材料を含有する溶液において、細胞の増殖を促進することができる。
生体親和性粒子の含有量としては、細胞接着性材料を含有する溶液全量に対して、0.5質量%以上10質量%以下が好ましく、1質量%以上5質量%以下がより好ましい。生体親和性粒子の含有量が0.5質量%以上10質量%以下であると、三次元の細胞集合体である組織体に十分細胞を接着し、細胞の増殖を促進することができる。
As content of a crosslinking agent, 1 mass% or more and 20 mass% or less are preferable with respect to the raw material whole quantity of bioaffinity particle | grains, and 2 mass% or more and 10 mass% or less are more preferable. When the content of the crosslinking agent is 1% by mass or more and 20% by mass or less, the cumulant diameter of the biocompatible particles can be reduced, and the proliferation of cells can be promoted in a solution containing a cell adhesive material. it can.
The content of the biocompatible particles is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total amount of the solution containing the cell adhesive material. When the content of the biocompatible particles is 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, the cells can be sufficiently adhered to the tissue body which is a three-dimensional cell aggregate, and the proliferation of the cells can be promoted.

細胞接着性材料を付着させる範囲としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、孔部の底部(基体)の全部又は一部などが挙げられるが、底部の中央近傍が好ましい。細胞接着性材料を付着させる範囲が底部の中央近傍であると、孔部の壁面(側面)に細胞が付着しにくくなるため、基体上に形成する細胞数制御を高精度にすることができる。   The range to which the cell adhesive material is attached is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include all or part of the bottom (substrate) of the hole, but the center of the bottom The vicinity is preferable. When the cell adhesion material is attached in the vicinity of the center of the bottom, it becomes difficult for cells to adhere to the wall surface (side surface) of the hole, so that the number of cells formed on the substrate can be controlled with high accuracy.

−細胞接着性材料を含有するサンプル液の調製例−
純水製造装置(商品名:GSH−2000、ADVANTEC社製)を用いて得られた純水に、生体親和性粒子を濃度0.5質量%で分散させる。測定用の液量は5mL、分散はスターラーを用いて20mm回転子を200rpm、約一日撹拌することでサンプル液を調製することができる。
-Preparation of sample solution containing cell adhesive material-
Biocompatible particles are dispersed at a concentration of 0.5% by mass in pure water obtained using a pure water production apparatus (trade name: GSH-2000, manufactured by ADVANTEC). The liquid volume for measurement is 5 mL, and the dispersion can be prepared by stirring a 20 mm rotator at 200 rpm for about one day using a stirrer.

−測定条件−
・溶媒:水(屈折率:1.3314、25℃における粘度:0.884mPa・s(cP)、NDフィルターにより最適光量調整は適宜設定)
・測定プローブ:濃厚用プローブ
・測定ルーチン:測定:25℃で180秒間→測定:25℃で600秒間(本体側を35℃に変更すると次第に液温が25℃から35℃になる。その間の粒子径変化をモニタ)→測定:35℃で180秒間
-Measurement conditions-
Solvent: water (refractive index: 1.3314, viscosity at 25 ° C .: 0.884 mPa · s (cP), optimal light amount adjustment is appropriately set by ND filter)
Measurement probe: Concentration probe Measurement routine: Measurement: 180 ° C. at 25 ° C. → Measurement: 600 ° C. at 25 ° C. (The liquid temperature gradually changes from 25 ° C. to 35 ° C. when the body side is changed to 35 ° C. Diameter change is monitored) → Measurement: 35 ° C for 180 seconds

<<構造層>>
構造層の形状としては、複数の孔部の少なくともいずれかを有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
構造層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10μm以上が好ましい。構造層の平均厚みが10μm以上であると、細胞インクが入る容量を確保できる点や、構造層を基板上に積層する際に取扱いやすくなる点で有利である。
<< Structural layer >>
The shape of the structural layer is not particularly limited as long as it has at least one of a plurality of holes, and can be appropriately selected according to the purpose.
There is no restriction | limiting in particular as average thickness of a structure layer, Although it can select suitably according to the objective, 10 micrometers or more are preferable. When the average thickness of the structural layer is 10 μm or more, it is advantageous in that a capacity for containing the cell ink can be secured and that the structural layer can be easily handled when laminated on the substrate.

構造層の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造、積層構造などが挙げられる。積層構造としては、例えば、マスキングテープを積層したものなどが挙げられる。この場合、マスキングテープとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、粘着層が薄くて粘着力が弱いものが好ましい。マスキングテープの粘着層が薄くて粘着力が弱いものであると、積層したマスキングテープをレーザー加工で孔部を設けても孔部の壁面が粘着層でベタベタしにくくなる点で有利である。また、マスキングテープの材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ポリエチレンが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a structure of a structure layer, According to the objective, it can select suitably, For example, a single layer structure, a laminated structure, etc. are mentioned. As a laminated structure, what laminated | stacked the masking tape etc. are mentioned, for example. In this case, there is no restriction | limiting in particular as a masking tape, Although it can select suitably according to the objective, A thin adhesive layer and a weak adhesive force are preferable. If the adhesive layer of the masking tape is thin and has a weak adhesive force, it is advantageous in that the wall surface of the hole is difficult to be sticky with the adhesive layer even if the laminated masking tape is provided with holes by laser processing. Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a material of a masking tape, Although it can select suitably according to the objective, Polyethylene is preferable.

構造層の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基体の大きさと同様の大きさなどが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a magnitude | size of a structure layer, According to the objective, it can select suitably, For example, the magnitude | size similar to the magnitude | size of a base | substrate is mentioned.

構造層の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基体の材質で例示したものなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、細胞非接着性材料が好ましく、三次元の組織体を作製する場合には基体から剥離し易い材料がより好ましい。また、構造層の材質は、基体の材質と同一であってもよいし、異なってもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a material of a structural layer, According to the objective, it can select suitably, For example, what was illustrated by the material of the base | substrate is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a cell non-adhesive material is preferable, and a material that is easily peeled off from the substrate is more preferable when a three-dimensional tissue body is produced. The material of the structural layer may be the same as or different from the material of the base.

−孔部−
孔部としては、貫通孔形状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
-Hole-
There is no restriction | limiting in particular as long as it is a through-hole shape as a hole part, According to the objective, it can select suitably.

孔部の平面視した際の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形、楕円形、三角形、四角形などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a shape at the time of planarly viewing a hole, According to the objective, it can select suitably, For example, a circle, an ellipse, a triangle, a quadrangle etc. are mentioned.

孔部の壁面(側面)の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円筒状、テーパー状、凹凸状などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a structure of the wall surface (side surface) of a hole, According to the objective, it can select suitably, For example, cylindrical shape, a taper shape, uneven | corrugated shape etc. are mentioned.

孔部の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、レーザー加工、フォトリソによる加工、ドリルによる加工、金型によるモールド成形などが挙げられる。これらの中でも、レーザー加工が好ましい。孔部の形成方法がレーザー加工であると、所望の組織体を形成できるパターン形状を簡易にかつ微細に形成可能な点や、構造層に直接接触して加工しないことから生体適合性を得やすい点で有利である。   There is no restriction | limiting in particular as a formation method of a hole, According to the objective, it can select suitably, For example, laser processing, the process by a photolitho, the process by a drill, the mold shaping by a metal mold | die etc. are mentioned. Among these, laser processing is preferable. If the hole formation method is laser processing, the pattern shape that can form the desired tissue body can be easily and finely formed, and it is easy to obtain biocompatibility because it is not processed in direct contact with the structural layer. This is advantageous.

複数の孔部の配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、所望の組織体を形成できるパターン形状に対応するようにしてもよい。
互いに隣接する孔部の中心間距離、即ち孔部のピッチ間隔としては、300μm以下が好ましい。孔部のピッチ間隔が300μm以下であると、着弾した細胞が合一しにくくなり、細胞の吐出位置の精度を保持できる点で有利である。
There is no restriction | limiting in particular as arrangement | positioning of a several hole part, According to the objective, it can select suitably, For example, you may make it respond | correspond to the pattern shape which can form a desired structure | tissue.
The distance between the centers of adjacent holes, that is, the pitch interval between the holes is preferably 300 μm or less. When the pitch interval of the holes is 300 μm or less, the landed cells are difficult to unite, and it is advantageous in that the accuracy of the discharge position of the cells can be maintained.

構造層における孔部から露出する基体における平面は、インクジェット法で吐出されるインク液滴の着弾面となる。   The flat surface of the substrate exposed from the hole in the structural layer becomes the landing surface of the ink droplet ejected by the ink jet method.

基体及び構造層は、細胞インクが接触するため滅菌されていることが好ましい。   The substrate and the structural layer are preferably sterilized because they come into contact with the cell ink.

<被覆液>
被覆液としては、孔部内に、孔部から露出する基体における平面を被覆可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、細胞培養用の培地、緩衝液が好ましい。
培地は、組織体の形成と維持に必要な成分を含み、乾燥を防ぎ浸透圧などの外部環境を整える溶液であり、培地として知られているものであれば適宜選択して使用することができる。細胞を常時培地液内に浸しておく必要がない場合には、細胞インクから培地は適宜除去することができる。
緩衝液は、細胞や目的に合わせpHを調整するためのものであり、公知のものを適宜選択して使用することができる。
<Coating solution>
The coating solution is not particularly limited as long as it can cover the flat surface of the substrate exposed from the hole in the hole, and can be appropriately selected according to the purpose. preferable.
A medium is a solution that contains components necessary for the formation and maintenance of a tissue body, prevents dryness and adjusts the external environment such as osmotic pressure, and can be appropriately selected and used as long as it is known as a medium. . When it is not necessary to always immerse the cells in the medium solution, the medium can be appropriately removed from the cell ink.
The buffer is for adjusting the pH according to the cell and purpose, and a known one can be appropriately selected and used.

被覆液の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高いほうが好ましい。被覆液の粘度が高いと、着弾時に細胞が受けるダメージを軽減させやすくなり、また細胞の乾燥を抑制しやすくなる点で有利である。   There is no restriction | limiting in particular as a viscosity of a coating liquid, Although it can select suitably according to the objective, The higher one is preferable. A high viscosity of the coating solution is advantageous in that it is easy to reduce damage to the cells upon landing, and it is easy to suppress drying of the cells.

被覆液の最小厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5μm以上が好ましい。被覆液の最小厚みが5μm以上であると、細胞インクが着弾した際に細胞が死滅する割合を低減できる点で有利である。
被覆液の最小厚みの求め方としては、例えば、分光干渉レーザー変位計(SI−F01、株式会社キーエンス製)を用いて、被覆液の厚みをランダムに10点測定した結果の最小値を被覆液の最小厚みとする方法などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as minimum thickness of a coating liquid, Although it can select suitably according to the objective, 5 micrometers or more are preferable. When the minimum thickness of the coating liquid is 5 μm or more, it is advantageous in that the rate at which cells are killed when the cell ink lands can be reduced.
As a method of obtaining the minimum thickness of the coating liquid, for example, using a spectral interference laser displacement meter (SI-F01, manufactured by Keyence Corporation), the minimum value of the result of measuring the thickness of the coating liquid at 10 points randomly is determined as the coating liquid. The method of making it the minimum thickness of these etc. is mentioned.

被覆液を孔部に注入する方法としては、例えば、被覆液を播種する方法、インクジェット法により注入する方法などが挙げられる。これらの中でも、インクジェット法により注入する方法が好ましい。インクジェット法により注入する方法であると、孔部に注入する被覆液の液量のばらつきを低減できる点で有利である。   Examples of the method of injecting the coating liquid into the hole include a method of seeding the coating liquid and a method of injecting by the ink jet method. Among these, the method of injecting by an inkjet method is preferable. The method of injecting by the ink jet method is advantageous in that variation in the amount of the coating liquid injected into the hole can be reduced.

上述では構造層に貫通孔形状である孔部を有するとしたが、これに限ることなく、構造層に一端開口有底形状である穴部を有するようにしてもよい。換言すると、本発明の細胞保持用部材は、細胞非接着性材料による層に複数の穴部を形成し、穴部内に、穴部の底面を被覆する被覆液を添加してなるようにしてもよい。この場合には、穴部内に、穴部の底面を被覆する被覆液を有する。また、構造層における穴部の底面が、インクジェット法で吐出されるインク液滴の着弾面となる。なお、構造層を有さずに基体に穴部を形成してもよい。   In the above description, the structure layer has a hole portion having a through-hole shape. However, the structure layer is not limited thereto, and the structure layer may have a hole portion having a bottom shape with an opening at one end. In other words, in the cell holding member of the present invention, a plurality of holes are formed in the layer made of the cell non-adhesive material, and a coating solution for covering the bottom surface of the hole is added to the holes. Good. In this case, the hole has a coating liquid for covering the bottom surface of the hole. In addition, the bottom surface of the hole in the structural layer is a landing surface of ink droplets ejected by the ink jet method. In addition, you may form a hole in a base | substrate, without having a structure layer.

(細胞保持用部材の製造方法)
細胞保持用部材の製造方法は、細胞非接着性材料による層に複数の孔部が形成された構造層を基体の平面上に積層する工程と、孔部内に、細胞接着性材料を付着させる工程と、孔部内に、孔部から露出する基体における平面を被覆液で被覆する工程と、を含む。
(Method for producing cell holding member)
The method for producing a cell holding member includes a step of laminating a structure layer in which a plurality of pores are formed in a layer made of a cell non-adhesive material on a plane of a substrate, and a step of attaching a cell adhesive material in the pores And a step of coating the surface of the substrate exposed from the hole with a coating liquid in the hole.

(細胞配置プレートの製造方法)
細胞配置プレートの製造方法は、細胞非接着性材料による層に複数の孔部が形成された構造層を基体の平面上に積層する工程と、孔部内に、孔部から露出する基体における平面を被覆液で被覆する工程と、被覆液で被覆された平面に細胞懸濁液を吐出する工程と、を含む。また、細胞配置プレートの製造方法は、孔部内に、細胞接着性材料を付着させる工程を更に含むようにしてもよい。
(Manufacturing method of cell arrangement plate)
The method for producing a cell arrangement plate includes a step of laminating a structure layer in which a plurality of holes are formed in a layer made of a cell non-adhesive material on a plane of a substrate, and a plane in the substrate exposed from the holes in the hole. A step of coating with a coating solution, and a step of discharging a cell suspension onto a plane coated with the coating solution. Moreover, the manufacturing method of a cell arrangement | positioning plate may further be made to include the process of attaching a cell-adhesive material in a hole.

<細胞保持用部材の作製方法>
[構造層の孔部形成]
図1Aは、レーザー加工により構造層に孔部を形成する前の状態の一例を示す説明図である。
図1Aに示すように、構造層110のレーザー入射側表面にマスクフィルムMなどを貼り合わせることで、レーザー加工時に発生する加工粉などを抑制することができるため、細胞培養時の細胞生存率を向上させることができる。また、構造層110よりレーザーの吸収が高いマスクフィルムMを用いることで、加工性を向上することができるため、より微細な加工が可能になり、細胞解像度を向上することができる。
また、構造層110を有機材料で形成する場合、各孔部120の高さのばらつきを低減するためにガラス等の平面性が確保されている治具Jに塗布した後、熱硬化などによりバルクを作製する。治具Jをガラスとし、構造層110として生体適合性が優れているPDMSを用いるときは、治具Jと構造層110が熱で接着しないように、その間にポリイミド系材料などの干渉材Iを設けることが好ましい。
<Method for producing cell holding member>
[Hole formation of structural layer]
FIG. 1A is an explanatory diagram illustrating an example of a state before a hole is formed in a structural layer by laser processing.
As shown in FIG. 1A, by attaching a mask film M or the like to the laser incident side surface of the structural layer 110, it is possible to suppress the processing powder generated at the time of laser processing. Can be improved. Moreover, since the workability can be improved by using the mask film M having higher laser absorption than the structural layer 110, finer processing is possible and the cell resolution can be improved.
In addition, when the structural layer 110 is formed of an organic material, it is applied to a jig J having flatness such as glass in order to reduce variation in the height of each hole 120, and then bulked by thermosetting or the like. Is made. When the jig J is made of glass and PDMS having excellent biocompatibility is used as the structural layer 110, an interference material I such as a polyimide-based material is interposed between the jig J and the structural layer 110 so as not to be bonded by heat. It is preferable to provide it.

[構造層を基体に配置]
図1Bは、孔部が形成された構造層を基体上に配置した状態の一例を示す説明図である。
図1Bに示すように、基体130に対して構造層110の位置合わせが必要な場合には、基体130と構造層110にアライメントマークLを形成して位置合わせを行う。この際に、カメラなどを使用すると高精度な位置合わせが可能になる。また、三次元の組織体の場合においても各構造層110を基体130と位置合わせをすることにより、各孔部120(細胞)の位置を合わせることが可能になる。
なお、構造層に形成した貫通孔形状の孔部を、一端開口有底形状である穴部にした場合には、図1Cに示すようになる。
[Arrangement of structural layer on substrate]
FIG. 1B is an explanatory diagram showing an example of a state in which a structural layer in which holes are formed is arranged on a substrate.
As shown in FIG. 1B, when alignment of the structural layer 110 with respect to the base 130 is necessary, alignment is performed by forming alignment marks L on the base 130 and the structural layer 110. At this time, if a camera or the like is used, highly accurate alignment is possible. Further, even in the case of a three-dimensional tissue body, the position of each hole 120 (cell) can be aligned by aligning each structural layer 110 with the base body 130.
In addition, when the hole part of the through-hole shape formed in the structure layer is made into the hole part which is an end-opening bottomed shape, it will become as shown to FIG. 1C.

(細胞保持部材)
本発明の細胞保持部材は、上述の細胞保持用部材に細胞を保持させたものである。
本発明の細胞保持部材は、上述の細胞保持用部材と、細胞保持用部材における孔部内又は穴部内に配された細胞とを有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。換言すると、細胞保持用部材における孔部内又は穴部内に、インクジェット法により細胞を吐出してなり、更に必要に応じてその他の工程を含む。
(Cell holding member)
The cell holding member of the present invention is obtained by holding cells on the above-described cell holding member.
The cell holding member of the present invention includes the above-described cell holding member and cells arranged in the hole portion or the hole portion of the cell holding member, and further includes other members as necessary. In other words, cells are ejected into the hole or hole in the cell holding member by the ink jet method, and further includes other steps as necessary.

保持する細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、孔部内又は穴部内に配された細胞の種類が2種以上であることが好ましい。
また、細胞接着性材料を予め孔部に吐出しておいてもよい。
There is no restriction | limiting in particular as a cell to hold | maintain, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that the kind of cell distribute | arranged in the hole part or a hole part is 2 or more types.
Further, the cell adhesive material may be discharged in advance into the hole.

細胞保持部材は、細胞配置プレートとすることが好ましい。
ここで、細胞配置プレートとは、どの孔部にどの種類の細胞が入っているのかが既知であるプレートを意味する。細胞保持部材が細胞配置プレートであると、所定の薬品でスクリーニングする際に、実験者のスキルなどに左右されず、実験条件がブレにくい結果を得やすい点で有利である。また、細胞配置プレートは、一般的なウェルと比較してサイズを小さくできることから、スクリーニングする際に所定の薬品の使用量を少なくすることができる。
The cell holding member is preferably a cell arrangement plate.
Here, the cell arrangement plate means a plate in which what kind of cells are contained in which hole is known. When the cell holding member is a cell arrangement plate, it is advantageous in that, when screening with a predetermined drug, it is easy to obtain a result in which the experimental conditions are not easily affected regardless of the skill of the experimenter. In addition, since the cell arrangement plate can be reduced in size as compared with general wells, the amount of a predetermined drug used can be reduced when screening.

細胞の培養時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、細胞接着性材料と密着させるという観点から24時間以上が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as culture time of a cell, Although it can select suitably according to the objective, 24 hours or more are preferable from a viewpoint of making it closely_contact | adhere with a cell adhesive material.

<その他の部材>
その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、細胞保持用部材及び細胞保持部材を覆う保護カバーが好ましい。保護カバーがあると、コンタミを抑制できる点や積み重ねができる点で有利である。
保護カバーとしては、例えば、シート状のカバー、孔部を密閉する蓋などが挙げられる。
<Other members>
There is no restriction | limiting in particular as another member, Although it can select suitably according to the objective, The protective cover which covers the cell holding member and the cell holding member is preferable. A protective cover is advantageous in that it can suppress contamination and can be stacked.
Examples of the protective cover include a sheet-like cover and a lid that seals the hole.

[細胞保持部材の作製方法]
以下、図面を参照しながら、細胞保持部材の作製方法について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
[Method for producing cell holding member]
Hereinafter, a method for producing a cell holding member will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

<液滴形成装置>
図2は、液滴形成装置の一例を示す概略断面図である。なお、以下では「液滴形成装置」を「インクジェットヘッド」と称することもある。
図2に示すように、液滴形成装置1は、液を収容する液室2と、吐出孔(ノズル)3aが形成されたメンブレン3と、圧電素子4と、圧電素子4に駆動信号を出力する駆動部5とを有する。
なお、本実施形態では、便宜上、液室2の液面が存在する側を上側、圧電素子4が存在する側を下側とする。また、各部位において、液室2が存在する側の面を上面、圧電素子4が存在する面を下面とする。
<Droplet forming device>
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a droplet forming apparatus. Hereinafter, the “droplet forming apparatus” may be referred to as an “inkjet head”.
As shown in FIG. 2, the droplet forming apparatus 1 outputs a drive signal to the liquid chamber 2 that stores the liquid, the membrane 3 in which the discharge holes (nozzles) 3 a are formed, the piezoelectric element 4, and the piezoelectric element 4. And a drive unit 5 for
In the present embodiment, for the sake of convenience, the side where the liquid level of the liquid chamber 2 exists is the upper side, and the side where the piezoelectric element 4 exists is the lower side. In each part, the surface on which the liquid chamber 2 is present is the upper surface, and the surface on which the piezoelectric element 4 is present is the lower surface.

液室2は、底部にメンブレン3を有し、細胞インクAを収容可能である。
細胞インクAとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
液室2の材質としては、例えば、金属、シリコン、セラミックなどが挙げられる。
液室2の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
液室2に収容可能な細胞インクAの量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1μL〜1mLとしてもよく、細胞インクAが細胞を分散させた細胞懸濁液などである場合には、1μL〜50μLとしてもよい。
The liquid chamber 2 has a membrane 3 at the bottom and can accommodate the cell ink A.
There is no restriction | limiting in particular as the cell ink A, According to the objective, it can select suitably.
Examples of the material of the liquid chamber 2 include metal, silicon, and ceramic.
There is no restriction | limiting in particular as a magnitude | size of the liquid chamber 2, According to the objective, it can select suitably.
There is no restriction | limiting in particular as the quantity of the cell ink A which can be accommodated in the liquid chamber 2, It can select suitably according to the objective, For example, it is good also as 1 microliter-1 mL, and the cell in which the cell ink A disperse | distributed the cell. In the case of a suspension or the like, it may be 1 μL to 50 μL.

メンブレン3は、液室2の底部として配置されており、液室2の下面の端部に固定されている。メンブレン3の略中心には、貫通孔である吐出孔3aが形成されており、液室2に収容された細胞インクAがメンブレン3の変形により吐出孔3aから液滴Dとして吐出される。
メンブレン3は、圧電素子4により変形させられる。
The membrane 3 is disposed as the bottom of the liquid chamber 2 and is fixed to the end of the lower surface of the liquid chamber 2. A discharge hole 3 a that is a through hole is formed at substantially the center of the membrane 3, and the cell ink A accommodated in the liquid chamber 2 is discharged as a droplet D from the discharge hole 3 a by deformation of the membrane 3.
The membrane 3 is deformed by the piezoelectric element 4.

メンブレン3を平面視したときの形状は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形、楕円状、四角形などが挙げられ、液室2の底部の形状に応じたものが好ましい。
メンブレン3の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属材料、セラミック材料、高分子材料などが挙げられ、ある程度の硬さがある材質であることが好ましい。メンブレン3の材質がある程度の硬さがあると、メンブレン3が容易に振動せず、また振動を抑制しやすい。
金属材料としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウムなどが挙げられる。
セラミック材料としては、例えば、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニアなどが挙げられる。
The shape of the membrane 3 when viewed in plan is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a circle, an ellipse, and a rectangle, and the shape corresponds to the shape of the bottom of the liquid chamber 2. Those are preferred.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the membrane 3, According to the objective, it can select suitably, For example, a metal material, a ceramic material, a polymeric material etc. are mentioned, It should be a material with a certain amount of hardness. preferable. When the material of the membrane 3 has a certain degree of hardness, the membrane 3 does not easily vibrate and it is easy to suppress vibration.
Examples of the metal material include stainless steel, nickel, and aluminum.
Examples of the ceramic material include silicon dioxide, alumina, zirconia, and the like.

吐出孔3aは、本実施形態では、メンブレン3の略中心に実質的に真円状に形成されている。
吐出孔3aの形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真円状などが挙げられる。
吐出孔3aの形状が真円状の場合、吐出孔3aの直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20μm以上200μm以下が好ましい。吐出孔3aの直径が好ましい範囲であると、吐出される液滴形状の安定化の点で有利である。
In the present embodiment, the discharge hole 3 a is formed in a substantially circular shape substantially at the center of the membrane 3.
There is no restriction | limiting in particular as a shape of the discharge hole 3a, According to the objective, it can select suitably, For example, a perfect circle shape etc. are mentioned.
When the shape of the discharge hole 3a is a perfect circle, the diameter of the discharge hole 3a is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 20 μm or more and 200 μm or less. When the diameter of the discharge hole 3a is within a preferable range, it is advantageous in terms of stabilizing the shape of the discharged droplet.

圧電素子4は、メンブレン3の下面側に配置されている。
圧電素子4の形状としては、メンブレン3の形状に合わせた形状が好ましい。例えば、メンブレン3を平面視したときの形状が円形である場合には、吐出孔3aの周囲に平面形状が円環状(リング状)の圧電素子4を配置することが好ましい。
The piezoelectric element 4 is disposed on the lower surface side of the membrane 3.
The shape of the piezoelectric element 4 is preferably a shape that matches the shape of the membrane 3. For example, when the shape of the membrane 3 when viewed from above is circular, it is preferable to dispose the annular (ring-shaped) piezoelectric element 4 having a planar shape around the discharge hole 3a.

圧電素子4は、例えば、圧電材料の上面及び下面に電圧を印加するための電極を設けた構造であり、圧電素子4の上下電極に電圧を印加することによって紙面横方向に圧縮応力が加わりメンブレン3を変形あるいは振動させることができる。
圧電材料としては、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛、ビスマス鉄酸化物、ニオブ酸金属物、チタン酸バリウム、これらに金属や異なる酸化物を加えた材料などが挙げられる。
The piezoelectric element 4 has, for example, a structure in which electrodes for applying a voltage are provided on the upper surface and the lower surface of a piezoelectric material. By applying a voltage to the upper and lower electrodes of the piezoelectric element 4, a compressive stress is applied in the lateral direction of the paper surface, and the membrane. 3 can be deformed or vibrated.
Examples of the piezoelectric material include lead zirconate titanate, bismuth iron oxide, metal niobate, barium titanate, and materials obtained by adding metals or different oxides to these.

なお、本実施形態では、圧電素子4がメンブレン3を変形させるようにしたが、これに限ることなく、他の態様としてもよい。他の態様としては、例えば、メンブレン3上にメンブレン3とは線膨張係数が異なる材料を貼り付け、加熱することによって線膨張係数の差を利用してメンブレン3を変形させてもよい。この態様の場合には、線膨張係数の異なる材料の近傍にヒータを配置し、ヒータのON/OFFによりメンブレン3を変形あるいは振動させることが好ましい。   In the present embodiment, the piezoelectric element 4 deforms the membrane 3. However, the present invention is not limited to this, and other modes may be employed. As another aspect, for example, a material having a linear expansion coefficient different from that of the membrane 3 may be attached to the membrane 3 and heated to deform the membrane 3 using the difference in linear expansion coefficient. In the case of this aspect, it is preferable that a heater is disposed in the vicinity of materials having different linear expansion coefficients, and the membrane 3 is deformed or vibrated by ON / OFF of the heater.

駆動部5は、駆動信号として吐出信号Pjを圧電素子4に出力することができる。駆動部5は、吐出信号Pjを圧電素子4に出力することにより、メンブレン3を変形させ、液室2に収容された細胞インクAを液滴Dとして吐出することができる。なお、メンブレン3の変形を所定の周期に設定した吐出信号Pjで行うことにより、メンブレン3を共振振動させて吐出させることもできる。   The drive unit 5 can output an ejection signal Pj as a drive signal to the piezoelectric element 4. The drive unit 5 outputs the ejection signal Pj to the piezoelectric element 4, thereby deforming the membrane 3 and ejecting the cell ink A accommodated in the liquid chamber 2 as the droplet D. In addition, by performing deformation of the membrane 3 with the discharge signal Pj set at a predetermined cycle, the membrane 3 can be discharged by resonance vibration.

また、駆動部5は、駆動信号として抑制信号Psを圧電素子4に出力することができる。駆動部5は、液滴Dを吐出した後の圧電素子4に抑制信号Psを出力することにより、メンブレン3の残留振動を抑制することができる。これにより、液滴形成装置1は、残留振動が自然に減衰するのを待たずに、メンブレン3の残留振動を速やかに抑制できるため、単位時間あたりの吐出回数を増加させることができる。さらに、液滴形成装置1は、液滴が分離するサテライトや細かく飛び散るミストなどの残留振動に起因する不具合の発生を減少させることができるため、より微小な液滴量の制御も可能になる。   Further, the drive unit 5 can output a suppression signal Ps as a drive signal to the piezoelectric element 4. The drive unit 5 can suppress the residual vibration of the membrane 3 by outputting the suppression signal Ps to the piezoelectric element 4 after discharging the droplet D. As a result, the droplet forming apparatus 1 can quickly suppress the residual vibration of the membrane 3 without waiting for the residual vibration to naturally decay, so that the number of ejections per unit time can be increased. Furthermore, since the droplet forming apparatus 1 can reduce the occurrence of defects due to residual vibrations such as satellites from which droplets are separated and mist that is finely scattered, it is possible to control a smaller droplet amount.

[液滴形成装置による液滴形成過程(動作)]
液滴形成装置が液滴を形成する過程について説明する。
図3は、吐出信号及び抑制信号の一例を示す説明図である。図4A〜図4Cは、液滴形成装置の動作の一例を示す説明図である。
図3に示す吐出信号Pj及び抑制信号Psが圧電素子4に出力された場合には、図4A〜図4Cに示すように液滴Dを形成するとともに、メンブレン3の残留振動を抑制することができる。
[Droplet formation process (operation) by droplet forming device]
A process in which the droplet forming apparatus forms droplets will be described.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a discharge signal and a suppression signal. 4A to 4C are explanatory diagrams illustrating an example of the operation of the droplet forming apparatus.
When the ejection signal Pj and the suppression signal Ps shown in FIG. 3 are output to the piezoelectric element 4, the droplet D is formed as shown in FIGS. 4A to 4C, and the residual vibration of the membrane 3 is suppressed. it can.

まず、図3に示した吐出信号Pjが出力されると、図4Aに示すようにメンブレン3が急激に変形することにより、液室2に収容された細胞インクAが吐出孔3aから下側に押し出される。   First, when the ejection signal Pj shown in FIG. 3 is output, the membrane 3 is rapidly deformed as shown in FIG. 4A, so that the cell ink A accommodated in the liquid chamber 2 moves downward from the ejection holes 3a. Extruded.

吐出信号Pjとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。吐出信号Pjとしては、メンブレン3で細胞インクAをより低い電圧で吐出させる点で、メンブレン3の固有振動周期Tに基づく信号が好ましい。本実施形態では、吐出信号Pjの出力時間、即ち印加電圧を上昇させる時間をT/2とすることにより、メンブレン3で細胞インクAをより低い電圧で吐出させることができる。
メンブレン3の固有振動周期Toは、例えば、レーザドップラー振動計(LV−1800、株式会社小野測器製)を用いて測定することができる。
There is no restriction | limiting in particular as the discharge signal Pj, According to the objective, it can select suitably. The ejection signal Pj is preferably a signal based on the natural vibration period T 0 of the membrane 3 in that the cellular ink A is ejected at a lower voltage by the membrane 3. In the present embodiment, the output time of the ejection signal Pj, by words the time for raising the applied voltage and T 0/2, can be discharged at a lower voltage cells ink A in the membrane 3.
The natural vibration period To of the membrane 3 can be measured using, for example, a laser Doppler vibrometer (LV-1800, manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.).

次に、図3に示した一定の電圧が圧電素子4に印加されている時間、即ち吐出信号Pjの出力が終了してから抑制信号Psの出力を開始するまでの間隔時間Tiでは、図4Bに示すように吐出孔3aからの液滴Dが成長する。この間隔時間Tiでは、メンブレン3は、吐出時に変形したことによる振動が残留する。   Next, in the time during which the constant voltage shown in FIG. 3 is applied to the piezoelectric element 4, that is, the interval time Ti from the end of the output of the ejection signal Pj to the start of the output of the suppression signal Ps, FIG. As shown in FIG. 4, the droplet D from the discharge hole 3a grows. In this interval time Ti, the membrane 3 remains vibrated due to deformation at the time of ejection.

そして、図3に示した抑制信号Psが出力されると、図4Aに示すようにメンブレン3が元の状態に戻る際に、液滴Dが形成されるとともに、メンブレン3の残留振動が抑制される。   When the suppression signal Ps shown in FIG. 3 is output, when the membrane 3 returns to its original state as shown in FIG. 4A, droplets D are formed and residual vibration of the membrane 3 is suppressed. The

抑制信号Psとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、メンブレン3の固有振動周期Toに基づく信号が好ましい。抑制信号Psがメンブレン3の固有振動周期Toに基づく信号であると、メンブレン3の残留振動を低いエネルギーで、かつ短時間で抑制することができる。
抑制信号Psの電圧は、吐出信号Pjの最大電圧以下にする。抑制信号Psの電圧が吐出信号Pjの最大電圧を超えると、抑制信号Psにより不要な振動が発生し、残留振動の長期化を招きやすくなる。
The suppression signal Ps is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, a signal based on the natural vibration period To of the membrane 3 is preferable. When the suppression signal Ps is a signal based on the natural vibration period To of the membrane 3, the residual vibration of the membrane 3 can be suppressed with low energy and in a short time.
The voltage of the suppression signal Ps is set below the maximum voltage of the ejection signal Pj. When the voltage of the suppression signal Ps exceeds the maximum voltage of the ejection signal Pj, unnecessary vibration is generated by the suppression signal Ps, and the residual vibration is likely to be prolonged.

なお、上述では、図3に示すパルス状の駆動信号のうち、立ち上がり時の電圧信号を吐出信号とし、立ち下がり時の電圧信号を抑制信号としたが、これに限ることなく、例えば、吐出信号及び抑制信号を図5A及び図5Bに示すようにしてもよい。   In the above description, among the pulsed drive signals shown in FIG. 3, the voltage signal at the rising edge is set as the ejection signal and the voltage signal at the falling edge is set as the suppression signal. The suppression signal may be as shown in FIGS. 5A and 5B.

図5Aに示すように、吐出信号Pjとしては、例えば、三角波、正弦波、矩形波、ローパスフィルタを介してエッジを緩やかにした三角波などとしてもよい。この場合には、三角波などの周期をメンブレン3の固有振動周期Toに合わせることが好ましい。
抑制信号Psとしては、メンブレン3の固有振動周期Toに基づく信号であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、三角波、正弦波、矩形波、ローパスフィルタを介してエッジを緩やかにした三角波などとしてもよい。この場合には、三角波などの周期をメンブレン3の固有振動周期Toに合わせるようにする。
As shown in FIG. 5A, the ejection signal Pj may be, for example, a triangular wave, a sine wave, a rectangular wave, or a triangular wave with a gentle edge through a low-pass filter. In this case, it is preferable to match the period of a triangular wave or the like with the natural vibration period To of the membrane 3.
The suppression signal Ps is not particularly limited as long as it is a signal based on the natural vibration period To of the membrane 3, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, via a triangular wave, sine wave, rectangular wave, or low-pass filter A triangular wave with a gentle edge may be used. In this case, the period of a triangular wave or the like is adjusted to the natural vibration period To of the membrane 3.

また、図5Bに示すように、液滴形成装置1は、抑制信号Psを一回出力するだけではメンブレン3の残留振動を抑制できない場合には、複数の抑制信号Psを出力してもよい。この場合にも、三角波などの周期をメンブレン3の固有振動周期Toに合わせるようにする。   Further, as shown in FIG. 5B, the droplet forming apparatus 1 may output a plurality of suppression signals Ps when the residual vibration of the membrane 3 cannot be suppressed only by outputting the suppression signal Ps once. Also in this case, the period of the triangular wave or the like is adjusted to the natural vibration period To of the membrane 3.

[液滴形成装置を搭載した細胞保持部材製造装置]
図6は、液滴形成装置を複数搭載した細胞保持部材製造装置の一例を示す概略図である。
図6に示すように、細胞保持部材製造装置200には、少なくとも基体を固定するステージ部40と、細胞インクを吐出する液滴形成装置1及び液滴形成装置11と、被覆液吐出ヘッド21と、細胞接着性材料吐出ヘッド31とが搭載されている。
被覆液吐出ヘッド21は、駆動部22と、被覆液を保持する液室23とを有する。また、細胞接着性材料吐出ヘッド31は、駆動部32と、細胞接着性材料インクを保持する液室33とを有する。
なお、各装置及び各ヘッドの数量は、必要に応じて変更してもよい。
細胞接着性材料吐出ヘッド31としては、液滴形成装置1を用いてもよいし、その他のインクジェットヘッドを用いてもよい。
その他のインクジェットヘッドとしては、例えば、産業用インクジェットヘッド(MH2420)などがあげられる。また、インクジェットヘッドを保持する保持部材と、ステージとインクジェットヘッドの相対位置を制御する機構部も搭載してもよい。
[Cell holding member manufacturing apparatus equipped with a droplet forming apparatus]
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a cell holding member manufacturing apparatus equipped with a plurality of droplet forming apparatuses.
As shown in FIG. 6, the cell holding member manufacturing apparatus 200 includes at least a stage unit 40 that fixes the substrate, the droplet forming apparatus 1 and the droplet forming apparatus 11 that discharge cell ink, and the coating liquid discharge head 21. The cell adhesive material discharge head 31 is mounted.
The coating liquid discharge head 21 includes a drive unit 22 and a liquid chamber 23 that holds the coating liquid. Further, the cell adhesive material discharge head 31 includes a drive unit 32 and a liquid chamber 33 that holds the cell adhesive material ink.
In addition, you may change the quantity of each apparatus and each head as needed.
As the cell adhesive material discharge head 31, the droplet forming apparatus 1 may be used, or another inkjet head may be used.
Examples of other inkjet heads include an industrial inkjet head (MH2420). A holding member that holds the inkjet head and a mechanism that controls the relative position between the stage and the inkjet head may also be mounted.

(組織体の製造方法の説明)
−細胞接着性材料インクの調製−
細胞接着性材料を純水などへ溶解させ、細胞接着性材料インクBを調液する。このとき、細胞接着性材料の含有量としては、0.001%〜5%が好ましく、0.005%〜1%がより好ましい。細胞接着性材料の含有量が好ましい範囲であると、細胞接着機能が発現しやすく、またインクジェット法により吐出しやすくなる点で有利である。
また、必要に応じて、湿潤剤、分散剤、pH調整剤などその他の添加材料を含有してもよく、沸点が室温から90℃程度であれば、さらに好ましい。
(Description of manufacturing method of tissue)
-Preparation of cell adhesive material ink-
The cell adhesive material is dissolved in pure water and the cell adhesive material ink B is prepared. At this time, the content of the cell adhesive material is preferably 0.001% to 5%, and more preferably 0.005% to 1%. When the content of the cell adhesive material is in a preferred range, it is advantageous in that the cell adhesion function is easily developed and the ink is easily ejected by an ink jet method.
Moreover, you may contain other additive materials, such as a wetting agent, a dispersing agent, and a pH adjuster as needed, and it is still more preferable if the boiling point is about room temperature to 90 degreeC.

−孔部への細胞接着性材料インク吐出−
細胞と基体130の接着性と向上させるために、基体130の表面に細胞接着性材料を配置する。細胞接着性材料を配置する方法としては、全面に播種する方法や、図6の製造装置200を用いて孔部120に吐出する方法などが挙げられる。これらの中でも、所望の位置に正確に吐出できる観点から、図6の製造装置200を用いる方法が好ましい。
-Discharge of cell adhesive material ink into the hole-
In order to improve the adhesion between the cells and the substrate 130, a cell adhesive material is disposed on the surface of the substrate 130. Examples of the method of arranging the cell adhesive material include a method of seeding on the entire surface, a method of discharging into the hole 120 using the manufacturing apparatus 200 of FIG. Among these, the method using the manufacturing apparatus 200 of FIG. 6 is preferable from the viewpoint of accurately discharging to a desired position.

図7は、細胞接着性材料インクを吐出する動作の一例を示す説明図である。
図7に示すように、細胞接着性材料吐出ヘッド31を用いて、細胞接着性材料インクBを孔部120に吐出することにより、細胞接着性材料をパターン形状に沿って、定量に制御することが可能である。このとき、細胞接着性材料インクBがノズルから吐出できれば、駆動信号に特に制限はない。なお、構造層を基体に積層する前に細胞接着性材料を配置しても構わない。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of an operation of discharging the cell adhesive material ink.
As shown in FIG. 7, by using the cell adhesive material discharge head 31, the cell adhesive material ink B is discharged into the hole 120, thereby controlling the cell adhesive material in a quantitative manner along the pattern shape. Is possible. At this time, the drive signal is not particularly limited as long as the cell adhesive material ink B can be ejected from the nozzle. The cell adhesive material may be disposed before the structural layer is laminated on the substrate.

−孔部への被覆液注入−
図8Aは、被覆液を吐出する動作の一例を示す説明図である。
図8Aに示すように、被覆液吐出ヘッド21を用いて、基体130を底面とする孔部120に被覆液Cを吐出することにより、被覆液Cをパターン形状に沿って、定量に制御することが可能である。なお、被覆液Cがノズルから吐出できれば、駆動信号に特に制限はない。なお、図8Bに示すように、被覆液Cを吐出する前に細胞接着性材料インクBを吐出することが好ましい。
このように、細胞吐出ヘッド1から細胞インクAと吐出する前に、細胞の乾燥抑制、基板着弾時の細胞への衝撃抑制のために、予め、孔部120に被覆液Cを注入しておく。
-Injection of coating liquid into the hole-
FIG. 8A is an explanatory diagram illustrating an example of an operation of discharging the coating liquid.
As shown in FIG. 8A, by using the coating liquid discharge head 21, the coating liquid C is controlled in a fixed amount along the pattern shape by discharging the coating liquid C into the hole 120 having the base 130 as the bottom surface. Is possible. The driving signal is not particularly limited as long as the coating liquid C can be discharged from the nozzle. As shown in FIG. 8B, it is preferable to discharge the cell adhesive material ink B before discharging the coating liquid C.
As described above, before discharging the cell ink A from the cell discharge head 1, the coating liquid C is injected into the hole 120 in advance in order to suppress the drying of the cells and the impact to the cells when the substrate is landed. .

−孔部への細胞インク注入−
図9A及び図9Bは、細胞インクを吐出する動作の一例を示す説明図である。
図9A及び図9Bに示すように、細胞吐出ヘッド1を用いて、基体130を底面とする孔部120に細胞インクAを吐出することにより、細胞インクAをパターン形状に沿って、定量に制御することが可能である。
細胞吐出ヘッド1からの細胞インクAの液滴吐出速度を0.1m/s、1.0m/s、及び10m/sとしたときの、被覆液Cの液深さと細胞生存率の関係を以下の基準により評価した。結果を表1に示した。
○: 孔部あたりの細胞の生存率の平均が75%以上
×: 孔部あたりの細胞の生存率の平均が75%未満
-Cell ink injection into the hole-
9A and 9B are explanatory diagrams illustrating an example of an operation of ejecting cell ink.
As shown in FIGS. 9A and 9B, by using the cell discharge head 1, the cell ink A is quantitatively controlled along the pattern shape by discharging the cell ink A into the hole 120 having the base 130 as the bottom surface. Is possible.
The relationship between the depth of the coating liquid C and the cell viability when the droplet ejection speed of the cell ink A from the cell ejection head 1 is 0.1 m / s, 1.0 m / s, and 10 m / s is shown below. It was evaluated according to the criteria. The results are shown in Table 1.
○: Average cell survival rate per pore is 75% or more ×: Average cell survival rate per pore is less than 75%

表1の結果から、吐出速度が0.1m/sから10m/sの範囲内においては、吐出速度にかかわらず液厚みが5μm程度であっても孔部120に被覆液Cを注入しておくことで、被覆液Cがない場合と比較して細胞生存率が大幅に向上することが確認された。
細胞の乾燥抑制、及び着弾時の細胞への衝撃抑制を考慮すると被覆液Cの液量を多くしたほうが効果的だが、孔部120で保持できる細胞インクAが相対的に減少し、細胞密度が低下してしまうため、所望の組織体の形状に応じて被覆液Cの液量を調製してもよい。
From the results of Table 1, when the discharge speed is in the range of 0.1 m / s to 10 m / s, the coating liquid C is injected into the hole 120 even if the liquid thickness is about 5 μm regardless of the discharge speed. Thus, it was confirmed that the cell viability was significantly improved as compared with the case where the coating liquid C was not present.
Considering the suppression of cell drying and the impact on the cells upon landing, it is more effective to increase the amount of the coating liquid C. However, the cell ink A that can be held in the pores 120 is relatively reduced, and the cell density is reduced. Since it will fall, you may adjust the liquid quantity of the coating liquid C according to the shape of a desired structure | tissue.

細胞吐出ヘッド1から細胞インクAを孔部120に吐出する。隣接液滴の合一は、構造層110の隔壁があるために抑制される。また、同一箇所への液滴数を増やすことが可能になるので細胞密度も増やすことが可能になる。また、孔部120に被覆液Cが注入されているため、基体130への着弾の際の細胞への影響が抑制される。また、被覆液Cを組織体の形成と維持に必要な成分を含み、かつ、乾燥を防ぎ浸透圧などの外部環境を整える溶液にすることで細胞生存率を向上することができ、組織体の拡大化、複雑化にも対応できる。
また、上記工程を繰り返すことで三次元の複雑な組織体の構築も可能になる。構造層110を各層構成ごとに剥離するか残すかについては、組織体構築の用途や構造層の生体適合性によるため限定はしない。
The cell ink A is discharged from the cell discharge head 1 into the hole 120. The coalescence of adjacent droplets is suppressed due to the partition of the structural layer 110. Moreover, since the number of droplets to the same location can be increased, the cell density can also be increased. In addition, since the coating liquid C is injected into the hole 120, the influence on the cells when landing on the base 130 is suppressed. Further, the cell viability can be improved by using the coating liquid C as a solution containing components necessary for the formation and maintenance of the tissue body and preventing the drying and adjusting the external environment such as osmotic pressure. Can cope with expansion and complexity.
In addition, it is possible to construct a three-dimensional complex tissue by repeating the above steps. Whether the structural layer 110 is peeled or left for each layer configuration is not limited because it depends on the use of the tissue structure and the biocompatibility of the structural layer.

ここで、従来のインクジェット法による細胞インクを吐出する動作の一例を示す説明図を図10に示す。
図10に示すように、細胞は細胞インク内に分散されているため、細胞解像度、細胞密度を上げていくと基体130に液滴を着弾させた際、隣接液滴との間隔が近いと液滴同士が合一してしまい、細胞位置、細胞数が狙いから外れる。このため、複数の細胞種が合一した場合には、組織体の品質が低下する。また、細胞吐出ヘッド1から吐出した細胞インクの液滴が基体130に直接衝突するため、細胞がダメージを受ける可能性が高い。また、細胞インクAは吐出後から大気に晒されて乾燥が始まるため、組織体の拡大化、複雑化により先に吐出した細胞の乾燥が進み、細胞生存率が悪化することが考えられる。
Here, FIG. 10 shows an explanatory diagram showing an example of the operation of discharging the cell ink by the conventional ink jet method.
As shown in FIG. 10, since the cells are dispersed in the cell ink, when the cell resolution and cell density are increased, when the droplets are landed on the substrate 130, if the distance between adjacent droplets is close, the liquid Droplets are united, and the cell position and the number of cells are not targeted. For this reason, when several cell types unite, the quality of a tissue body falls. Further, since the droplets of the cell ink discharged from the cell discharge head 1 directly collide with the base body 130, there is a high possibility that the cells are damaged. In addition, since the cell ink A is exposed to the atmosphere after being discharged and starts to dry, it is conceivable that drying of the previously discharged cells proceeds due to the enlargement and complication of the tissue, and the cell survival rate deteriorates.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
<構造層への孔部形成〜細胞接着性材料形成>
スライドガラス上に厚さ70μmのマスキングテープ(N−380、日東電工株式会社製)を4枚重ねて(厚さ280μm)貼り付けた後、レーザー加工機(Spectra−Physics H10−106QW J80−8ss42 Hippo)を用いて、図11A及び図11Bに示すようなφ100μmの孔部を150μmピッチで構造層を形成した。また、基体としての評価基板との位置合わせができるようにφ100μmのアライメントマークも形成した。
次に、4枚重ねのマスキングテープをスライドガラスから剥離した後、評価基板のアライメントマークとマスキングテープのアライメントマークで位置合わせを行い、所望の評価基板を形成した。
そして、細胞接着性材料としてマトリゲル(Corning Matrigel基底膜マトリックス)を重量比0.1%となるように細胞接着性材料溶液で調製した。細胞接着性溶液を細胞接着性材料吐出ヘッドの液室に充填して、ノズルから液滴を各孔部に900pL(300pL×3滴)吐出し、乾燥して細胞接着性材料を形成した。
Example 1
<Formation of hole in structure layer-formation of cell adhesive material>
After four layers of masking tape (N-380, manufactured by Nitto Denko Corporation) with a thickness of 70 μm are laminated on the slide glass (thickness: 280 μm), a laser processing machine (Spectra-Physics H10-106QW J80-8ss42 Hippo ), A structural layer was formed with holes of φ100 μm as shown in FIGS. 11A and 11B at a pitch of 150 μm. In addition, an alignment mark of φ100 μm was also formed so that the alignment with the evaluation substrate as a base was possible.
Next, after peeling off the four-layer masking tape from the slide glass, alignment was performed using the alignment mark of the evaluation substrate and the alignment mark of the masking tape to form a desired evaluation substrate.
Then, Matrigel (Corning Matrigel basement membrane matrix) as a cell adhesive material was prepared with a cell adhesive material solution so as to have a weight ratio of 0.1%. The cell adhesive solution was filled in the liquid chamber of the cell adhesive material discharge head, and droplets were discharged from the nozzle into each hole at 900 pL (300 pL × 3 droplets) and dried to form a cell adhesive material.

<細胞インクの調製>
緑色蛍光染料(商品名:Cell Tracker Green、Life Technologies社製)を10mmol/L(mM)の濃度でジメチルスルホキシドに溶解させ、無血清ダルベッコ変法イーグル培地(Life Technologies社製)と混合し、濃度10μmol/L(μM)の蛍光染料含有無血清培地を調製した。
<Preparation of cell ink>
A green fluorescent dye (trade name: Cell Tracker Green, manufactured by Life Technologies) is dissolved in dimethyl sulfoxide at a concentration of 10 mmol / L (mM), mixed with serum-free Dulbecco's modified Eagle's medium (produced by Life Technologies), and concentrated. A serum-free medium containing 10 μmol / L (μM) of a fluorescent dye was prepared.

次に、培養したNIH/3T3細胞(Clone 5611, JCRB Cell Bank)のディッシュに蛍光染料含有無血清培地を5mL添加し、インキュベーター(KM−CC17RU2、パナソニック株式会社製、37℃、5体積%CO環境)内で30分間培養した。その後、アスピレータを用いて、上澄みを除去した。ディッシュにリン酸緩衝生理食塩水(Life Technologies社製、以下「PBS(−)」とも称する)を5mL加え、アスピレータでPBS(−)を吸引除去し、表面を洗浄した。PBS(−)による洗浄作業を2回繰り返した後、0.05質量%トリプシン−0.05質量%EDTA溶液(life technologies社製)をディッシュ1枚あたり2mL加え、前記インキュベーター内にて5分間加温し、ディッシュから細胞を剥離したのち、10質量%ウシ胎児血清(以下「FBS」とも称す)及び1質量%抗生物質(Antibiotic−Antimycotic Mixed Stock Solution(100x)、ナカライテスク株式会社製)を含むD−MEMを4mL加え、前記トリプシンを失活させた細胞インクを50ml遠沈管1本に移し、遠心分離(商品名:H−19FM、KOKUSAN社製、1,200rpm、5分間、5℃)を行い、アスピレータを用いて上清を除去した。除去後、遠沈管に10質量%FBS及び1質量%抗生物質を含むD−MEMを2mL添加し、穏やかにピペッティングを行い、細胞を分散させ細胞インクを得た。 Next, 5 mL of a fluorescent dye-containing serum-free medium was added to a dish of cultured NIH / 3T3 cells (Clone 5611, JCRB Cell Bank), and an incubator (KM-CC17RU2, Panasonic Corporation, 37 ° C., 5 vol% CO 2). For 30 minutes. Thereafter, the supernatant was removed using an aspirator. 5 mL of phosphate buffered saline (manufactured by Life Technologies, hereinafter also referred to as “PBS (−)”) was added to the dish, and PBS (−) was removed by suction with an aspirator, and the surface was washed. After washing with PBS (−) twice, 2 mL of 0.05 mass% trypsin-0.05 mass% EDTA solution (manufactured by life technologies) was added to each dish and added for 5 minutes in the incubator. After warming and detaching the cells from the dish, it contains 10% by weight fetal bovine serum (hereinafter also referred to as “FBS”) and 1% by weight antibiotics (Antibiotic-Antilytic Mixed Solution (100x), manufactured by Nacalai Tesque, Inc.) 4 mL of D-MEM was added, the cell ink in which the trypsin was deactivated was transferred to one 50 ml centrifuge tube, and centrifuged (trade name: H-19FM, manufactured by KOKUSAN, 1200 rpm, 5 minutes, 5 ° C.). And the supernatant was removed using an aspirator. After removal, 2 mL of D-MEM containing 10% by mass FBS and 1% by mass antibiotics was added to the centrifuge tube, and pipetting was performed gently to disperse the cells and obtain a cell ink.

涯細胞インクから10μLをエッペンドルフチューブに取り出し、培地を70μL添加後、10μLを別のエッペンドルフチューブに取り出し、0.4質量%トリパンブルー染色液10μLを加えてピペッティングを行った。染色した細胞インクから10μL取り出してPMMA製プラスチックスライドに乗せ、商品名:Countess Automated Cell Counter(インビトロジェン社製)を用いて細胞数を計測して細胞数を求めることで、細胞数を計測した細胞インクを得た。前記分散媒としてPBS(−)を用いた。前記PBS(−)に湿潤剤としてグリセリン(分子生物学用グレード、和光純薬)を質量比0.5%となるよう溶解させ、前記NIH/3T3細胞インクを6×10cell/mLとなるよう前記分散媒へ分散させて細胞インクを得た。 10 μL from the lifetime cell ink was taken out into an Eppendorf tube, 70 μL of the medium was added, 10 μL was taken out into another Eppendorf tube, and 10 μL of 0.4 mass% trypan blue staining solution was added and pipetting was performed. 10 μL of the stained cell ink is taken out and placed on a plastic slide made of PMMA, and the number of cells is determined by measuring the number of cells using a trade name: Countess Automated Cell Counter (manufactured by Invitrogen). Got. PBS (−) was used as the dispersion medium. Glycerin (molecular biology grade, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a wetting agent is dissolved in the PBS (−) so as to have a mass ratio of 0.5%, and the NIH / 3T3 cell ink becomes 6 × 10 6 cells / mL. A cell ink was obtained by dispersing in the dispersion medium.

<孔部への被覆液注入〜細胞パターン形成>
次に、細胞接着性材料が形成された上記評価基板の孔部に被覆液として培地(10質量%FBS及び1質量%抗生物質を含むD−MEM)を被覆液吐出ヘッドの液室に充填して、ノズルから液滴を各孔部に300pL(300pL×1滴)吐出した(液深さ40μm)。
続けて、調製した細胞インクを細胞吐出ヘッドの液室に充填し、ノズル径から液滴を各孔部に液滴速度1.0m/sで、細胞数10個狙いとして1,500pL(300pL×5滴)吐出した。
最後の細胞インクが着弾した後、10分間静置した後、インキュベーター(KM−CC17RU2、パナソニック株式会社製、37℃、5体積%CO環境))内で24時間培養した。
前記得られた細胞パターンに対し、以下に示す評価を実施した。
<Injection of coating liquid into pores-formation of cell pattern>
Next, a medium (D-MEM containing 10% by mass FBS and 1% by mass antibiotic) is filled in the liquid chamber of the coating liquid discharge head as a coating liquid in the hole of the evaluation substrate on which the cell adhesive material is formed. Then, 300 pL (300 pL × 1 drop) of liquid droplets was discharged from the nozzle into each hole (liquid depth 40 μm).
Subsequently, the prepared cell ink is filled in the liquid chamber of the cell discharge head, and droplets are discharged from the nozzle diameter into each hole at a droplet speed of 1.0 m / s, aiming at 10 cells and 1,500 pL (300 pL × 5 drops) were discharged.
After the last cell ink landed, it was allowed to stand for 10 minutes, and then cultured for 24 hours in an incubator (KM-CC17RU2, Panasonic Corporation, 37 ° C., 5 vol% CO 2 environment).
The following evaluation was performed on the obtained cell pattern.

[細胞パターンの形状精度(パターンの解像度の評価)]
細胞パターンの形状の精度を、蛍光顕微鏡(CKX41、オリンパス製)を用いて以下の基準により評価した。
○:細胞接着パターンのピッチが300μm以下
×:細胞接着パターンのピッチが300μmより大きい
[Cell pattern shape accuracy (evaluation of pattern resolution)]
The accuracy of the shape of the cell pattern was evaluated according to the following criteria using a fluorescence microscope (CKX41, manufactured by Olympus).
○: Pitch of cell adhesion pattern is 300 μm or less ×: Pitch of cell adhesion pattern is larger than 300 μm

[所定の細胞接着部へ所定数の細胞を配置できる確率(細胞数の制御の評価)]
φ100μmの各孔部に保持されている細胞数を、蛍光画像をもとに算出し、以下の基準により評価した。評価対象は、細胞数10個を狙って吐出した全ての孔部とした。
○: 細胞数が狙いの数に対して±20%以下となる孔部が80%以上
×: 細胞数が狙いの数に対して±20%以下となる孔部が80%未満
なお、本実施例では、狙いの数としたが、細胞数の平均値としてもよい。
[Probability that a predetermined number of cells can be placed in a predetermined cell adhesion part (evaluation of cell number control)]
The number of cells held in each hole of φ100 μm was calculated based on the fluorescence image and evaluated according to the following criteria. The evaluation object was all the holes discharged aiming at 10 cells.
○: 80% or more of the holes where the number of cells is ± 20% or less with respect to the target number ×: Less than 80% of the holes where the number of cells is ± 20% or less with respect to the target number In the example, the target number is used, but the average number of cells may be used.

[配置した細胞数が所望の数となっている確率(細胞密度の評価)]
φ100μmの各孔部に保持されている細胞の数を、蛍光画像をもとに算出し、以下の基準により評価した。評価対象は、細胞数10個を狙って吐出した20の孔部とした。
○: 細胞数が8個以上であった孔部が80%以上
×: 細胞数が8個以上であった孔部が80%未満
[Probability that the number of arranged cells is the desired number (evaluation of cell density)]
The number of cells held in each hole of φ100 μm was calculated based on the fluorescence image and evaluated according to the following criteria. The evaluation target was 20 holes ejected aiming at 10 cells.
○: 80% or more of pores having 8 or more cells ×: Less than 80% of pores having 8 or more cells

[着弾した細胞の所定時間経過後における生存率(細胞の生存率の評価)]
10分間静置した細胞パターンに対し、死細胞の核染色剤としてプロピジウムイオダイド(Cellstain−PI、同仁化学研究所)を蒸留水へ1mg/mLで溶解させたストック溶液を、5mLに10μLとなるよう添加した。その後、インキュベーターで10分間培養した後、蛍光顕微鏡を用いて各孔部に存在する死細胞の割合を算出、以下の基準により評価した。評価対象は、細胞数10個を狙って吐出した20の孔部とした。
○: 孔部あたりの細胞の生存率の平均が75%以上
×: 孔部あたりの細胞の生存率の平均が75%未満
[Viability of landed cells after elapse of a predetermined time (evaluation of cell viability)]
A stock solution in which propidium iodide (Cellstein-PI, Dojindo Laboratories) is dissolved in distilled water at a concentration of 1 mg / mL as a nuclear stain for dead cells is 10 μL in 5 mL against a cell pattern that is allowed to stand for 10 minutes. Were added. Then, after culturing for 10 minutes in an incubator, the ratio of dead cells present in each hole was calculated using a fluorescence microscope and evaluated according to the following criteria. The evaluation target was 20 holes ejected aiming at 10 cells.
○: Average cell survival rate per pore is 75% or more ×: Average cell survival rate per pore is less than 75%

(実施例2)
実施例1において、構造層をマスキングテープからPDMSに変更した以外は、実施例1と同様に評価した。結果を表2に示す。
PDMSのバルク形成方法は、スライドガラス(松波硝子工業株式会社製 MICRO SLIDE GLASS S1112)に主剤と硬化剤を10:1で混合脱泡したPDMS(東レ・ダウコーニング製、SYLGARD184)を塗布して、70℃2時間で加熱硬化を実施した。また、構造層のPDMSをレーザー加工により、図12A及び図12Bに示すような孔部を形成した。
(Example 2)
In Example 1, it evaluated similarly to Example 1 except having changed the structural layer from the masking tape to PDMS. The results are shown in Table 2.
The PDMS bulk formation method was performed by applying PDMS (SYLGARD 184, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) obtained by mixing and defoaming a main agent and a curing agent at a ratio of 10: 1 to a slide glass (MICRO SLIDE GLASS S1112 manufactured by Matsunami Glass Industrial Co., Ltd.) Heat curing was performed at 70 ° C. for 2 hours. Moreover, the hole as shown in FIG. 12A and FIG. 12B was formed by laser processing of PDMS of the structural layer.

(実施例3)
実施例2において、細胞接着性材料を質量比0.05%コラーゲン(Cellmatrix Type1−A、新田ゼラチン)に変更した以外は、実施例2と同様に評価した。結果を表2に示す。
(Example 3)
In Example 2, it evaluated similarly to Example 2 except having changed the cell-adhesive material into the mass ratio 0.05% collagen (Cellmatrix Type1-A, Nitta gelatin). The results are shown in Table 2.

(実施例4)
実施例2において、細胞接着性材料をフィブリンに変更した以外は、実施例2と同様に評価した。前記フィブリンはフィブリノーゲン(Fibrinogen from bovine plasma F8630,SIGMA−ALDRICH)質量比0.2%とトロンビン(Thrombin from bovine plasma T4648,SIGMA−ALDRICH)質量比0.2%を混合させたのち、室温で一晩静置して得た。結果を表2に示す。
Example 4
In Example 2, evaluation was performed in the same manner as in Example 2 except that the cell adhesive material was changed to fibrin. Fibrinogen (fibrinogen from bovine plasma F8630, SIGMA-ALDRICH) mass ratio 0.2% and thrombin (Thrombin from bovine plasma T4648, SIGMA-ALDRICH) mass ratio 0.2% Obtained by standing. The results are shown in Table 2.

(実施例5)
実施例2において、細胞接着性材料をRGDペプチド(生化学用、和光純薬工業)に変更した以外は、実施例2と同様に評価した。結果を表2に示す。
(Example 5)
In Example 2, it evaluated similarly to Example 2 except having changed the cell adhesive material into RGD peptide (for biochemistry, Wako Pure Chemical Industries). The results are shown in Table 2.

(実施例6)
実施例2において、細胞接着性材料を質量比2%のゼラチン微粒子(APH−250、新田ゼラチン製)に変更した以外は、実施例2と同様に評価した。結果を表2に示す。
(Example 6)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 2 except that the cell adhesive material was changed to gelatin fine particles (APH-250, manufactured by Nitta Gelatin) having a mass ratio of 2% in Example 2. The results are shown in Table 2.

(実施例7)
実施例2において、細胞接着性材料の各孔部への液滴数を1滴に変更した以外は、実施例2と同様に評価した。結果を表2に示す。
また、図13は、実施例7における細胞接着性材料インクを吐出する動作の一例を示す説明図である。
図13に示すように、基板に着弾する細胞接着性材料量を調整することで孔部の隔壁側面への細胞接着性材料の形成を抑制できる。これにより、吐出された細胞がすべて基板上に形成できるため、基板上に形成する細胞数制御を更に高精度にすることができる。
また、基板上に形成された細胞を顕微鏡で観察する際に、液のメニスカスが要因でばらついていた隔壁側の測定誤差も抑制することができる。
(Example 7)
In Example 2, evaluation was performed in the same manner as in Example 2 except that the number of droplets in each hole of the cell adhesive material was changed to 1. The results are shown in Table 2.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of the operation of discharging the cell adhesive material ink in Example 7.
As shown in FIG. 13, by adjusting the amount of the cell adhesive material that lands on the substrate, the formation of the cell adhesive material on the side wall of the partition wall can be suppressed. Thereby, since all the discharged cells can be formed on the substrate, the number of cells formed on the substrate can be controlled with higher accuracy.
In addition, when the cells formed on the substrate are observed with a microscope, it is possible to suppress measurement errors on the partition wall that have been dispersed due to the meniscus of the liquid.

(実施例8)
実施例2において、孔部の形状が、基板側の表面の開口面積が他方側の開口面積よりも小さく形成されている以外は、実施例2と同様に評価した。結果を示す。
また、図14は、実施例8における細胞インクを吐出する動作を示す説明図である。
図14に示すように、細胞解像度、細胞密度を維持したまま、液滴吐出側の孔部面積を広くすることが可能になり、細胞吐出ヘッドにおける着弾位置ばらつきによる細胞数ばらつきを抑制することが可能になる。
(Example 8)
In Example 2, the shape of the hole was evaluated in the same manner as in Example 2 except that the opening area on the surface on the substrate side was smaller than the opening area on the other side. Results are shown.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the operation of discharging the cell ink in the eighth embodiment.
As shown in FIG. 14, it is possible to increase the hole area on the droplet discharge side while maintaining the cell resolution and cell density, and to suppress variations in the number of cells due to variations in landing positions in the cell discharge head. It becomes possible.

(実施例9)
実施例2において、NIH/3T3を分散させた細胞インク1と、Normal human dermal fibroblast(CC−2509、Lonza、以下「NHDF」と称す)を分散させた細胞インク2を用意し、構造層の孔部に交互に配置した複数細胞の評価を実施した以外は、実施例2と同様に評価した。
細胞インク2は、細胞をNHDFに、染料を赤色蛍光染料(Cell Tracker RED、Life Technologies製)に変更した以外は、細胞インク1と同様にして調製した。結果を表2に示す。また、細胞インクを2種類に染色して配置した際の写真を図15に示す。
Example 9
In Example 2, a cell ink 1 in which NIH / 3T3 is dispersed and a cell ink 2 in which normal human derma fibroblast (CC-2509, Lonza, hereinafter referred to as “NHDF”) is dispersed are prepared. Evaluation was performed in the same manner as in Example 2 except that the evaluation of a plurality of cells alternately arranged in the part was performed.
Cell ink 2 was prepared in the same manner as cell ink 1 except that the cells were changed to NHDF and the dye was changed to a red fluorescent dye (Cell Tracker RED, Life Technologies). The results are shown in Table 2. Moreover, the photograph at the time of arrange | positioning dyeing | staining cell ink into two types is shown in FIG.

また、実施例9では、複数の種類の細胞を扱っていることから、細胞が接着している状態でのパターン精度を、蛍光顕微鏡(CKX41、オリンパス社製)を用いて以下の基準で評価を行った。
○:交互に配置された細胞パターンが300μm以下のピッチ
×:交互に配置された細胞パターンが300μmより大きいピッチ
Further, in Example 9, since a plurality of types of cells are handled, the pattern accuracy in a state where the cells are adhered is evaluated using a fluorescence microscope (CKX41, manufactured by Olympus) according to the following criteria. went.
○: Pitch where alternately arranged cell patterns are 300 μm or less ×: Pitch where alternately arranged cell patterns are larger than 300 μm

(比較例1)
実施例9において、構造層を基板に配置しなかった以外は、実施例9と同様にして評価した。結果を表2に示す。
比較例1では、構造層に形成した孔部がないため、隣接液滴が合一してしまい。狙いの接着位置に細胞を接着できないため、狙いの細胞解像度、細胞密度でパターン形成できなかった。また、被覆液も保持できないため、基板への衝突により細胞生存率も達成できなかった。
(Comparative Example 1)
In Example 9, evaluation was performed in the same manner as in Example 9 except that the structural layer was not disposed on the substrate. The results are shown in Table 2.
In Comparative Example 1, since there is no hole formed in the structural layer, adjacent droplets are united. Since cells could not adhere to the target attachment position, pattern formation could not be achieved with the target cell resolution and cell density. In addition, since the coating solution could not be retained, cell viability could not be achieved due to collision with the substrate.

(比較例2)
実施例9において、被覆液を形成しなかった以外は、実施例9と同様にして評価した。結果を表2に示す。
比較例2では、構造層に形成した孔部があるため、細胞解像度、細胞数制御、細胞密度に加えて複数細胞のパターニングも達成することができたが、細胞の乾燥対策と衝撃抑制のための被覆液がないため、細胞生存率で基準を達成することができなかった。
(Comparative Example 2)
In Example 9, it evaluated similarly to Example 9 except not having formed the coating liquid. The results are shown in Table 2.
In Comparative Example 2, since there was a hole formed in the structural layer, in addition to cell resolution, cell number control, and cell density, patterning of multiple cells could be achieved. The standard of cell viability could not be achieved because there was no coating solution.

(比較例3)
実施例9において、細胞をインクジェット法にて配置する代わりに、細胞インクをNIH/3T3とNHDFそれぞれ用意して手作業により、それぞれ5×10cell/mLずつ、計1×10cell/mLとなるよう播種したこと以外は、実施例9と同様にして評価した。結果を表2に示す。
比較例3では、インクジェット法により細胞を配置しないと、播種の位置精度が悪くなるため、狙った孔部に正確に細胞を配置することができず、隣接孔部や構造層上などの孔部外に細胞が配置され、隣接孔部の液滴と干渉して合一されてしまうことにより、細胞数制御の基準を達成できなかった。加えて、複数細胞パターンもNIH/3T3とNHDFが合一してしまい基準を達成できなかった。
なお、比較例3は、細胞を播種する前の状態である「細胞保持用部材」としては、実施例に該当する。
(Comparative Example 3)
In Example 9, instead of arranging the cells by the inkjet method, cell inks were prepared for NIH / 3T3 and NHDF, respectively, and manually, 5 × 10 4 cells / mL each, 1 × 10 5 cells / mL in total. Evaluation was performed in the same manner as in Example 9 except that seeding was performed. The results are shown in Table 2.
In Comparative Example 3, if the cells are not arranged by the ink jet method, the position accuracy of seeding deteriorates, so the cells cannot be arranged accurately in the targeted hole, and the hole on the adjacent hole or on the structural layer. Since the cells are arranged outside and interfere with the droplets in the adjacent holes, they are unable to achieve the cell number control standard. In addition, NIH / 3T3 and NHDF were combined with each other, and the standard could not be achieved.
In addition, the comparative example 3 corresponds to an example as a “cell holding member” which is a state before seeding cells.

以上説明したように、本発明の細胞保持用部材では、基体に複数の孔部を有する構造層を有することにより、複数の孔部に細胞懸濁液が吐出されると孔部毎に細胞を分けて保持できるため、着弾した液滴が合一して細胞の位置がずれることを抑制することができる。
また、本発明の細胞保持用部材では、孔部内に着弾した細胞懸濁液を保持することにより、大気と接する細胞懸濁液の表面積を少なくすることができるため、細胞の乾燥を抑制することができる。
さらに、本発明の細胞保持用部材では、孔部内に、孔部から露出する基体における平面を被覆する被覆液を有することにより、インクジェット法により吐出された細胞が着弾した際のダメージを軽減し、かつ細胞の乾燥を抑制することができる。
As described above, the cell holding member of the present invention has a structural layer having a plurality of pores in the substrate, so that when a cell suspension is discharged into the plurality of pores, cells are collected for each of the pores. Since they can be held separately, it is possible to prevent the landing droplets from being united and the position of the cells to shift.
Further, in the cell holding member of the present invention, by holding the cell suspension that has landed in the hole, the surface area of the cell suspension in contact with the air can be reduced, so that the drying of the cells is suppressed. Can do.
Furthermore, in the cell holding member of the present invention, by having a coating liquid that covers the flat surface of the substrate exposed from the hole in the hole, damage when cells discharged by the ink jet method land, In addition, cell drying can be suppressed.

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 細胞非接着性材料による層に複数の孔部が形成された構造層を基体の平面上に積層する工程と、
前記孔部内に、前記孔部から露出する前記基体における前記平面を被覆液で被覆する工程と、
前記被覆液で被覆された前記平面に細胞懸濁液を吐出する工程と、
を含むことを特徴とする細胞配置プレートの製造方法である。
<2> 前記孔部内に、細胞接着性材料を付着させる工程を更に含む、前記<1>に記載の細胞配置プレートの製造方法である。
<3> 前記細胞接着性材料が、前記孔部の側面と接触していない、前記<2>に記載の細胞配置プレートの製造方法である。
<4> 前記構造層における前記孔部から露出する前記基体における前記平面が、インクジェット法で吐出される細胞懸濁液の液滴の着弾面である、前記<1>から<3>のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法である。
<5> 前記細胞非接着性材料が撥水性材料又はケイ素含有材料である、前記<1>から<4>のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法である。
<6> 前記被覆液の最小厚みが5μm以上である、前記<1>から<5>のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法である。
<7> 前記被覆液が細胞培養培地である、前記<1>から<6>のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法である。
<8> 互いに隣接する前記孔部のピッチ間隔が300μm以下である、前記<1>から<7>のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法である。
<9> 前記孔部内に配された細胞数が、平均値に対して±20%となる前記孔部が80%以上である、前記<1>から<8>のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法である。
<10> 細胞非接着性材料による層に複数の孔部が形成された構造層を基体の平面上に積層する工程と、
前記孔部内に、細胞接着性材料を付着させる工程と、
前記孔部内に、前記孔部から露出する前記基体における前記平面を被覆液で被覆する工程と、
を含むことを特徴とする細胞保持用部材の製造方法である。
<11> 少なくとも平面を有する基体における前記平面上に、
細胞非接着性材料で形成され、かつ複数の孔部を有する構造層を有し、
前記孔部内に、細胞接着性材料が付着していることを特徴とする細胞保持用部材である。
<12> 前記孔部内に、前記孔部から露出する前記基体における前記平面を被覆する被覆液を有する、前記<11>に記載の細胞保持用部材である。
<13> 前記細胞接着性材料が、前記孔部の側面と接触していない、前記<12>に記載の細胞保持用部材である。
<14> 前記構造層における前記孔部から露出する前記基体における前記平面が、インクジェット法で吐出されるインク液滴の着弾面である、前記<11>から13>のいずれかに記載の細胞保持用部材である。
<15> 前記被覆液の最小厚みが5μm以上である、前記<11>から<14>のいずれかに記載の細胞保持用部材である。
<16> 互いに隣接する前記孔部のピッチ間隔が300μm以下である、前記<11>から<15>のいずれかに記載の細胞保持用部材である。
<17> 前記<11から<16>のいずれかに記載の細胞保持用部材と、
前記細胞保持用部材における複数の前記孔部内に配された細胞と、
を有することを特徴とする細胞配置プレートである。
<18> 前記孔部内に配された細胞数が、平均値に対して±20%となる前記孔部が80%以上である、前記<17>に記載の細胞配置プレートである。
<19> 前記孔部に配された細胞がインクジェット法により吐出してなる、前記<17>から<18>のいずれかに記載の細胞配置プレートである。
<20> 前記孔部に配された細胞の種類が、2種以上である、前記<17>から<19>のいずれかに記載の細胞配置プレートである。
As an aspect of this invention, it is as follows, for example.
<1> a step of laminating a structure layer in which a plurality of pores are formed in a layer made of a cell non-adhesive material on a plane of a substrate;
Coating the flat surface of the substrate exposed from the hole with a coating liquid in the hole; and
Discharging the cell suspension onto the plane coated with the coating solution;
A method for producing a cell arrangement plate, comprising:
<2> The method for producing a cell arrangement plate according to <1>, further including a step of attaching a cell adhesive material in the hole.
<3> The method for producing a cell arrangement plate according to <2>, wherein the cell adhesive material is not in contact with a side surface of the hole.
<4> Any one of <1> to <3>, wherein the flat surface of the substrate exposed from the hole in the structural layer is a landing surface of a droplet of a cell suspension discharged by an inkjet method. A method for producing the cell arrangement plate according to the above.
<5> The method for producing a cell arrangement plate according to any one of <1> to <4>, wherein the non-cell-adhesive material is a water-repellent material or a silicon-containing material.
<6> The method for producing a cell arrangement plate according to any one of <1> to <5>, wherein the minimum thickness of the coating solution is 5 μm or more.
<7> The method for producing a cell arrangement plate according to any one of <1> to <6>, wherein the coating solution is a cell culture medium.
<8> The method for producing a cell arrangement plate according to any one of <1> to <7>, wherein a pitch interval between the holes adjacent to each other is 300 μm or less.
<9> The cell arrangement according to any one of <1> to <8>, wherein the number of cells arranged in the hole is ± 20% of an average value, and the hole is 80% or more It is a manufacturing method of a plate.
<10> a step of laminating a structure layer in which a plurality of pores are formed in a layer made of a non-cell-adhesive material on a plane of a substrate;
A step of attaching a cell adhesive material in the hole;
Coating the flat surface of the substrate exposed from the hole with a coating liquid in the hole; and
It is a manufacturing method of the member for cell holding characterized by including.
<11> On the plane of the substrate having at least a plane,
A structural layer formed of a non-cell-adhesive material and having a plurality of pores;
A cell holding member, wherein a cell adhesive material is adhered in the hole.
<12> The cell holding member according to <11>, wherein the hole includes a coating solution that covers the flat surface of the substrate exposed from the hole.
<13> The cell holding member according to <12>, wherein the cell adhesive material is not in contact with a side surface of the hole.
<14> The cell holding according to any one of <11> to 13>, wherein the plane of the substrate exposed from the hole in the structural layer is a landing surface of an ink droplet ejected by an inkjet method. It is a member for use.
<15> The cell holding member according to any one of <11> to <14>, wherein a minimum thickness of the coating liquid is 5 μm or more.
<16> The cell holding member according to any one of <11> to <15>, wherein a pitch interval between the holes adjacent to each other is 300 μm or less.
<17> The cell holding member according to any one of <11 to <16>,
Cells arranged in the plurality of holes in the cell holding member;
It is a cell arrangement | positioning plate characterized by having.
<18> The cell arrangement plate according to <17>, wherein the number of cells arranged in the hole is ± 20% of an average value, and the hole is 80% or more.
<19> The cell arrangement plate according to any one of <17> to <18>, wherein cells arranged in the hole are discharged by an ink jet method.
<20> The cell arrangement plate according to any one of <17> to <19>, wherein the number of types of cells arranged in the hole is two or more.

前記<1>から<9>のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法、前記<10>に記載の細胞保持用部材の製造方法、前記<11>から<16>のいずれかに記載の細胞保持用部材、及び前記<17>から<20>のいずれかに記載の細胞配置プレートによれば、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。   The method for producing a cell arrangement plate according to any one of <1> to <9>, the method for producing a cell holding member according to <10>, or any one of <11> to <16>. According to the cell holding member and the cell arrangement plate according to any one of <17> to <20>, the conventional problems can be solved and the object of the present invention can be achieved.

特開2012−187072号公報JP 2012-187072 A 特開2009−131240号公報JP 2009-131240 A 特開2013−099271号公報JP 2013-099271 A 特開2010−233456号公報JP 2010-233456 A

1、11 液滴形成装置(細胞吐出ヘッド)
21 被覆液吐出ヘッド
31 細胞接着性材料吐出ヘッド
100 細胞保持用部材
110 構造層
120 孔部
121 穴部
130 基体
A 細胞インク(インク)
B 細胞接着性材料インク
C 被覆液
L アライメントマーク
1,11 Droplet forming device (cell ejection head)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Coating liquid discharge head 31 Cell-adhesive material discharge head 100 Cell holding member 110 Structural layer 120 Hole part 121 Hole part 130 Substrate A Cell ink (ink)
B Cell adhesive material ink C Coating liquid L Alignment mark

Claims (20)

細胞非接着性材料による層に複数の孔部が形成された構造層を基体の平面上に積層する工程と、
前記孔部内に、前記孔部から露出する前記基体における前記平面を被覆液で被覆する工程と、
前記被覆液で被覆された前記平面に細胞懸濁液を吐出する工程と、
を含むことを特徴とする細胞配置プレートの製造方法。
Laminating a structure layer in which a plurality of pores are formed in a layer made of a cell non-adhesive material on a plane of a substrate;
Coating the flat surface of the substrate exposed from the hole with a coating liquid in the hole; and
Discharging the cell suspension onto the plane coated with the coating solution;
A method for producing a cell arrangement plate, comprising:
前記孔部内に、細胞接着性材料を付着させる工程を更に含む、請求項1に記載の細胞配置プレートの製造方法。   The manufacturing method of the cell arrangement | positioning plate of Claim 1 which further includes the process of making a cell-adhesive material adhere in the said hole. 前記細胞接着性材料が、前記孔部の側面と接触していない、請求項2に記載の細胞配置プレートの製造方法。   The manufacturing method of the cell arrangement | positioning plate of Claim 2 with which the said cell adhesive material is not contacting the side surface of the said hole. 前記構造層における前記孔部から露出する前記基体における前記平面が、インクジェット法で吐出される細胞懸濁液の液滴の着弾面である、請求項1から3のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法。   The cell arrangement plate according to any one of claims 1 to 3, wherein the flat surface of the substrate exposed from the hole in the structural layer is a landing surface of a droplet of a cell suspension discharged by an inkjet method. Manufacturing method. 前記細胞非接着性材料が撥水性材料又はケイ素含有材料である、請求項1から4のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法。   The manufacturing method of the cell arrangement | positioning plate in any one of Claim 1 to 4 whose said cell non-adhesive material is a water repellent material or a silicon-containing material. 前記被覆液の最小厚みが5μm以上である、請求項1から5のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法。   The manufacturing method of the cell arrangement | positioning plate in any one of Claim 1 to 5 whose minimum thickness of the said coating liquid is 5 micrometers or more. 前記被覆液が細胞培養培地である、請求項1から6のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法。   The manufacturing method of the cell arrangement | positioning plate in any one of Claim 1 to 6 whose said coating liquid is a cell culture medium. 互いに隣接する前記孔部のピッチ間隔が300μm以下である、請求項1から7のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法。   The manufacturing method of the cell arrangement | positioning plate in any one of Claim 1 to 7 whose pitch space | interval of the said adjacent hole part is 300 micrometers or less. 前記孔部内に配された細胞数が、平均値に対して±20%となる前記孔部が80%以上である、請求項1から8のいずれかに記載の細胞配置プレートの製造方法。   The method for producing a cell arrangement plate according to any one of claims 1 to 8, wherein the number of cells arranged in the hole is ± 20% relative to an average value, and the hole is 80% or more. 細胞非接着性材料による層に複数の孔部が形成された構造層を基体の平面上に積層する工程と、
前記孔部内に、細胞接着性材料を付着させる工程と、
前記孔部内に、前記孔部から露出する前記基体における前記平面を被覆液で被覆する工程と、
を含むことを特徴とする細胞保持用部材の製造方法。
Laminating a structure layer in which a plurality of pores are formed in a layer made of a cell non-adhesive material on a plane of a substrate;
A step of attaching a cell adhesive material in the hole;
Coating the flat surface of the substrate exposed from the hole with a coating liquid in the hole; and
The manufacturing method of the member for cell holding characterized by including.
少なくとも平面を有する基体における前記平面上に、
細胞非接着性材料で形成され、かつ複数の孔部を有する構造層を有し、
前記孔部内に、細胞接着性材料が付着していることを特徴とする細胞保持用部材。
On the plane of the substrate having at least a plane;
A structural layer formed of a non-cell-adhesive material and having a plurality of pores;
A cell holding member, wherein a cell adhesive material is adhered in the hole.
前記孔部内に、前記孔部から露出する前記基体における前記平面を被覆する被覆液を有する、請求項11に記載の細胞保持用部材。   The cell holding member according to claim 11, wherein the hole has a coating solution that covers the flat surface of the substrate exposed from the hole. 前記細胞接着性材料が、前記孔部の側面と接触していない、請求項12に記載の細胞保持用部材。   The cell holding member according to claim 12, wherein the cell adhesive material is not in contact with a side surface of the hole. 前記構造層における前記孔部から露出する前記基体における前記平面が、インクジェット法で吐出されるインク液滴の着弾面である、請求項11から13のいずれかに記載の細胞保持用部材。   The cell holding member according to any one of claims 11 to 13, wherein the flat surface of the substrate exposed from the hole in the structural layer is a landing surface of an ink droplet ejected by an ink jet method. 前記被覆液の最小厚みが5μm以上である、請求項11から14のいずれかに記載の細胞保持用部材。   The cell holding member according to claim 11, wherein a minimum thickness of the coating solution is 5 μm or more. 互いに隣接する前記孔部のピッチ間隔が300μm以下である、請求項11から15のいずれかに記載の細胞保持用部材。   The cell holding member according to any one of claims 11 to 15, wherein a pitch interval between the holes adjacent to each other is 300 µm or less. 請求項11から16のいずれかに記載の細胞保持用部材と、
前記細胞保持用部材における複数の前記孔部内に配された細胞と、
を有することを特徴とする細胞配置プレート。
The cell holding member according to any one of claims 11 to 16,
Cells arranged in the plurality of holes in the cell holding member;
The cell arrangement | positioning plate characterized by having.
前記孔部内に配された細胞数が、平均値に対して±20%となる前記孔部が80%以上である、請求項17に記載の細胞配置プレート。   18. The cell arrangement plate according to claim 17, wherein the number of cells arranged in the hole is ± 20% relative to the average value, and the hole is 80% or more. 前記孔部に配された細胞がインクジェット法により吐出してなる、請求項17から18のいずれかに記載の細胞配置プレート。   The cell arrangement | positioning plate in any one of Claims 17-18 formed by discharging the cell distribute | arranged to the said hole part by the inkjet method. 前記孔部に配された細胞の種類が、2種以上である、請求項17から19のいずれかに記載の細胞配置プレート。   The cell arrangement plate according to any one of claims 17 to 19, wherein the number of types of cells arranged in the hole is two or more.
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