JP2019517808A5 - - Google Patents

Claims (16)

1. マイクロ流体ネットワークを含む細胞培養装置であって、前記マイクロ流体ネットワークは、
   基材、マイクロ流体チャンネル及びカバーを含むマイクロ流体層と、
   前記カバーに設けられた孔を通って前記マイクロ流体層内に延び、前記マイクロ流体チャンネルと流体連通するオルガノイド区画と、
   前記孔と位置合わせされ、前記マイクロ流体ネットワークを、前記オルガノイド区画を含む第１の副容積と、前記マイクロ流体チャンネルの少なくとも一部を含む第２の副容積とに分割する毛細管圧バリアと
   を含む、細胞培養装置。
2. 前記オルガノイド区画は、使用時の方向において、前記マイクロ流体層に垂直に延びる側壁を有するウェルを含む、請求項１に記載の細胞培養装置。
3. 前記毛細管圧バリアは、前記マイクロ流体層の前記基材上において前記孔と向かい合って配置されている、請求項１又は２に記載の細胞培養装置。
4. 前記毛細管圧バリアは、前記マイクロ流体層の前記基材上において、前記オルガノイド区画の表面を少なくとも部分的に画定し、液体を前記第１の副容積に閉じこめるように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の細胞培養装置。
5. 前記マイクロ流体ネットワークは、前記マイクロ流体層の前記基材上に配置され前記孔と向かい合って位置合わせされた第２の毛細管圧バリアを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の細胞培養装置。
6. 第１の毛細管圧バリアは、前記孔と同心であり、前記第２の毛細管圧バリアは、前記孔、及び／又は、前記第１の毛細管圧バリアと同心である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の細胞培養装置。
7. 前記第１及び／又は第２の毛細管圧バリアは、それぞれ前記マイクロ流体チャンネルの幅全体にまたがり、各端で前記マイクロ流体チャンネルの側壁と交差する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の細胞培養装置。
8. 前記毛細管圧バリア及び／又は前記第２の毛細管圧バリアは、それぞれ独立して、
   前記マイクロ流体チャンネルの内面から突出する材料のリッジ、
   前記マイクロ流体チャンネルの内面の溝、
   前記マイクロ流体チャンネルの内面に対して異なる濡れ性の材料の領域、又は
   一定間隔での複数の柱
   を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の細胞培養装置。
9. ａ）請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置の前記オルガノイド区画に、任意選択により１つ以上の種類の細胞又は細胞集合体を含むゲル又はゲル前駆体の液滴を導入する工程と、
   ｂ）前記液滴を前記毛細管圧バリアによって閉じこめさせる工程と、
   ｃ）前記ゲル又はゲル前駆体の液滴を硬化又はゲル化させる工程と、
   ｄ）前記マイクロ流体チャンネルに流体を入れる工程と、
   ｅ）任意選択により、前記硬化したゲル中に存在する前記１つ以上の種類の細胞又は細胞集合体を培養する工程と
   を含む、細胞又は細胞集合体を培養する方法。
10. ｆ）前記マイクロ流体ネットワークを通して前記流体の流れを誘導する工程、及び／又は、
    ｇ）前記マイクロ流体チャンネル内に内皮細胞を導入する工程
    をさらに含む、請求項９に記載の細胞又は細胞集合体を培養する方法。
11. 内皮細胞は、血管組織の層を形成するように刺激され、前記血管組織の層は、前記硬化したゲルの界面まで前記マイクロ流体チャンネルの内壁を内張りし、前記マイクロ流体チャンネルの入口及び出口まで延びる、請求項９又は１０に記載の細胞又は細胞集合体を培養する方法。
12. 前記１つ以上の種類の細胞は、オルガノイド又は胚体を形成するように培養される、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の細胞又は細胞集合体を培養する方法。
13. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のマイクロ流体細胞培養装置にゲル又はゲル前駆体の液滴を導入し、前記装置内に存在する毛細管圧バリアによって前記液滴を閉じこめさせる工程と、
    前記ゲル又はゲル前駆体を硬化又はゲル化させて、硬化したゲルを形成する工程と、
    キャリア流体における内皮細胞の懸濁液を前記マイクロ流体細胞培養装置のマイクロ流体チャンネル内に導入する工程であって、前記マイクロ流体チャンネルは、前記硬化したゲルと流体連通している工程と、
    前記内皮細胞に、少なくとも前記マイクロ流体チャンネル内に少なくとも１つの微小血管を形成させる工程と、
    １つ以上の細胞又は細胞集合体を前記硬化したゲルの上面に導入する工程と、
    前記少なくとも１つの微小血管と前記１つ以上の細胞又は細胞集合体との間の指向性血管新生を可能にするか又は促進する工程と
    を含む、細胞集合体の血管を生成する方法。
14. 少なくとも前記マイクロ流体チャンネル内における前記少なくとも１つの微少血管の形成後、前記硬化したゲル上に１つ以上の血管新生化合物を加えて、前記硬化したゲル中への指向性血管新生を促進する工程
    をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記１つ以上の細胞又は細胞集合体を導入する工程は、前記１つ以上の細胞又は細胞集合体に、前記硬化したゲルの上面を単層又は多層化組織として完全に覆わせる工程を含む、請求項１３又は１４に記載の方法。
16. さらなるゲル又はゲル前駆体は、第１の硬化したゲル及び前記１つ以上の細胞又は細胞集合体を包むように前記マイクロ流体細胞培養装置内に導入される、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の方法。