JP2020039261A - Cryopreservation liquid - Google Patents

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Abstract

To provide a cell or tissue cryopreservation liquid that can easily and reliably perform cell or tissue cryopreservation work.SOLUTION: A cryopreservation liquid contains a modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、細胞又は組織の凍結保存に用いられる凍結保存液に関する。   The present invention relates to a cryopreservation solution used for cryopreservation of cells or tissues.

生物の細胞又は組織の優れた保存技術は、様々な産業分野で求められている。一般に、生体内から採取された細胞又は組織は、たとえ培養液の中であっても、次第に活性が失われていくことから、生体外での細胞又は組織の長期間の培養は好ましくない。そのため、生体活性を失わせずに長期間保存するための技術が重要である。優れた保存技術によって、より高い生体活性を保ったまま細胞又は組織を移植することで、移植後の生着率の向上が望める。さらに、優れた保存技術は、生体外で培養した培養皮膚、生体外で構築したいわゆる細胞シートのような移植のための人工の組織を、順次生産して保存しておき、必要なときに使用することも可能となり、研究・医療の面だけではなく、産業面においても大きなメリットが期待できる。また、優れた保存技術によって、採取された細胞又は組織をより正確に分析することが可能となる。   Excellent techniques for preserving cells or tissues of organisms are required in various industrial fields. In general, cells or tissues collected from a living body gradually lose their activity even in a culture solution, so that long-term culture of cells or tissues in vitro is not preferable. Therefore, a technique for preserving the bioactivity for a long time without losing its biological activity is important. By transplanting cells or tissues while maintaining higher biological activity by using excellent preservation techniques, it is expected that the survival rate after transplantation will be improved. Furthermore, an excellent preservation technique is to sequentially produce and store artificial tissues for transplantation, such as cultured skin cultured in vitro and so-called cell sheets constructed in vitro, and use them when necessary. It is possible to achieve great benefits not only in research and medicine but also in industry. In addition, an excellent preservation technique enables more accurate analysis of the collected cells or tissues.

細胞又は組織の保存方法として、例えば緩慢凍結法が知られている。この方法では、まず、例えばリン酸緩衝生理食塩水等の生理的溶液に耐凍剤を含有させることで得られた凍結保存液に、細胞又は組織を浸漬する。該耐凍剤としては、グリセロール、エチレングリコール等の化合物が用いられる。該保存液に、細胞又は組織を浸漬後、比較的遅い冷却速度(例えば0.3〜0.5℃/minの速度)で、−30〜−35℃まで冷却することにより、細胞内外又は組織内外の溶液が十分に冷却され、該保存液の粘性が高くなる。このような状態で、該保存液中の細胞又は組織をさらに液体窒素の温度(−196℃)まで冷却すると、細胞内又は組織内とその周囲の微少溶液がいずれも非結晶のまま固化するガラス化が起こる。ガラス化により、細胞内外又は組織内外が固化すると、実質的に分子の動きがなくなるので、ガラス化された細胞又は組織を液体窒素中に保存することで、半永久的に保存できると考えられる。   As a method for preserving cells or tissues, for example, a slow freezing method is known. In this method, first, cells or tissues are immersed in a cryopreservation solution obtained by including a freeze-resistant agent in a physiological solution such as a phosphate buffered saline. Compounds such as glycerol and ethylene glycol are used as the antifreezing agent. After immersing the cells or tissues in the preservative solution, the cells or tissues are cooled to −30 to −35 ° C. at a relatively slow cooling rate (for example, a rate of 0.3 to 0.5 ° C./min), so that the inside or outside of cells or The solution inside and outside is sufficiently cooled, and the viscosity of the storage solution increases. In such a state, when the cells or tissues in the storage solution are further cooled to the temperature of liquid nitrogen (−196 ° C.), a glass in which the micro solution in the cells or in the tissues and the surroundings are solidified in an amorphous state. Transformation occurs. When the inside and outside of the cell or the inside of the tissue is solidified by vitrification, the movement of the molecule is substantially stopped. Therefore, it is considered that the vitrified cell or the tissue can be stored semipermanently by storing it in liquid nitrogen.

しかしながら、緩慢凍結法では、比較的遅い冷却速度で冷却する必要があるために、凍結保存のための操作に時間を要するという問題がある。また、冷却速度を制御するための装置又は治具を必要とする問題がある。加えて、緩慢凍結法では、細胞外又は組織外の保存液中に氷晶が形成されるので、細胞又は組織が該氷晶により物理的に損害を受けるおそれがある。   However, the slow freezing method has a problem that the operation for cryopreservation requires a long time because it is necessary to cool at a relatively low cooling rate. Further, there is a problem that a device or a jig for controlling the cooling rate is required. In addition, in the slow freezing method, ice crystals are formed in the extracellular or extracellular preservation solution, and cells or tissues may be physically damaged by the ice crystals.

上記した緩慢凍結法での問題点を解決するための方法として、ガラス化凍結保存法が提案されている。ガラス化凍結保存法とは、グリセロール、エチレングリコール、DMSO(ジメチルスルホキシド)などの耐凍剤を多量に含む凍結保存液の凝固点降下により、氷点下でも氷晶ができにくくなる原理を用いたものである。この凍結保存液を急速に液体窒素中で冷却させると氷晶を生じさせないまま固化させることができる。このように固化させることをガラス化凍結という。   As a method for solving the problems of the slow freezing method described above, a vitrification cryopreservation method has been proposed. The vitrification cryopreservation method is based on the principle that freezing points of a cryopreservation solution containing a large amount of a freezing agent such as glycerol, ethylene glycol, and DMSO (dimethyl sulfoxide) are reduced so that ice crystals are hardly formed even below the freezing point. When this cryopreserved solution is rapidly cooled in liquid nitrogen, it can be solidified without forming ice crystals. This solidification is called vitrification freezing.

前記ガラス化凍結保存法の具体的な操作としては、凍結保存液に細胞を浸漬させ、その後、液体窒素の温度(−196℃)で冷却する。ガラス化凍結保存法は、このような簡便かつ迅速な工程であるために、凍結保存のための操作に長い時間を必要としない他、温度制御をするための装置又は治具を必要としないという利点がある。   As a specific operation of the vitrification cryopreservation method, cells are immersed in a cryopreservation solution, and then cooled at the temperature of liquid nitrogen (−196 ° C.). The vitrification cryopreservation method does not require a long time for the operation for cryopreservation because it is such a simple and quick process, and does not require a device or a jig for temperature control. There are advantages.

ガラス化凍結法を用いると、原理的には、細胞内外のいずれにも氷晶が生じないために凍結時及び融解時の細胞への物理的障害(凍害)を回避することができるが、適切なガラス化凍結を成し得るためには、ガラス化に用いる保存液に含有される耐凍剤の濃度を高いものとしなければならない。一方で、凍結保存液に含まれる高濃度の耐凍剤は細胞にとっての化学的毒性が高いため、細胞毒性を低減する観点では、可能な限り濃度を低くすることが好ましい。低濃度の耐凍剤を含有する凍結保存液でガラス化凍結を行うためには、凍結速度を速める必要があることが知られている。   When the vitrification freezing method is used, in principle, ice crystals are not generated inside or outside the cells, so that physical damage (freezing damage) to the cells at the time of freezing and thawing can be avoided. In order to achieve effective vitrification and freezing, the concentration of the antifreezing agent contained in the preservation solution used for vitrification must be high. On the other hand, the high-concentration cryoprotectant contained in the cryopreservation solution has high chemical toxicity to the cells. Therefore, from the viewpoint of reducing cytotoxicity, it is preferable to reduce the concentration as much as possible. It is known that in order to perform vitrification freezing with a cryopreservation solution containing a low-concentration antifreeze, it is necessary to increase the freezing speed.

細胞又は組織の凍結速度を速める観点から、凍結保存時には細胞又は組織の周囲に存在する凍結保存液量は少ない方が好ましい。細胞又は組織の周囲に存在する凍結保存液が少ないほど凍結対象の熱容量が少なくなり、細胞又は組織の凍結速度が速くなり、ガラス化凍結にとっては好ましいといえる。さらに、細胞又は組織の周囲に存在する凍結保存液が少ないことは、凍結後の融解時においても、凍結保存液が速やかに融解液中に希釈され、細胞又は組織中への再氷晶形成を抑制する観点で好ましい。さらには、融解時に融解液中に混入する耐凍剤の濃度を低くすることができ、耐凍剤に由来する化学的毒性を低減する観点からも好ましい。   From the viewpoint of increasing the freezing rate of the cells or tissues, it is preferable that the amount of the cryopreservation solution existing around the cells or tissues during cryopreservation is small. The smaller the amount of cryopreservation solution present around the cells or tissues, the smaller the heat capacity of the object to be frozen, the faster the freezing rate of the cells or tissues, which is preferable for vitrification freezing. Furthermore, the fact that the amount of cryopreservation solution present around cells or tissues is small means that even during thawing after freezing, the cryopreservation solution is promptly diluted in the thawing solution, and re-ice crystals form in cells or tissues. It is preferable from the viewpoint of suppression. Furthermore, the concentration of the antifreezing agent mixed into the melt at the time of thawing can be reduced, which is preferable from the viewpoint of reducing the chemical toxicity derived from the antifreezing agent.

ガラス化凍結保存法を用いた細胞又は組織の凍結保存については、様々な方法で、様々な種類の細胞又は組織を用いた例が示されている。例えば、特許文献1では、動物又はヒトの生殖細胞又は体細胞へのガラス化凍結保存法の適用が、凍結保存及び融解後の生存率の点で、極めて有用であることが示されており、5.5Mエチレングリコール及び1Mスクロースを含有する凍結保存液、40質量%エチレングリコール及び0.3Mトレハロースを含有する凍結保存液等が記載されている。   Regarding the cryopreservation of cells or tissues using the vitrification cryopreservation method, examples using various types of cells or tissues by various methods are shown. For example, Patent Document 1 shows that application of the vitrification cryopreservation method to germ cells or somatic cells of animals or humans is extremely useful in terms of the survival rate after cryopreservation and thawing, A cryopreservation solution containing 5.5M ethylene glycol and 1M sucrose, a cryopreservation solution containing 40% by mass ethylene glycol and 0.3M trehalose, and the like are described.

ガラス化凍結保存法は、主にヒトの生殖細胞を用いて発展してきた技術であるが、最近では、iPS細胞やES細胞への応用も広く検討されている。また、非特許文献1では、ショウジョウバエの胚の保存にガラス化凍結保存法が有効であったことが示されている。さらに、特許文献2では、植物培養細胞や組織の保存において、ガラス化凍結保存法が有効であることが示されている。前者においては、エチレングルコール、グリコール、プロピレングリコール、グリセロール、DMSOを耐凍剤として含有する凍結保存液が記載され、後者においては、凍結保存液が含有する耐凍剤(凍結保護剤)として、DMSO、プロピレングリコール、グリセロール、ポリエチレングリコール、ブタンジオール、ホルムアミド、プロパンジオール、ソルビトール、マンニトール等が例示されている。このように、ガラス化凍結保存法は広く様々な種の細胞及び組織の保存に有用であることが知られている。   The vitrification cryopreservation method is a technique that has been developed mainly using human germ cells. Recently, application to iPS cells and ES cells has been widely studied. Non-patent Document 1 shows that the vitrification cryopreservation method was effective for preserving Drosophila embryos. Further, Patent Document 2 discloses that the vitrification cryopreservation method is effective in preserving cultured plant cells and tissues. In the former, a cryopreservation solution containing ethylene glycol, glycol, propylene glycol, glycerol, and DMSO as a cryoprotectant is described, and in the latter, DMSO, as a cryoprotectant (cryoprotectant) contained in the cryopreservation solution, Propylene glycol, glycerol, polyethylene glycol, butanediol, formamide, propanediol, sorbitol, mannitol and the like are exemplified. As described above, the vitrification cryopreservation method is known to be useful for preserving a wide variety of cells and tissues.

特許文献3では、卵子又は胚を、凍結保存液と共に保存液除去材の上に載置し、下部から吸引することで卵子又は胚の周囲に付着した余分な凍結保存液を除き、優れた生存率で凍結保存させる方法が提案され、該凍結保存液はエチレングリコール、グリセロール及びスクロースを含有する。   In Patent Document 3, the eggs or embryos are placed on a preservative remover together with a cryopreservation solution and aspirated from below to remove excess cryopreservation solution attached to the periphery of the eggs or embryos, resulting in excellent survival. A cryopreservation method has been proposed, wherein the cryopreservation solution contains ethylene glycol, glycerol and sucrose.

また、特許文献4には、緩慢凍結法における細胞又は組織の凍結保存液として、主に細胞の保護、つまりは優れた生存率の達成を目的として、1.5%のポリビニルアルコールを含有する凍結保存液が提案され、特許文献5及び特許文献6には、ガラス化凍結保存法における凍結保存液が含有する細胞保護物質又は凍結保護物質として、ポリビニルアルコールがそれぞれ記載されている。一方、特許文献7には、細胞又は組織を載置する載置部にエチレンオキサイド基を有する変性PVAを含有する乾燥膜である最表層を有する凍結保存用治具が記載され、該最表層が融解液中に溶解することで、細胞又は組織の回収性(細胞又は組織の剥離性)を高めている。   Further, Patent Document 4 discloses a cryopreservation solution containing 1.5% of polyvinyl alcohol as a cryopreservation solution for cells or tissues in a slow freezing method, mainly for protection of cells, that is, for achieving excellent viability. A preservation solution has been proposed, and Patent Literatures 5 and 6 each disclose polyvinyl alcohol as a cell protection substance or a cryoprotection substance contained in the cryopreservation liquid in the vitrification cryopreservation method. On the other hand, Patent Literature 7 describes a cryopreservation jig having a outermost layer which is a dry film containing a modified PVA having an ethylene oxide group on a mounting portion on which cells or tissues are mounted. By dissolving in the melt, the recoverability of cells or tissues (the detachability of cells or tissues) is enhanced.

特許第3044323号公報Japanese Patent No. 3044432 特開2008−5846号公報JP 2008-5846 A 国際公開第2011/070973号パンフレットInternational Publication No. 2011/070973 pamphlet 特開2005−261413号公報JP 2005-261413 A 特開2010−213692号公報JP 2010-213692 A 特開2013−111017号公報JP 2013-1111017 A 特開2017−60457号公報JP 2017-60457 A

Steponkus et al.,Nature 345:170−172(1990)Steponkus et al. , Nature 345: 170-172 (1990).

上述の通り、ガラス化凍結保存においては、細胞又は組織を、少量の凍結保存液とともに載置することにより、細胞又は組織の優れた生存性が達成されるが、少量の凍結保存液とともに細胞又は組織を載置し凍結した場合、凍結後に融解する際、細胞又は組織の種類や状態等によって、しばしばシート上の卵子又は胚が載置部表面に固着してしまい、これらを回収する際に高い技量が要求されるという問題があった。さらには、作業者が凍結に好ましい状態である、より少量の凍結保存液で細胞又は組織を凍結保存するほど、凍結後に融解する際に、細胞又は組織が載置部表面に固着する問題が顕著であった。   As described above, in vitrification cryopreservation, by placing cells or tissues together with a small amount of cryopreservation solution, excellent viability of the cells or tissues is achieved. When the tissue is placed and frozen, when thawing after freezing, the ovum or embryo on the sheet often adheres to the surface of the placement part, depending on the type or state of the cell or tissue, and is high when these are collected. There was a problem that skill was required. Furthermore, as the worker freezes the cells or tissues with a smaller amount of cryopreservation solution, which is a preferable state for freezing, the problem that the cells or tissues adhere to the surface of the mounting portion when the cells or tissues are thawed after freezing is more remarkable. Met.

特に、前述した特許文献3では、胚または卵子を載置する部分にガラス化保存液除去材を用いることにより、細胞又は組織の周囲に付着した余分な凍結保存液を作業者が除く必要はなく、余分な凍結保存液を除き、少量の凍結保存液とともに凍結するという点では良好な作業性が得られるものの、保存液吸収体が保存液を吸収する際に、細胞又は組織が保存液吸収体にとりわけ強固に固着する場合があり、細胞又は組織を回収する際に特に高い技量が要求される場合があった。また、凍結作業において細胞又は組織は凍結保存液中で数回ピペッティングされた後、凍結されるが、この操作性も重要である。   In particular, in Patent Document 3 described above, by using a vitrified preservative removal material in a portion where an embryo or an egg is placed, it is not necessary for an operator to remove an excess cryopreservation liquid attached around cells or tissues. Although good workability can be obtained in that freezing preservation solution is removed and freezing is performed with a small amount of cryopreservation solution, when the preservation solution absorber absorbs the preservation solution, the cells or tissues are absorbed by the preservation solution absorber. In particular, and may require particularly high skill in recovering cells or tissues. In the freezing operation, cells or tissues are frozen after being pipetted several times in a cryopreservation solution, and this operability is also important.

本発明は、細胞又は組織の凍結保存作業を容易かつ確実に行うことが可能な、細胞又は組織の凍結保存液を提供することを主な課題とする。より具体的には、凍結作業時のピペット操作において良好な作業性を示し、かつ、融解作業時に、細胞又は組織が載置部表面に固着することなく、細胞又は組織を容易に回収することができる凍結保存液を提供することを課題とする。   The main object of the present invention is to provide a cryopreservation solution for cells or tissues, which can perform the cryopreservation work of cells or tissues easily and reliably. More specifically, it shows good workability in the pipetting operation during the freezing operation, and allows the cells or the tissue to be easily collected during the thawing operation without the cells or the tissue sticking to the surface of the mounting portion. It is an object to provide a cryopreservation solution that can be used.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の手段によって、上記課題を解決できることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following means.

(1)エチレンオキサイド基を有する変性ポリビニルアルコールを含有することを特徴とする凍結保存液。   (1) A cryopreservation solution containing a modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group.

上記(1)の発明によれば、細胞又は組織をガラス化凍結保存する際に、凍結作業時のピペット操作において良好な作業性を示し、かつ、融解作業時に、細胞又は組織が載置部表面に固着することなく、細胞又は組織を容易に回収することができる凍結保存液を提供することができる。   According to the invention of the above (1), when the cells or tissues are vitrified and cryopreserved, good workability is exhibited in the pipetting operation at the time of freezing, and the cells or tissues are placed on the surface of the mounting portion at the time of thawing. It is possible to provide a cryopreservation solution from which cells or tissues can be easily collected without sticking to the cells.

本発明の凍結保存液は、細胞又は組織を凍結保存する際に用いられるものである。本発明において細胞とは、1個の細胞または複数の細胞からなる生物の細胞集団を含むものである。複数の細胞からなる細胞集団とは単一の種類の細胞から構成されるコロニー状あるいはクラスター状の細胞集団でも良いし、複数の種類の細胞から構成されるコロニー状あるいはクラスター状の細胞集団でも良い。また、組織とは、単一の種類の細胞から構成される組織でも良いし、複数の種類の細胞から構成される組織でも良く、細胞以外に細胞外マトリックスのような非細胞性の物質を含むものでも良い。   The cryopreservation solution of the present invention is used when cryopreserving cells or tissues. In the present invention, a cell includes a single cell or a cell population of an organism composed of a plurality of cells. The cell population composed of a plurality of cells may be a colony-shaped or cluster-shaped cell population composed of a single type of cells, or may be a colony-shaped or cluster-shaped cell population composed of a plurality of types of cells. . In addition, the tissue may be a tissue composed of a single type of cells or a tissue composed of a plurality of types of cells, and includes a non-cellular substance such as an extracellular matrix in addition to the cells. It may be something.

本発明の凍結保存液は、凍結保存作業に用いるものであり、好ましくはガラス化凍結保存作業に用いるものである。より詳細には、本発明の凍結保存液は、クライオトップ(登録商標)法をはじめとする胚又は卵子の凍結保存に好ましく用いることができる。   The cryopreservation solution of the present invention is used for cryopreservation work, preferably for vitrification cryopreservation work. More specifically, the cryopreservation solution of the present invention can be preferably used for cryopreservation of embryos or eggs, including the Cryotop (registered trademark) method.

クライオトップ法における凍結作業は、一般に以下のような手順で行われる。胚や卵子等の細胞又は組織を平衡化液に浸漬した後に、ピペット等の細管状の治具を用いて、細胞又は組織を少量の平衡化液と共に取り出し、凍結保存液中に移動させる。細胞又は組織を所定時間、凍結保存液中に浸漬させた後に、少量の凍結保存液と共に取り出し、細胞又は組織を凍結保存用治具が有するシート(例えば、特開2002−315573号公報や特開2006−271395号公報に記載される無色透明な卵付着保持用ストリップや、特許文献3に記載されるガラス化保存液除去材)上に少量の凍結保存液と共に滴下付着させる。この際に、滴下した凍結保存液が多い場合はピペット等の細管状の治具を用いて余分な凍結保存液を除く操作を行う。その後、細胞又は組織を載置したシートを液体窒素等の冷却媒体に浸漬させて凍結する。なお、凍結作業においては、細胞又は組織中の水分を脱水させ、耐凍剤を含む溶液に置換させることを目的とし、平衡化液中又は凍結保存液中において、細胞又は組織を細管状の治具を用いてピペッティングする作業がなされることがあるが、本発明によれば該ピペット操作を良好な作業性にて行うことができる。次に融解作業について説明する。細胞又は組織を融解する際には、シート上に載置された細胞又は組織を冷却媒体から取り出し、融解液中に浸漬させて融解する。本発明の凍結保存液を用いると、融解時には容易に細胞又は組織を載置部上から回収できることから、細胞又は組織の凍結保存にかかる作業を容易にかつ確実に行うことができる。   The freezing operation in the cryotop method is generally performed according to the following procedure. After immersing cells or tissues such as embryos and ova in the equilibration solution, the cells or tissues are taken out together with a small amount of the equilibration solution using a tubular jig such as a pipette and moved into a cryopreservation solution. After a cell or tissue is immersed in a cryopreservation solution for a predetermined time, the cell or tissue is taken out together with a small amount of cryopreservation solution, and the cell or tissue is stored in a cryopreservation jig sheet (for example, JP-A-2002-315573 and On a colorless and transparent egg attachment holding strip described in JP-A-2006-271395 or a vitrification stock removal material described in Patent Document 3, a small amount of a cryopreservation solution is dropped and adhered. At this time, when a large amount of the cryopreservation solution is dropped, an operation of removing an excess cryopreservation solution is performed using a thin tubular jig such as a pipette. Thereafter, the sheet on which the cells or tissues are placed is immersed in a cooling medium such as liquid nitrogen and frozen. In the freezing operation, for the purpose of dehydrating the water in the cells or tissues and replacing the cells or tissues with a solution containing a cryoprotectant, the cells or tissues in the equilibration solution or the cryopreservation solution are formed into a tubular jig. In some cases, the pipetting operation is performed by using the pipette. According to the present invention, the pipetting operation can be performed with good workability. Next, the melting operation will be described. When thawing cells or tissues, the cells or tissues placed on the sheet are taken out of the cooling medium and immersed in a melt to melt. When the cryopreservation solution of the present invention is used, the cells or tissues can be easily collected from the mounting portion at the time of thawing, so that the operation related to the cryopreservation of the cells or tissues can be performed easily and reliably.

本明細書におけるガラス化凍結とは、比較的遅い冷却速度(例えば0.3〜0.5℃/minの速度)で凍結するいわゆる緩慢凍結法とは異なり、極低温の冷却媒体(例えば液体窒素)を用いて速い冷却速度で、氷晶形成を抑制しながら細胞又は組織を凍結させる方法をさす。ガラス化凍結における冷却速度は、例えば、(株)チノー製シース型熱電対(先端外径0.3mm)を用いて測定される0℃から−150℃までの冷却速度が200℃/min以上である。   The vitrification freezing in the present specification is different from the so-called slow freezing method in which the freezing is performed at a relatively low cooling rate (for example, a rate of 0.3 to 0.5 ° C./min), and a cryogenic cooling medium (for example, liquid nitrogen) is used. ) Is a method of freezing cells or tissues at a high cooling rate while suppressing ice crystal formation. The cooling rate in the vitrification freezing is, for example, a cooling rate from 0 ° C. to −150 ° C. measured using a sheath type thermocouple manufactured by Chino Corporation (tip outer diameter 0.3 mm) is 200 ° C./min or more. is there.

本発明の凍結保存液は、エチレンオキサイド基を有する変性ポリビニルアルコールを含有する。   The cryopreservation solution of the present invention contains a modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group.

ポリビニルアルコールは、凍結保存液においては、細胞保護物質又は凍結保護物質としての役割が知られ、主に凍結融解後の生存性を向上させる目的で含有させることが知られている。前述した特許文献4によれば、同様に凍結保護物質として添加するタンパク質の代替物質として胚細胞の骨格を維持する作用があることが記載されている。   In a cryopreservation solution, polyvinyl alcohol is known to have a role as a cell protective substance or a cryoprotective substance, and is known to be contained mainly for the purpose of improving the viability after freeze-thaw. According to the above-mentioned Patent Document 4, it is described that there is an action of maintaining a skeleton of an embryo cell as a substitute for a protein similarly added as a cryoprotectant.

本発明の凍結保存液が含有するポリビニルアルコールは、エチレンオキサイド基を有する変性ポリビニルアルコールである。エチレンオキサイド基を有する変性ポリビニルアルコールは、優れた親水性、適度な溶解性を有し、該ポリビニルアルコールを含有する凍結保存液は、細胞又は組織と共に前記したシート上に滴下した際に、載置部表面に溶液状態で残存・付着し、載置部表面を被覆する。また、載置部表面に載置された細胞又は組織の周囲は該ポリビニルアルコールによって被覆される。これらのプロセスにより形成された被覆部は、細胞又は組織の載置部上への固着防止に対して有効に作用し、結果、細胞又は組織を容易に回収することが可能となる。エチレンオキサイド基を有する変性ポリビニルアルコールは、例えば、日本合成化学工業(株)製のゴーセネックス(登録商標)WO−320N、ゴーセネックスWO−320Rを使用することができる。   The polyvinyl alcohol contained in the cryopreservation solution of the present invention is a modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group. The modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group has excellent hydrophilicity and moderate solubility, and the cryopreservation solution containing the polyvinyl alcohol is placed when dropped onto the above-mentioned sheet together with cells or tissues. The solution remains and adheres to the surface of the mounting portion in a solution state, and covers the surface of the mounting portion. The periphery of the cell or the tissue placed on the surface of the placement section is covered with the polyvinyl alcohol. The coating formed by these processes effectively acts to prevent the cell or tissue from sticking to the mounting portion, and as a result, the cell or tissue can be easily collected. As the modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group, for example, Gosenex (registered trademark) WO-320N and Gosenex WO-320R manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. can be used.

本発明の凍結保存液が含有するエチレンオキサイド基を有する変性ポリビニルアルコールの含有量は、0.1〜3質量%であることが好ましい。含有量が0.1質量%を下回る場合には、融解作業時の良好な剥離性が得られない場合がある。一方、含有量が3質量%を上回る場合には、凍結保存液の粘性が高すぎるために、ピペット等の細管状の治具操作などのハンドリングに支障が生じる場合があり、凍結保存液中でのピペッティング作業や凍結保存液から細胞又は組織を取り出す際の作業性が低下する場合がある。エチレンオキサイド基を有する変性ポリビニルアルコールのより好ましい含有量は0.7〜2.2質量%である。   The content of the modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group contained in the cryopreservation solution of the present invention is preferably 0.1 to 3% by mass. If the content is less than 0.1% by mass, good releasability during melting may not be obtained. On the other hand, if the content is more than 3% by mass, the viscosity of the cryopreservation solution is too high, which may hinder handling such as operation of a tubular jig such as a pipette. In some cases, the workability of pipetting work or removing cells or tissue from a cryopreservation solution may be reduced. A more preferred content of the modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group is 0.7 to 2.2% by mass.

本発明の凍結保存液は、有機溶媒系耐凍剤を含有することが好ましい。有機溶媒系耐凍剤としては、エチレングリコール、DMSO(ジメチルスルホキシド)、グリセロール、プロピレングリコール、プロパンジオール等の有機溶媒系耐凍剤を好適に用いることができる。有機溶媒系耐凍剤は単独で用いても良いし、二種類以上を併用して用いても良い。本発明の凍結保存液中の該有機溶媒系耐凍剤の濃度は、20〜50容量%であることが好ましい。より好ましくは25〜45容量%である。   The cryopreservation solution of the present invention preferably contains an organic solvent-based antifreeze. As the organic solvent-based antifreeze, an organic solvent-based antifreeze such as ethylene glycol, DMSO (dimethyl sulfoxide), glycerol, propylene glycol, or propanediol can be suitably used. The organic solvent-based antifreeze may be used alone or in combination of two or more. The concentration of the organic solvent-based antifreeze in the cryopreservation solution of the present invention is preferably 20 to 50% by volume. More preferably, the content is 25 to 45% by volume.

本発明の凍結保存液は、浸透圧調整及びガラス化性能(耐凍性能)付与の観点から、糖類を含有することができる。糖類としては、スクロース、トレハロース、グルコース、ラフィノース、ラクトース、マルトース、マンノース、ガラクトース、フルクトースを好適に用いることができる。糖類は単独で用いても良いし、二種類以上を併用して用いても良い。本発明のガラス化凍結保存液中の該糖類の濃度は、0.2〜1Mであることが好ましく、より好ましくは、0.3〜0.7Mである。   The cryopreservation solution of the present invention can contain a saccharide from the viewpoint of adjusting osmotic pressure and imparting vitrification performance (freezing resistance). As the saccharide, sucrose, trehalose, glucose, raffinose, lactose, maltose, mannose, galactose, and fructose can be suitably used. The saccharides may be used alone or in combination of two or more. The concentration of the saccharide in the vitrified cryopreservation solution of the present invention is preferably from 0.2 to 1M, more preferably from 0.3 to 0.7M.

本発明の凍結保存液は、粘度調整や細胞保護効果の観点で、エチレンオキサイド基を有するポリビニルアルコール以外の高分子化合物を含有することができる。高分子化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、フィコール(スクロースとエピクロロヒドリンの共重合体)、デキストラン、ポリビニルピロリドン、アルブミン等の高分子化合物、または、ヒアルロン酸、ジェランガム、キサンタンガム、カラギーナン、アルギン酸ナトリウム等のアルギン酸誘導体およびその塩、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体およびその塩等の増粘性多糖類等が例示される。これら高分子化合物の含有量は、エチレンオキサイド基を有するポリビニルアルコールに対して100質量%以下であることが好ましい。   The cryopreservation solution of the present invention can contain a polymer compound other than polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group from the viewpoint of viscosity adjustment and cell protection effect. As the high molecular compound, for example, a high molecular compound such as polyethylene glycol, ficoll (copolymer of sucrose and epichlorohydrin), dextran, polyvinylpyrrolidone, albumin, or hyaluronic acid, gellan gum, xanthan gum, carrageenan, sodium alginate Alginic acid derivatives and salts thereof, and thickening polysaccharides such as cellulose derivatives such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose and carboxymethylcellulose and salts thereof. The content of these polymer compounds is preferably 100% by mass or less based on polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group.

本発明の凍結保存液は、その他、血清のような生物由来材料を含有することができる。血清は、その構成成分が未だ完全に解明されていないものの、凍結時の細胞保護効果を目的として、広く用いられている。   The cryopreservation solution of the present invention may further contain a biological material such as serum. Serum has been widely used for its cytoprotective effect during freezing, although its components have not yet been completely elucidated.

本発明の凍結保存液を用いた凍結作業において、細胞又は組織を凍結保存液に浸漬させる時間(細胞を凍結保存液と接触させてから、冷却溶媒で冷却を開始するまでの時間)は、用いる凍結保存液の組成によるものの、多くの場合、凍結保存液の化学的毒性を避けるという観点で、3分以内が好ましい。より好ましくは1分30秒以内である。   In the freezing operation using the cryopreservation solution of the present invention, the time during which cells or tissues are immersed in the cryopreservation solution (the time from contacting the cells with the cryopreservation solution to starting cooling with the cooling solvent) is used. Although it depends on the composition of the cryopreservation solution, in most cases, it is preferably within 3 minutes from the viewpoint of avoiding the chemical toxicity of the cryopreservation solution. More preferably, it is within 1 minute and 30 seconds.

本発明の凍結保存液を用いた凍結保存作業は、細胞又は組織の平衡化処理の後に、凍結保存液に細胞又は組織を浸漬させた後、極低温の冷却媒体を用いて細胞をガラス化凍結させることが好ましい。速やかな冷却速度で凍結させることで、氷晶の形成が少ない状態で細胞が凍結保存されることが期待される。冷却媒体としては、液体窒素を用いることが好ましい。   The cryopreservation operation using the cryopreservation solution of the present invention involves, after the cells or tissues are equilibrated, immersing the cells or tissues in the cryopreservation solution, and then vitrifying the cells using a cryogenic cooling medium. Preferably. By freezing at a rapid cooling rate, it is expected that the cells will be cryopreserved in a state where the formation of ice crystals is small. It is preferable to use liquid nitrogen as the cooling medium.

速やかな冷却速度で凍結させるために、細胞又は組織を、少量の凍結保存液とともに凍結することが一般になされ、これにより、細胞又は組織の優れた生存性が達成される。一方で、少量の保存液とともに細胞又は組織を載置し凍結した場合、凍結後に融解する際、細胞又は組織の種類や状態等によって、しばしばシート上の細胞又は組織が載置部表面に固着してしまい、これらを回収する際に高い技量が要求されるという問題がある。特に、特許文献3に提案されているようなガラス化保存液除去材(例えば、メンブレンフィルターや金網、あるいは濾紙等の吸収体)を用いて余分なガラス化液を除く方法では、優れた冷却速度が達成される一方で、細胞又は組織の固着がより顕著になる問題があるが、本発明の凍結保存液を用いると、融解時に細胞又は組織が容易に剥離できることから、好適に使用できる。   In order to freeze at a rapid cooling rate, it is common to freeze cells or tissues with a small amount of cryopreservation solution, thereby achieving excellent cell or tissue viability. On the other hand, when cells or tissues are placed and frozen with a small amount of preservation solution, when thawing after freezing, cells or tissues on the sheet often adhere to the surface of the placement part depending on the type or state of the cells or tissues. Therefore, there is a problem that a high skill is required when collecting these. In particular, in the method proposed in Patent Document 3 for removing excess vitrification liquid using a vitrification storage liquid removing material (for example, an absorbent such as a membrane filter, a wire mesh, or filter paper), an excellent cooling rate is obtained. On the other hand, there is a problem that the fixation of cells or tissues becomes more remarkable, but the use of the cryopreservation solution of the present invention allows the cells or tissues to be easily peeled off at the time of thawing, and thus can be suitably used.

凍結保存された細胞は、細胞のガラス化状態が維持される極低温環境下で保存することで半永久的に保存することができる。ガラス化状態が維持される温度は、凍結保存液の組成によって異なるが、多くの場合−150℃以下が好ましい。このような温度が維持される環境としては、液体窒素保存容器中、気相窒素保存容器中が好ましい。   The cryopreserved cells can be stored semipermanently by storing them in an extremely low temperature environment in which the vitrified state of the cells is maintained. The temperature at which the vitrification state is maintained varies depending on the composition of the cryopreservation solution, but in most cases, it is preferably -150 ° C or lower. The environment in which such a temperature is maintained is preferably in a liquid nitrogen storage container or a gas phase nitrogen storage container.

以上、本発明の凍結保存方法における凍結作業について説明してきた。次に、融解作業について説明する。   The freezing operation in the cryopreservation method of the present invention has been described above. Next, the melting operation will be described.

本発明の凍結保存液を用いた細胞又は組織の融解作業は、クライオトップ法のように一般に知られている方法によって行うことができる。シート上に載置された細胞又は組織を冷却溶媒中から取り出し、37℃に温調された融解液中に直接接触させることで、凍結保存液と細胞又は組織を融解させるとともに凍結保存液を希釈する。この際、融解液中で、細胞又は組織をシート上から剥離する。シート上から細胞又は組織を穏やかに剥離することが、凍結・融解後の生存性の観点で好ましい。剥離した細胞又は組織は、所定時間後に、融解液中から、希釈液中に移し、所定時間浸漬させ、さらには洗浄液中に移す。このような作業により、徐々に浸透圧を変化させ、細胞内又は組織内の耐凍剤を希釈・除去し、穏やかな培養条件に戻していく作業がなされる。   Thawing of cells or tissues using the cryopreservation solution of the present invention can be performed by a generally known method such as a cryotop method. The cells or tissues placed on the sheet are taken out of the cooling solvent and are brought into direct contact with the melt at 37 ° C. to melt the cryopreservation solution and the cells or tissues and dilute the cryopreservation solution. I do. At this time, cells or tissues are peeled from the sheet in the melt. It is preferable to gently peel cells or tissues from the sheet from the viewpoint of viability after freezing and thawing. After a predetermined time, the detached cells or tissues are transferred from the melt to a diluent, soaked for a predetermined time, and further transferred to a washing solution. By such an operation, an operation of gradually changing the osmotic pressure, diluting / removing the antifreeze in the cells or tissues, and returning to a mild culture condition is performed.

本発明の凍結保存液を用いて凍結保存することができる細胞として、例えば、哺乳類(例えば、人(ヒト)、牛、豚、馬、ウサギ、ラット、マウス等)の卵子、胚、精子等の生殖細胞;人工多能性幹細胞(iPS細胞)、胚性幹細胞(ES細胞)等の多能性幹細胞が挙げられる。また、初代培養細胞、継代培養細胞、及び細胞株細胞等の培養細胞が挙げられる。また、細胞は、一又は複数の実施形態において、線維芽細胞、膵ガン・肝ガン細胞等のガン由来細胞、上皮細胞、血管内皮細胞、リンパ管内皮細胞、神経細胞、軟骨細胞、組織幹細胞、及び免疫細胞等の接着性細胞が挙げられる。さらに、凍結保存することができる組織として、同種又は異種の細胞からなる組織、例えば、卵巣、皮膚、角膜上皮、歯根膜、心筋等の組織が挙げられる。本発明は、特にシート状構造を有する組織(例えば、細胞シート、皮膚組織など)の凍結保存に好適である。本発明の凍結保存用治具は、直接生体から採取した組織だけでなく、例えば、生体外で培養し増殖させた培養皮膚、生体外で構築したいわゆる細胞シート、特開2012−205516号公報で提案されている三次元構造を有する組織モデルのような人工の組織の凍結保存についても、好適に用いることができる。本発明の凍結保存液は、上記のような細胞又は組織の凍結保存液として好適に用いることができる。   Cells that can be cryopreserved using the cryopreservation solution of the present invention include, for example, mammalian (eg, human (human), cow, pig, horse, rabbit, rat, mouse, etc.) eggs, embryos, sperm, etc. Germ cells; pluripotent stem cells such as induced pluripotent stem cells (iPS cells) and embryonic stem cells (ES cells). In addition, cultured cells such as primary cultured cells, subcultured cells, and cell lines can be used. In one or more embodiments, the cells are fibroblasts, cancer-derived cells such as pancreatic cancer / hepatic cancer cells, epithelial cells, vascular endothelial cells, lymphatic endothelial cells, nerve cells, chondrocytes, tissue stem cells, And adherent cells such as immune cells. Furthermore, tissues that can be cryopreserved include tissues composed of cells of the same or different kinds, for example, tissues such as ovaries, skin, corneal epithelium, periodontal ligament, and cardiac muscle. The present invention is particularly suitable for cryopreservation of a tissue having a sheet-like structure (eg, a cell sheet, skin tissue, etc.). The jig for cryopreservation of the present invention is not only a tissue directly collected from a living body, but also, for example, a cultured skin grown and cultured in vitro, a so-called cell sheet constructed in vitro, JP-A-2012-205516. Cryopreservation of an artificial tissue such as a proposed tissue model having a three-dimensional structure can also be suitably used. The cryopreservation solution of the present invention can be suitably used as a cryopreservation solution for cells or tissues as described above.

以下に本発明を実施例によりさらに詳細に示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
L−グルタミン、フェノールレッド、25mMのHEPES(4−(2−hydroxyethyl)−1−piperazineethanesulfonic acid)を含む市販のMedium199培地(Life Technologies製)を基礎液として、有機溶媒系耐凍剤としてエチレングリコールを15容量%とDMSO(ジメチルスルホキシド)を15容量%、糖類としてスクロースを0.5M、抗生物質としてゲンタマイシンを50mg/L、エチレンオキサイド基を有する変性ポリビニルアルコールである日本合成化学工業(株)のゴーセネックスWO−320R(ケン化度88mol%)を0.5質量%含有する実施例1の凍結保存液を作製した。
(Example 1)
A commercially available Medium 199 medium (manufactured by Life Technologies) containing L-glutamine, phenol red, and 25 mM HEPES (4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic acid) is used as a base solution, and ethylene glycol is used as an organic solvent-based antifreeze agent. % By volume, 15% by volume of DMSO (dimethyl sulfoxide), 0.5 M of sucrose as a saccharide, 50 mg / L of gentamicin as an antibiotic, and Gosenex WO of Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., a modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group. The cryopreservation solution of Example 1 containing 0.5% by mass of -320R (degree of saponification: 88 mol%) was prepared.

(実施例2)
ゴーセネックスWO−320Rの含有量を0.5質量%にかえて、0.9質量%とした以外は実施例1と同様にして、実施例2の凍結保存液を作製した。
(Example 2)
A cryopreservation solution of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of GOHSENX WO-320R was changed to 0.5% by mass and 0.9% by mass.

(実施例3)
ゴーセネックスWO−320Rの含有量を0.5質量%にかえて、1.8質量%とした以外は実施例1と同様にして、実施例3の凍結保存液を作製した。
(Example 3)
A cryopreservation solution of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content of GOHSENX WO-320R was changed to 1.8% by mass instead of 0.5% by mass.

(実施例4)
ゴーセネックスWO−320Rの含有量を0.5質量%にかえて、2.5質量%とした以外は実施例1と同様にして、実施例4の凍結保存液を作製した。
(Example 4)
A cryopreservation solution of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of GOHSENX WO-320R was changed to 0.5% by mass and 2.5% by mass.

(実施例5)
ゴーセネックスWO−320Rを添加せず、エチレンオキサイド基を有する変性ポリビニルアルコールである日本合成化学工業(株)のゴーセネックスWO−320N(ケン化度99mol%)を0.5質量%含有させた以外は実施例1と同様にして、実施例5の凍結保存液を作製した。
(Example 5)
The procedure was carried out with the exception of adding 0.5% by mass of Gosenex WO-320N (a saponification degree of 99 mol%), a modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group, without adding Gosenex WO-320R. In the same manner as in Example 1, the cryopreservation solution of Example 5 was prepared.

(実施例6)
ゴーセネックスWO−320Nの含有量を0.5質量%にかえて、0.9質量%とした以外は実施例5と同様にして、実施例6の凍結保存液を作製した。
(Example 6)
A cryopreservation solution of Example 6 was prepared in the same manner as in Example 5, except that the content of GOHSENX WO-320N was changed to 0.5% by mass and 0.9% by mass.

(実施例7)
ゴーセネックスWO−320Nの含有量を0.5質量%にかえて、1.8質量%とした以外は実施例5と同様にして、実施例7の凍結保存液を作製した。
(Example 7)
A cryopreservation solution of Example 7 was prepared in the same manner as in Example 5 except that the content of GOHSENX WO-320N was changed to 1.8% by mass instead of 0.5% by mass.

(実施例8)
ゴーセネックスWO−320Nの含有量を0.5質量%にかえて、2.5質量%とした以外は実施例5と同様にして、実施例8の凍結保存液を作製した。
(Example 8)
A cryopreservation solution of Example 8 was prepared in the same manner as in Example 5, except that the content of GOHSENX WO-320N was changed to 0.5% by mass and 2.5% by mass.

(比較例1)
ゴーセネックスWO−320Rを添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例1の凍結保存液を作製した。
(Comparative Example 1)
A cryopreservation solution of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that GOHSENX WO-320R was not added.

(比較例2)
ゴーセネックスWO−320Rを添加せず、エチレンオキサイド基を有さないポリビニルアルコールである日本合成化学工業(株)製のゴーセノール(登録商標)EG05P(ケン化度88mol%)を0.9質量%含有させた以外は実施例1と同様にして、比較例2の凍結保存液を作製した。
(Comparative Example 2)
Gosenol (registered trademark) EG05P (a saponification degree: 88 mol%), which is a polyvinyl alcohol having no ethylene oxide group and made by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., containing 0.9% by mass without adding Gosenex WO-320R. A cryopreservation solution of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above.

<スフェアの調整>
細胞又は組織の剥離性の評価に用いるスフェアは以下のように調整した。マウス胚性線維芽細胞であるMEF細胞を培養シャーレ上で培養後、トリプシン処理により剥離、回収した。その後、住友ベークライト(株)製PrimeSurface(登録商標)96Uプレートに50細胞/ウェルの細胞数で播種し、浮遊培養することでスフェア形成を誘導した。培養3日後に直径約100μmのスフェアを得た。
<Adjustment of sphere>
Spheres used for evaluation of cell or tissue detachability were adjusted as follows. After culturing MEF cells, which are mouse embryonic fibroblasts, on a culture dish, the cells were detached and collected by trypsin treatment. Thereafter, the cells were seeded at a cell number of 50 cells / well on PrimeSurface (registered trademark) 96U plate manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., and sphere formation was induced by suspension culture. After 3 days of culture, spheres having a diameter of about 100 μm were obtained.

<凍結保存用治具の準備>
細胞又は組織の凍結保存作業に用いる凍結保存用治具は以下のようにして準備した。透明PETフィルム上に接着層として、ヘンケルジャパン(株)製のホットメルトウレタン樹脂Purmelt(登録商標)QR 170−7141Pを乾燥時の固形分量30g/mとなるように塗布した。なお、接着層の塗布は載置部領域には行わず、周辺のみとした。接着層が完全硬化する前に、保存液吸収体として、アドバンテック東洋(株)製の親水化処理されたポリテトラフルオロエチレン多孔体(細孔径0.2μm、空隙率71%、厚み35μm)を貼り合わせ、これを細胞又は組織を載置する載置部とした。この載置部を1.5mm×20mmの大きさに裁断し、載置部の短辺側をスティック状のABS樹脂製把持部と接合させ、凍結保存用治具を作製した。
<Preparation of jig for cryopreservation>
A cryopreservation jig used for cryopreservation of cells or tissues was prepared as follows. A hot melt urethane resin Purmelt (registered trademark) QR 170-7141P manufactured by Henkel Japan Co., Ltd. was applied as an adhesive layer on the transparent PET film so as to have a solid content of 30 g / m 2 when dried. The application of the adhesive layer was not performed on the mounting area, but was performed only on the periphery. Before the adhesive layer is completely cured, a hydrophilic polytetrafluoroethylene porous material (pore diameter 0.2 μm, porosity 71%, thickness 35 μm) manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd. is applied as a storage liquid absorber. This was used as a mounting portion for mounting cells or tissues. This mounting portion was cut into a size of 1.5 mm × 20 mm, and the short side of the mounting portion was joined to a stick-shaped ABS resin holding portion to prepare a jig for cryopreservation.

<凍結作業>
上記のように得たスフェアを培養液中から回収し、細管状の治具であるストリッパーピペッター(以下、ピペット)を用いて、少量の培養液とともに平衡化液中に移動させた。なお、平衡化液の組成は、前記Medium199培地を基礎液として、7.5容量%エチレングリコール、7.5容量%DMSO(ジメチルスルホキシド)、50mg/Lゲンタマイシンを含有させたものである。スフェアを平衡化液中で3分間浸漬させた後に、ピペットを用いて、少量の平衡化液とともに、実施例1〜8または比較例1、2の凍結保存液中に移した。スフェアを凍結保存液中で数回ピペッティングした後に、凍結保存液に浸漬後40秒経過後のタイミングで、前記凍結保存用治具の載置部上にピペットを用いて、スフェアを極少量の凍結保存液とともに、滴下付着させた。スフェアを滴下付着後、凍結保存液が自動的に保存液吸収体に吸収される様子を顕微鏡下で確認しながら、余分な凍結保存液が概ね吸収されたことを確認した後に、凍結保存用治具の載置部上のスフェアを液体窒素に浸漬させ、凍結させた。なお、スフェアを凍結保存液中で数回ピペッティングした後、液体窒素中に浸漬させるまでの時間はおよそ1分であった。凍結された凍結保存用治具は、融解作業を行うまでの間、液体窒素中で保存した。
<Freezing work>
The spheres obtained as described above were recovered from the culture solution, and moved into the equilibration solution together with a small amount of the culture solution using a stripper pipettor (hereinafter, pipette) which is a thin tubular jig. The composition of the equilibrium solution was such that the above-mentioned Medium 199 medium was used as a base solution and contained 7.5% by volume of ethylene glycol, 7.5% by volume of DMSO (dimethyl sulfoxide), and 50 mg / L gentamicin. After the spheres were immersed in the equilibration solution for 3 minutes, they were transferred to the cryopreservation solutions of Examples 1 to 8 or Comparative Examples 1 and 2 using a pipette together with a small amount of the equilibration solution. After pipetting the spheres several times in the cryopreservation solution, at a timing 40 seconds after immersion in the cryopreservation solution, using a pipette on the mounting portion of the jig for cryopreservation, the spheres were removed in a very small amount. Attached dropwise together with the cryopreservation solution. After adhering the spheres, confirming that the cryopreservation solution is automatically absorbed by the preservation solution absorber under a microscope. The sphere on the mounting part of the tool was immersed in liquid nitrogen and frozen. After pipetting the sphere several times in the cryopreservation solution, the time required for immersion in liquid nitrogen was about 1 minute. The frozen cryopreservation jig was stored in liquid nitrogen until the thawing operation was performed.

<凍結作業における作業性の評価>
凍結作業における凍結保存液中でのピペット操作の際の作業性を以下の基準で評価した。これらの結果を表1の「凍結作業における作業性の評価」の項目に示す。
<Evaluation of workability in freezing operation>
The workability at the time of pipetting in a cryopreservation solution in the freezing operation was evaluated according to the following criteria. These results are shown in Table 1 under the item "Evaluation of workability in freezing operation".

凍結作業における作業性は以下の基準で評価した。
○:ピペット操作が容易であり、凍結保存液中でのピペッティング等の作業性は良好であった。
△:ピペット操作にやや支障があったが、凍結保存液中でのピペッティング等の一連の作業は可能であった。
×:ピペット操作に支障があり、ピペット操作が困難であった。
The workability in the freezing operation was evaluated according to the following criteria.
:: Pipetting was easy, and workability such as pipetting in a cryopreservation solution was good.
Δ: The pipetting operation was slightly affected, but a series of operations such as pipetting in a cryopreservation solution were possible.
X: The pipetting operation was hindered, and the pipetting operation was difficult.

<融解作業>
実施例1〜8または比較例1、2の凍結保存液によって凍結作業を行ったスフェアを以下の操作によりそれぞれ融解操作を行った。液体窒素中から凍結したスフェアを含む凍結保存用治具を取り出し、37℃に温調した融解液中に、スフェアが載置された凍結保存用治具の載置部を浸漬した。融解液の組成は、前記Medium199培地を基礎液として、1Mのスクロース、50mg/Lゲンタマイシンを含有するものである。融解液中に浸漬した載置部を顕微鏡下で観察しながら、スフェアを載置部上から剥離することを試みた。なお、スフェアの剥離作業は以下のように行った。融解液に載置部を浸漬後、60秒間は静置しながらスフェアが載置部上から剥離する様子を観察した。融解液浸漬から60秒経過後にスフェアが剥離しなかった場合には、載置部をゆすってスフェアの剥離を試みた。
<Melting work>
The spheres that had been frozen with the cryopreserved solutions of Examples 1 to 8 or Comparative Examples 1 and 2 were each thawed by the following operation. The cryopreservation jig containing the frozen sphere was taken out of the liquid nitrogen, and the mounting portion of the cryopreservation jig on which the sphere was mounted was immersed in the melt at 37 ° C. The composition of the melt was 1 M sucrose and 50 mg / L gentamicin, based on the Medium 199 medium. While observing the mounting part immersed in the melt under a microscope, an attempt was made to peel the sphere from above the mounting part. The sphere peeling operation was performed as follows. After immersing the mounting portion in the melt, the sphere was observed to peel off from the mounting portion while standing still for 60 seconds. When the sphere did not peel after 60 seconds from the immersion in the melt, the mounting portion was shaken to attempt to peel the sphere.

<融解作業における剥離性の評価>
融解作業における載置部上からのスフェアの剥離性を以下の基準で評価した。これらの結果を表1の「融解作業における剥離性の評価」の項目に示す。
<Evaluation of peelability in melting operation>
The peelability of the sphere from the mounting part in the melting operation was evaluated according to the following criteria. These results are shown in Table 1 under the item "Evaluation of peelability in melting operation".

融解作業における剥離性は以下の基準で評価した。
◎:融解液浸漬後60秒以内にスフェアが載置部上から剥離した。
○:融解液浸漬後60秒経過後、載置部をゆすってスフェアを載置部上から剥離できた。
×:スフェアを回収することが容易にできないほどに固着しており、剥離できなかったか、回収の際にスフェアを構成する細胞がバラバラになってしまった。
The peelability in the melting operation was evaluated according to the following criteria.
A: The sphere peeled off from the mounting portion within 60 seconds after immersion in the melt.
:: 60 seconds after the immersion in the melt, the sphere could be peeled off from the mounting part by shaking the mounting part.
×: The spheres were adhered to such an extent that the spheres could not be easily collected, and could not be peeled off, or the cells constituting the spheres were separated at the time of collection.

Figure 2020039261
Figure 2020039261

表1の結果から、本発明の凍結保存液は、凍結作業時の作業性と融解作業時の剥離性に優れていることが分かる。   From the results in Table 1, it can be seen that the cryopreservation solution of the present invention is excellent in workability during the freezing operation and excellent peelability during the thawing operation.

本発明は、牛などの家畜や動物の胚移植や人工授精、人への人工授精などの他、iPS細胞、ES細胞、一般に用いられている培養細胞、生体から採取した検査用又は移植用の細胞又は組織、生体外で培養した細胞又は組織などの凍結保存に用いることができる。   The present invention is not limited to embryo transplantation and artificial insemination of livestock and animals such as cattle and animals, artificial insemination to humans, iPS cells, ES cells, generally used cultured cells, and inspection or transplantation collected from a living body. It can be used for cryopreservation of cells or tissues, cells or tissues cultured in vitro, and the like.

Claims (1)

エチレンオキサイド基を有する変性ポリビニルアルコールを含有することを特徴とする凍結保存液。   A cryopreservation solution containing a modified polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017060457A (en) * 2014-10-23 2017-03-30 三菱製紙株式会社 Tool for cryopreservation of cell or tissue and cryopreservation method

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