JP2021000076A - 細胞を操作する際に使用される器具 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性が高い、細胞を操作する際に使用される器具を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る器具１は、ウェル８を有するプレート本体２を備え、細胞を操作する際に使用される。この器具１は、ウェル８が湾曲状に形成された底部８Ａと、底部８Ａに連なって形成された湾曲状の内周壁８Ｂとを備え、底部８Ａ及び内周壁８Ｂを複数に仕切るための凸部１３が、底部８Ａ及び内周壁８Ｂに沿って複数設けられ、凸部１３によって仕切られた底部８Ａと、仕切られた内周壁８Ｂとが連通し、仕切られた底部８Ａに細胞が沈降される構成をとる。【選択図】図３

Description

本発明は、細胞を操作する際に使用される器具に関する。

近年、ヒトの不妊治療において、卵子や胚の凍結保存が注目されている。
従来、哺乳動物の卵子等の凍結保存方法として、バイアルやストロー等の凍結保存用容器の内面に、卵や胚等をガラス化液で包被して貼り付け、凍結保存用容器を密封した後、液体窒素に接触させて急速に冷却する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
また、損傷をほとんど与えずに受精卵を保存できるガラス化保存技術が桑山らによって報告されている。このガラス化保存技術には、平衡液、ガラス化液が分注されるウェルを有する細胞凍結用プレートが利用されている。

特開２０００−１８９１５５号公報

受精卵を凍結させる場合、１つの受精卵を取り出し、1つの細胞凍結用プレートを使用して凍結操作を行っていた。しかし、複数の受精卵を凍結する際には、その都度、細胞凍結用プレートや平衡液、ガラス化液を交換する必要があったため、操作に煩わしさがあった。

そこで、本発明では、操作性が高い、細胞を操作する際に使用される器具を提供することを目的とする。

本発明に係る器具は、ウェルを有する本体部を備え、細胞を操作する際に使用されるものであって、ウェルは湾曲状に形成された底部と底部に連なって形成された、湾曲状の内周壁とを備え、底部及び内周壁を複数に仕切るための凸部が、底部及び内周壁に沿って、複数設けられ、凸部によって仕切られた底部と、仕切られた内周壁とが連通し、仕切られた底部に細胞が沈降されることを特徴とする。

本発明に係る器具は、複数の凸部が、底部及び内周壁が４つに仕切られていることを特徴とする。

本発明に係る器具は、細胞が受精卵又は未受精卵であることを特徴とする。

本発明に係る器具は、仕切られた底部及び仕切られた内周壁を区別するための目印が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る細胞凍結用器具は、凸部を設けて、底部を仕切ることで、底部は複数に分割される。そうすると、複数の受精卵の凍結操作に対し、１つの細胞凍結用器具を使用すれば足り、迅速に受精卵を取り扱うことができる。したがって、本発明に係る細胞凍結用器具は、非常に操作性が高いものである。
さらに、１つの細胞凍結用器具で、複数の受精卵の凍結操作を行うことができるため、廃棄する細胞凍結用器具の数や平衡液、ガラス化液の量を確実に少なくすることができる。

本発明の実施形態に係る細胞凍結用器具の斜視図である。 本発明の実施形態に係る細胞凍結用器具の本体部（プレート本体）の平面図である。 本発明の実施形態に係る細胞凍結用器具の図２におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る細胞凍結用器具の図２におけるＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施形態に係る細胞凍結用器具のウェルの変形例を示す拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る細胞凍結用器具のウェルの変形例を示す拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る細胞凍結用器具の凸部の断面図である。（ａ）断面が半楕円状の凸部、（ｂ）断面が半円状の凸部、（ｃ）断面が三角形状の凸部

本実施形態に係る細胞凍結用器具を、図１から図７を参照し説明する。この細胞凍結用器具は、種々の細胞を凍結する際に使用することができ、本実施形態では、受精卵（胚盤胞）を凍結する際に使用する場合を例に挙げ、説明する。

本実施形態に係る細胞凍結用器具１は、図１に示すように、プレート本体２と、このプレート本体２を上側から覆う蓋体３とを備えている。
以下、図１を基準として、プレート本体２の長手方向を左右方向Ｘ、プレート本体２の短手方向を前後方向Ｙ、プレート本体２の高さ方向を上下方向Ｚと記す。

プレート本体２は、図２に示したように、横長の形状であり、前壁４、前壁４と対向する後壁５、前壁４と後壁５と連なって形成される左側壁６及び右側壁７を有している。
このプレート本体２は、透明な素材で構成され、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、ガラスで構成される。プレート本体２のサイズは、左右方向Ｘの長さＬ１が５．５ｃｍから７．５ｃｍ、前後方向Ｙの長さＬ２が２ｃｍから３．５ｃｍに設計されている。

プレート本体２は、図３に示したように、左右方向Ｘに向けて、略半円球状のウェル８から１０が形成されている。これらのウェル８からウェル１０の直径及び深さは、ほぼ同じに設計されている。
左側のウェル８には、平衡液（ＥＳ：Ｅｑｕｉｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）が注入され、中央のウェル９及び右側のウェル１０には、ガラス化液（ＶＳ：Ｖｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）がそれぞれ注入される。
なお、プレート本体２のサイズは、これらのウェル８からウェル１０のサイズや個数、配列によって、適宜変更される。

プレート本体２のおもて面において、左側壁６とウェル８との間、ウェル８とウェル９との間、ウェル９とウェル１０との間、ウェル１０と右側壁７との間には、それぞれ凹状の廃液部（廃液用凹部）１１形成されている（図２）。この廃液部１１は、不要となった平衡液やガラス化液を捨てるために使用される。なお、平衡液及びガラス化液については、後述する。
また、ウェル８から１０よりも後方側には、左右方向Ｘに向けて溝部１２が１つ形成されている（図２）。この溝部１２には、受精卵を凍結する際に使用する平板状の細胞凍結具が載置される。この溝部１２は、１つに限定されず、複数形成することもできる。

ウェル８は、図４に示すように、湾曲状の底部８Ａと、この底部８Ａと連なって形成される側壁部（内周壁）８Ｂとを有している。このウェル８には、底部８Ａには、２つの凸部１３が形成され、この凸部１３は平面視したときに、９０度で交差するように設けられている（図２）。これらの凸部１３は、底部８Ａから側壁部８Ｂに向けて形成されている。
凸部１３の高さは４００μｍ、凸部１３の幅は１００μｍに設計されている。なお、この凸部１３の高さや幅は、適宜変更することができる。また、凸部１３の先端は、湾曲状に形成されている。
さらに、仕切られた各底部８Ａに対応する各側壁部８Ｂには、目印である数字（１から４）が施されている（図２）。目印を施すことで、仕切られた底部８Ａの区別が容易にできる。

ウェル８の底部８Ａには、凸部１３に向けて隆起部１３Ａが形成されている。隆起部１３Ａが形成されていることで、各底部８Ａには、凸部１３から少し離れた位置に凹部１３Ｂが形成される。
ウェル８には交差する２つの凸部１３が設けられているため、底部８Ａは、４つに分割される。この底部８Ａに設ける凸部１３の数、つまり、分割された底部８Ａの数によって、静置できる受精卵の数が決定される。
本実施形態では、２つの凸部１３によって仕切られることで、底部８Ａが４つに分割されているが、凸部１３の数は、２つに限定されず、１つ以上設けられていればよい。

次に、本実施形態に係る細胞凍結用器具１の使用方法について、４つの受精卵を凍結する場合について、説明する。

まず、ウェル８に平衡液、ウェル９及びウェル１０にガラス化液をそれぞれ３００μＬ分注する。

ここで、ガラス化液とは、細胞をガラス化するために必要な凍結保護物質を含む溶液であり、平衡液とは、ガラス化液よりも低濃度の凍結保護物質を含む溶液である。両液体も受精卵への損傷が軽減される組成で調整されている。

平衡液、及びガラス化液を分注した後、受精卵をウェル８に投入し、凸部１３で仕切られた４つの底部８Ａのうちの１つに沈降させる。そして、２つ目の受精卵を同様に、ウェル８に投入し、１つ目とは異なる底部８Ａに沈降させる。残り２つの受精卵も同様な操作により、仕切られた底部８Ａにそれぞれ沈降させる。
各受精卵は、凸部１３によって仕切られた各底部８Ａに沈降するため、ウェル８の内部では、受精卵同士は接触しない。

各受精卵を、約１５分間、ウェル８内で静置させ、このときに、平板状の細胞凍結具を溝部１２に載置する。
次に、受精卵と平衡液をキャピラリーで吸引し、ウェル９に投入する。この際、キャピラリーの内部に残留した平衡液は、廃液部１１に捨てる。その後、キャピラリーをウェル９及びウェル１０の内部のガラス化液で共洗いし、受精卵とガラス化液を吸引する。吸引した受精卵は、ウェル１０に投入される。

ウェル１０の内部のガラス化液を、キャピラリーで攪拌し、受精卵の状態を確認した後、キャピラリーをウェル１０の内部のガラス化液で共洗いする。そして、キャピラリーで吸引した受精卵を、細胞凍結具の先端にドロップさせ、液体窒素で凍結させる。
以上の操作を、ウェル８に沈降させた各受精卵について行い、１つの細胞凍結器具１を使用して、４つの受精卵が凍結される。

次に、本実施形態に係る細胞凍結用器具１の作用効果について説明する。

本実施形態細胞凍結用器具１のウェル８の底部８Ａを複数に仕切るための凸部１３が設けられている点が大きな特徴である。

本実施形態に係る細胞凍結用器具１は、ウェル８の少なくとも底部８Ａに２つの凸部１３を設けることで、ウェル８の底部８Ａが凸部１３で仕切られる。そうすると、底部８Ａは、４つの底部８Ａに分割され、各底部８Ａに各受精卵を沈降させることができる。
このように、本実施形態に係る細胞凍結用器具１を使用することで、４つの受精卵の凍結操作に対し、１つの細胞凍結用器具１で足りるため、１つの受精卵の凍結のために、１つの細胞凍結用器具（プレート本体）を使用する場合と比べ、迅速に受精卵を取り扱うことができる。さらに、使用する細胞凍結用器具の個数や平衡液、ガラス化液の量を少なくすることができ、受精卵の凍結をより安価で行うことができる。

また、底部８Ａは、隆起部１３Ａが形成されているため、各底部８Ａには、凸部１３から少し離れた位置に凹部１３Ｂが形成される。そうすると、ウェル８に投入された受精卵は、この凹部１３Ｂに沈降するため、凸部１３が観察の妨げにならず、良好な視界で受精卵を観察できる。さらに、受精卵は凹部１３Ｂに沈降するため、この凹部１３Ｂの位置に顕微鏡のレンズを合わせることで、迅速に受精卵を確認できる。

本実施形態に係る細胞凍結用器具１は、凸部１３が底部８Ａから側壁部８Ｂにかけて設けられている。そうすると、凸部１３が誘導部となり、ウェル８に投入された受精卵が平衡液内で目的の底部８Ａまで誘導される。そのため、受精卵を目的の底部８Ａまで誘導しやすくなり、操作性が高くなる。

本実施形態に係る細胞凍結用器具１は、プレート本体２に廃液部１１が複数形成されている。受精卵の凍結操作の際に、共洗い等で生じる廃液を、これらの廃液部１１に捨てることができる。廃液部１１は、ウェル８から１０に近接した位置に形成されているため、廃液操作を円滑に行うことができる。

次に、ウェル８の底部８Ａの形状、及び凸部１３の形状の変形例について説明する。

ウェル８の底部８Ａには、図５に示すように、隆起部１３Ａを設けず、湾曲状の底部８Ａに凸部１３のみを設けることもできる。この際、底部８Ａと側壁部８Ｂは、同じ曲率で形成されている。また、図６に示すように、底部８Ａを扁平状に形成することもできる。どちらの形状にした場合でも、１つのウェル８で、複数の受精卵を凍結操作することができる。

凸部１３は、図７に示したように、短手方向における断面が半楕円状（図７（ａ））、半円状（図７（ｂ））、三角形状（図７（ｃ））とし、凸部１３の上端から下端に向けて傾斜する傾斜面１５を有する形状とすることができる。傾斜面１５を備えることで、例えば、受精卵が凸部１３の上端に沈降した場合でも、傾斜面１５を伝わらせて、底部８Ａに沈降させることができる。
また、傾斜面１５の上端を湾曲した半楕円球状や円球状とした場合、受精卵が傾斜面１５の先端に接触した際に、損傷させることなく、底部８Ａに沈降させることができる。

以上、本実施形態について説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。例えば、本実施形態では、凸部１３を設ける例について説明したが、ウェル８の内部に仕切り板を設けることでも、複数の受精卵を接触させずに、取り扱うことができる。
また、本実施形態では、凸部１３を底部８Ａから側壁部８Ｂにかけて設けた例について説明したが、凸部１３は、底部８Ａを複数に仕切ることができればよいため、底部８Ａにのみ設けてもよい。

ウェル８から１０の内周壁は、湾曲状以外にも、テーパ状にすることもできる。また、ウェルの個数は３つに限定されず、平衡液の分注用、ガラス化液の分注用のウェルを備えていればよい。
また、凸部１３の短手方向における断面の形状は、実施形態に示したものに限定されず、例えば、四角形状や台形状でもよい。さらに、プレート本体２の溝部１２は、載置する細胞凍結具の把持部の形状に対応させた形状とすることができ、例えば、細胞凍結具の把持部が六角形状の場合、溝部１２の形状を六角形状にすることができる。

１ 細胞凍結用器具
２ プレート本体（本体部）
３ 蓋体
４ 前壁
５ 後壁
６ 左側壁
７ 右側壁
８ ウェル
８Ａ 底部
８Ｂ 側壁部（内周壁）
９，１０ ウェル
１１ 廃液部（廃液用凹部）
１２ 溝部
１３ 凸部
１３Ａ 隆起部
１３Ｂ 凹部
１５ 傾斜面
Ｌ１、Ｌ２ 長さ
Ｘ 左右方向
Ｙ 前後方向
Ｚ 上下方向

Claims (4)

1. ウェルを有する本体部を備え、細胞を操作する際に使用される器具であって、
   前記ウェルは、湾曲状に形成された底部と、前記底部に連なって形成された、湾曲状の内周壁と、を備え、
   前記底部及び前記内周壁を複数に仕切るための凸部が、前記底部及び前記内周壁に沿って、複数設けられ、
   前記凸部によって仕切られた前記底部と、仕切られた前記内周壁とが連通し、仕切られた前記底部に前記細胞が沈降される、
   ことを特徴とする器具。
2. 複数の前記凸部が、前記底部及び前記内周壁が４つに仕切られている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の器具。
3. 前記細胞が、受精卵又は未受精卵である、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の器具。
4. 仕切られた前記底部及び仕切られた前記内周壁を区別するための目印が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の器具。

Images