JP2021136996A - 細胞培養容器及び細胞チップ - Google Patents
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、以下に説明する部材の形状、寸法、配置等については、本発明の趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれる。
また、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
[第1実施形態]
図1〜4は、本発明の第1実施形態に係る細胞培養容器100を示す図である。図1は、細胞培養容器100の分解斜視図である。図2は、図1に示すII−II線を通る面で切断した細胞培養容器100の断面図である。図3は、細胞培養容器100の斜視図である。図4は、図3のIV−IV線を通る面で切断した細胞培養容器100の断面図である。
図1及び図2に示すように、基部材10は、その上面10aに第1凹部1と第2凹部2とを含む複数の凹部αを有する。枠部材20は、第1貫通孔3と第2貫通孔4とを含む複数の貫通孔βを有する。第1貫通孔3は、第1凹部1を含む2以上の凹部αと連通し、第2貫通孔4は第2凹部2を含む2以上の凹部αと連通する。
以下、枠部材20の基部材10の上面10aに対面配置される面を、枠部材20の底面20a(又は、結合側主面20a)と言う。
枠部材20が有する全ての貫通孔βは、筒状に形成された貫通孔βの軸線が互いに平行になるように、それぞれ枠部材20の厚みを貫通して形成されている。
なお、枠部材20を基部材10に重ね合わせたときに互いに連通される凹部αと貫通孔βについては、平面視で、貫通孔βの内部に連通される凹部αが完全に露出する形状及びサイズに構成されている。
凹部αの容量が上記上限値以下と微小な凹部であっても、集合凹部5の容量が上記下限値以上であることで、収容できる溶液の容量を凹部のみの場合よりも多くすることができ、乾燥の影響を受けにくい。また、液面の制御及び管理を容易に行なうことができ、安定的に細胞を培養することができる。
基部材10及び枠部材20は、それぞれ板状の部材である。
基部材10及び枠部材20には、これら材料を1種単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、ここでいう基部材の高さとは、基部材全体の高さを意味し、例えば、複数層からなる基部材の高さとは、基部材を構成するすべての層の合計の高さを意味する。
なお、ここでいう枠部材の高さとは、枠部材全体の高さを意味し、例えば、複数層からなる枠部材の高さとは、枠部材を構成するすべての層の合計の高さを意味する。
これらの中でも、凹部α及び貫通孔βの形成方法は、レーザー加工が好ましい。凹部α及び貫通孔βの形成方法がレーザー加工であると、ウェルのパターン形状を簡易に且つ微細に形成することができる。また、基部材10及び枠部材20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。
図5〜7は、本発明の第2実施形態に係る細胞培養容器200を示す図である。図5は、細胞培養容器200の分解斜視図である。図6は、細胞培養容器200の平面図である。図7は、図6のVII−VII線を通る面で切断した細胞培養容器200の断面図である。図5〜7に示す細胞培養容器200では、枠部材20が有する貫通孔βを平面視した形状が略円形及び長方形が組み合わさった形状である点が、図1〜4に示す細胞培養容器100と異なる。
本実施形態の細胞培養容器は、複数種類の枠部材を備えるが、例えば、第1枠部材と、第2枠部材とを備える場合に、第1枠部材と、第2枠部材とは、平面視で貫通孔βの内部に露出する2以上の凹部αの組み合わせが互いに異なり、用途に応じて、基部材に重ね合わせる枠部材を変更することで、溶液を共有する凹部の組み合わせを自由に変更することができる。具体的な用途としては、第1枠部材を細胞培養に用いることができ、第2枠部材は薬剤評価に用いることができる。或いは、第1枠部材を薬剤評価に用いることができ、第2枠部材を細胞培養に用いることができる。
本実施形態の細胞培養容器は、外枠部材を更に備えることができる。
外枠部材40は、板状の部材である。
なお、ここでいう外枠部材の高さとは、外枠部材全体の高さを意味し、例えば、複数層からなる外枠部材の高さとは、外枠部材を構成するすべての層の合計の高さを意味する。
本実施形態の細胞培養容器は、最上面に蓋部材を更に備えることができる。
蓋部材50は、板状の部材である。
なお、ここでいう蓋部材の高さとは、蓋部材全体の高さを意味し、例えば、複数層からなる蓋部材の高さとは、蓋部材を構成するすべての層の合計の高さを意味する。
本実施形態の細胞培養容器において、基部材10と枠部材20とは、対応する位置にそれぞれ結合部を形成する部分を備えることができる。結合部を形成する部分を備えることで、基部材10と枠部材20とを容易に位置決めして重ね合わせることができる。また、細胞培養容器を移動させる際に、基部材10及び枠部材20がずれることなく安定して運ぶことができる。
図18は、本発明の一実施形態に係る細胞培養容器の使用例としての薬剤の評価方法を示す図である。図18に示す使用例では、目的に応じて、細胞培養容器で使用する枠部材を付け替えることで、細胞の播種、培養及びアッセイを行なうことができる。
本発明の一実施形態に係る細胞チップは、上記細胞培養容器と、細胞と、培地と、を備える。細胞は、細胞培養容器の凹部内に収容されている。培地は、細胞培養容器の凹部(集合凹部)に充填されている。本実施形態の細胞チップは、薬剤のスクリーニング等のアッセイにそのまま使用することができる。
細胞チップで用いられる細胞としては、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く、2種以上を併用してもよい。
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。
細胞チップに用いられる培地としては、特別な限定はなく、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、緩衝液が含まれていることが好ましい。
(1) 複数の凹部を有する基部材と、貫通孔を有し、前記基部材に着脱可能に構成された枠部材と、を備え、前記基部材に前記枠部材を重ねたとき、前記複数の凹部と前記貫通孔とが連通し、前記枠部材は複数種類の枠部材を備え、前記複数種類の枠部材は、前記複数の凹部と連通させる前記貫通孔の組み合わせが互いに異なる、細胞培養容器。
(2) 前記複数の凹部は、第1凹部と第2凹部とを含み、前記貫通孔は、2以上の前記凹部と連通して、2以上の前記凹部と前記貫通孔とで囲まれた集合凹部を形成し、前記枠部材は、前記第1凹部を含む2以上の前記凹部と連通する第1貫通孔と、前記第2凹部を含む2以上の前記凹部と連通する第2貫通孔とを有する、(1)に記載の細胞培養容器。
(3) 前記凹部の容量が10μL以下であり、前記集合凹部の容量が10μL以上100μL以下である、(2)に記載の細胞培養容器。
(4) 前記貫通孔は、3以上の前記凹部と連通する、(1)〜(3)のいずれか一つに記載の細胞培養容器。
(5) 前記貫通孔の内部には、平面視で前記複数の凹部と、前記基部材の上面の一部と、が露出しており、前記貫通孔は、平面視で前記複数の凹部が露出する第1露出部と、前記第1露出部と連続して形成され前記基部材の上面のみを露出する第2露出部とを有し、前記第2露出部に露出する前記基部材の上面の面積は、前記凹部の平面視面積よりも大きい、(1)〜(4)のいずれか一つに記載の細胞培養容器。
(6) 前記枠部材において、前記複数の貫通孔は一方向に延在する配列軸に沿って配列し、前記配列軸に沿って隣り合う2つの前記貫通孔において、一方の前記貫通孔が有する前記第2露出部と、他方の前記貫通孔が有する前記第2露出部とは、前記配列軸を挟んで配置している、(5)に記載の細胞培養容器。
(7) 前記枠部材は、第1枠部材と、第2枠部材とを備え、前記第1枠部材は、細胞培養用であり、前記第2枠部材は、薬剤評価用である、(1)〜(6)のいずれか一つに記載の細胞培養容器。
(8) 前記第1枠部材は、前記基部材の上面に重ねて用いられ、前記第2枠部材は、前記第1枠部材の上面に重ねて用いられ、前記基部材に前記第1枠部材及び前記第2枠部材を重ねたとき、前記第2枠部材が有する前記貫通孔の内部には、平面視で前記第1枠部材が有する前記貫通孔のうち2以上が完全に露出する、(7)に記載の細胞培養容器。
(9) 前記枠部材は、1の連通孔を有する外枠部材を備え、前記連通孔は、前記複数の凹部及び前記貫通孔と連通して、前記複数の凹部及び前記貫通孔と前記連通孔とで囲まれた液溜部を形成し、前記基部材又は前記枠部材に前記外枠部材を重ねたとき、前記外枠部材が有する前記連通孔の内部には、平面視で、前記基部材が有する前記複数の凹部及び前記枠部材が有する前記貫通孔がいずれも完全に露出する、(1)〜(8)のいずれか一つに記載の細胞培養容器。
(10) 最上面に前記枠部材に着脱可能に構成された蓋部材を更に備える、(1)〜(9)のいずれか一つに記載の細胞培養容器。
(11) 前記基部材は、基板と、前記基板に重ねて用いられ、前記複数の凹部に対応した複数の凹部用貫通孔を有する凹部形成枠部材と、を有し、前記基板と前記凹部用貫通孔に囲まれた空間が前記凹部を形成する、(1)〜(10)のいずれか一つに記載の細胞培養容器。
(12) 前記基部材は、その上面に2以上の結合用凹部を有し、前記枠部材は、その底面に前記結合用凹部に対応する2以上の結合用凸部を有し、前記基部材に前記枠部材を重ねたとき、前記結合用凹部と前記結合用凸部とが嵌合する、(1)〜(11)のいずれか一つに記載の細胞培養容器。
(13) 前記枠部材は、その上面に2以上の溶液試し打ち用凹部を有し、前記枠部材において、平面視で前記溶液試し打ち用凹部と、前記結合用凸部とが重なる位置に配置されている、(12)に記載の細胞培養容器。
(14) (1)〜(13)のいずれか一つに記載の細胞培養容器と、前記細胞培養容器の前記凹部内に収容された細胞と、前記凹部に充填された培地と、を備える、細胞チップ。
(15) (9)に記載の細胞培養容器と、前記細胞培養容器の前記凹部内に収容された細胞と、前記凹部に充填された培地と、を備える、細胞チップであって、細胞が収容された凹部と、前記細胞が収容された凹部の周囲に細胞が収容されていない凹部と、を有し、前記枠部材と、前記外枠部材とは、それぞれ前記基部材に重ねて用いられ、前記基部材に前記枠部材及び前記外枠部材を重ねたとき、前記枠部材が有する前記貫通孔の内部には、平面視で、前記細胞が収容された凹部のみが完全に露出し、前記外枠部材が有する前記連通孔の内部であって、前記枠部材の周囲には、平面視で、細胞が収容されていない凹部のみが完全に露出する、細胞チップ。
Claims (15)
- 複数の凹部を有する基部材と、
貫通孔を有し、前記基部材に着脱可能に構成された枠部材と、を備え、
前記基部材に前記枠部材を重ねたとき、前記複数の凹部と前記貫通孔とが連通し、
前記枠部材は複数種類の枠部材を備え、
前記複数種類の枠部材は、前記複数の凹部と連通させる前記貫通孔の組み合わせが互いに異なる、細胞培養容器。 - 前記複数の凹部は、第1凹部と第2凹部とを含み、
前記貫通孔は、2以上の前記凹部と連通して、2以上の前記凹部と前記貫通孔とで囲まれた集合凹部を形成し、
前記枠部材は、前記第1凹部を含む2以上の前記凹部と連通する第1貫通孔と、前記第2凹部を含む2以上の前記凹部と連通する第2貫通孔とを有する、請求項1に記載の細胞培養容器。 - 前記凹部の容量が10μL以下であり、前記集合凹部の容量が10μL以上100μL以下である、請求項2に記載の細胞培養容器。
- 前記貫通孔は、3以上の前記凹部と連通する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の細胞培養容器。
- 前記貫通孔の内部には、平面視で前記複数の凹部と、前記基部材の上面の一部と、が露出しており、
前記貫通孔は、平面視で前記複数の凹部が露出する第1露出部と、前記第1露出部と連続して形成され前記基部材の上面のみを露出する第2露出部とを有し、
前記第2露出部に露出する前記基部材の上面の面積は、前記凹部の平面視面積よりも大きい、請求項1〜4のいずれか一項に記載の細胞培養容器。 - 前記枠部材において、前記複数の貫通孔は一方向に延在する配列軸に沿って配列し、
前記配列軸に沿って隣り合う2つの前記貫通孔において、一方の前記貫通孔が有する前記第2露出部と、他方の前記貫通孔が有する前記第2露出部とは、前記配列軸を挟んで配置している、請求項5に記載の細胞培養容器。 - 前記枠部材は、第1枠部材と、第2枠部材とを備え、
前記第1枠部材は、細胞培養用であり、前記第2枠部材は、薬剤評価用である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の細胞培養容器。 - 前記第1枠部材は、前記基部材の上面に重ねて用いられ、
前記第2枠部材は、前記第1枠部材の上面に重ねて用いられ、
前記基部材に前記第1枠部材及び前記第2枠部材を重ねたとき、前記第2枠部材が有する前記貫通孔の内部には、平面視で前記第1枠部材が有する前記貫通孔のうち2以上が完全に露出する、請求項7に記載の細胞培養容器。 - 前記枠部材は、1の連通孔を有する外枠部材を備え、
前記連通孔は、前記複数の凹部及び前記貫通孔と連通して、前記複数の凹部及び前記貫通孔と前記連通孔とで囲まれた液溜部を形成し、
前記基部材又は前記枠部材に前記外枠部材を重ねたとき、前記外枠部材が有する前記連通孔の内部には、平面視で、前記基部材が有する前記複数の凹部及び前記枠部材が有する前記貫通孔がいずれも完全に露出する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の細胞培養容器。 - 最上面に前記枠部材に着脱可能に構成された蓋部材を更に備える、請求項1〜9のいずれか一項に記載の細胞培養容器。
- 前記基部材は、基板と、
前記基板に重ねて用いられ、前記複数の凹部に対応した複数の凹部用貫通孔を有する凹部形成枠部材と、を有し、
前記基板と前記凹部用貫通孔に囲まれた空間が前記凹部を形成する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の細胞培養容器。 - 前記基部材は、その上面に2以上の結合用凹部を有し、
前記枠部材は、その底面に前記結合用凹部に対応する2以上の結合用凸部を有し、
前記基部材に前記枠部材を重ねたとき、前記結合用凹部と前記結合用凸部とが嵌合する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の細胞培養容器。 - 前記枠部材は、その上面に2以上の溶液試し打ち用凹部を有し、
前記枠部材において、平面視で前記溶液試し打ち用凹部と、前記結合用凸部とが重なる位置に配置されている、請求項12に記載の細胞培養容器。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の細胞培養容器と、
前記細胞培養容器の前記凹部内に収容された細胞と、
前記凹部に充填された培地と、
を備える、細胞チップ。 - 請求項9に記載の細胞培養容器と、
前記細胞培養容器の前記凹部内に収容された細胞と、
前記凹部に充填された培地と、
を備える、細胞チップであって、
細胞が収容された凹部と、前記細胞が収容された凹部の周囲に細胞が収容されていない凹部と、を有し、
前記枠部材と、前記外枠部材とは、それぞれ前記基部材に重ねて用いられ、
前記基部材に前記枠部材及び前記外枠部材を重ねたとき、前記枠部材が有する前記貫通孔の内部には、平面視で、前記細胞が収容された凹部のみが完全に露出し、前記外枠部材が有する前記連通孔の内部であって、前記枠部材の周囲には、平面視で、細胞が収容されていない凹部のみが完全に露出する、細胞チップ。
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Cited By (1)
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WO2023234170A1 (ja) * | 2022-05-30 | 2023-12-07 | 三井化学株式会社 | 培養容器、その製造方法、および培養方法 |
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2020
- 2020-12-28 JP JP2020218862A patent/JP2021136996A/ja active Pending
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