JP2021177725A - Fixture of freezing preservation jig - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、凍結した細胞又は組織の融解時において好適に利用される凍結保存用治具の固定具に関する。 The present invention relates to a fixture for a cryopreservation jig that is suitably used when a frozen cell or tissue is thawed.
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。例えば、牛の胚移植技術においては、胚を凍結保存し、受胚牛の発情周期に合わせて胚を融解し、移植することが行われている。また、ヒトの不妊治療においては、母体から卵子又は卵巣を採取後、移植に適したタイミングに合わせるために凍結保存しておき、移植時に融解して用いることがなされている。 Excellent cell or tissue preservation techniques are sought after in various industrial fields. For example, in a bovine embryo transfer technique, embryos are cryopreserved, thawed and transplanted in accordance with the estrous cycle of a recipient cattle. Further, in human infertility treatment, after collecting an egg or an ovary from a mother, it is cryopreserved in order to adjust to a timing suitable for transplantation, and thawed at the time of transplantation for use.
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たり、形質の変化が生じたりすることから、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、生体活性を保った状態で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、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になる。また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に用いることが可能となり、移植後の生着率が向上することが望める。さらには、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、必要な時に使用することも可能となり、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。 In general, cells or tissues collected from an in-vivo body gradually lose their activity or change their traits even in a culture medium, so that the cells or tissues in vitro are used for a long period of time. Culture is not preferred. Therefore, a technique for long-term storage while maintaining biological activity is important. Superior preservation techniques allow for more accurate analysis of harvested cells or tissues. In addition, excellent preservation technology makes it possible to use cells or tissues for transplantation while maintaining higher biological activity, and it is expected that the engraftment rate after transplantation will be improved. Furthermore, it is also possible 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. Great benefits can be expected not only in the medical aspect but also in the industrial aspect.
細胞又は組織の凍結保存方法として、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、ジメチルスルホキシド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℃/分の速度)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、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外の周囲の微少溶液がいずれも非結晶のまま固化する現象であ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 cryopreserving cells or tissues, for example, a slow freezing method is known. In this method, first, cells or tissues are immersed in a preservation solution obtained by containing a freezing agent in a physiological solution such as phosphate buffered saline. As the antifreeze agent, compounds such as glycerol, ethylene glycol and dimethyl sulfoxide are used. After immersing the cells or tissues in the preservation 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) to inside or outside the cells or the tissues. The inner and outer solutions are sufficiently cooled and become more viscous. In such a state, when the cells or tissues in the preservation solution are further cooled to the temperature of liquid nitrogen (-196 ° C.), the minute solutions inside and around the cells or tissues are solidified in an amorphous state. Vitrification occurs, which is a phenomenon that occurs. When the inside and outside of the cell or the inside and outside of the tissue are solidified by vitrification, the movement of the molecule is substantially stopped. Therefore, it is considered that the vitrified cell or tissue can be stored semi-permanently by storing it in liquid nitrogen.
また、細胞又は組織の凍結保存方法として、ガラス化凍結法も知られている。ガラス化凍結法とは、グリセロール、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド等の耐凍剤を多量に含む保存液の凝固点降下により、氷点下であっても氷晶ができにくくなる原理を用いたものである。この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。このように固化することをガラス化凍結という。また、耐凍剤を多量に含む保存液は、ガラス化液と呼称される。 A vitrification freezing method is also known as a method for cryopreserving cells or tissues. The vitrification freezing method uses the principle that ice crystals are less likely to form even below freezing point due to the freezing point depression of a storage solution containing a large amount of antifreezing agent such as glycerol, ethylene glycol, and dimethylsulfoxide. When this preservation solution is rapidly cooled in liquid nitrogen, it can be solidified without forming ice crystals. This solidification is called vitrification freezing. A preservative solution containing a large amount of antifreeze is called a vitrification solution.
前述した緩慢凍結法では、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。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、前記緩慢凍結法では、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。これに対し、上記したガラス化凍結法では、操作の時間は短時間であり、特別な装置又は治具を必要としないプロセスである。加えて、ガラス化凍結法は、氷晶を生じさせないことによって高い生存率が得られる。 In the slow freezing method described above, it is necessary to cool at a relatively slow cooling rate, so that the operation for cryopreservation takes time. 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 storage solution outside the cells or tissues, so that the cells or tissues may be physically damaged by the ice crystals. On the other hand, in the above-mentioned vitrification freezing method, the operation time is short and the process does not require a special device or jig. In addition, the vitrification freezing method provides high survival rates by not producing ice crystals.
ガラス化凍結法を用いた細胞又は組織の凍結保存方法については、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いる。
As for the method for cryopreserving cells or tissues using the vitrification freezing method, examples using various types of cells or tissues are shown by various methods. For example,
ガラス化凍結法は、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、ガラス化凍結法が有効であることが示されている。このように、ガラス化凍結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 freezing method is a technique that has been developed mainly using human germ cells, but recently, its application to iPS cells and ES cells has been widely studied. Further, Non-Patent
適切なガラス化凍結を成し得るために、凍結速度は速ければ速いほど好ましいことが知られている。さらに、凍結保存後の融解工程時においても、細胞又は組織中への再氷晶形成を抑制する観点で、融解速度は速ければ速いほど好ましいことが知られている。 It is known that the faster the freezing rate, the better, in order to achieve proper vitrification freezing. Further, it is known that the faster the thawing rate is, the more preferable it is from the viewpoint of suppressing the formation of re-ice crystals in cells or tissues even during the thawing step after cryopreservation.
適切なガラス化凍結を成し得るための重要な因子である凍結速度と融解速度のうち、特に重要なのは、融解速度とされている。例えば、非特許文献2に記載されるように、迅速に凍結された細胞であっても、融解速度が遅い場合には生存率が低くなることが知られている。また特許文献3には、凍結したサンプルを急速融解法により融解することで、融解後のヒトiPS細胞由来神経幹細胞/前駆細胞の生存率が向上することが記載されている。
Of the freezing and thawing rates, which are important factors for achieving proper vitrification freezing, the thawing rate is considered to be particularly important. For example, as described in
一般に、ガラス化凍結法に関わる凍結方法としては、特許文献4において、哺乳動物胚または卵子を凍結ストロー、凍結バイアルまたは凍結チューブ等の凍結保存用容器の内面に、これらの胚または卵子を包被するに十分な最少量のガラス化液で貼り付け、この容器を液体窒素に接触させて急速に冷却する方法が提案されている。該凍結方法の後に行われる融解方法は、前記した方法で保存した凍結保存用容器を液体窒素から取り出し、容器の一端部を開口し、この容器内に33〜39℃の希釈液を注入し、凍結した胚または卵子を融解希釈するものである。この方法によれば、哺乳動物胚または卵子をウィルスや細菌に感染されるおそれがなく高い生存率で保存及び融解希釈することができるとされている。しかしながら、凍結ストロー、凍結バイアルまたは凍結チューブ等の凍結保存用容器の内面に、胚または卵子を貼り付ける工程の難易度が高く、確実に胚または卵子を凍結保存用容器に載置されたことを確認することが難しかった。
Generally, as a freezing method related to the vitrification freezing method, in
特許文献5では、熱伝導性部材を有した細胞保持部材と筒状収納部材を有した細胞凍結保存用具が記載されており、特許文献4の凍結融解方法における問題がある程度解決されている。特許文献5に記載されている凍結保存用具の使用方法では、顕微鏡観察下において、卵子を細胞保持部材に付着させ、細胞保持部材を筒状収納部材に収納した後に、液体窒素に浸漬してガラス化凍結する。その後に、筒状部材の開口部に蓋部材を装着し、液体窒素タンク内で保管する方法が記載されている。また特許文献6では、卵付着保持用ストリップ上に卵子を少量のガラス化液と共に載置し、凍結保存用治具全体を筒状の収納容器に収納した後に液体窒素に浸漬することで、ガラス化凍結が行われる。
よりプロセスの少ないガラス化凍結法に関わる凍結方法として、特許文献7、特許文献8に記載されるような、ヒトの不妊治療分野で使用されているいわゆるクライオトップ(登録商標)法という方法が開示されている。これら方法において凍結操作は、卵付着保持用ストリップとして短冊状の可撓性かつ無色透明なフィルムを備えた卵凍結保存用具を使用し、顕微鏡観察下で該フィルム上に極少量の保存液と共に卵子又は胚を載置し、卵子が付着したフィルムを液体窒素に浸漬することで、ガラス化凍結が行われる。そして凍結した卵子又は胚が載置された卵付着保持用ストリップはキャップ等で保護された後、液体窒素タンク内で保存される。
As a freezing method related to the vitrification freezing method with a smaller process, a method called the so-called cryotop (registered trademark) method used in the field of human infertility treatment as described in
これらの方法によって凍結された卵子や胚などの融解は、卵付着保持用ストリップを保温された融解液に浸漬することによって行われ、該融解液中でストリップ上に載置された卵子や胚などは回収される。 Thawing of eggs, embryos, etc. frozen by these methods is performed by immersing the egg attachment holding strip in a warmed thaw solution, and the eggs, embryos, etc. placed on the strip in the thaw solution, etc. Will be recovered.
他方、凍結保存方法における融解操作の作業性を高めるために、特許文献9に記載されるような液体窒素容器が知られている。該液体窒素容器はフタ部にスリット部が形成されており、筒状の収納部材に収納された凍結保存用治具は、該スリット部に一旦立てかけられる。
On the other hand, in order to improve the workability of the thawing operation in the cryopreservation method, a liquid nitrogen container as described in
このようにして凍結された細胞又は組織を液体窒素の液面より下に位置する状態になるように一旦保持しておけば、例えば特許文献5や特許文献6に記載される方法においては、液体窒素の液面より上に位置する蓋部材を容易に取り外すことが可能となり、細胞又は組織を融解液中へ迅速に移動させることで、融解速度の低下を防ぐことができる。また特許文献7や特許文献8に記載される方法においては、該キャップから凍結保存用治具を引き抜くことで、細胞又は組織を融解液中へ迅速に移動でき、融解速度の低下を防ぐことができる。
Once the cells or tissues frozen in this way are once held so as to be located below the liquid level of liquid nitrogen, for example, in the method described in
しかしながら上記した特許文献9に記載される液体窒素容器を用いた方法では、フタ部に形成されたスリット部に凍結保存用治具を立てかけた際に安定に保持することは可能であっても、凍結保存用治具の載置部が液体窒素の液面よりも下に位置し、確実に細胞又は組織の凍結状態が維持されているかを確認することが困難であった。また筒状の収納部材の長さは、液体窒素容器の底部からフタ部が設置された位置までの長さよりも長い必要があり、このような場合、該筒状の樹脂部材の内部から細胞保持部材本体部を取り出す作業は煩雑であり、迅速な融解操作を行う観点で改善が望まれていた。
However, in the method using the liquid nitrogen container described in
本発明は、細胞又は組織のガラス化凍結保存の融解操作時において、好適な作業性を実現するための固定具を提供することを主な課題とする。より具体的には、凍結保存用治具を強固に保持することが可能で、凍結された細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、該細胞又は組織が確実に冷却された状態にあることを確認でき、凍結された細胞又は組織を保温された融解液中に迅速に移すことが可能な凍結保存用治具の固定具を提供することを課題とする。 The main object of the present invention is to provide a fixture for realizing suitable workability during a thaw operation of vitrified cryopreservation of cells or tissues. More specifically, it is possible to firmly hold the cryopreservation jig, and the cells or tissues are in a sufficiently cooled state prior to the operation of transferring the frozen cells or tissues to the thaw solution. It is an object of the present invention to provide a fixture of a cryopreservation jig capable of confirming that and rapidly transferring frozen cells or tissues into a warmed thaw solution.
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、以下の構成を有する凍結保存用治具の固定具(以下、「本発明の固定具」ともいう。)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 diligent studies to solve the above problems, the present inventor solves the above problems with a fixture for a cryopreservation jig having the following configuration (hereinafter, also referred to as "fixing tool of the present invention"). I found out what I could do.
上面、側面及び底面を有する基材の上面に、少なくとも片端が基材の側面部に開口したスリット部を有するか、あるいは基材の上面に凍結保存用治具を挿入する挿入部と該挿入部の側面に片端が開口したスリット部を有する凍結保存用治具の固定具であって、該固定具はスリット部の内部に凍結保存用治具を固定するためのテーパー構造部を有し、該テーパー構造部が下記の式(1)を満たすことを特徴とする、凍結保存用治具の固定具。
(T21−T22)/T11≦0.03 (1)
(式中、T21はスリット開口部に最も近い部分におけるテーパー構造部の幅を表し、T22はスリット開口部から最も離れた部分におけるテーパー構造部の幅を表し、T11はテーパー構造部の奥行き長さを表す。)
An insertion part and an insertion part for inserting a cryopreservation jig into the upper surface of the base material having a slit portion having at least one end opened in the side surface portion of the base material on the upper surface of the base material having an upper surface, a side surface and a bottom surface. A fixture for a cryopreservation jig having a slit portion with one end open on the side surface thereof, wherein the fixture has a tapered structure portion for fixing the cryopreservation jig inside the slit portion. A fixture for a cryopreservation jig, characterized in that the tapered structure part satisfies the following formula (1).
(T21-T22) /T11≤0.03 (1)
(In the formula, T21 represents the width of the tapered structure at the portion closest to the slit opening, T22 represents the width of the tapered structure at the portion farthest from the slit opening, and T11 represents the depth length of the tapered structure. Represents.)
本発明によれば、凍結保存用治具を強固に保持することが可能であり、凍結された細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、該細胞又は組織が確実に冷却された状態にあることを確認でき、凍結された細胞又は組織を保温された融解液中に迅速に移すことが可能な凍結保存用治具の固定具を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to firmly hold the cryopreservation jig, and the cells or tissues are surely cooled prior to the operation of transferring the frozen cells or tissues to the thaw solution. It is possible to provide a fixture for a cryopreservation jig that can be confirmed to be present and can rapidly transfer frozen cells or tissues into a warmed thaw.
本発明の固定具は、細胞又は組織の凍結保存用治具を固定するために用いられるものである。また本発明の固定具は、細胞又は組織をいわゆるガラス化凍結保存法において凍結保存する際に、好適に用いられるものである。本発明において、細胞とは、単一の細胞のみならず、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細胞集団でも良いし、複数の種類の細胞から構成される細胞集団でも良い。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。本発明の固定具は卵子又は胚の凍結保存において、特に好適に用いることができる。 The fixture of the present invention is used to fix a jig for cryopreservation of cells or tissues. Further, the fixture of the present invention is preferably used when cryopreserving cells or tissues in a so-called vitrification cryopreservation method. In the present invention, a cell includes not only a single cell but also a cell population of an organism composed of a plurality of cells. The cell population composed of a plurality of cells may be a cell population composed of a single type of cells or a cell population composed of a plurality of types of cells. Further, 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 may contain a non-cellular substance such as an extracellular matrix in addition to the cells. It may be a thing. The fixture of the present invention can be particularly preferably used in cryopreservation of eggs or embryos.
本発明の固定具は、細胞又は組織の凍結保存用治具の固定具、細胞又は組織の凍結保存用治具の固定用具、細胞又は組織の凍結保存用治具の固定器具、細胞又は組織の凍結保存用具の固定具、細胞又は組織の凍結保存器具の固定具と言い換えることができる。 The fixing tool of the present invention is a fixing tool for a cell or tissue cryopreservation jig, a fixing tool for a cell or tissue cryopreservation jig, a fixing device for a cell or tissue cryopreservation jig, or a cell or tissue. It can be paraphrased as a fixture of a cryopreservation tool or a fixture of a cell or tissue cryopreservation device.
以下に本発明の固定具について詳細に説明する。 The fixture of the present invention will be described in detail below.
本発明の固定具は上面(天面)、側面及び底面を有する基材を有し、該基材の上面には、少なくとも片端が基材の側面部に開口したスリット部を有する。あるいは基材の上面に凍結保存用治具を挿入する挿入部と該挿入部の側面に片端が開口したスリット部を有する。そして本発明の固定具では、凍結保存用治具をスリット開口部よりスリット内部に挿入し、凍結保存用治具を固定する。 The fixture of the present invention has a base material having an upper surface (top surface), side surfaces, and a bottom surface, and the upper surface of the base material has a slit portion having at least one end open to the side surface portion of the base material. Alternatively, it has an insertion portion for inserting a cryopreservation jig on the upper surface of the base material and a slit portion with one end open on the side surface of the insertion portion. Then, in the fixture of the present invention, the cryopreservation jig is inserted into the slit through the slit opening to fix the cryopreservation jig.
本発明の固定具が有する、凍結保存用治具を固定・保持するためのスリット部は、基材上面の1ヶ所に有していても良いし、複数ヶ所に有していても良い。あるいは基材の上面に設けられた挿入部側面の1ヶ所に有していても良いし、複数ヶ所に有していても良い。 The slit portion for fixing and holding the cryopreservation jig of the fixture of the present invention may be provided at one place on the upper surface of the base material or at a plurality of places. Alternatively, it may be present at one place on the side surface of the insertion portion provided on the upper surface of the base material, or may be held at a plurality of places.
本発明の固定具を用いて凍結保存用治具を固定するにあたり、該凍結保存用治具が有する筒状収納部材の先端部、あるいはキャップ部材の先端部を、本発明の固定具が有するスリット部に挿入した後、該スリットに沿って凍結保存用治具をスリット奥側へ移動させる。本発明の固定具が有するスリット部の幅は、凍結保存用治具を移動させる際の操作性と、凍結保存用治具の固定安定性を両立させる観点から、筒状収納部材の先端部の幅あるいはキャップ部材の先端部の幅に対し、90〜110%であることが好ましい。 When fixing the cryopreservation jig using the fixture of the present invention, the tip of the tubular storage member or the tip of the cap member of the cryopreservation jig is slit in the fixture of the present invention. After inserting into the portion, the cryopreservation jig is moved to the back side of the slit along the slit. The width of the slit portion of the fixture of the present invention is the tip of the tubular storage member from the viewpoint of achieving both operability when moving the cryopreservation jig and fixing stability of the cryopreservation jig. It is preferably 90 to 110% with respect to the width or the width of the tip portion of the cap member.
本発明の固定具の形状(基材にスリット部が設けられていないとみなした際の概略形状)は、三角柱、四角柱、六角柱等の角柱構造の他、上面を設けた三角錐、四角錐等の角錐の部分構造が挙げられる。好ましくは、角柱構造であり、より好ましくは四角柱構造である。また、上記した以外にも円柱構造や円錐構造も例示することができる。 The shape of the fixture of the present invention (rough shape when it is considered that the base material is not provided with a slit portion) includes a triangular prism structure such as a triangular prism, a quadrangular prism, and a hexagonal prism, as well as a triangular pyramid having an upper surface and four. A partial structure of a pyramid such as a pyramid can be mentioned. It is preferably a prismatic structure, and more preferably a prismatic structure. In addition to the above, a cylindrical structure or a conical structure can also be exemplified.
本発明において基材は液体窒素耐性材料で形成されることが好ましい。このような素材としては、例えばアルミ、鉄、銅、ステンレス合金などの各種金属、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素系樹脂や各種エンジニアプラスチック、さらにはガラス、ゴム素材などを好適に用いることができる。特に金属は、優れた耐久性を有することに加えて、自重が大きく、凍結保存用治具を良好に固定できる観点から好ましい。中でも加工性の観点からアルミが好ましい。本発明の固定具は、一種類の素材から構成されていても良いし、複数の素材から構成されていても良い。 In the present invention, the substrate is preferably formed of a liquid nitrogen resistant material. Examples of such materials include various metals such as aluminum, iron, copper, and stainless alloys, ABS resin, acrylic resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyethylene resin, fluororesin, various engineer plastics, and glass and rubber materials. Etc. can be preferably used. In particular, metal is preferable from the viewpoint of having excellent durability, having a large weight, and being able to satisfactorily fix the cryopreservation jig. Of these, aluminum is preferable from the viewpoint of workability. The fixture of the present invention may be composed of one kind of material or may be composed of a plurality of materials.
本発明の固定具が有するスリット部は、挿入された凍結保存用治具を強固に固定・保持するための固定構造部として、スリット部内部の側面間の距離が徐々に狭まったテーパー構造部を有する。また該テーパー構造部は、前記した式(1)を満たす形状を有することで、凍結保存用治具を強固に固定することが可能となる。 The slit portion of the fixture of the present invention is a taper structure portion in which the distance between the side surfaces inside the slit portion is gradually narrowed as a fixing structure portion for firmly fixing and holding the inserted cryopreservation jig. Have. Further, the tapered structure portion has a shape satisfying the above-mentioned formula (1), so that the cryopreservation jig can be firmly fixed.
以下に本発明の固定具について、図面に沿ってさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the fixture of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の固定具の一例を示す上面概略図である。図1において固定具1が有するスリット部2は、凍結保存用治具を固定するための固定構造部として、テーパー構造部を有する。
FIG. 1 is a schematic top view showing an example of the fixture of the present invention. In FIG. 1, the
図1の固定具1が有するテーパー構造部は、スリット開口部3から基材5の中央部側に向かって、テーパー構造部の奥行きの長さT11にわたり、スリット部2の幅(スリット部の側面間の距離)が徐々に減衰した構造を有しており、すなわち、スリット開口部に最も近い部分のテーパー構造部の幅(T21)と、スリット開口部から最も離れたテーパー構造部の幅(T22)との関係は、T21>T22である。そして本発明では該テーパー構造部が前述した式(1)を満たすことで、凍結保存用治具を強固に保持することが可能であり、かつ凍結された細胞又は組織を保温された融解液中に迅速に移すことが可能となる。なお前記した(T21−T22)/T11の値が0.001以上であることは、凍結保存用治具の固定安定性の観点から好ましい。
The tapered structure portion of the
前述した図1の固定具1は、スリット部2がテーパー構造部のみから構成される例でもある。したがって図1では、スリット開口部の幅(T2)はスリット開口部に最も近い部分のテーパー構造部の幅(T21)と等しく、同様に、スリット部開口部の奥行き(T1)はテーパー構造部の奥行き(T11)と等しい。
The
なお図1に記載される固定具1が有するテーパー構造部は、前述した式(1)を満たす形状を有さないが、説明のために、便宜上(T21−T22)/T11の値が0.03を超える形状を例示したものである。またこのことは後述する図2〜図5についても同様である。
The tapered structure portion of the
図2は、本発明の固定具の別の一例を示す上面概略図である。図2において固定具1が有するスリット部2は、凍結保存用治具を固定するための固定構造部として、屈曲構造を有するスリット部2と、該スリット部の奥側に本発明のテーパー構造部を有する。図2の固定具1が有するスリット部2は、スリット開口部3から基材5の中央部側に向かって、一定距離(T1A)直進し、途中で図中右側に90度屈曲した形状を有し、また右側に90度屈曲した後にテーパー構造を有する。また図2において、スリット開口部に最も近い部分のテーパー構造部の幅(T21)と、スリット開口部から最も離れたテーパー構造部の幅(T22)との関係は、T21>T22である。
FIG. 2 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 2, the
図2の形状を有する固定具を用いる場合、スリット開口部3から凍結保存用治具をスリット部2に挿入し、90度屈曲した位置を通過させ、さらにスリット部の閉塞面方向へ凍結保存用治具を挿入させ、テーパー構造により固定することができる。固定構造部として、屈曲構造部とテーパー構造部の両方を有することにより、凍結保存用治具がテーパー構造部から外れた際にも、該凍結保存用治具を屈曲構造部によって保持することが可能であり、好ましい。
When the fixture having the shape shown in FIG. 2 is used, a cryopreservation jig is inserted into the
図3は、本発明の固定具のまた別の一例を示す上面概略図である。図3において、固定具1が有するスリット部2は、凍結保存用治具を固定するための固定構造部として、屈曲構造部とテーパー構造部の両方を有する。図3に示す固定具はテーパーを有した案内部と、凍結保存用治具を固定するためのテーパー構造部を有する。このような場合、スリット開口部に最も近い部分のテーパー構造部の幅(T21)と、スリット開口部から最も離れたテーパー構造部の幅(T22)との関係(T21>T22)を満たすテーパー構造部は、該スリットの奥側に位置することが好ましく、この場合、凍結保存用治具を強固に固定・保持すると共に、実質固定するテーパー構造部へ挿入する際の作業性を良好にすることが可能となり、好ましい。
FIG. 3 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 3, the
図4は本発明の固定具のまた別の一例を示す上面概略図である。図4において固定具1は、基材5の上面に凍結保存用治具を挿入する挿入部4と該挿入部の側面に片端が開口したスリット部2を有し、該スリット部2は凍結保存用治具を固定するためのテーパー構造部を有する。このような形状の固定具を用いると、固定・保持した凍結保存用治具がスリット開口部から脱落した場合であっても、該凍結保存用治具が挿入部4に留まることが可能であり、好ましい。
FIG. 4 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 4, the
図5は、本発明の固定具のまた別の一例を示す上面概略図である。図5において、固定具1は、1つのスリット部2に対して、スリット開口部を2箇所(スリット開口部3及びスリット開口部3’)有する。また、個々のスリット開口部3から基材5の中央部側に向かって、スリット部2の溝の幅が減衰したテーパー構造部を有する。図5のような形状であると、図示しない凍結保存用治具をスリット部2の両端どちらからでも挿入できるため、複数の凍結保存用治具を同時に保存可能な固定具が得られる。また、固定された凍結保存用治具は、スリット部2が閉塞している場合と比較して、より多くの面積で冷却溶媒に接触するため、より効率的な冷却がなされることが期待できる。
FIG. 5 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 5, the
図5に示した固定具において、2箇所に設けられたスリット開口部の形状(スリット開口部3における(T21−T22)/T11の値と、スリット開口部3’における(T21’−T22’)/T11’の値)は、同じであっても異なっていても良いが、同じであることが好ましい。
In the fixture shown in FIG. 5, the shapes of the slit openings provided at two locations (the value of (T21-T22) / T11 in the
前述した図1から図5に示すT11は固定具1のテーパー構造部の奥行き長さを示す。T11は、凍結保存用治具を挿入後に保持できる長さであれば特に制限されないが、前述したクライオトップ法により細胞又は組織を凍結及び融解する場合、T11は3〜50mmであることが好ましく、より好ましくは5〜40mmである。
T11 shown in FIGS. 1 to 5 described above indicates the depth length of the tapered structure portion of the
また図1から図5に示した、スリット開口部に最も近いテーパー構造部の幅(凍結保存用治具を実質固定するテーパー構造部であって、スリット開口部に最も近いテーパー構造部の幅)T21は、凍結保存用治具を挿入し、固定・保持できる長さであれば特に制限されないが、1〜10mmであることが好ましく、より好ましくは2〜5mmである。 Further, the width of the tapered structure portion closest to the slit opening shown in FIGS. 1 to 5 (the width of the tapered structure portion that substantially fixes the cryopreservation jig and is closest to the slit opening). The length of T21 is not particularly limited as long as it can be fixed and held by inserting a cryopreservation jig, but is preferably 1 to 10 mm, more preferably 2 to 5 mm.
前述した、図2及び図3のように、固定具1が屈曲構造部を有する場合には、スリット部2が屈曲するまでの長さT1Aと、屈曲した後の長さT1Bの和が、スリット部の奥行きT1となる。このときスリット部2が屈曲するまでの長さT1Aは、基材5の表面から屈曲点におけるスリット部2の中心位置までの長さであり、屈曲した後の長さT1Bは、該屈曲点におけるスリット部2の中心位置から、テーパー構造部の最も奥までの長さである。本発明においてスリット部の奥行きT1は、前述したクライオトップ法により細胞又は組織を凍結及び融解する場合、3〜150mmであることが好ましく、より好ましくは5〜100mmである。
When the
次に、本発明の固定具を用いた凍結融解方法について詳細に説明する。 Next, the freeze-thaw method using the fixture of the present invention will be described in detail.
本発明の固定具は、細胞又は組織の凍結保存〜融解の一連のプロセスにおいて、特に、液体窒素タンクから一旦取り出された後の保冷操作、及び細胞又は組織を融解する際の融解操作において好適に用いることができる。一般に、細胞又は組織をいわゆるガラス化凍結法で保存する際、短冊状のストリップを有する凍結保存用治具を用いて凍結保存が行われる。このような凍結保存用治具は、前述した特許文献7、特許文献8以外にも例えば、国際公開第2011/070973号パンフレット、国際公開第2015/064380号パンフレット等において開示されている。凍結保存〜融解の一連のプロセスとしては、第一に、凍結保存用治具のストリップに、平衡化処理のなされた細胞又は組織を保存液と共に滴下付着させ、次いで液体窒素を用いて細胞又は組織を冷却し、凍結操作を行う。第二に、凍結操作を行った細胞又は組織を極低温の環境を保ったまま、長期間保存する保冷操作を行う。第三に、凍結された細胞又は組織を、極低温の環境からいわゆる融解液と呼ばれる溶液中に移し、融解液中で融解・解凍する融解操作を行う。本発明の固定具は、前記した保冷操作及び融解操作において、液体窒素中で凍結保存用治具を固定・保持するために好適に用いることができる。
The fixture of the present invention is suitable for a series of processes from cryopreservation to thawing of cells or tissues, particularly in a cold storage operation once removed from a liquid nitrogen tank, and a thawing operation when thawing cells or tissues. Can be used. Generally, when cells or tissues are stored by the so-called vitrification freezing method, cryopreservation is performed using a cryopreservation jig having a strip-shaped strip. Such a cryopreservation jig is disclosed in, for example, International Publication No. 2011/070973 Pamphlet, International Publication No. 2015/064380 Pamphlet, etc., in addition to the above-mentioned
本発明の固定具は、細胞又は組織の凍結保存〜融解の一連のプロセスで、細胞又は組織が液体窒素に接触しない、いわゆる閉鎖型の凍結保存〜融解のプロセスに好ましく用いることができる。 The fixture of the present invention can be preferably used in a so-called closed cryopreservation-thaw process in which cells or tissues do not come into contact with liquid nitrogen in a series of processes from cryopreservation to thawing of cells or tissues.
閉鎖型の凍結保存〜融解のプロセスでは、凍結操作の際に、ストリップに対し細胞又は組織を保存液と共に滴下付着させた後に、端部が完全に閉塞された筒状の収納部材により凍結保存用治具を被包し、外界から遮断する。あるいはストリップに対し細胞又は組織を保存液と共に滴下付着させた後に、キャップ部材により該ストリップを被包し、外界から遮断する。かかる遮断の後、該凍結保存用治具を液体窒素に浸漬して、細胞又は組織を冷却・凍結する。前記した閉鎖型の凍結操作及び保管等の際には、筒状の収納部材あるいはキャップ部材を介して、細胞又は組織周辺の空気及び保存液が冷却され、ガラス化状態が維持される。 In the closed cryopreservation-thaw process, cells or tissues are dropped and adhered to the strip together with the preservation solution during the freezing operation, and then cryopreserved by a tubular storage member whose ends are completely closed. Enclose the jig and block it from the outside world. Alternatively, after the cells or tissues are dropped and adhered to the strip together with the preservation solution, the strip is covered with a cap member to block it from the outside world. After such blocking, the cryopreservation jig is immersed in liquid nitrogen to cool and freeze the cells or tissues. During the closed-type freezing operation and storage described above, the air and the preservative solution around the cells or tissues are cooled through the tubular storage member or cap member, and the vitrified state is maintained.
本発明の固定具を用いた閉鎖型の凍結保存〜融解のプロセスにおける融解操作では、凍結された細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、前記した筒状の収納部材の先端部、あるいはキャップ部材の先端部を、本発明の固定具が有するテーパー構造部にはめ込むことで、凍結保存用治具を固定する。このように固定することで、細胞又は組織が冷却溶媒の液面よりも下方になる位置に固定することが可能となり、かつ細胞又は組織は液体窒素に触れず、液体窒素を介して汚染されることはない。 In the thaw operation in the closed cryopreservation-thaw process using the fixture of the present invention, the tip of the tubular storage member or the tip of the tubular storage member described above is used prior to the operation of transferring the frozen cells or tissues to the thaw solution. The cryopreservation jig is fixed by fitting the tip of the cap member into the tapered structure of the fixture of the present invention. By fixing in this way, the cells or tissues can be fixed at a position below the liquid level of the cooling solvent, and the cells or tissues do not come into contact with liquid nitrogen and are contaminated through liquid nitrogen. There is no such thing.
その後、液体窒素の液面上に位置する筒状の収納部材に固定された蓋を取り外すことで、細胞又は組織が載置された凍結保存用治具を、液体窒素に触れることなく迅速に取り出し、融解液中に浸漬することができる。あるいはテーパー構造部により固定されているキャップ部材から、細胞又は組織が載置されたストリップを有する凍結保存用治具を引き抜くことで、細胞又は組織を液体窒素に触れることなく迅速に取り出し、融解液中に浸漬することができる。より迅速な操作が可能になるとの観点から後者の方法が好ましく、特にキャップ部材によって密閉された細胞又は組織を、冷却溶媒の液面よりも下方に位置させ、かつ本体部とキャップ部材の接合部が冷却溶媒の液面よりも上方に位置する状態で一旦保持することは、本体部とキャップ部材を素早く分離し、載置部を融解液中に迅速に浸漬できるため、好ましい。 After that, by removing the lid fixed to the tubular storage member located on the liquid surface of liquid nitrogen, the cryopreservation jig on which the cells or tissues are placed can be quickly taken out without touching the liquid nitrogen. , Can be immersed in a melt. Alternatively, by pulling out a cryopreservation jig having a strip on which the cells or tissues are placed from the cap member fixed by the tapered structure, the cells or tissues can be quickly taken out without touching liquid nitrogen, and the thaw liquid can be taken out. Can be immersed in. The latter method is preferable from the viewpoint of enabling quicker operation, and in particular, the cells or tissues sealed by the cap member are positioned below the liquid level of the cooling solvent, and the joint portion between the main body and the cap member is located. It is preferable to temporarily hold the cooling solvent in a state where it is located above the liquid surface because the main body portion and the cap member can be quickly separated and the mounting portion can be quickly immersed in the molten liquid.
上記した操作により融解液中に浸漬された細胞又は組織は、筒状の収納部材より蓋部材が取り外されてから5分以内に融解液に浸漬することが好ましく、より好ましくは1分以内である。またキャップ部材から細胞又は組織が載置されたストリップを有する凍結保存用治具を引き抜くにあたり、一旦嵌合が緩められてから、5分以内に融解液に浸漬することが好ましく、より好ましくは1分以内である。筒状の収納部材から蓋部材を取り外してから、あるいは凍結保存用治具を引き抜く際のキャップ部材との嵌合が緩められてから等の、いわゆる密閉状態が開放された期間が長い場合、空気中の窒素や酸素等の気体が、筒状の収納部材内、あるいはキャップ部材内に入り込み、次いで冷却されて、液化することがある。上記した時間が長い場合、液化された気体が載置部に付着し、融解操作の際に融解液中に持ち込まれ、融解液の温度を下げる場合がある。 The cells or tissues immersed in the melt by the above operation are preferably immersed in the melt within 5 minutes after the lid member is removed from the tubular storage member, more preferably within 1 minute. .. Further, when pulling out the cryopreservation jig having the strip on which the cells or tissues are placed from the cap member, it is preferable to immerse it in the thaw solution within 5 minutes after the fitting is loosened, and more preferably 1. Within minutes. If the so-called sealed state is opened for a long period of time, such as after removing the lid member from the tubular storage member or after loosening the fitting with the cap member when pulling out the cryopreservation jig, air Gases such as nitrogen and oxygen inside may enter the cylindrical storage member or the cap member, and then be cooled and liquefied. If the above-mentioned time is long, the liquefied gas may adhere to the mounting portion and be carried into the melting liquid during the melting operation to lower the temperature of the melting liquid.
本発明の固定具は、細胞又は組織の凍結保存〜融解の一連のプロセスで、細胞又は組織が液体窒素に接触する、いわゆる開放型の凍結保存・融解のプロセスにも用いることができる。開放型のプロセスにおいても、凍結された細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、本発明の固定具を用いて、凍結保存用治具を固定・保持しておくと、細胞又は組織を液体窒素中から融解液に迅速に移すことができるため、好ましい。 The fixture of the present invention can also be used in a so-called open cryopreservation / thawing process in which cells or tissues come into contact with liquid nitrogen in a series of processes from cryopreservation to thawing of cells or tissues. Even in the open process, if the cryopreservation jig is fixed and held using the fixture of the present invention prior to the operation of transferring the frozen cells or tissues to the thaw solution, the cells or tissues can be obtained. It is preferable because it can be quickly transferred from liquid nitrogen to a melt.
図6は、本発明の固定具を用いて凍結保存用治具を固定した状態の一例を示す概略図である。図6において凍結保存用治具6は本体部7と、該本体部7に着脱自在なキャップ部材8を少なくとも有する。凍結保存用治具6のストリップ9上には、極少量の保存液12と共に細胞11が載置されている。
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a state in which the cryopreservation jig is fixed using the fixture of the present invention. In FIG. 6, the
極少量の保存液12と共に細胞11が載置されたストリップ9は、キャップ部材8で密閉されており、該ストリップ9に載置された細胞11は液体窒素13の液面14よりも下方に位置することで冷却され、凍結された細胞11は凍結状態が維持されている。凍結された細胞11を融解する際には、キャップ部材8と本体部7の接合部が、液体窒素13の液面14よりも上方に位置するため、本体部7をキャップ部材8から素早く引き抜き、分離することが可能であり、載置部を融解液中に迅速に浸漬できるため、好ましい。また固定具1が液面ゲージ部15を有する場合、液面14の位置を作業者は把握しやすく、作業性が向上することができ、好ましい。図6には、固定具1の上面(天面)に付設した液面ゲージ部15の上面を液面14の位置の基準とした場合の一例を図示している。液面ゲージ部15を用いると、液面14が細胞11よりも上方に位置させ、かつ、液面14がキャップ部材8と本体部7の接合部よりも下方に位置させることが容易である。
The
次に、本発明の固定具を用いて固定される凍結保存用治具について説明する。 Next, a cryopreservation jig fixed by using the fixture of the present invention will be described.
本体部7が有するストリップ9は、短冊状であることが好ましい。短冊状であると該ストリップ9をキャップ部材あるいは筒状収納部材に収納することが容易であり、好ましい。
The
本発明において凍結保存用治具が有するストリップ9としては、例えば、各種樹脂フィルム、金属板、ガラス板、ゴム板等が挙げられる。載置部は1種類の素材からなるものでも良いし、2種類以上の素材からなるものでも良い。中でも樹脂フィルムは、取り扱いの観点で好適に用いられる。樹脂フィルムの具体例としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等からなる樹脂フィルムが挙げられる。また、ストリップ9の全光線透過率が80%以上であると、載置部に載置した細胞又は組織を、透過型顕微鏡を用いて容易に確認することができるため好ましい。
Examples of the
またストリップ9としては、熱伝導性に優れ、急速な凍結を可能にするという観点で金属板も好適に用いることができる。金属板の具体例としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、金、金合金、銀、銀合金、鉄、ステンレスなどを挙げることができる。上記した各種樹脂フィルム、金属板、ガラス板、ゴム板等の厚さは10μm〜10mmであることが好ましい。また目的に応じて、各種樹脂フィルム、金属板、ガラス板、ゴム板等の表面を、例えばコロナ放電処理のような電気的な方法や、あるいは化学的な方法により親水化することもでき、さらには粗面化することも可能である。
Further, as the
また上記したストリップ9としては保存液吸収体を用いることもできる。ストリップ9に保存液吸収体を用いると、余分な保存液12を効果的に除去することができるため、凍結速度が向上する。保存液吸収体としては、例えば金網、紙等や合成樹脂からなるフィルム状物で貫通孔を有したものが例示される。その他の保存液吸収体として、屈折率が1.45以下の素材を用いて形成された多孔質構造体が例示される。該多孔質構造体により、細胞11の周囲に存在する保存液12を効率的に除去することができる。また、透過型の光学顕微鏡観察下において、細胞11を載置し凍結する操作及び凍結後に融解する操作を、良好な視認性にて容易かつ確実に行うことができる。
Further, as the
上記した多孔質構造体の素材の屈折率は、例えば、アッベ屈折計(Na光源、波長:589nm)を用いてJIS K 0062:1992、JIS K 7142:2014に準じて測定できる。多孔質構造体を形成する屈折率が1.45以下の素材としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリビニリデンジフロライド樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂などのフッ素樹脂やシリコン樹脂のようなプラスチック樹脂材料、二酸化ケイ素のような金属酸化物材料、フッ化ナトリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウムのような無機材料が挙げられる。 The refractive index of the material of the above-mentioned porous structure can be measured, for example, using an Abbe refractometer (Na light source, wavelength: 589 nm) according to JIS K 0062: 1992 and JIS K 7142: 2014. Materials having a refractive index of 1.45 or less that form a porous structure include fluororesins such as polytetrafluoroethylene resin, polyvinylidene difluorolide resin, and polychlorotrifluoroethylene resin, and plastic resins such as silicon resin. Materials include metal oxide materials such as silicon dioxide, inorganic materials such as sodium fluoride, magnesium fluoride and calcium fluoride.
多孔質構造体による保存液吸収体の細孔径は5.5μm以下であることが好ましく、より好ましくは1.0μm以下、さらに好ましくは0.75μm以下である。これにより光学顕微鏡観察下における細胞又は組織の視認性を高めることができる。保存液吸収体の厚みは、10〜500μmであることが好ましく、より好ましくは25〜150μmである。なお、保存液吸収体の細孔径は、プラスチック樹脂材料の多孔質構造体の場合には、バブルポイント試験により測定される最も大きい細孔の直径である。また金属酸化物あるいは無機材料の多孔質構造体の場合には、該多孔質構造体の表面及び断面の画像観察から測定した平均細孔直径である。 The pore size of the storage liquid absorber due to the porous structure is preferably 5.5 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, still more preferably 0.75 μm or less. This makes it possible to improve the visibility of cells or tissues under observation with an optical microscope. The thickness of the storage solution absorber is preferably 10 to 500 μm, more preferably 25 to 150 μm. The pore diameter of the storage solution absorber is the diameter of the largest pore measured by the bubble point test in the case of a porous structure made of a plastic resin material. In the case of a porous structure made of a metal oxide or an inorganic material, it is the average pore diameter measured from the image observation of the surface and the cross section of the porous structure.
保存液吸収体の空隙率は30%以上であることが好ましく、より好ましくは70%以上である。空隙率とは、以下の式で定義される。ここで空隙容量Vは水銀ポロシメーター(測定器名称 Autopore II 9220 製造者 micromeritics instrument corporation)を用い測定・処理された、保存液吸収体における細孔半径3nmから400nmまでの累積細孔容積(ml/g)に、保存液吸収体の乾燥固形分量(g/平方メートル)を乗ずることで、単位面積(平方メートル)当たりの数値として求めることができる。また保存液吸収体の厚みTは保存液吸収体の断面を電子顕微鏡で撮影し測長することで得ることができる。
P=(V/T)×100(%)
P:空隙率(%)
V:空隙容量(ml/m2)
T:厚み(μm)
The porosity of the storage solution absorber is preferably 30% or more, more preferably 70% or more. Porosity is defined by the following equation. Here, the void volume V is the cumulative pore volume (ml / g) from a pore radius of 3 nm to 400 nm in the preservative solution absorber, which was measured and processed using a mercury porosimeter (measuring instrument name Autopore II 9220 manufacturer micromeritics instrument groupation). ) Is multiplied by the dry solid content (g / square meter) of the storage solution absorber, and can be obtained as a numerical value per unit area (square meter). Further, the thickness T of the preservation solution absorber can be obtained by photographing the cross section of the preservation solution absorber with an electron microscope and measuring the length.
P = (V / T) x 100 (%)
P: Porosity (%)
V: Void volume (ml / m 2 )
T: Thickness (μm)
本発明において凍結保存用治具が有するキャップ部材8あるいは上述した筒状の収納部材は、例えば、各種樹脂、金属等の液体窒素等の冷却溶媒に耐性がある素材を用いて形成することができる。キャップ部材は1種類の素材からなるものでも良いし、2種類以上の素材からなるものでも良い。中でも樹脂は射出成型等のプロセスにより、テーパー構造やねじ切り構造を容易に形成できるため、好ましい。樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等からなる樹脂が挙げられる。また、キャップ部材の全光線透過率が80%以上であると、キャップ部材を篏合後に、キャップ内部の載置部の様子を容易に確認することができるため好ましい。
In the present invention, the
本発明において凍結保存用治具が有する本体部7は、作業性の観点から把持部10を有することが好ましく、その場合、把持部10は、把持のしやすさや、操作性の向上を目的として、角柱状であることが好ましい。該把持部10は、液体窒素等の冷却溶媒に耐性がある素材により形成された部材であることが好ましい。このような素材としては、例えばアルミニウム、鉄、銅、ステンレスなどの各種金属、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂や各種エンジニアリングプラスチック、さらにはガラスなどを好適に用いることができる。
In the present invention, the
本発明の固定具を用いて細胞又は組織を融解する場合、保存液は、通常卵子、胚等の細胞の凍結のために使用されるものを使用でき、例えば、前述したリン酸緩衝生理食塩水等の生理的溶液に耐凍剤(グリセロール、エチレングリコール等)を含有する保存液や、グリセロールやエチレングリコール、DMSO(ジメチルスルホキシド)等の各種耐凍剤を多量に(少なくとも保存液の全質量に対して10質量%以上、より好ましくは20質量%以上)含有する保存液を使用できる。融解液についても、通常卵子、胚等の細胞の融解のために使用されるものを使用でき、例えば、前述したリン酸緩衝生理食塩水等の生理的溶液に、浸透圧調整のために1Mのスクロースを含有する融解液を使用することができる。 When thawing cells or tissues using the fixture of the present invention, the preservation solution can be one usually used for freezing cells such as eggs and embryos, for example, the above-mentioned phosphate buffered saline. A large amount of a preservation solution containing a freezing agent (glycerol, ethylene glycol, etc.) in a physiological solution such as glycerol, or various antifreezing agents such as glycerol, ethylene glycol, DMSO (dimethylsulfoxide) (at least for the total mass of the preservation solution). A preservative solution containing 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more) can be used. As the thawing solution, one usually used for thawing cells such as eggs and embryos can be used. For example, 1 M of a physiological solution such as the above-mentioned phosphate buffered saline is used for osmotic pressure adjustment. A melt containing sucrose can be used.
本発明において凍結保存及び融解される細胞としては、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・融解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。 In the present invention, the cells to be cryopreserved and thawed include, for example, germ cells such as eggs, embryos, and sperms of mammals (for example, humans, cows, pigs, horses, rabbits, rats, mice, etc.); Examples thereof include pluripotent stem cells such as pluripotent stem cells (iPS cells) and embryonic stem cells (ES cells). In addition, cultured cells such as primary cultured cells, subcultured cells, and cell line cells can be mentioned. Further, in one or more embodiments, the cells include cancer-derived cells such as fibroblasts, pancreatic cancer / hepatic cancer cells, epithelial cells, vascular endothelial cells, lymphatic endothelial cells, nerve cells, cartilage cells, and tissue stem cells. And adhesive cells such as immune cells. Further, examples of tissues that can be cryopreserved and thawed include tissues composed of cells of the same species or different species, such as tissues such as ovary, skin, corneal epithelium, periodontal ligament, and myocardium.
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, and the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to the following Examples.
(比較例1)
アルミを用いて金属切削加工により、図1に示すスリット部2にテーパー構造を有する実施例1の固定具を作製した。基材5の大きさは縦×横×高さが50mm×50mm×70mmであり、スリット部2のスリット開口部3の幅T2はテーパー構造部において基材の表面に最も近い位置におけるスリット部の幅T21と同様で4mmであり、閉塞側の幅T22を3mmとした。またスリット部2の長さT1はテーパー構造部の奥行きT11と同様であり、基材5の側面部から30mmであり、スリット部2の深さは30mmとした。(T21−T22)/T11の値は0.033である。
(Comparative Example 1)
The fixture of Example 1 having a tapered structure in the
(実施例1)
スリット部2の、基材の表面に最も近い位置におけるスリット部の幅T21を3.8mm、閉塞側の幅T22を3mmとした以外は、実施例1と同様にして、固定構造部としてテーパー構造部を有する実施例2の固定具を作製した。(T21−T22)/T11の値は0.027である。
(Example 1)
Similar to Example 1, the tapered structure is the same as in Example 1 except that the width T21 of the
(実施例2)
アルミを用いた金属切削加工により、図2に示すスリット部2にテーパー構造部及び屈曲構造部を有する実施例2の固定具を作製した。なお、基材5の大きさは縦×横×高さが50mm×50mm×70mmであり、スリット部2の幅T2は3.2mmであり、スリット部2の深さは30mmである。スリット部2の長さは挿入方向から30mm直進した後に90度右側に向きを変えて14mm直進した形態とした。テーパー構造部は、基材の表面に最も近い位置におけるスリット部の幅T21を3.2mm、閉塞側の幅T22を3mm、およびテーパー構造部の奥行きT11を10mmとした。(T21−T22)/T11の値は0.02である。
(Example 2)
By metal cutting using aluminum, the fixture of Example 2 having a tapered structure and a bent structure in the
下記の凍結保存用治具を用いて、以下の手順で細胞又は組織の載置から密閉工程、凍結工程、保冷工程、融解工程を行った。 Using the following cryopreservation jig, the cells or tissues were placed, sealed, frozen, cooled, and thawed according to the following procedure.
<凍結保存用治具の作製>
図6に示す形態を有する凍結保存用治具6が有する本体部7及びキャップ部材8を作製した。本体部7が有するストリップ9は短冊状(幅1.5mm、長さ20mm、厚み250μm)のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを用い、ABS樹脂からなる把持部10に付設した。キャップ部材8はABS樹脂からなり、キャップ部材8が嵌合される本体部7はテーパー構造を有している。キャップ部材8の開口部は円型であり直径は2mmである。キャップ部材8の外形は3.1mmの四角柱である。
<Making a jig for cryopreservation>
The
<細胞又は組織の載置から密閉工程、凍結工程、保冷工程>
平衡化処理したマウス8細胞期胚を、ピペットを用いて、保存液と共に凍結保存用治具6のストリップ9上に滴下付着させ、余分な保存液を除いた後に、透過型の顕微鏡観察下で、該ストリップ9をキャップ部材8へ挿入し、嵌合・固定した。その後、凍結保存用治具1のキャップ部材8側を液体窒素13に浸漬した(凍結工程)。なお、保存液は、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社)を基礎液として、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%、スクロースを0.5M、ゲンタマイシンを50mg/L含有するものを使用した。マウス8細胞期胚を平衡化液から保存液に移した時点から、液体窒素へ浸漬するまでの時間は、1分間で行った。凍結工程を行った凍結保存用治具は、融解工程を行うまで、液体窒素下で保管した(保冷工程)。
<From cell or tissue placement to sealing process, freezing process, cold insulation process>
The equilibrated mouse 8-cell stage embryo was dropped and adhered to the
<融解工程>
上記の各工程を行った、凍結保存用治具6を液体窒素中から取り出し、該凍結保存用治具6を、実施例1、2及び比較例1の固定具が有するスリット部2に固定し、凍結保存用治具の、本体部7とキャップ部材8の接合部が液体窒素13の液面14よりも上に位置する状態で一旦保持した。その際、細胞又は組織が確実に冷却された状態にあることを容易に確認できた。次いで、キャップ部材8と本体部7の嵌合を緩め、キャップ部材8から本体部7を分離し、本体部7が有するストリップ9を37℃に保温した融解液に浸漬した。その後、ストリップ9上からの胚の回収操作を行った。なお、キャップ部材8の篏合を緩めてから、キャップ部材8から本体部7を分離するまでの作業は10秒以内に、キャップ部材8から本体部7を分離後、ストリップ9を融解液に浸漬するまでの時間は、1秒以内に操作することが可能であった。なお融解液は、前記Medium199培地を基礎液として、1Mのスクロースを含有するものを使用した。
<Melting process>
The
<凍結保存用治具の固定具合の評価>
実施例1、2及び比較例1の固定具について、凍結保存用治具を固定・保持した際の様子を以下の基準で評価した。これらの結果を表1に示す。
<Evaluation of the fixing condition of the cryopreservation jig>
With respect to the fixtures of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the state when the cryopreservation jig was fixed and held was evaluated according to the following criteria. These results are shown in Table 1.
◎◎:とりわけ強固に固定ができ、特に優れていた。
◎:強固に固定でき安定感があった。
○:安定して固定ができた。
△:固定できたが、やや不安定であった。
◎ ◎: It was particularly excellent because it could be fixed firmly.
⊚: It was firmly fixed and had a sense of stability.
◯: Stable fixing was possible.
Δ: It could be fixed, but it was a little unstable.
上記の結果から、本発明の固定具を用いると、細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、凍結保存用治具を強固に固定・保持することが可能である。また本発明の固定具を用いて凍結保存用治具を固定・保持すると、該細胞又は組織が確実に冷却された状態にあることを容易に確認でき、さらには迅速な融解操作を行うことが可能であることが分かる。 From the above results, the fixture of the present invention can be used to firmly fix and hold the cryopreservation jig prior to the operation of transferring cells or tissues to the thaw solution. Further, when the cryopreservation jig is fixed and held using the fixture of the present invention, it can be easily confirmed that the cells or tissues are in a cooled state, and further, a rapid thawing operation can be performed. It turns out that it is possible.
本発明は、牛等の家畜や動物の胚移植や人工授精、人への人工授精等の他、iPS細胞、ES細胞、一般に用いられている培養細胞、胚又は卵子を含む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等の凍結保存及びその融解に用いることができる。 The present invention relates to tests collected from living organisms including iPS cells, ES cells, commonly used cultured cells, embryos or eggs, as well as embryo transfer and artificial insemination of domestic animals such as cattle and animals, and artificial insemination to humans. It can be used for cryopreservation and thawing of cells or tissues for use or transplantation, cells or tissues cultured in vitro.
1 固定具
2 スリット部
3,3’ スリット開口部
4 挿入部
5 基材
6 凍結保存用治具
7 本体部
8 キャップ部材
9 ストリップ
10 把持部
11 細胞
12 保存液
13 液体窒素
14 液面
15 液面ゲージ部
1
Claims (1)
(T21−T22)/T11≦0.03 (1)
(式中、T21はスリット開口部に最も近い部分におけるテーパー構造部の幅を表し、T22はスリット開口部から最も離れた部分におけるテーパー構造部の幅を表し、T11はテーパー構造部の奥行き長さを表す。) An insertion part and an insertion part for inserting a cryopreservation jig into the upper surface of the base material having a slit portion having at least one end opened in the side surface portion of the base material on the upper surface of the base material having an upper surface, a side surface and a bottom surface. A fixture for a cryopreservation jig having a slit portion with one end open on the side surface thereof, wherein the fixture has a tapered structure portion for fixing the cryopreservation jig inside the slit portion. A fixture for a cryopreservation jig, characterized in that the tapered structure part satisfies the following formula (1).
(T21-T22) /T11≤0.03 (1)
(In the formula, T21 represents the width of the tapered structure at the portion closest to the slit opening, T22 represents the width of the tapered structure at the portion farthest from the slit opening, and T11 represents the depth length of the tapered structure. Represents.)
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ワケンビーテック株式会社・営業推進部・企画グループ編, 液体窒素取り扱いの手引き(容器編) [ONLINE], vol. 初版, JPN6020029396, 2018, ISSN: 0005140677 * |
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