JP2022027483A - 細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 細胞を高密度に培養するためのガス透過性能と強度に優れた細胞培養容器を提供する。
【解決手段】 少なくとも１つのポート１２を有し、対向する平面状器材１１によって形成された袋状の閉鎖系の細胞培養容器１であって、平面状器材１１の少なくとも一方がガス透過性フィルムからなり、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面側に細胞を培養するための培養空間Ｓが備えられ、この培養空間Ｓを形成する当該ガス透過性フィルムの表面に複数の薄肉部１１１と凸部１１２とが形成され、薄肉部１１１の厚みが７５μｍ以下である細胞培養容器。
【選択図】 図１

Description

本発明は、細胞培養技術に関し、特に細胞を高密度で培養可能にするための細胞培養容器に関する。

近年、医薬品の生産や、遺伝子治療、再生医療、免疫療法等の分野において、細胞や組織などを人工的な環境下で効率良く大量に培養することが求められている。
このような状況において、袋状の細胞培養容器を用いて閉鎖系で細胞を自動的に大量培養することが提案されている。

袋状の細胞培養容器を用いて細胞を培養する場合、容器の強度とガス透過度の大きさが重要となる。
例えば、ポリエチレンやエチレン酢酸ビニルなどのガス透過性フィルムを用いて袋状の細胞培養容器を製造する場合、容器の強度を確保するためには、通常１００μｍ以上の厚みが必要であった。

しかしながら、この場合、培養細胞の密度が５０万個／ｃｍ^２以上の高密度になると、容器のガス透過性能が不十分となり、細胞の周辺の酸素濃度が低下して、増殖効率が低減してしまうという問題があった。
一方、例えば５０μｍ以下の厚みのガス透過性フィルムを用いて細胞培養容器を製造する場合、培養細胞が高密度の状態でもガス透過性能は十分であるものの、容器の強度が不十分となって破袋の恐れが生じ、取り扱いが困難になるという問題があった。

特開２０１６－７７１６４号公報 特許第４８０６７６１号公報

そこで、袋状の細胞培養容器のガス透過性能と強度を向上させるために、容器を構成するフィルムとして、その材料や密度が異なるものを積層して製膜した多層フィルムを用いる場合があるが、大きな性能向上には至っていない。

また、ガス透過性能に優れた素材として、シリコーン材を挙げることができる。シリコーン材は強度が低いものの、厚みを３００μｍ以上にしても優れたガス透過性能を得ることができるため、取り扱い時の強度を確保することはできる。
しかしながら、シリコーン材には、ポートなどを溶着することが困難であるという問題があった。また、シリコーン材は、放射線滅菌などによって有害な物質が溶出されるため、その後の培養性能に悪影響を及ぼす危険性があった。さらに、シリコーン材は、接着性細胞の培養に必要な表面処理が困難であるため、浮遊性細胞用の培養容器の製造は可能であるが、接着性細胞用の培養容器の製造が困難であるという問題もあった。

そこで、本発明者らは鋭意研究して、容器を構成するガス透過性フィルムの表面に複数の薄肉部と凸部とを形成し、薄肉部の厚みを７５μｍ以下にすることで、取り扱い時の強度を確保でき、かつガス透過度の大きさを細胞を高密度で培養可能なものとすることに成功して、本発明を完成させた。

ここで、特許文献１には、ガス透過性フィルムに支持層を備えた細胞培養容器が記載されている。しかしながら、その支持層はフラスコなどの容器内に平置きに載置されるガス透過性フィルムの撓み防止するためのものであり、支持層によって容器の強度を向上させるものではなく、袋状の細胞培養容器のガス透過性能と強度を向上させて細胞を高密度で培養可能にするという課題を解消可能なものではなかった。

また、特許文献２には、培養用トレイの押さえ板の袋状容器と接する位置に複数の通気孔を設けることによって、袋状容器のガス透過性能を向上させることが記載されている。
しかしながら、袋状容器内において通常細胞は下面側に堆積するため、押さえ板に通気孔があるだけではガス透過性能の向上効果は小さく、この培養用トレイは、容器内における細胞周辺の酸素濃度が低下するという問題を十分に解消可能なものではなかった。

これに対して、本発明によれば、容器を構成するガス透過性フィルムの表面に形成された凸部によって取り扱い時の強度が確保され、また所定の厚みの薄肉部によってガス透過性能を向上させることが可能となっている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、細胞を高密度で培養するためのガス透過性能と強度に優れた細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の細胞培養容器は、少なくとも１つのポートを有し、対向する平面状器材によって形成された袋状の閉鎖系の細胞培養容器であって、前記平面状器材の少なくとも一方がガス透過性フィルムからなり、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面側に細胞を培養するための培養空間が備えられ、この培養空間を形成する当該ガス透過性フィルムに複数の薄肉部と凸部とが形成され、前記薄肉部の厚みが７５μｍ以下である構成としてある。
また、本発明の細胞培養容器を、前記薄肉部の厚みが２０～３５μｍである構成とすることも好ましい。

また、本発明の細胞培養容器を、前記凸部が形成された前記ガス透過性フィルムの表面が、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面であり、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面が凹凸のない平坦状である構成とすることも好ましい。
さらに、本発明の細胞培養容器を、前記凸部が形成された前記ガス透過性フィルムの表面が、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面であり、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面に複数の小突起部が形成され、当該外面を平面に接触させたときに、前記小突起部によって、当該ガス透過性フィルムと前記平面との間に通気可能な空間が形成される構成とすることも好ましい。

また、本発明の細胞培養容器を、対向する前記平面状器材の両方がガス透過性フィルムからなり、それぞれのガス透過性フィルムに前記複数の薄肉部と前記凸部とが形成された構成とすることも好ましい。

また、本発明の細胞培養容器を、前記凸部として、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成された構成とすることも好ましい。
さらに、本発明の細胞培養容器を、前記凸部として、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されると共に、当該複数の略三角柱に交差して他の複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されて、これらの複数の略三角柱が格子状に備えられた構成とすることも好ましい。

また、本発明の細胞培養容器を、平行して隣り合う前記凸部が１～５ｍｍの間隔を空けて形成された構成とすることも好ましい。
さらに、本発明の細胞培養容器を、平行して隣り合う前記凸部が間隔を空けずに形成され、前記薄肉部が線状又は点状に形成された構成とすることも好ましい。

また、本発明の細胞の製造方法は、上記の細胞培養容器を用いて細胞を培養する方法としてある。

また、本発明の細胞培養容器の製造方法は、少なくとも１つのポートを有し、対向する平面状器材によって形成された袋状の閉鎖系の細胞培養容器の製造方法であって、前記平面状器材の少なくとも一方としてガス透過性フィルムを用いて、前記ガス透過性フィルムの表面に厚みが７５μｍ以下である複数の薄肉部と、凸部とを形成し、対向する前記平面状器材の周縁部を貼り合わせて、前記ガス透過性フィルムにおける容器の内面側に細胞を培養するための培養空間を形成する方法としてある。

本発明によれば、細胞を高密度で培養するためのガス透過性と強度に優れた細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法の提供が可能となる。

本発明の第一実施形態に係る細胞培養容器の平面図（ａ）及びＡＡ断面図（ｂ）を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る細胞培養容器に用いられるガス透過性フィルムの拡大図（ａ）及びＢＢ断面図（ｂ）である。 本発明の第一実施形態に係る細胞培養容器などに用いられる各種ガス透過性フィルムの酸素透過度を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る細胞培養容器を用いて培養を行う様子を示す模式図である。 本発明の第二実施形態に係る細胞培養容器に用いられるガス透過性フィルムの拡大図（ａ）及びＣＣ断面図（ｂ）である。 本発明の第三実施形態に係る細胞培養容器に用いられるガス透過性フィルムの断面図（ａ）、及び第四実施形態に係る細胞培養容器に用いられるガス透過性フィルムの断面図（ｂ）である。 本発明の第五実施形態に係る細胞培養容器に用いられるガス透過性フィルムの断面図（ａ）、及び第六実施形態に係る細胞培養容器に用いられるガス透過性フィルムの断面図（ｂ）である。 本発明の第七実施形態に係る細胞培養容器に用いられるガス透過性フィルムの断面図（ａ）、及び第八実施形態に係る細胞培養容器に用いられるガス透過性フィルムの断面図（ｂ）である。

以下、本発明の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態の具体的な内容に限定されるものではない。

［第一実施形態］
まず、本発明の第一実施形態について、図１～図４を参照して説明する。
本実施形態の細胞培養容器は、少なくとも１つのポートを有し、対向する平面状器材によって形成された袋状の閉鎖系の細胞培養容器であって、平面状器材の少なくとも一方がガス透過性フィルムからなり、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面側に細胞を培養するための培養空間が備えられ、この培養空間を形成する当該ガス透過性フィルムに複数の薄肉部と凸部とが形成され、薄肉部の厚みが７５μｍ以下であることを特徴とする。また、薄肉部の厚みを２０～３５μｍとすることも好ましい。

具体的には、図１（ａ）に示すように、本実施形態の細胞培養容器１は、例えば矩形状の２枚の平面状器材１１の周縁部Ｈをヒートシールにより熱溶着させることによって得ることができる。２枚の平面状器材１１の間に形成された空間は、細胞を培養するための培養空間Ｓとして用いられる。平面状器材１１における培養空間Ｓを形成する領域は、細胞培養容器１において培養部を構成する。なお、平面状器材１１の全体形状や周縁部Ｈの形状、及び培養空間Ｓの形状は特に限定されず、任意の形状のものを用いることができる。

平面状器材１１の少なくとも一方は、ガス透過性フィルムからなり、両方にガス透過性フィルムからなるものを用いることが好ましい。
なお、平面状器材１１の「平面状」は、器材表面が凹凸のない平坦であることを意味せず、器材の全体形状が概ねであることを意味しており、平面状器材１１の表面に凹凸が形成されたものも含まれる。

図１（ｂ）に示すように、本実施形態の細胞培養容器１において、ガス透過性フィルムである平面状器材１１には複数の薄肉部１１１が形成されている。また、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面には複数の凸部１１２が形成されている。さらに、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面は、凹凸のない平坦状となっている。
なお、ガス透過性フィルムに形成する凸部の個数は複数に限定されず、第二実施形態の細胞培養器などにおける凸部のように、複数の凸部がつながりあって実質的に１個の凸部が形成されたものも含まれる。

本実施形態では、対向する平面状器材１１の両方がガス透過性フィルムからなり、それぞれのガス透過性フィルムに薄肉部１１１と凸部１１２が形成されているが、いずれか一方のみの平面状器材１１をガス透過性フィルムからなるものとして、当該ガス透過性フィルムに薄肉部１１１と凸部１１２を形成した構成とすることもできる。

凸部１１２は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されたもの（以下、山脈状パターンと称する場合がある）とすることが好ましい。
このように凸部１１２を山脈状パターンに形成することで、ガス透過性フィルムと平面との接触面積を小さくすることができ、細胞培養容器１のガス透過性能が阻害されることを防止することができる。
また、このような山脈状パターンによれば、凸部１１２の突起の強度を向上させることができる。

本実施形態の細胞培養容器１では、平行して隣り合う凸部１１２が１～５ｍｍの間隔を空けて形成されている。すなわち、薄肉部１１１の幅（短尺方向の幅）が１～５ｍｍとなるように形成されている。これにより、細胞培養容器１の取り扱い時の強度とガス透過性能を十分なものとすることができる。また、細胞培養容器１の取り扱い時の強度とガス透過性能をより好適にするために、薄肉部１１１の幅を１～３ｍｍとすることが好ましく、１～２ｍｍとすることがより好ましい。

なお、平行して隣り合う凸部１１２の間隔は１ｍｍより小さくてもよく、後述する第三実施形態などにおいて説明するように、平行して隣り合う凸部１１２を間隔を空けずに形成した場合でも、取り扱い時の強度を確保できるのみならず、ガス透過度の大きさを細胞を高密度で培養可能なものにすることが可能である。

ここで、図３を参照して、複数の薄肉部と凸部が形成されたガス透過性フィルムなどの酸素透過度について説明する。
まず、ガス透過性フィルムとして、凹凸のない平面状のもの２種類と、薄肉部と凸部が形成されたもの７種類を準備した。
具体的には、ＬＬＤＰＥ（Linear Low Density Polyethylene，直鎖状低密度ポリエチレン）からなり、フィルムの厚みが１１０μｍの平面状フィルム（１）と、フィルムの厚みが３０μｍの平面状フィルム（２）を準備した。

また、ＬＬＤＰＥからなる薄肉部と凸部が形成されたフィルム（３）～（８）として、薄肉部の厚みがそれぞれ１００μｍ，７５μｍ，５０μｍ，３５μｍ，３０μｍ，２５μｍ、凸部のピッチがいずれも２ｍｍ、凸部の底辺の長さがそれぞれ０．１５ｍｍ，０．２７ｍｍ，０．３６ｍｍ，０．４ｍｍ，０．４１ｍｍ，０．４２ｍｍ、薄肉部の幅がそれぞれ１．８５ｍｍ，１．７３ｍｍ，１．６４ｍｍ，１．６ｍｍ，１．５９ｍｍ，１．５８ｍｍ、凸部の高さがそれぞれ０．２７ｍｍ，０．５１ｍｍ，０．６７ｍｍ，０．７５ｍｍ，０．７７ｍｍ，０．８２ｍｍ、凸部の角度（凸部の底辺と斜辺のなす角）がいずれも７５°のものを準備した。

さらに、ＬＬＤＰＥからなる薄肉部と凸部が形成されたフィルム（９）として、平行して隣り合う凸部が間隔を空けずに連続して形成されたもの（薄肉部の厚み２５μｍ、凸部のピッチ０．１１ｍｍ、凸部の底辺の長さ０．１１ｍｍ、凸部の高さ０．１９ｍｍ、凸部の角度７５°）のものを準備した。
なお、フィルム（３）～（９）は、いずれもフィルムの厚みが１１０μｍのＬＬＤＰＥからなる平面状フィルムに各凸部を熱転写によって加工し形成したものである。

そして、ガス透過測定装置（ＧＴＲテック株式会社製，フロー式ガス・水蒸気透過率測定装置GTR-20X）を用いて、フロー式(等圧式，JIS K 7126-2）にもとづき酸素透過度を計測した。

図３に示されるように、フィルムの厚みが１１０μｍ，３０μｍの平面状フィルムの酸素透過度（ｍｌ／ｍ^２・２４Ｈｒ・ａｔｍ）は、それぞれ９０００，３１０００であったのに対し、薄肉部と凸部が形成されたフィルム（薄肉部の厚み１００μｍ，７５μｍ，５０μｍ，３５μｍ，３０μｍ，２５μｍ，２５μｍ（凸部連続））の酸素透過度は、それぞれ８０００，１１０００，１７０００，２５０００，２７０００，２８０００，２７０００であった。

このように、薄肉部と凸部が形成されたフィルムは、凸部を備えることで取り扱い時の強度を確保できるのみならず、その酸素透過度を厚み１１０μｍの平面状フィルムのもの以上にすることが可能になっている。すなわち、これらのフィルムは、前述のように、厚み１１０μｍの平面状フィルムを加工して得られたものであるが、薄肉部と凸部を形成することで、酸素透過度をより向上させることが可能になっている。

特に、薄肉部の厚みが７５μｍ以下のものは、１１０００以上の酸素透過度を得ることができ、薄肉部の厚みが３５μｍ～２５μｍのものは、２５０００以上の優れた酸素透過度を得ることが可能になっている。
なお、この酸素透過度は、凸部がガス透過性フィルムにおける容器の外側に形成されている場合でも同内側に形成されている場合でも同様である。

平面状器材１１としては、樹脂フィルムなどを好適に用いることができ、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂等を用いることができる。例えば、ポリエチレン、エチレンとα－オレフィンの共重合体、エチレンと酢酸ビニルの共重合体、エチレンとアクリル酸やメタクリル酸共重合体と金属イオンを用いたアイオノマー等を挙げることができる。また、ポリオレフィン、スチレン系エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等を用いることもできる。さらに、軟質塩化ビニル樹脂、ポリブタジエン樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、スチレン系エラストマー、例えば、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレン）、ＳＩＳ（スチレン・イソプレン・スチレン）、ＳＥＢＳ（スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン）、ＳＥＰＳ（スチレン・エチレン・プロピレン・スチレン）、ポリオレフィン樹脂、フッ素系樹脂等を用いてもよい。

ガス透過性フィルムとしては、上記の平面状器材１１の材料のうち、特にガス透過性能に優れた熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、例えばＬＬＤＰＥなどのポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂を好適に用いることができる。また、細胞培養容器１の内部を視認可能にするために、ガス透過性フィルムは、透明材であることが好ましい。

ここで、ガス透過性フィルムは、一般にその厚みが小さければ小さい程、ガス透過性能が高くなる一方で、ガス透過性フィルムの厚みが小さくなればなる程、その取り扱いが困難となり、特に厚みが３０μｍや２０μｍのものは食品用ラップ（厚み約１０μｍ）のような状態であるため、容器の強度が不足して破袋の恐れがある。
しかしながら、本実施形態の細胞培養容器１は、ガス透過性フィルムに凸部１１２を備えているため、ガス透過性フィルムの薄肉部１１１の厚みを比較的薄くしても取り扱うことができる。
このため、本実施形態の細胞培養容器１におけるガス透過性フィルムの厚みは、１００μｍ未満であることが好ましく、７５μｍ以下であることがより好ましく、３５μｍ以下で２０μｍ以上であることがさらに好ましい。

本実施形態の細胞培養容器１において、少なくとも１つのポート１２が、２枚の平面状器材１１の周縁部Ｈに挟み込まれ、熱溶着されて備えられている。
図１では、ポート１２が平面状器材１１の長手方向両端に対向して２つ備えられているが、ポート１２の個数はこれに限定されず、１個でも３個以上であってもよい。
ポート１２の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリスチレン系エラストマー、ＦＥＰなどの熱可塑性樹脂等を用いることができる。

本実施形態の細胞培養容器１による細胞培養の様子を図４に示す。
同図において、細胞培養容器１の中に、培養液を充填すると共に、培養液によって容積が拡大した培養空間Ｓに細胞２を播種して、培養が行われる様子が示されている。
細胞培養容器１を用いて培養する細胞は、特に限定されず、培養液中に浮遊させて培養が行われるリンパ球や樹状細胞などの浮遊性細胞であっても、容器内の培養部に接着させて培養が行われる人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）、神経幹細胞、胚性幹細胞（ＥＳ細胞）、間葉系幹細胞、肝細胞、膵島細胞、心筋細胞、角膜内皮細胞、及び活性化工程のリンパ球等の接着性細胞であってもよい。

本実施形態の細胞の製造方法は、前述した細胞培養容器１を用いて細胞を培養することを特徴とする。後述する実施形態の細胞の製造方法も同様に、各実施形態の細胞培養容器を用いて細胞を培養することを特徴とするが、以下においてはその記載を省略する。

本実施形態の細胞培養容器の製造方法は、少なくとも１つのポート１２を有し、対向する平面状器材１１によって形成された袋状の閉鎖系の細胞培養容器１の製造方法であって、平面状器材１１の少なくとも一方としてガス透過性フィルムを用いて、ガス透過性フィルムに厚みが７５μｍ以下である複数の薄肉部１１１と、凸部１１２とを形成し、対向する平面状器材１１の周縁部Ｈを貼り合わせて、ガス透過性フィルムにおける容器の内面側に細胞２を培養するための培養空間Ｓを形成することを特徴とする。

また、本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、ガス透過性フィルムに厚みが２０～３５μｍである複数の薄肉部１１１と、凸部１１２とを形成することも好ましい。
さらに、本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、凸部１１２をガス透過性フィルムにおける容器の外面に形成し、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面を凹凸のない平坦状とすることも好ましい。

また、本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、対向する平面状器材１１の両方にガス透過性フィルムを用いて、それぞれのガス透過性フィルムに複数の薄肉部１１１と凸部１１２とを形成することも好ましい。
さらに、本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、凸部１１２として、複数の略三角柱を山脈状に並列して形成することも好ましい。

また、本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、平行して隣り合う凸部１１２を１～５ｍｍの間隔を空けて形成することも好ましい。
さらに、本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、凸部１１２を熱転写、又はキャスト製膜によって形成することも好ましい。

このように、本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法によれば、凸部が山脈状パターンに間隔を空けて容器の外側に形成された、ガス透過性能と強度に優れた細胞培養容器を製造することができ、この細胞培養容器を用いて細胞を効率的に大量培養することが可能である。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図５を参照して説明する。
本実施形態の細胞培養容器は、ガス透過性フィルムに複数の薄肉部１１１ａと凸部１１２ａとが形成され、凸部１１２ａとして、ガス透過性フィルムにおける容器の外面に複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されると共に、当該複数の略三角柱に交差して他の複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されて、これらの複数の略三角柱が格子状に備えられている点で、第一実施形態と相違する。
本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法のその他の構成については、以下に説明する点を除いて第一実施形態と同様である。

具体的には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、本実施形態の細胞培養容器において、ガス透過性フィルムである平面状器材１１ａには複数の薄肉部１１１ａが形成されている。また、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面には凸部１１２ａが形成されている。さらに、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面は、凹凸のない平坦状となっている。

本実施形態では、対向する平面状器材１１ａの両方がガス透過性フィルムからなり、それぞれのガス透過性フィルムに薄肉部１１１ａと凸部１１２ａが形成されているが、いずれか一方のみの平面状器材１１ａをガス透過性フィルムからなるものとして、当該ガス透過性フィルムに薄肉部１１１ａと凸部１１２ａを形成した構成とすることもできる。

凸部１１２ａは、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されると共に、当該複数の略三角柱に交差して他の複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されたもの（以下、格子状パターンと称する場合がある）とすることが好ましい。
図５（ａ）及び図５（ｂ）において、縦方向の略三角柱の高さよりも横方向の略三角柱の高さが低く形成されている。

これにより、本実施形態の細胞培養容器の凸部１１２ａが形成された面を下向きにして平面に載置した場合に、平面状器材１１ａと平面との間に通気可能な空間が形成されるようになっている。
また、本実施形態の細胞培養容器の凸部１１２ａが形成された面を上向きにして上方から押圧板などを用いて押圧した場合にも、平面状器材１１ａと平面との間に通気可能な空間が形成されるようになっている。
このように、細胞培養容器に凸部を形成することで、細胞培養容器と平面との間に通気可能な空間が形成される点は、以下の実施形態においても同様である。

このように凸部１１２ａを格子状パターンに形成することで、ガス透過性フィルムと平面との接触面積を小さくすることができ、細胞培養容器のガス透過性能が阻害されることを防止することができる。
また、このような格子状パターンによれば、凸部１１２ａの突起の強度を向上させることができる。
さらに、図５（ａ）において、凸部１１２ａとして、複数の略三角柱と他の複数の略三角柱とが垂直に交差しているが、斜めに交差するように形成することもできる。

また、本実施形態の細胞培養容器では、平行して隣り合う凸部１１２ａが１～５ｍｍの間隔を空けて形成されている。すなわち、薄肉部１１１ａの幅が１～５ｍｍとなるように形成されているが、薄肉部１１１ａの幅は１～３ｍｍとすることが好ましく、１～２ｍｍとすることがより好ましい。

本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、凸部１１２ａとして、複数の略三角柱を山脈状に並列して形成すると共に、当該複数の略三角柱に交差して他の複数の略三角柱を山脈状に並列して形成して、これらの複数の略三角柱を格子状に形成することが好ましい。

このように、本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法によれば、凸部が格子状パターンに間隔を空けて容器の外側に形成された、ガス透過性能と強度に優れた細胞培養容器を製造することができ、この細胞培養容器を用いて細胞を効率的に大量培養することが可能である。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図６（ａ）を参照して説明する。
本実施形態の細胞培養容器は、ガス透過性フィルムに複数の薄肉部１１１ｂと凸部１１２ｂとが形成され、凸部１１２ｂとして、ガス透過性フィルムにおける容器の外面に複数の略三角柱が山脈状に並列して形成され、かつ平行して隣り合う凸部１１２ｂが間隔を空けずに形成されて、薄肉部１１１ｂが線状に形成されている点で、第一実施形態と相違する。
本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法のその他の構成については、以下に説明する点を除いて第一実施形態と同様である。

具体的には、図６（ａ）に示すように、本実施形態の細胞培養容器において、ガス透過性フィルムである平面状器材１１ｂには複数の薄肉部１１１ｂが平行して線状に（同図においては奥行き方向に）形成されている。また、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面には凸部１１２ｂが前後方向（同図においては奥行き方向）に平行して間隔を空けずに連続して形成されている。さらに、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面は、凹凸のない平坦状となっている。

本実施形態では、対向する平面状器材１１ｂの両方がガス透過性フィルムからなり、それぞれのガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｂと凸部１１２ｂが形成されているが、いずれか一方のみの平面状器材１１ｂをガス透過性フィルムからなるものとして、当該ガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｂと凸部１１２ｂを形成した構成とすることもできる。

凸部１１２ｂは、図６（ａ）に示すように、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されたもの（山脈状パターン）とすることが好ましい。
このように凸部１１２ｂを山脈状パターンに形成することで、ガス透過性フィルムと平面との接触面積を小さくすることができ、細胞培養容器のガス透過性能が阻害されることを防止することができる。
また、このような山脈状パターンによれば、凸部１１２ｂの突起の強度を向上させることができる。

本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、凸部１１２ｂとして、平行して隣り合う凸部を間隔を空けずに形成し、薄肉部１１１ｂを線状に形成することが好ましい。

このように、本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法によれば、凸部が山脈状パターンに間隔を空けずに容器の外側に形成された、ガス透過性能と強度に優れた細胞培養容器を製造することができ、この細胞培養容器を用いて細胞を効率的に大量培養することが可能である。

［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について、図６（ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の細胞培養容器は、ガス透過性フィルムに複数の薄肉部１１１ｃと凸部１１２ｃとが形成され、凸部１１２ｃとして、ガス透過性フィルムにおける容器の外面に複数の略三角柱が格子状に備えられ、かつ平行して隣り合う凸部１１２ｃが間隔を空けずに形成されて、薄肉部１１１ｃが点状に形成されている点で、第一実施形態と相違する。
本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法のその他の構成については、以下に説明する点を除いて第一実施形態と同様である。

具体的には、図６（ｂ）に示すように、本実施形態の細胞培養容器において、ガス透過性フィルムである平面状器材１１ｃには複数の薄肉部１１１ｃが点状に形成されている。また、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面には凸部１１２ｃが前後方向（同図においては奥行き方向）及び左右方向に平行して間隔を空けずに連続して形成されている。さらに、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面は、凹凸のない平坦状となっている。

本実施形態では、対向する平面状器材１１ｃの両方がガス透過性フィルムからなり、それぞれのガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｃと凸部１１２ｃが形成されているが、いずれか一方のみの平面状器材１１ｃをガス透過性フィルムからなるものとして、当該ガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｃと凸部１１２ｃを形成した構成とすることもできる。

凸部１１２ｃは、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されると共に、当該複数の略三角柱に交差して他の複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されたもの（格子状パターン）とすることが好ましい。
図６（ｂ）において、縦方向（同図においては奥行き方向）の略三角柱の高さよりも横方向の略三角柱の高さが低く形成されている。これにより、本実施形態の細胞培養容器を平面に載置した場合に、平面状器材１１ｃと平面との間に通気可能な空間が形成されるようになっている。

このように凸部１１２ｃを格子状パターンに形成することで、ガス透過性フィルムと平面との接触面積を小さくすることができ、細胞培養容器のガス透過性能が阻害されることを防止することができる。
また、このような格子状パターンによれば、凸部１１２ｃの突起の強度を向上させることができる。
さらに、凸部１１２ｃとして、複数の略三角柱と他の複数の略三角柱とが斜めに交差するように形成することもできる。

本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、凸部１１２ｃとして、複数の略三角柱を山脈状に並列して形成すると共に、当該複数の略三角柱に交差して他の複数の略三角柱を山脈状に並列して形成して、これらの複数の略三角柱を格子状に形成することが好ましい。また、平行して隣り合う凸部１１２ｃを間隔を空けずに形成し、薄肉部１１１ｃを点状に形成することが好ましい。

このように、本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法によれば、凸部が格子状パターンに間隔を空けずに容器の外側に形成された、ガス透過性能と強度に優れた細胞培養容器を製造することができ、この細胞培養容器を用いて細胞を効率的に大量培養することが可能である。

［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態について、図７（ａ）を参照して説明する。
本実施形態の細胞培養容器は、ガス透過性フィルムに複数の薄肉部１１１ｄと凸部１１２ｄとが形成され、凸部１１２ｄとして、ガス透過性フィルムにおける容器の内面に複数の略三角柱が山脈状に並列して形成され、かつ平行して隣り合う凸部１１２ｄが間隔を空けて形成されると共に、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面に複数の小突起部１１３ｄが形成され、当該外面を平面に接触させたときに、小突起部１１３ｄによって、当該ガス透過性フィルムと平面との間に通気可能な空間が形成される点で、第一実施形態と相違する。
本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法のその他の構成については、以下に説明する点を除いて第一実施形態と同様である。

具体的には、図７（ａ）に示すように、本実施形態の細胞培養容器において、ガス透過性フィルムである平面状器材１１ｄには複数の薄肉部１１１ｄが形成されている。また、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面には凸部１１２ｄが前後方向（同図においては奥行き方向）に平行して間隔を空けて形成されている。さらに、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面には、複数の小突起部１１３ｄが形成されている。

小突起部１１３ｄは、ガス透過性フィルムと平面との間に通気可能な空間を形成可能であればその形状は特に限定されず、円錐状、三角錐状、多角錐状、直方体状、山脈状パターン、格子状パターン等、様々な形状とすることができる。以下の実施形態の小突起部についても同様である。

本実施形態では、対向する平面状器材１１ｄの両方がガス透過性フィルムからなり、それぞれのガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｄ、凸部１１２ｄ、及び小突起部１１３ｄが形成されているが、いずれか一方のみの平面状器材１１ｄをガス透過性フィルムからなるものとして、当該ガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｄ、凸部１１２ｄ、及び小突起部１１３ｄを形成した構成とすることもできる。

凸部１１２ｄは、図７（ａ）に示すように、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されたもの（山脈状パターン）とすることが好ましい。
このように凸部１１２ｄを山脈状パターンに形成することで、ガス透過性フィルムと平面との接触面積を小さくすることができ、細胞培養容器のガス透過性能が阻害されることを防止することができる。
また、このような山脈状パターンによれば、凸部１１２ｄの突起の強度を向上させることができる。

また、本実施形態では、薄肉部１１１ｄの幅が１～５ｍｍとなるように形成されているが、薄肉部１１１ｄの幅は１～３ｍｍとすることが好ましく、１～２ｍｍとすることがより好ましい。

本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、凸部１１２ｄとして、ガス透過性フィルムにおける容器の内面に複数の略三角柱を山脈状に並列して間隔を空けて形成すると共に、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面に複数の小突起部１１３ｄを形成し、当該外面を平面に接触させたときに、小突起部１１３ｄによって、当該ガス透過性フィルムと平面との間に通気可能な空間が形成されるようにすることが好ましい。

このように、本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法によれば、凸部が山脈状パターンに間隔を空けて容器の内側に形成された、ガス透過性能と強度に優れた細胞培養容器を製造することができ、この細胞培養容器を用いて細胞を効率的に大量培養することが可能である。

［第六実施形態］
次に、本発明の第六実施形態について、図７（ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の細胞培養容器は、ガス透過性フィルムに複数の薄肉部１１１ｅと凸部１１２ｅとが形成され、凸部１１２ｅとして、ガス透過性フィルムにおける容器の内面に複数の略三角柱が山脈状に並列して形成され、かつ平行して隣り合う凸部１１２ｄが間隔を空けずに形成される点で、第五実施形態と相違する。
本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法のその他の構成については、以下に説明する点を除いて第五実施形態と同様である。

具体的には、図７（ｂ）に示すように、本実施形態の細胞培養容器において、ガス透過性フィルムである平面状器材１１ｅには複数の薄肉部１１１ｅが平行して線状に（同図においては奥行き方向に）形成されている。また、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面には凸部１１２ｅが前後方向（同図においては奥行き方向）に平行して間隔を空けずに形成されている。さらに、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面には、複数の小突起部１１３ｅが形成されている。

本実施形態では、対向する平面状器材１１ｅの両方がガス透過性フィルムからなり、それぞれのガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｅ、凸部１１２ｅ、及び小突起部１１３ｅが形成されているが、いずれか一方のみの平面状器材１１ｅをガス透過性フィルムからなるものとして、当該ガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｅ、凸部１１２ｅ、及び小突起部１１３ｅを形成した構成とすることもできる。

凸部１１２ｅは、図７（ｂ）に示すように、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されたもの（山脈状パターン）とすることが好ましい。
このように凸部１１２ｅを山脈状パターンに形成することで、ガス透過性フィルムと平面との接触面積を小さくすることができ、細胞培養容器のガス透過性能が阻害されることを防止することができる。
また、このような山脈状パターンによれば、凸部１１２ｅの突起の強度を向上させることができる。

本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、凸部１１２ｅとして、ガス透過性フィルムにおける容器の内面に複数の略三角柱を山脈状に並列して間隔を空けずに形成すると共に、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面に複数の小突起部１１３ｅを形成し、当該外面を平面に接触させたときに、小突起部１１３ｅによって、当該ガス透過性フィルムと平面との間に通気可能な空間が形成されるようにすることが好ましい。

このように、本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法によれば、凸部が山脈状パターンに間隔を空けずに容器の内側に形成された、ガス透過性能と強度に優れた細胞培養容器を製造することができ、この細胞培養容器を用いて細胞を効率的に大量培養することが可能である。

［第七実施形態］
次に、本発明の第七実施形態について、図８（ａ）を参照して説明する。
本実施形態の細胞培養容器は、ガス透過性フィルムに複数の薄肉部１１１ｆと凸部１１２ｆとが形成され、凸部１１２ｆとして、ガス透過性フィルムにおける容器の内面に複数の略三角柱が格子状に備えられ、かつ平行して隣り合う凸部１１２ｆが間隔を空けて形成される点で、第五実施形態と相違する。
本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法のその他の構成については、以下に説明する点を除いて第五実施形態と同様である。

具体的には、図８（ａ）に示すように、本実施形態の細胞培養容器において、ガス透過性フィルムである平面状器材１１ｆには複数の薄肉部１１１ｆが形成されている。また、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面には凸部１１２ｆが前後方向（同図においては奥行き方向）及び左右方向に平行して間隔を空けて形成されている。さらに、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面には、複数の小突起部１１３ｆが形成されている。

本実施形態では、対向する平面状器材１１ｄの両方がガス透過性フィルムからなり、それぞれのガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｄ、凸部１１２ｄ、及び小突起部１１３ｄが形成されているが、いずれか一方のみの平面状器材１１ｄをガス透過性フィルムからなるものとして、当該ガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｄ、凸部１１２ｄ、及び小突起部１１３ｄを形成した構成とすることもできる。

凸部１１２ｆは、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されると共に、当該複数の略三角柱に交差して他の複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されたもの（格子状パターン）とすることが好ましい。
図８（ａ）において、縦方向（同図においては奥行き方向）の略三角柱の高さよりも横方向の略三角柱の高さが低く形成されている。これにより、本実施形態の細胞培養容器を平面に載置した場合に、平面状器材１１ｆと平面との間に通気可能な空間が形成されるようになっている。

このように凸部１１２ｆを格子状パターンに形成することで、ガス透過性フィルムと平面との接触面積を小さくすることができ、細胞培養容器のガス透過性能が阻害されることを防止することができる。
また、このような格子状パターンによれば、凸部１１２ｆの突起の強度を向上させることができる。
さらに、凸部１１２ｆとして、複数の略三角柱と他の複数の略三角柱とが斜めに交差するように形成することもできる。

また、本実施形態では、薄肉部１１１ｆの幅が１～５ｍｍとなるように形成されているが、薄肉部１１１ｆの幅は１～３ｍｍとすることが好ましく、１～２ｍｍとすることがより好ましい。

本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、凸部１１２ｆとして、ガス透過性フィルムにおける容器の内面に複数の略三角柱を格子状に並列して間隔を空けて形成すると共に、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面に複数の小突起部１１３ｆを形成し、当該外面を平面に接触させたときに、小突起部１１３ｆによって、当該ガス透過性フィルムと平面との間に通気可能な空間が形成されるようにすることが好ましい。

このように、本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法によれば、凸部が格子状パターンに間隔を空けて容器の内側に形成された、ガス透過性能と強度に優れた細胞培養容器を製造することができ、この細胞培養容器を用いて細胞を効率的に大量培養することが可能である。

［第八実施形態］
次に、本発明の第八実施形態について、図８（ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の細胞培養容器は、ガス透過性フィルムに複数の薄肉部１１１ｇと凸部１１２ｇとが形成され、凸部１１２ｇとして、ガス透過性フィルムにおける容器の内面に複数の略三角柱が格子状に備えられ、かつ平行して隣り合う凸部１１２ｇが間隔を空けずに連続して形成される点で、第五実施形態と相違する。
本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法のその他の構成については、以下に説明する点を除いて第五実施形態と同様である。

具体的には、図８（ｂ）に示すように、本実施形態の細胞培養容器において、ガス透過性フィルムである平面状器材１１ｇには複数の薄肉部１１１ｇが点状に形成されている。また、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面には凸部１１２ｇが前後方向（同図においては奥行き方向）及び左右方向に平行して間隔を空けずに連続して形成されている。さらに、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面には、複数の小突起部１１３ｇが形成されている。

本実施形態では、対向する平面状器材１１ｇの両方がガス透過性フィルムからなり、それぞれのガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｇ、凸部１１２ｇ、及び小突起部１１３ｇが形成されているが、いずれか一方のみの平面状器材１１ｇをガス透過性フィルムからなるものとして、当該ガス透過性フィルムに薄肉部１１１ｇ、凸部１１２ｇ、及び小突起部１１３ｇを形成した構成とすることもできる。

凸部１１２ｇは、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されると共に、当該複数の略三角柱に交差して他の複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されたもの（格子状パターン）とすることが好ましい。
図８（ｂ）において、縦方向（同図においては奥行き方向）の略三角柱の高さよりも横方向の略三角柱の高さが低く形成されている。これにより、本実施形態の細胞培養容器を平面に載置した場合に、平面状器材１１ｇと平面との間に通気可能な空間が形成されるようになっている。

このように凸部１１２ｇを格子状パターンに形成することで、ガス透過性フィルムと平面との接触面積を小さくすることができ、細胞培養容器のガス透過性能が阻害されることを防止することができる。
また、このような格子状パターンによれば、凸部１１２ｇの突起の強度を向上させることができる。
さらに、凸部１１２ｇとして、複数の略三角柱と他の複数の略三角柱とが斜めに交差するように形成することもできる。

本実施形態の細胞培養容器の製造方法において、凸部１１２ｇとして、ガス透過性フィルムにおける容器の内面に複数の略三角柱を格子状に並列して間隔を空けずに形成すると共に、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面に複数の小突起部１１３ｇを形成し、当該外面を平面に接触させたときに、小突起部１１３ｇによって、当該ガス透過性フィルムと平面との間に通気可能な空間が形成されるようにすることが好ましい。

このように、本実施形態の細胞培養容器、細胞の製造方法、及び細胞培養容器の製造方法によれば、凸部が格子状パターンに間隔を空けずに連続して容器の内側に形成された、ガス透過性能と強度に優れた細胞培養容器を製造することができ、この細胞培養容器を用いて細胞を効率的に大量培養することが可能である。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。例えば、細胞培養容器に形成する凸部の形状を実施形態とは別個の様々な形状にしたり、第一実施形態から第八実施形態の一部を組み合わせて、凸部を容器の外側及び内側に形成した細胞培養容器とするなど適宜変更することが可能である。

本発明は、細胞培養バッグを使用して、細胞を高密度で大量培養する場合などに、好適に利用することが可能である。

１ 細胞培養容器
１１，１１ａ～１１ｇ 平面状器材
１１１，１１１ａ～１１１ｇ 薄肉部
１１２，１１２ａ～１１２ｇ 凸部
１１３ｄ～１１３ｇ 小突起部
１２ ポート
２ 細胞
Ｓ 培養空間
Ｈ 周縁部

Claims (11)

1. 少なくとも１つのポートを有し、対向する平面状器材によって形成された袋状の閉鎖系の細胞培養容器であって、
   前記平面状器材の少なくとも一方がガス透過性フィルムからなり、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面側に細胞を培養するための培養空間が備えられ、この培養空間を形成する当該ガス透過性フィルムに複数の薄肉部と凸部とが形成され、前記薄肉部の厚みが７５μｍ以下である
   ことを特徴とする細胞培養容器。
2. 前記薄肉部の厚みが２０～３５μｍであることを特徴とする請求項１記載の細胞培養容器。
3. 前記凸部が形成された前記ガス透過性フィルムの表面が、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面であり、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面が凹凸のない平坦状であることを特徴とする請求項１又は２記載の細胞培養容器。
4. 前記凸部が形成された前記ガス透過性フィルムの表面が、当該ガス透過性フィルムにおける容器の内面であり、当該ガス透過性フィルムにおける容器の外面に複数の小突起部が形成され、当該外面を平面に接触させたときに、前記小突起部によって、当該ガス透過性フィルムと前記平面との間に通気可能な空間が形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の細胞培養容器。
5. 対向する前記平面状器材の両方がガス透過性フィルムからなり、それぞれのガス透過性フィルムに前記複数の薄肉部と前記凸部とが形成されたことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の細胞培養容器。
6. 前記凸部として、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されたことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の細胞培養容器。
7. 前記凸部として、複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されると共に、当該複数の略三角柱に交差して他の複数の略三角柱が山脈状に並列して形成されて、これらの複数の略三角柱が格子状に備えられたことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の細胞培養容器。
8. 平行して隣り合う前記凸部が１～５ｍｍの間隔を空けて形成されたことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の細胞培養容器。
9. 平行して隣り合う前記凸部が間隔を空けずに形成され、前記薄肉部が線状又は点状に形成されたことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の細胞培養容器。
10. 請求項１～９のいずれかに記載の細胞培養容器を用いて細胞を培養することを特徴とする細胞の製造方法。
11. 少なくとも１つのポートを有し、対向する平面状器材によって形成された袋状の閉鎖系の細胞培養容器の製造方法であって、
    前記平面状器材の少なくとも一方としてガス透過性フィルムを用いて、前記ガス透過性フィルムに厚みが７５μｍ以下である複数の薄肉部と、凸部とを形成し、
    対向する前記平面状器材の周縁部を貼り合わせて、前記ガス透過性フィルムにおける容器の内面側に細胞を培養するための培養空間を形成する
    ことを特徴とする細胞培養容器の製造方法。
    

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