JP2022099831A - Culture member and applications thereof - Google Patents

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勝弘 江刺家
Katsuhiro Esashiya
寛 宮廻
Hiroshi Miyasako
孝志 河関
Takashi Kawaseki
一夫 高村
Kazuo Takamura
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Abstract

To provide a culture member and a culture instrument having excellent morphological stability and oxygen supply capability, and allowing high-density culturing while holding the functions of cells.SOLUTION: A culture member cultures cells, tissues, or organs on a culture face thereof, the culture member containing resin, the culture face having at least one pore.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、培養部材およびその用途に関する。 The present invention relates to a culture member and its use.

細胞、組織、器官は、生育に適した条件下でなければ培養できないため、適切な栄養を含む培地と共にディッシュやプレート、フラスコ等の培養容器に入れ、さらに培養容器は温度・湿度・ガス濃度を所定の水準に保つことができるインキュベーター内に静置することが必要である。 Since cells, tissues, and organs can only be cultured under conditions suitable for growth, they should be placed in a culture vessel such as a dish, plate, or flask together with a medium containing appropriate nutrients, and the temperature, humidity, and gas concentration of the culture vessel should be adjusted. It is necessary to stand in an incubator that can be maintained at a predetermined level.

さらに、上記の培養を効率的に実現するためには、充分かつ適正な酸素供給が行われなければならない。
細胞への酸素供給および培地のpH調整用の二酸化炭素供給のためには、培養容器内への酸素および二酸化炭素等のガスの供給が必要であるので、ガス透過性が低いガラスやポリスチレン等の材料からなる培養容器は、キャップおよび蓋等、培養容器上部に開口部を設けて、インキュベーター内から容器内部へのガス供給を確保している。しかし、培養細胞は通常、培養容器底面に接着している場合、もしくは、底面近傍に浮遊している場合が多く、上面は培地で覆われているので、培地中の酸素拡散速度が律速になり、特に底部の培養細胞への酸素供給は充分でなく、細胞の増殖及び成長が妨げられるという問題が古くから知られている。また、in vivoにより近い状態にしようと、細胞密度を上げて細胞培養を行うと、培養細胞への酸素供給は充分でなく、細胞の増殖及び成長が妨げられるという問題も知られている。
Furthermore, in order to efficiently realize the above culture, sufficient and appropriate oxygen supply must be performed.
In order to supply oxygen to cells and carbon dioxide for adjusting the pH of the medium, it is necessary to supply gas such as oxygen and carbon dioxide into the culture vessel. The culture container made of the material is provided with an opening at the upper part of the culture container such as a cap and a lid to secure gas supply from the inside of the incubator to the inside of the container. However, the cultured cells are usually adhered to the bottom surface of the culture vessel, or are often suspended near the bottom surface, and the upper surface is covered with the medium, so that the oxygen diffusion rate in the medium becomes rate-determining. In particular, it has long been known that the oxygen supply to the cultured cells at the bottom is insufficient and the proliferation and growth of the cells are hindered. It is also known that when cells are cultured by increasing the cell density in order to bring the cells closer to in vivo, the oxygen supply to the cultured cells is insufficient and the proliferation and growth of the cells are hindered.

細胞への酸素供給を促進するために、培養装置内の酸素分圧を高める等の手段があるが、酸素分圧をコントロールするための専用の培養装置が必要であり、一般的に大気下で培養するための培養装置と比較してコストが高い。また、酸素分圧をコントロールするために使用する酸素ボンベは支燃性ガスであるため、酸化発熱、燃焼、爆発の危険性があり、不燃性ガスである窒素ボンベや炭酸ガスボンベと比較して、酸素ボンベの取り扱いには充分注意する必要がある。
簡便かつ実用的な酸素供給改善方法として、ポリジメチルシロキサン(PDMS)(非特許文献1)、ポリブタジエン(特許文献1)のような高酸素透過度の材料を培養面に使う方法が知られている。しかし、このような高酸素透過度の材料は、強度が弱くて破けやすい場合があり、また、培地を入れた際に撓みを生じやすく、形状が不安定となる場合がある。培養器具に撓みが生じると、容器の変形、または変形に伴う衝撃によって、培養器具内壁に付着していた細胞が剥離する、撓んだ場所に培養中の細胞が集まるなど、効率的に細胞を培養できない。また、培養器具に使う材料によっては、薬剤の収着が起こりやすいため、創薬スクリーニング用途や診断用途での使用が限定されてしまう。
In order to promote the supply of oxygen to cells, there are means such as increasing the oxygen partial pressure in the incubator, but a dedicated incubator for controlling the oxygen partial pressure is required, and generally in the atmosphere. The cost is high compared to the culture device for culturing. In addition, since the oxygen cylinder used to control the oxygen partial pressure is a combustion-supporting gas, there is a risk of oxidation heat generation, combustion, and explosion. Care must be taken when handling oxygen cylinders.
As a simple and practical method for improving oxygen supply, a method of using a material having high oxygen permeability such as polydimethylsiloxane (PDMS) (Non-Patent Document 1) and polybutadiene (Patent Document 1) for the culture surface is known. .. However, such a material having high oxygen permeability may have low strength and may be easily torn, and may be easily bent when a medium is added, so that the shape may become unstable. When the culture device is bent, the cells attached to the inner wall of the culture device are peeled off due to the deformation of the container or the impact caused by the deformation, and the cells being cultured gather in the bent place. Cannot be cultivated. In addition, depending on the material used for the culture device, the sorption of the drug is likely to occur, which limits its use in drug discovery screening and diagnostic purposes.

実開平1-112697号公報Jikkenhei 1-112697 Gazette

酒井康行、“肝培養における酸素供給の改善”、[online]、肝細胞研究会、[平成31年4月9日検索]、インターネット<http://hepato.umin.jp/kouryu/kouryu28.html>Yasuyuki Sakai, "Improvement of Oxygen Supply in Liver Culture", [online], Hepatocyte Study Group, [Searched April 9, 2019], Internet <http://hepato.umin.jp/kouryu/kouryu28.html >

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた形状安定性、酸素供給性を有し、細胞の機能を保持したまま高密度での培養が可能である培養部材および培養器具を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a culture member and a culture device having excellent shape stability and oxygen supply property and capable of culturing at high density while maintaining cell functions. The task is to do.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した。その結果、以下の構成を有する培養部材などにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、例えば以下の〔1〕~〔11〕である。
〔1〕 細胞、組織、または器官をその培養面上で培養する培養部材であり、前記培養部材は樹脂を含み、前記培養面は少なくとも1つの細孔を有する、培養部材。
〔2〕 前記樹脂が、熱可塑性樹脂である、〔1〕に記載の培養部材。
〔3〕 前記樹脂が、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、および4-メチル―1-ペンテン重合体から選ばれる少なくとも1つである、〔1〕または〔2〕に記載の培養部材。
〔4〕 前記細孔の平均孔径が、0.1~100μmである、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の培養部材。
〔5〕 前記細孔の単位面積当たりの個数が、0.01~250個/cm2である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の培養部材。
〔6〕 前記培養部材の形状がフィルム状またはシート状である、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の培養部材。
〔7〕 少なくとも培養面が、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の培養部材で形成された、培養器具。
〔8〕 少なくとも一つのウェルを有する、〔7〕に記載の培養器具。
〔9〕 前記培養部材の培養面に、天然高分子材料、合成高分子材料、および無機材料からなる群から選ばれる少なくとも1つの材料のコーティング層を有する、〔7〕または〔8〕に記載の培養器具。
〔10〕 〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の培養部材の培養面に、細胞、組織または器官を接触させる工程;および
前記培養面に接触した細胞、組織または器官に酸素を供給する工程;を含む細胞、組織、または器官の培養方法。
〔11〕 前記樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記細孔の平均孔径が0.1~100μmであり、前記細孔の単位面積当たりの個数が、0.01~250個/cm2である、〔10〕に記載の培養方法。
The present inventors have diligently studied to solve the above problems. As a result, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by a culture member having the following constitution, and the present invention has been completed. The present invention is, for example, the following [1] to [11].
[1] A culture member for culturing cells, tissues, or organs on the culture surface thereof, wherein the culture member contains a resin, and the culture surface has at least one pore.
[2] The culture member according to [1], wherein the resin is a thermoplastic resin.
[3] The culture member according to [1] or [2], wherein the resin is at least one selected from polystyrene-based resin, polyethylene terephthalate, and 4-methyl-1-pentene polymer.
[4] The culture member according to any one of [1] to [3], wherein the average pore diameter of the pores is 0.1 to 100 μm.
[5] The culture member according to any one of [1] to [4], wherein the number of the pores per unit area is 0.01 to 250 per cm 2 .
[6] The culture member according to any one of [1] to [5], wherein the culture member has a film-like shape or a sheet-like shape.
[7] A culture instrument in which at least the culture surface is formed of the culture member according to any one of [1] to [6].
[8] The incubator according to [7], which has at least one well.
[9] The method according to [7] or [8], wherein the culture surface of the culture member has a coating layer of at least one material selected from the group consisting of a natural polymer material, a synthetic polymer material, and an inorganic material. Incubator.
[10] A step of contacting a cell, tissue or organ with the culture surface of the culture member according to any one of [1] to [6]; and supplying oxygen to the cell, tissue or organ in contact with the culture surface. Step; A method of culturing a cell, tissue, or organ comprising.
[11] The resin is a thermoplastic resin, the average pore diameter of the pores is 0.1 to 100 μm, and the number of the pores per unit area is 0.01 to 250 per cm 2 . The culture method according to [10].

本発明によれば、優れた形状安定性、酸素供給性を有し、細胞の機能を保持したまま高密度での培養が可能である培養部材および培養器具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a culture member and a culture device having excellent shape stability and oxygen supply property and capable of culturing at a high density while maintaining the function of cells.

図1Aは、24ウェルプレートのウェルの配置例を示す図である。図1Bは、実施例1~4および9~14での、24ウェルプレートの各ウェルにおける細孔の配置を示す図である。図1Cは、実施例5での、24ウェルプレートの各ウェルにおける細孔の配置を示す図である。図1Dは、実施例6での、24ウェルプレートの各ウェルにおける細孔の配置を示す図である。図1Eは、実施例7での、24ウェルプレートの各ウェルにおける細孔の配置を示す図である。図1Fは、実施例8での、24ウェルプレートの各ウェルにおける細孔の配置を示す図である。FIG. 1A is a diagram showing an example of arrangement of wells in a 24-well plate. FIG. 1B is a diagram showing the arrangement of pores in each well of a 24-well plate in Examples 1 to 4 and 9 to 14. FIG. 1C is a diagram showing the arrangement of pores in each well of a 24-well plate in Example 5. FIG. 1D is a diagram showing the arrangement of pores in each well of a 24-well plate in Example 6. FIG. 1E is a diagram showing the arrangement of pores in each well of a 24-well plate in Example 7. FIG. 1F is a diagram showing the arrangement of pores in each well of a 24-well plate in Example 8. 図2は、実施例1~3および比較例4、5において、細胞播種1日後に細胞を顕微鏡で観察した画像である。FIG. 2 is an image of cells observed under a microscope one day after cell seeding in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 4 and 5.

数値範囲に関する「A~B」との記載は、特に断りがなければ、A以上B以下であることを表す。例えば、「1~5%」との記載は、1%以上5%以下を意味する。 The description of "A to B" regarding the numerical range indicates that it is A or more and B or less unless otherwise specified. For example, the description of "1 to 5%" means 1% or more and 5% or less.

[培養部材]
本発明に係る(で得られる)培養部材は、その培養面で細胞、組織または器官(以下、細胞等ともいう)を培養する部材であり、前記培養部材は樹脂を含み、前記培養面は少なくとも1つの細孔を有することに特徴がある。
ここで、培養部材とは、細胞等を培養するために用いられる培養器具の少なくとも一部を構成する部材を意味する。培養部材が前記培養器具の一部である場合、少なくとも細胞等を培養する培養面が、本発明の培養部材により構成される。ここで培養面とは、細胞等を培養する際に、培地が形成される面、細胞等が播種される面、または培地が形成されかつ細胞等が播種される面を意味する。すなわち、培養面とは、培地形成予定面および細胞等播種予定面を包含する概念である。
[Culture member]
The culture member according to the present invention (obtained in) is a member for culturing cells, tissues or organs (hereinafter, also referred to as cells) on the culture surface, the culture member contains a resin, and the culture surface is at least. It is characterized by having one pore.
Here, the culture member means a member that constitutes at least a part of a culture instrument used for culturing cells and the like. When the culture member is a part of the culture device, at least the culture surface for culturing cells and the like is composed of the culture member of the present invention. Here, the culture surface means a surface on which a medium is formed, a surface on which cells or the like are seeded, or a surface on which a medium is formed and cells or the like are seeded when the cells or the like are cultured. That is, the culture surface is a concept including a medium formation schedule surface and a seeding schedule surface such as cells.

本発明の培養部材の形態は特に制限はなく、例えば、フィルム状、シート状であってもよい。前記培養部材が、フィルム状やシート状である場合には、フィルム状またはシート状の培養部材の少なくとも一面を培養面とした、培養器具として好適に用いることができる。 The form of the culture member of the present invention is not particularly limited, and may be, for example, a film or a sheet. When the culture member is in the form of a film or a sheet, it can be suitably used as a culture instrument in which at least one surface of the film-shaped or sheet-shaped culture member is used as a culture surface.

本発明の培養部材は、培養面に、細胞等の足場となるための天然高分子材料、合成高分子材料、または無機材料がコーティングされていないものを意味する。 The culture member of the present invention means that the culture surface is not coated with a natural polymer material, a synthetic polymer material, or an inorganic material for serving as a scaffold for cells or the like.

本発明の培養部材の厚さは、特に制限されない。また、本発明の培養部材の厚さは、特に制限されないが、20~500μmが好ましく、25~400μmがより好ましく、50~200μmが特に好ましい。 The thickness of the culture member of the present invention is not particularly limited. The thickness of the culture member of the present invention is not particularly limited, but is preferably 20 to 500 μm, more preferably 25 to 400 μm, and particularly preferably 50 to 200 μm.

培養部材の厚さが前記範囲内であると、細孔を穿孔しやすく、強度に優れる傾向にあり、また酸素供給性に優れる傾向にある。 When the thickness of the culture member is within the above range, the pores are easily perforated, the strength tends to be excellent, and the oxygen supply property tends to be excellent.

本発明の培養部材を容器底面に配置してディッシュ(シャーレとも称す)、フラスコ、インサートまたはプレート等の培養器具を作製する際の培養部材の厚みは特に限定されないが、好ましくは20μm~400μm、より好ましくは20μm~300μm、さらに好ましくは20μm~200μmの厚みである。培養器具の形態に応じて適時選ばれるが、上記上下限の範囲に調整することで細胞が増殖する上で必要な適度な培地中の酸素濃度が得られやすく、充分な強度を持つ、好適な培養器具を作製しやすくなる。 The thickness of the culture member when the culture member of the present invention is arranged on the bottom surface of the container to prepare a culture device such as a dish (also referred to as a petri dish), a flask, an insert or a plate is not particularly limited, but is preferably 20 μm to 400 μm. The thickness is preferably 20 μm to 300 μm, more preferably 20 μm to 200 μm. It is selected in a timely manner according to the morphology of the incubator, but by adjusting it to the above upper and lower limit range, it is easy to obtain an appropriate oxygen concentration in the medium necessary for cell growth, and it is suitable because it has sufficient strength. It will be easier to make culture equipment.

本発明の培養部材は、スフェロイドの作成や細胞の足場機能向上のため、表面に細孔以外の微細加工が行われていてもよい。微細加工を施す方法として、切削加工、光リソグラフィ法、電子線直接描画法、粒子線ビーム加工法、走査プローブ加工法等、微粒子の自己組織化、またはこれらの手法によって形成されたマスタからのナノインプリント法、キャスト法、射出成形法に代表される成形加工法、めっき法等から適切に選択することができる。微細加工の形状は特に限定されるものではないが、溝の部分から山の部分までの高さが20nmから500μmであると好ましい。また、表面に微細加工がなされていない場合に比べ培養部材の最薄部の厚みを20μm迄薄くすることが可能である。 The surface of the culture member of the present invention may be microfabricated other than pores in order to produce spheroids and improve the scaffolding function of cells. As a method for performing microfabrication, self-assembly of fine particles such as cutting, optical lithography, direct electron beam drawing, particle beam beam processing, scanning probe processing, or nanoimprint from a master formed by these methods. It can be appropriately selected from a method, a casting method, a molding processing method typified by an injection molding method, a plating method, and the like. The shape of the microfabrication is not particularly limited, but the height from the groove portion to the mountain portion is preferably 20 nm to 500 μm. Further, the thickness of the thinnest portion of the culture member can be reduced to 20 μm as compared with the case where the surface is not microfabricated.

微細加工を行った培養部材は、マイクロ流路デバイス(マイクロ流路チップとも言う)として用いてもよい。マイクロ流路デバイスは、培養部材表面に微細加工を施して微小流路や反応容器を作成し、バイオ研究や化学工学へ応用するためのデバイスの総称である。例えば、microTAS(micro Total Analysis Systems)やLab on a Chipなどと呼ばれる装置が挙げられ、次世代の培養装置としての適用が進められている。本発明の一態様として、本発明の培養部材を含むマイクロ流路デバイスが挙げられる。 The microfabricated culture member may be used as a microchannel device (also referred to as a microchannel chip). Microchannel device is a general term for devices for creating microchannels and reaction vessels by microfabrication on the surface of culture members and applying them to bio-research and chemical engineering. For example, devices called microTAS (micro Total Analysis Systems), Lab-on-a-Chip, and the like are mentioned, and their application as next-generation culture devices is being promoted. As one aspect of the present invention, there is a microchannel device including the culture member of the present invention.

本発明の培養部材は、表面改質処理を行ってもよい。表面改質処理に用いる方法は特に限定されないが、例えばコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、紫外線処理等の親水化処理、化学蒸着、エッチング、または、ヒドロキシル基、アミノ基、スルホン基、チオール基、カルボキシル基等の特定の官能基付加、シランカップリング等の特定の官能基による処理、酸化剤等による表面粗化等が挙げられる。これらの表面改質処理は、単独で行ってもよいし、2種以上を組み合わせて行ってもよい。なお、表面改質処理を行う場合には、少なくとも培養面に行うことが好ましい。 The culture member of the present invention may be subjected to surface modification treatment. The method used for the surface modification treatment is not particularly limited, but for example, hydrophilization treatment such as corona treatment, plasma treatment, ozone treatment, ultraviolet treatment, chemical vapor deposition, etching, or hydroxyl group, amino group, sulfone group, thiol group, Examples thereof include addition of a specific functional group such as a carboxyl group, treatment with a specific functional group such as silane coupling, and surface roughening with an oxidizing agent or the like. These surface modification treatments may be performed alone or in combination of two or more. When the surface modification treatment is performed, it is preferable to perform the surface modification treatment at least on the culture surface.

表面改質処理の中でも前記培養部材表面の濡れ性を上げ、効率的に細胞を培養できるようにするため、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、紫外線処理等の親水化処理が好ましい。培養部材表面を親水化処理することで、例えば、培養部材と細胞との密着性が良くなり、培養部材表面で細胞が均一に増殖できる。また、培養部材表面を親水化処理することで、培養器具の培養面上に天然高分子材料、合成高分子材料、または無機材料をコーティングしやすくなる。特に、培養部材表面に均一にコラーゲンを積載し、密着させやすくなり、また、コラーゲン積載処理後においても、生理食塩水による洗浄や、細胞培養の環境においてコラーゲンが剥がれず、安定な初期状態を保って細胞培養に用いることができる。プラズマ処理を行う場合には、同伴させるガスとして、窒素、水素、ヘリウム、酸素、アルゴンなどが用いられ、好ましくは、窒素、ヘリウム、アルゴンから選択される少なくとも一種のガスが選ばれる。 Among the surface modification treatments, hydrophilization treatments such as corona treatment, plasma treatment, ozone treatment, and ultraviolet treatment are preferable in order to improve the wettability of the surface of the culture member and enable efficient cell culture. By hydrophilizing the surface of the culture member, for example, the adhesion between the culture member and the cells is improved, and the cells can grow uniformly on the surface of the culture member. Further, by hydrophilizing the surface of the culture member, it becomes easy to coat the culture surface of the culture instrument with a natural polymer material, a synthetic polymer material, or an inorganic material. In particular, collagen is evenly loaded on the surface of the culture member, making it easier to adhere to it, and even after the collagen loading treatment, collagen does not come off in the environment of washing with physiological saline or cell culture, and a stable initial state is maintained. Can be used for cell culture. When the plasma treatment is performed, nitrogen, hydrogen, helium, oxygen, argon or the like is used as the accompanying gas, and at least one gas selected from nitrogen, helium and argon is preferably selected.

本発明の培養部材の製造方法は、特に制限されず、製造に用いる機器も制限されない。例えば、樹脂を含む成分を含むフィルムまたはシートを形成し、必要に応じてそのフィルムまたはシートを成形して所望の形状とした成形品とし、このフィルム、シートまたは成形品に上述したように細孔を形成して培養部材を作製することができる。培養部材となるフィルム、シートまたはその他の成形品は、押出成形、溶液キャスト成形、射出成形、ブロー成形等の方法により、直接成形することによっても得られる。 The method for producing the culture member of the present invention is not particularly limited, and the equipment used for production is not particularly limited. For example, a film or sheet containing a component containing a resin is formed, and if necessary, the film or sheet is molded into a molded product having a desired shape, and the film, sheet or molded product has pores as described above. Can be formed to prepare a culture member. The film, sheet or other molded product to be a culture member can also be obtained by direct molding by a method such as extrusion molding, solution cast molding, injection molding or blow molding.

前記フィルムまたはシートを形成する方法としては、具体的には、例えば、通常のインフレーション法、T-ダイ押出法などが採用される。製造は通常加温して行う。T-ダイ押出法を採用する場合、押出温度は樹脂の種類によって異なるが、100℃~400℃が好ましく、150℃~300℃が特に好ましい。また、ロール温度は20℃~100℃が好ましく、30℃~90℃が特に好ましい。 Specifically, as a method for forming the film or sheet, for example, a normal inflation method, a T-die extrusion method, or the like is adopted. Manufacture is usually carried out by heating. When the T-die extrusion method is adopted, the extrusion temperature varies depending on the type of resin, but is preferably 100 ° C to 400 ° C, and particularly preferably 150 ° C to 300 ° C. The roll temperature is preferably 20 ° C to 100 ° C, particularly preferably 30 ° C to 90 ° C.

また、前記フィルムまたはシートは樹脂を溶剤に溶解し樹脂や金属上に流し、レベリングしながらゆっくりと乾かしフィルム化(シート化)する溶液キャスト法で製造してもよい。用いられる溶剤は特に制限ないが、シクロヘキサン、ヘキサン、デカン、トルエンなどの炭化水素溶剤を用いてもよい。また、溶剤は、樹脂の溶解性や乾燥効率を考慮して2種類以上を混合してもよい。テーブルコート、スピンコート、ディップコート、ダイコート、スプレーコート、バーコート、ロールコート、カーテンフローコートなどの方法でポリマー溶液を塗布し、乾燥、剥離することでフィルムまたはシートに加工することができる。 Further, the film or sheet may be produced by a solution casting method in which the resin is dissolved in a solvent, poured onto the resin or metal, and slowly dried while leveling to form a film (sheet). The solvent used is not particularly limited, but a hydrocarbon solvent such as cyclohexane, hexane, decane, or toluene may be used. Further, two or more kinds of solvents may be mixed in consideration of the solubility of the resin and the drying efficiency. The polymer solution can be applied by a method such as table coat, spin coat, dip coat, die coat, spray coat, bar coat, roll coat, curtain flow coat, etc., dried and peeled off to form a film or sheet.

本発明の培養部材は、細胞培養部材であることが好ましく、肝細胞培養部材であるとより好ましい。 The culture member of the present invention is preferably a cell culture member, and more preferably a hepatocyte culture member.

〈樹脂〉
本発明の培養部材を形成する材料は、樹脂を含んでいればよく、樹脂のみからなっていてもよく、樹脂を含む組成物からなっていてもよい。
前記培養部材の材料として用いられる樹脂は、細胞等に対し毒性の低いものであることが望ましく、かかる材料としては、天然樹脂でも合成樹脂でも用いることができる。成形加工性、耐薬品性の観点から、これらの中でも、合成樹脂が好ましい。また、合成樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、成形が容易であることから、熱可塑性樹脂が好ましい。
<resin>
The material for forming the culture member of the present invention may contain a resin, may be composed of only the resin, or may be composed of a composition containing the resin.
It is desirable that the resin used as the material of the culture member has low toxicity to cells and the like, and as such a material, either a natural resin or a synthetic resin can be used. Among these, synthetic resin is preferable from the viewpoint of moldability and chemical resistance. The synthetic resin may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin, but a thermoplastic resin is preferable because it is easy to mold.

前記培養部材の材料として用いられる樹脂は、形状安定性、薬剤収着性、自家蛍光、透明性、酸素透過性などの観点から、適切な材料を選択できる。このような観点から、培養材料を選択することにより、効率的に細胞を培養でき、創薬スクリーニング用途や診断用途で使用が可能であり、また細胞の観察も行いやすい培養部材が得られる。 As the resin used as the material of the culture member, an appropriate material can be selected from the viewpoints of shape stability, drug sorption, autofluorescence, transparency, oxygen permeability and the like. From this point of view, by selecting a culture material, it is possible to obtain a culture member which can efficiently culture cells, can be used for drug discovery screening and diagnostic purposes, and can easily observe cells.

〈熱可塑性樹脂〉
培養部材の材料として用い得る熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂;ポリメタクリル酸メチル樹脂等のポリメタクリル系樹脂;ポリアクリル酸メチル樹脂等のポリアクリル系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリビニルアセタール樹脂;ポリビニルブチラール樹脂;ポリビニルホルマール樹脂;ポリメチルペンテン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエーテルエーテルケトン樹脂;ポリエーテルケトン樹脂等のポリエーテル系樹脂;ポリエステル系樹脂;ナイロン-6、ナイロン-66、ポリメタキシレンアジパミド等のポリアミド系樹脂;ポリアミドイミド樹脂;ポリイミド樹脂;ポリエーテルイミド樹脂;スチレン系エラストマー;ポリオレフィン系エラストマー;ポリウレタン系エラストマー;ポリエステル系エラストマー;ポリアミド系エラストマー;ノルボルネン樹脂;ポリテトラフルオロエチレン樹脂;エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー;ポリフッ化ビニリデン樹脂;ポリフッ化ビニル樹脂;熱可塑性ポリイミド樹脂;ポリ塩化ビニリデン樹脂;ポリ塩化ビニル樹脂;ポリ酢酸ビニル樹脂;ポリサルホン樹脂;ポリフェニレンオキシド樹脂やポリフェニレンスルフィド樹脂等のポリフェニレン系樹脂;ポリスルホン樹脂;ポリ乳酸樹脂;ポリエーテルスルホン樹脂;ポリアクリロニトリル樹脂、スチレン-アクリロニトリル共重合体樹脂等が挙げられる。
<Thermoplastic resin>
The thermoplastic resin that can be used as a material for the culture member is not particularly limited, and is, for example, a polyolefin resin; a polymethacrylic resin such as polymethylmethacrylate resin; a polyacrylic resin such as methylpolyacrylate resin; a polystyrene resin. Polyvinyl acetal resin; Polyvinyl butyral resin; Polypolyformal resin; Polymethylpentene resin; Polycarbonate resin; Polyether ether ketone resin; Polyether resin such as polyether ketone resin; Polyester resin; Nylon-6, Nylon-66, Polyamide resin such as polymethoxylen adipamide; Polyamideimide resin; Polyimide resin; Polyetherimide resin; Stylium elastomer; Polyformation elastomer; Polyurethane-based elastomer; Polyester-based elastomer; Polyamide-based elastomer; Norbornen resin; Polytetrafluoro Ethylene resin; ethylene tetrafluoroethylene copolymer; polyvinylidene fluoride resin; polyvinyl fluoride resin; thermoplastic polyimide resin; vinylidene chloride resin; polyvinyl chloride resin; vinyl acetate resin; polysulfone resin; polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide resin, etc. Polyphenylene resin; polysulfone resin; polylactic acid resin; polyethersulfone resin; polyacrylonitrile resin, styrene-acrylonitrile copolymer resin and the like can be mentioned.

ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン等のα-オレフィンの単独重合体または共重合体;高圧法低密度ポリエチレン;線状低密度ポリエチレン(LLDPE);高密度ポリエチレン;ポリプロピレン;プロピレンと炭素数が2以上10以下のα-オレフィンとのランダム共重合体;エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA);アイオノマー樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、成形加工性、透明性、機械的特性、通気性、軽量性、薬剤低収着性、のバランスに優れる点から、4-メチル-1-ペンテン重合体(4-メチル-1-ペンテンの単独重合体および共重合体)が好ましい。なお、本発明において、4-メチル-1-ペンテン単独重合体、および4-メチル-1-ペンテンと他のモノマーとの共重合体を総称して「4-メチル-1-ペンテン重合体」とも称する。
Examples of the polyolefin resin include homopolymers or copolymers of α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene and 1-octene; high-pressure low-density polyethylene. Linear low-density polyethylene (LLDPE); High-density polyethylene; Polypropylene; Random copolymer of propylene and α-olefin having 2 or more and 10 or less carbon atoms; Ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA); Ionomer resin, etc. Can be mentioned.
Among these, 4-methyl-1-pentene polymer (4-methyl-1-pentene polymer) is excellent in the balance of molding processability, transparency, mechanical properties, breathability, light weight, and low drug adhesion. Pentene homopolymers and copolymers) are preferred. In the present invention, 4-methyl-1-pentene homopolymer and copolymer of 4-methyl-1-pentene and other monomers are collectively referred to as "4-methyl-1-pentene polymer". Refer to.

ポリスチレン系樹脂としては、例えば、スチレン系単量体(例えば、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、パラメチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン)の単独重合体;スチレン系単量体と、スチレン系単量体と共重合可能な単量体との共重合体(以下、「変性ポリスチレン」とも称する)が挙げられる。
スチレン系単量体と共重合可能な単量体としては、例えば、ビニル単量体(例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、無水マレイン酸、ブタジエン)が挙げられる。
変性ポリスチレンとしては、例えば、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)、メタクリル酸メチル-スチレン共重合体、アクリロニトリルーメタクリル酸メチル-スチレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリル-アクリルゴム-スチレン共重合体(AAS)、アクリロニトリル-エチレンプロピレンジエンゴム-スチレン共重合体(AES)が挙げられる。
これらの中でも、成形加工性、透明性、機械的特性、通気性、軽量性、薬剤低収着性、のバランスに優れる点から、スチレンの単独重合体が好ましい。
Examples of the polystyrene-based resin include homopolymers of styrene-based monomers (for example, styrene, methylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, dimethylstyrene, paramethylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, vinyltoluene, vinylxylene). ; Examples thereof include a copolymer of a styrene-based monomer and a monomer copolymerizable with the styrene-based monomer (hereinafter, also referred to as “modified polystyrene”).
Examples of the monomer copolymerizable with the styrene-based monomer include vinyl monomers (for example, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, methyl methacrylate, maleic anhydride, butadiene). ..
Examples of the modified polystyrene include acrylonitrile-styrene copolymer (AS), methyl methacrylate-styrene copolymer, acrylonitrile-methyl methacrylate-styrene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), and acrylonitrile. -Acrylonitrile-styrene styrene copolymer (AAS), acrylonitrile-ethylenepropylene diene rubber-styrene copolymer (AES) can be mentioned.
Among these, a styrene homopolymer is preferable from the viewpoint of excellent balance of molding processability, transparency, mechanical properties, breathability, light weight, and low chemical adhesion.

ポリエステル系樹脂としては、例えば、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などのジカルボン酸やオキシカルボン酸(例:p-オキシ安息香酸)と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族グリコールとを重縮合させて得られる樹脂等が挙げられる。前記ジカルボン酸、オキシカルボン酸および脂肪族グリコールはそれぞれ、1種または2種以上を用いることができる。
前記ポリエステル系樹脂の代表的な例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)が挙げられる。また、該樹脂は、ホモポリマーの他に、30モル%以下の第三成分を含有するコポリマーであってもよい。
これらの中でも、成形加工性、透明性、機械的特性、通気性、軽量性、薬剤低収着性、のバランスに優れる点から、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
Examples of the polyester resin include dicarboxylic acids such as isophthalic acid, phthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid and sebacic acid, oxycarboxylic acids (eg, p-oxybenzoic acid) and ethylene. Examples thereof include a resin obtained by polycondensing with an aliphatic glycol such as glycol, propylene glycol, butanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol and neopentyl glycol. As the dicarboxylic acid, oxycarboxylic acid and aliphatic glycol, one kind or two or more kinds can be used respectively.
Typical examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2,6-naphthalenedicarboxylate (PEN), and polybutylene terephthalate (PBT). Further, the resin may be a copolymer containing 30 mol% or less of a third component in addition to the homopolymer.
Among these, polyethylene terephthalate is preferable because it has an excellent balance of molding processability, transparency, mechanical properties, breathability, light weight, and low chemical adhesion.

これらの中でも、成形加工性、透明性、機械的特性、通気性、軽量性、薬剤低収着性のバランスに優れる点から、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、およびポリエステル系樹脂が好ましく、4-メチル-1-ペンテン重合体(4-メチル-1-ペンテンの単独重合体および共重合体)、ポリスチレン系樹脂ならびにポリエチレンテレフタレートがより好ましい。 Among these, polyolefin-based resins, polystyrene-based resins, and polyester-based resins are preferable because they have an excellent balance of molding processability, transparency, mechanical properties, breathability, light weight, and low chemical adhesion. Methyl-1-pentene polymers (homogenes and copolymers of 4-methyl-1-pentene), polystyrene resins and polyethylene terephthalates are more preferred.

前記樹脂は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The resin may be used alone or in combination of two or more.

熱可塑性樹脂の全光線透過率は、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%である。該全光線透過率は、具体的には以下の方法で測定できる。
熱可塑性樹脂で構成される2mm厚の射出試験片を使用して、JISK7361に準拠して、(株)村上色彩技術研究所製のヘイズ・透過率計HM-150(D65光源)を用い、全透過光量を測定し、下記式にて全光線透過率を求める。
全光線透過率(%)=100×(全透過光量)/(入射光量)
全光線透過率が前記範囲内にあると、熱可塑性樹脂は透明性に優れる傾向にあるため、好ましい。
The total light transmittance of the thermoplastic resin is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, still more preferably 90%. Specifically, the total light transmittance can be measured by the following method.
Using a 2 mm thick injection test piece made of thermoplastic resin, using a haze / transmittance meter HM-150 (D65 light source) manufactured by Murakami Color Technology Research Institute Co., Ltd. in accordance with JIS K7361. The amount of transmitted light is measured, and the total light transmittance is calculated by the following formula.
Total light transmittance (%) = 100 x (total transmitted light amount) / (incident light amount)
When the total light transmittance is within the above range, the thermoplastic resin tends to have excellent transparency, which is preferable.

〈4-メチル-1-ペンテン重合体〉
以下、培養部材の材料の好適な一例である、4-メチル‐1-ペンテン重合体についてさらに詳細に説明する。
4-メチル-1-ペンテン重合体の一例である、4-メチル-1-ペンテンと、他のモノマーとの共重合体としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよい。4-メチル-1-ペンテンと、他のモノマーとの共重合体としては、4-メチル-1-ペンテンと、エチレンおよび炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとの共重合体が、強度が高く、部材として用いても破れにくく割れにくく、撓みも少ないため好ましい。
<4-Methyl-1-pentene polymer>
Hereinafter, the 4-methyl-1-pentene polymer, which is a suitable example of the material of the culture member, will be described in more detail.
Examples of the copolymer of 4-methyl-1-pentene, which is an example of 4-methyl-1-pentene polymer, and other monomers include random copolymers, alternating copolymers, block copolymers, and grafts. It may be any of the copolymers. The copolymers of 4-methyl-1-pentene and other monomers include 4-methyl-1-pentene, ethylene, and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene). ), A copolymer with at least one olefin selected from) is preferable because it has high strength, is hard to tear even when used as a member, is hard to crack, and has little bending.

4-メチル-1-ペンテン重合体としては、4-メチル-1-ペンテン単独重合体並びに、4-メチル-1-ペンテンと、エチレンおよび炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとの共重合体から選択される少なくとも1種の重合体であることが好ましく、4-メチル-1-ペンテンと、エチレンおよび炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとの共重合体であることがより好ましい。 Examples of the 4-methyl-1-pentene polymer include 4-methyl-1-pentene homopolymer, 4-methyl-1-pentene, ethylene and α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (4-methyl-1). -Preferably, it is at least one polymer selected from a polymer selected from a polymer with at least one olefin selected from (excluding penten), preferably 4-methyl-1-pentene, ethylene and 3 to 20 carbon atoms. It is more preferable that the polymer is a copolymer with at least one olefin selected from α-olefin (excluding 4-methyl-1-pentene).

前記オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンが挙げられる。前記オレフィンは、培養部材に必要な物性に応じて適宜選択することができる。例えば、前記オレフィンとしては、適度な酸素透過度と、優れた剛性という観点からは、炭素数8~18のα-オレフィンが好ましく、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセンおよび1-オクタデセンから選ばれる少なくとも1種がより好ましい。オレフィンの炭素数が上記範囲にあると、重合体の加工性がより良好になり、クラックや端部の割れによる培養部材の外観不良が生じにくくなる傾向にある。また、培養部材の不良品発生率が低くなる。 Examples of the olefin include ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene and 1-eikosen. Can be mentioned. The olefin can be appropriately selected depending on the physical characteristics required for the culture member. For example, as the olefin, α-olefin having 8 to 18 carbon atoms is preferable from the viewpoint of appropriate oxygen permeability and excellent rigidity, and 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, At least one selected from 1-hexadecene, 1-heptadecene and 1-octadecene is more preferred. When the carbon number of the olefin is in the above range, the processability of the polymer becomes better, and the appearance of the culture member is less likely to be deteriorated due to cracks or cracks at the ends. In addition, the rate of defective products in the culture member is low.

前記オレフィンは、1種または2種以上を用いることができる。材料の強度の観点から、炭素数は2以上が好ましく、更に好ましくは炭素数10以上が更に好ましい。異なる2種以上のα-オレフィンを組み合わせる場合には、1-テトラデセンおよび1-ヘキサデセンから選ばれる少なくとも1種と、1-ヘプタデセンおよび1-オクタデセンから選ばれる少なくとも1種とを組み合わせるのが特に好ましい。 As the olefin, one kind or two or more kinds can be used. From the viewpoint of the strength of the material, the number of carbon atoms is preferably 2 or more, more preferably 10 or more. When combining two or more different α-olefins, it is particularly preferable to combine at least one selected from 1-tetradecene and 1-hexadecene with at least one selected from 1-heptadecene and 1-octadecene.

前記4-メチル-1-ペンテン重合体における4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の含有量は、好ましくは60~100モル%、より好ましくは80~98モル%である。
また、4-メチル-1-ペンテン重合体が、4-メチル-1-ペンテンと、エチレンおよび炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとの共重合体である場合は、その共重合体におけるエチレンおよび炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンから導かれる構成単位の含有量は、好ましくは0~40モル%、より好ましくは2~20モル%である。なお、これら構成単位の含有量は、4-メチル-1-ペンテン重合体中の全繰返し構成単位量を100モル%とする。構成単位の含有量が上記範囲内にあると、加工性に優れ均質な培養面が得られ、またフィルムの靭性と強度のバランスが良いため、撓みも少なくなる。
The content of the structural unit derived from 4-methyl-1-pentene in the 4-methyl-1-pentene polymer is preferably 60 to 100 mol%, more preferably 80 to 98 mol%.
Further, the 4-methyl-1-pentene polymer is at least one selected from 4-methyl-1-pentene, ethylene and α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene). In the case of a copolymer with an olefin, it is derived from at least one olefin selected from ethylene in the copolymer and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene). The content of the structural unit is preferably 0 to 40 mol%, more preferably 2 to 20 mol%. The content of these structural units is 100 mol% based on the total amount of repeated structural units in the 4-methyl-1-pentene polymer. When the content of the structural unit is within the above range, a uniform culture surface having excellent processability can be obtained, and the toughness and strength of the film are well-balanced, so that the bending is reduced.

前記4-メチル-1-ペンテン重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位および前記エチレンおよび炭素数3~20のα-オレフィンから導かれる構成単位以外の構成単位(以下「その他の構成単位」ともいう)を有してもよい。その他の構成単位の含有量は、例えば0~10.0モル%である。前記4-メチル-1-ペンテン重合体がその他の構成単位を有する場合、その他の構成単位は、1種でも2種以上であってもよい。 The 4-methyl-1-pentene polymer is derived from the structural unit derived from 4-methyl-1-pentene and the ethylene and α-olefin having 3 to 20 carbon atoms to the extent that the effect of the present invention is not impaired. It may have a structural unit other than the structural unit (hereinafter, also referred to as “other structural unit”). The content of the other structural units is, for example, 0 to 10.0 mol%. When the 4-methyl-1-pentene polymer has other structural units, the other structural units may be one kind or two or more kinds.

その他の構成単位を導くモノマーとしては、例えば、環状オレフィン、芳香族ビニル化合物、共役ジエン、非共役ポリエン、官能ビニル化合物、水酸基含有オレフィン、ハロゲン化オレフィンが挙げられる。環状オレフィン、芳香族ビニル化合物、共役ジエン、非共役ポリエン、官能ビニル化合物、水酸基含有オレフィンおよびハロゲン化オレフィンとしては、例えば、特開2013-169685号公報の段落[0035]~[0041]に記載の化合物を用いることができる。 Examples of the monomer leading to other structural units include cyclic olefins, aromatic vinyl compounds, conjugated dienes, non-conjugated polyenes, functional vinyl compounds, hydroxyl group-containing olefins, and halogenated olefins. Examples of the cyclic olefin, aromatic vinyl compound, conjugated diene, non-conjugated polyene, functional vinyl compound, hydroxyl group-containing olefin and halogenated olefin are described in paragraphs [0035] to [0041] of JP2013-169685A. Compounds can be used.

前記4-メチル-1-ペンテン重合体は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The 4-methyl-1-pentene polymer may be used alone or in combination of two or more.

4-メチル-1-ペンテン重合体としては市販品を使用することもできる。具体的には、三井化学(株)製のTPX MX001、MX002、MX004、MX0020、MX021、MX321、RT18、RT31またはDX845いずれも商標)などが挙げられる。また、その他のメーカー製でも上記の要件を満たす4-メチル-1-ペンテン重合体であれば、好ましく使用できる。これらの市販品は1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合せて使用することもできる。 Commercially available products can also be used as the 4-methyl-1-pentene polymer. Specific examples thereof include TPX MX001, MX002, MX004, MX0020, MX021, MX321, RT18, RT31 and DX845 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.). Further, a 4-methyl-1-pentene polymer that meets the above requirements can be preferably used even if it is manufactured by another manufacturer. These commercially available products may be used alone or in combination of two or more.

4-メチル-1-ペンテン重合体は、通常、融点200℃~240℃であり耐熱性が高い。また加水分解を起こさず、耐水性、耐沸水性、耐スチーム性が優れているため、4-メチル-1-ペンテン重合体を含む培養器具等の培養部材は高圧蒸気滅菌処理が可能である。4-メチル-1-ペンテン重合体は、また可視光線透過率が高く(通常90%以上)、自家蛍光を発しない特徴を有するので、4-メチル-1-ペンテン重合体を含む培養器具は培養細胞の観察がしやすい。さらに、ほとんどの薬品に優れた耐薬品性を示し、薬剤を収着しにくいため、創薬スクリーニング用途や診断用途にも好適に用いられる。4-メチル-1-ペンテン重合体は、ヒートシールが可能であり、自材同士の熱融着のみならず他の材料との熱接着も容易である。また、熱成形が可能であるため、任意の形状の培養器具に成形することが容易であり、例えばインプリント法やインサート法を用いた成形も容易である。 The 4-methyl-1-pentene polymer usually has a melting point of 200 ° C. to 240 ° C. and has high heat resistance. In addition, since it does not cause hydrolysis and has excellent water resistance, boiling water resistance, and steam resistance, culture members such as culture instruments containing 4-methyl-1-pentene polymer can be subjected to high-pressure steam sterilization treatment. Since the 4-methyl-1-pentene polymer also has a high visible light transmittance (usually 90% or more) and does not emit autofluorescence, a culture instrument containing the 4-methyl-1-pentene polymer is cultured. Easy to observe cells. Furthermore, since it exhibits excellent chemical resistance to most chemicals and it is difficult for the chemicals to be collected, it is also suitably used for drug discovery screening applications and diagnostic applications. The 4-methyl-1-pentene polymer can be heat-sealed, and not only heat fusion between own materials but also heat adhesion with other materials is easy. Further, since thermoforming is possible, it is easy to mold into a culture instrument having an arbitrary shape, and for example, molding using an imprint method or an insert method is also easy.

4-メチル-1-ペンテン重合体の、標準ポリスチレンを基準物質としたゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、重量平均分子量(Mw)は、好ましくは10000~2000000、より好ましくは20000~1000000、さらに好ましくは30000~500000である。ここで、GPC測定の際の試料濃度は、例えば1.0~5.0mg/mlとすることができる。また、4-メチル-1-ペンテン重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは1.0~30、より好ましくは1.1~25、さらに好ましくは1.1~20である。GPCで用いられる溶剤は、オルトジクロロベンゼンが好ましく用いられる。また、測定条件の一例としては、後述する実施例に示した条件が挙げられるが、該測定条件に限定されるものではない。 The weight average molecular weight (Mw) of the 4-methyl-1-pentene polymer measured by gel permeation chromatography (GPC) using standard polystyrene as a reference material is preferably 10,000 to 2000000, more preferably 20000. It is up to 1,000,000, more preferably 30,000 to 500,000. Here, the sample concentration at the time of GPC measurement can be, for example, 1.0 to 5.0 mg / ml. The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the 4-methyl-1-pentene polymer is preferably 1.0 to 30, more preferably 1.1 to 25, and even more preferably 1.1 to 20. Orthodichlorobenzene is preferably used as the solvent used in GPC. Further, as an example of the measurement conditions, the conditions shown in the examples described later can be mentioned, but the measurement conditions are not limited to the measurement conditions.

重量平均分子量(Mw)を上記上限以下とすることにより、後述する樹脂の成形法において、溶融成形で作製したフィルムは、ゲル等の不具合の発生を抑制しやすく、表面が均一な製膜をしやすくなる。また、溶液キャスト法で作製する際は溶剤への溶解性をより良好にし、フィルムのゲル等の不具合を抑制しやすく、表面均一な製膜がしやすくなる。 By setting the weight average molecular weight (Mw) to be equal to or less than the above upper limit, the film produced by melt molding in the resin molding method described later can easily suppress the occurrence of defects such as gel, and can form a film having a uniform surface. It will be easier. Further, when the film is produced by the solution casting method, the solubility in a solvent is improved, defects such as gel of the film can be easily suppressed, and a film having a uniform surface can be easily formed.

また、重量平均分子量(Mw)を上記下限以上とすることにより、培養部材は強度が十分となる傾向にある。さらに、分子量分布を上記の範囲内とすることで、作製した培養部材表面のベタツキを抑えやすく、培養部材の靭性も充分となる傾向にあり、成形時の曲げや裁断時のクラックの発生などを抑制しやすくなる。 Further, by setting the weight average molecular weight (Mw) to be equal to or higher than the above lower limit, the strength of the culture member tends to be sufficient. Furthermore, by keeping the molecular weight distribution within the above range, stickiness on the surface of the produced culture member tends to be suppressed, the toughness of the culture member tends to be sufficient, and bending during molding and cracking during cutting tend to occur. It becomes easier to suppress.

前記4-メチル-1-ペンテン重合体の重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)は、4-メチル-1-ペンテン重合体として、2種以上を用いた場合には、各樹脂それぞれの、MwおよびMw/Mnが、上記範囲にあればよい。 The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the 4-methyl-1-pentene polymer are each resin when two or more kinds are used as the 4-methyl-1-pentene polymer. The respective Mw and Mw / Mn may be in the above range.

4-メチル-1-ペンテン-1重合体は以上のような優れた特性を有しているので、少なくとも培養面が本発明の培養部材で形成された培養器具は、培養に悪い影響を与えることも無く、また安定性、光透過性、成形加工性が良好で、滅菌処理を行うことができるので、培養部材の材料として非常に優れている。 Since the 4-methyl-1-penten-1 polymer has the above-mentioned excellent properties, at least the culture instrument in which the culture surface is formed of the culture member of the present invention has a bad influence on the culture. It is very excellent as a material for culture members because it has good stability, light transmission, and moldability and can be sterilized.

〈4-メチル-1-ペンテン重合体の製造方法〉
前記4-メチル-1-ペンテン重合体を製造する方法は、4-メチル-1-ペンテン、オレフィン、その他のモノマーを重合させられれば、いずれの方法であってもよい。また、分子量や分子量分布を制御するために連鎖移動剤、例えば水素を共存させてもよい。製造に用いる機器も制限されない。重合法は公知の方法でもよく、気相法、スラリー法、溶液法、バルク法であってもよい。好ましくはスラリー法、溶液法である。また、重合法は単段重合法、または二段等の多段重合法で、分子量の異なる複数の重合体を重合系中にブレンドする方法であってもよい。単段、多段重合法の何れであっても、連鎖移動剤として水素を用いる場合には、一括投入しても、分割投入、例えば重合初期、中期、終期に投入してもよい。重合は常温で行ってもよく、必要に応じて加温してもよいが、重合の効率の観点から、20℃~80℃で行うことが好ましく、40℃~60℃で行うことが特に好ましい。製造に用いる触媒も制限されないが、重合の効率の観点から、例えば国際公開公報2006/054613に記載される固体状チタン触媒成分(I)を用いることが好ましい。
<Method for producing 4-methyl-1-pentene polymer>
The method for producing the 4-methyl-1-pentene polymer may be any method as long as 4-methyl-1-pentene, an olefin, or another monomer can be polymerized. Further, a chain transfer agent such as hydrogen may coexist in order to control the molecular weight and the molecular weight distribution. The equipment used for manufacturing is also not limited. The polymerization method may be a known method, or may be a vapor phase method, a slurry method, a solution method, or a bulk method. The slurry method and the solution method are preferable. Further, the polymerization method may be a single-stage polymerization method or a multi-stage polymerization method such as a two-stage polymerization method, in which a plurality of polymers having different molecular weights are blended into the polymerization system. In either of the single-stage and multi-stage polymerization methods, when hydrogen is used as the chain transfer agent, it may be charged all at once or dividedly, for example, at the initial stage, middle stage, or final stage of polymerization. The polymerization may be carried out at room temperature or may be heated if necessary, but from the viewpoint of polymerization efficiency, it is preferably carried out at 20 ° C to 80 ° C, and particularly preferably at 40 ° C to 60 ° C. .. The catalyst used for production is also not limited, but from the viewpoint of polymerization efficiency, it is preferable to use, for example, the solid titanium catalyst component (I) described in International Publication No. 2006/054613.

〈ポリスチレン系樹脂の製造方法〉
ポリスチレン系樹脂は、例えば、以下に示す重合方法により製造することができる。
ポリスチレン系樹脂の重合方法としては、例えば、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法等、公知のスチレン重合方法が挙げられる。これらの重合法は、バッチ重合法であっても連続重合法であってもよく、生産性の点から連続重合法であることが好ましい。
かかる重合法の具体例としては、例えば、スチレン系単量体、必要に応じて重合溶媒、重合開始剤、及び連鎖移動剤等を添加及び混合して、単量体類を含む原料溶液を調製する。単独或いは直列及び/又は並列に配列された2個以上の反応器と、未反応単量体等の揮発性成分を除去する脱揮工程のための脱揮装置とを備えた設備に、上記原料溶液を連続的に送入し、段階的に重合を進行させる方法が挙げられる。
<Manufacturing method of polystyrene resin>
The polystyrene-based resin can be produced, for example, by the polymerization method shown below.
Examples of the polymerization method of the polystyrene-based resin include known styrene polymerization methods such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, and a suspension polymerization method. These polymerization methods may be either a batch polymerization method or a continuous polymerization method, and are preferably continuous polymerization methods from the viewpoint of productivity.
As a specific example of such a polymerization method, for example, a styrene-based monomer, a polymerization solvent, a polymerization initiator, a chain transfer agent and the like, if necessary, are added and mixed to prepare a raw material solution containing the monomers. do. The above raw materials are provided in equipment equipped with two or more reactors arranged alone or in series and / or in parallel, and a devolatilization device for a volatilization step of removing volatile components such as unreacted monomers. Examples thereof include a method in which the solution is continuously fed and the polymerization proceeds step by step.

反応器としては、例えば、完全混合型反応器、層流型反応器、重合を進行させながら一部の重合液を抜き出すループ型反応器等が挙げられる。これら反応器の配列の順序に特に制限は無い。 Examples of the reactor include a complete mixture type reactor, a laminar flow type reactor, a loop type reactor in which a part of the polymerization solution is extracted while advancing the polymerization, and the like. The order of arrangement of these reactors is not particularly limited.

ポリスチレン系樹脂を重合する際には、重合反応の制御の観点から、必要に応じて重合溶媒、有機過酸化物等の重合開始剤、及び連鎖移動剤を使用することができる。
重合溶媒は、一般的に重合速度や分子量等を調整するために用いられる。重合溶媒としては、特に制限はないが、例えばベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、及びキシレン等のアルキルベンゼン類、アセトン及びメチルエチルケトン等のケトン類、並びにヘキサン及びシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素等が挙げられる。
重合溶媒の使用量は、特に限定されるものではないが、ゲル化の制御、生産性の向上、分子量の増大等の観点から、通常、重合反応器内の重合溶液全体100質量%に対して1~50質量%であることが好ましく、3~20質量%であることがより好ましい。
When polymerizing a polystyrene-based resin, a polymerization solvent, a polymerization initiator such as an organic peroxide, and a chain transfer agent can be used, if necessary, from the viewpoint of controlling the polymerization reaction.
The polymerization solvent is generally used for adjusting the polymerization rate, molecular weight and the like. The polymerization solvent is not particularly limited, and examples thereof include alkylbenzenes such as benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and aliphatic hydrocarbons such as hexane and cyclohexane.
The amount of the polymerization solvent used is not particularly limited, but is usually from the viewpoint of controlling gelation, improving productivity, increasing the molecular weight, etc., with respect to 100% by mass of the entire polymerization solution in the polymerization reactor. It is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 3 to 20% by mass.

ポリスチレン系樹脂を得るために重合原料を重合させる際には、重合原料組成物中に、重合開始剤及び連鎖移動剤を含有させることができる。
重合開始剤としては、特に制限はないが、有機過酸化物、例えば、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)ブタン、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、及びn-ブチル-4,4ービス(t-ブチルペルオキシ)バレレート等のペルオキシケタール類、ジ-t-ブチルペルオキシド、t-ブチルクミルペルオキシド、及びジクミルペルオキシド等のジアルキルペルオキシド類、アセチルペルオキシド、及びイソブチリルペルオキシド等のジアシルペルオキシド類、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート等のペルオキシジカーボネート類、t-ブチルペルオキシアセテート等のペルオキシエステル類、アセチルアセトンペルオキシド等のケトンペルオキシド類、並びにt-ブチルヒドロペルオキシド等のヒドロペルオキシド類等を挙げることができる。
重合開始剤は、スチレン系単量体に対して0.005~0.08質量%使用することが好ましい。
連鎖移動剤としては、特に制限はないが、例えば、α-メチルスチレンダイマー、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、及びn-オクチルメルカプタン等を挙げることができる。
連鎖移動剤は、スチレン系単量体に対して0.01~0.50質量%使用することが好ましい。
When polymerizing a polymerization raw material to obtain a polystyrene-based resin, a polymerization initiator and a chain transfer agent can be contained in the polymerization raw material composition.
The polymerization initiator is not particularly limited, but is limited to organic peroxides, for example, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, and n-butyl-. Peroxyketals such as 4,4-bis (t-butylperoxy) peroxide, dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, and dicumyl peroxide, acetyl peroxide, isobutyryl peroxide, etc. Diacil peroxides, peroxydicarbonates such as diisopropylperoxydicarbonate, peroxyesters such as t-butylperoxyacetate, ketone peroxides such as acetylacetone peroxide, and hydroperoxides such as t-butylhydroperoxide. Can be done.
The polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.005 to 0.08% by mass based on the styrene-based monomer.
The chain transfer agent is not particularly limited, and examples thereof include α-methylstyrene dimer, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, and n-octyl mercaptan.
The chain transfer agent is preferably used in an amount of 0.01 to 0.50% by mass based on the styrene-based monomer.

脱揮装置としては、例えば、フラッシュドラム、二軸脱揮器、薄膜蒸発器、押出機等の通常の脱揮装置を用いることができ、一般的には加熱器付きの真空脱揮槽や脱揮押出機等が用いられる。脱揮装置の配列としては、例えば、加熱器付きの真空脱揮槽を1段のみ使用したもの、加熱器付きの真空脱揮槽を直列に2段接続したもの、及び加熱器付きの真空脱揮槽と脱揮押出機とを直列に接続したもの等が挙げられる。揮発成分を極力低減するためには、加熱器付きの真空脱揮槽を直列に2段接続したもの、又は加熱器付きの真空脱揮槽と脱揮押出機とを直列に接続したものが好ましい。 As the devolatilization device, for example, a normal volatilization device such as a flash drum, a twin-screw volatilizer, a thin film evaporator, an extruder, etc. can be used, and generally, a vacuum devolatilization tank equipped with a heater or a devolatilization device can be used. A volatile extruder or the like is used. As the arrangement of the devolatilization device, for example, a vacuum devolatilization tank with a heater is used in only one stage, a vacuum devolatilization tank with a heater is connected in two stages in series, and a vacuum devastation tank with a heater is used. Examples thereof include a vacuum tank and a devolatilization extruder connected in series. In order to reduce the volatile components as much as possible, it is preferable to connect a vacuum devolatilization tank with a heater in two stages in series, or a vacuum devolatilization tank with a heater and a devolatilization extruder connected in series. ..

脱揮工程の条件は特に制限されず、例えば、ポリスチレン系樹脂の重合を塊状重合で行う場合は、最終的に未反応のスチレン系単量体が、ポリスチレン系樹脂中に好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下になるまで重合を進めることができる。脱揮処理により、未反応物(スチレン系単量体)及び/又は溶媒等の揮発分を除去することができる。 The conditions of the devolatile step are not particularly limited. For example, when the polystyrene-based resin is polymerized by bulk polymerization, the unreacted styrene-based monomer is preferably 50% by mass or less in the polystyrene-based resin. , More preferably, the polymerization can proceed until it becomes 40% by mass or less. By the devolatile treatment, unreacted substances (styrene-based monomers) and / or volatile components such as solvents can be removed.

脱揮処理の温度は、通常、190~280℃程度である。脱揮処理の圧力は、好ましくは0.1~50kPa、より好ましくは0.13~13kPa、更に好ましくは0.13~7kPa、特に好ましくは0.13~1.3kPaである。脱揮方法としては、例えば加熱下で減圧して脱揮する方法や、揮発成分を除去するよう設計された押出機等を通して脱揮することが望ましい。 The temperature of the devolatile treatment is usually about 190 to 280 ° C. The pressure of the devolatile treatment is preferably 0.1 to 50 kPa, more preferably 0.13 to 13 kPa, still more preferably 0.13 to 7 kPa, and particularly preferably 0.13 to 1.3 kPa. As the devolatile method, for example, it is desirable to devolatile by reducing the pressure under heating, or through an extruder designed to remove volatile components.

〈ポリエチレンテレフタレート〉
ポリエチレンテレフタレート(PET)は、テレフタル酸およびそのエステル形成性誘導体から選ばれる少なくとも1つと、エチレングリコールおよびそのエステル形成性誘導体から選ばれる少なくとも1つとを重縮合することによって得られる重合体である。テレフタル酸のエステル形成性誘導体としては、例えば、テレフタル酸ジメチルなどのテレフタル酸のアルキルエステルなどが挙げられる。エチレングリコールのエステル形成性誘導体としては、例えば、エチレングリコール脂肪酸エステルなどの脂肪酸エステルなどが挙げられる。
<polyethylene terephthalate>
Polyethylene terephthalate (PET) is a polymer obtained by polycondensing at least one selected from terephthalic acid and an ester-forming derivative thereof and at least one selected from ethylene glycol and an ester-forming derivative thereof. Examples of the ester-forming derivative of terephthalic acid include alkyl esters of terephthalic acid such as dimethyl terephthalate. Examples of the ester-forming derivative of ethylene glycol include fatty acid esters such as ethylene glycol fatty acid ester.

ポリエチレンテレフタレートは、特性を損なわない範囲であれば、テレフタル酸およびそのエステル形成性誘導体から選ばれる少なくとも1つとともに、他のジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体から選ばれる少なくとも1つを共重合したものであってもよいし、エチレングリコールおよびそのエステル形成性誘導体から選ばれる少なくとも1つとともに、他のジオールおよびそのエステル形成性誘導体から選ばれる少なくとも1つを共重合したものであってもよい。共重合成分として用いられるジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体としては、例えば、イソフタル酸、アジピン酸、シュウ酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸やこれらのアルキルエステルなどが挙げられる。また、共重合成分として用いられるジオールおよびそのエステル形成性誘導体としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール、分子量400~6000のポリエチレングリコールやポリ1,3-プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどの長鎖グリコールやこれらの脂肪酸エステルなどが挙げられる。これらの共重合成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの共重合成分は、ポリエチレンテレフタレートを形成する原料の20質量%以下が好ましい。 Polyethylene terephthalate is obtained by copolymerizing at least one selected from terephthalic acid and an ester-forming derivative thereof and at least one selected from another dicarboxylic acid and an ester-forming derivative thereof, as long as the properties are not impaired. It may be a copolymer of at least one selected from ethylene glycol and an ester-forming derivative thereof, and at least one selected from another diol and an ester-forming derivative thereof. Examples of the dicarboxylic acid and its ester-forming derivative used as the copolymerization component include isophthalic acid, adipic acid, oxalic acid, sebacic acid, decandicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid and alkyl esters thereof. Examples of the diol used as a copolymerization component and its ester-forming derivative include ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, decamethylene glycol, and cyclohexanedi. Examples thereof include methanol, cyclohexanediol, long-chain glycols such as polyethylene glycol having a molecular weight of 400 to 6000, poly 1,3-propylene glycol, polytetramethylene glycol, and fatty acid esters thereof. These copolymerization components may be used alone or in combination of two or more. These copolymerization components are preferably 20% by mass or less of the raw material forming polyethylene terephthalate.

〈ポリエチレンテレフタレートの製造方法〉
ポリエチレンテレフタレートは、公知の重縮合法や開環重合法などにより製造することができる。バッチ重合法および連続重合法のいずれを適用してもよいが、カルボキシル末端基量を少なくすることができ、流動性向上効果がより大きくなるという点で、連続重合法が好ましい。また、エステル交換反応および直接重合反応のいずれを適用してもよいが、コストの点で、直接重合反応が好ましい。エステル化反応、エステル交換反応および/または重縮合反応を効率よく進めるために、これらの反応時に触媒を添加することが好ましい。触媒の具体例としては、チタン酸のメチルエステル、テトラ-n-プロピルエステル、テトラ-n-ブチルエステル、テトライソプロピルエステル、テトライソブチルエステル、テトラ-tert-ブチルエステル、シクロヘキシルエステル、フェニルエステル、ベンジルエステル、トリルエステル、あるいはこれらの混合エステルなどの有機チタン化合物、ジブチルスズオキシド、メチルフェニルスズオキシド、テトラエチルスズ、ヘキサエチルジスズオキシド、シクロヘキサヘキシルジスズオキシド、ジドデシルスズオキシド、トリエチルスズハイドロオキシド、トリフェニルスズハイドロオキシド、トリイソブチルスズアセテート、ジブチルスズジアセテート、ジフェニルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロライド、ジブチルスズジクロライド、トリブチルスズクロライド、ジブチルスズサルファイドおよびブチルヒドロキシスズオキシド、メチルスタンノン酸、エチルスタンノン酸、ブチルスタンノン酸などのアルキルスタンノン酸などのスズ化合物、ジルコニウムテトラ-n-ブトキシドなどのジルコニウム化合物、三酸化アンチモン、酢酸アンチモンなどのアンチモン化合物などが挙げられる。前記触媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも有機チタン化合物およびスズ化合物が好ましく、チタン酸のテトラ-n-ブチルエステルがより好ましい。触媒の添加量は、ポリエチレンテレフタレート100質量部に対して0.01~0.2質量部が一般的である。
<Manufacturing method of polyethylene terephthalate>
Polyethylene terephthalate can be produced by a known polycondensation method, ring-opening polymerization method, or the like. Either the batch polymerization method or the continuous polymerization method may be applied, but the continuous polymerization method is preferable in that the amount of the carboxyl-terminal group can be reduced and the effect of improving the fluidity is further increased. Further, either a transesterification reaction or a direct polymerization reaction may be applied, but the direct polymerization reaction is preferable in terms of cost. In order to efficiently proceed with the esterification reaction, transesterification reaction and / or polycondensation reaction, it is preferable to add a catalyst during these reactions. Specific examples of the catalyst include methyl ester of titanium acid, tetra-n-propyl ester, tetra-n-butyl ester, tetraisopropyl ester, tetraisobutyl ester, tetra-tert-butyl ester, cyclohexyl ester, phenyl ester and benzyl ester. , Trill ester, or organic titanium compounds such as mixed esters of these, dibutyltin oxide, methylphenyltin oxide, tetraethyltin, hexaethylditin oxide, cyclohexahexyldistin oxide, didodecyltin oxide, triethyltin hydrooxide, tri. Phenyltin Hydrooxide, Triisobutyltin Acetate, Dibutyltin Diacetate, Diphenyltin Dilaurate, Monobutyltin Trichloride, Dibutyltin Dichloride, Tributyltin Chloride, Dibutyltin Sulfide and Butylhydroxytin Oxide, Methylstannoic Acid, Ethylstannoic Acid, Butylstannoneic Acid Examples thereof include tin compounds such as alkylstannoic acid, zirconium compounds such as zirconium tetra-n-butoxide, antimony compounds such as antimony trioxide and antimony acetate. The catalyst may be used alone or in combination of two or more. Among these, an organic titanium compound and a tin compound are preferable, and a tetra-n-butyl ester of titanium acid is more preferable. The amount of the catalyst added is generally 0.01 to 0.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyethylene terephthalate.

ポリエチレンテレフタレートの種類は、本発明で得られる効果を阻害しなければ特に制限されないが、機械強度や成形性の観点から、結晶性ポリエチレンテレフタレート(C-PET)が好ましい。 The type of polyethylene terephthalate is not particularly limited as long as it does not interfere with the effects obtained in the present invention, but crystalline polyethylene terephthalate (C-PET) is preferable from the viewpoint of mechanical strength and moldability.

フィルム状のポリエチレンテレフタレートを培養部材として用いる場合、フィルム状のポリエチレンテレフタレートは、延伸しても、していなくても良い。フィルム状のポリエチレンテレフタレートは、延伸すると結晶配向されるので、機械特性の観点から好ましい。延伸方法は二軸延伸が好ましい。 When the film-shaped polyethylene terephthalate is used as a culture member, the film-shaped polyethylene terephthalate may or may not be stretched. Film-shaped polyethylene terephthalate is preferable from the viewpoint of mechanical properties because it is crystallized when stretched. Biaxial stretching is preferable as the stretching method.

なお、培養部材が樹脂を含む組成物から形成される場合には、培養部材100質量%中に、樹脂が、好ましくは90質量%以上100質量%未満であり、より好ましくは95質量%以上100質量%未満であり、特に好ましくは99質量%以上100質量%未満である。樹脂以外の成分を多量に含むと、酸素透過度の低下のみならず、透明性の低下や強度の低下を招く。 When the culture member is formed from a composition containing a resin, the resin is preferably 90% by mass or more and less than 100% by mass, and more preferably 95% by mass or more and 100% by mass in 100% by mass of the culture member. It is less than mass%, and particularly preferably 99% by mass or more and less than 100% by mass. If a large amount of a component other than the resin is contained, not only the oxygen permeability is lowered, but also the transparency and the strength are lowered.

本発明の培養部材を形成する材料は、樹脂以外の成分が含まれていてもよい。樹脂以外の成分としては、耐熱安定化剤、耐光安定化剤、加工助剤、可塑剤、酸化防止剤、滑剤、消泡剤、アンチブロック剤、着色剤、改質剤、抗菌剤、抗黴剤、防曇剤などの添加剤が挙げられる。 The material forming the culture member of the present invention may contain components other than the resin. Ingredients other than resin include heat-resistant stabilizers, light-resistant stabilizers, processing aids, plasticizers, antioxidants, lubricants, defoamers, anti-blocking agents, colorants, modifiers, antibacterial agents, and antifungal agents. Examples thereof include additives such as agents and antifogging agents.

〈細孔〉
本発明の培養部材は、その培養面に少なくとも1つの細孔を有する。ここで、培養部材における細孔とは、その培養部材中に含まれる微細な空孔であって、培養部材を貫通したものを意味し、培養部材表面加工で生じる凹凸とは異なる。
<pore>
The culture member of the present invention has at least one pore on the culture surface thereof. Here, the pores in the culture member mean fine pores contained in the culture member and penetrate the culture member, and are different from the irregularities generated by the surface processing of the culture member.

細孔の開口形状は特に制限されず、円形状、楕円形状、正方形状、長方形状、六角形状、雲形、十字状などのいかなる形状であってもよい。加工性の観点から、これらの中でも、円形状、楕円形状であることが好ましい。本発明の培養部材が細孔を複数有する場合、複数の細孔の開口形状は、実質的に同じであってもよいし、異なってもよいが、実質的に同じであることが好ましい。 The opening shape of the pores is not particularly limited, and may be any shape such as a circular shape, an elliptical shape, a square shape, a rectangular shape, a hexagonal shape, a cloud shape, and a cross shape. From the viewpoint of workability, among these, a circular shape or an elliptical shape is preferable. When the culture member of the present invention has a plurality of pores, the opening shapes of the plurality of pores may be substantially the same or different, but are preferably substantially the same.

細孔の数は特に制限されないが、細孔の孔密度(単位面積当たりの個数)は、0.01~250個/cm2であることが好ましく、0.1~230個/cm2であることがより好ましく、0.3~200個/cm2であることがさらに好ましい。細孔の孔密度が前記範囲内にあると、酸素供給性に優れつつ、細胞の代謝活性が高い傾向にある。 The number of pores is not particularly limited, but the pore density (number per unit area) is preferably 0.01 to 250 cells / cm 2 , preferably 0.1 to 230 cells / cm 2 . More preferably, it is more preferably 0.3 to 200 pieces / cm 2 . When the pore density of the pores is within the above range, the oxygen supply property is excellent and the metabolic activity of the cells tends to be high.

細孔の平均孔径は特に制限されないが、0.1~100μmであることが好ましく、1~90μmであることがより好ましく、3~85μmであることがさらに好ましい。細孔の平均孔径が前記範囲内にあると、培地が漏れにくく、酸素供給性に優れつつ、細胞の代謝活性が高くなる傾向にある。 The average pore diameter of the pores is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 1 to 90 μm, and even more preferably 3 to 85 μm. When the average pore diameter of the pores is within the above range, the medium is less likely to leak, the oxygen supply property is excellent, and the metabolic activity of the cells tends to be high.

平均孔径の測定方法は特に制限されず、公知の方法を用いることができる。平均孔径の測定方法としては、例えば、ガス吸着法、水銀圧入法、バブルポイント法等により平均孔径を求める方法、マイクロスコープ、電子顕微鏡等により細孔を観察して孔径を測定し、その平均値を平均孔径とする方法、穿孔に用いる器具、例えば針、レーザービームの直径を平均孔径として推定する方法等が挙げられる。観察により孔径を測定する場合および穿孔に用いる器具の直径を平均孔径として推定する場合において、孔径とは、細孔の開口形状に対する最大内接円の直径を指し、例えば、細孔の開口形状が実質的に円形状である場合はその円の直径を指し、実質的に楕円形状である場合はその楕円の短径を指し、実質的に正方形状である場合はその正方形の辺の長さを指し、実質的に長方形状である場合はその長方形の短辺の長さを指すものである。簡便であることから、穿孔に用いる器具、例えば針、レーザービームの直径を平均孔径として推定する方法が好ましい。 The method for measuring the average pore size is not particularly limited, and a known method can be used. As a method for measuring the average pore diameter, for example, a method for obtaining the average pore diameter by a gas adsorption method, a mercury intrusion method, a bubble point method, etc., a method of observing the pores with a microscope, an electron microscope, etc., and measuring the pore diameter, and the average value thereof. Is used as the average pore diameter, an instrument used for drilling, for example, a method of estimating the diameter of a needle or a laser beam as the average pore diameter, and the like can be mentioned. When measuring the pore diameter by observation and when estimating the diameter of the instrument used for drilling as the average pore diameter, the pore diameter refers to the diameter of the maximum inscribed circle with respect to the opening shape of the pore, for example, the opening shape of the pore. When it is substantially circular, it refers to the diameter of the circle, when it is substantially elliptical, it refers to the minor axis of the ellipse, and when it is substantially square, it refers to the length of the side of the square. It refers to the length of the short side of the square when it is substantially rectangular. Since it is simple, a method of estimating the diameter of an instrument used for drilling, for example, a needle or a laser beam as an average pore diameter is preferable.

本発明の培養部材は、好ましくは平均孔径0.1~100μmの細孔を0.01~250個/cm2の孔密度で有し、より好ましくは平均孔径1~90μmの細孔を0.1~230個/cm2の孔密度で有し、さらに好ましくは平均孔径3~85μm細孔を0.3~200個/cm2の孔密度で有する。細孔の平均孔径および孔密度が前記範囲内にあると、酸素供給性に優れ、細胞の代謝活性が高い。 The culture member of the present invention preferably has pores having an average pore diameter of 0.1 to 100 μm at a pore density of 0.01 to 250 cells / cm 2 , and more preferably pores having an average pore diameter of 1 to 90 μm. It has a pore density of 1 to 230 pores / cm 2 , and more preferably has pores with an average pore diameter of 3 to 85 μm at a pore density of 0.3 to 200 pores / cm 2 . When the average pore diameter and pore density of the pores are within the above ranges, the oxygen supply property is excellent and the metabolic activity of the cells is high.

細孔の開口面積は、好ましくは0.005~8000μm2、より好ましくは0.1~7000μm2、さらに好ましくは5~6000μm2である。細孔の開口面積が前記範囲内にあると、培地が漏れにくく、酸素供給性に優れつつ、細胞の代謝活性が高くなる傾向にある。 The opening area of the pores is preferably 0.005 to 8000 μm 2 , more preferably 0.1 to 7000 μm 2 , and even more preferably 5 to 6000 μm 2 . When the opening area of the pores is within the above range, the medium is less likely to leak, the oxygen supply property is excellent, and the metabolic activity of the cells tends to be high.

細孔の総開口面積比率(開口面積の1ウェル当たりの合計/培養部材の培養面の1ウェル当たりの総表面積×100(%))は、好ましくは0.000001~0.3%、より好ましくは0.000005~0.1%、さらに好ましくは0.00001~0.08%である。細孔の総開口面積比率が前記範囲内にあると、培地が漏れにくく、酸素供給性に優れつつ、細胞の代謝活性が高くなる傾向にある。 The total opening area ratio of the pores (total opening area per well / total surface area per well of the culture surface of the culture member × 100 (%)) is preferably 0.000001 to 0.3%, more preferably. Is 0.000005 to 0.1%, more preferably 0.00001 to 0.08%. When the ratio of the total opening area of the pores is within the above range, the medium is less likely to leak, the oxygen supply property is excellent, and the metabolic activity of the cells tends to be high.

本発明の培養部材が細孔を複数有する場合、複数の細孔の孔径は、実質的に同じであってもよいし、ばらつきがあってもよいが、均一性が高いことが好ましい。孔径の均一性の指標として、変動係数を用いることができる。孔径の変動係数(標準偏差÷平均値×100(%))は、30%以下であることが好ましく、孔径の変動係数が20%以下であることがより好ましい。このように孔径の均一性が高いと、培地が漏れにくく、酸素供給性に優れつつ、細胞の代謝活性が高くなる傾向にある。 When the culture member of the present invention has a plurality of pores, the pore diameters of the plurality of pores may be substantially the same or may vary, but it is preferable that the culture members have high uniformity. The coefficient of variation can be used as an index of the uniformity of the pore diameter. The coefficient of variation of the pore diameter (standard deviation ÷ average value × 100 (%)) is preferably 30% or less, and more preferably the coefficient of variation of the pore diameter is 20% or less. When the pore size is highly uniform as described above, the medium is less likely to leak, the oxygen supply property is excellent, and the metabolic activity of the cells tends to be high.

本発明の培養部材が細孔を複数有する場合、細孔の配置は特に制限されず、一定のパターンで配置してもよいし、ランダムに配置してもよい。一定のパターンで配置する例としては、60°千鳥、45°千鳥、並列、ヘリンボーン等が挙げられ、中心を共有する大きさの異なる複数の多角形または円を描き、それらの辺または円周上に等間隔に細孔を配列してもよい。培地が漏れにくく、酸素供給性に優れつつ、細胞の代謝活性が高くなる傾向にあることから、一定のパターンで配置することが好ましい。 When the culture member of the present invention has a plurality of pores, the arrangement of the pores is not particularly limited and may be arranged in a constant pattern or may be randomly arranged. Examples of arranging in a fixed pattern include 60 ° staggered, 45 ° staggered, parallel, herringbone, etc., and draw multiple polygons or circles of different sizes that share the center, and on their sides or circumferences. The pores may be arranged at equal intervals. It is preferable to arrange the cells in a certain pattern because the medium does not leak easily, the oxygen supply property is excellent, and the metabolic activity of the cells tends to be high.

複数の細孔間の間隔は特に制限されないが、細孔の平均孔径よりも大きいことが好ましく、一定間隔であることがより好ましい。同一ウェル内の複数の細孔間の間隔は、200μm~8mmであることが好ましく、300μm~7mmであることがより好ましく、400μm~6mmであることがさらに好ましい。複数の細孔間の間隔が前記範囲内にあると、培地が漏れにくく、酸素供給性に優れつつ、細胞の代謝活性が高くなる傾向にある。 The interval between the plurality of pores is not particularly limited, but it is preferably larger than the average pore diameter of the pores, and more preferably a constant interval. The spacing between the plurality of pores in the same well is preferably 200 μm to 8 mm, more preferably 300 μm to 7 mm, and even more preferably 400 μm to 6 mm. When the distance between the plurality of pores is within the above range, the medium is less likely to leak, the oxygen supply property is excellent, and the metabolic activity of the cells tends to be high.

複数の細孔同士は、培養部材内部において連通していてもよい。 The plurality of pores may communicate with each other inside the culture member.

細孔の穿孔方法は、特に制限されず、公知の方法を用いることができる。細孔の穿孔方法としては、例えば、マイクロシリンジの様な非常に細い針を熱してフィルムに突き刺して溶解して開ける方法、レーザーを用いる方法などが挙げられる。 The method for perforating the pores is not particularly limited, and a known method can be used. Examples of the method for perforating pores include a method in which a very fine needle such as a microsyringe is heated and pierced into a film to dissolve and open the film, and a method using a laser.

レーザーには、炭酸ガスレーザー、YAGレーザー、半導体レーザー、アルゴンレーザー等の各種レーザーがあり、穿孔することができれば特に制限されない。中でも、孔径の小さい細孔の穿孔が可能であることから、波長領域100~1100nmのYAGレーザーを用いることが好ましく、可視光が透過してしまう透明材料でも吸収があり、穿孔が可能であることから、波長領域100~400mの紫外線YAGレーザーがより好ましく、波長領域260~270nmの深紫外線YAGレーザーがさらに好ましい。波長領域260~270nmの深紫外線YAGレーザーを用いる場合の出力は、10~200mWが好ましい。出力範囲が、前記範囲内であると、作業性が良く、また、過剰な照射を避けつつも、所望の径の穿孔を達成できる。 The laser includes various lasers such as a carbon dioxide gas laser, a YAG laser, a semiconductor laser, and an argon laser, and is not particularly limited as long as it can be pierced. Above all, since it is possible to perforate pores having a small pore diameter, it is preferable to use a YAG laser having a wavelength region of 100 to 1100 nm, and even a transparent material that transmits visible light can be absorbed and perforated. Therefore, an ultraviolet YAG laser having a wavelength region of 100 to 400 m is more preferable, and a deep ultraviolet YAG laser having a wavelength region of 260 to 270 nm is further preferable. When a deep ultraviolet YAG laser having a wavelength region of 260 to 270 nm is used, the output is preferably 10 to 200 mW. When the output range is within the above range, workability is good, and it is possible to achieve drilling with a desired diameter while avoiding excessive irradiation.

また、レーザー光線の走査速度は、1~100mm/sが好ましい。レーザー光線の移動速度が前記範囲内にあると、作業性が良く、また、過剰な照射を避けつつも、所望の径の穿孔を達成できる。 The scanning speed of the laser beam is preferably 1 to 100 mm / s. When the moving speed of the laser beam is within the above range, workability is good, and perforation with a desired diameter can be achieved while avoiding excessive irradiation.

細孔の穿孔は、樹脂を含む成分から成形体を得た後に、または樹脂を含む成分からの成形体の作製と同時に行ってもよい。細孔を穿孔した成形体を培養部材としてそのまま用いてもよいし、その成形体を延伸してから用いてもよい。好ましくは、樹脂を含む成分からフィルムまたはシートを成形し、そのフィルムまたはシートに細孔を穿孔した後、その穿孔済みフィルムまたはシートを成形して所望の形状を有する培養部材にする。あるいは、好ましくは、樹脂を含む成分から成形して所望の形状を有する成形体を作製した後に、細孔を穿孔する。 The perforation of the pores may be performed after obtaining the molded product from the component containing the resin or at the same time as producing the molded product from the component containing the resin. A molded product having perforated pores may be used as it is as a culture member, or the molded product may be stretched and then used. Preferably, a film or sheet is formed from a component containing a resin, pores are formed in the film or sheet, and then the perforated film or sheet is formed into a culture member having a desired shape. Alternatively, preferably, after molding from a component containing a resin to produce a molded product having a desired shape, pores are perforated.

細孔の穿孔を、樹脂を含む成分からの成形体の作製と同時に行う方法としては、例えば、樹脂の有機溶媒溶液を基板上にキャストし、該有機溶媒を蒸散させるとともに該キャスト液表面で結露を起こさせ、該結露により生じた微小水滴を蒸発させることにより細孔を有する培養部材を得る方法、および、メルトブローン法により、溶融した熱可塑性樹脂を紡糸口金から加熱ガスとともに吐出し、前記加熱ガスにより前記熱可塑性樹脂を延伸して、繊維状樹脂とし、細孔を有する培養部材を得る方法が挙げられる。 As a method of perforating the pores at the same time as producing a molded product from a component containing a resin, for example, an organic solvent solution of the resin is cast on a substrate, the organic solvent is evaporated, and dew condensation occurs on the surface of the cast liquid. A method for obtaining a culture member having pores by evaporating minute water droplets generated by the dew condensation, and a melt blown method, in which a molten thermoplastic resin is discharged from a spinneret together with a heating gas, and the heating gas is used. A method of stretching the thermoplastic resin to obtain a fibrous resin and obtaining a culture member having pores can be mentioned.

<細胞、組織、または器官>
本発明における細胞は、特に限定されず、動物細胞の場合には浮遊性細胞であってもよく、接着性細胞であってもよく、例えば、線維芽細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞、神経幹細胞、神経細胞、角膜上皮細胞、口腔粘膜上細胞、網膜色素上細胞、歯根膜幹細胞、筋繊維芽細胞、心筋細胞、肝細胞、脾内分泌細胞、皮膚角化細胞、皮膚繊維芽細胞、皮下脂肪由来前駆細胞、腎臓細胞、底部毛根鞘細胞、鼻粘膜上皮細胞、血管内皮前駆細胞、血管内皮細胞、血管平滑筋細胞、骨芽細胞、軟骨細胞、骨格筋細胞、不死化細胞、がん細胞、角化細胞、胚性幹細胞(ES細胞)、EBV形質転換B細胞、人工多能性幹細胞(iPS細胞)などが例示される。初代培養細胞あるいは株化継代された細胞のいずれであってもよい。皮膚、腎臓、肝臓、脳、神経組織、心筋組織、骨格筋組織、がん幹細胞などは酸素要求性が高く、それらを構成する細胞もまた、酸素要求性の高い細胞であることから、本発明における細胞は皮膚、腎臓、肝臓、脳、神経組織、心筋組織、または骨格筋組織を構成する細胞、もしくはがん幹細胞であることが好ましい。細胞、組織、または器官としては、肝細胞、腎細胞、心筋細胞、神経細胞、またはがん幹細胞であることが好ましく、肝細胞であることがより好ましい。
<Cell, tissue, or organ>
The cell in the present invention is not particularly limited, and in the case of an animal cell, it may be a floating cell or an adhesive cell, for example, a fibroblast, a mesenchymal stem cell, a hematopoietic stem cell, or a nerve. Stem cells, nerve cells, corneal epithelial cells, oral mucosal cells, retinal pigment supracells, root membrane stem cells, myofibroblasts, myocardial cells, hepatocytes, splenic endocrine cells, skin keratinized cells, skin fibroblasts, subcutaneous fat Origin precursor cells, kidney cells, bottom root sheath cells, nasal mucosal epithelial cells, vascular endothelial precursor cells, vascular endothelial cells, vascular smooth muscle cells, osteoblasts, cartilage cells, skeletal muscle cells, immortalized cells, cancer cells, Examples thereof include keratinized cells, embryonic stem cells (ES cells), EBV-transformed B cells, and artificial pluripotent stem cells (iPS cells). It may be either a primary cultured cell or a cell that has been passaged to a strain. The present invention is based on the fact that skin, kidney, liver, brain, nerve tissue, myocardial tissue, skeletal muscle tissue, cancer stem cells, etc. have high oxygen requirement, and the cells constituting them are also cells with high oxygen requirement. The cells in the above are preferably skin, kidney, liver, brain, nerve tissue, myocardial tissue, cells constituting skeletal muscle tissue, or cancer stem cells. The cells, tissues, or organs are preferably hepatocytes, renal cells, myocardial cells, nerve cells, or cancer stem cells, more preferably hepatocytes.

本発明における組織とは、類似の細胞が集って同じような働きをするものの意味である。前記組織は、特に限定されず、例えば、上皮組織、結合組織、筋組織、神経組織等が挙げられる。酸素要求性が高いことから、前記組織は、肝小葉、心筋組織、神経組織、または骨格筋組織であることが好ましく、肝小葉がさらに好ましい。 The tissue in the present invention means a tissue in which similar cells gather and perform the same function. The tissue is not particularly limited, and examples thereof include epithelial tissue, connective tissue, muscle tissue, and nervous tissue. Due to the high oxygen requirement, the tissue is preferably hepatic lobule, myocardial tissue, nervous tissue, or skeletal muscle tissue, more preferably hepatic lobule.

本発明における器官とは、前記組織が集って目的をもった共同の仕事をするものの意味である。前記器官は、特に限定されず、例えば肺、心臓、肝臓、腎臓、脾臓、膵臓、胆嚢、食道、胃、皮膚、脳などである。酸素要求性が高いことから、前記器官は、皮膚、腎臓、肝臓、脳であることが好ましく、肝臓がさらに好ましい。 The organ in the present invention means an organ in which the tissues gather and perform a joint work with a purpose. The organ is not particularly limited, and is, for example, lung, heart, liver, kidney, spleen, pancreas, gallbladder, esophagus, stomach, skin, brain and the like. Due to the high oxygen requirement, the organ is preferably skin, kidney, liver, brain, more preferably liver.

培養器具の培養面での培養に適することから、細胞等は細胞であることが好ましい。本発明において、細胞等は、好気性であると好ましく、嫌気性のものを含まないことがより好ましい。細胞等の由来は、特に限定されず、動物、植物、菌、原生生物、細菌などあらゆる生物であってよいが、動物、または植物が好ましく、動物がさらに好ましく、特に哺乳動物が好ましい。本発明における培養器具は、酸素供給性が好適であり、細胞接着性も保持しているので、細胞等は付着性のものであることが好ましく、付着性細胞であるとさらに好ましい。 It is preferable that the cells or the like are cells because they are suitable for culturing on the culture surface of the culturing instrument. In the present invention, the cells and the like are preferably aerobic, and more preferably do not contain anaerobic cells. The origin of cells and the like is not particularly limited and may be any organism such as animals, plants, fungi, protists and bacteria, but animals or plants are preferable, animals are more preferable, and mammals are particularly preferable. Since the culture device in the present invention is preferably oxygen-supplied and retains cell adhesion, the cells and the like are preferably adherent, and more preferably adherent cells.

<肝細胞>
本発明における肝細胞は、肝実質細胞(Hepatocyte)を始め、肝臓中の細胞であればいかなる細胞であってもよく、具体的には血管内皮細胞、血管平滑筋細胞、脂肪細胞、血球細胞、肝単核細胞、肝マクロファージ(クッパー細胞を含む)、肝星状細胞、肝内胆管上皮細胞、胚嚢線維芽細胞等を含む。前記肝細胞は、例えば20%以上、30%以上、40%以上または50%以上の肝実質細胞が含まれる細胞集団である。
<Hepatocytes>
The hepatocytes in the present invention may be any cells including hepatocyte, as long as they are cells in the liver, specifically, vascular endothelial cells, vascular smooth muscle cells, fat cells, blood cells, and the like. Includes hepatic mononuclear cells, hepatic macrophages (including Kupper cells), hepatic stellate cells, intrahepatic bile duct epithelial cells, embryonic sac fibroblasts, and the like. The hepatocyte is a cell population containing, for example, 20% or more, 30% or more, 40% or more, or 50% or more of hepatocyte parenchymal cells.

前記肝細胞は、初代培養細胞でも、株化継代細胞でもよいが、肝細胞としては初代培養細胞を用いるのが好ましい。株化継代細胞の種類は特に制限されないが、例えば、SSP-25、RBE、HepG2、TGBC50TKB、HuH-6、HuH-7、ETK-1、Het-1A、PLC/PRF/5、Hep3B、SK-HEP-1、C3A、THLE-2、THLE-3、HepG2/2.2.1、SNU-398、SNU-449、SNU-182、SNU-475、SNU-387、SNU-423、FL62891、DMS153等が挙げられる。 The hepatocytes may be primary cultured cells or established passage cells, but it is preferable to use primary cultured cells as the hepatocytes. The type of passaged cells is not particularly limited, but for example, SSP-25, RBE, HepG2, TGBC50TKB, HuH-6, HuH-7, ETK-1, Het-1A, PLC / PRF / 5, Hep3B, SK. -HEP-1, C3A, THLE-2, THLE-3, HepG2 / 2.2.1, SNU-398, SNU-449, SNU-182, SNU-475, SNU-387, SNU-423, FL62891, DMS153 And so on.

前記肝細胞の由来は、いずれの哺乳動物であってもよいが、特に、ヒト、ウシ、イヌ、ネコ、ブタ、ミニブタ、ウサギ、ハムスター、ラット、またはマウスの細胞が好ましく、ヒト、ラット、マウス、またはウシの細胞がより好ましい。 The origin of the hepatocytes may be any mammal, but human, bovine, dog, cat, pig, mini pig, rabbit, hamster, rat, or mouse cells are particularly preferable, and human, rat, mouse. , Or bovine cells are more preferred.

前記肝細胞は、肝細胞以外の他の細胞種が含まれる細胞集団であってもよく、例えば20%以上、30%以上、40%以上または50%以上の肝細胞が含まれる細胞集団である。 The hepatocyte may be a cell population containing a cell type other than the hepatocyte, for example, a cell population containing 20% or more, 30% or more, 40% or more, or 50% or more of hepatocytes. ..

〈培養〉
本発明において、培養とは、細胞等を増殖、維持させることだけでなく、細胞等の播種、継代、分化誘導、自己組織化誘導等のプロセスも含む広い意味で用いる。培養に用いる培地等は制限されず、細胞等の特性に応じた培地を選択すればよい。
<culture>
In the present invention, culturing is used in a broad sense including not only the proliferation and maintenance of cells and the like, but also processes such as seeding, passage, differentiation induction and self-organization induction of cells and the like. The medium or the like used for culturing is not limited, and a medium or the like may be selected according to the characteristics of the cells or the like.

〈細胞の培養〉
細胞の培養は、2次元(細胞が自発的に重層化する場合を含む)培養でも、3次元培養でもよい。本発明の培養部材は、酸素供給性が培養に好適であるため、2次元培養だけでなく、立体的に細胞が積み重なっている3次元培養においても、細胞に充分に酸素を供給することができ、細胞が増殖、分化し、さらに細胞の高度な自己組織化現象も起きやすい。
<Cell culture>
The cell culture may be a two-dimensional (including the case where the cells spontaneously stratify) culture or a three-dimensional culture. Since the culture member of the present invention is suitable for culturing because of its oxygen supply property, it is possible to sufficiently supply oxygen to cells not only in two-dimensional culture but also in three-dimensional culture in which cells are three-dimensionally stacked. , Cells proliferate and differentiate, and highly self-organizing phenomena of cells are also likely to occur.

3次元培養とは、意図的に細胞を立体的に培養することであり、足場材の中で細胞を培養するScaffold型と、塊(スフェロイド)として浮遊状態で細胞を培養するScaffold-free型のどちらであってもよいが、Scaffold型が好ましい。Scaffold型の場合、細胞を効率よく培養できることから足場材としては、MatrigelTM、コラーゲンゲル、ラミニン、アルギン酸ヒドロゲル、ビトリゲルが好ましい。 Three-dimensional culture is intentionally culturing cells three-dimensionally, and is divided into two types: Scaffold type, in which cells are cultured in a scaffold material, and Scaffold-free type, in which cells are cultured in a floating state as a mass (spheroid). Either may be used, but the Scaffold type is preferable. In the case of the Scaffold type, as the scaffolding material, Matrigel TM , collagen gel, laminin, hydrogel of alginate, and Vitrigel are preferable because cells can be efficiently cultured.

培養に用いる培地等は制限されないが、細胞を効率的に培養するため、細胞は、血清(例えば、ウシ胎児血清)の存在下で培養することが好ましい。 The medium used for culturing is not limited, but in order to efficiently cultivate the cells, it is preferable to cultivate the cells in the presence of serum (for example, fetal bovine serum).

本発明の培養部材を培養に用いる際、言い換えると、本発明の培養器具を用いて、培養を行う際の、細胞培養密度としては、好ましくは0.1×105cells/cm2~10.0×105cells/cm2であり、より好ましくは0.5×105cells/cm2~5.0×105cells/cm2であり、さらに好ましくは1.0×105cells/cm2~4.0×105cells/cm2である。
上記の範囲であると、細胞培養密度が上記範囲外の場合と比べて、薬物代謝活性がより亢進されるため好ましい。
本発明の培養部材は、酸素供給性に優れるため、細胞培養密度が高い場合であっても、好適に培養することができる。一般に、生体の細胞密度は、2.5×105cells/cm2程度だといわれているが、本発明の培養部材は、生体と同程度の細胞培養密度で、培養を行うことが可能であるため、in vitroにて、in vivoにより近い状態で培養を行うことができるため好ましい。
When the culture member of the present invention is used for culturing, in other words, when culturing using the culturing instrument of the present invention, the cell culture density is preferably 0.1 × 10 5 cells / cm 2 to 10. It is 0 × 10 5 cells / cm 2 , more preferably 0.5 × 10 5 cells / cm 2 to 5.0 × 10 5 cells / cm 2 , and even more preferably 1.0 × 10 5 cells / cm. 2 to 4.0 × 10 5 cells / cm 2 .
The above range is preferable because the drug metabolism activity is further enhanced as compared with the case where the cell culture density is outside the above range.
Since the culture member of the present invention has excellent oxygen supply, it can be suitably cultured even when the cell culture density is high. Generally, it is said that the cell density of a living body is about 2.5 × 10 5 cells / cm 2 , but the culture member of the present invention can be cultured at the same cell culture density as that of a living body. Therefore, it is preferable because the culture can be performed in vitro in a state closer to in vivo.

〈培養器具〉
本発明において、培養器具とは、細胞等の培養に用いる器具全てを意味する。前記培養器具は、少なくともその一部が前記培養部材から構成される。前記培養器具は、その全部が前記培養部材から構成されてもよいし、その一部のみが前記培養部材から構成されてもよい。前記培養器具の一部のみが前記培養部材から構成される場合、少なくも細胞等を培養する培養面が、本発明の培養部材により構成される。
<Culturing equipment>
In the present invention, the culture instrument means all instruments used for culturing cells and the like. At least a part of the culture instrument is composed of the culture member. The culture instrument may be entirely composed of the culture member, or only a part thereof may be composed of the culture member. When only a part of the culture device is composed of the culture member, the culture surface for culturing at least cells and the like is composed of the culture member of the present invention.

前記培養器具は通常、インキュベーター、大量培養装置、または灌流培養装置などの装置内で用いる。 The culture device is usually used in an device such as an incubator, a mass culture device, or a perfusion culture device.

前記培養器具としては、公知の各種の培養器具を用いることができ、形状や大きさは特に制限されない。前記培養器具としては、例えば、ディッシュ、フラスコ、プレート、ボトル、バッグ、チューブ等の培養容器の他、インサート、カップ、中敷き、スライド等が挙げられ、好ましくは培養容器である。 As the culture instrument, various known culture instruments can be used, and the shape and size are not particularly limited. Examples of the culture instrument include culture containers such as dishes, flasks, plates, bottles, bags, and tubes, as well as inserts, cups, inlays, slides, and the like, and are preferably culture vessels.

前記培養器具は、少なくとも1つのウェルを有する培養器具であることが好ましく、少なくとも1つのウェルを有する培養容器であることがより好ましく、少なくとも1つのウェルを有するプレートであることがさらに好ましく、6ウェル、12ウェル、24ウェル、48ウェル、96ウェル、384ウェル、1536ウェル等のウェルを有するプレートであることがさらに好ましい。一般にウェルのようなくぼみ形状を底面に有する培養器具は、底面の複雑な形状を安定させるために底面を厚くする必要があり、細胞等への酸素供給が充分に行われ難い。本発明の培養部材を用いると、1ウェル、6ウェル、12ウェル、24ウェル、48ウェル、96ウェル、384ウェル、1536ウェル等のウェルを有するプレートであっても、形状が安定しており、細胞等への酸素供給も充分である。 The culture device is preferably a culture device having at least one well, more preferably a culture vessel having at least one well, still more preferably a plate having at least one well, and 6 wells. , 12 wells, 24 wells, 48 wells, 96 wells, 384 wells, 1536 wells and the like. Generally, in a culture device having a hollow shape like a well on the bottom surface, it is necessary to make the bottom surface thick in order to stabilize the complicated shape of the bottom surface, and it is difficult to sufficiently supply oxygen to cells and the like. When the culture member of the present invention is used, the shape is stable even in a plate having wells such as 1 well, 6 wells, 12 wells, 24 wells, 48 wells, 96 wells, 384 wells, and 1536 wells. Sufficient oxygen supply to cells and the like.

前記培養器具は、培地を保持あるいは貯留するため、底面を培養面とする器具であることが好ましい。前記培養器具が、ディッシュ、フラスコ、インサート、またはプレートの場合、底面が培養面であるので、本発明の培養部材は、これらの底面、側面、上面のうち、少なくとも底面の一部または全部を構成することが好ましい。少なくとも底面(培養面)が本発明の培養部材で構成されていると、前記培養部材を介して培地中に酸素をより効率的に供給でき、培地中にある細胞等をより効率的に増殖させることができる。また、細胞の機能を保持したまま、より高密度で培養することができる。 Since the culture device holds or stores the medium, it is preferable that the culture device has a bottom surface as a culture surface. When the culture instrument is a dish, a flask, an insert, or a plate, the bottom surface is the culture surface, so that the culture member of the present invention constitutes at least a part or all of the bottom surface, the side surface, and the top surface. It is preferable to do so. When at least the bottom surface (culture surface) is composed of the culture member of the present invention, oxygen can be more efficiently supplied to the medium through the culture member, and cells and the like in the medium can be proliferated more efficiently. be able to. In addition, it can be cultured at a higher density while maintaining the function of the cells.

前記培養器具の底面の形状は特に制限されず、平底、丸底(U底)、平底(F底)、円錐底(V底)、平底+カーブエッジ等が挙げられる。丸底(U底)、平底(F底)、円錐底(V底)、平底+カーブエッジ等に加工する場合には、一般の射出成形やプレス成形で一度に加工してもよいし、フィルムまたはシートを作成しておき、真空成形や圧空成形などで2次加工を行い作成することも可能である。底面の形状は培養の目的に応じて選択されるが、細胞等を2次元培養する際には、平底であることが通常は望ましく、3次元培養する際には丸底(U底)または円錐底(V底)であることが通常は望ましい。 The shape of the bottom surface of the incubator is not particularly limited, and examples thereof include a flat bottom, a round bottom (U bottom), a flat bottom (F bottom), a conical bottom (V bottom), and a flat bottom + curved edge. When processing into a round bottom (U bottom), flat bottom (F bottom), conical bottom (V bottom), flat bottom + curved edge, etc., it may be processed at once by general injection molding or press molding, or a film. Alternatively, it is also possible to create a sheet and perform secondary processing by vacuum forming, pneumatic forming, or the like. The shape of the bottom surface is selected according to the purpose of the culture, but when culturing cells or the like in two dimensions, it is usually desirable to have a flat bottom, and when culturing in three dimensions, a round bottom (U bottom) or a cone. It is usually desirable to have a bottom (V bottom).

培養器具の前記培養部材以外の部分は、前記培養部材以外の材料で構成してもよい。前記培養部材以外の材料は特に制限されず、公知の材料を用いることができる。かかる材料としては、例えば、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、熱硬化性樹脂、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ガラス等が挙げられる。 The portion of the incubator other than the culture member may be made of a material other than the culture member. The material other than the culture member is not particularly limited, and a known material can be used. Examples of such materials include polydimethylsiloxane (PDMS), thermosetting resins, cyclic olefin polymers, cyclic olefin copolymers, glass and the like.

前記培養器具は、その培養面上に天然高分子材料、合成高分子材料、または無機材料をコーティングされた培養器具であってもよい。 The culture device may be a culture device in which a natural polymer material, a synthetic polymer material, or an inorganic material is coated on the culture surface.

前記コーティングされた培養器具は、例えば、培養器具を天然高分子材料、合成高分子材料、または無機材料で公知の方法によりコーティングすることにより得てもよいし、既にコーティングされた前記培養部材を培養器具の少なくとも培養面に用いることにより得てもよい。 The coated culture device may be obtained, for example, by coating the culture device with a natural polymer material, a synthetic polymer material, or an inorganic material by a known method, or culturing the already coated culture member. It may be obtained by using it on at least the culture surface of the instrument.

前記コーティングされた培養器具は、細胞等の接着性、増殖性がより優れる。これは、培養面にコーティングされている天然高分子材料、合成高分子材料、または無機材料が、細胞等の足場となるためと考えられる。したがって、付着性の細胞等を培養する際には、培養部材、または培養器具に天然高分子材料、合成高分子材料、または無機材料をコーティングし、培養器具として用いることが好ましい一形態である。 The coated culture device is more excellent in adhesion and proliferation of cells and the like. It is considered that this is because the natural polymer material, the synthetic polymer material, or the inorganic material coated on the culture surface serves as a scaffold for cells and the like. Therefore, when culturing adherent cells or the like, it is a preferable form to coat a culture member or a culture instrument with a natural polymer material, a synthetic polymer material, or an inorganic material and use it as a culture instrument.

前記天然高分子材料、合成高分子材料、または無機材料は特に制限されないが、天然高分子材料として、コラーゲン、ゼラチン、アルギン酸、ヒアルロン酸やコンドロイチン硫酸等のグリコサミノグリカン、フィブロネクチン、ラミニン、フィブリノーゲン、オステオポンチン、テネイシン、ビトロネクチン、トロンボスボジン、アガロース、エラスチン、ケラチン、キトサン、フィブリン、フィブロイン、糖類、合成高分子材料として、ポリグルコース酸、ポリ乳酸、ポリエチレングリコール、ポリカプロラクトン、合成ペプチド類、合成タンパク質類、合成高分子材料としてポリエチレングリコール、ポリヒドロキシエチルメタクリラート、ポリエチレンイミン、無機材料として、β-リン酸三カルシウム、炭酸カルシウムなどが挙げられる。 The natural polymer material, synthetic polymer material, or inorganic material is not particularly limited, but examples of the natural polymer material include glycosaminoglycans such as collagen, gelatin, alginic acid, hyaluronic acid and chondroitin sulfate, fibronectin, laminin and fibrinogen. Osteopontin, tenesin, vitronectin, thrombosbodin, agarose, elastin, keratin, chitosan, fibrin, fibroin, saccharides, polygluconic acid, polylactic acid, polyethylene glycol, polycaprolactone, synthetic peptides, synthetic proteins as synthetic polymer materials Examples of the synthetic polymer material include polyethylene glycol, polyhydroxyethylmethacrylate and polyethyleneimine, and examples of the inorganic material include β-tricalcium phosphate and calcium carbonate.

また、前記天然高分子材料、合成高分子材料、または無機材料としては、従来の細胞外マトリックス成分等のハイドロゲルをガラス化した後に再水和して得られるビトリゲルなども挙げられる。例えば、細胞外マトリックス成分の一つであるコラーゲンから作製された高密度のコラーゲン繊維網で構成されるコラーゲンビトリゲルも挙げられる。 Further, examples of the natural polymer material, synthetic polymer material, or inorganic material include vitrigel obtained by vitrifying a conventional hydrogel such as an extracellular matrix component and then rehydrating it. For example, collagen vitrigel composed of a high-density collagen fiber network made from collagen, which is one of the extracellular matrix components, can be mentioned.

細胞の接着性や細胞の増殖性を向上させる、細胞の機能をより長期に維持させる、などの観点から、コラーゲン、ゼラチン、ラミニン、ポリリジン等のタンパク質、またはペプチドによるコーティングが好ましく、コラーゲンまたはポリリジンによるコーティング処理がより好ましい。これらのコーティングは、1種単独でもよいし、2種以上を組み合わせて行ってもよい。 From the viewpoint of improving cell adhesion and cell proliferation, and maintaining cell function for a longer period of time, coating with proteins or peptides such as collagen, gelatin, laminin, and polylysine is preferable, and collagen or polylysine is used. A coating treatment is more preferred. These coatings may be performed individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本発明の培養器具は、コンタミネーション防止のために、消毒・滅菌処理を施してもよい。消毒・滅菌処理の方法としては、特に制限されず、流通蒸気法、煮沸法、間歇法、紫外線法等の物理的消毒法、オゾン等の気体、エタノール等の消毒薬を用いる化学的消毒法;高圧蒸気法、乾熱法等の加熱滅菌法;ガンマ線法、高周波法等の照射滅菌法;酸化エチレンガス法、過酸化水素ガスプラズマ法等のガス滅菌法等が挙げられる。中でも操作が簡便で、充分に滅菌が行えることから、エタノール消毒法、高圧蒸気滅菌法、ガンマ線滅菌法、または酸化エチレンガス滅菌法が好ましい。これらの消毒・滅菌処理は、1種単独で行ってもよいし、2種以上を組み合わせて行ってもよい。 The incubator of the present invention may be disinfected and sterilized in order to prevent contamination. The method of disinfection / sterilization is not particularly limited, and is a physical disinfection method such as a circulating steam method, a boiling method, an intermittent method, an ultraviolet method, a gas such as ozone, or a chemical disinfection method using a disinfectant such as ethanol; Heat sterilization methods such as high-pressure steam method and dry heat method; irradiation sterilization methods such as gamma ray method and high-frequency method; gas sterilization methods such as ethylene oxide gas method and ozone hydrogen gas plasma method can be mentioned. Among them, the ethanol disinfection method, the high-pressure steam sterilization method, the gamma ray sterilization method, or the ethylene oxide gas sterilization method is preferable because the operation is simple and the sterilization can be sufficiently performed. These disinfection / sterilization treatments may be performed individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本発明の培養器具の製造方法は、特に制限されず、培養器具の全部が前記培養部材から構成される場合には、培養部材の製造方法と同様の方法で製造することができる。培養器具の一部が前記培養部材で形成される場合には、培養部材と、その他の部材とを、適宜接合することにより培養器具を得ることができる。接合する方法としては特に制限はなく、培養部材と、その他の部材とを一体で形成してもよく、接着剤や粘着剤を介して密着させてもよい。 The method for producing the culture instrument of the present invention is not particularly limited, and when the entire culture instrument is composed of the culture member, it can be produced by the same method as the method for producing the culture member. When a part of the culture instrument is formed of the culture member, the culture instrument can be obtained by appropriately joining the culture member and other members. The method of joining is not particularly limited, and the culture member and other members may be integrally formed, or may be brought into close contact with each other via an adhesive or an adhesive.

本発明の培養器具は、細胞培養器具であることが好ましく、肝細胞培養器具であるとより好ましい。 The culture device of the present invention is preferably a cell culture device, and more preferably a hepatocyte culture device.

〈培養方法〉
本発明の細胞等の培養方法は、細胞、組織、または器官をその培養面上で培養する培養部材であり、前記培養部材は樹脂を含み、前記培養面は少なくとも1つの細孔を有する、培養部材の培養面に、細胞、組織または器官を接触させる工程;および
前記培養面に接触した細胞、組織または器官に酸素を供給する工程;を含む細胞、組織、または器官の培養方法である。
培養部材の培養面に、細胞等を接触させる方法は、培養部材の培養面に細胞等を接触させることができれば特に制限されず、例えば、培養部材または培養器具の培養面に細胞等を播種することが挙げられる。
培養面に接触した細胞等に酸素を供給する方法は、培養面に接触した細胞等に酸素を供給できれば特に制限されず、例えば、培養部材または培養器具を入れた培養インキュベーターに酸素を供給し、培養部材を介して細胞等に酸素を供給することが挙げられる。
前記樹脂は、熱可塑性樹脂であり、前記細孔の平均孔径が0.1~100μmであり、前記細孔の単位面積当たりの個数が、0.01~250個/cm2であることが好ましい。
前記細胞等の培養方法は、細胞の培養方法であることが好ましく、肝細胞の培養方法であるとさらに好ましい。
<Culture method>
The method for culturing cells and the like of the present invention is a culture member for culturing cells, tissues, or organs on the culture surface thereof, the culture member containing a resin, and the culture surface having at least one pore. A method for culturing cells, tissues, or organs, which comprises a step of bringing cells, tissues, or organs into contact with the culture surface of a member; and a step of supplying oxygen to the cells, tissues, or organs in contact with the culture surface.
The method of contacting the cells or the like with the culture surface of the culture member is not particularly limited as long as the cells or the like can be brought into contact with the culture surface of the culture member, and for example, the cells or the like are seeded on the culture surface of the culture member or the culture instrument. Can be mentioned.
The method of supplying oxygen to the cells or the like in contact with the culture surface is not particularly limited as long as the cells or the like in contact with the culture surface can be supplied with oxygen. Supplying oxygen to cells and the like via a culture member can be mentioned.
The resin is a thermoplastic resin, and it is preferable that the average pore diameter of the pores is 0.1 to 100 μm, and the number of the pores per unit area is 0.01 to 250 pieces / cm 2 . ..
The method for culturing cells and the like is preferably a method for culturing cells, and more preferably a method for culturing hepatocytes.

次に本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
なお、実施例におけるコラーゲンコート溶液の調整方法、細胞種と培地の調製方法、酸素透過度の測定方法、撓みの有無の評価方法、細胞接着性の評価方法、培地中の酸素濃度の測定方法、代謝活性値の測定方法を以下に記載した。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
In the examples, a method for preparing a collagen coat solution, a method for preparing a cell type and a medium, a method for measuring oxygen permeability, a method for evaluating the presence or absence of deflection, a method for evaluating cell adhesion, a method for measuring oxygen concentration in a medium, The method for measuring the metabolic activity value is described below.

[コラーゲンコート溶液の調整]
0.1Mの塩酸溶液(容量分析用、富士フイルム和光純薬)を注射用水(日本薬局方、大塚製薬)で100倍希釈し、0.001Mの塩酸溶液を調製してろ過滅菌をした。3mg/mLのコラーゲン溶液(セルマトリックスTypeI-P、ブタ腱由来、新田ゼラチン)を0.001Mの塩酸溶液で6倍希釈し、0.5mg/mLのコラーゲン溶液を調製した。
[Preparation of collagen coat solution]
A 0.1 M hydrochloric acid solution (for volumetric analysis, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was diluted 100-fold with water for injection (Japanese Pharmacopoeia, Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.) to prepare a 0.001 M hydrochloric acid solution and sterilized by filtration. A 3 mg / mL collagen solution (Cellmatrix TypeIP, derived from pig tendon, Nitta Gelatin) was diluted 6-fold with a 0.001 M hydrochloric acid solution to prepare a 0.5 mg / mL collagen solution.

[細胞種と培地の調製]
ラット初代凍結肝細胞を含む細胞懸濁液を入れた遠沈管(50ml)に培地を加えた。培地は、ウシ胎児血清(Fetal Bovine Serum、FBS、富士フイルム和光純薬)を1.5mL、注射用水(扶桑薬品工業)で3.0g/mLに希釈したL-プロリン(培養用、富士フイルム和光純薬)溶液を0.15mL、エタノール(分子生物学用、富士フィルム和光純薬)で1×10-3Mに希釈したデキサメタゾン(生化学用、富士フイルム和光純薬)溶液を1.5μL、エタノールで36mMに希釈したハイドロコルチゾン(培養用、富士フイルム和光純薬)溶液を21μL、注射用水で1.0mg/mLに希釈したBSA溶液を用いて、さらに20μg/mLに希釈した上皮成長因子(Epidermal growth factor、EGF、細胞生物学用、富士フイルム和光純薬)溶液を15μL、インスリン溶液(10mg/mL in HEPESS、SIGMA)を8.7μL、ペニシリン-ストレプトマイシン溶液(5000units/mLペニシリン、5000μg/mLストレプトマイシン含有、培養用、富士フイルム和光純薬)を0.3mL、D-MEM培地(4500mg/mL D-グルコース、584mg/mL L-グルタミン、15mg/mLフェノールレッド、110mg/mLピルビン酸ナトリウム、3700mg/mL炭酸水素ナトリウム含有、培養用、富士フイルム和光純薬)を13mL加えて調整した。細胞密度の調整は、ラット初代凍結肝細胞を含む細胞懸濁液の細胞数を調整する方法で実施し、特に断りのない限りは4.0×105cells/cm2の細胞密度で、実施例9および比較例1、3、5では1.0×105cells/cm2の細胞密度で培養した。
[Preparation of cell type and medium]
Medium was added to a centrifuge tube (50 ml) containing a cell suspension containing rat primary frozen hepatocytes. The medium was L-proline (for culture, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) diluted with 1.5 mL of bovine fetal serum (Fetal Bouline Serum, FBS, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 3.0 g / mL with water for injection (Fuso Yakuhin Kogyo). 0.15 mL of a photopure drug solution, 1.5 μL of a dexamethasone (biochemical, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) solution diluted to 1 × 10 -3 M with ethanol (for molecular biology, Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), Epithelial growth factor diluted to 20 μg / mL using 21 μL of hydrocortisone (for culture, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) solution diluted to 36 mM with ethanol and BSA solution diluted to 1.0 mg / mL with water for injection. Epidermal glow factor, EGF, for cell biology, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 15 μL, insulin solution (10 mg / mL in HEPS, SIGMA) 8.7 μL, penicillin-streptomycin solution (5000 units / mL penicillin, 5000 μg / mL) Contains streptomycin, for culture, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 0.3 mL, D-MEM medium (4500 mg / mL D-glucose, 584 mg / mL L-glutamine, 15 mg / mL phenol red, 110 mg / mL sodium pyruvate, 3700 mg) / ML Containing sodium hydrogen carbonate, for culture, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added in an amount of 13 mL. The cell density was adjusted by adjusting the number of cells in the cell suspension containing rat primary frozen hepatocytes, and the cell density was 4.0 × 10 5 cells / cm 2 unless otherwise specified. In Example 9 and Comparative Examples 1, 3 and 5, the cells were cultured at a cell density of 1.0 × 10 5 cells / cm 2 .

[酸素透過度の測定]
東洋精機製作所製差圧式ガス透過率測定装置MT-C3を用いて温度23℃、湿度0%RHの環境下にて、細孔を穿孔する前のフィルムの酸素透過度を測定した。測定部径は70mm(透過面積は38.46cm2)とした。予めサンプルにアルミニウムマスクを施し、実透過面積を5.0cm2とした。
[Measurement of oxygen permeability]
The oxygen permeability of the film before perforating the pores was measured in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 0% RH using a differential pressure type gas permeability measuring device MT-C3 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. The diameter of the measuring part was 70 mm (transmission area was 38.46 cm 2 ). An aluminum mask was applied to the sample in advance to set the actual transmission area to 5.0 cm 2 .

[撓みの有無]
細胞播種の1日後、インキュベーターから培養容器を取り出して、4個の培養容器のそれぞれについて容器底面を横方向から覗き込み、培養環境におけるフィルムの垂れ下がりの有無を観察した。4つの培養容器全てにおいて、容器作製時と比べて変化が無く、フィルムの垂れ下がりは見られない場合を「撓みなし」とし、4つのうち少なくとも1つの培養容器において、培養容器作製時と比べて変化があり、フィルムの垂れ下がりが見られる場合を「撓みあり」と評価した。
[Presence / absence of bending]
One day after cell seeding, the culture vessel was taken out from the incubator, and the bottom surface of each of the four culture vessels was viewed from the side to observe the presence or absence of film sagging in the culture environment. In all four culture containers, there is no change compared to the time when the container was made, and the case where the film does not hang down is regarded as "no bending", and in at least one of the four culture containers, there is a change compared to the time when the culture container was made. The case where the film hangs down is evaluated as "deflection".

[細胞接着性の評価]
細胞播種の1日後、4個の培養容器のそれぞれについて代表的な3ウェルを顕微鏡観察し、細胞が接着しながら増殖している様子を観察した。4つの培養容器全てにおいて、細胞が培養面全体に均一に接着、増殖し、形態を維持している場合を〇とし、4つのうち少なくとも1つの培養容器において、細胞が培養面全体に均一に接着していない、増殖していない、または形態を維持していない場合を×と評価した。
[Evaluation of cell adhesion]
One day after cell seeding, typical 3-wells were observed under a microscope for each of the four culture vessels, and the cells were observed to grow while adhering. In all four culture vessels, the case where the cells adhere and proliferate uniformly to the entire culture surface and maintain the morphology is defined as ◯, and in at least one of the four culture vessels, the cells adhere uniformly to the entire culture surface. The case where the cells did not grow, did not grow, or did not maintain their morphology was evaluated as x.

[培地中の酸素濃度の測定]
細胞播種の1日後、培養容器の培地を除去した後、新たに培地を0.5mL添加し、蛍光式の酸素センサー(FireSting酸素モニター、株式会社ビー・エー・エス社製)を用いて培地中の酸素分圧(hPa)を測定した。測定は、加湿インキュベーター中で実施し、センサーをジャッキで培養容器底面から80μmの高さに設置し、1時間測定した。測定開始から1時間後の培地中の酸素分圧(hPa)を、1013hPa(大気1気圧)で除して100をかけた値(%)を算出し、培地中の酸素濃度とした。代表的な3ウェルで測定し、平均値を算出した。
[Measurement of oxygen concentration in the medium]
One day after cell seeding, after removing the medium from the culture vessel, 0.5 mL of the medium was newly added and used in the medium using a fluorescent oxygen sensor (FireSting oxygen monitor, manufactured by BAS Co., Ltd.). Oxygen partial pressure (hPa) was measured. The measurement was carried out in a humidified incubator, and the sensor was installed at a height of 80 μm from the bottom of the culture vessel with a jack and measured for 1 hour. The oxygen partial pressure (hPa) in the medium 1 hour after the start of measurement was divided by 1013 hPa (atmosphere 1 atm) and multiplied by 100 to calculate the value (%), which was used as the oxygen concentration in the medium. Measurements were made with typical 3 wells, and the average value was calculated.

[代謝活性値の測定]
細胞播種24時間後の培養容器中の培地を除去した後、培地で希釈したLuciferin-CEEを添加して、さらに3時間培養した。培養後の細胞をLuciferin-CEEを含む培地を同伴して96ウェルプレートに移した後、Luciferin Detection RegentとReconstitution Bufferの混合液を添加して、室温で遮光して1時間反応させた。1時間後、ルミノメーターで発光量(Relative Light Unit、RLU)を測定した。代表的な3ウェルで測定し、平均値を算出した。
[Measurement of metabolic activity value]
After removing the medium in the culture vessel 24 hours after cell seeding, Luciferin-CEE diluted with the medium was added, and the cells were further cultured for 3 hours. After culturing cells were transferred to a 96-well plate accompanied by a medium containing Luciferin-CEE, a mixed solution of Luciferin Detection Regent and Reaction Buffer was added, and the cells were reacted at room temperature in the dark for 1 hour. After 1 hour, the amount of light emitted (Relative Light Unit, RLU) was measured with a luminometer. Measurements were made with typical 3 wells, and the average value was calculated.

蛋白量は、培地で希釈したLuciferin-CEE溶液を除去後、PBS(-)を培地200μL添加した後、セルスクレーパーを用いてエッペンチューブに細胞を回収し、遠心した(4℃、22000×g、10分間)。その後、上澄みを除去し、0.1M水酸化ナトリウム溶液を100μL添加した後、PierceTMBCA Protein Assay Kit(Thermo Fisher Scientific社製)を使用して蛋白量を測定した。波長450nmの吸光度をプレートリーダー(SPECTRA max PLUS384、Molecular Devices社製)で測定した。 The amount of protein was determined by removing the Luciferin-CEE solution diluted in the medium, adding 200 μL of PBS (-) to the medium, collecting the cells in an Eppen tube using a cell scraper, and centrifuging (4 ° C., 22000 × g,). 10 minutes). Then, the supernatant was removed, 100 μL of 0.1 M sodium hydroxide solution was added, and then the amount of protein was measured using Pierce TM BCA Protein Assay Kit (manufactured by Thermo Fisher Scientific). Absorbance at a wavelength of 450 nm was measured with a plate reader (SPECTRA max PLUS384, manufactured by Molecular Devices).

ルミノメーターで得られたLuciferin-CEE溶液の代謝活性量(pmol/L)をP450-GloTM CYP1A1 Assay kit(Promega社製)を使用して測定し、吸光度から得られたタンパク量およびLuciferin-CEE溶液の反応時間で除することにより、代謝活性値(pmol/min/mg protein)を算出した。 The metabolic activity (pmol / L) of the Luciferin-CEE solution obtained with a luminometer was measured using a P450-Glo TM CYP1A1 Assay kit (manufactured by Promega), and the amount of protein obtained from the absorbance and Luciferin-CEE were measured. The metabolic activity value (pmol / min / mg protein) was calculated by dividing by the reaction time of the solution.

[実施例1]
12cm×8cmサイズの長方形にカットした、厚さ50μmのポリスチレン(以下、PSと記載する)単独重合体の未延伸フィルム(大倉工業株式会社製、商品名:セロマーS-2、酸素透過度3310cm3/(m2×24h×atm))に、UVレーザー加工機(タカノ株式会社製)を用いて、波長266nm、出力50mW、走査速度10mm/sec.、ビーム径5μmの条件にてレーザー加工を実施し、PSフィルムに直径5μmの細孔を24個形成した。細孔の配置については後述する。
デジタルマイクロスコープ(株式会社キーエンス製、VHX-1000)を使用し、穿孔済みフィルムを上方から撮影し、撮影された画像に基づき、孔径を計測した。24個の細孔の孔径の個々の測定値は示さないが、孔径のばらつきは10%以内であった。
穿孔済みフィルムを常圧プラズマ表面処理装置(積水化学工業株式会社製)を用いて、チャンバー内を窒素の気流で満たしプラズマ処理した(処理速度2m/min、出力4.5kW、2往復)。その後、各ウェルの底面が開口しているPS製24ウェル培養プレート枠の底面に、プラズマ処理した穿孔済みフィルムを医療用粘着剤(スリーエム社製)を介して密着させた。1ウェル(直径16mmの円形状、面積約2cm2)当たり、1個の細孔を形成し、細孔密度が0.5個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成した。細孔は、24ウェル培養プレート枠に穿孔済みフィルムを接着させた際に、各ウェルで図1Bに示す通りに配置されるようにあらかじめ設計しておき、穿孔した。具体的には、円形状のウェル底面の内側に沿う円の中心に細孔を1つ配置した。
細胞培養容器を耐ガンマ線袋に梱包して10kGyのガンマ線を照射し滅菌してから培養容器の培養面に、0.5mg/mLのコラーゲン溶液を0.5mL添加した後、余分なコラーゲン溶液を除去した。室温で30~60分間静置した後、ダルベッコPBS(-)で洗浄して、一晩、室温で乾燥させた。同法で作製したコラーゲンコート済みの細胞培養容器を培養容器1とし、同じものを5個作成した。
[Example 1]
Unstretched film of polystyrene (hereinafter referred to as PS) homopolymer with a thickness of 50 μm cut into a rectangle with a size of 12 cm × 8 cm (manufactured by Okura Kogyo Co., Ltd., trade name: Cellomer S-2, oxygen permeability 3310 cm 3 ) / (M 2 x 24 h x atm)), using a UV laser processing machine (manufactured by Takano Co., Ltd.), wavelength 266 nm, output 50 mW, scanning speed 10 mm / sec. Laser processing was carried out under the condition of a beam diameter of 5 μm, and 24 pores having a diameter of 5 μm were formed on the PS film. The arrangement of the pores will be described later.
Using a digital microscope (VHX-1000 manufactured by KEYENCE CORPORATION), the perforated film was photographed from above, and the hole diameter was measured based on the photographed image. Individual measurements of the pore sizes of the 24 pores are not shown, but the pore size variability was within 10%.
The perforated film was plasma-treated by filling the inside of the chamber with a stream of nitrogen using an atmospheric pressure plasma surface treatment device (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) (treatment speed 2 m / min, output 4.5 kW, 2 reciprocations). Then, a plasma-treated perforated film was brought into close contact with the bottom surface of the PS 24-well culture plate frame in which the bottom surface of each well was open via a medical adhesive (manufactured by 3M). One pore was formed per one well (circular shape with a diameter of 16 mm, area of about 2 cm 2 ), and a 24-well cell culture vessel having a pore density of 0.5 cells / cm 2 was prepared. The pores were pre-designed and perforated so that they would be arranged as shown in FIG. 1B at each well when the perforated film was adhered to the 24-well culture plate frame. Specifically, one pore was arranged at the center of the circle along the inside of the bottom surface of the circular well.
Pack the cell culture vessel in a gamma-ray resistant bag, sterilize it by irradiating it with 10 kHz gamma rays, add 0.5 mL of 0.5 mg / mL collagen solution to the culture surface of the culture vessel, and then remove the excess collagen solution. did. After allowing to stand at room temperature for 30 to 60 minutes, the cells were washed with Dulbecco PBS (−) and dried overnight at room temperature. The collagen-coated cell culture vessel prepared by the same method was used as culture vessel 1, and five of the same cells were prepared.

次いで、ラット初代凍結肝細胞を含む培地(0.5mL)を5個の培養容器1の培養面それぞれにマイクロピペットで播種し、ポリスチレン製の蓋を被せ、インキュベーターに持ち込んで、37℃、5%CO2下培養を開始した。4個の培養容器で撓みの有無と、細胞接着性を評価した。その後、4個の培養容器1のうち1個を用いて培地中の酸素濃度を測定した。残り3個では代謝活性を測定した。結果を表1に示す。代謝活性値は、3個の容器の結果を平均値として表1に示した。さらに、残り1個の容器は、7日間培養後に細胞接着性を評価した。結果を表1に示す。図2に細胞播種1日後の細胞を位相差顕微鏡で観察した結果を示す。 Next, a medium (0.5 mL) containing rat primary frozen hepatocytes was seeded on each of the culture surfaces of the five culture vessels 1 with a micropipette, covered with a polystyrene lid, and brought into an incubator at 37 ° C., 5%. Culture under CO 2 was started. The presence or absence of bending and cell adhesion were evaluated in four culture vessels. Then, the oxygen concentration in the medium was measured using one of the four culture vessels 1. Metabolic activity was measured in the remaining three. The results are shown in Table 1. The metabolic activity values are shown in Table 1 with the results of the three containers as average values. Furthermore, the remaining one container was evaluated for cell adhesion after culturing for 7 days. The results are shown in Table 1. FIG. 2 shows the results of observing the cells one day after cell seeding with a phase-contrast microscope.

[実施例2]
レーザー加工条件を出力100mW、ビーム径20μmに変更した以外は実施例1と同様な方法で細胞培養容器を作成し、孔径が20μm、孔密度は0.5個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表1に示す。
[Example 2]
A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 1 except that the laser processing conditions were changed to an output of 100 mW and a beam diameter of 20 μm, and a 24-well cell culture vessel having a pore diameter of 20 μm and a pore density of 0.5 cells / cm 2 was prepared. Was created and evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
レーザー加工条件をビーム径40μmに変更した以外は実施例2と同様な方法で細胞培養容器を作成し、孔径が40μm、孔密度は0.5個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表1に示す。
[Example 3]
A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 2 except that the laser processing conditions were changed to a beam diameter of 40 μm, and a 24-well cell culture vessel having a pore diameter of 40 μm and a pore density of 0.5 cells / cm 2 was prepared. , The evaluation was carried out. The results are shown in Table 1.

[実施例4]
レーザー加工条件をビーム径80μmに変更した以外は実施例2と同様な方法で細胞培養容器を作成し、孔径が80μm、孔密度は0.5個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表1に示す。
[Example 4]
A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 2 except that the laser processing conditions were changed to a beam diameter of 80 μm, and a 24-well cell culture vessel having a pore diameter of 80 μm and a pore density of 0.5 cells / cm 2 was prepared. , The evaluation was carried out. The results are shown in Table 1.

[実施例5]
PSフィルムに20μm孔を120個形成したこと以外は実施例2と同様な方法で細胞培養容器を作成し、評価を実施した。1ウェル(直径16mmの円形状、面積約2cm2)当たり、5つの細孔(孔径20μm)を形成し、細孔密度が2.5個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成した。細孔は、24ウェル培養プレート枠に穿孔済みフィルムを接着させた際に、各ウェルで図1Cに示す通りに配置されるようにあらかじめ設計しておき、穿孔した。具体的には、円形状のウェル底面の内側に沿う円の中心に細孔を1個、該円の同心円(半径5mm)と、該円の直交する2本の対角線とが交わる位置に細孔を4個配置した。結果を表1に示す。
[Example 5]
A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 2 except that 120 20 μm pores were formed on the PS film, and evaluation was carried out. Five pores (pore diameter 20 μm) were formed per one well (circular shape with a diameter of 16 mm, area of about 2 cm 2 ), and a 24-well cell culture vessel having a pore density of 2.5 cells / cm 2 was prepared. The pores were pre-designed and perforated so that they would be arranged as shown in FIG. 1C at each well when the perforated film was adhered to the 24-well culture plate frame. Specifically, one pore is formed in the center of the circle along the inside of the bottom surface of the circular well, and the pore is located at the intersection of the concentric circle (radius 5 mm) of the circle and the two orthogonal diagonal lines of the circle. 4 were arranged. The results are shown in Table 1.

[実施例6]
PSフィルムに20μm孔を480個形成したこと以外は実施例2と同様な方法で細胞培養容器を作成し、評価を実施した。1ウェル(直径16mmの円形状、面積約2cm2)当たり、20個の細孔(孔径20μm)を形成し、細孔密度が10個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成した。細孔は、24ウェル培養プレート枠に穿孔済みフィルムを接着させた際に、各ウェルで図1Dに示す通りに配置されるようにあらかじめ設計しておき、穿孔した。具体的には、円形状のウェル底面の内側に沿う円の、半径1.6mm、3.2mm、4.8mmの同心円上に4個、半径6.4mmの同心円上に8個、それぞれ均等に細孔を配置した。結果を表1に示す。
[Example 6]
A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 2 except that 480 20 μm pores were formed on the PS film, and evaluation was carried out. Twenty pores (pore diameter 20 μm) were formed per one well (circular shape with a diameter of 16 mm, area of about 2 cm 2 ), and a 24-well cell culture vessel having a pore density of 10 cells / cm 2 was prepared. The pores were pre-designed and perforated so that they would be arranged as shown in FIG. 1D at each well when the perforated film was adhered to the 24-well culture plate frame. Specifically, four circles along the inside of the bottom surface of the circular well, four on a concentric circle with a radius of 1.6 mm, 3.2 mm, and 4.8 mm, and eight on a concentric circle with a radius of 6.4 mm, respectively, are evenly distributed. The pores were arranged. The results are shown in Table 1.

[実施例7]
PSフィルムに20μm孔を2400個形成したこと以外は実施例2と同様な方法で細胞培養容器を作成し、評価を実施した。1ウェル(直径16mmの円形状、面積約2cm2)当たり、100個の細孔(孔径20μm)を形成し、細孔密度が50個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成した。細孔は、24ウェル培養プレート枠に穿孔済みフィルムを接着させた際に、各ウェルで図1Eに示す通りに配置されるようにあらかじめ設計しておき、穿孔した。具体的には、円形状のウェル底面の内側に沿う円の、半径0.8mmの同心円上に4個、半径1.6mm、3.2mmの同心円上に16個、半径4.8mm、6.4mmの同心円上に32個、それぞれ均等に細孔を配置した。結果を表1に示す。
[Example 7]
A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 2 except that 2400 20 μm pores were formed on the PS film, and evaluation was carried out. A 24-well cell culture vessel having 100 pores (pore diameter 20 μm) formed per well (circular shape with a diameter of 16 mm and an area of about 2 cm 2 ) and a pore density of 50 cells / cm 2 was prepared. The pores were pre-designed and perforated so that they would be arranged as shown in FIG. 1E at each well when the perforated film was adhered to the 24-well culture plate frame. Specifically, four circles along the inside of the bottom surface of the circular well on a concentric circle with a radius of 0.8 mm, 16 on a concentric circle with a radius of 1.6 mm and 3.2 mm, a radius of 4.8 mm, 6. Thirty-two pores were evenly arranged on a 4 mm concentric circle. The results are shown in Table 1.

[実施例8]
PSフィルムに20μm孔を9600個形成したこと以外は実施例2と同様な方法で細胞培養容器を作成し、評価を実施した。1ウェル(直径16mmの円形状、面積約2cm2)当たり、400個の細孔(孔径20μm)を形成し、細孔密度が200個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成した。細孔は、24ウェル培養プレート枠に穿孔済みフィルムを接着させた際に、各ウェルで図1Fに示す通りに配置されるようにあらかじめ設計しておき、穿孔した。具体的には、円形状のウェル底面の内側に沿う円の、半径0.8mm、1.6mm、2.1mm、2.7mmの同心円上に8個、半径3.2mm、3.7mm、4.3mmの同心円上に16個、半径4.8mm、5.3mmの同心円上に32個、半径5.9mm、6.4mm、6.9mm、7.5mmの同心円上に64個、均等に細孔を配置した。結果を表1に示す。
[Example 8]
A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 2 except that 9600 20 μm pores were formed on the PS film, and evaluation was carried out. A 24-well cell culture vessel having 400 pores (pore diameter 20 μm) formed per well (circular shape with a diameter of 16 mm and an area of about 2 cm 2 ) and a pore density of 200 cells / cm 2 was prepared. The pores were pre-designed and perforated so that they would be arranged as shown in FIG. 1F at each well when the perforated film was adhered to the 24-well culture plate frame. Specifically, eight circles along the inside of the bottom surface of the circular well are concentric circles with radii of 0.8 mm, 1.6 mm, 2.1 mm and 2.7 mm, and radii of 3.2 mm, 3.7 mm, 4 16 pieces on a concentric circle of .3 mm, 32 pieces on a concentric circle with a radius of 4.8 mm, 5.3 mm, 64 pieces on a concentric circle with radii of 5.9 mm, 6.4 mm, 6.9 mm, and 7.5 mm, evenly thin. A hole was placed. The results are shown in Table 1.

[実施例9]
細胞播種濃度を1.0×105cells/cm2に変更したこと以外は実施例2と同様な方法で評価を実施した。結果を表1に示す。
[Example 9]
The evaluation was carried out in the same manner as in Example 2 except that the cell seeding concentration was changed to 1.0 × 10 5 cells / cm 2 . The results are shown in Table 1.

[実施例10]
コラーゲン処理を実施しなかったこと以外は実施例3と同様な方法で細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表1に示す。
[Example 10]
A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 3 except that collagen treatment was not carried out, and evaluation was carried out. The results are shown in Table 1.

[実施例11]
PSフィルムの代わりに厚み50μmのTPXフィルム(以下、PMPと記載する。三井化学東セロ株式会社製、商品名:オピュランX-88B、酸素透過度38240cm3/(m2×24h×atm))を用いたこと以外は実施例2と同様な方法で細胞培養容器を作成し、孔径が20μm、孔密度は0.5個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表1に示す。
[Example 11]
Instead of the PS film, a TPX film with a thickness of 50 μm (hereinafter referred to as PMP, manufactured by Mitsui Chemicals Tocello Co., Ltd., trade name: Opulan X-88B, oxygen permeability 38240 cm 3 / (m 2 × 24 h × atm)) is used. A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 2 except for the above, and a 24-well cell culture vessel having a pore size of 20 μm and a pore density of 0.5 cells / cm 2 was prepared and evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例12]
レーザー加工条件をビーム径40μmに変更した以外は実施例11と同様な方法で細胞培養容器を作成し、孔径が40μm、孔密度は0.5個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表1に示す。
[Example 12]
A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 11 except that the laser processing conditions were changed to a beam diameter of 40 μm, and a 24-well cell culture vessel having a pore diameter of 40 μm and a pore density of 0.5 cells / cm 2 was prepared. , The evaluation was carried out. The results are shown in Table 1.

[実施例13]
PSフィルムの代わりに厚み50μmの二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETと記載する。東レ株式会社製、商品名:ルミラー#50-T60、酸素透過度30cm3/(m2×24h×atm))を用いたこと以外は実施例2と同様な方法で細胞培養容器を作成し、孔径が20μm、孔密度は0.5個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表1に示す。
[Example 13]
Biaxially oriented polyethylene terephthalate film with a thickness of 50 μm instead of PS film (hereinafter referred to as PET; manufactured by Toray Co., Ltd., trade name: Lumirror # 50-T60, oxygen permeability 30 cm 3 / (m 2 × 24 h × atm)) ) Was prepared, a cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 2, and a 24-well cell culture vessel having a pore size of 20 μm and a pore density of 0.5 cells / cm 2 was prepared and evaluated. .. The results are shown in Table 1.

[実施例14]
レーザー加工条件をビーム径40μmに変更した以外は実施例13と同様な方法で細胞培養容器を作成し、孔径が40μm、孔密度は0.5個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表1に示す。
[Example 14]
A cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 13 except that the laser processing conditions were changed to a beam diameter of 40 μm, and a 24-well cell culture vessel having a pore diameter of 40 μm and a pore density of 0.5 cells / cm 2 was prepared. , The evaluation was carried out. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
レーザー加工条件を出力150mW、ビーム径120μmに変更し、コラーゲンコートを実施しなかったこと以外は実施例1と同様な方法で細胞培養容器を作成し、孔径が120μm、孔密度は0.5個/cm2の24ウェル細胞培養容器を作成し、培養評価を実施した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
The laser processing conditions were changed to an output of 150 mW and a beam diameter of 120 μm, and a cell culture vessel was prepared in the same manner as in Example 1 except that collagen coating was not performed. The pore diameter was 120 μm and the pore density was 0.5. A 24-well cell culture vessel of / cm 2 was prepared and the culture was evaluated. The results are shown in Table 2.

[比較例2]
レーザー加工による細孔を形成していないPSフィルムを用いたこと以外、実施例1と同様な方法で細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 2]
A cell culture vessel was prepared and evaluated by the same method as in Example 1 except that a PS film having no pores formed by laser processing was used. The results are shown in Table 2.

[比較例3]
細胞播種濃度を1.0×105cells/cm2に変更したこと以外は比較例2と同様な方法で評価を実施した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 3]
Evaluation was carried out in the same manner as in Comparative Example 2 except that the cell seeding concentration was changed to 1.0 × 10 5 cells / cm 2 . The results are shown in Table 2.

[比較例4]
底面のPSの厚みが1000μmである市販の24ウェルPS培養容器(コーニング社製、酸素透過度200cm3/(m2×24h×atm))を使用した以外は比較例2と同様な方法で細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 4]
Cells in the same manner as in Comparative Example 2 except that a commercially available 24-well PS culture vessel (Oxygen permeability 200 cm 3 / (m 2 × 24 h × atm) manufactured by Corning Inc.) having a PS thickness of 1000 μm on the bottom surface was used. A culture vessel was prepared and evaluated. The results are shown in Table 2.

[比較例5]
細胞播種濃度を1.0×105cells/cm2に変更したこと以外は比較例4と同様な方法で評価を実施した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 5]
The evaluation was carried out in the same manner as in Comparative Example 4 except that the cell seeding concentration was changed to 1.0 × 10 5 cells / cm 2 . The results are shown in Table 2.

[比較例6]
レーザー加工による孔を形成していないTPXフィルムを用いたこと以外、実施例11と同様な方法で細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 6]
A cell culture vessel was prepared and evaluated by the same method as in Example 11 except that a TPX film having no pores formed by laser processing was used. The results are shown in Table 2.

[比較例7]
レーザー加工による孔を形成していないPETフィルムを用いたこと以外、実施例13と同様な方法で細胞培養容器を作成し、評価を実施した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 7]
A cell culture vessel was prepared and evaluated by the same method as in Example 13 except that a PET film having no pores formed by laser processing was used. The results are shown in Table 2.

Figure 2022099831000001
Figure 2022099831000001

Figure 2022099831000002
Figure 2022099831000002

表1より、本発明の培養部材を培養容器底部に配置した培養容器を用いたラット初代凍結肝細胞の培養では、最長7日間の長期培養が可能であることが示された。また、この培養容器は、底面の撓みは無く、形状安定性に優れ、培地成分の液漏れも無かった。さらに細胞は培養面全体に均一に接着、増殖し、形態を維持しており、この培養容器は細胞接着性に優れていることが示された。 From Table 1, it was shown that long-term culture for up to 7 days is possible in the culture of rat primary frozen hepatocytes using the culture vessel in which the culture member of the present invention is placed at the bottom of the culture vessel. In addition, this culture vessel had no bending of the bottom surface, excellent shape stability, and no leakage of medium components. Furthermore, the cells adhered uniformly to the entire culture surface, proliferated, and maintained their morphology, indicating that this culture vessel has excellent cell adhesion.

本発明の培養部材を用いたラット初代凍結肝細胞の培養の効果をより詳細に見ると、培養1日後の培地中酸素濃度が高く、培養部材を介して効果的に酸素が供給されていた。また、肝細胞の機能として薬剤の代謝活性を評価した代謝活性値が高く、細胞の機能は正常に維持されていることが明らかになった。さらに、4×105cells/cm2の高密度培養でも細胞機能を正常に維持させることができることが示された。 Looking at the effect of culturing rat primary frozen hepatocytes using the culture member of the present invention in more detail, the oxygen concentration in the medium one day after the culture was high, and oxygen was effectively supplied through the culture member. In addition, the metabolic activity value of the drug, which was evaluated as the function of hepatocytes, was high, and it was clarified that the cell function was maintained normally. Furthermore, it was shown that cell function can be maintained normally even in a high-density culture of 4 × 10 5 cells / cm 2 .

さらに、実施例1~9より、孔径および孔密度を上げることで培養容器底面からの酸素供給能が向上し、飽和酸素濃度が向上し、また、代謝活性値も向上することが示された。 Furthermore, from Examples 1 to 9, it was shown that by increasing the pore size and pore density, the oxygen supply capacity from the bottom surface of the culture vessel was improved, the saturated oxygen concentration was improved, and the metabolic activity value was also improved.

一方、比較例1では、孔径が120μmであったため、細孔からの液漏れが生じて、培養評価ができなかった。比較例2~5では、細孔を形成していないポリスチレン容器を用いたため、飽和酸素濃度が低下し、また代謝活性値も低下し、細胞は正常な機能を発現できないことが示された。特に、4×105cells/cm2の高密度培養(比較例2、比較例4)では、さらに代謝活性値が低下し、正常な機能を発現できないことが示された。細孔を形成していないポリエチレンテレフタレート容器を用いた比較例6では、飽和酸素濃度が低下し、また代謝活性値も低下し、細胞は正常な機能を発現できないことが示された。 On the other hand, in Comparative Example 1, since the pore diameter was 120 μm, liquid leakage from the pores occurred and the culture could not be evaluated. In Comparative Examples 2 to 5, since the polystyrene container having no pores was used, the saturated oxygen concentration was lowered and the metabolic activity value was also lowered, indicating that the cells could not express normal functions. In particular, in high-density culture of 4 × 10 5 cells / cm 2 (Comparative Example 2 and Comparative Example 4), it was shown that the metabolic activity value was further lowered and normal function could not be expressed. In Comparative Example 6 using a polyethylene terephthalate container having no pores formed, it was shown that the saturated oxygen concentration decreased and the metabolic activity value also decreased, and the cells could not express normal functions.

実施例1~9および比較例2ならびに実施例13、14および比較例6より、培養容器底面に細孔を有する培養部材を用いることで酸素供給能が向上し、飽和酸素濃度が向上し、さらには代謝活性値が向上することが示された。 From Examples 1 to 9 and Comparative Examples 2 and Examples 13, 14 and 6, by using a culture member having pores on the bottom surface of the culture vessel, the oxygen supply capacity is improved, the saturated oxygen concentration is improved, and further. Was shown to improve metabolic activity.

実施例10より、本発明の培養容器は、コラーゲンコートを実施していない場合でも、4×105cells/cm2の高密度培養において、高い飽和酸素濃度および代謝活性値を示すことが明らかになった。 From Example 10, it is clear that the culture vessel of the present invention exhibits a high saturated oxygen concentration and metabolic activity value in a high-density culture of 4 × 10 5 cells / cm 2 even when collagen coating is not performed. became.

以上の結果から、本発明の培養部材は、優れた形状安定性、酸素供給性に加え、細胞接着性が良好で、高密度でも細胞等の機能を保持したまま細胞等の培養が可能であることが明らかになった。 From the above results, the culture member of the present invention has excellent cell adhesion in addition to excellent shape stability and oxygen supply property, and can cultivate cells and the like while maintaining the functions of the cells and the like even at high density. It became clear.

Claims (11)

細胞、組織、または器官をその培養面上で培養する培養部材であり、前記培養部材は樹脂を含み、前記培養面は少なくとも1つの細孔を有する、培養部材。 A culture member for culturing cells, tissues, or organs on the culture surface, wherein the culture member contains a resin, and the culture surface has at least one pore. 前記樹脂が、熱可塑性樹脂である、請求項1に記載の培養部材。 The culture member according to claim 1, wherein the resin is a thermoplastic resin. 前記樹脂が、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、および4-メチル―1-ペンテン重合体から選ばれる少なくとも1つである、請求項1または2に記載の培養部材。 The culture member according to claim 1 or 2, wherein the resin is at least one selected from a polystyrene-based resin, polyethylene terephthalate, and 4-methyl-1-pentene polymer. 前記細孔の平均孔径が、0.1~100μmである、請求項1~3のいずれか1項に記載の培養部材。 The culture member according to any one of claims 1 to 3, wherein the average pore diameter of the pores is 0.1 to 100 μm. 前記細孔の単位面積当たりの個数が、0.01~250個/cm2である、請求項1~4のいずれか1項に記載の培養部材。 The culture member according to any one of claims 1 to 4, wherein the number of the pores per unit area is 0.01 to 250 per cm 2 . 前記培養部材の形状がフィルム状またはシート状である、請求項1~5のいずれか1項に記載の培養部材。 The culture member according to any one of claims 1 to 5, wherein the shape of the culture member is a film or a sheet. 少なくとも培養面が、請求項1~6のいずれか1項に記載の培養部材で形成された、培養器具。 A culture instrument in which at least the culture surface is formed of the culture member according to any one of claims 1 to 6. 少なくとも一つのウェルを有する、請求項7に記載の培養器具。 The incubator according to claim 7, which has at least one well. 前記培養部材の培養面に、天然高分子材料、合成高分子材料、および無機材料からなる群から選ばれる少なくとも1つの材料のコーティング層を有する、請求項7または8に記載の培養器具。 The culture device according to claim 7 or 8, wherein the culture surface of the culture member has a coating layer of at least one material selected from the group consisting of a natural polymer material, a synthetic polymer material, and an inorganic material. 請求項1~6のいずれか1項に記載の培養部材の培養面に、細胞、組織または器官を接触させる工程;および
前記培養面に接触した細胞、組織または器官に酸素を供給する工程;を含む細胞、組織、または器官の培養方法。
A step of bringing cells, tissues or organs into contact with the culture surface of the culture member according to any one of claims 1 to 6; and a step of supplying oxygen to the cells, tissues or organs in contact with the culture surface; A method of culturing a cell, tissue, or organ containing.
前記樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記細孔の平均孔径が0.1~100μmであり、前記細孔の単位面積当たりの個数が、0.01~250個/cm2である、請求項10に記載の培養方法。 10. The resin is a thermoplastic resin, the average pore diameter of the pores is 0.1 to 100 μm, and the number of the pores per unit area is 0.01 to 250 per cm 2 . The culture method described in 1.
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