JP2023051354A - Method for producing cell aggregates - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は細胞集合体の作製方法に関し、詳しくは細胞を三次元培養させて細胞集合体を作製する細胞集合体の作製方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing cell aggregates, and more particularly to a method for producing cell aggregates by three-dimensionally culturing cells.
従来、再生医療等の分野において、細胞を三次元培養させた細胞集合体が使用されている。
このような細胞集合体の作製方法としては、高濃度のコラーゲンに細胞を包埋させて培養する方法が知られている(特許文献1)。
BACKGROUND ART Conventionally, cell aggregates obtained by three-dimensionally culturing cells have been used in fields such as regenerative medicine.
As a method for producing such cell aggregates, a method of embedding cells in high-concentration collagen and culturing them is known (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の方法では、コラーゲンの粘度が高いことから、コラーゲンに細胞を均一に混合するために多数回のピペッティングが必要となり、細胞にダメージを与える恐れがあった。また混合時に気泡が残りやすいため、熱架橋によりコラーゲンに空洞ができる恐れがあった。
また、コラーゲンの濃度が高いことから線維が高密度化し、熱架橋後にコラーゲン内で細胞が遊走できず分散しないため、細胞が局所的に増殖して均質な細胞集合体を作製することができなかった。
さらに、細胞集合体が培養容器の底面に接着してしまうことから、細胞集合体を回収するために培養容器から剥がす際に損傷させてしまうという恐れがあった。
このような問題に鑑み、本発明は細胞を均質に分散させて三次元培養することが可能で、かつ細胞を損傷させることなく細胞集合体を培養容器から容易に回収することが可能な、細胞集合体の作製方法を提供するものである。
However, in the method of Patent Document 1, due to the high viscosity of collagen, many times of pipetting are required in order to uniformly mix the cells with the collagen, which may damage the cells. In addition, since air bubbles tend to remain during mixing, there is a fear that hollows may form in the collagen due to thermal cross-linking.
In addition, since the concentration of collagen is high, the fibers become dense, and cells cannot migrate and disperse within the collagen after thermal cross-linking. rice field.
Furthermore, since the cell aggregate adheres to the bottom surface of the culture vessel, there is a risk that the cell aggregate may be damaged when the cell aggregate is peeled off from the culture vessel for recovery.
In view of such problems, the present invention provides cells that can be uniformly dispersed and three-dimensionally cultured, and that cell aggregates can be easily recovered from a culture vessel without damaging the cells. A method for making an aggregate is provided.
すなわち請求項1の発明にかかる細胞集合体の作製方法は、細胞を三次元培養させて細胞集合体を作製する細胞集合体の作製方法であって、
未架橋の可溶化コラーゲンを培養液で所定濃度に希釈するとともに細胞を混合させてコラーゲン含有細胞混合液を調製する混合工程と、当該コラーゲン含有細胞混合液を培養容器に収容して所定の温度環境で細胞を培養する培養工程とを行い、
上記培養工程においてコラーゲンを熱架橋させ、当該架橋されたコラーゲン内で三次元的に分散した細胞を培養して細胞集合体を作製することを特徴としている。
That is, the method for producing a cell aggregate according to the invention of claim 1 is a method for producing a cell aggregate by three-dimensionally culturing cells,
A mixing step of diluting uncrosslinked solubilized collagen with a culture medium to a predetermined concentration and mixing cells to prepare a collagen-containing cell mixture; performing a culturing step of culturing the cells in
The method is characterized in that the collagen is thermally crosslinked in the culturing step, and the three-dimensionally dispersed cells are cultured in the crosslinked collagen to produce a cell aggregate.
上記請求項1の発明によれば、未架橋の可溶化コラーゲンを所定濃度に希釈して用いることにより、細胞が架橋されたコラーゲン内を遊走することで三次元的に分散するため、均質な細胞集合体を作製することができる。
また、培養後の細胞集合体は培養容器の底面から自発的に剥離され、細胞集合体の回収を容易に行うことができ、回収時における細胞集合体へのダメージをなくすことができる。
According to the invention of claim 1, by using the uncrosslinked solubilized collagen diluted to a predetermined concentration, the cells migrate in the crosslinked collagen and three-dimensionally disperse, resulting in homogeneous cells. Aggregates can be made.
In addition, the cultured cell aggregates are spontaneously detached from the bottom surface of the culture vessel, so that the cell aggregates can be easily recovered, and damage to the cell aggregates during recovery can be eliminated.
以下図示実施例について説明すると、図1は本発明にかかる細胞集合体1の作製方法を説明する図となっている。
本実施例で作製する細胞集合体1は再生医療等に使用することができ、患者から採取した細胞を培養して細胞集合体1を作製し、これを患者の欠損部などに適用して治療するために用いられる。また本発明にかかる作製方法では、例えば間葉系幹細胞(MSC)、線維芽細胞、内皮細胞等、接着性の細胞の培養に好適なものとなっている。
また本実施例で作製される細胞集合体1は、架橋されてゲル化したコラーゲン内に細胞が三次元的に分散した弾力性を有する固体となっており、例えば直径数mm~数十mm、厚さ0.1~数mm程度の略円盤状の細胞構造物として得ることが可能となっている。
これに対して、いわゆる細胞シートは平面的(二次元的)に細胞を培養したものであって、厚さは0.01~0.04mm程度である。
The illustrated embodiments will be described below. FIG. 1 is a diagram for explaining a method for producing a cell aggregate 1 according to the present invention.
The cell aggregate 1 produced in this embodiment can be used for regenerative medicine, etc. Cells collected from a patient are cultured to produce the cell aggregate 1, and this is applied to a patient's defective part for treatment. used to Moreover, the production method according to the present invention is suitable for culturing adhesive cells such as mesenchymal stem cells (MSC), fibroblasts, endothelial cells, and the like.
In addition, the cell aggregate 1 produced in this embodiment is an elastic solid in which cells are three-dimensionally dispersed in crosslinked and gelled collagen. It is possible to obtain a substantially disk-shaped cell structure with a thickness of about 0.1 to several mm.
On the other hand, a so-called cell sheet is obtained by culturing cells two-dimensionally and has a thickness of about 0.01 to 0.04 mm.
本実施例における細胞集合体1の作製方法は、培養する細胞7と培養液3とを混合して細胞懸濁液2を調製する懸濁液調製工程(A)と、培養液3と未架橋の可溶化コラーゲン4とを混合してコラーゲン溶液8を調製する溶液調製工程(B)と、これら調製された細胞懸濁液2とコラーゲン溶液8とを混合してコラーゲン含有細胞混合液5を調製する混合液調製工程(C)と、調製された上記コラーゲン含有細胞混合液5を培養容器6に収容して所定の温度環境で細胞7を培養する培養工程(D)とから構成されている。
そして懸濁液調製工程(A)と溶液調製工程(B)と混合液調製工程(C)とにより、未架橋の可溶化コラーゲン4を培養液3で所定濃度に希釈するとともに、細胞7を混合させてコラーゲン含有細胞混合液5を調製する混合工程を構成している。
上記懸濁液調製工程(A)や溶液調製工程(B)や混合液調製工程(C)はクリーンベンチやアイソレータ内の清浄空間で行うことができ、上記培養工程(D)はインキュベータ内の所定の温度および湿度環境に維持された空間において行うことができる。
なお、上記クリーンベンチやアイソレータおよびインキュベータについては従来公知であるため詳細な説明については省略するものとする。
The method for producing the cell aggregate 1 in this example includes a suspension preparation step (A) of mixing the
Then, through the suspension preparation step (A), the solution preparation step (B), and the mixture preparation step (C), the uncrosslinked solubilized collagen 4 is diluted to a predetermined concentration with the
The suspension preparation step (A), the solution preparation step (B), and the mixture preparation step (C) can be performed in a clean space in a clean bench or an isolator, and the culture step (D) is performed in a predetermined incubator. can be performed in a space maintained at a temperature and humidity environment of
Since the clean bench, isolator, and incubator are conventionally known, detailed description thereof will be omitted.
以下、各工程について詳細に説明すると、上記懸濁液調製工程(A)はごく一般的な従来公知の方法によって行うことが可能となっている。
最初に、間葉系幹細胞をディッシュ9の内部で平面培養し、複数回の継代を繰り返してある程度の量まで増殖させたら、ディッシュ9ごとインキュベータからアイソレータに移動させる。
続いて、上記ディッシュ9から培地を除去してPBS(リン酸緩衝食塩水)で洗浄した後、PBSを除去し剥離酵素剤を加えて再びインキュベータに収容し、37℃で所定時間インキュベートすることで細胞7を剥離する。
剥離後、アイソレータ内でディッシュ9にDMEM(ダルベッコ変法イーグル培地)からなる培養液3を加えて遠沈管10に収容して遠心分離を行い、遠心分離後の遠沈管10から上清を取り除くとともに、さらに37℃に加温した上記培養液3を加えることで、細胞7の懸濁液を得る。
この懸濁液から少量をサンプリングして血球計算盤を用いて細胞数を計測し、所望の細胞数濃度となるように培養液3で希釈して所定濃度の細胞懸濁液2を調製する。
ここで、上記細胞懸濁液2は、細胞数濃度が5.0×105~60.0×105cells/mLとなるように調製した。
Each step will be described in detail below. The suspension preparation step (A) can be carried out by a very general conventionally known method.
First, mesenchymal stem cells are plate-cultured inside the
Subsequently, after removing the medium from the
After detachment, a
A small amount of this suspension is sampled, the number of cells is counted using a hemocytometer, and the
Here, the
次に、上記溶液調製工程(B)について説明すると、4~10℃に冷蔵保管されていた可溶化コラーゲン4(3%I型アテロコラーゲン)と培養液3(DMEM(ダルベッコ変法イーグル培地))を取り出し、アイソレータ内で当該可溶化コラーゲン4を培養液3で所定濃度に希釈してコラーゲン溶液8を調製する。
上記可溶化コラーゲン4は、難溶性のタンパク質からなるコラーゲンに対して酵素分解により線維構造を維持したまま可溶化したものであり、培養液3と混合することにより容易に溶解することができる。
そしてコラーゲン溶液8は、コラーゲン濃度が1.0~8.0mg/mLとなるよう調製した。
ここで、可溶化コラーゲン4は未架橋であることが重要であり、常温で架橋反応によりゲル化が進行してしまうことから、上記コラーゲン溶液8を調製する際には、架橋が生じない4~10℃程度に冷蔵保管された未架橋の可溶化コラーゲン4および培養液3を使用する。
そのうえで、アイソレータ内の室温環境(20~25℃)での作業において温度上昇しないように手早く作業を行い、調製したコラーゲン溶液8を再び冷蔵保管するようにしている。
Next, the solution preparation step (B) will be described. Solubilized collagen 4 (3% type I atelocollagen) and culture medium 3 (DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium)) that had been refrigerated at 4 to 10° C. Then, the
The solubilized collagen 4 is obtained by enzymatically decomposing collagen, which is composed of poorly soluble proteins, solubilized while maintaining the fibrous structure.
Here, it is important that the solubilized collagen 4 is uncrosslinked, and gelation proceeds due to the crosslinking reaction at room temperature. Uncrosslinked solubilized collagen 4 and
After that, the work is performed quickly so as not to raise the temperature during the work in the room temperature environment (20 to 25° C.) in the isolator, and the prepared
次に、上記混合液調製工程(C)について説明すると、アイソレータ内で上記溶液調製工程(B)において調製したコラーゲン溶液8と、上記懸濁液調製工程(A)で調製した細胞懸濁液2とを1:1の割合で混合し、可溶化コラーゲン4が所定濃度に希釈されたコラーゲン含有細胞混合液5を調製する。
なお、本実施例における混合工程については、上記懸濁液調製工程(A)で細胞懸濁液2を調製し、上記溶液調製工程(B)でコラーゲン溶液8を調製して、上記混合液調製工程(C)で細胞懸濁液2とコラーゲン溶液8とを混合させているが、これに限らず、上記懸濁液調製工程(A)で調製した細胞懸濁液2に可溶化コラーゲン4を混合して上記コラーゲン含有細胞混合液5を調製することや、上記溶液調製工程(B)で調製したコラーゲン溶液8に細胞7を混合することであってもよく、さらには、培養液3と可溶化コラーゲン4と細胞7とを同時に混合することであってもよい。要は可溶化コラーゲン4が所定濃度に希釈されて細胞7が混合されたコラーゲン含有細胞混合液5が調製できればよい。
また、上記細胞7は37℃から温度が低下することでダメージを受けるため、上記懸濁液調製工程(A)で細胞懸濁液2を調製したら、できるだけ早く上記混合液調製工程(C)でコラーゲン溶液8と混合し、次の培養工程(D)に移行した方が良いことから、上記溶液調製工程(B)、上記懸濁液調製工程(A)、上記混合液調製工程(C)の順で作業を行い、細胞懸濁液2を調製する前に予めコラーゲン溶液8を調製して冷蔵保管しておくようにする。
Next, the mixture preparation step (C) will be described. The
Regarding the mixing step in this example, the
In addition, since the
そして、細胞懸濁液2とコラーゲン溶液8とを1:1の割合で混合したことで、得られたコラーゲン含有細胞混合液5におけるコラーゲン濃度は0.5~4.0mg/mLとなり、また細胞数濃度は2.5×105~30.0×105cells/mLとなる。
ここで、コラーゲン含有細胞混合液5におけるコラーゲン濃度が0.5mg/mL未満であると、作製される細胞集合体1が柔らかくなり、培養容器6から取り出す際にピンセット等で扱うのが困難となってしまう。
一方、コラーゲン濃度が4.0mg/mLを超えてしまうと粘度が高くなり、コラーゲン内に細胞を均一に混合するために多数回のピペッティングが必要となり、細胞にダメージを与える恐れがある。また混合時に気泡が残りやすいため、熱架橋によってコラーゲンに空洞ができる恐れがある。
また、コラーゲン濃度が高いと線維が高密度化し、架橋後にコラーゲン内で細胞が遊走できず分散しないことから、細胞が局所的に増殖してしまい、細胞が均等に分布した均質な細胞集合体を作製することができなくなる。
次に、上記コラーゲン含有細胞混合液5において細胞数濃度が2.5×105cells/mL未満であると、細胞の収縮作用が十分に発揮されず、細胞集合体が培養容器6の底面から自発的に剥離しにくくなる。
逆に、細胞数濃度が30.0×105cells/mLを超えると、細胞の収縮作用が強くなり、剥離後の細胞集合体が変形して反りが生じるおそれがあり、さらには細胞同士が接着する割合が大きくなることから、スフェロイド構造を形成しやすくなり、組織の強度が不均一になって細胞集合体が割れる原因になる。
なお、細胞は低温状態ではダメージを受けるため、混合液調製工程(C)において細胞懸濁液2と冷却保管されていたコラーゲン溶液8と混合した後は、速やかに培養工程(D)を開始する必要がある。
By mixing the
Here, if the collagen concentration in the collagen-containing
On the other hand, when the collagen concentration exceeds 4.0 mg/mL, the viscosity becomes high, and many times of pipetting are required to uniformly mix the cells in the collagen, which may damage the cells. In addition, since air bubbles tend to remain during mixing, there is a risk that cavities may form in the collagen due to thermal cross-linking.
In addition, when the collagen concentration is high, the fibers become dense, and the cells cannot migrate and disperse within the collagen after cross-linking. can no longer be produced.
Next, when the cell number concentration in the collagen-containing
Conversely, when the cell number concentration exceeds 30.0×10 5 cells/mL, the contraction action of the cells becomes strong, and the cell aggregates after detachment may be deformed and warped. Since the rate of adhesion increases, a spheroid structure is likely to be formed, resulting in non-uniform tissue strength and cracking of cell aggregates.
In addition, since cells are damaged in a low temperature state, after mixing the
最後に、培養工程(D)では、アイソレータ内でピペット等の器具を用いてコラーゲン含有細胞混合液5を培養容器6に収容させて細胞7を播種し、当該培養容器6を庫内の温度や湿度が培養に適した環境に維持されたインキュベータに搬入する。
上記培養容器6におけるコラーゲン含有細胞混合液5を収容する収容部は、底部が平面かつ円形であることが一般的であるが、底部が湾曲していても問題なく、円形以外の形状でもよい。
また本実施例では培養容器6に1つの収容部が形成されたものを使用しているが、いわゆるウェルプレートのように複数の収容部が形成されていてもよい。
Finally, in the culture step (D), the collagen-containing
The storage portion for storing the collagen-containing
Also, in this embodiment, the culture container 6 having one accommodating portion is used, but a plurality of accommodating portions may be formed like a so-called well plate.
上記インキュベータの内部は、通常の細胞の培養と同様の環境に維持されており、例えば庫内温度37℃、湿度100%、二酸化炭素濃度5%に維持されている。また培養工程(D)の間は、通常の細胞の培養と同様に、適当なタイミングで培養容器6をアイソレータに移して培地交換を行う。
まず、図1(D)の(a)に示すように、インキュベータ内において培養を開始すると、すぐにコラーゲン含有細胞混合液5に含まれる可溶化コラーゲン4には、インキュベータの庫内温度によって架橋反応が生じ、液状からゲル状へと変化して(b)に示すように架橋コラーゲン4Aが培養容器6の底部に沈降する。
そして、希釈された可溶化コラーゲン4は粘性が低く、線維密度が低いことから、細胞7は架橋コラーゲン4A内を遊走して隅々まで三次元的に分散され、分散された細胞7は架橋コラーゲン4Aを構成する線維に接着するようになる。
線維を足場として細胞7の培養が進行すると、架橋コラーゲン4A内を三次元的に分散している細胞7が互いに引き付け合うようになり、これに伴って細胞7が接着している架橋コラーゲン4Aを構成する線維も引き寄せられ、培養容器6の中心に向かって収縮されるようになる。
その後、架橋コラーゲン4A内で細胞7の培養がさらに進行すると、(D)の(c)に示すように細胞集合体1が形成されて培養容器6の底面から自発的に剥離するようになっている。
このようにして細胞集合体1が形成されたら、培養容器6をインキュベータから取り出して、アイソレータの内で細胞集合体1を培養容器6から回収する作業を行う。このとき、細胞集合体1は培養容器6の底面から自発的に剥離しているため、細胞集合体1を容易に回収することができる。
The interior of the incubator is maintained in an environment similar to that of normal cell culture, for example, an internal chamber temperature of 37° C., a humidity of 100%, and a carbon dioxide concentration of 5%. During the culturing step (D), the culture vessel 6 is transferred to the isolator at an appropriate timing and the medium is exchanged in the same manner as in normal cell culturing.
First, as shown in (a) of FIG. 1(D), immediately after starting the culture in the incubator, the solubilized collagen 4 contained in the collagen-containing
Since the diluted solubilized collagen 4 has a low viscosity and a low fiber density, the
As the culture of the
After that, when the culture of the
After the cell aggregates 1 are formed in this manner, the culture vessel 6 is removed from the incubator, and the cell aggregates 1 are collected from the culture vessel 6 in the isolator. At this time, since the cell aggregates 1 are spontaneously detached from the bottom surface of the culture vessel 6, the cell aggregates 1 can be easily collected.
上記実施例による細胞集合体1の作製方法によれば、混合工程において、細胞懸濁液2と培養液3と可溶化コラーゲン4とを混合して可溶化コラーゲン4を希釈し、コラーゲン濃度が低濃度のコラーゲン含有細胞混合液5を調製したことにより、上記培養工程(D)においては、細胞7が架橋コラーゲン4A内全域を自由に遊走することができ、細胞を三次元的に均等に分散させることができる。
その結果、培養の進行に伴って分散された細胞7が引き付け合って、架橋コラーゲン4Aを構成する線維が収縮されて細胞集合体1が形成される。形成された細胞集合体1は細胞が三次元的に均等に分布しているため中心に向かって収縮することから、培養容器6の底面から自発的に剥離し、容易に回収することが可能となっている。
このような本発明による細胞集合体1の作製方法によれば、細胞集合体1を剥離するために剥離酵素剤を使用したり、培養容器6に特殊なコーティング処理を施す必要がなく、細胞にダメージを与えることがない。
According to the method for producing the cell aggregate 1 according to the above embodiment, in the mixing step, the
As a result, the dispersed
According to the method for producing the cell aggregate 1 according to the present invention, there is no need to use a detachment enzyme agent for detaching the cell aggregate 1, or to apply a special coating treatment to the culture vessel 6. Does no damage.
以下に、コラーゲン含有細胞混合液5のコラーゲン濃度と細胞数濃度を異ならせた実験結果について説明する。
細胞数濃度を7.5×105cells/mLに固定して、コラーゲン濃度を0.5mg/mL、1.0mg/mL、4.0mg/mL、8.0mg/mLと異ならせて培養を行った。
その結果、コラーゲン濃度を0.5mg/mL、1.0mg/mL、4.0mg/mLとした場合に細胞集合体1が形成され、細胞集合体1が培養容器6の底面から自発的に剥離した。
これに対し、コラーゲン濃度を8.0mg/mLとした場合には細胞集合体1が自発的に剥離しなかった。これは、8.0mg/mLではコラーゲン濃度が高く線維密度が高いことで、架橋コラーゲン4Aの弾性力が細胞7による収縮力を上回り、細胞集合体1が収縮できなかったことが原因と考えられる。
Experimental results obtained by varying the collagen concentration and cell number concentration of the collagen-containing
Cell number concentration was fixed at 7.5×10 5 cells/mL, and culture was performed with different collagen concentrations of 0.5 mg/mL, 1.0 mg/mL, 4.0 mg/mL, and 8.0 mg/mL. gone.
As a result, when the collagen concentration was 0.5 mg/mL, 1.0 mg/mL, and 4.0 mg/mL, the cell aggregate 1 was formed, and the cell aggregate 1 was spontaneously detached from the bottom surface of the culture vessel 6. bottom.
In contrast, when the collagen concentration was 8.0 mg/mL, the cell aggregate 1 did not spontaneously detach. This is probably because at 8.0 mg/mL, the collagen concentration was high and the fiber density was high, so that the elastic force of the crosslinked
次に、コラーゲン濃度を1.0mg/mLに固定して、細胞数濃度を1.5×105cells/mL、2.5×105cells/mL、7.5×105cells/mL、30.0×105cells/mLと異ならせて培養を行った。
細胞数濃度を2.5×105cells/mL、7.5×105cells/mL、30.0×105cells/mLとした場合に細胞集合体1が形成され、培養容器6から自発的に剥離した。
これに対し、細胞数濃度が、1.5×105cells/mLとした場合には、細胞集合体1が自発的に剥離しなかった。これは、1.5×105cells/mLでは細胞数濃度が低く、細胞集合体1内の細胞密度が低いことで、細胞による収縮力が架橋コラーゲン4aの弾性力を下回り、細胞集合体1が収縮できなかったことが原因と考えられる。
また、細胞数濃度を2.5×105cells/mL、7.5×105cells/mLとした場合には、細胞集合体1の剥離に4日を要したが、細胞数濃度を30.0×105cells/mLとした場合には2日で剥離した。これは、細胞数濃度が高いほど、細胞による収縮力が強くなるため、細胞集合体1の収縮、剥離に要する時間が短くなると考えられる。
Next, the collagen concentration was fixed at 1.0 mg/mL, and the cell number concentrations were 1.5×10 5 cells/mL, 2.5×10 5 cells/mL, 7.5×10 5 cells/mL, Cultivation was performed at different concentrations of 30.0×10 5 cells/mL.
Cell aggregates 1 were formed when the cell number concentration was 2.5×10 5 cells/mL, 7.5×10 5 cells/mL, and 30.0×10 5 cells/mL, and spontaneously effectively peeled off.
In contrast, when the cell number concentration was 1.5×10 5 cells/mL, cell aggregate 1 did not spontaneously detach. This is because the cell concentration is low at 1.5×10 5 cells/mL and the cell density in the cell aggregate 1 is low, so that the contractile force of the cells is lower than the elastic force of the crosslinked collagen 4a, and the cell aggregate 1 could not shrink.
Moreover, when the cell number concentration was 2.5×10 5 cells/mL and 7.5×10 5 cells/mL, it took 4 days to detach the cell aggregate 1, but the cell number concentration was 30. When the concentration was 0×10 5 cells/mL, the cells were peeled off in 2 days. This is thought to be due to the fact that the higher the cell number concentration, the stronger the contractile force of the cells, and the shorter the time required for contraction and detachment of the cell aggregate 1 .
さらに、コラーゲン濃度を1.0mg/mL、細胞数濃度を7.5×105cells/mLに固定して、コラーゲン含有細胞混合液5を培養容器6に収容させた際の液の深さを、1.56mm、2.33mm、3.12mmと異ならせて培養を行った。
液の深さを3.12mmとした場合には、細胞集合体1が形成され自発的に培養容器6から剥離したが、液の深さを1.56mmとした場合には細胞集合体1が形成されるものの、培養容器から剥離をしなかった。そして液の深さを2.33mmとした場合には、細胞集合体1が形成されるものの、剥離をする場合と剥離をしない場合とがあった。
培養容器6の底面と架橋コラーゲン4Aとの接着力は、コラーゲン濃度と培養面積(沈降した架橋コラーゲン4Aの接触面積)に依存するため、液の深さに依らず一定となる。
これに対し、細胞7による収縮力は細胞数が多いほど強くなるため、コラーゲン濃度と培養面積が同じであれば、液の深さが深くコラーゲン含有細胞混合液5の量が多いほど細胞数は多くなり、細胞7による収縮力が培養容器6の底面と架橋コラーゲン4Aの接着力を上回って、細胞集合体1が培養容器6から容易に剥離できるようになる。
一方で、液の深さが浅い場合は、コラーゲン含有細胞混合液5の量が少なく、細胞数が少なくなることで、細胞7による収縮力が培養容器6の底面と架橋コラーゲン4Aの接着力を上回ることができず、細胞集合体1が培養容器6から剥離できなくなると考えられる。
Further, the collagen concentration was fixed at 1.0 mg/mL and the cell number concentration was fixed at 7.5×10 5 cells/mL. , 1.56 mm, 2.33 mm, and 3.12 mm.
When the liquid depth was 3.12 mm, the cell aggregates 1 were formed and spontaneously separated from the culture vessel 6, but when the liquid depth was 1.56 mm, the cell aggregates 1 were not formed. Although formed, it did not detach from the culture vessel. When the depth of the liquid was 2.33 mm, the cell aggregates 1 were formed, but sometimes they were peeled off and sometimes they were not peeled off.
The adhesive force between the bottom surface of the culture vessel 6 and the crosslinked
On the other hand, since the contractile force of the
On the other hand, when the depth of the liquid is shallow, the amount of the collagen-containing
以上の結果、作製された細胞集合体1を観察し総合的に判断すると、コラーゲン濃度としては0.5~4.0mg/mL、細胞数濃度としては2.0×105~30.0×105cells/mLとするのが望ましいことが分かる。
また、形成された細胞集合体1を培養容器6から自発的に剥離させるためには、播種時の培養容器6におけるコラーゲン含有細胞混合液5の深さを3mm以上とするのが望ましいことが分かる。
As a result of the above, when the produced cell aggregate 1 was observed and comprehensively judged, the collagen concentration was 0.5 to 4.0 mg/mL, and the cell number concentration was 2.0×10 5 to 30.0×. It can be seen that 10 5 cells/mL is desirable.
Moreover, in order to spontaneously detach the formed cell aggregates 1 from the culture vessel 6, it is desirable to set the depth of the collagen-containing
1 細胞集合体 2 細胞懸濁液
3 培養液 4 可溶化コラーゲン
4A 架橋コラーゲン 5 コラーゲン含有細胞混合液
6 培養容器 7 細胞
8 コラーゲン溶液
1
Claims (4)
未架橋の可溶化コラーゲンを培養液で所定濃度に希釈するとともに細胞を混合させてコラーゲン含有細胞混合液を調製する混合工程と、当該コラーゲン含有細胞混合液を培養容器に収容して所定の温度環境で細胞を培養する培養工程とを行い、
上記培養工程においてコラーゲンを熱架橋させ、当該架橋されたコラーゲン内で三次元的に分散した細胞を培養して細胞集合体を作製することを特徴とする細胞集合体の作製方法。 A method for producing a cell aggregate by three-dimensionally culturing cells to produce a cell aggregate,
A mixing step of diluting uncrosslinked solubilized collagen with a culture medium to a predetermined concentration and mixing cells to prepare a collagen-containing cell mixture; performing a culturing step of culturing the cells in
A method for producing a cell aggregate, comprising thermally cross-linking collagen in the culture step, and culturing three-dimensionally dispersed cells in the cross-linked collagen to produce the cell aggregate.
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