JP2620060B2 - 膜を介する細胞の同時培養用のローラ瓶及びそれを使用する細胞の同時培養方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全体として、細胞
の培養技術、より具体的には、膜を介する（Ｔｒａｎｓ
−ｍｅｍｂｒａｎｅ）細胞の同時培養に適したローラ瓶
に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の細胞を培養することは、多くの研
究所における日常的な方法となっている。化合物の採
取、有害な化合物に対する各種の感度試験、又は、移植
片に対する組織の提供といった目的のため、細胞の培養
が行われる。極く最近では、ある種類の細胞ともう一方
の種類の細胞との相互作用を研究する目的のため、微孔
質膜の両側部にて種類の異なる細胞の同時培養が行われ
ている。この微孔質膜の機能は、水性培地に可溶性であ
る細胞代謝物及び細胞生成物を使用して、種類の異なる
細胞間の化学的連絡を許容する一方で、一種類の細胞が
別の種類の細胞と物理的に接触するのを防止することに
ある。

【０００３】この細胞の同時培養に関する代表粋な文献
としては、Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｃｅｌｌ Ｄｅｖ． Ｂ
ｉｏｌ．２６：１１３５−１１４３（１９９０年１２
月）にマンガム（Ｍａｎｇｕｍ）その他の者が掲載した
論文があり、ここで著者は、「モデル肺胞の損傷に対す
る原発性肺細胞の同時培養及びタンパク質の転位（Ｃｏ
−Ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ Ｐｒｉｍａｒｙ Ｐｕｌｍｏ
ｎａｒｙ Ｃｅｌｌｓｔｏ Ｍｏｄｅｌ Ａｌｖｅｏｌ
ａｒ Ｉｎｊｕｒｙ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉ
ｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎ）」について記載してい
る。また、Ｊ．Ｔｉｓｓｕｅ Ｃｕｌｔ． Ｍｅｔｈｏ
ｄ．１４：２０９−２１６（１９９２年）にマダーラ
（Ｍａｄａｒａ）その他の者が掲載した報告書「培養し
た上皮単一層の電気的特性の簡単な測定方法（Ａ Ｓｉ
ｍｐｌｅ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏＭｅａｓｕｒｅｍｅ
ｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐａｒａｍｅｔｅ
ｒｓ ｏｆ Ｃｕｌｔｕｒｅｄ Ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ
Ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ）」がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの特許及び文献
は、細胞間の相互作用を研究するために吊り下げられた
微孔質膜の両側部で二種類の細胞を成長させる技術につ
いて報告している。また、上記のマダーラその他の者
は、膜を介する細胞の同時培養の研究結果を詳細に報告
している。更に、上記のマダーラその他の者は、機械加
工したポリカーボネート製リングを挿入体の下側に接着
剤で接着することにより、市販の細胞培養挿入体を改造
して膜の両側部にて単一層の成長を促進させることを記
述している。このマダーラその他の者によって記述され
た既存の製品の改造の結果、二種類の細胞の相互作用に
関して小規模な実験を行うための手段が得られるが、こ
のマダーラその他の者によって開発された装置は、より
大規模な研究には適さない。

【０００５】膜を介する細胞の同時培養がより大きな関
心を集めるに伴い、小形（１−５ｃｍ）の挿入装置を使
用して、同時培養した細胞個体群を容易に取り扱うこと
が出来る量よりも多量に培養することが必要となってい
る。より大規模な同時培養が必要とされることを示す一
つの例として、ある種の細胞代謝生成物は、その他の種
類の細胞が存在するだけで検出し得なくなることがあ
る。こうした代謝生成物は、細胞を同時培養するとき、
極く小量しか形成されない。ある種類の代謝生成物の細
胞が別の種類の細胞に及ぼす影響は、小形のウェル挿入
装置で観察することが出来るが、より詳細に特性を把握
するためこうした代謝物を十分な量、隔離するために
は、より多量の細胞を同時培養で成長させることが望ま
しい。

【０００６】細胞の単一培養の規模を拡大するとき、細
胞の培養のため研究施設で使用される容器は、一般に、
「ローラ瓶（ｒｏｌｌｅｒ ｂｏｔｔｌｅｓ）」として
公知である。これらのローラ瓶は、略円筒状であり、研
究用のローラ装置に取り付けたとき、その長手方向軸線
を中心として回転し得るようにしてある。この研究用の
ローラ装置は、温度及び雰囲気を制御するため、チャン
バ内に取り付け得るようにしてあることが多い。こうし
た瓶は、ローラ装置による制約のため、容積約０．８
５、１．７５及び３．５リットル、直径約１１−１２ｃ
ｍの標準的寸法で販売される。

【０００７】こうした最も一般的な適用例では、瓶に
は、培養すべき細胞の懸濁液を含む水性成長培地が数百
ミリリットル、充填される。これらの瓶は、一般に、温
度及び雰囲気が制御された環境内でその両側部が研究用
ローラ装置に接するように取り付け、その瓶の内面の長
手方向部分が常に成長培地で湿潤された状態にあり、ま
た数日間、その軸線を中心としてゆっくりと（約１−２
ｒｐｍ）回転させる。この間に、細胞は、一般に、それ
自体が瓶の表面に付着して、成長培地中の栄養分を吸収
して成長する。多くの適用例において、副生成物の採
取、老廃物の除去、又は栄養分の補充のため、成長サイ
クル中、成長培地を排液し且つ再充填しなければならな
い。

【０００８】膜を介する細胞の同時培養装置の規模を拡
大するために、単一培養ローラ瓶と同様の装置が求めら
れている。かかる装置及びその使用方法について以下に
説明する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】膜を介しての細胞の同時
培養に好適なローラ瓶は、側壁により囲繞された第一の
チャンバを有し、その一端の第一のネック部が該チャン
バに対する流体アクセス口を提供する貫通開口部を有す
る、長手方向軸線を持つ外部容器を備えている。該ロー
ラ瓶は、長手方向軸線を有し、第二のチャンバが設けら
れた内部容器を更に備えており、該内部容器は、外部容
器の内側に同軸状に配置されている。該内部容器は、第
二のチャンバに対する流体アクセス口を提供する貫通開
口部を有する一端に第二のネック部を備えている。外部
容器は、気体及び液体に対して略不透過性である材料で
形成することが望ましい。この外部容器は、略流体密の
状態で密封され、第一のネック部からの流体アクセス口
を有する第一のチャンバを形成することが望ましい。内
部容器の少なくとも一部は、微孔質材料で形成すること
が望ましい。この内部容器は、略流体密の状態で密封さ
れて、第二のチャンバを形成する。該第二のチャンバ
は、内部容器の第二の端部にて第二のネック部からの流
体アクセス口を備えている。

【００１０】ローラ瓶内で膜を介する細胞の同時培養を
行う好適な方法は、第一の適当な液体成長培地中の第一
の細胞個体群をローラ瓶の外部容器の第一のチャンバに
充填し、瓶を水平に置いたとき、その液体が外部容器の
側壁の少なくとも一部を覆う層を形成するようにする段
階を備えている。次に、この好適な方法は、第一のチャ
ンバを閉鎖する段階と、細胞の繁殖に適した環境内で第
一の細胞個体群が増殖するのに十分な時間、第一の培地
及び第一の細胞個体群を有するローラ瓶を水平に配置す
る段階とを含む。この瓶は、環境から除去し、その後、
ローラ瓶の第二のチャンバに適当な第二の液体培地中の
第二の細胞個体群を充填し、第二の細胞個体群を繁殖さ
せることが望ましい。この第二のチャンバは、外部容器
内に配置された内部容器であることが望ましく、また、
該内部容器は、第一の細胞個体群と第二の細胞個体群と
が物理的に接触するのを実質的に防止する一方で、第一
のチャンバと第二のチャンバとの流体連通を許容する微
孔質膜で形成された側壁を有することが望ましい。次
に、第二のチャンバを閉塞し、第一のチャンバ内に第一
の培地及び第一の個体群を有し、更に、第二のチャンバ
内に第二の個体群及び第二の培地を有するローラ瓶をそ
の個体群の繁殖に適した環境内で水平に配置する。水性
培地に可溶性の細胞代謝物は、膜を通じて自由に透過す
るから、これらの細胞の繁殖に伴い、その個体群の環境
は変化する。膜は、二つの細胞個体群を物理的に分離し
た状態に保つ働きをする。この物理的分離により細胞の
個体群を採取したり、細胞の透過を制御することが可能
となる。第二の細胞個体群が第一の細胞個体群と流体連
通した状態で繁殖するのを許容するのに十分な時間、該
瓶はその環境内に置くことが望ましい。

【００１１】本発明のローラ瓶は、生物細胞の一又は複
数の個体群の膜を介しての同時培養の規模を拡大するの
に有用な装置、及びその使用方法を提供するものであ
る。この装置及び方法が発明される以前は、膜を介して
二種類の細胞個体群を同時に培養するときの培養規模を
増すと考えられる唯一の方法は、小形のウェル型式の装
置を多数、使用することであった。しかし、この方法で
は、個々の同時培養毎に、別個の取り扱い及び操作が必
要とされるから、多数の同時培養の実施を管理するため
には人手がかかり、また結果も不安定となる傾向にあ
る。本発明のローラ瓶は、既存のウェル型式の装置より
も大規模な膜を介する細胞の同時培養に採用し得る簡単
で操作の容易な装置及びその使用方法を提供するもので
ある。本発明により細胞培養の技術は、進歩し、技術開
発の利点として、より多数の同時培養した細胞個体群を
形成する機能が向上し、同時培養のより広い利用を可能
にするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、多くの異なる形態の実
施例で満足されるが、この開示内容は、本発明の原理の
一例にしか過ぎず、本発明の範囲を図示した実施例にの
み限定することを意図するものではないという理解の下
に、本発明の幾つかの実施例を図示し且つ以下に説明す
る。本発明の範囲は、請求の範囲の記載及びその均等物
により判断されるべきである。

【００１３】図１及び図２に示すように、膜を介する細
胞の同時培養用のローラ瓶１０は、長手方向軸線Ａ及び
側壁１４を有する、略円筒状の外部容器１２を備えるこ
とが望ましい。該外部容器１２は、その内部に第一のチ
ャンバ１６を有し、また、貫通するネック部開口部２２
が形成された第一のネック部２０を有する第一の端部１
８を備え、この開口部は、第一のチャンバ１６に対する
流体アクセス口を提供する。外部容器１２は、第二の端
部２４を備えている。

【００１４】ローラ瓶１０は、その内部に第二のチャン
バ２８を有し、また、長手方向軸線Ａ′を有する略円筒
状の内部容器２６を備えることが望ましい。該内部容器
２６は、外部容器１２内に同軸状に配置され、外部容器
１２の第一の端部１８に隣接する第一の端部３０と、外
部容器の第二の端部２４に隣接する第二の端部３２とを
備えることが望ましい。該第一の端部３０は、第一のチ
ャンバ１６に流体を供給したり、第一のチャンバ１６か
ら流体を吸引することを可能にする隙間を提供し得るよ
うに外部容器の第一の端部１８から奥まっていることが
望ましい。内部容器の第二の端部３２及び外部容器の第
二の端部２４は、貫通開口部３６を有する第二のネック
部３４を備え、この貫通開口部は、第二のチャンバ２８
に対する流体アクセス口を提供する。この第二のネック
部３４に形成された開口部３６は、第一のチャンバ１６
から隔離されており、このため、第二のネック部３４
は、第二のチャンバ２８のみに対する流体アクセス口を
提供する。

【００１５】外部容器１２は、気体及び液体に対して略
不透過性である材料で形成し、第一の端部１８及び第二
の端部２４にて略流体密に密封されて、第一の端部１８
に第一のチャンバ１６に対して第一のネック部２０から
の流体アクセス口を形成することが望ましい。内部容器
２６の少なくとも一部分３８は、微孔質材料で形成する
ことが望ましい。内部容器２６は、微孔質材料で形成し
た側壁４０を備えるとが望ましい。

【００１６】細胞の単一培養技術において、研究用ロー
ラ装置内にローラ瓶をその長手方向軸線を水平にして配
置し、次に、ローラ瓶をその長手方向軸線を中心として
ゆっくりと（５ｒｐｍ以下）回転させることがローラ瓶
の一般的な使用方法である。一般に、長手方向側壁の表
面の一部を覆うのに十分な量の水性液体成長培地をネッ
ク部を通じて瓶内に導入する。成長しつつある細胞はそ
れ自体が外側の側壁の内面に付着して、繁殖する。細胞
の同時培養用の本発明のローラ瓶１０において、外部容
器１２及び内部容器２６の双方が内面を有する。外部容
器１２は、内面４４を備える一方、内部容器の側壁４０
は、内面４６と、外面４８とを備えている。内部容器２
６は、外部容器１２内で同軸状に支持され、内側側壁の
外面４８が外側側壁の内面４４から距離Ｄの位置に保た
れるようにすることが望ましい。この距離Ｄは、約０．
２５４ｍｍ（０．０１０インチ）乃至約１０．１６ｍｍ
（０．４０インチ）の範囲であることが望ましい。ま
た、この距離Ｄは、外部容器１２内で内部容器２６を支
持する支持部材５０により保つことが望ましい。該支持
部材５０は、内部容器の第一の端部３０から第二の端部
３２まで伸長する少なくとも一つのら旋状支持部材５２
を備えることが望ましい。

【００１７】外部容器が第一のチャンバ１６内に水性液
体成長培地層を有する場合、瓶１０をその長手方向軸線
を中心として水平方向に回転させたとき、このら旋状支
持部材５２は、アルキメデスねじとして機能して、第一
のチャンバ１６内に保持された培地を上昇させ、静かに
撹拌し、内部容器の外面４８上に培地の流れを維持する
ようにすることが望ましい。

【００１８】微孔質膜に適した材料としては、開放貫通
孔が形成されたポリエチレン・テレフタレート、ポリカ
ーボネート等のようなポリマー材料があるが、これらに
のみ限定されるものではない。膜は厚さ約２０ミクロン
乃至約３０ミクロンであり、孔は直径約０．２ミクロン
乃至約１０ミクロンの範囲にあり、多孔度は平方ｃｍ当
たり約０．１×１０⁶乃至約１０．０×１０⁶の範囲であ
ることが望ましい。好適な微孔質膜としては、「サイク
ロポア（Ｃｙｃｌｏｐｏｒｅ）（登録商標名）」（ベル
ギー国、ルーベン・ラ・ニューベのアベニュー・アイン
スタイン（Ａｖｅｎｕｅ Ｅｉｎｓｔｅｉｎ，Ｌｏｕｖ
ａｉｎ−ｌａ−Ｎｅｕｖｅ，Ｂｅｌｇｉｕｍ））及び
「ポアティックス（Ｐｏｒｅｔｉｃｓ）（登録商標
名）」（カリフォルニア州、リバーモア（Ｌｉｂｅｒｍ
ｏｒｅ，ＣＡ））が販売するトラックエッチング処理膜
を含むが、これらにのみ限定されるものではない。微孔
質膜は、第一のチャンバ内の第一の細胞個体群と第二の
チャンバ内の第二の細胞個体群との物理的な接触を略防
止する一方で、これらの細胞個体群を流体連通させる働
きをする。

【００１９】外部容器の第一の端部に設けられた第一の
ネック部２０及び外部容器の第二の端部の第二のネック
部３４は、雄ねじ５３を有し、また、標準的な市販のロ
ーラ瓶のネック部分の形状と同様の寸法として、標準的
なローラ瓶用の栓５４を使用することが出来るようにす
ることが望ましい。

【００２０】外部容器１２の側壁１４は、ポリプロピレ
ン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリメチル・メタクリレート、ポリスチレン、ポリ
エチレン・テレフタレート、ポリエステル等を含む熱可
塑性樹脂とすることの出来るプラスチック樹脂で形成す
ることが望ましい。最も望ましくは、側壁１４は、結晶
性ポリスチレンを押出し成形して形成する。側壁１４の
内面４４は、細胞がより付着し易いように表面処理を施
すことが出来る。かかる表面処理は、プラズマ処理、コ
ロナ放電処理、表面酸化等を含むが、これらにのみ限定
されるものではない。

【００２１】外部容器の第一の端部１８及び第二の端部
２４は、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリウレ
タン、ポリ塩化ビニル、ポリメチル・メタクリレート、
ポリスチレン、ポリエチレン・テレフタレート、ポリエ
ステル等のような熱可塑性樹脂で形成することが望まし
く、最も望ましくは、ポリスチレンを射出成形して形成
することである。内部容器の第一の端部３０、支持部材
５０及びら旋状支持部材５２は、ポリプロピレン、ポリ
カーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリメ
チル・メタクリレート、ポリスチレン、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリエステル等のような熱可塑性樹脂で
形成することが出来る。第一の端部３０、ら旋状支持部
材５２、支持部材５０を含む内部容器の構成要素、及び
外部容器の一つの構成要素しての第二の端部２４は、ポ
リスチレンで形成し、相互に接着して内部容器に対する
骨組み体５６を形成するのが好ましい。内部骨組み体５
６を形成する構成要素は、接着、溶剤接着、超音波溶
接、熱接着又は確実に接着させるその他の任意の方法に
より相互に接合することが出来る。骨組み体５６の構成
要素は、溶剤接着により相互に接合することが望まし
い。微孔質膜部分３８が内部容器の側壁部分４０を形成
することが望ましく、また、該微孔質膜は、接着、溶剤
接着、超音波溶接、熱接着又は膜と骨組み体とを略流体
密に取り付けるその他の任意の方法により骨組み体５６
に接合することが望ましい。この接合は、一つのチャン
バ内の細胞がもう一方のチャンバ内の細胞と混じり合わ
ないよう略流体密とすることが望ましい。第一のチャン
バと第二のチャンバとの全ての流体連通は、細胞の通過
を略阻止する微孔質膜を通じて行われるようにすること
が望ましい。該膜は、溶剤接着により骨組み体５６に接
合することが望ましい。

【００２２】内部容器２６の全体は、上述のように、外
部容器の第二の端部を含んで予め組み立て、次に、外部
容器の側壁１４が外部容器の第二の端部２４及び外部容
器の第一の端部１８に接合されるようにして、最終的に
同軸状に組み立てて、図１及び図２に示すようにローラ
瓶の組み立てを完了する。接着剤、溶剤接着、超音波溶
接、熱接着又は略流体密の取り付けを実現するその他の
任意の方法を使用して、両端部を側壁に取り付けること
が出来る。外部容器の側壁及び外部容器の両端がポリス
チレンで形成される外部容器の最も好適な実施例の場
合、溶剤接着の採用が望ましい。

【００２３】互いに物理的に分離しているが、化学的に
流体連通した二種類の細胞個体群を培養するため本発明
のローラ瓶１０を使用する好適な方法は、第一の個体群
の培養に適した第一の液体成長培地中の第一の細胞個体
群を外部容器１２の第一のチャンバ１６に充填する段階
を含む。瓶を水平に置いたとき、液体が外部容器の側壁
の内面４４の少なくとも一部を覆う層を形成するように
十分な量の液体を使用することが望ましい。次に、チャ
ンバを閉鎖し、培地及び第一の細胞固体群の入った瓶１
０を細胞の繁殖に適した環境内で水平に配置する。瓶１
０は、約１乃至約５ｒｐｍの範囲の速度で軸を中心に回
転させ、培地を静かに撹拌し、側壁の細胞が液体培地に
浸るようにすることが望ましい。一般に、外部容器の側
壁内面に合流層が形成される程度であることが望まし
い、所望のレベルまで第一の細胞の個体群が繁殖したな
らば、微孔質材料で出来た側壁４０を備えることが望ま
しい内部容器２６の第二のチャンバ２８内に第二の液体
成長培地中の第二の細胞個体群を充填する。瓶１０が水
平に置かれるとき、液体が内部容器の側壁の内面４６の
少なくとも一部を覆うのに十分な量の第二の液体培地を
使用することが望ましい。次に、両方の細胞個体群が繁
殖するのに適した環境内に瓶１０を水平に配置し、再
度、ゆっくりと回転させて、瓶を撹拌し且つ両側壁上の
細胞が培地に浸るようにする。

【００２４】上述の方法に代替すべき瓶１０の別の一つ
の使用方法は、第一のチャンバ１６に適当な培地中の一
種類の細胞を充填すると共に、第二のチャンバ２８に適
当な培地中の別の種類の細胞を同時に充填することであ
る。次に、瓶１０を望ましい環境内に配置し、細胞個体
群を繁殖させる。更に別の代替的な方法は、第二のチャ
ンバ２８に適当な培地中の一種類の細胞を充填し、これ
らの細胞を内部容器内で所望のレベルまで繁殖させ、次
に、第一のチャンバ１６に適当な培地中の別の細胞個体
群を充填し、その後に、同時培養としてその両チャンバ
内で細胞を繁殖させる。

【００２５】本明細書において、「膜を介しての細胞の
同時培養」という語は、一般にウェル型式の挿入装置を
使用して行われる適用例と類似した次の適用例をも含む
ものとするが、これらにのみ限定されるものではない。

【００２６】ａ）内部容器の内面に一つの細胞個体群の
単一層として形成する単一培養。この適用例は、頂部面
及び底部面の双方で成長する細胞に培地が接触すること
を可能にする。

【００２７】ｂ）第一の細胞個体群の単一層が外部容器
の内面上にあり、第二の細胞個体群の単一層が内部容器
の内面上にある状態での同時培養。

【００２８】ｃ）第一の細胞個体群の単一層が内部容器
の内面上にあり、第二の細胞個体群の単一層が内部容器
の外面上にある状態での同時培養。

【００２９】ｄ）第一の細胞個体群の単一層が内部容器
の内面上にあり、第二の細胞個体群の単一層が内部容器
の外面上にあり、更に、第三の細胞個体群の単一層が外
部容器の内面上にある状態での三成分培養。

【００３０】図３、図４、図５、図６には、図１及び図
２に示したローラ瓶の代替的な実施例が示してある。こ
れらの実施例には、図１及び図２に示した本発明の実施
例と構造及び機能が同様の構成要素が設けられている。
従って、略同様の機能を果たす略同様の構成要素は、図
３乃至図６においてこれらの構成要素を識別するため接
尾辞を使用している点を除いて、図１及び図２の実施例
の構成要素と同一の参照符号で表示する。

【００３１】図３、図４及び図５に示すように、膜を介
しての細胞の同時培養用のローラ瓶１０ａは、長手方向
軸線Ｂ及び側壁１４ａを有する略円筒状の外部容器１２
ａを備えている。該外部容器１２ａは、第一のネック部
２０ａを有する第一の端部１８ａ内に第一のチャンバ１
６ａを備え、このネック部にて、奥まった部分６０に
は、ネック開口部２２ａが形成されて、チャンバ１６ａ
へのアクセス口となるようにすることが望ましい。該奥
まった部分６０により、瓶１０ａは第一の端部１８ａを
下にして真っ直ぐに立てることが出来、このため、取り
扱いが容易であり、ローラに取り付けたときのスペース
が少なくて済む。

【００３２】ローラ瓶１０ａは、長手方向軸線Ｂ′を有
し、その内部に第二のチャンバ２８ａを有する略円筒状
の内部容器２６ａを備えることが望ましい。該内部容器
２６ａは、外部容器１２ａ内に同軸状に配置されること
が望ましく、また、外部容器１２ａの第一の端部１８ａ
に隣接する第一の端部３０ａと、外部容器の第二の端部
２４ａに隣接する第二の端部３２ａとを備えることが望
ましい。内部容器の第二の端部３２ａ、及び外部容器の
第二の端部２４ａは、第二のチャンバ２８ａに対する流
体アクセス口を提供する貫通開口部３６ａを有する第二
のネック部３４ａを備えている。この実施例において、
キャップ５４ａが第二のネック部に嵌まっているときで
も、瓶１０ａを第二の端部２４ａを下にて真っ直ぐに立
てることが出来るように、ネック部３４ａは奥まった部
分６１内に形成することが望ましい。

【００３３】図３、図４、図５に示すように、瓶１０ａ
は、図１及び図２に示した実施例について説明したと同
様に形成し且つ組み立てることが望ましい。図５に示す
ように、瓶１０ａは、側壁１４ａの要素６２と係合し、
第二の端部２４ａを側壁１４ａに解放可能に保持するた
め外部容器の第二の端部２４ａに設けられた要素６４を
更に備えることが出来る。該要素６４は、スナップ式嵌
合部材、ねじ等を含むことが出来、要素６２は、これら
のスナップ式接続具、ねじ等とそれぞれ協働可能とする
ことが出来るからこれらに限定されない。これらの互い
に協働する要素６２、６４の特別の形態は、本発明にと
ってそれ程、重要ではない。研究用ローラ上で瓶１０ａ
が回転するのを妨害せずに、第二の端部２４ａと側壁１
４ａとの間に略流体密のシールを容易に形成する任意の
嵌合部材で満足し得る効果が得られる。この実施例にお
いて、内部容器２６ａは、外部容器１２ａから着脱可能
であるから、膜部分３８ａは、取り外しの容易な取り付
け具６６により骨組み体５６ａに取り付けて、膜の内面
４６ａの上で成長している細胞に対してアクセスし得る
ように、膜３８を取り外すことが出来る。該取り付け具
６６は、厚さの薄い縁部、剥ぎ取り可能な接着剤、密封
リング等による機械的な圧入嵌め接続具を含むことが出
来るが、これらにのみ限定されるものではない。

【００３４】本発明の更に別の実施例１０ｂが図６に示
してある。この実施例は、第二のチャンバ２８ｂ及び第
一のチャンバ１６ｂに対するアクセス口を提供するネッ
ク部が、同一の端部側に設けられている点を除いて、図
１乃至図５に示した実施例の全ての特徴を同様の機能と
共に維持出来る。

【００３５】図６に示すように、ローラ瓶１６ｂは、長
手方向軸線Ｃ及び側壁１４ｂを有する略円筒状の外部容
器１２ｂを備えることが望ましい。該外部容器１２ｂ
は、その内部に設けられた第一のチャンバ１６ｂと、第
一のネック部２０ｂを有する第一の端部１８ｂとを備え
ることが望ましく、この第一のネック部２０ｂには、チ
ャンバ１６ｂへの流体アクセス口を提供する貫通したネ
ック開口部２２ｂが形成されることが望ましい。外部容
器１２ｂは、閉塞された第二の端部２４ｂを備えること
が望ましい。

【００３６】ローラ瓶１０ｂは、その内部に第二のチャ
ンバ２８ｂを有し、また、長手方向軸線Ｃ′を有する略
円筒状の内部容器２６ｂを備えることが望ましい。内部
容器２６ｂは、外部容器１２ｂ内に同軸状に配置され、
また、外部容器１２ｂの第一の端部１８ｂに隣接する第
一の端部３０ｂと、外部容器の第二の端部２４ｂに隣接
する閉塞された第二の端部３２ｂとを備えることが望ま
しい。内部容器の第一の端部３０ｂ及び外部容器の第一
の端部１８ｂは、貫通する開口部３６ｂを有するネック
部３４ｂを備えることが望ましい。該開口部３６ｂは、
第一のチャンバ１６ｂから隔離されており、第二のチャ
ンバ２８ｂのみに対する流体アクセス口を提供する。

【００３７】瓶１０ｂは、第二の端部２４ｂ、内部容器
の第一の端部３０ｂ、及び外部容器の第一の端部１８ｂ
によって内部容器２６ｂを予め組み立て、次に、外部容
器の第二の端部２４ｂが接合された外部容器の側壁１４
ｂ内に内部容器２６ｂを同軸状に配置して組み立てるこ
とが望ましい。次に、外部容器の第一の端部１８ｂを側
壁１４ｂに接合させて、組立体を完成させることが望ま
しい。

【００３８】製造技術分野及び細胞培養技術分野におけ
る当業者は、特別の適用例に合うように変更を加えて
も、図１乃至図６に示した好適な実施例を包含する更な
る好適な実施例は、本発明の範囲に属するとみなすべき
であることが認識されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例の一部切り欠いた分解斜
視図である。

【図２】図１の線２−２に沿ったローラ瓶の断面図であ
る。

【図３】本発明の代替的な実施例の一部切り欠いた分解
斜視図である。

【図４】図３の線４−４に沿ったローラ瓶の断面図であ
る。

【図５】図３のローラ瓶の更に別の代替例の断面図であ
る。

【図６】本発明の更に別の代替例の一部切り欠いた分解
斜視図である。

【符号の説明】

１０ ローラ瓶 １２ 外部容器 １４ 外側側壁 １６ 第一のチャ
ンバ １８ 第一の端部 ２０ 第一のネッ
ク部 ２２ ネック部開口部 ２４ 第二の端部 ２６ 内部容器 ２８ 第二のチャ
ンバ ３０ 第一の端部 ３２ 第二の端部 ３４ 第二のネック部 ３６ 開口部 ３８ 内部容器の一部 ４０ 内側側壁 ４４ 外側側壁の内面 ４６ 内側側壁の
内面 ４８ 内側側壁の外面 ５０ 支持部材 ５２ ら旋状支持部材 ５３ 雄ねじ ５４ 栓 ５６ 骨組み体 ６０、６１ 奥まった部分 ６２、６４ 要素 ６６ 取り付け具

フロントページの続き (72)発明者 ハリー・イー・グレイ アメリカ合衆国ニュージャージー州 07095，ウッドブリッジ，パウダーホー ン・コート 33

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膜を介する細胞の同時培養用のローラ瓶
   にして、 長手方向軸線と、側壁と、第一の端部及び第二の端部を
   有する、内部の第一のチャンバとを備え、該第一の端部
   が、前記第一のチャンバに対する流体アクセス口を提供
   する貫通した開口部を有する第一のネック部を備える、
   略円筒状の外部容器と、 内部の第二のチャンバと、長手方向軸線とを有する略円
   筒状の内部容器であって、前記外側容器内に同軸状に配
   置され且つ前記外部容器の前記第一の端部に隣接する閉
   鎖した第一の端部と、前記外部容器の前記第二の端部に
   隣接した第二の端部とを有する前記略円筒状の内部容器
   とを備え、 前記外部容器の前記第二の端部、及び前記内部容器の前
   記第二の端部の各々が、前記第二のチャンバに対するア
   クセス口を提供する、前記第一のチャンバから隔離され
   た貫通開口部が形成された第二のネック部を備え、 前記外部容器が、気体及び流体に対して略不透過性であ
   る材料で形成され且つ前記第一の端部及び前記第二の端
   部にて流体密に略密封され、これにより、前記第一の端
   部にて前記第一のネック部からの前記流体アクセス口を
   有する前記第一のチャンバを形成し、 前記内部容器が、側壁を有し、該側壁の少なくとも一部
   分が微孔質材料で形成され、 前記内部容器の側壁が、前記内部容器の前記第一の端部
   及び前記第二の端部にて略流体密に密封され、これによ
   り、前記内部容器の第二の端部から及び前記膜を介して
   流体のアクセスがなされる前記第二のチャンバを形成す
   ることを特徴とするローラ瓶。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のローラ瓶にして、前記
   内部容器の前記側壁が、外面と、内面とを備え、前記外
   部容器の前記側壁が、内面を更に備え、 前記内部容器が、前記外部容器の前記側壁の前記内面か
   らある距離のところに該内部容器を支持する骨組み体を
   有し、該骨組み体が、前記ローラ瓶が長手方向軸線を中
   心として回転されたとき、アルキメデスねじとして機能
   する、少なくとも一つのら旋状スペーサを備えることを
   特徴とするローラ瓶。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のローラ瓶にして、前記
   外部容器の前記内面からの前記ある距離のところにて前
   記内部容器を支持する前記骨組み体が、前記内部容器の
   前記第一の端部と、前記内部容器の前記第二の端部と、
   前記ら旋状スペーサと、複数の支持体とを備えることを
   特徴とするローラ瓶。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のローラ瓶にして、前記
   外部容器の前記第一の端部における前記第一のネック部
   が、前記第一のチャンバを密封するキャップを受け入れ
   るねじを備え、前記内部容器の前記第二の端部における
   前記第二のネック部が、前記第二のチャンバを密封する
   キャップを受け入れるねじを備えることを特徴とするロ
   ーラ瓶。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のローラ瓶にして、前記
   外部容器の前記第一の端部及び前記外部容器の前記第二
   の端部が前記それぞれの端部にて奥まって形成された前
   記ネック部を有する奥まった部分を更に備え、前記ネッ
   ク部に前記キャップが取り付けられたとき、該キャップ
   が前記奥まった部分内に略位置し、これにより、前記ロ
   ーラ瓶を前記端部を下にして真っ直ぐに立てることが出
   来、その取り扱い及び流体の移し替えが容易であるよう
   にしたことを特徴とするローラ瓶。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のローラ瓶にして、前記
   内部容器の前記第一の端部が、前記外部容器の前記第一
   の端部からある距離だけ奥まって形成され、これによ
   り、前記外部容器の前記第一の端部にリザーバ領域を提
   供し、前記第一のチャンバ内に流体を移したり、該第一
   のチャンバから流体を排出するのが容易であるようにし
   たことを特徴とするローラ瓶。
7. 【請求項７】 請求項１に記載のローラ瓶にして、前記
   内部容器が、前記外部容器の前記側壁の前記内面上で培
   養されている細胞の採取を容易にし得るよう前記外部容
   器から着脱可能であることを特徴とするローラ瓶。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のローラ瓶にして、前記
   外部容器の前記第二の端部が、前記内部容器の前記第二
   の端部を更に備え、前記外部容器の前記第二の端部が、
   前記外部容器から着脱可能であり、その結果、前記外部
   容器の前記第二の端部を取り外したとき、前記内部容器
   も前記外部容器から取り外されるようにしたことを特徴
   とするローラ瓶。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のローラ瓶にして、前記
   内部容器の前記側壁が、該内部容器の前記第一の端部及
   び前記第二の端部から取り外し可能であり、これによ
   り、前記側壁の前記内面上で培養されている細胞に対す
   るアクセスを許容し得るよう前記内部容器の前記側壁の
   取り外しが容易であるようにしたことを特徴とするロー
   ラ瓶。
10. 【請求項１０】 ローラ瓶内で膜を介する同時培養を行
    う方法にして、 ローラ瓶の外部容器内の第一のチャンバに対して、第一
    の細胞個体群の繁殖に適した第一の液体成長培地中の該
    第一の細胞個体群を充填し、該液体成長培地が、前記瓶
    を水平に配置したとき、前記外部容器の側壁の少なくと
    も一部を覆う層を形成するようにする段階と、 前記第一のチャンバを閉鎖する段階と、 前記第一のチャンバ内に前記第一の培地と、前記第一の
    細胞個体群とを有する前記ローラ瓶を該細胞の繁殖に適
    した環境内に十分な時間、放置する段階と、 前記第一の細胞個体群が繁殖するのを許容する段階と、 ローラ瓶の第二のチャンバに対して、前記第二の細胞個
    体群の繁殖に適した第二の培地中の第二の細胞個体群を
    充填する段階とを備え、前記第二のチャンバが、前記外
    部容器内に配置された内部容器内に位置し、該内部容器
    が、微孔質膜で形成された側壁を有し、第一の細胞個体
    群と前記第二の細胞個体群との物理的接触を略防止する
    一方で、その内部に前記第一の細胞個体群を有する前記
    第一のチャンバと前記第二のチャンバとの間の流体連通
    を許容し、 前記第二のチャンバを閉鎖する段階と、 前記第一のチャンバ内に前記第一の培地及び前記第一の
    細胞個体群を有し、前記第二のチャンバ内に前記第二の
    細胞個体群及び前記第二の培地を有する前記ローラ瓶を
    前記細胞個体群の繁殖に適した環境内に十分な時間、放
    置する段階と、 前記第二の細胞個体群が前記第一の細胞個体群と流体連
    通した状態で繁殖するのを許容する段階とを備えること
    を特徴とする方法。