JP2621394B2 - 細胞電気処理チャンバ - Google Patents

細胞電気処理チャンバ

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JP2621394B2 JP63190920A JP19092088A JP2621394B2 JP 2621394 B2 JP2621394 B2 JP 2621394B2 JP 63190920 A JP63190920 A JP 63190920A JP 19092088 A JP19092088 A JP 19092088A JP 2621394 B2 JP2621394 B2 JP 2621394B2
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
    • C12M35/02Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion

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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電気刺激を利用して細胞どおしを融合させた
り、細胞に遺伝子を導入したりするための細胞電気処理
チャンバに関するものである。
(従来の技術) 細胞電気処理チャンバでは、一般に対向電極の間に細
胞懸濁液を収容することができるようになっており、対
向電極間に電圧を印加することにより細胞に電解を作用
させ、細胞に一過的膜破壊を生じさせる。その一過的膜
破壊が生じた部分で細胞どおしが融合したり、細胞懸濁
液に浮遊している遺伝子が細胞内に取り込まれる。
細胞の電気処理のパラメータにはいくつかあるが、そ
のうち電解強度は重要なパラメータの1つである。電解
強度は印加電圧と電極間間隔によって決まるため、細胞
電気処理チャンバでは電極間間隔の精度が要求される。
従来の細胞電気処理チャンバは1個ずつ機械加工品を
組み立て製作されている。
(発明が解決しようとする課題) 例えば遺伝子導入処理では処理される細胞懸濁液の量
が少なく、電気処理のパラメータの細胞の種類などの条
件を変えて多種類の処理を行なう必要がある。細胞融合
でも条件を変えた多種類の処理が必要とされることがあ
る。このような多種類の条件での電気処理を行なおうと
すれば、従来の細胞電気処理チャンバを使用すると1回
の処理が終わるごとに細胞電気処理チャンバを洗浄し、
オートクレーブで121℃、1.2気圧で20分間の滅菌処理を
行なう必要がある。
もし、細胞電気処理チャンバを安価に製作することが
できれば使い捨てにすることができ、オートクレーブ処
理のような煩わしい処理が不要となり、細胞電気処理操
作が容易になる。
そこで、細胞電気処理チャンバを樹脂成型で製作する
ことが考えられる。その場合に、細胞電気処理チャンバ
を容器と蓋とを組み合わせる形状のものとする。もし、
電極を容器側に取りつけるとすれば、電極を樹脂に巻き
込んだ形状のものとなるため、製作が困難である。
そこで、電極を蓋に接着剤で取りつけるようにすれば
製作が容易となる。その場合、電極間の間隔を高精度に
保って電極を蓋に取りつけることが困難である。
本発明は細胞電気処理チャンバを安価に製作できるよ
うにするために、容器と蓋を樹脂成型により形成すると
ともに、電極を蓋に取りつけ、しかも電極間間隔の精度
を高めることを目的とするものである。
本発明はまた、1種類の細胞電気処理チャンバで少量
ずつの細胞懸濁液の処理と多量の細胞懸濁液の処理の両
方の用途に利用できる細胞電気処理チャンバを提供する
ことを目的とするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明では、1種類の細胞電気処理チャンバで少量ず
つの細胞懸濁液の処理と多量の細胞懸濁液の処理の両方
の用途に利用できるようにするために、容器に設けられ
る槽は同じ幅のものが破壊可能な隔壁を介して幅方向と
直交する方向に隣接したものとし、前記隔壁を破壊して
複数槽を一連のものとすることができるようにする。
(作用) 隔壁を破壊すると隣接する槽がつながって容量の大き
い槽となる。
(実施例) 第1図から第6図は第1の実施例を表わす。第1図は
縦方向の断面図、第2図は容器の平面図、第3図は第1
図のA−A線位置での断面図、第4図は電極を示す斜視
図、第5図は槽と電極の拡大断面図、第6図は第1図の
右側面図である。
2は容器、4は蓋であり、いずれもポリカーボネート
などの透明樹脂の成型加工により形成されている。
容器2の底面中央部には槽6が形成されている。槽6
は本実施例では3個が形成されているが、1個でもよ
く、さらに多数であってもよい。
槽6の形状は、第5図に拡大して示されているよう
に、対向した垂直な内壁面8と水平な底面10とを備えて
いる。壁面8の下端には電極の先端が入る溝12が形成さ
れている。壁面8の上端は外側方向に向かって広がる斜
面14につながっている。
蓋4には第4図に示される板ばね電極16a,16bが対向
して接着固定されている。蓋4に取りつけられた電極16
a,16bの先端挿入部の外側の間隔L(電極16a,16bの板厚
も含んだ間隔)は容器2の槽6の幅W(壁面8,8間の距
離)よりも僅かに大きくなるように設定されている。電
極16a,16bは上部で大きく開く形状になっている。
蓋4に接着された電極16a,16bに電源装置から電圧を
印加するために、電極16a,16bにはそれぞれ端子18a,18b
が取りつけられている。端子18a,18bはナットによって
電極16a,16bと蓋4に固定され、蓋4の外側に突出して
いる。
容器2にはまた、プラグ固定部材20が一体的に設けら
れている。プラグ固定部材20には第6図に示されるよう
に端子18a,18bとそれぞれのプラグ23a,23bが挿入される
穴21が開けられており、それぞれの穴21に端子18a,18b
を導くために上方向の案内溝22がもうけられている。
次に、本実施例の動作について説明する。
容器2の槽6にパスツールなどを使って細胞懸濁液24
を注入する。電極が取りつけられた蓋4を容器2に被せ
る。このとき電極16a,16bの先端が槽6の斜面14に沿っ
て槽6内に挿入される。槽6に挿入された電極16a,16b
は弾性力によって槽6の壁面8に押しつけられる。これ
により、電極16a,16b間の間隔は層6の幅Wから電極16
a,16bの板厚を差し引いたものとなる。
一方、端子18a,18bは端子固定部材20の案内溝22に沿
って穴21に挿入される。その後、各端子18a,18bに電源
装置につながるリード線のプラグ23a,23bを装着する。
プラグ23a,23bを装着すると端子18a,18bはプラグ固定部
材20から外れなくなり、蓋4を容器2から取り外すこと
ができなくなる。電極16a,16b間には高電圧が印加され
るので、電気処理中に誤って蓋4を開け、電極16a,16b
に手が振れるというような事故を防止することができ
る。
電極16a,16bの先端が槽6の溝12に入っているため、
複数の電極対の先端が不揃いであって電極16a,16bの先
端と溝12の底面との間に隙間ができる場合であっても、
槽6の底面10上に沈殿した細胞に対しても平行な電界が
作用する。
容器2及び蓋4が透明であり、電極16a,16bが上部で
大きく開く形状になっているので、このチャンバを倒立
顕微鏡に装着すれば上方からの光が透過しやすく、細胞
融合や遺伝子導入などの状態を顕微鏡観察することがで
きる。
第7図及び第8図は他の実施例を表わす。第7図は第
1図に対応し、第8図は第5図に対応している。
本実施例では槽16の底部に溝が設けられていない。そ
して、蓋4を容器2に被せたとき電極16a,16bの先端が
槽6の底面10に当たるように、板ばね電極16a,16bの長
さが槽6の底面10から蓋4の内面までの高さよりも長く
設定されている。
蓋4を容器2に固定するために、容器2と蓋4のそれ
ぞれの一端部には引っかけ部26,28が設けられている。
本実施例の容器2と蓋4もポリカーボネートなどの透
明樹脂で成型加工により形成されている。
本実施例において、細胞懸濁液24を槽6に入れ、蓋4
を容器2に被せる。このとき蓋26の引っかけ部28を容器
2の引っかけ部26に引っかけ、引っかけ部26,28を支点
として蓋4を回転させて容器2に被せる。端子18a,18b
をプラグ固定部材20の穴に入れ、プラグ23a,23bをそれ
ぞれの端子18a,18bに嵌め込むと、蓋4が容器2に固定
される。
電極16a,16bは槽6の壁面8に弾性的に押しつけられ
るとともに、先端が底面10に当たり、電極16a,16bの上
部が変形する。このように、槽6内で電極16a,16bが所
定の間隔を保ち、かつ、先端が底面10に当接した状態と
なり、槽6の底面10上に沈殿した細胞に対しても平行な
電界が作用する。
第9図から第13図はさらに他の実施例を表わす。
30は容器、32は蓋であり、いずれも透明樹脂の成型加
工により形成されている。容器30は一体成型される隔壁
34を破壊することが容易なように、材質としては例えば
ポリエチレンやポリプロピレンなどの透明樹脂が好まし
い。蓋32の材質はポリカーボネート、ポリエチレン、ポ
リプロピレンなどいずれの透明樹脂でもよい。
容器30の中央部には縦方向(第10図では横方向、第12
図では紙面垂直方向)に沿って一対の互いに平行な壁面
36,36が設けられており、壁面36,36間は隔壁34によって
仕切られ、複数個の槽38が形成されている。槽38の幅、
すなわち壁面36,36間の距離は4〜10mmである。
隔壁34をピンセットなどで容易に破壊することができ
るように、隔壁34と壁面36との接合部分40の厚さ及び隔
壁34と容器30の底面との接合部分の厚さを例えば0.2mm
程度とする。隔壁34の厚さは1mm程度とする。
蓋32には板ばね電極42a,42bが互いに対向して接着固
定されている。電極42a,42bの先端は槽に挿入される挿
入部であり、その挿入部の外側の間隔は上記の実施例と
同じく槽38の幅よりも僅かに大きくなるように設定され
ている。電極42aは縦方向に並んだ槽38に挿入される複
数の電極板が一体化されたものであり、隔壁34の位置に
は切込みが設けられている。電極42bが同じ形状をして
いる。電極42a,42bにはそれぞれ端子44a,44b(44bは図
に現われていない)が固定され、端子44a,44bは蓋32の
外側に突出している。
また、図には表わされていないが、上記の実施例と同
様にプラグ固定部材20が容器30に一体的に設けられてお
り、端子44a,44bにはそれぞれのプラグが差し込まれる
ようになっている。
容器30の内側の底面は平坦であり、第7図及び第8図
の実施例と同様に電極42a,42bの先端が底面に当たるよ
うになっている。しかしながら、第1図の実施例のよう
に底面に電極42a,42bの先端が入る溝12を設けてもよ
い。
本実施例において、隔壁34が付いた状態で使用すると
きは、各槽38に異なる細胞懸濁液又は同じ細胞懸濁液を
入れて、蓋32を被せ、端子44a,44bから所定の電源を供
給して細胞融合や遺伝子導入などの処理を行なうことが
できる。
隔壁34は例えばピンセットによって除去することがで
きる。隔壁34は除去すれば槽38は一連のものとなって同
じ細胞懸濁液を大量に処理することができるようにな
る。
本実施例も蓋32と容器30が透明樹脂でできているの
で、上方から光を照射し、下方から顕微鏡の対物レンズ
を接近させて細胞融合や遺伝子導入の状態を観察するこ
とができる。
(発明の効果) 本発明のチャンバは容器と蓋を樹脂成型により形成し
たので、安価に製造できる。そのため、例えばガンマー
線照射し、密封しておいて使い捨て用のチャンバとして
使用することができる。
透明樹脂を用いるので、顕微鏡観察をすることができ
る。
また、破壊することのできる隔壁によって複数の槽を
隣接させておけば、実験室では隔壁で分離された小容量
チャンバとして使用し、実用レベルへ移行するときは隔
壁を除去して大容量のチャンバとして使用することがで
き、便利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は一実施例を示す縦方向の断面図で、第3図のB
−B線位置で切断したものである。第2図は同実施例の
容器を示す平面図、第3図は第1図のA−A線位置での
断面図、第4図は同実施例の電極を示す斜視図、第5図
は同実施例の槽と電極の拡大断面図、第6図は第1図の
右側面図である。第7図は他の実施例を表わす縦断面
図、第8図は同実施例の槽と電極を示す拡大断面図であ
る。第9図はさらに他の実施例における蓋を示す縦断面
図、第10図は同実施例における容器を示す縦断面図、第
11図は第9図のC−C線位置での断面図、第12図は第10
図のD−D線位置での断面図、第13図は同実施例におけ
る隔壁を示す水平断面図である。 2,30……容器、4,32……蓋、6,38……槽、8,36……槽の
壁面、10……槽の底面、16a,16b,42a,42b……板ばね電
極、34……隔壁。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明樹脂成型により容器と蓋が形成され、
    前記容器には槽が設けられており、前記槽は同じ幅のも
    のが破壊可能な隔壁を介して幅方向と直交する方向に隣
    接しており、前記隔壁を破壊して複数槽を一連のものと
    することができる細胞電気処理チャンバ。
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US7148059B1 (en) * 2002-02-22 2006-12-12 Ionoptix Corporation Myocyte culture pacing apparatus
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