JP2624737B2 - 細胞融合用チヤンバ - Google Patents
細胞融合用チヤンバInfo
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- JP2624737B2 JP2624737B2 JP63012527A JP1252788A JP2624737B2 JP 2624737 B2 JP2624737 B2 JP 2624737B2 JP 63012527 A JP63012527 A JP 63012527A JP 1252788 A JP1252788 A JP 1252788A JP 2624737 B2 JP2624737 B2 JP 2624737B2
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- Japan
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- chamber
- plate
- cell fusion
- cells
- cell
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
- C12M35/02—Electrical 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〕 本発明はバイオテクノロジーに係わり、特に、細胞融
合用の容器に関する。
合用の容器に関する。
細胞融合用チヤンバとしては、精密工学会講演論文集
（昭62年度春）のP845〜846に記載されているように、
半導体のパターニング、エツチングをくりかえして形成
されたものが知られている。
（昭62年度春）のP845〜846に記載されているように、
半導体のパターニング、エツチングをくりかえして形成
されたものが知られている。
上記従来技術では、チヤンバの中で細胞対の融合を行
うために、ポリエチレングリコール（PEG）を施す方法
を用いているが、この方法では、細胞膜のダメージが大
きく破損し易いなどの問題点がある。その他、電気的に
融合させる方法があるが、チヤンバの側壁に電極を精度
よく配置することが困難であつた。また、電気融合を行
う場合には、二つの細胞を完全に接触した状態に保ち、
二つの細胞を貫く方向に最強の電界が加わるように電極
を配置する必要があつた。
うために、ポリエチレングリコール（PEG）を施す方法
を用いているが、この方法では、細胞膜のダメージが大
きく破損し易いなどの問題点がある。その他、電気的に
融合させる方法があるが、チヤンバの側壁に電極を精度
よく配置することが困難であつた。また、電気融合を行
う場合には、二つの細胞を完全に接触した状態に保ち、
二つの細胞を貫く方向に最強の電界が加わるように電極
を配置する必要があつた。
本発明の目的は、チヤンバ内に供給された二つの細胞
を完全に接触した状態で最適な電気融合処理を容易に行
なえる装置を提供することにある。
を完全に接触した状態で最適な電気融合処理を容易に行
なえる装置を提供することにある。
上記目的は、リソグラフイ・エツチングによつて貫通
孔を有する上部プレートと、細胞を保持するための細胞
の直径より小さな開口を有する下部プレートをそれぞれ
別個に形成し、両プレートの間に平面的な電極を配置し
て張合せることによつて達成される。
孔を有する上部プレートと、細胞を保持するための細胞
の直径より小さな開口を有する下部プレートをそれぞれ
別個に形成し、両プレートの間に平面的な電極を配置し
て張合せることによつて達成される。
上部プレートは、細胞が浮遊した流体を下部プレート
の所定の位置に誘導するための流路の役割を果たし、下
部プレート上の開口部は、異種細胞を互いに接触した状
態に保持する。上下のプレート間に形成された二つの電
極間に電圧を印加することにより細胞を融合する。
の所定の位置に誘導するための流路の役割を果たし、下
部プレート上の開口部は、異種細胞を互いに接触した状
態に保持する。上下のプレート間に形成された二つの電
極間に電圧を印加することにより細胞を融合する。
本発明の実施例を以下に述べる。第１図は、発明の対
象となる細胞融合チヤンバの構造を説明するための鳥瞰
図である。すなわち、上部プレート２には、貫通する孔
７がマトリクス状に形成されており、下部プレート３に
は、上部プレートの孔７の位置に対応して、微細なスリ
ツトを有する凹部６が形成されている。また、その面上
に、凹部をはさむ形で電極4a,4b,…が形成されている。
上部プレート２と下部プレート３は、孔７の中心と凹部
６の中心の位置関係が一致するように接合され、多数の
チヤンバが形成された細胞融合用チヤンバプレートとし
て実用に供される。
象となる細胞融合チヤンバの構造を説明するための鳥瞰
図である。すなわち、上部プレート２には、貫通する孔
７がマトリクス状に形成されており、下部プレート３に
は、上部プレートの孔７の位置に対応して、微細なスリ
ツトを有する凹部６が形成されている。また、その面上
に、凹部をはさむ形で電極4a,4b,…が形成されている。
上部プレート２と下部プレート３は、孔７の中心と凹部
６の中心の位置関係が一致するように接合され、多数の
チヤンバが形成された細胞融合用チヤンバプレートとし
て実用に供される。
第２図は、チヤンバ形状の詳細を示す。第２（ａ）図
は、該チヤンバの上面図であり、第２（ｂ）図、（ｃ）
図はそれぞれ、（ａ）図の断面ll、およびmmを示す。
は、該チヤンバの上面図であり、第２（ｂ）図、（ｃ）
図はそれぞれ、（ａ）図の断面ll、およびmmを示す。
該チヤンバはシヨ糖液などの液中にて使用されるが、
細胞１は（ｂ）図に示すように穴７から流体にのせて供
給され、下部からの吸引によつて、凹部６に保持され
る。二つの細胞が並んだ状態で、電極4a,4b間に電圧を
印加することにより、二つの細胞の融合が行われる。
細胞１は（ｂ）図に示すように穴７から流体にのせて供
給され、下部からの吸引によつて、凹部６に保持され
る。二つの細胞が並んだ状態で、電極4a,4b間に電圧を
印加することにより、二つの細胞の融合が行われる。
次に、上記チヤンバり形成方法について説明する。第
３図は、プレート３を形成する一手法について断面図を
用いて示したものである。始めに、（100）を面方位と
するSi単結晶プレート３′に酸化膜９を形成する（第３
図（ａ））。次いで、一方の面にレジスト10を塗布する
（第３図（ｂ））。その後、露光装置を用いた露光およ
び現像によつてホトレジスト10に開口パターン11を形成
する（第３図（ｃ））。次に、ホトレジスト10をマスク
としてフツ化水素酸等で酸化膜９をエツチングして、酸
化膜９に開口パターン12を形成し、レジストを除去する
（第３図（ｄ））。さらに、酸化膜９をマスクとしてKO
H等のアルカリ水溶液、又はヒドラジン等のアミン系水
溶液を用いて所定の時間異方性エツチングを行うことに
より、プレート３′の表面と約54.7゜の角度を有する
｛111｝系の面から成る側壁13が形成される（第３図
（ｅ））。この状態で酸化膜を除去し、再度全面に酸化
膜を形成する（第３図（ｆ））。次に、同様の手順によ
つて下側の面からSiの部分を上部のＶ溝に達するまで適
当な時間エツチングし、凹部８を形成する（第３図
（ｇ））。次いで、全面の酸化膜を除去することによつ
て、スリツト５が形成されたチヤンバを得ることができ
る。使用にあたつては、全面に酸化膜を再度形成する。
３図は、プレート３を形成する一手法について断面図を
用いて示したものである。始めに、（100）を面方位と
するSi単結晶プレート３′に酸化膜９を形成する（第３
図（ａ））。次いで、一方の面にレジスト10を塗布する
（第３図（ｂ））。その後、露光装置を用いた露光およ
び現像によつてホトレジスト10に開口パターン11を形成
する（第３図（ｃ））。次に、ホトレジスト10をマスク
としてフツ化水素酸等で酸化膜９をエツチングして、酸
化膜９に開口パターン12を形成し、レジストを除去する
（第３図（ｄ））。さらに、酸化膜９をマスクとしてKO
H等のアルカリ水溶液、又はヒドラジン等のアミン系水
溶液を用いて所定の時間異方性エツチングを行うことに
より、プレート３′の表面と約54.7゜の角度を有する
｛111｝系の面から成る側壁13が形成される（第３図
（ｅ））。この状態で酸化膜を除去し、再度全面に酸化
膜を形成する（第３図（ｆ））。次に、同様の手順によ
つて下側の面からSiの部分を上部のＶ溝に達するまで適
当な時間エツチングし、凹部８を形成する（第３図
（ｇ））。次いで、全面の酸化膜を除去することによつ
て、スリツト５が形成されたチヤンバを得ることができ
る。使用にあたつては、全面に酸化膜を再度形成する。
次に、第４図を用いて、第２図で示した電極4a,4bの
形成手法について説明する。まず、予めエツチング等で
ストライプ状に開口せしめた金属薄板14を、既に凹部を
形成したプレートに位置合せする（第４図（ａ））。次
いで、この薄板14をマスクとして、Al、又はCr,Auなど
の金属を蒸着によつて付着させて電極を形成する。この
場合、マスクとして、金属薄板を用いたが、第３図で示
したプロセスを用いて、レジストによつて代用すること
も可能である。
形成手法について説明する。まず、予めエツチング等で
ストライプ状に開口せしめた金属薄板14を、既に凹部を
形成したプレートに位置合せする（第４図（ａ））。次
いで、この薄板14をマスクとして、Al、又はCr,Auなど
の金属を蒸着によつて付着させて電極を形成する。この
場合、マスクとして、金属薄板を用いたが、第３図で示
したプロセスを用いて、レジストによつて代用すること
も可能である。
第２図でのプレート２の製法は、第３図で示した
（ｃ）〜（ｆ）のプロセスを省略し、片面から酸化膜の
開口パターンを形成し、エツチングによつてもう一方の
面に達するまでSi加工すればよい。
（ｃ）〜（ｆ）のプロセスを省略し、片面から酸化膜の
開口パターンを形成し、エツチングによつてもう一方の
面に達するまでSi加工すればよい。
加工されたプレート２と３は適当な位置合せおよび接
着が行われ、本発明における細胞融合用チヤンバプレー
トとして実用に供する。
着が行われ、本発明における細胞融合用チヤンバプレー
トとして実用に供する。
上記実施例では、上下のプレート材料として単結晶Si
を用いたが他の材料で代用することもできる。また、上
記実施例では下部プレートに電極を形成した後に上部プ
レートと積層・接合したが、上部プレートに電極形成を
行つて積層・接合しても同様の効果が得られる。
を用いたが他の材料で代用することもできる。また、上
記実施例では下部プレートに電極を形成した後に上部プ
レートと積層・接合したが、上部プレートに電極形成を
行つて積層・接合しても同様の効果が得られる。
以上の説明から明らかなように、この発明に係る細胞
融合用チヤンバにおいては、単結晶Siを異方性エツチン
グすることによつて、チヤンバ側壁部および細胞保持用
凹部を高精度で加工できる。また、チヤンバの側壁部と
細胞保持用凹部を別々に作ることによつて、電極を平面
的に形成することができ、高精度の電極形状を達成でき
る。この結果、いずれのチヤンバにおいても二つの細胞
を接触させた状態で、強い電界が２細胞を貫く位置に保
持することができ、融合を行う上で好適な条件を与える
ことが可能となる。
融合用チヤンバにおいては、単結晶Siを異方性エツチン
グすることによつて、チヤンバ側壁部および細胞保持用
凹部を高精度で加工できる。また、チヤンバの側壁部と
細胞保持用凹部を別々に作ることによつて、電極を平面
的に形成することができ、高精度の電極形状を達成でき
る。この結果、いずれのチヤンバにおいても二つの細胞
を接触させた状態で、強い電界が２細胞を貫く位置に保
持することができ、融合を行う上で好適な条件を与える
ことが可能となる。
第１図は本発明のチヤンバの構成を説明するための透視
図、第２図は、本発明のチヤンバ形状および、融合時の
細胞と電極の位置関係を示す平面図および縦断面、側断
面図、第３図はチヤンバを構成する下部プレートの製造
工程を示す縦断面図、第４図は下部プレートに電極を形
成する工程を示す縦断面図である。 １……細胞、２……チヤンバの側壁を構成する上部プレ
ート、３……チヤンバの細胞保持部を構成する下部プレ
ート、４……電極。
図、第２図は、本発明のチヤンバ形状および、融合時の
細胞と電極の位置関係を示す平面図および縦断面、側断
面図、第３図はチヤンバを構成する下部プレートの製造
工程を示す縦断面図、第４図は下部プレートに電極を形
成する工程を示す縦断面図である。 １……細胞、２……チヤンバの側壁を構成する上部プレ
ート、３……チヤンバの細胞保持部を構成する下部プレ
ート、４……電極。
フロントページの続き (72)発明者 小野里 陽正 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 水石 賢一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 細江 義久 静岡県清水市村松390番地 株式会社日 立製作所清水工場内
Claims (4)
- 【請求項１】一対の細胞を流体的に吸引して保持する、
細胞の径より小さなスリツトを複数個有し、該スリツト
の近傍に、該スリツトをはさむ配置で電極を形成した第
１のプレートと、該プレート上の該スリツトと対応する
位置に貫通する孔を形成した第２のプレートとを接合し
た構造であることを特徴とする細胞融合用チヤンバ。 - 【請求項２】第１項記載の細胞融合用チヤンバにおい
て、該スリツト部に、二つの細胞を受容するためのＶ溝
を形成したことを特徴とする細胞融合用チヤンバ。 - 【請求項３】第２項記載の細胞融合用チヤンバにおい
て、電極を含む平面によつて、Ｖ溝部に吸引・保持され
た細胞が切断されるような寸法形状にＶ溝が設けられて
いることを特徴とする細胞融合用チヤンバ。 - 【請求項４】第１項記載の細胞融合用チヤンバにおい
て、第１および第２のプレートの少なくとも一方がSi又
はその酸化物で形成されていることを特徴とする細胞融
合用チヤンバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012527A JP2624737B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 細胞融合用チヤンバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012527A JP2624737B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 細胞融合用チヤンバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01191676A JPH01191676A (ja) | 1989-08-01 |
| JP2624737B2 true JP2624737B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=11807802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63012527A Expired - Lifetime JP2624737B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 細胞融合用チヤンバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624737B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2659347B1 (fr) * | 1990-03-12 | 1994-09-02 | Agronomique Inst Nat Rech | Dispositif de culture de cellules assurant leur immobilisation. |
| US5173158A (en) * | 1991-07-22 | 1992-12-22 | Schmukler Robert E | Apparatus and methods for electroporation and electrofusion |
| KR101015978B1 (ko) * | 2008-04-18 | 2011-02-25 | 대한민국 | 수정란 융합접시 |
| JP2010011824A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Tosoh Corp | 細胞融合容器、細胞融合装置及びこれらを用いた細胞融合方法 |
| JP7450871B2 (ja) * | 2019-08-28 | 2024-03-18 | 株式会社日立製作所 | 細胞製造装置 |
-
1988
- 1988-01-25 JP JP63012527A patent/JP2624737B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01191676A (ja) | 1989-08-01 |
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