JP2726708B2 - 細胞培養用バッグ - Google Patents

細胞培養用バッグ

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は細胞培養用バッグに関し、更に詳しくは、採
取した細胞に培地を加えて細胞を培養するための酸素透
過性、透明性の優れた細胞培養用バッグに関する。
〔従来の技術〕
従来、哺乳動物の付着細胞や懸濁細胞を生体外で行う
培養は、ガラス製容器の中で培地と共に行われてきた
が、空気中の酸素の流通が悪いために古くなった培地を
新しい培地と頻繁に交換しながら培養を続ける必要があ
り、培養環境もその都度pHが変わったりして一定になら
ない欠点があった。
かかるガラス製培養容器の欠点を改良した容器とし
て、イオノマー樹脂からなるプラスチック容器を細胞培
養に使用する方法が特開昭60−160881号公報に紹介され
ている。
〔発明が解決しょうとする課題〕
しかしながら、この容器は高温領域における弾性率が
低く、高圧蒸気滅菌した際、容器が軟化変形した。更に
この容器はエチレンとアクリル酸などの不飽和カルボン
酸の共重合体のカルボキシル基をNa、K、Cu、Zn、Feな
どのカチオン金属で架橋した樹脂からなるために、重金
属や蒸発残留物が多く、樹脂中のカチオン金属によって
は細胞に対して毒性を有するものもあった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等はこれら従来技術の欠点を改良するために
鋭意検討した結果、ポリ(エチレンブチレン)ポリスチ
レンブロック共重合体とポリプロピレンの重合体混合物
にエチレンアクリル酸エステル共重合体を混合したポリ
マーアロイから形成されてなるバッグを細胞培養用バッ
グ用に使用することにより、透明性がよく、酸素透過性
および炭酸ガス透過性の優れた細胞に対して非毒性であ
る長期間の培養可能であるバッグが得られることを見出
し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、 (a)ポリ(エチレンブチレン)ポリスチレンブロック
共重合体 25〜60重量% (b)ポリプロピレン 20〜40重量% (c)エチレンアクリル酸エステル共重合体5〜35重量
% の組成からなる重合体混合物であって、 (a)のブロック共重合体のポリスチレンセグメント
が結晶化配列した部分を少なくとも2個以上有し、前記
(a)〜(c)の重合体の分子鎖が網目状に絡み合った
ポリマーアロイから形成されてなる細胞培養用バッグで
ある。
〔作用〕
本発明は特定配合比のポリ(エチレンブチレン)ポリ
スチレンブロック共重合体とポリプロピレンの混合物
に、エチレンアクリル酸エステル共重合体を添加するこ
とによって、エチレンアクリル酸エステル共重合体が、
ポリ(エチレンブチレン)ポリスチレンブロック共重合
体とポリプロピレンの相溶化剤の作用をしてポリマーア
ロイを形成する。そしてこのポリマーアロイを用いて形
成されたバッグは、細胞培養用バッグとして使用した場
合、透明性がよく、酸素透過性および炭酸ガス透過性に
優れており、柔軟で細胞に対して非毒性である。
〔実施例〕
次に本発明の細胞培養用バッグとそれを使用する場合
の一例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の細胞培養用バッグの一例を示す平面
図であり、第2図は細胞培養用バッグを使用した一実施
例を示す概略説明図である。
図中1および8は細胞培養用バッグ、2はポート部、
3はチューブ、4は混注部、5は患者、6は血液バッ
グ、7はリンパ球採集器、9は点滴瓶を示す。
第2図は患者5から採血して得たリンパ球を培養し、
その培養細胞を患者に注入する場合の実施例である。患
者5から採血した全血を血液バッグ6に採取し、そのバ
ッグを遠心分離器等で分離して得たリンパ球浮遊液をチ
ューブ付き蓋を有するボトルからなるリンパ球採集器7
に保管する。次いでリンパ球採集器7に培地を添加し、
また必要に応じて細胞活性物質も添加した後、混合液を
細胞培養用バッグ8に移行させ、細胞培養を行う。その
後培養された細胞を点滴筒9に移し、患者に注入する。
第1図は本発明の細胞培養用バッグの一例を示す平面
図であり、リンパ球採集器から供給されたリンパ球混合
液はチューブ3と連結したポート2から細胞培養用バッ
グ1に収容される。一方、混注部4からは細胞培養の進
行状態を知るために、注射器等で培養液を採取したりす
る。細胞培養用バッグ8内に培養された細胞の一部をポ
ート2からチューブ3を経て点滴瓶9に移行させ、新た
に培地を細胞培養用バッグ8内に追加すると、細胞培養
を何回も繰り返して使用することができる。
第1図および第2図においては、培養すべき細胞は人
体から採血したリンパ球浮遊液を使用しているが、別段
動物から採血した動物細胞が使用されてもよく、リンパ
球の他に骨髄細胞、マクロファージ等も使用される。ま
たその際に使用される細胞活性化物質としては、例えば
リンホカイン、インターフェロン等が使用され、培地と
しては例えば牛胎児血清培地、無血清培地、ヒト血清培
地等が挙げられる。
本発明の細胞培養用バッグは(a)ポリ(エチレンブ
チレン)ポリスチレンブロック共重合体25〜60重量%、
(b)ポリプロピレン20〜40重量%(c)エチレンアク
リル酸エステル共重合体5〜35重量%の組成からなる重
合体混合物であって、(a)のブロック共重合体のポリ
スチレンセグメントが結晶化配列した部分を少なくとも
2個以上有し、前記(a)〜(c)の重合体の分子鎖が
網目状に絡み合ったポリマーアロイから形成されてい
る。
本発明で用いられるポリ(エチレンブチレン)ポリス
チレンブロック共重合体は、ハードセグメントはポリス
チレン、ポリメチルスチレン等のスチレン系重合体、ソ
フトセグメントはポリエチレンブチレン共重合体の構造
をしている。ハードセグメントとして使用されるポリス
チレン系重合体の分子量は5,000〜120,000である。また
ソフトセグメントであるポリエチレンブチレン共重合体
は分子量10,000〜250,000のポリブタジエンをポリスチ
レンと反応させてポリ(エチレンブチレン)ポリスチレ
ンブロック共重合体を作った後、そのブロック共重合体
を水素添加することによって得ることができる。ソフト
セグメントであるポリエチレンブチレン共重合体はエチ
レンとブチレンの構成比が40〜60/60〜40モル%であ
り、ブロック共重合体に占めるソフトセグメントの割合
は60〜90重量%であると機械的物性、柔軟性とも優れた
ものが得られる。ブロック共重合体の使用量の範囲は重
合体混合物中25〜60重量%であり、かかる使用量が25重
量%未満であるとバッグの柔軟性が悪くなる傾向があ
り、また60重量%を超えると成形性が悪くなる傾向があ
る。
次に本発明で用いられるポリプロピレンはポリプロピ
レン単独又はそれを主体とする共重合体である。プロピ
レン以外の共重合体成分としてはエチレン、ブテン−1
等が挙げられ、その割合は10重量%以下である。ポリプ
ロピレンはバッグに成形した時の強度を向上させる性能
を有しており、他の重合体と特定割合に混合し、ポリマ
ーアロイを形成することによって、得られるバッグの強
度は著しく向上する。かかるポリプロピレンの使用量の
範囲は重合体混合物中20〜40重量%であり、20重量%未
満であるとバッグの透明性および強度が悪くなる傾向が
あり、また40重量%を超えると柔軟性が悪くなる傾向が
ある。
次に本発明で用いられるエチレンアクリル酸エステル
共重合体はブロック共重合体とポリプロピレンの相溶化
剤の作用をし、ポリマーアロイ形成に寄与するが、ここ
で使用されるアクリル酸エステルとしてはメチルアクリ
レート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等が
挙げられ、共重合体成分中に占める割合は5〜90モル%
である。アクリル酸エステル量が5モル%未満である
と、透明性が悪くなる傾向があり、90モル%を超えると
高温領域における弾性率が低くなり、高圧蒸気滅菌した
際バッグが軟化変形したりする傾向がある。前記エチレ
ンアクリル酸エステル共重合体の使用量の範囲は重合体
混合物中5〜35重量%であり、かかる使用量が5重量%
より少ないとポリマーの分散が悪くなり、押出し加工性
および透明性も悪く、なかんずく低温特性が悪くなる傾
向があり、また35重量%を超えると機械的強度が低くな
る傾向がある。
均一に混合された重合体混合物は溶融押し出され成形
されると、ブロック共重合体のハードセグメントである
ポリスチレンセグメントが2個以上集まって結晶化配列
した領域が形成され、該領域が少なくとも重合体混合物
中に2個以上存在し、ブロック共重合体のソフトセグメ
ント、ブロック共重合体の結晶化配列していないハード
セグメント、ポリプロピレンおよびエチレンアクリル酸
エステル共重合体の分子鎖が互いに網目状に絡み合った
化学構造をしたポリマーアロイを形成する。重合体混合
物はポリマーアロイ構造になることによって機械的強
度、特に低温において機械的物性が柔軟性を保持したま
ま維持され、酸素透過性や炭酸ガス透過性等のガス透過
性も良くなるなどの細胞培養用バッグとして好ましい特
性を有するものになる。
バッグの成形は前記3種のポリマーをブレンダーまた
はミキサーに投入し均一に混合した後、重合体混合物を
溶融し、細胞培養用バッグの形をした金型内に溶融押し
出し、ブロー成形するか、あるいはシート状に押し出し
た後、端部をヒートシールして細胞培養用バッグを製造
する。なおバッグを形成するシートの厚さは細胞の種類
に応じて適宜選択でき、たとえば50〜300μである。
実施例1 ポリ(エチレンブチレン)ポリスチレンブロック共重
合体(シェル化学製クレイトンG−1650)54重量%、ポ
リプロピレン(住友化学製FL−6711N)23重量%、エチ
レンエチルアクリレート共重合体(エチルアクリレート
量15モル%、日本ユニカー製DPDJ−6182)23重量%をミ
キサーで混合し、200℃で溶融してシート状に押し出
し、厚さ150μのシートを製造した。このシート2枚の
端部とポート部を熱溶着して第1図の形状をした細胞培
養用バッグ(容量150cc)を形成した。
このバッグについて酸素透過性、炭酸ガス透過性、水
蒸気透過性および溶出物量を下記に示す方法で試験し
た。その結果を第1表に示す。
(1)酸素透過率、炭酸ガス透過率 ASTM−D−1434に従って測定。
(2)水蒸気透過率 JIS−Z−0208に従って測定。
(3)溶出物試験 医療用プラスチック自主規格(日本医療用プラスチッ
ク協会作成) 第1表から明らかなように、本発明バッグは酸素透過
率および炭酸ガス透過率がよく、水蒸気透過率が低い。
また溶出物試験結果はいずれも医療用プラスチックの自
主規格に合格しており、細胞培養用バッグとして優れた
特性を有している。
実施例2〜5、比較例1〜2 実施例1で使用したブロック共重合体、ポリプロピレ
ン、エチレンエチルアクリレート共重合体の重量比を第
2表に示すように種々変更して重合体混合物を作り、20
0℃で溶融押し出してシート(厚さ200μ)を製造した。
このシートの各温度における機械的性質および透明性を
下記の方法で試験し、その結果を第2表に示す。
(1)引張強度(単位 kg/cm2) JIS−Z−1702に従って測定。
(2)透明性 下記に示す基準で視覚により判定した。
○ 透明性がよい △ やや不透明 × 不透明 第2表から明らかなように、本発明の実施例2〜5の
シートは比較のために試験した比較例1および2のシー
トに較べて引張強度、透明性に優れており、細胞培養用
バッグとして十分にその特性を有している。
実施例6 人の末梢血10mlからリンパ球1.2×107個を分離し、ヒ
トリンパ球培養用無血清培地AIM−V(ギブコ社製)を
添加した混合液を実施例1で製造し細胞培養用バッグに
移行させた。そして37℃保温器に10日間培養した後の総
細胞数を測定したところ、2.5×109個に増加し、増殖率
は208培であった。
実施例7 マウス脾細胞0.28×106個/mlにビオシロン培地を添加
した混合液を実施例1で製造した細胞培養用バッグに移
行させ、10%CO2濃度の空気中で37℃の保温器で3日間
培養した。その結果を第3表に示す。
比較例3 マウス脾細胞0.31×106個/mlにビオシロン培地を添加
した混合液をガラスフラスコに移行させ10%CO2濃度の
空気中で37℃の保温器で3日間培養した。その結果を第
3表に示す。
比較例4 マウス脾細胞0.36×106個/mlにビオシロン培地を添加
した混合液をサーリン1601(デュポン社製イオノマー樹
脂)のシート(厚さ250μ)から実施例1と同じ方法で
形成したバッグ(容量150cc)に移行させ10%CO2濃度の
空気中で37℃の保温器で3日間培養した。その結果を第
3表に示す。
第3表から明らかなように、本発明の実施例7の増殖
率は比較例の細胞培養用容器と比較して、増殖率が大き
い結果を得た。
〔効果〕
本発明のポリマーアロイからなる細胞培養用バッグは
酸素透過性、炭酸ガス透過性に優れ、水蒸気不透過性の
性質を有しているので、シート壁を通しての酸素、炭酸
ガス等が自由に透過し、細胞培養用バッグとして最適で
ある。
またこのバッグは高温領域においても、適度の機械的
物性を維持し、高圧蒸気滅菌によってバッグの形状が軟
化変形することはない。
更にこのバッグは重金属等の溶出物が少なく、バッグ
材料から滲出する不純物が細胞の培養を妨害する危険も
なく安全に使用可能である。
更にこのバッグは透明性および引張強度にも優れてお
り、細胞培養用バッグとして十分にその特性を有してい
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の細胞培養用バッグの一例を示す平面図
であり、第2図は細胞培養用バッグを使用した一実施例
を示す概略説明図である。 図中1および8は細胞培養用バッグ、2はポート部、3
はチューブ、4は混注部、5は患者、6は血液バッグ、
7はリンパ球採集器、9は点滴瓶を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)ポリ(エチレンブチレン)ポリスチ
    レンブロック共重合体 25〜60重量% (b)ポリプロピレン 20〜40重量% (c)エチレンアクリル酸エステル共重合体5〜35重量
    % の組成からなる重合体混合物であって、 (a)のブロック共重合体のポリスチレンセグメントが
    結晶化配列した部分を少なくとも2個以上有し、前記
    (a)〜(c)の重合体の分子鎖が網目状に絡み合った
    ポリマーアロイから形成されてなる細胞培養用バッグ。
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