JP3270553B2 - ホローファイバーカートリッジ - Google Patents
ホローファイバーカートリッジInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホローファイバーカー
トリッジに関する。更に詳しくは、少なくとも２系統の
流路を有するホローファイバーカートリッジ及びそれを
用いた細胞の培養方法に関する。
トリッジに関する。更に詳しくは、少なくとも２系統の
流路を有するホローファイバーカートリッジ及びそれを
用いた細胞の培養方法に関する。
【０００２】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】膜の精密
な分画性能や材質の特性を積極的に利用したホローファ
イバーカートリッジを培養器として利用するホローファ
イバー培養法が最近開発・利用されている（特開昭６２
−１６３６８７号公報、特開平３−１０３１７０号公
報）。従来用いられているホローファイバーカートリッ
ジの代表例を図４に示すが、従来のホローファイバーカ
ートリッジは、ポッティング１２および１３がカートリ
ッジ１１の両端部に設けられ、かつ中空糸束１４はその
長手方向の両端のポート１５および１６が開口状態でポ
ッティング１２および１３に固定されている。中空糸束
１４を構成する中空糸膜は、栄養物および／または培養
産生物に対して透過性を有し、また、カートリッジ１１
内の空間は、各中空糸膜により中空糸膜内部空間と中空
糸膜外部空間とに分割される。
な分画性能や材質の特性を積極的に利用したホローファ
イバーカートリッジを培養器として利用するホローファ
イバー培養法が最近開発・利用されている（特開昭６２
−１６３６８７号公報、特開平３−１０３１７０号公
報）。従来用いられているホローファイバーカートリッ
ジの代表例を図４に示すが、従来のホローファイバーカ
ートリッジは、ポッティング１２および１３がカートリ
ッジ１１の両端部に設けられ、かつ中空糸束１４はその
長手方向の両端のポート１５および１６が開口状態でポ
ッティング１２および１３に固定されている。中空糸束
１４を構成する中空糸膜は、栄養物および／または培養
産生物に対して透過性を有し、また、カートリッジ１１
内の空間は、各中空糸膜により中空糸膜内部空間と中空
糸膜外部空間とに分割される。
【０００３】このようなホローファイバーカートリッジ
を用いる従来のホローファイバー培養法において、通
常、細胞等の培養目的物は中空糸膜外部空間を生育空間
とし（生育空間１９）、該空間内に保持される。栄養物
および酸素等を含有した培地の交換は、スターリング効
果によってポート１５より中空糸膜内部空間に供給さ
れ、中空糸膜を介して生育空間１９内に供給され、使用
済みの培地は中空糸膜を介して中空糸膜内部空間に流入
し、ポート１６より排出される。また、細胞等の培養目
的物により生成された老廃物等も中空糸膜を介して中空
糸膜内部空間に流入し、ポート１６より排出される。
を用いる従来のホローファイバー培養法において、通
常、細胞等の培養目的物は中空糸膜外部空間を生育空間
とし（生育空間１９）、該空間内に保持される。栄養物
および酸素等を含有した培地の交換は、スターリング効
果によってポート１５より中空糸膜内部空間に供給さ
れ、中空糸膜を介して生育空間１９内に供給され、使用
済みの培地は中空糸膜を介して中空糸膜内部空間に流入
し、ポート１６より排出される。また、細胞等の培養目
的物により生成された老廃物等も中空糸膜を介して中空
糸膜内部空間に流入し、ポート１６より排出される。
【０００４】しかしながら、前記の方式で培地の交換を
行うと、細胞の増殖が進んだ時に、カートリッジの長手
方向の両端付近の生育空間において、栄養状態および酸
素の濃度に差を生じるため、細胞が充分に生育できない
という欠点を有していた。例えば、酸素濃度は入口側で
は充分であっても出口側になる程、供給量が減少し欠乏
してくるという現象がみられた。
行うと、細胞の増殖が進んだ時に、カートリッジの長手
方向の両端付近の生育空間において、栄養状態および酸
素の濃度に差を生じるため、細胞が充分に生育できない
という欠点を有していた。例えば、酸素濃度は入口側で
は充分であっても出口側になる程、供給量が減少し欠乏
してくるという現象がみられた。
【０００５】本発明の目的は、前記課題を解決するもの
であり、ホローファイバー培養法において、生育空間に
おける栄養物および酸素等の培地成分の偏りを防いで細
胞等の培養目的物の生育環境をより良くすることのでき
るホローファイバーカートリッジ、及びそれを用いた培
養方法を提供することにある。
であり、ホローファイバー培養法において、生育空間に
おける栄養物および酸素等の培地成分の偏りを防いで細
胞等の培養目的物の生育環境をより良くすることのでき
るホローファイバーカートリッジ、及びそれを用いた培
養方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決するために鋭意検討した。その結果、ホローファイバ
ーカートリッジ内の中空糸束を２系統に分けて、各中空
糸束内の流路を逆方向にすることにより、細胞の生育空
間における栄養物および酸素等の培地成分の偏りを防ぐ
ことができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
決するために鋭意検討した。その結果、ホローファイバ
ーカートリッジ内の中空糸束を２系統に分けて、各中空
糸束内の流路を逆方向にすることにより、細胞の生育空
間における栄養物および酸素等の培地成分の偏りを防ぐ
ことができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００７】即ち、本発明の要旨は、 （１）物質透過性を有する複数の中空糸膜を有する中空
糸束の両端がその中空部分を開口状態に保持されたまま
中空部材内に固定されたホローファイバーカートリッジ
において、該中空糸束が少なくとも長短の２種類からな
り、長い中空糸束に沿って短い中空糸束が配列され、か
つ短い中空糸束の両端が長い中空糸束の両端の内側にポ
ッティング部材により固定され、最短の中空部材の両端
のポッティング部間に細胞を播種するためのポートが設
置され、中空部材の両端にポートが設置されると共に長
短の２種類の中空糸束の各端のポッティング部間にそれ
ぞれポートが設置されていることを特徴とする少なくと
も２系統の流路を有するホローファイバーカートリッ
ジ、および （２）物質透過性を有する複数の中空糸膜を有する中空
糸束の両端がその中空部分を開口状態に保持されたまま
中空部材内に固定されたホローファイバーカートリッジ
であって、該中空糸束が少なくとも長短の２種類からな
り、長い中空糸束に沿って短い中空糸束が配列され、か
つ短い中空糸束の両端が長い中空糸束の両端の内側にポ
ッティング部材により固定され、中空部材の両端のポッ
ティング部間に細胞を播種するためのポートＡが設置さ
れ、中空部材の両端にポートＢ、Ｃが設置されると共に
長短の２種類の中空糸束の各端のポッティング部間にそ
れぞれポートＤ、Ｅが設置されている少なくとも２系統
の流路を有するホローファイバーカートリッジを用い
て、ポートＡより細胞を播種し、ポートＢ、Ｃ間に栄養
分および酸素を含む培地を流入させると共にこれと逆方
向となるようにポートＤ、Ｅ間に栄養分および酸素を含
む培地を流入させることを特徴とする細胞の培養方法に
関する。
糸束の両端がその中空部分を開口状態に保持されたまま
中空部材内に固定されたホローファイバーカートリッジ
において、該中空糸束が少なくとも長短の２種類からな
り、長い中空糸束に沿って短い中空糸束が配列され、か
つ短い中空糸束の両端が長い中空糸束の両端の内側にポ
ッティング部材により固定され、最短の中空部材の両端
のポッティング部間に細胞を播種するためのポートが設
置され、中空部材の両端にポートが設置されると共に長
短の２種類の中空糸束の各端のポッティング部間にそれ
ぞれポートが設置されていることを特徴とする少なくと
も２系統の流路を有するホローファイバーカートリッ
ジ、および （２）物質透過性を有する複数の中空糸膜を有する中空
糸束の両端がその中空部分を開口状態に保持されたまま
中空部材内に固定されたホローファイバーカートリッジ
であって、該中空糸束が少なくとも長短の２種類からな
り、長い中空糸束に沿って短い中空糸束が配列され、か
つ短い中空糸束の両端が長い中空糸束の両端の内側にポ
ッティング部材により固定され、中空部材の両端のポッ
ティング部間に細胞を播種するためのポートＡが設置さ
れ、中空部材の両端にポートＢ、Ｃが設置されると共に
長短の２種類の中空糸束の各端のポッティング部間にそ
れぞれポートＤ、Ｅが設置されている少なくとも２系統
の流路を有するホローファイバーカートリッジを用い
て、ポートＡより細胞を播種し、ポートＢ、Ｃ間に栄養
分および酸素を含む培地を流入させると共にこれと逆方
向となるようにポートＤ、Ｅ間に栄養分および酸素を含
む培地を流入させることを特徴とする細胞の培養方法に
関する。
【０００８】本発明における中空糸膜としては、培養細
胞に栄養分および酸素等を供給することができる程度の
物質透過性を有しておればよく、通常のホローファイバ
ー培養法に用いられる膜、即ち限外濾過膜や精密濾過膜
等の多孔性ポリマー膜が用いられる。中空糸膜に用いら
れる多孔性ポリマー膜の材質は特に制限されるものでは
なく、例えばセルロースアセテート、ポリサルホン、ク
プロファンなどが用いられる。これらの中空糸膜は、目
的となる分画物の大きさに応じ、その孔径、材質、厚さ
及び形状が適宜選択される。
胞に栄養分および酸素等を供給することができる程度の
物質透過性を有しておればよく、通常のホローファイバ
ー培養法に用いられる膜、即ち限外濾過膜や精密濾過膜
等の多孔性ポリマー膜が用いられる。中空糸膜に用いら
れる多孔性ポリマー膜の材質は特に制限されるものでは
なく、例えばセルロースアセテート、ポリサルホン、ク
プロファンなどが用いられる。これらの中空糸膜は、目
的となる分画物の大きさに応じ、その孔径、材質、厚さ
及び形状が適宜選択される。
【０００９】本発明における中空糸束は、複数の同一の
前記中空糸膜の両端を揃えて、ホローファイバーカート
リッジ内で細胞が生育可能となる程度の空間を隔てるよ
うに、並行に連結されている。連結手段に特に制限はな
く、例えば図３に示すように縫い糸等が用いられる。中
空糸束を集束する中空糸膜の数は特に限定されないが、
通常約４０％〜６０％の充填率となるようにする。
前記中空糸膜の両端を揃えて、ホローファイバーカート
リッジ内で細胞が生育可能となる程度の空間を隔てるよ
うに、並行に連結されている。連結手段に特に制限はな
く、例えば図３に示すように縫い糸等が用いられる。中
空糸束を集束する中空糸膜の数は特に限定されないが、
通常約４０％〜６０％の充填率となるようにする。
【００１０】本発明のホローファイバーカートリッジ
は、図１に示すように少なくとも長短の２種類の前記中
空糸束を有する。これらの種類の異なる中空糸束は、系
統毎に中空糸膜の材質を変えてもよく、同じであっても
よい。中空糸束の系統は少なくとも２種類のものが用い
られ、その種類の数に制限はないが、操作を簡易にする
上で２種類のものが好ましく用いられる。
は、図１に示すように少なくとも長短の２種類の前記中
空糸束を有する。これらの種類の異なる中空糸束は、系
統毎に中空糸膜の材質を変えてもよく、同じであっても
よい。中空糸束の系統は少なくとも２種類のものが用い
られ、その種類の数に制限はないが、操作を簡易にする
上で２種類のものが好ましく用いられる。
【００１１】以下、２種類の中空糸束を用いる場合を例
にして長い方の中空糸束を（ａ）、短い方の中空糸束を
（ｂ）として説明する。これらの中空糸束（ａ）と
（ｂ）は、長い中空糸束（ａ）に沿って短い中空糸束
（ｂ）が配列され、通常各中空糸束の中央とホローファ
イバーカートリッジの中空部材（以下、ハウジングと略
す）の中央が揃う状態で、各中空糸束の両端がハウジン
グにポッティング部材によりポッティングされている。
この場合、長い中空糸束（ａ）の両端の内側に短い中空
糸束（ｂ）の両端が固定されている。ポッティング部に
用いられるポッティング部材は、特に限定されるもので
はなく、例えばエポキシ系、シリコン系、ウレタン系等
の樹脂が用いられる。この場合、中空糸束の中空部分は
開口状態に保持されたままポッティングされる。尚、各
中空糸束の長さが異なるので、該ハウジングは、計４か
所のポッティング部分を有している。ポッティング部分
は、ハウジングの内外を、液体および気体が不通過であ
るようにシールする役割を有するが、中空糸束（ｂ）の
ポッティング部分のうち、前記中空糸束（ａ）が通過す
る部分の中空糸膜内は空間となるように設けられてい
る。
にして長い方の中空糸束を（ａ）、短い方の中空糸束を
（ｂ）として説明する。これらの中空糸束（ａ）と
（ｂ）は、長い中空糸束（ａ）に沿って短い中空糸束
（ｂ）が配列され、通常各中空糸束の中央とホローファ
イバーカートリッジの中空部材（以下、ハウジングと略
す）の中央が揃う状態で、各中空糸束の両端がハウジン
グにポッティング部材によりポッティングされている。
この場合、長い中空糸束（ａ）の両端の内側に短い中空
糸束（ｂ）の両端が固定されている。ポッティング部に
用いられるポッティング部材は、特に限定されるもので
はなく、例えばエポキシ系、シリコン系、ウレタン系等
の樹脂が用いられる。この場合、中空糸束の中空部分は
開口状態に保持されたままポッティングされる。尚、各
中空糸束の長さが異なるので、該ハウジングは、計４か
所のポッティング部分を有している。ポッティング部分
は、ハウジングの内外を、液体および気体が不通過であ
るようにシールする役割を有するが、中空糸束（ｂ）の
ポッティング部分のうち、前記中空糸束（ａ）が通過す
る部分の中空糸膜内は空間となるように設けられてい
る。
【００１２】本発明のホローファイバーカートリッジに
おいて、外部との連通口としては、細胞を播種するポー
トと栄養素や酸素を供給するポートおよび排出するポー
トが設けられる。細胞を播種するポートは、特に限定さ
れないが、図１に示すようにハウジングの両端のポッテ
ィング部間に設けられ、通常ほぼ中央部分に設けられ
る。栄養素や酸素を供給するポートおよび排出するポー
トは、長い中空糸束内に通過させるものとしては、ハウ
ジングの両端に設けられ、短い中空糸束内に通過させる
ものとしては、（ａ）および（ｂ）の中空糸束の各端を
ポッティングした各ポッティング部間に設けられる。
おいて、外部との連通口としては、細胞を播種するポー
トと栄養素や酸素を供給するポートおよび排出するポー
トが設けられる。細胞を播種するポートは、特に限定さ
れないが、図１に示すようにハウジングの両端のポッテ
ィング部間に設けられ、通常ほぼ中央部分に設けられ
る。栄養素や酸素を供給するポートおよび排出するポー
トは、長い中空糸束内に通過させるものとしては、ハウ
ジングの両端に設けられ、短い中空糸束内に通過させる
ものとしては、（ａ）および（ｂ）の中空糸束の各端を
ポッティングした各ポッティング部間に設けられる。
【００１３】本発明のホローファイバーカートリッジの
形状は特に限定されることなく、例えば円筒状、角筒状
等適宜選択することができる。また、本発明における中
空糸束（ａ）と（ｂ）は、図２にホローファイバーカー
トリッジの横断面の概略図に示されるように互いにらせ
ん形に巻き込む形状にし、均等に配列すると、栄養分等
の中空糸膜内通過物が、ハウジング内の培養細胞に均一
に供給されるので、本発明の目的達成のためには最も好
ましい。
形状は特に限定されることなく、例えば円筒状、角筒状
等適宜選択することができる。また、本発明における中
空糸束（ａ）と（ｂ）は、図２にホローファイバーカー
トリッジの横断面の概略図に示されるように互いにらせ
ん形に巻き込む形状にし、均等に配列すると、栄養分等
の中空糸膜内通過物が、ハウジング内の培養細胞に均一
に供給されるので、本発明の目的達成のためには最も好
ましい。
【００１４】本発明においては、このようなホローファ
イバーカートリッジを用いて細胞を培養する方法が提供
される。即ち、本発明の細胞の培養方法は、このような
ホローファイバーカートリッジを用いて、ハウジングの
両端のポッティング部間に設けられた細胞を播種するた
めのポートＡ（図１の７に相当する）から細胞を播種
し、ハウジングの両端に設けられたポートＢ、Ｃ（図１
の８ａと８ｂに相当する）間にＢからＣへ、あるいはＣ
からＢへ栄養分および酸素を含む培地を流入させ、さら
に長短の２種類の中空糸束の各端のポッティング部間に
設けられたポートＤ、Ｅ（図１の９ａと９ｂに相当す
る）間に同様に栄養分および酸素を含む培地を流入させ
る。この場合、ポートＢ、Ｃ間に流入させる方向と逆方
向となるようにポートＤ、Ｅ間に栄養分および酸素を含
む培地を流入させる。
イバーカートリッジを用いて細胞を培養する方法が提供
される。即ち、本発明の細胞の培養方法は、このような
ホローファイバーカートリッジを用いて、ハウジングの
両端のポッティング部間に設けられた細胞を播種するた
めのポートＡ（図１の７に相当する）から細胞を播種
し、ハウジングの両端に設けられたポートＢ、Ｃ（図１
の８ａと８ｂに相当する）間にＢからＣへ、あるいはＣ
からＢへ栄養分および酸素を含む培地を流入させ、さら
に長短の２種類の中空糸束の各端のポッティング部間に
設けられたポートＤ、Ｅ（図１の９ａと９ｂに相当す
る）間に同様に栄養分および酸素を含む培地を流入させ
る。この場合、ポートＢ、Ｃ間に流入させる方向と逆方
向となるようにポートＤ、Ｅ間に栄養分および酸素を含
む培地を流入させる。
【００１５】このように、ホローファイバーカートリッ
ジ内の中空糸束を（ａ）および（ｂ）の２系統に分けて
おけば、各中空糸束内の培地成分の流路を各々逆方向に
することにより、細胞の生育空間における栄養物および
酸素等の培地成分の偏りを防ぐことができる。即ち、２
系統の流路から栄養素及び酸素などの培地成分は、互い
に逆方向に流れ、これらの２系統の流路から細胞生育空
間内にそれぞれ各中空糸膜を通過して培地成分が入り込
む。この場合、一方の流路の入口側は他方の流路の出口
側となるため細胞生育空間内における栄養物及び酸素の
供給量が均一化され、細胞生育空間内における栄養物及
び酸素の偏在性の問題が解消される。
ジ内の中空糸束を（ａ）および（ｂ）の２系統に分けて
おけば、各中空糸束内の培地成分の流路を各々逆方向に
することにより、細胞の生育空間における栄養物および
酸素等の培地成分の偏りを防ぐことができる。即ち、２
系統の流路から栄養素及び酸素などの培地成分は、互い
に逆方向に流れ、これらの２系統の流路から細胞生育空
間内にそれぞれ各中空糸膜を通過して培地成分が入り込
む。この場合、一方の流路の入口側は他方の流路の出口
側となるため細胞生育空間内における栄養物及び酸素の
供給量が均一化され、細胞生育空間内における栄養物及
び酸素の偏在性の問題が解消される。
【００１６】また、本発明の培養方法の別の態様とし
て、ポートＡより細胞を播種し、ポートＢ、Ｃ間とポー
トＤ、Ｅ間の一方に栄養分および酸素を含む培地を流入
させると共に他方にエアーを流入させてもよい。この場
合、供給エアーへの培地の混入を防止する観点から、好
ましくはポートＤ、Ｅ間に栄養分および酸素を含む培地
を流入させ、ポートＢ、Ｃ間にエアーを流入させるのが
よい。これによりハウジング内の各中空糸膜を通じて直
接細胞生育空間内のガス交換を行うことができるため、
ホローファイバーカートリッジが大型化した場合でも酸
素不足にならず、大規模な培養が可能となる。さらに、
流入させるエアーを陰圧とすることにより、培地のサン
プリングを行うことが可能となる。従って、培地のサン
プリングを適宜行い、栄養物および酸素等の培地成分を
調整しつつ細胞の培養を行うことができる。
て、ポートＡより細胞を播種し、ポートＢ、Ｃ間とポー
トＤ、Ｅ間の一方に栄養分および酸素を含む培地を流入
させると共に他方にエアーを流入させてもよい。この場
合、供給エアーへの培地の混入を防止する観点から、好
ましくはポートＤ、Ｅ間に栄養分および酸素を含む培地
を流入させ、ポートＢ、Ｃ間にエアーを流入させるのが
よい。これによりハウジング内の各中空糸膜を通じて直
接細胞生育空間内のガス交換を行うことができるため、
ホローファイバーカートリッジが大型化した場合でも酸
素不足にならず、大規模な培養が可能となる。さらに、
流入させるエアーを陰圧とすることにより、培地のサン
プリングを行うことが可能となる。従って、培地のサン
プリングを適宜行い、栄養物および酸素等の培地成分を
調整しつつ細胞の培養を行うことができる。
【００１７】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例等によりなんら限定
されるものではない。
明するが、本発明はこれらの実施例等によりなんら限定
されるものではない。
【００１８】実施例１ ホローファイバーカートリッジの作製 本発明のホローファイバーカートリッジについて、図面
を用いて説明する。図１は本発明の２系統の流路を有す
るホローファイバーカートリッジの概略構成図である。
即ち、本発明のホローファイバーカートリッジは、物質
透過性を有する各中空糸膜が複数の縫糸４（図３）で平
行に連結されることにより形成される、２種の異なる長
さの中空糸束（長い方の中空糸束２および短い方の中空
糸束３）を有している。各中空糸束は、長い方の中空糸
束２の間に短い方の中空糸束３が入り込む形で互いにら
せん形に巻き込む形状をとりつつ（図２）、その中央と
ホローファイバーカートリッジのハウジング１の中央が
揃う状態で、その両端とハウジング１の両端のポッティ
ング部分（ポッティング５ａ、５ｂ、６ａおよび６ｂ）
においてポッティングされている。ポッティング部分
は、ハウジング１の内外を、液体および気体が不通過で
あるようにシールする役割を有するが、中空糸束３のポ
ッティング部分のうち、前記中空糸束２が通過する部分
の中空糸膜内は空間となるように設けられている。
を用いて説明する。図１は本発明の２系統の流路を有す
るホローファイバーカートリッジの概略構成図である。
即ち、本発明のホローファイバーカートリッジは、物質
透過性を有する各中空糸膜が複数の縫糸４（図３）で平
行に連結されることにより形成される、２種の異なる長
さの中空糸束（長い方の中空糸束２および短い方の中空
糸束３）を有している。各中空糸束は、長い方の中空糸
束２の間に短い方の中空糸束３が入り込む形で互いにら
せん形に巻き込む形状をとりつつ（図２）、その中央と
ホローファイバーカートリッジのハウジング１の中央が
揃う状態で、その両端とハウジング１の両端のポッティ
ング部分（ポッティング５ａ、５ｂ、６ａおよび６ｂ）
においてポッティングされている。ポッティング部分
は、ハウジング１の内外を、液体および気体が不通過で
あるようにシールする役割を有するが、中空糸束３のポ
ッティング部分のうち、前記中空糸束２が通過する部分
の中空糸膜内は空間となるように設けられている。
【００１９】実施例２ ホローファイバーカートリッジを用いた細胞の培養 次に、前記ホローファイバーカートリッジを用いた、本
発明の培養方法について以下に図面を用いて説明する。
図１に示される、本発明の２系統の流路を有するホロー
ファイバーカートリッジのハウジング１の中央部分に位
置するポート７から生育空間１０に細胞を播種し、ハウ
ジング１両端に位置するポート８ａから８ｂの方向に、
栄養素及び酸素を含有する培地を流す。培地成分は、中
空糸束２の各中空糸膜を通過して細胞生育空間１０に到
達する。更に、ポッティング５ｂとポッティング６ｂの
間に位置するポート９ａからポッティング５ａとポッテ
ィング６ａの間に位置するポート９ｂの方向にも栄養素
と酸素を含有する培地を流す。培地成分は、中空糸束３
の各中空糸膜を通過して細胞生育空間１０に到達する。
これにより、培養が開始される。
発明の培養方法について以下に図面を用いて説明する。
図１に示される、本発明の２系統の流路を有するホロー
ファイバーカートリッジのハウジング１の中央部分に位
置するポート７から生育空間１０に細胞を播種し、ハウ
ジング１両端に位置するポート８ａから８ｂの方向に、
栄養素及び酸素を含有する培地を流す。培地成分は、中
空糸束２の各中空糸膜を通過して細胞生育空間１０に到
達する。更に、ポッティング５ｂとポッティング６ｂの
間に位置するポート９ａからポッティング５ａとポッテ
ィング６ａの間に位置するポート９ｂの方向にも栄養素
と酸素を含有する培地を流す。培地成分は、中空糸束３
の各中空糸膜を通過して細胞生育空間１０に到達する。
これにより、培養が開始される。
【００２０】以上のような、本発明の培養方法を用いる
ことにより、少なくとも２系統の流路からの栄養素及び
酸素などの培地成分は、互いに逆方向に流れる。これに
より一方の流路の入口側は他方の流路の出口側となり、
これらの２系統の流路から細胞生育空間内にそれぞれ各
中空糸膜を通過して培地成分が入り込むため、細胞生育
空間内における栄養物及び酸素の偏在性の問題が解消さ
れる。尚、ポート９ａからポート９ｂの方向に培地を流
す代わりに、エアーを流すことも可能である。これによ
り、ハウジング１全体に行き渡った中空糸束３の各中空
糸膜を通じて直接細胞生育空間内のガス交換を行うこと
ができるため、ホローファイバーカートリッジが大型化
した場合でも酸素不足にならず、大規模な培養が可能と
なる。
ことにより、少なくとも２系統の流路からの栄養素及び
酸素などの培地成分は、互いに逆方向に流れる。これに
より一方の流路の入口側は他方の流路の出口側となり、
これらの２系統の流路から細胞生育空間内にそれぞれ各
中空糸膜を通過して培地成分が入り込むため、細胞生育
空間内における栄養物及び酸素の偏在性の問題が解消さ
れる。尚、ポート９ａからポート９ｂの方向に培地を流
す代わりに、エアーを流すことも可能である。これによ
り、ハウジング１全体に行き渡った中空糸束３の各中空
糸膜を通じて直接細胞生育空間内のガス交換を行うこと
ができるため、ホローファイバーカートリッジが大型化
した場合でも酸素不足にならず、大規模な培養が可能と
なる。
【００２１】
【発明の効果】本発明のホローファイバーカートリッジ
を用いて、細胞等の培養を行うことにより、細胞生育空
間内における栄養物及び酸素の偏在性の問題が解消さ
れ、効率の良い培養を行うことができる。また、一方の
系統の中空糸束よりエアーを流すことにより、中空糸束
から直接細胞生育空間内のガス交換を行うことができる
ので、大規模な培養を行うことが可能である。
を用いて、細胞等の培養を行うことにより、細胞生育空
間内における栄養物及び酸素の偏在性の問題が解消さ
れ、効率の良い培養を行うことができる。また、一方の
系統の中空糸束よりエアーを流すことにより、中空糸束
から直接細胞生育空間内のガス交換を行うことができる
ので、大規模な培養を行うことが可能である。
【図１】図１は、本発明の２系統の流路を有するホロー
ファイバーカートリッジの概略構成図である。
ファイバーカートリッジの概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の２系統の流路を有するホロー
ファイバーカートリッジの横断面の概略図である。
ファイバーカートリッジの横断面の概略図である。
【図３】図３は、中空糸束における中空糸膜の連結状態
を示した概略構成図である。
を示した概略構成図である。
【図４】図４は、従来のホローファイバーカートリッジ
の概略構成図である。
の概略構成図である。
１ ハウジング ２ 中空糸束 ３ 中空糸束 ４ 縫糸 ５ａ ポッティング ５ｂ ポッティング ６ａ ポッティング ６ｂ ポッティング ７ ポート ８ａ ポート ８ｂ ポート ９ａ ポート ９ｂ ポート １０ 細胞生育空間 １１ カートリッジ １２ ポッティング １３ ポッティング １４ 中空糸束 １５ ポート １６ ポート １７ ポート １８ ポート １９ 生育空間
Claims (5)
- 【請求項１】 物質透過性を有する複数の中空糸膜を有
する中空糸束の両端がその中空部分を開口状態に保持さ
れたまま中空部材内に固定されたホローファイバーカー
トリッジにおいて、該中空糸束が少なくとも長短の２種
類からなり、長い中空糸束に沿って短い中空糸束が配列
され、かつ短い中空糸束の両端が長い中空糸束の両端の
内側にポッティング部材により固定され、最短の中空部
材の両端のポッティング部間に細胞を播種するためのポ
ートが設置され、中空部材の両端にポートが設置される
と共に長短の２種類の中空糸束の各端のポッティング部
間にそれぞれポートが設置されていることを特徴とする
少なくとも２系統の流路を有するホローファイバーカー
トリッジ。 - 【請求項２】 各中空糸膜が複数の縫い糸で互いに連結
され、長短の２種類の中空糸束が互いにらせん形に巻き
込む形状に配置され、均等に配列していることを特徴と
する、請求項１記載のホローファイバーカートリッジ。 - 【請求項３】 物質透過性を有する複数の中空糸膜を有
する中空糸束の両端がその中空部分を開口状態に保持さ
れたまま中空部材内に固定されたホローファイバーカー
トリッジであって、該中空糸束が少なくとも長短の２種
類からなり、長い中空糸束に沿って短い中空糸束が配列
され、かつ短い中空糸束の両端が長い中空糸束の両端の
内側にポッティング部材により固定され、中空部材の両
端のポッティング部間に細胞を播種するためのポートＡ
が設置され、中空部材の両端にポートＢ、Ｃが設置され
ると共に長短の２種類の中空糸束の各端のポッティング
部間にそれぞれポートＤ、Ｅが設置されている少なくと
も２系統の流路を有するホローファイバーカートリッジ
を用いて、ポートＡより細胞を播種し、ポートＢ、Ｃ間
に栄養分および酸素を含む培地を流入させると共にこれ
と逆方向となるようにポートＤ、Ｅ間に栄養分および酸
素を含む培地を流入させることを特徴とする細胞の培養
方法。 - 【請求項４】 物質透過性を有する複数の中空糸膜を有
する中空糸束の両端がその中空部分を開口状態に保持さ
れたまま中空部材内に固定されたホローファイバーカー
トリッジであって、該中空糸束が少なくとも長短の２種
類からなり、長い中空糸束に沿って短い中空糸束が配列
され、かつ短い中空糸束の両端が長い中空糸束の両端の
内側にポッティング部材により固定され、中空部材の両
端のポッティング部間に細胞を播種するためのポートＡ
が設置され、中空部材の両端にポートＢ、Ｃが設置され
ると共に長短の２種類の中空糸束の各端のポッティング
部間にそれぞれポートＤ、Ｅが設置されている少なくと
も２系統の流路を有するホローファイバーカートリッジ
を用いて、ポートＡより細胞を播種し、ポートＢ、Ｃ間
とポートＤ、Ｅ間の一方に栄養分および酸素を含む培地
を流入させると共に他方にエアーを流入させることを特
徴とする細胞の培養方法。 - 【請求項５】 流入させるエアーを陰圧とし、培地のサ
ンプリングを行うことを特徴とする請求項４記載の細胞
の培養方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35454292A JP3270553B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | ホローファイバーカートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35454292A JP3270553B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | ホローファイバーカートリッジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181747A JPH06181747A (ja) | 1994-07-05 |
| JP3270553B2 true JP3270553B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=18438257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35454292A Expired - Fee Related JP3270553B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | ホローファイバーカートリッジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3270553B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8921458D0 (en) * | 1989-09-22 | 1989-11-08 | Univ Strathclyde | Cell culture apparatus |
-
1992
- 1992-12-16 JP JP35454292A patent/JP3270553B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06181747A (ja) | 1994-07-05 |
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