JP4148515B2 - 生物活性物質移送シート、その製造方法、それを用いた細胞スクリーニング法 - Google Patents
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また、特開2002-355025号公報では複数の細胞スクリーニング物質を、液滴吐出手段でベース上の所望の領域に配置して固定化し、異なる細胞スクリーニング機能を有する複数の領域を有することを特徴とする細胞スクリーニング基板を形成するが開示されている。この発明では細胞スクリーニング物質が培養液中でスクリーニング基板にすべて固定化されているために細胞内に細胞スクリーニング物質が取り込めない場合が多く、細胞内に細胞スクリーニング物質が取り込まれ始めて増殖、分化、生存、未分化状態の維持、細胞死及び物質産出の少なくとも1つに影響する細胞をスクリーニングする場合を除き有効な提案である。
(1)培養領域を有する基板上に載置することで該培養領域に生物活性物質を供給するための生物活性物質移送シートであって、シート媒体と、該シート媒体上に設けられた細胞に対して生物活性作用を有する生物活性物質の少なくとも1種の保持領域と、を有し、
該保持領域が前記基板の培養領域の覆いとなる位置に設けられており、
前記生物活性物質が、シート媒体上から遊離可能である
ことを特徴とする生物活性物質移送シート。
(2)培養領域を有する基板上に載置することで該培養領域に生物活性物質を供給するための生物活性物質移送シートであって、シート媒体と、該シート媒体上に設けられた細胞に対して生物活性作用を有する生物活性物質の少なくとも1種の保持領域と、を有し、該保持領域が前記基板の培養領域の覆いとなる位置に設けられており、
前記シート媒体が少なくとも前記保持領域において伸縮性または可撓性を有するフィルムからなる
ことを特徴とする生物活性物質移送シート。
(3)培養領域を有する基板上に載置することで該培養領域に生物活性物質を供給するための生物活性物質移送シートであって、シート媒体と、該シート媒体上に設けられた細胞に対して生物活性作用を有する生物活性物質の少なくとも1種の保持領域と、を有し、該保持領域が前記基板の培養領域の覆いとなる位置に設けられており、
前記保持領域から、前記生物活性物質の徐放が可能、もしくは徐放性を付与した生物活性物質を遊離できる
ことを特徴とする生物活性物質移送シート。
(4)前記生物活性物質が、シート媒体上から遊離可能なことを特徴とする上記(2)項に記載の生物活性物質移送シート。
(5)シート媒体が少なくとも前記保持領域において伸縮性または可撓性を有するフィルムからなる上記(1)または(3)項に記載の生物活性物質移送シート。
(6)前記保持領域から、前記生物活性物質の徐放が可能、もしくは徐放性を付与した生物活性物質を遊離できる上記(1)または(2)項に記載の生物活性物質移送シート。
(7)前記保持領域を2以上有する上記(1)〜(6)項のいずれかに記載の生物活性物質移送シート。
(8)前記生物活性物質の種類または2種以上の生物活性物質の組合せが異なる保持領域の組合せの1以上を有する上記(7)項に記載の生物活性物質移送シート。
(9)前記生物活性物質の密度が異なる保持領域の組合せの1以上を有する上記(7)または(8)項に記載の生物活性物質移送シート。
(10)シート媒体上に凸部が設けられ、該凸部領域に前記生物活性物質が保持されている上記(1)〜(9)項のいずれかに記載の生物活性物質移送シート。
(11)シート媒体上に生物活性物質を担持する担持層が部分的に又は全面に形成されている上記(1)〜(10)項のいずれかに記載の生物活性物質移送シート。
(12)各保持領域、あるいは、2つ以上の保持領域から形成される領域群が凸状の壁状構造物により囲まれている上記(1)〜(11)項のいずれかに記載の生物活性物質移送シート。
(13)上記1〜(12)項のいずれかに記載の生物活性物質移送シートの製造方法であって、
前記保持領域への生物活性物質の付与に、少なくとも液体吐出手段を用いることを特徴とする生物活性物質移送シートの製造方法。
(14)前記液体吐出手段が、サーマルインクジェット方式による吐出手段である上記(13)項に記載の生物活性物質移送シートの製造方法。
(15)前記液体吐出手段が、ピエゾインクジェット方式による吐出手段である上記(13)項に記載の生物活性物質移送シートの製造方法。
(16)前記生物活性物質の固定を外部から固定用のエネルギーを加えて行う工程をさらに含む上記(13)〜(15)項のいずれかに記載の生物活性物質移送シートの製造方法。
(17)上記1〜(12)項のいずれかに記載の生物活性物質移送シートを用いた細胞スクリーニング法であって、
培養領域を有する基板に前記生物活性物質移送シートを載置して、該生物活性物質移送シートに設けられた該培養領域に対応する生物活性物質の保持領域で該培養領域を覆う工程と、
前記培養領域に生物活性物質を固定した状態で細胞を培養する工程と、
前記保持領域から生物活性物質を培養液に供給する工程と、
を有することを特徴とする細胞スクリーニング法。
(18)前記培養液中に前記細胞のスクリーニングに必要な物質を補充する工程を有する上記(17)項に記載の細胞スクリーニング法。
(19)前記シート媒体を同一または異なるシート媒体と交換する工程を有する上記(17)または(18)項に記載の細胞スクリーニング方法。
(20)前記細胞の形態変化を観察する工程を更に含む上記(17)〜(19)項のいずれかに記載の細胞スクリーニング法。
(21)評価の際に細胞を染色する上記(20)項に記載の細胞スクリーニング法。
(22)前記細胞内で合成された物質の定量を行う工程を含む上記(17)〜(21)項のいずれかに記載の細胞スクリーニング法。
(23)前記細胞内に取り込まれた物質の定量を行う工程を含む上記(17)〜(21)項のいずれかに記載の細胞スクリーニング法。
(24)前記放射線量測定、蛍光量測定、発光量測定および吸光度測定の少なくとも1種により前記物質の定量を行う工程を含む上記(22)または(23)項に記載の細胞スクリーニング法。
また、簡便にフィルム等でラミネートしても良い。
生物活性物質移送シートの生物活性物質の領域を各々の領域に対応する複数の培養容器中の培養液に接触させ、培養液中に生物活性物質を移送させる工程、及び細胞を培養する工程からなる。
実施例1
生物活性物質を組み合わせて細胞培養液に混合するため、以下の方法を用いた。生物活性物質として塩基性繊維芽細胞成長因子(b-FGF)、インスリン様成長因子(IGF-I)、骨形成タンパク質(BMP-2)を用いた。b-FGFは生物食塩水、IGF-Iは10mM 酢酸、BMP-2は4mM 塩酸で希釈し、20μg/mlの濃度の各生物活性物質とグリセリンを5%含む溶液を作成した。インクカートリッジを70% エタノールで洗浄した後、各生物活性物質を含む溶液を充填した。
培養後のマイクロプレートを顕微鏡観察するとb-FGF存在領域では細胞が増殖し、IGF-I存在領域では筋分化、BMP-2存在領域では骨分化が濃度依存的に促進されている様子が観察された。
一定期間中に作用させる生物活性物質の種類と濃度によって、細胞への影響がどのように変化するかを調べるため、以下の方法を用いた。
このような生物活性物質移送シートを用いることで、ある一定期間中に複数の条件で作用させる物質の種類と濃度を変えることが可能となる。
作用させる生物活性物質の期間と濃度によって細胞への影響がどのように変化するかを調べるため、また徐放の効果を調べるため以下の方法を用いた。
(1)培養開始直後
(2)培養開始12時間後
(3)培養開始24時間後
(4)培養開始48時間後
(5)培養開始72時間後
培養後の細胞を10%ホルマリンで10分間処理し、BMP-2による骨分化の指標としてアルカリフォスファターゼ(ALP)の酵素活性染色を行った。
本実施例では、アレルゲンとなりうる物質を生物活性物質移送シートに形成し、培養液に移送し、該培養液中で人から採取した細胞を培養し、細胞から産出される炎症惹起物質であるヒスタミンを定量することで、その人がアレルギー体質を有するかどうかを評価するものである。本実施例でスギ花粉、牛乳、ハウスダスト、ブタクサに対するアレルギー体質であるかどうかを評価する。スギ花粉、ハウスダスト、ブタクサについては、予めホモジナイザーを用いて十分にすりつぶしておいた。そして、各アレルゲンを含む水溶液を遠心分離した後、沈降分を除く溶解成分を得た。続いて各アレルゲン溶解成分の溶液を50%メタノール溶液で希釈し、50μg/mlの濃度として、実施例1記載の方法で、インクジェットプリンターを用いて厚さ20μmのポリエステルフィルムに各アレルゲン成分単独の4つの領域と2種のアレルゲン成分を組み合わせた6つの領域を形成し生物活性物質移送シートを作成した。細胞は、評価対象の人から血液を採取し、密度勾配遠心分離法により、血液成分を分離し、アレルギー反応性細胞を取り出した。
11 ベース
12 生物活性物質
13 液滴吐出手段
14 担持層
Claims (24)
- 培養領域を有する基板上に載置することで該培養領域に生物活性物質を供給するための生物活性物質移送シートであって、シート媒体と、該シート媒体上に設けられた細胞に対して生物活性作用を有する生物活性物質の少なくとも1種の保持領域と、を有し、
該保持領域が前記基板の培養領域の覆いとなる位置に設けられており、
前記生物活性物質が、シート媒体上から遊離可能である
ことを特徴とする生物活性物質移送シート。 - 培養領域を有する基板上に載置することで該培養領域に生物活性物質を供給するための生物活性物質移送シートであって、シート媒体と、該シート媒体上に設けられた細胞に対して生物活性作用を有する生物活性物質の少なくとも1種の保持領域と、を有し、該保持領域が前記基板の培養領域の覆いとなる位置に設けられており、
前記シート媒体が少なくとも前記保持領域において伸縮性または可撓性を有するフィルムからなる
ことを特徴とする生物活性物質移送シート。 - 培養領域を有する基板上に載置することで該培養領域に生物活性物質を供給するための生物活性物質移送シートであって、シート媒体と、該シート媒体上に設けられた細胞に対して生物活性作用を有する生物活性物質の少なくとも1種の保持領域と、を有し、該保持領域が前記基板の培養領域の覆いとなる位置に設けられており、
前記保持領域から、前記生物活性物質の徐放が可能、もしくは徐放性を付与した生物活性物質を遊離できる
ことを特徴とする生物活性物質移送シート。 - 前記生物活性物質が、シート媒体上から遊離可能なことを特徴とする請求項2に記載の生物活性物質移送シート。
- シート媒体が少なくとも前記保持領域において伸縮性または可撓性を有するフィルムからなる請求項1または3に記載の生物活性物質移送シート。
- 前記保持領域から、前記生物活性物質の徐放が可能、もしくは徐放性を付与した生物活性物質を遊離できる請求項1または2に記載の生物活性物質移送シート。
- 前記保持領域を2以上有する請求項1〜6のいずれかに記載の生物活性物質移送シート。
- 前記生物活性物質の種類または2種以上の生物活性物質の組合せが異なる保持領域の組合せの1以上を有する請求項7に記載の生物活性物質移送シート。
- 前記生物活性物質の密度が異なる保持領域の組合せの1以上を有する請求項7または8に記載の生物活性物質移送シート。
- シート媒体上に凸部が設けられ、該凸部領域に前記生物活性物質が保持されている請求項1〜9のいずれかに記載の生物活性物質移送シート。
- シート媒体上に生物活性物質を担持する担持層が部分的に又は全面に形成されている請求項1〜10のいずれかに記載の生物活性物質移送シート。
- 各保持領域、あるいは、2つ以上の保持領域から形成される領域群が凸状の壁状構造物により囲まれている請求項1〜11のいずれかに記載の生物活性物質移送シート。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の生物活性物質移送シートの製造方法であって、
前記保持領域への生物活性物質の付与に、少なくとも液体吐出手段を用いることを特徴とする生物活性物質移送シートの製造方法。 - 前記液体吐出手段が、サーマルインクジェット方式による吐出手段である請求項13に記載の生物活性物質移送シートの製造方法。
- 前記液体吐出手段が、ピエゾインクジェット方式による吐出手段である請求項13に記載の生物活性物質移送シートの製造方法。
- 前記生物活性物質の固定を外部から固定用のエネルギーを加えて行う工程をさらに含む請求項13〜15のいずれかに記載の生物活性物質移送シートの製造方法。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の生物活性物質移送シートを用いた細胞スクリーニング法であって、
培養領域を有する基板に前記生物活性物質移送シートを載置して、該生物活性物質移送シートに設けられた該培養領域に対応する生物活性物質の保持領域で該培養領域を覆う工程と、
前記培養領域に生物活性物質を固定した状態で細胞を培養する工程と、
前記保持領域から生物活性物質を培養液に供給する工程と、
を有することを特徴とする細胞スクリーニング法。 - 前記培養液中に前記細胞のスクリーニングに必要な物質を補充する工程を有する請求項17に記載の細胞スクリーニング法。
- 前記シート媒体を同一または異なるシート媒体と交換する工程を有する請求項17または18に記載の細胞スクリーニング方法。
- 前記細胞の形態変化を観察する工程を更に含む請求項17〜19のいずれかに記載の細胞スクリーニング法。
- 評価の際に細胞を染色する請求項20に記載の細胞スクリーニング法。
- 前記細胞内で合成された物質の定量を行う工程を含む請求項17〜21のいずれかに記載の細胞スクリーニング法。
- 前記細胞内に取り込まれた物質の定量を行う工程を含む請求項17〜21のいずれかに記載の細胞スクリーニング法。
- 前記放射線量測定、蛍光量測定、発光量測定および吸光度測定の少なくとも1種により前記物質の定量を行う工程を含む請求項22または23に記載の細胞スクリーニング法。
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