JP4166213B2

JP4166213B2 - 生化学用担持体

Info

Publication number: JP4166213B2
Application number: JP2004336169A
Authority: JP
Inventors: 浩示藤田; 興規棚村
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: JP2006141290A

Description

本発明は、例えば、微生物、ＤＮＡや、臓器などの細胞を担持させて培養するために使用する生化学用担持体に関する。

このような生化学用担持体としては、従来から樹脂製やガラス製のシャーレやボトルなどが使用されている。
しかし、従来のシャーレやボトルでは、細胞の培養に必要なスペースの確保に難があるとの理由で、多数の凹凸または突起を備えたシートを複数段に積層して構成した担持体が提案された（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−６５０８７号公報

しかしながら、従来から使用されているシャーレでは、細胞の観察が容易である反面、全ての細胞に対する酸素や培養液の供給に難があって、効率の良い細胞の培養がむずかしいという問題があり、また、上記特許文献に記載のものでは、細胞に対する酸素や培養液の供給は容易であるが、細胞の観察がむずかしいという問題がある。

本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、効率の良い細胞の培養が可能で、しかも、細胞の観察も容易な生化学用担持体を提供することにある。

本発明の第１の特徴構成は、ガラス微粒子、塩化ナトリウム微粒子、及びバインダーを混合して、ガラス製の無機質基材の表面に塗布して焼成した後、水洗して前記塩化ナトリウム微粒子を溶出させることによって、前記無機質基材の表面にガラス製の無機多孔質層を一体形成してなる生化学用担持体にある。

本発明の第１の特徴構成によれば、生化学用担持体がガラス製の無機質基材の表面にガラス製の無機多孔質層を積層して一体形成してなるので、無機質基材によって生化学用担持体に必要な強度が確保されるとともに、無機多孔質層に細胞を担持させることにより、細胞の保持を安定させることができ、かつ、その無機多孔質層を介して必要な酸素や培養液などを細胞に対し確実に供給することができ、効率の良い細胞の培養が可能になり、しかも、細胞の観察を容易に行うことができる。
さらに、本発明によれば、無機質基材と無機多孔質層がいずれも光透過性を有するガラス製であるから、透過光を使用して細胞の観察や測定を行うことが可能となる。
その上、本発明においては、無機多孔質層の孔が隣接する孔と互いに連通する連通孔となっているので、細胞への酸素や培養液の供給が確実となり、より一層効率の良い細胞の培養が可能となる。

本発明の第２の特徴構成は、前記バインダーが、ポリエチレングリコール及びイソブタノールから構成されるところにある。

本発明の第３の特徴構成は、前記無機多孔質層の孔の直径が１〜５００μｍであるところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、無機多孔質層の孔の直径が１〜５００μｍであるから、この孔を利用して細胞を良好に培養することができる。

本発明の第４の特徴構成は、前記ガラス微粒子の直径が５３〜１０６μｍであって、前記塩化ナトリウム微粒子の直径が５３〜１０６μｍであるところにある。

本発明の第５の特徴構成は、前記無機質基材の表面に給廃液用溝を有するところにある。

本発明の第５の特徴構成によれば、無機質基材の表面に給廃液用溝を有するので、この給廃液用溝を介して細胞に酸素や培養液を供給し、かつ、細胞からの排出物を除去することができ、細胞の培養がより一層確実なものとなる。

本発明の第６の特徴構成は、前記無機多孔質層が低自家蛍光性材料からなるところにある。

本発明の第６の特徴構成によれば、無機多孔質層が低自家蛍光性材料からなるので、透過光を使用して細胞を観察したり測定したりする際や蛍光観察を行ったりする際に、無機多孔質層自体からの蛍光の発生が抑制され、感度の良い観察や測定が可能となる。

本発明による生化学用担持体の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の生化学用担持体１は、図１に示すように、無機質基材としてのソーダライムガラス製の板ガラス２の表面に無機多孔質層３を積層して一体形成してなり、例えば、微生物、ＤＮＡや、臓器などの細胞を担持させて培養するためや観察するために使用される。
無機多孔質層３は、低自家蛍光性材料であるソーダライムガラスにより形成され、多数の孔４を有している。その無機多孔質層３の各孔４は、隣接する孔４どうしが互いに連通する連通孔で構成されて、各孔４の直径が１〜５００μｍになるように設定されている。

この生化学用担持体１を製造するには、図２のフローチャートに示すように、例えば、ソーダライムガラスを粉砕機で粉砕した後ふるいにかけて、直径が５３〜１０６μｍ程度のガラス微粒子を取り出し、一方、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を粉砕機で粉砕した後ふるいにかけて、これも直径が５３〜１０６μｍ程度の塩化ナトリウム微粒子を取り出す。
そのガラス微粒子と塩化ナトリウム微粒子を混合し、例えば、ＰＥＧ６００とイソブタノールをバインダーとして混練した後、図４の（イ）に示すように、混練後のガラス微粒子３ａと塩化ナトリウム微粒子４ａを板ガラス２の表面に塗布し、６０℃程度の温度下で１時間程度乾燥させた後に焼成する。

焼成のための温度条件は、例えば、図３に示すように、３時間程度かけて３００℃にまで昇温し、その後、１時間程度かけて７６０℃にまで昇温し、１０分間程度その温度に維持して焼成する。この焼成によって、図４の（ロ）に示すように、ガラス微粒子３ａが溶けて板ガラス２の表面に付着し、かつ、溶けたガラス微粒子３ａ中に塩化ナトリウム微粒子４ａが混在した状態となり、その後、３時間程度かけて４００℃にまで、さらに、１時間程度かけて常温にまで冷却する。
つぎに、水洗により塩化ナトリウム微粒子４ａを溶出させる塩抜きを実行し、必要に応じてバインダーも除去することにより、図４の（ハ）に示すように、隣接する孔４どうしが互いに連通する多数の孔４を有する無機多孔質層３が形成されるとともに、その無機多孔質層３が板ガラス２と一体化され、その後の乾燥処理を経て生化学用担持体１が製造される。

〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、板ガラス２の表面が平坦であり、その平坦な表面上に無機多孔質層３を積層した構成を示したが、図５に示すように、板ガラス２の表面に給廃液用溝５を有する状態で無機多孔質層３を積層して一体形成することもできる。
この別の実施形態による生化学用担持体を製造するには、板ガラス２の表面に予め給廃液用溝５を形成して混練後のガラス微粒子３ａと塩化ナトリウム微粒子４ａを塗布する以外、先の実施形態と同じ方法で製造することができる。

（２）これまでの実施形態では、無機質基材２と無機多孔質層３をいずれもソーダライムガラスにより構成した例を示したが、その他、ホウケイ酸ガラスや石英ガラスにより構成することもでき、さらに、ガラス以外の材料により構成することもできる。
例えば、無機質基材２に関しては、セラミックスや金属材料により構成することもでき、特に導電性の良い金属材料で構成する場合には、無機質基材２に磁場を形成し、または、通電により発熱させて細胞の培養を促進させることもできる。
また、無機質基材２の形状に関しても、これまでの実施形態のような板状に限るものではなく、例えば、シャーレ状に形成したり棒状に形成するなど、使用目的に応じて種々の形状に形成することができる。

生化学用担持体の斜視図とその一部拡大図生化学用担持体の製造工程を示すフローチャート生化学用担持体の製造時における焼成温度条件を示す図表生化学用担持体の製造工程における状態を示す説明図別の実施形態による生化学用担持体の斜視図とその一部拡大図

符号の説明

１生化学用担持体
２無機板状基材
３無機多孔質層
４無機多孔質層の孔
５給廃液用溝

Claims

ガラス微粒子、塩化ナトリウム微粒子、及びバインダーを混合して、ガラス製の無機質基材の表面に塗布して焼成した後、水洗して前記塩化ナトリウム微粒子を溶出させることによって、前記無機質基材の表面にガラス製の無機多孔質層を一体形成してなる生化学用担持体。
前記バインダーが、ポリエチレングリコール及びイソブタノールから構成される請求項１に記載の生化学用担持体。
前記無機多孔質層の孔の直径が１〜５００μｍである請求項１または２に記載の生化学用担持体。
前記ガラス微粒子の直径が５３〜１０６μｍであって、前記塩化ナトリウム微粒子の直径が５３〜１０６μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の生化学用担持体。
前記無機質基材の表面に給廃液用溝を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の生化学用担持体。
前記無機多孔質層が低自家蛍光性材料からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の生化学用担持体。