JP4665589B2 - Cell culture vessel - Google Patents
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Description
本発明は、生殖補助技術(ART)での体外受精において、卵子と精子を受精させるために同一培養系に収容し、あるいは受精卵を一定期間培養するための細胞培養用容器に関する。 The present invention relates to a cell culture container for accommodating eggs and sperm in the same culture system in in vitro fertilization using the assisted reproduction technique (ART) or culturing fertilized eggs for a certain period.
体外受精とは、卵管閉塞等の女性側因子、良好な精子の数が少ない等の男性側因子、あるいはその両方の因子に起因する不妊症例に対し行われるものであり、患者から採取した卵子と精子を体外で受精させ、ある程度培養した後に体内に戻す施術である。精子の数が少ない不妊症例においては、受精確率を上げるために、受精前の精子が浮遊している培養液層を小さくした、マイクロドロップ法と呼ばれる微小培養系での受精方法が多く採用されている。 In vitro fertilization is performed on infertility cases caused by female factors such as obstruction of the fallopian tube, male factors such as a small number of good sperm, or both factors. Eggs collected from patients And sperm are fertilized outside the body, and after culturing to some extent, return to the body. In infertile cases with a small number of spermatozoa, in order to increase the fertilization probability, fertilization methods in a microculture system called microdrop method, in which the culture solution layer in which sperm before fertilization is floating are made smaller, are often used. Yes.
従来、このマイクロドロップ法には、卵子と精子を同一の培養系にて受精させたり、受精卵を生体への移植時期まで培養したりするための容器として、底面が単一平面であり、直径が30〜60mmのシャーレが使用されている。通常、該シャーレの底面には、卵子および精子と培養液からなる培養系、または受精卵と培養液からなる培養系が間隔をあけて数個作製され、3〜6日間培養される。培養中は、培養物の活動により発生する老廃物の増大、または培養液中の栄養成分の減少による悪影響を防ぐため、各培養系の培養液を数回交換する必要がある。しかしながら、上記シャーレを用いた場合、培養液の交換の際に、間隔をあけて作製されていた培養系が移動して別の培養液と合体してしまうおそれがあった。 Conventionally, in this microdrop method, a bottom surface is a single flat surface and a diameter is used as a container for fertilizing an egg and sperm in the same culture system, or culturing a fertilized egg until the transplantation time to a living body. A petri dish with a thickness of 30 to 60 mm is used. Usually, on the bottom of the petri dish, several culture systems composed of eggs and sperm and a culture solution or culture systems composed of a fertilized egg and a culture solution are produced at intervals and cultured for 3 to 6 days. During the culture, it is necessary to exchange the culture solution of each culture system several times in order to prevent an adverse effect due to an increase in waste products generated by the activity of the culture or a decrease in nutrient components in the culture solution. However, when the petri dish is used, there is a possibility that the culture system produced at intervals moves and merges with another culture solution when exchanging the culture solution.
一方、周壁で囲まれた培養物の収容区画が設けられた培養容器が公知である(例えば、特許文献1参照)。この容器は、培養物を各収容区画の底面に固定し、培養液を全収容区画を覆うように満たして培養物の培養を行うためのものである。該容器では、収容区画が容器の中央部にのみ設けられている。したがって、容器の縁部において培養液の液面が表面張力によって盛り上がることにより、縁部における容器底部からの培養物の顕微鏡観察ができないという不具合が生じるおそれがない。しかし、この容器は、培養物が底面に固定されない体外受精においては使用することができない。また、該容器は、容器の縁部における液面の盛り上がりを根本的に解決したものではないため、容器の縁部に収容区画を形成することはできず、縁部付近がデッドスペースとなってしまう。 On the other hand, a culture vessel provided with a culture compartment enclosed by a peripheral wall is known (for example, see Patent Document 1). This container is for fixing a culture to the bottom face of each accommodation compartment, and filling culture solution so that all the accommodation compartments may be covered, and culturing a culture. In the container, the storage compartment is provided only at the center of the container. Therefore, the liquid level of the culture solution rises due to the surface tension at the edge of the container, so that there is no possibility that the culture cannot be observed from the bottom of the container at the edge. However, this container cannot be used in in vitro fertilization where the culture is not fixed to the bottom. Further, since the container does not fundamentally solve the rising of the liquid level at the edge of the container, it is not possible to form a storage compartment at the edge of the container, and the vicinity of the edge becomes a dead space. End up.
また、容器底部に第一凹部が形成され、該第一凹部の底部にさらに第二凹部が形成された容器も提案されている(例えば、特許文献2参照)。この容器は、第一凹部全体に培養液を満たし、第二凹部に注入された精子が培養液中を移動し、第一凹部に到達したところを選択的に採取する、swim up法に使用されるものである。しかし、該容器は、特許文献1で指摘する収容区画縁部における液面の表面張力による盛り上がりについての対策が取られていないため、マイクロドロップ法などに使用するために収容区画を小容量とした場合、収容区画内の底部からの顕微鏡観察を正確に行うことができない。
There has also been proposed a container in which a first recess is formed at the bottom of the container and a second recess is further formed at the bottom of the first recess (see, for example, Patent Document 2). This container is used for the swim up method in which the entire first recess is filled with the culture solution, and the sperm injected into the second recess moves through the culture solution and selectively collects where it reaches the first recess. Is. However, since the container does not take measures against the rise due to the surface tension of the liquid surface at the edge of the storage compartment pointed out in
さらに、容器内が培養液を含有するゲル状物質等からなる壁面で区画された培養容器も公知である(例えば、特許文献3参照)。この容器は、収容区画に収容された培養液が培養液を含有するゲル状物質等からなる壁面と常に接触しているため、培養期間中に培養液の交換を行う必要がない。しかし、該容器もまた、収容区画縁部における液面の表面張力による盛り上がりについての対策が取られていないため、収容区画を小容量とした場合、収容区画内の底部からの顕微鏡観察を正確に行うことができない。 Furthermore, a culture vessel in which the inside of the vessel is partitioned by a wall surface made of a gel-like substance containing a culture solution is also known (see, for example, Patent Document 3). In this container, since the culture solution stored in the storage compartment is always in contact with the wall surface made of a gel-like substance containing the culture solution, it is not necessary to exchange the culture solution during the culture period. However, since the container is not provided with a measure for the bulge caused by the surface tension of the liquid surface at the edge of the storage compartment, when the storage compartment has a small capacity, the microscopic observation from the bottom in the storage compartment can be accurately performed. I can't do it.
そこで本発明は、マイクロドロップ法のように少量の培養液中での細胞培養を目的とした使用方法においても、収容区画内を底部下方から顕微鏡観察が可能であり、容器内部を無駄なく区画して使用できる細胞培養用容器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention allows the inside of the storage compartment to be observed with a microscope from below the bottom even in a usage method intended for cell culture in a small amount of culture solution such as the microdrop method, and the inside of the container is partitioned without waste. It is an object of the present invention to provide a cell culture container that can be used.
本発明者は、鋭意検討を行った結果、収容区画の底面と壁面との境界部を曲面とし、かつ、収容区画の壁面を底面の鉛直方向に対して傾斜した状態で配置することで、収容区画内の底面下方からの顕微鏡観察を収容区画の縁部まで正確に行え、さらに収容区画を小容量に設計することが可能な容器を提供することができることを見出し、本発明に到達した。 As a result of intensive studies, the inventor has arranged the boundary portion between the bottom surface and the wall surface of the storage compartment as a curved surface, and arranges the wall surface of the storage compartment in a state inclined with respect to the vertical direction of the bottom surface. The present inventors have found that it is possible to provide a container capable of accurately performing microscopic observation from the bottom of the bottom of the compartment to the edge of the storage compartment, and further capable of designing the storage compartment to have a small capacity.
すなわち、本発明は、
(1) 底部と側壁とを有し、内部に既定の容量の培養系収容区画が設けられてなる細胞培養用容器であって、該培養系収容区画は均一な厚みを有する底面と、壁面と、該底面および壁面を接続するなだらかな曲面とから構成されてなり、該培養系収容区画の壁面は底面の鉛直方向に対して5〜20°外側に傾斜した状態で配置されてなることを特徴とする細胞培養用容器、
(2) 前記培養系収容区画の底面と壁面は、曲率半径が0.1〜1.0mmの曲面で接続されてなる(1)記載の細胞培養用容器、
(3) 前記培養系収容区画の容量は、0.01〜0.10mLである(1)または(2)に記載の細胞培養用容器、
(4) 前記培養系収容区画の底面は、前記細胞培養用容器の底部を利用したものであり、該培養系収容区画の壁面は、該細胞培養用容器の底部上面に前記曲面を介して接続されたものである(1)〜(3)のいずれかに記載の細胞培養用容器、
(5) 前記培養系収容区画は、前記細胞培養用容器の底部に設けられた凹部であり、該培養系収容区画の壁面の上端が該細胞培養用容器の底部上面と面一である(1)〜(3)のいずれかに記載の細胞培養用容器、
(6) 前記培養系収容区画は、前記細胞培養用容器内部に複数個設けられてなる(1)〜(5)のいずれかに記載の細胞培養用容器
に関する。
That is, the present invention
(1) A cell culture container having a bottom portion and a side wall, and having a predetermined capacity of a culture system accommodation compartment therein, the culture system accommodation compartment having a uniform thickness, a wall surface, And a gentle curved surface connecting the bottom surface and the wall surface, and the wall surface of the culture system accommodation compartment is arranged in a state inclined to the outside by 5 to 20 ° with respect to the vertical direction of the bottom surface. A cell culture container,
(2) The cell culture vessel according to (1), wherein a bottom surface and a wall surface of the culture system accommodation section are connected by a curved surface having a curvature radius of 0.1 to 1.0 mm,
(3) The cell culture vessel according to (1) or (2), wherein the culture system accommodating compartment has a volume of 0.01 to 0.10 mL.
(4) The bottom surface of the culture system accommodation compartment uses the bottom of the cell culture container, and the wall surface of the culture system accommodation compartment is connected to the top surface of the bottom of the cell culture container via the curved surface. The cell culture container according to any one of (1) to (3),
(5) The culture system accommodation section is a recess provided at the bottom of the cell culture container, and the upper end of the wall surface of the culture system storage section is flush with the top surface of the bottom of the cell culture container (1 ) To (3) the cell culture container according to any one of
(6) The said culture | cultivation system accommodation division is related with the container for cell cultures in any one of (1)-(5) formed in the said cell culture container inside.
本発明の細胞培養用容器は、培養系収容区画の底面と壁面とがなだらかな曲面で接続され、かつ、培養系収容区画の壁面を底面の鉛直方向に対して外側に傾斜した状態で配置することで、従来の容器のように収容区画の縁部で培養系の液面が表面張力により盛り上がることを抑制することができる。したがって、培養系収容区画の縁部においても底面下方からの顕微鏡観察を正確に行うことができる。また、培養系収容区画を小容量に設計すること、および該培養系収容区画を細胞培養用容器の縁部に配置することが可能であるため、細胞培養用容器の小型化を図ることができる。さらに、培養系収容区画の底面の縁部が曲面であるため、培養後の培養物の採取を容易に行うことができる。 In the cell culture container of the present invention, the bottom surface and the wall surface of the culture system accommodation compartment are connected with a gentle curved surface, and the wall surface of the culture system accommodation compartment is disposed in an inclined state with respect to the vertical direction of the bottom surface. Thus, it is possible to prevent the liquid level of the culture system from rising due to surface tension at the edge of the storage compartment as in a conventional container. Therefore, microscopic observation from below the bottom surface can be performed accurately also at the edge of the culture system accommodation compartment. In addition, since the culture system accommodation compartment can be designed to have a small capacity and the culture system accommodation compartment can be disposed at the edge of the cell culture container, the cell culture container can be miniaturized. . Furthermore, since the edge of the bottom surface of the culture system accommodation section is a curved surface, the culture after culture can be easily collected.
以下に、本発明の細胞培養用容器を添付図面に示す好適な実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの説明に限定されるものではない。
図1は本発明の細胞培養用容器の一実施例を示す上面図であり、図2は図1に示される細胞培養用容器の断面図、図3は図1に示される細胞培養用容器の側面図である。また、図4は本発明の細胞培養用容器の他の実施例を示す上面図である。
Hereinafter, the container for cell culture of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these descriptions.
1 is a top view showing an embodiment of the cell culture container of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the cell culture container shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of the cell culture container shown in FIG. It is a side view. FIG. 4 is a top view showing another embodiment of the cell culture container of the present invention.
図2に示されるように、本発明の細胞培養用容器1は、底部2と側壁3とを有してなり、内部に規定の容量の培養系収容区画4が設けられてなる。該容器1を構成する材料としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミドなど、電子線滅菌が可能であり、かつ、透明性の高いものが好ましく採用される。
該細胞培養用容器1の形状としては、円筒状や多角柱状の他、該細胞培養用容器1を側壁3の外側から把持しうることが容易な形状であれば特に限定されない。該細胞培養用容器1の大きさもまた特に限定されないが、マイクロドロップ法のように少量の培養液中での細胞培養を目的とした使用方法に用いられる場合は、培養系収容区画4を必要数備えた上で、必要最小限に小さく設計されることが好ましく、具体的には外径が30〜60mm程度であることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
The shape of the
前記培養系収容区画4とは、卵子や精子、受精卵などの培養物と、セファロチン等の抗生物質や緩衝液としてのHepes等を含む培養液とからなる培養系を収容しうる区画された小室である。該培養系収容区画4は底面41と壁面42とで構成され、該底面41と壁面42とはなだらかな曲面43で接続されている。また、該培養系収容区画4を構成する壁面42は、底面41の鉛直方向に対して5〜20°外側に傾斜して配置されてなる。このような構成により、該培養系収容区画4内に収容された培養系の液面が縁部において表面張力により盛り上がることを抑制することができる。したがって、培養系収容区画4の縁部においても底面41下方からの顕微鏡観察を正確に行うことができる。また、該培養系収容区画4内に収容された培養物を採取する際、ピペット等の器具の挿入および操作が行いやすい。前記壁面42の傾斜が5°よりも小さいと、培養系の表面張力により液面の盛り上がりを抑制する効果が少なく、また傾斜が20°を超えると、培養物が壁面42に乗り上がってしまい、底面41下方からの顕微鏡観察を正確に行うことができなくなるおそれがある。
The culture
前記培養系収容区画4を構成する曲面43の形状は、なだらかな曲面であって該培養系収容区画4の底面41縁部に角を形成しないものであれば特に限定されないが、具体的には、曲率半径が0.1〜1.0mmの曲面であることが好ましい。該曲面43の曲率半径が0.1mmよりも小さいと、培養物が底面41と壁面42の間に挟まりピペットやカテーテルによる採取が困難となる。また、該曲面43の曲率半径が1.0mmよりも大きいと、培養物が培養中に曲面43上に乗り上がりやすくなり、その部分においては底面41下方からの顕微鏡観察が正確に行えないおそれがある。該曲面43を有することにより、本発明の細胞培養用容器1は、培養系収容区画4から培養後の培養物の採取をより容易に行うことができる。
The shape of the
前記培養系収容区画4は、マイクロドロップ法に用いる場合には、好ましくは0.01〜0.10mLの容量を有するものであり、さらに具体的には、底面41が直径2〜10mmの円形であり、壁面42の高さが1〜5mmであることが好ましい。本発明の培養系収容区画4は、縁部まで底面41下方からの顕微鏡観察が可能であるため、前記容量より大きい容量を有するものであっても、培養系の量に応じて必要最小限の容量に設定することが可能である。
When the culture
前記培養系収容区画4は、底面41として細胞培養用容器1の底部2を利用して壁面42が該底部2上面に配置されたものであってもよいし、細胞培養用容器1の底部2に設けられた凹部であってもよい。
前者において、該培養系収容区画4の底面41が細胞培養用容器1の底部2を利用するとは、該細胞培養用容器1の底部2が該培養系収容区画4の底面41を兼ねている状態を指す。すなわち、該培養系収容区画4は、細胞培養用容器1の内部を壁面42を用いて区切ることにより形成される。該壁面42は、曲面43を介して細胞培養用容器1の底部2上面に接続される。
一方、後者においては、図2に示されるように、該培養系収容区画4の底面41が、細胞培養用容器1の底部2よりも一段窪んだ位置に形成される。該培養系収容区画4の壁面42の上端は、該細胞培養用容器1の底部2上面と面一であることが好ましい。細胞培養用容器1内に収容される培養系は、培養液の蒸発を防ぐために表面がパラフィン等のオイルで覆われる場合があるが、後者の構成を有する細胞培養用容器1においては、該オイルを底部2表面を満たすように使用すればよい。
The culture
In the former case, when the
On the other hand, in the latter case, as shown in FIG. 2, the
該培養系収容区画4は、内部に収容される培養系が底面41を介して該底面41下方から顕微鏡によって観察される。したがって、該底面41は均一な厚みを有しており、該厚みの平均値が0.5〜3mmであることが好ましいが、該厚みのばらつきが±0.1mm程度で有れば顕微鏡観察に支障をきたすことはない。
また、底面41は顕微鏡観察を考慮して、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミドなどの透明度の高い材料で構成される。該透明度としては、波長450nm光の透過率が55%以上であれば顕微鏡観察は可能であるが、透過率が90%以上であることが観察の精度がより高いものとなり好ましい。
In the culture
The
前記培養系収容区画4は、図1に示されるように細胞培養用容器1内部に複数個配置されていてもよい。該培養系収容区画4の配置方法は特に限定されず、図1に示されるようにマトリクス様に配置されていてもよいし、図4に示されるように環状に配置されていてもよい。さらに、該培養系収容区画4には、それぞれの区画4を認識するための識別記号44や、起点となる記号45が表示されてあってもよい。該記号44および45は、培養系収容区画4の底面41あるいは壁面42や、細胞培養用容器1の底部2または側壁3などに適宜表示することができる。
該培養系収容区画4が複数配置する場合、該培養系収容区画4同士の間隔は特に限定されず、各培養系収容区画4内部に収容される培養系が振動などによって互いに混合しない程度の距離であればよい。該間隔が大きすぎると、細胞培養用容器1の小型化が行えなくなるおそれがある。本発明の培養系収容区画4は縁部で培養系の液面が表面張力により盛り上がることを抑制できるため、細胞培養用容器1の縁部であっても問題なく配置することができ、細胞培養用容器1内部を無駄なく区画して使用することができる。
A plurality of the culture
When a plurality of the culture
本発明の細胞培養用容器1には、さらに側壁3の外周面に、図3に示されるような凸部31が形成されていてもよい。該凸部31は、細胞培養用容器1を側壁3の外側から把持する際に滑り止めとしての効果を有する。該凸部31は側壁3の外周面全周にわたって設けられていてもよいが、外周面に断続的に設けられていてもよい。
また、該側壁3は底部2に対して鉛直方向に配置されていてもよいし、図3に示されるように底部2の鉛直方向に対してわずかに傾斜するように配置されていてもよい。該側壁3が底部2の鉛直方向から傾斜している場合、細胞培養用容器1を側壁3の外側から把持する際の滑り止め効果が向上しより好ましい。
In the
Further, the
1 細胞培養用容器
2 底部
3 側壁
31 凸部
4 培養系収容区画
41 底面
42 壁面
43 曲面
44 識別記号
45 記号
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