JP4721951B2 - 培養細胞保持器具 - Google Patents

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Description

本発明は、培養細胞、例えば、培養皮膚または人工皮膚、平滑筋細胞およびコラーゲンゲルを組み合わせた血管内膜モデル（または、この上に内皮細胞を組み合わせた血管モデル）、腱細胞およびコラーゲンを組み合わせた培養腱モデル、骨芽細胞およびコラーゲンゲルを組み合わせた骨形成モデル、あるいは、生体由来の皮膚や血管や腱そのものの器官培養等の、伸展・圧縮装置に用いられる培養細胞保持器具に関する。
培養皮膚等の培養細胞に伸展刺激・圧縮刺激を負荷し、そのような機械的刺激を受けた細胞におけるシグナルトランスダクション、タンパク質発現、遺伝子発現の変化の研究や、形態観察（蛍光抗体法）等を行うために、培養細胞の伸展・圧縮装置が用いられている（非特許文献１、非特許文献２）。
対象の培養細胞をこのような装置に据え付けるために、略透明のシリコン薄膜の据置面を有し、全体がシリコンでできているシリコンチャンバーを用いる手段がある。これは据置面に培養細胞を置き、据置面と培養細胞との間の静止摩擦力のみによって伸展・圧縮時に滑らないようにされている。
Experimental Cell Reserch 247, 320-328(1999) THE JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY, vol 97 No.5 Novem-ber 1991, P898-P902
しかし、この方法によると、より大きい刺激を負荷するためにより大きな伸縮の変位を与えた場合、静止摩擦力を超えて培養細胞が据置面に対してずれてしまい、正確な観察等ができないという問題点がある。
前記課題を解決するために１番目の発明によれば、金属製メッシュから成る伸縮する本体部と本体部に培養細胞を固定する保持手段とを有し、本体部の伸縮に応じて培養細胞を伸展・圧縮する。これによって、伸展刺激・圧縮刺激負荷時に培養細胞がずれないようにしっかりと保持できるようになる。
また、２番目の発明によれば１番目の発明において、金属製メッシュが本体部の長手方向と短手方向に平行に各対角線を有する四角形から成る。これによって、本体部が各方向に伸縮可能となると共に、メッシュの間から培養細胞を観察することが可能となる。
また、３番目の発明によれば１番目又は２番目の発明において、保持手段が本体部と同じ材質から成る。
また、４番目の発明によれば１番目から３番目のいずれか１つの発明において、保持手段が培養細胞を本体部に係止する複数の係止針である。これによって、培養細胞を突き刺して保持することが可能となる。
また、５番目の発明によれば４番目の発明において、保持手段が四角形を形成する線上に配置されている。
また、６番目の発明によれば１番目から５番目のいずれか１つの発明において、本体部がシリコンチャンバーを介して培養細胞の伸展・圧縮装置に取付可能な形状である。これによって、本発明による保持器具を公知のシリコンチャンバーに固定クリップを用いて取り付けることが可能となる。
培養細胞をシリコンチャンバーの据置面上にしっかりと保持できることによって、培養細胞が据置面からずれることなく伸展刺激・圧縮刺激を効率的に負荷することが可能となる。
図１は本発明による培養細胞の保持器具１の斜視図を示し、図２はその上面図、図３はその側面図を示す。
ここで培養細胞には、培養皮膚または人工皮膚のみならず、例えば、平滑筋細胞およびコラーゲンゲルを組み合わせた血管内膜モデル（または、この上に内皮細胞を組み合わせた血管モデル）、腱細胞およびコラーゲンを組み合わせた培養腱モデル、骨芽細胞およびコラーゲンゲルを組み合わせた骨形成モデル、あるいは、生体由来の皮膚や血管や腱そのものの器官培養等を含む。
保持器具１は本体部２と保持手段３とを有している。本体部２は、好ましくはステンレスである金属製のメッシュからできており、個々のメッシュは本体部２の長手方向と短手方向に平行に各対角線を有する四角形から成る。そのため、各方向に本体部２を引っ張ると各対角線の長さ比が変化することによって、それぞれの方向に伸縮可能となると共に、メッシュの間からは伸縮された培養細胞を観察等することが可能となる。本体部２の中央は平面となっており、両端面は後述のシリコンチャンバー５に嵌合するように屈曲部４を形成している。
一方、保持手段３は、本体部２の中央の平面上に配置され、そこに置かれる培養細胞が本体部２を伸縮した際に滑らぬように係止するための手段である。好ましくは、複数の係止針であり、本体部１と同じ材質から成る。図に示す実施形態において、保持手段３が四角形を形成する線上に配置されているが、円形等、その他の形状であってもよい。
図４はシリコンでできた公知のシリコンチャンバー５の斜視図である。シリコンチャンバー５は、図の左右の側壁７と、図の左右方向に伸縮し易いように側壁７に比べて薄く形成された側壁８と、培養細胞を観察し易いように略透明のシリコン薄膜でできた底を塞ぐ据置面６とでチャンバーを形成している。さらに、左右の側壁７には、培養細胞の伸展・圧縮装置の固定ピン（図示略）への取り付け用に鉛直に貫通孔９が設けられている。
図５は、本発明による保持器具１をシリコンチャンバー５に固定クリップ１０を用いて取り付けた状態の上面図であり、線Ａ−Ａにおける断面図を図５に示す。
保持器具１の各屈曲部４をシリコンチャンバー５の対応する側壁７に嵌るように被せ、さらに、好ましくはステンレス製の固定クリップ１０によって、その弾性を利用して、保持器具１がシリコンチャンバー５から外れたりずれたりしないように挟んで止めている。この状態で例えばコラーゲンゲルのような培養細胞１１を保持手段３上に突き刺すようにセットし、場合によっては培養液等でチャンバーを満たす。
これらを培養細胞の伸展・圧縮装置の固定ピンを貫通孔９に通して取り付けると、伸展刺激・圧縮刺激を負荷するためのシリコンチャンバーの伸縮に応じて培養細胞も伸縮し、大きな変位を与えても培養細胞１１がずれてしまうことなく、観察等を行うことが可能となる。
前述の実施形態において、刺激負荷は一軸方向であったが、メッシュの構造から明らかなように二軸方向の刺激負荷に適用することも可能である。
本発明による培養細胞の保持器具１の斜視図である。 図１に示された保持器具１の上面図である。 図１に示された保持器具１の側面図である。 公知のシリコンチャンバー５の斜視図である。 本発明による保持器具１をシリコンチャンバー５に固定クリップ１０を用いて取り付けた状態での上面図である。 図５の線Ａ−Ａにおける断面図である。
１ 保持器具
２ 本体部
３ 保持手段
４ 屈曲部
５ シリコンチャンバー
６ 据置面
７、８ 側壁
９ 貫通孔
１０ 固定クリップ
１１ 培養細胞

Claims (6)

  1. 金属製メッシュから成る伸縮する本体部と該本体部に培養細胞を固定する保持手段とを有し、前記本体部の伸縮に応じて前記培養細胞を伸展・圧縮する培養細胞保持器具。
  2. 前記金属製メッシュが前記本体部の長手方向と短手方向に各対角線を有する四角形から成る請求項１に記載の培養細胞保持器具。
  3. 前記保持手段が前記本体部と同じ材質から成る請求項１又は２に記載の培養細胞保持器具。
  4. 前記保持手段が前記培養細胞を前記本体部に係止する複数の係止針である請求項１から３のいずれか１つに記載の培養細胞保持器具。
  5. 前記保持手段が四角形を形成する線上に配置されている請求項４に記載の培養細胞保持器具。
  6. 前記本体部がシリコンチャンバーを介して培養細胞の伸展・圧縮装置に取付可能な形状である請求項１から５のいずれか１つに記載の培養細胞保持器具。
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