JP4857191B2 - フィルター底上に細胞播種するためのエラストマー装置 - Google Patents

Description

本発明は、分析装置のフィルター上に細胞を播種する際に使用するための物品および方法を対象とする。

薬物透過性スクリーニング分析は、先行技術において知られている。図１を参照して、そのような分析を行うための典型的な配置を説明する。各ウェル１２の底端部にわたって延在する多孔質膜すなわちフィルター１４を有する多数のオープンウェル１２を有する、マルチウェルインサートプレート１０が示されている。フィルター１４は、典型的には、ポリビニリデンジフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはポリカーボネート（ＰＣ）材料から成る。閉じられた底部のレシーバーウェル１８を有する、対応するレシーバープレート１６が同様に示されている。使用にあたっては、分析されるべき化合物を含有する緩衝液をレシーバーウェル１８内に配置する。対象の化合物を有さない緩衝液をインサートプレート１０のウェル１２内に配置し、インサートプレート１０をレシーバープレート１６の上に配置し、フィルター１４をレシーバーウェル１８内に含有される化合物の緩衝液と接触させる。インサートプレート１０およびレシーバープレート１６の両方の溶液中の化合物の濃度を分析して、フィルター１４を通る化合物の拡散を観察し、および化合物の浸透性を測定する。

特定の環境下（例えば、特定の分析）では、フィルター上に形成される１つまたは複数の細胞単層を有することが望ましい場合がある。図２を参照して、インサートプレートのウェル１２内に細胞培地溶液を配置して、各フィルター１４の内表面上で細胞を培養し、およびその上に細胞単層を形成することは、当技術分野において知られている。しかしながら、フィルターの外表面上に細胞単層を形成することには、より大きな困難がある。図３に示されるように、インサートプレート１０を反転させ、細胞培地溶液の滴を各フィルター１４上に配置する。制限された容積の細胞培地溶液が各フィルター１４上に配置され得るので、高い細胞密度および長い培養時間を必要とする密な細胞単層を一貫して達成することは難しい。密な細胞単層の形成の失敗は、細胞単層中の「穴」および薬物透過性スクリーニング分析での起こり得る失敗をもたらす可能性がある。

フィルター膜の外表面上の細胞単層の形成は、様々な理由で望まれる。第一に、フィルター膜の両面上に細胞単層がある場合、特に、異なるタイプの細胞の細胞単層がフィルター膜の両面上にある場合、細胞コミュニケーションを研究することができる。第二に、外表面の単層は、薬物輸送の各方向（頂端から基底外側および基底外側から頂端）に対して同一の緩衝液の構成の使用を可能にする方法で、研究者が分極化された薬物輸送の研究を行うことを可能にする。

本明細書中では、分析装置の少なくとも１つのウェルにわたって延在する少なくとも１つのフィルター上に細胞を播種する際に使用するための物品が提供される。該物品は、離間された第１および第２表面と、第１および第２表面の間に第１および第２表面を貫いて延びる少なくとも１つの流路とを有するエラストマー本体を含む。該流路は、ウェルの外側の表面に封止状態でかつ取外し可能に嵌合するように形成され、フィルターは、該流路によって少なくとも部分的に包囲される。好都合には、本発明によって、細胞単層をフィルターの外表面上に形成することができる。分析装置は、マルチウェルプレート、インサートプレート、カラム、試験管、またはピペットであってもよい。

本発明のさらなる態様では、分析装置の少なくとも１つのウェルにわたって延在する少なくとも１つのフィルター上に細胞を播種するための方法が提供される。該方法は、離間された第１および第２表面と、第１および第２表面の間に第１および第２表面を貫いて延びる少なくとも１つの流路とを有する本体を提供する工程；および流路がウェルに封止状態で嵌合し、フィルターが流路によって少なくとも部分的に包囲される状態で、本体をウェル上に配置する工程を含む。

本発明のこれらおよび他の形態は、以下の詳細な記載および添付する図面の検討を通してよりよく理解されるであろう。

図４を参照して、物品２０は、１つまたは複数の膜すなわちフィルター２２上に細胞を播種する際に使用するために提供される。物品２０は、好ましくは一体型の本体２４と、好ましくは互いに平行であるように形成される離間された第１表面２６および第２表面２８とを含む。１つまたは複数の流路３０は、第１および第２表面２６，２８の間に第１および第２表面２６，２８を貫いて延びるように形成される。本体２４を様々な寸法で形成してもよく、流路３０を様々な数で提供し、および様々な配列で配置してもよい。

流路３０の断面は、その長さ方向において一定であっても変動してもよい。好ましくは、図４に示されるように、流路３０は、第２表面２８に向かって収束するテーパー構造を有して形成される。流路３０の断面は、以下に記載されるように、分析装置の対応するウェルと液体不浸透性シールを画定するように形成される。

本体２４は、エラストマー材料で形成されることが好ましい。より好ましくは、本体２４は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）から形成される。ＰＤＭＳは、不浸透性のシール状態と、使用後の容易で非破壊的な除去とを可能にする。

フィルター２２を、ＰＶＤＦ、ＰＥＴまたはポリカーボネート（ＰＣ）材料を含む任意の知られている材料で形成してもよい。また、フィルター２２は、様々な厚さであってもよく、ならびに様々な寸法および構成の孔を含んでもよい。

物品２０を様々な用途において使用してもよいが、しかし物品２０は、分析装置３２と組み合わせての使用に特によく適している。分析装置３２は、分析または試験手順（例えば、薬物透過性スクリーニング分析）において使用される任意の装置であってもよい。分析装置３２は、マルチウェルプレート、インサートプレート、カラム、試験管およびピペットを含むが、これらに限定されない。例示目的で、分析装置３２を示し、インサートプレートとして記載するが、しかし他の構造も可能である。分析装置３２は、少なくとも１つのウェル３４を含み、フィルター２２がウェル３４にわたって延在する。好ましくは、ウェル３４は、開口端３６で終端し、フィルター２２が開口端３６にわたって延在する。非限定的な例として、結合形成、融合、および機械的な固定を含む様々な技術を使用して、フィルター２２をウェル３４に固着させてもよい。フィルター２２の内表面３８は、ウェル３４の内部４０に面し、一方、フィルター２２の外表面４２は、内部４０からみて外方に面する。分析装置３２は、各々が１つまたは複数のフィルター２２を有する複数のウェル３４を含んでいてもよい。好ましくは、ウェル３４の各々は、開口端３６の反対側に、個々のウェル３４内に分析溶液（例えば緩衝液）を受けるために形成される開口受容端４４を含む。

物品２０には、分析装置３２上のウェル３４の数および位置に対応する数および位置の流路３０が提供されることが好ましい。このように、複数のフィルター２２上に細胞を同時に播種するために、物品２０を使用することができる。さらに、流路３０は、各々、特に第２表面２８において、ウェル３４上に液体不浸透性シールを画定するように形成され、フィルター２２は流路３０によって少なくとも部分的に包囲される。具体的には、流路３０によってフィルター２２の少なくとも外表面４２が包囲されるべきであるが、しかしながら、流路３０によってフィルター２２が完全に包囲されることが好ましい。

図４を参照して、物品２０の使用を説明する。第１の工程４６において、フィルター２２の外表面４２を重力的に上方に面するように（例えば、分析装置３２を反転させることによって）分析装置３２を配置する。第２の工程４８において、流路３０がウェル３４に封止状態で嵌合し、フィルター２２が流路３０によって少なくとも部分的に包囲される状態で、本体２４を分析装置３２上に配置する。流路３０は、ウェル３４の外側の表面５０上に液体不浸透性シールを形成する。テーパー構造を有する流路３０を用いて、第１表面２６よりも狭い開口部を流路３０内に画定する第２表面２８を貫いて、流路３０内にウェル３４を挿入することが好ましい。

第３の工程５２において、フィルター２２の上の各流路３０内に、１種または複数種の細胞培地溶液５４を配置する。流路３０によって画定される液体不浸透性シールと、流路３０によるフィルター２２の少なくとも部分的な包囲とを用いて、フィルター２２と連通する流路３０内に、細胞培地溶液５４を保持する。フィルター２２の外表面４２上の細胞増殖の形成を促進するように、細胞を培養することが好ましい。調製されたならば、細胞培地溶液５４を除去し、および物品２０を取り外して、分析装置３２を使用可能な状態にする。

図５において示されるように、本発明を用いて、１つまたは複数のフィルター２２の外表面４２上に、細胞単層５６を成長させることができる。各フィルター２２に関して、フィルター２２の一面全体の外表面４２にわたって十分に多量の細胞培地溶液５４を維持する能力によって、細胞単層５６を密に形成することができる。
本発明を、慣用の手法とともに使用することができる。例えば、図６を参照して、細胞を播種するための知られている技術を使用して、１つまたは複数のフィルター２２の内表面３８上に細胞単層５６を成長させることができる。また、本発明を使用して、細胞単層５６によって挟まれるフィルター２２を有するように、１つまたは複数のフィルター２２の外表面４２上に細胞単層５６を成長させることができる。細胞コミュニケーションの研究を可能にするために、細胞単層５６を、同一のまたは異なるタイプの細胞で形成することができる。

インサートプレートおよびレシーバープレートの配置を示す図である。 フィルターの内表面上に形成される細胞単層の概略図である。 フィルターの外表面上に細胞を播種するための先行技術の方法を示す図である。 インサートプレートの形態の分析装置とともに使用される本発明に従って形成される物品を示す図である。 フィルターの外表面上に形成される細胞単層の概略図である。 フィルターの内表面および外表面上に形成される細胞単層の概略図である。

符号の説明

１０ マルチウェルインサートプレート
１２ オープンウェル
１４ フィルター
１６ レシーバープレート
１８ レシーバーウェル
２０ 物品
２２ フィルター
２４ 本体
２６ 第１表面
２８ 第２表面
３０ 流路
３２ 分析装置
３４ ウェル
３６ 開口端
３８ 内表面
４０ 内部
４２ 外表面
４４ 開口受容端
４６ 第１の工程
４８ 第２の工程
５０ 外側の表面
５２ 第３の工程
５４ 細胞培地溶液
５６ 細胞単層

Claims (17)

1. 分析装置の少なくとも１つのウェルにわたって延在する少なくとも１つのフィルター上に細胞を播種する際に使用するための物品であって、
   離間された第１および第２表面と、
   前記第１および第２表面の間に前記第１および第２表面を貫いて延びる少なくとも１つの流路と、を有するエラストマー本体を含み、
   前記流路は、前記ウェルの外側の表面に、フィルターとの距離を離して、封止状態でかつ取外し可能に嵌合し、
   前記フィルターは前記流路によって少なくとも部分的に包囲されるように形成されている、
   ことを特徴とする物品。
2. 前記エラストマー本体がポリジメチルシロキサンから形成されることを特徴とする請求項１に記載の物品。
3. 前記流路がテーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載の物品。
4. 分析装置の少なくとも１つのウェルにわたって延在する少なくとも１つのフィルター上に細胞を播種するための方法であって、
   離間された第１および第２表面と、
   前記第１および第２表面の間に前記第１および第２表面を貫いて延びる少なくとも１つの流路と、を有する本体を提供する工程；および
   前記本体を前記ウェル上に配置して、前記流路を前記ウェルに、フィルターとの距離を離して、封止状態で嵌合し、前記フィルターを前記流路によって少なくとも部分的に包囲する工程、
   を含むことを特徴とする方法。
5. 前記フィルターが、前記ウェルの内部に面する内表面と前記ウェルの内部からみて外方に面する外表面とを含み、前記フィルターの前記外表面が前記流路によって包囲されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記本体を前記ウェル上に配置する工程の前に、前記フィルターの前記外表面を重力的に上方に面するように前記フィルターの前記外表面を方向付ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記フィルターの前記内表面上に細胞を播種する工程をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記フィルターの前記内表面上に細胞を播種する工程をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
9. 前記本体がエラストマーであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
10. 前記本体がポリジメチルシロキサンから形成されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
11. 前記流路がテーパー形状であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
12. 前記流路が前記第１表面から前記第２表面に向かって収束し、および、前記本体が前記ウェル上に配置される状態で、前記ウェルが前記第２表面を貫いて前記流路内へと延びることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記ウェル上に前記本体を配置する工程の後に、前記流路内に少なくとも１種の細胞培地溶液を配置する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
14. 前記流路内に少なくとも１種の細胞培地溶液を配置する工程の後に、細胞を培養する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 細胞を培養する工程の後に、前記ウェルから前記本体を取り外す工程をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記流路内に少なくとも１種の細胞培地溶液を配置する工程の後に、前記ウェルから前記本体を取り外す工程をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
17. 前記分析装置がマルチウェルプレート、インサートプレート、カラム、試験管およびピペットからなる群から選択されることを特徴とする請求項４に記載の方法。

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