JP6558432B2 - Tissue preparation method - Google Patents

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JP6558432B2 JP2017245681A JP2017245681A JP6558432B2 JP 6558432 B2 JP6558432 B2 JP 6558432B2 JP 2017245681 A JP2017245681 A JP 2017245681A JP 2017245681 A JP2017245681 A JP 2017245681A JP 6558432 B2 JP6558432 B2 JP 6558432B2
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Description

本発明は、組織の作製方法に関する。特に、厚さ方向に複数の細胞が積層されたシート
状細胞組織体の製造に適した方法に関する。
The present invention relates to a tissue production method. In particular, the present invention relates to a method suitable for manufacturing a sheet-like cell tissue body in which a plurality of cells are laminated in the thickness direction.

コラーゲン等の培養担体上で細胞を培養させて製造される生体組織は、細胞密度が低い
ため、医療目的の移植用組織として適したものではない。移植に適した、細胞密度が高い
細胞シート等の組織を製造する技術は、ティッシュエンジニアリングの分野において重要
である。しかしながら、従来の高細胞密度の生体組織の作製方法にはいくつかの問題点が
存在する。
A living tissue produced by culturing cells on a culture carrier such as collagen is not suitable as a tissue for transplantation for medical purposes because of its low cell density. A technique for producing a tissue such as a cell sheet having a high cell density suitable for transplantation is important in the field of tissue engineering. However, there are some problems in the conventional method for producing a high-density tissue.

細胞を培養支持体上に播種し、細胞シートを形成することは一般に広く行われている。
細胞シートの剥離を容易にする目的で、細胞接着面に温度応答性ポリマーの層を設け、細
胞の剥離を促進させる技術も開発されており、異物をほとんど含まない細胞シートの回収
が可能である。しかしながら、この方法により形成される細胞シートは、単層又は3層以
下の細胞層から構成されることが通常であり、多層化を行うには、細胞シートを複数重ね
合わせることが必要である。細胞シートは極めて薄く、取扱いが困難であるため、複数重
ね合わせることは容易でなく手間がかかる。
It is generally widely practiced to seed cells on a culture support to form a cell sheet.
For the purpose of facilitating cell sheet detachment, a technology has been developed to promote cell detachment by providing a temperature-responsive polymer layer on the cell adhesion surface, and it is possible to collect cell sheets that contain almost no foreign matter. . However, the cell sheet formed by this method is usually composed of a single layer or three or less cell layers, and in order to achieve multilayering, it is necessary to superimpose a plurality of cell sheets. Since cell sheets are extremely thin and difficult to handle, it is not easy to superimpose a plurality of cell sheets, which is troublesome.

これに対し、細胞培養において細胞に遠心力を作用させる方法が提案されている。例え
ば、(特許文献1)には、細胞を基材上に播種する工程と、細胞を基材に対して遠心力に
より加圧する工程と、細胞を培養してシート状の細胞培養物を形成する工程と、形成され
た培養物を基材から遊離させる工程とを含む、遊離したシート状細胞培養物の製造方法が
開示されている。
On the other hand, a method of applying centrifugal force to cells in cell culture has been proposed. For example, in Patent Document 1, a step of seeding cells on a substrate, a step of pressurizing the cells against the substrate by centrifugal force, and culturing the cells to form a sheet-like cell culture. Disclosed is a method for producing a released sheet-shaped cell culture, which comprises a step and a step of releasing the formed culture from a substrate.

また、本発明者らは、(特許文献2)において、細胞非接着性であるか、細胞非接着性
に変化することが可能である内底面を有する培養容器に、細胞及び細胞外マトリクス成分
を含有する培養液を加える細胞添加工程と、培養容器に加えられた細胞に内底面方向への
遠心力を作用させながら、細胞間接着が形成される条件下で細胞培養を行い、細胞間を接
着させて組織を形成する細胞培養工程と、細胞培養工程において得られた組織を前記内底
面から剥離し回収する剥離工程とを含む、組織の作製方法を提案している。この技術では
、細胞外マトリクス成分として、培養される細胞と同一の個体に由来する細胞から調製さ
れた成分を別途添加することによって、最終的に製造される組織の生体成分が全て同一個
体由来となり、組織を移植する上での安全性が高まるとともに、細胞外マトリックスを培
養細胞から分泌させて細胞同士を接着させる場合に比べると細胞間接着が加速されるとい
う利点を有する。
In addition, in the Patent Document 2, the present inventors added cells and extracellular matrix components to a culture vessel having an inner bottom surface that is non-cell-adhesive or can be changed to cell-non-adhesive. A cell addition step of adding the culture medium contained, and a cell culture under a condition in which cell-cell adhesion is formed while acting a centrifugal force toward the inner bottom surface on the cells added to the culture vessel, and the cells are bonded A tissue culturing method is proposed, which includes a cell culturing step for forming a tissue and a detaching step for detaching and collecting the tissue obtained in the cell culturing step from the inner bottom surface. In this technology, by adding a component prepared from cells derived from the same individual as the cultured cells as an extracellular matrix component, all biological components of the finally produced tissue are derived from the same individual. This has the advantage that the safety in transplanting the tissue is enhanced and the cell-cell adhesion is accelerated as compared with the case where the extracellular matrix is secreted from the cultured cells and the cells are adhered to each other.

特開2010−226962号公報(請求項1及び4)JP 2010-226962 A (Claims 1 and 4) 特開2010−161952号公報(請求項1、3及び4)JP 2010-161952 A (Claims 1, 3 and 4)

しかし、上記(特許文献2)の技術では、細胞外マトリックスを別途添加した場合であ
っても、シート状の細胞組織体を得るために数時間を要することがあり、細胞へのダメー
ジを低減する観点からより短時間での組織作製が望まれていた。特に近年では、例えば人
工多能性幹細胞(iPS細胞)において力学的な刺激を加えることにより分化が始まる可
能性が報告されており、そのため効率的な組織作製を行うことによって未分化の状態を維
持することが望まれていた。
However, in the technique of the above (Patent Document 2), even when an extracellular matrix is separately added, it may take several hours to obtain a sheet-like cell tissue body, thereby reducing damage to cells. From the viewpoint, it has been desired to produce a tissue in a shorter time. In recent years, in particular, it has been reported that differentiation may be initiated by applying mechanical stimulation to, for example, induced pluripotent stem cells (iPS cells). Therefore, an undifferentiated state is maintained by efficient tissue preparation. It was hoped to do.

そこで本発明は、上記従来の状況に鑑み、遠心力を利用して、より効率的に組織を作製
可能な方法を提供することを目的とする。また、その方法により得られるシート状の細胞
組織体を提供することを目的とする。
In view of the above-described conventional situation, an object of the present invention is to provide a method capable of producing a tissue more efficiently using centrifugal force. Another object of the present invention is to provide a sheet-like cell tissue obtained by the method.

本発明者らが鋭意研究を行った結果、培養液に対し、細胞とともに細胞接着性微粒子を
添加することによって上記課題を解決できることを見出し、発明を完成した。すなわち、
本発明の要旨は以下の通りである。
As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by adding cell-adhesive fine particles together with cells to a culture solution, and the present invention has been completed. That is,
The gist of the present invention is as follows.

(1)細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能である内底面を有する
培養容器に、細胞及び細胞接着性微粒子を含有する培養液を加える細胞添加工程と、
前記培養容器に加えられた前記細胞に対し前記内底面方向への遠心力を作用させながら
細胞培養を行い、前記細胞間を接着させて組織を形成する細胞培養工程と、
得られた前記組織を前記内底面から剥離し回収する剥離工程と
を含む、組織の作製方法。
(2)前記細胞接着性微粒子の平均粒径が、500nm〜10μmである、上記(1)に
記載の組織の作製方法。
(3)前記培養容器に加えられる前記細胞接着性微粒子の量が、前記細胞一個当たり0.
02ng〜20ngである、上記(1)又は(2)に記載の組織の作製方法。
(4)前記細胞接着性微粒子が、ゲル化したコラーゲンの微粒子である、上記(1)〜(
3)のいずれかに記載の組織の作製方法。
(5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の方法により作製されるシート状細胞組織体

(6)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の方法に用いられる細胞培養キットであって

細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能である内底面を有する培養
容器と、
細胞接着性微粒子と
を含む、前記細胞培養キット。
(1) a cell addition step of adding a culture solution containing cells and cell-adhesive microparticles to a culture vessel having an inner bottom surface that is non-cell-adhesive or capable of changing to cell-non-adhesion;
A cell culturing step of performing cell culture while acting a centrifugal force in the direction of the inner bottom surface on the cells applied to the culture vessel, and forming a tissue by adhering the cells;
And a peeling step of peeling and recovering the obtained tissue from the inner bottom surface.
(2) The method for producing a tissue according to (1), wherein an average particle diameter of the cell adhesive fine particles is 500 nm to 10 μm.
(3) The amount of the cell-adhesive fine particles added to the culture container is 0.00 per cell.
The method for producing a tissue according to (1) or (2) above, which is 02 ng to 20 ng.
(4) The above-mentioned (1) to (1), wherein the cell adhesive fine particles are gelled collagen fine particles.
The method for producing a tissue according to any one of 3).
(5) A sheet-like cell tissue produced by the method according to any one of (1) to (4) above.
(6) A cell culture kit used in the method according to any one of (1) to (4) above,
A culture vessel having an inner bottom surface that is non-cell-adherent or capable of changing to cell-non-adherent;
The cell culture kit, comprising cell adhesive fine particles.

本発明によれば、シート状細胞組織体等の、細胞密度の高い生体組織をより効率的に作
製することができる。作製した組織は、移植等の治療用途に好適に用いられる。
According to the present invention, a biological tissue having a high cell density, such as a sheet-like cell tissue body, can be produced more efficiently. The produced tissue is suitably used for therapeutic purposes such as transplantation.

本発明に係る組織の作製方法の各工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating each process of the preparation method of the structure | tissue which concerns on this invention. 実施例1において作製されたシート状細胞組織体を示す写真である。2 is a photograph showing a sheet-like cell tissue produced in Example 1. FIG. 実施例1において作製されたシート状細胞組織体を拡大した顕微鏡写真である。2 is an enlarged micrograph of a sheet-like cell tissue produced in Example 1.

以下、本発明を詳細に説明する。
1.細胞添加工程
細胞添加工程は、容器部分の内表面のうち少なくとも内底面が細胞非接着性であるか、
細胞非接着性に変化することが可能である培養容器に、細胞及び細胞接着性微粒子を含有
する培養液を加える工程である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
1. Cell addition step In the cell addition step, at least the inner bottom surface of the inner surface of the container part is non-cell-adherent,
In this step, a culture solution containing cells and cell-adhesive microparticles is added to a culture vessel that can be changed to non-cell-adhesive.

本発明で使用する培養容器は、培養液を収容する容器部分の内表面のうち少なくとも内
底面が細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能であれば良い。特に、
培養液を収容する容器部分の内表面のうち、細胞と接触する表面の全て(例えば容器の内
底面及び内側面)が細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能であるこ
とが好ましい。
The culture container used in the present invention is not limited as long as at least the inner bottom surface of the inner surface of the container part that stores the culture solution is non-cell-adhesive or can be changed to cell-non-adhesive. In particular,
Of the inner surface of the container part containing the culture solution, all the surfaces that come into contact with the cells (for example, the inner bottom surface and the inner surface of the container) are non-cell-adhesive or can be changed to cell-non-adhesive. Preferably there is.

本発明において、細胞非接着性である表面としては、親水性の表面、具体的には20℃
における静的水接触角が45°以下である表面が挙げられる。このような表面は、例えば
、炭素酸素結合を有する有機化合物の被膜を基材の表面上に形成することにより得ること
ができる。あるいは、親水性を有する材料で基材自体を構成しても良い。
In the present invention, the non-cell-adhesive surface is a hydrophilic surface, specifically 20 ° C.
And a surface having a static water contact angle of 45 ° or less. Such a surface can be obtained, for example, by forming a film of an organic compound having a carbon-oxygen bond on the surface of the substrate. Or you may comprise the base material itself with the material which has hydrophilic property.

表面上に親水性被膜を形成するための基材の材料は特に限定されず、具体的には、金属
、ガラス、セラミック、シリコン等の無機材料、エラストマー、プラスチック(例えば、
ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ABS
樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニ
ル樹脂等)に代表される有機材料等を挙げることができる。
The material of the base material for forming the hydrophilic film on the surface is not particularly limited, and specifically, inorganic materials such as metal, glass, ceramic, silicon, elastomer, plastic (for example,
Polyester resin, polyethylene resin, polystyrene resin, polypropylene resin, ABS
Resin, polyamide resin, acrylic resin, fluororesin, polycarbonate resin, polyurethane resin, methylpentene resin, phenol resin, melamine resin, epoxy resin, vinyl chloride resin, and the like.

細胞非接着性の表面は、炭素酸素結合を有する有機化合物により形成される、静的水接
触角が45°以下である親水性被膜により形成することができる。ここで、炭素酸素結合
とは、炭素と酸素との間に形成される結合を意味し、単結合に限らず二重結合であっても
良い。炭素酸素結合としては、C−O結合、C(=O)−O結合、C=O結合等が挙げら
れる。
The non-cell-adhesive surface can be formed by a hydrophilic film formed of an organic compound having a carbon-oxygen bond and having a static water contact angle of 45 ° or less. Here, the carbon-oxygen bond means a bond formed between carbon and oxygen, and is not limited to a single bond but may be a double bond. Examples of the carbon oxygen bond include a C—O bond, a C (═O) —O bond, and a C═O bond.

親水性被膜の主原料としては、水溶性高分子、水溶性オリゴマー、水溶性低分子化合物
、界面活性物質、両親媒性物質等の親水性有機化合物が挙げられる。これらが場合により
相互に物理的又は化学的に架橋し、基材と物理的又は化学的に結合することによって親水
性被膜となる。
Examples of main raw materials for the hydrophilic coating include hydrophilic organic compounds such as water-soluble polymers, water-soluble oligomers, water-soluble low-molecular compounds, surface active substances, and amphiphilic substances. These are optionally physically or chemically cross-linked with each other and physically or chemically bonded to the substrate to form a hydrophilic coating.

具体的な水溶性高分子としては、ポリアルキレングリコール及びその誘導体、ポリアク
リル酸及びその誘導体、ポリメタクリル酸及びその誘導体、ポリアクリルアミド及びその
誘導体、ポリビニルアルコール及びその誘導体、双性イオン型高分子、多糖類等を挙げる
ことができる。分子形状は、直鎖状、分岐状、デンドリマー等を挙げることができる。よ
り具体的には、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリ
コールとの共重合体、例えば、Pluronic(登録商標)F108、Pluroni
c(登録商標)F127、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(N−ビニル
−2−ピロリドン)、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリ(メタクリロ
イルオキシエチルフォスフォリルコリン)、メタクリロイルオキシエチルフォスフォリル
コリンとアクリルモノマーとの共重合体、デキストラン及びヘパリン等が挙げられるがこ
れらには限定されない。
Specific water-soluble polymers include polyalkylene glycol and derivatives thereof, polyacrylic acid and derivatives thereof, polymethacrylic acid and derivatives thereof, polyacrylamide and derivatives thereof, polyvinyl alcohol and derivatives thereof, zwitterionic polymers, A polysaccharide etc. can be mentioned. Examples of the molecular shape include linear, branched, and dendrimers. More specifically, polyethylene glycol, a copolymer of polyethylene glycol and polypropylene glycol, such as Pluronic (registered trademark) F108, Pluroni
c (registered trademark) F127, poly (N-isopropylacrylamide), poly (N-vinyl-2-pyrrolidone), poly (2-hydroxyethyl methacrylate), poly (methacryloyloxyethylphosphorylcholine), methacryloyloxyethylphosphoryl Examples include, but are not limited to, a copolymer of Lucolin and an acrylic monomer, dextran, and heparin.

具体的な水溶性オリゴマーや水溶性低分子化合物としては、アルキレングリコールオリ
ゴマー及びその誘導体、アクリル酸オリゴマー及びその誘導体、メタクリル酸オリゴマー
及びその誘導体、アクリルアミドオリゴマー及びその誘導体、酢酸ビニルオリゴマーのケ
ン化物及びその誘導体、双性イオンモノマーからなるオリゴマー及びその誘導体、アクリ
ル酸及びその誘導体、メタクリル酸及びその誘導体、アクリルアミド及びその誘導体、双
性イオン化合物、水溶性シランカップリング剤、水溶性チオール化合物等を挙げることが
できる。より具体的には、エチレングリコールオリゴマー、(N−イソプロピルアクリル
アミド)オリゴマー、メタクリロイルオキシエチルフォスフォリルコリンオリゴマー、低
分子量デキストラン、低分子量ヘパリン、オリゴエチレングリコールチオール、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコー
ル、2−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)−プロピル]トリメトキシシラン及びトリエ
チレングリコール−ターミネーティッド−チオール等が挙げられるがこれらには限定され
ない。
Specific water-soluble oligomers and water-soluble low-molecular compounds include alkylene glycol oligomers and derivatives thereof, acrylic acid oligomers and derivatives thereof, methacrylic acid oligomers and derivatives thereof, acrylamide oligomers and derivatives thereof, and saponified vinyl acetate oligomers and the like Derivatives, oligomers consisting of zwitterionic monomers and their derivatives, acrylic acid and its derivatives, methacrylic acid and its derivatives, acrylamide and its derivatives, zwitterionic compounds, water-soluble silane coupling agents, water-soluble thiol compounds, etc. Can do. More specifically, ethylene glycol oligomer, (N-isopropylacrylamide) oligomer, methacryloyloxyethylphosphorylcholine oligomer, low molecular weight dextran, low molecular weight heparin, oligoethylene glycol thiol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene Examples include, but are not limited to, glycol, 2- [methoxy (polyethyleneoxy) -propyl] trimethoxysilane, and triethylene glycol-terminated-thiol.

親水性被膜の平均厚さは、0.8nm〜500μmが好ましく、0.8nm〜100μ
mがより好ましく、1nm〜10μmがさらに好ましく、1.5nm〜1μmが最も好ま
しい。平均厚さが0.8nm以上であれば、基材表面の親水性被膜で覆われていない領域
の影響を受けにくいため好ましい。また、平均厚さが500μm以下であればコーティン
グが比較的容易である。
The average thickness of the hydrophilic coating is preferably 0.8 nm to 500 μm, and 0.8 nm to 100 μm.
m is more preferable, 1 nm to 10 μm is further preferable, and 1.5 nm to 1 μm is most preferable. An average thickness of 0.8 nm or more is preferable because it is not easily affected by a region not covered with the hydrophilic film on the substrate surface. Moreover, if the average thickness is 500 μm or less, coating is relatively easy.

基材表面への親水性被膜の形成方法としては、基材へ親水性有機化合物を直接吸着させ
る方法、基材へ親水性有機化合物を直接コーティングする方法、基材へ親水性有機化合物
をコーティングした後に架橋処理を施す方法、基材への密着性を高めるために多段階式に
親水性被膜を形成させる方法、基材との密着性を高めるために基材上に下地層を形成し、
次いで親水性有機化合物をコーティングする方法、基材表面に重合開始点を形成し、次い
で親水性ポリマーブラシを重合する方法等を挙げることができる。
As a method of forming a hydrophilic film on the substrate surface, a method of directly adsorbing a hydrophilic organic compound to a substrate, a method of directly coating a hydrophilic organic compound on a substrate, or a coating of a hydrophilic organic compound on a substrate A method of performing a crosslinking treatment later, a method of forming a hydrophilic film in a multi-stage manner in order to increase the adhesion to the substrate, a base layer is formed on the substrate in order to increase the adhesion with the substrate,
Next, a method of coating a hydrophilic organic compound, a method of forming a polymerization initiation point on the substrate surface, and then polymerizing a hydrophilic polymer brush can be exemplified.

上記の被膜形成方法のうち特に好ましい方法としては、多段階式に親水性被膜を形成さ
せる方法、並びに、基材との密着性を高めるために基材上に下地層を形成し、次いで親水
性有機化合物をコーティングする方法を挙げることができる。これらの方法を用いると、
基材に対する親水性有機化合物の密着性を高めることが容易であるためである。以下、「
結合層」という用語を用いて説明する。結合層とは、多段階式に親水性被膜を形成する場
合には最表面の親水性被膜層と基材との間に存在する層を意味し、基材表面に下地層を設
け当該下地層の上に親水性有機化合物をコーティングする場合には当該下地層を意味する
。結合層は、結合部分(リンカー)を有する材料を含む層であることが好ましい。リンカ
ーとリンカーに結合させる材料の末端の官能基の組み合わせとしては、エポキシ基と水酸
基、フタル酸無水物と水酸基、カルボキシル基とN−ヒドロキシスクシイミド、カルボキ
シル基とカルボジイミド、アミノ基とグルタルアルデヒド等が挙げられる。それぞれの組
み合わせにおいて、いずれがリンカー側の官能基であっても良い。これらの方法において
は、親水性有機化合物をコーティングする前に、基材上にリンカーを有する材料による結
合層を形成する。結合層における前記材料の密度は、結合力を規定する重要な因子である
。前記密度は、結合層の表面における水の接触角を指標として簡便に評価することができ
る。例えば、エポキシ基を末端に有するシランカップリング剤(エポキシシラン)の場合
には、エポキシシランを付加した基材表面の水接触角が典型的には45°以上、望ましく
は47°以上であれば、次に酸触媒存在下でエチレングリコール系材料等を付加すること
によって十分な細胞非接着性を有する表面を得ることができる。
Among the above-mentioned film forming methods, particularly preferable methods include a method of forming a hydrophilic film in a multistage manner, and a base layer is formed on the substrate in order to improve adhesion to the substrate, and then hydrophilic A method of coating an organic compound can be mentioned. With these methods,
This is because it is easy to improve the adhesion of the hydrophilic organic compound to the substrate. Less than,"
This will be described using the term “bonding layer”. The binding layer means a layer existing between the outermost hydrophilic coating layer and the base material in the case of forming a hydrophilic coating in a multistage manner, and a base layer is provided on the base material surface. When a hydrophilic organic compound is coated on the surface, it means the underlayer. The binding layer is preferably a layer containing a material having a binding portion (linker). Examples of combinations of the linker and the functional group at the end of the material to be bonded to the linker include epoxy group and hydroxyl group, phthalic anhydride and hydroxyl group, carboxyl group and N-hydroxysuccinimide, carboxyl group and carbodiimide, amino group and glutaraldehyde, etc. Is mentioned. In each combination, any of them may be a functional group on the linker side. In these methods, a bonding layer made of a material having a linker is formed on a substrate before coating with a hydrophilic organic compound. The density of the material in the tie layer is an important factor that defines the bond strength. The density can be easily evaluated using the contact angle of water on the surface of the bonding layer as an index. For example, in the case of a silane coupling agent having an epoxy group at the end (epoxy silane), the water contact angle of the substrate surface to which the epoxy silane has been added is typically 45 ° or more, preferably 47 ° or more. Then, a surface having sufficient cell non-adhesiveness can be obtained by adding an ethylene glycol-based material or the like in the presence of an acid catalyst.

本発明で用いられる培養容器の内底面をはじめとする内表面の細胞接触領域は、細胞非
接着性であることが、組織の剥離の容易性という観点から好ましいが、細胞培養時には細
胞接着性であるが剥離の際に細胞非接着性に変化することが可能である表面であっても良
い。このような表面は、温度応答性ポリマー、pH応答性ポリマー及びイオン応答性ポリ
マーからなる群から選択される少なくとも1種の刺激応答性高分子を、基材の表面に固定
化することによって形成することができる。刺激応答性高分子としては特に温度応答性ポ
リマーが好ましいがこれには限定されない。
The cell contact region on the inner surface including the inner bottom surface of the culture vessel used in the present invention is preferably cell non-adhesive from the viewpoint of ease of tissue detachment. However, it may be a surface that can be changed to cell non-adhesiveness upon peeling. Such a surface is formed by immobilizing at least one stimulus-responsive polymer selected from the group consisting of a temperature-responsive polymer, a pH-responsive polymer, and an ion-responsive polymer on the surface of the substrate. be able to. The stimulus-responsive polymer is particularly preferably a temperature-responsive polymer, but is not limited thereto.

本発明に好適に使用できる温度応答性ポリマーは、細胞培養温度下(通常、37℃程度
)においては疎水性を示し、培養した細胞組織体の回収時の温度下において親水性を示す
ものである。なお、温度応答性ポリマーが、疎水性から親水性に変化する温度(水に対す
る臨界溶解温度(T))としては、特に限定されないが、培養後の細胞組織体の回収の容
易さの観点からは、細胞培養温度よりも低い温度であることが好ましい。このような温度
応答性ポリマー成分を含むことで、細胞培養時においては、細胞の足場(細胞接着面)が
充分に確保されるため細胞培養を効率良く行うことができる。その一方、培養後の細胞組
織体の回収時においては、疎水性部分を親水性に変化させ、培養された細胞組織体を細胞
培養基材から分離させることで、細胞組織体の回収をより一層容易にすることができる。
特に、所定の臨界溶解温度未満の温度で親水性を示し、同温度以上の温度で疎水性を示す
温度応答性ポリマーが好ましい。このような温度応答性ポリマーにおける臨界溶解温度を
特に下限臨界溶解温度と呼ぶ。
The temperature-responsive polymer that can be suitably used in the present invention is hydrophobic at the cell culture temperature (usually about 37 ° C.) and hydrophilic at the temperature at which the cultured cell tissue is recovered. . The temperature at which the temperature-responsive polymer changes from hydrophobic to hydrophilic (the critical dissolution temperature (T) in water) is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of recovery of the cell tissue after culturing. The temperature is preferably lower than the cell culture temperature. By including such a temperature-responsive polymer component, since cell scaffolds (cell adhesion surfaces) are sufficiently secured during cell culture, cell culture can be performed efficiently. On the other hand, at the time of collection of the cell tissue after culturing, the hydrophobic part is changed to hydrophilic, and the cultured cell tissue is separated from the cell culture substrate, thereby further collecting the cell tissue. Can be easily.
In particular, a temperature-responsive polymer that exhibits hydrophilicity at a temperature lower than a predetermined critical dissolution temperature and exhibits hydrophobicity at a temperature equal to or higher than the same temperature is preferable. The critical solution temperature in such a temperature-responsive polymer is particularly called the lower critical solution temperature.

本発明に好適に使用できる温度応答性ポリマーは、具体的には、下限臨界溶解温度Tが
0℃〜80℃、好ましくは0℃〜50℃であるポリマーが好ましい。Tが80℃を超える
と細胞が死滅する可能性があるので好ましくない。またTが0℃より低いと、一般に細胞
増殖速度が極度に低下するか、又は細胞が死滅してしまうため好ましくない。そのような
好適なポリマーとしては、アクリル系ポリマー又はメタクリル系ポリマーが挙げられる。
好適なポリマーとしては、具体的には、ポリ−N−イソプロピルアクリルアミド(T=3
2℃)、ポリ−N−n−プロピルアクリルアミド(T=21℃)、ポリ−N−n−プロピ
ルメタクリルアミド(T=32℃)、ポリ−N−エトキシエチルアクリルアミド(T=約
35℃)、ポリ−N−テトラヒドロフルフリルアクリルアミド(T=約28℃)、ポリ−
N−テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド(T=約35℃)及びポリ−N,N−ジエ
チルアクリルアミド(T=32℃)等が挙げられる。その他のポリマーとしては、例えば
、ポリ−N−エチルアクリルアミド、ポリ−N−イソプロピルメタクリルアミド、ポリ−
N−シクロプロピルアクリルアミド、ポリ−N−シクロプロピルメタクリルアミド、ポリ
−N−アクリロイルピロリジン、ポリ−N−アクリロイルピペリジン、ポリメチルビニル
エーテル、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のア
ルキル置換セルロース誘導体や、ポリポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイ
ドとのブロック共重合体等に代表されるポリアルキレンオキサイドブロック共重合体や、
ポリアルキレンオキサイドブロック共重合体等が挙げられる。
Specifically, the temperature-responsive polymer that can be suitably used in the present invention is preferably a polymer having a lower critical solution temperature T of 0 ° C. to 80 ° C., preferably 0 ° C. to 50 ° C. It is not preferable that T exceeds 80 ° C. because cells may die. If T is lower than 0 ° C., the cell growth rate is generally extremely reduced or the cells are killed. Such suitable polymers include acrylic polymers or methacrylic polymers.
As a suitable polymer, specifically, poly-N-isopropylacrylamide (T = 3
2 ° C), poly-Nn-propylacrylamide (T = 21 ° C), poly-Nn-propylmethacrylamide (T = 32 ° C), poly-N-ethoxyethylacrylamide (T = about 35 ° C), Poly-N-tetrahydrofurfurylacrylamide (T = about 28 ° C.), poly-
Examples thereof include N-tetrahydrofurfuryl methacrylamide (T = about 35 ° C.) and poly-N, N-diethylacrylamide (T = 32 ° C.). Other polymers include, for example, poly-N-ethylacrylamide, poly-N-isopropylmethacrylamide, poly-
Alkyl-substituted cellulose derivatives such as N-cyclopropylacrylamide, poly-N-cyclopropylmethacrylamide, poly-N-acryloylpyrrolidine, poly-N-acryloylpiperidine, polymethyl vinyl ether, methylcellulose, ethylcellulose, hydroxypropylcellulose, and polypolypropylene A polyalkylene oxide block copolymer represented by a block copolymer of oxide and polyethylene oxide,
Examples include polyalkylene oxide block copolymers.

これらのポリマーを形成するためのモノマーとしては、例えば、モノマーの単独重合体
がT=0℃〜80℃を有するようなモノマーであって、放射線照射によって重合し得るモ
ノマーが挙げられる。モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド化合物、N−
(もしくはN,N−ジ)アルキル置換(メタ)アクリルアミド誘導体、環状基を有する(
メタ)アクリルアミド誘導体、及びビニルエーテル誘導体等が挙げられ、これらの1種以
上を使用することができる。一種類のモノマーが単独で使用された場合、基材上に形成さ
れるポリマーはホモポリマーとなり、複数種のモノマーが一緒に使用された場合、基材上
に形成されるポリマーはコポリマーとなるが、どちらの形態も本発明に包含される。また
、増殖細胞の種類によってTを調節する必要がある場合等には、上記以外の他のモノマー
類をさらに加えて共重合して良い。さらに、本発明に使用する上記ポリマーとその他のポ
リマーとのグラフト又はブロック共重合体、あるいは上記ポリマーと他のポリマーとの混
合物を用いても良い。また、ポリマー本来の性質が損なわれない範囲で架橋することも可
能である。
Examples of the monomer for forming these polymers include a monomer having a monomer homopolymer having T = 0 ° C. to 80 ° C. and capable of being polymerized by irradiation. Examples of the monomer include (meth) acrylamide compounds, N-
(Or N, N-di) alkyl-substituted (meth) acrylamide derivative having a cyclic group (
A meth) acrylamide derivative, a vinyl ether derivative, etc. are mentioned, 1 or more types of these can be used. When one type of monomer is used alone, the polymer formed on the substrate is a homopolymer, and when multiple types of monomers are used together, the polymer formed on the substrate is a copolymer. Both forms are encompassed by the present invention. In addition, when it is necessary to adjust T depending on the type of proliferating cells, other monomers other than those described above may be further added for copolymerization. Furthermore, a graft or block copolymer of the above polymer and other polymer used in the present invention, or a mixture of the above polymer and another polymer may be used. Moreover, it is also possible to crosslink within a range where the original properties of the polymer are not impaired.

pH応答性ポリマー及びイオン応答性ポリマーは、作製しようとする細胞組織体に適し
たものを適宜選択することができる。
As the pH responsive polymer and the ion responsive polymer, those suitable for the cell tissue to be prepared can be appropriately selected.

本発明に用いられる細胞としては接着性細胞であれば特に限定されない。そのような細
胞としては、例えば、肝臓の実質細胞である肝細胞、クッパー細胞、血管内皮細胞や角膜
内皮細胞等の内皮細胞、線維芽細胞、骨芽細胞、砕骨細胞、歯根膜由来細胞、表皮角化細
胞等の表皮細胞、気管上皮細胞、消化管上皮細胞、子宮頸部上皮細胞、角膜上皮細胞等の
上皮細胞、乳腺細胞、ペリサイト、平滑筋細胞や心筋細胞等の筋細胞、腎細胞、膵ランゲ
ルハンス島細胞、末梢神経細胞や視神経細胞等の神経細胞、軟骨細胞、骨細胞等が挙げら
れる。これらの細胞は、組織や器官から直接採取した初代細胞でも良く、あるいは、それ
らを何代か継代させたものでも良い。さらにこれら細胞は、未分化細胞である胚性肝細胞
、多分化能を有する間葉系幹細胞等の多能性幹細胞、単分化能を有する血管内皮前駆細胞
等の単能性幹細胞、分化が終了した細胞のいずれであっても良い。また、細胞は単一種を
培養しても良いし二種以上の細胞を共培養しても良い。
The cells used in the present invention are not particularly limited as long as they are adherent cells. Examples of such cells include liver cells that are liver parenchymal cells, Kupffer cells, endothelial cells such as vascular endothelial cells and corneal endothelial cells, fibroblasts, osteoblasts, osteoclasts, periodontal ligament-derived cells, Epidermal cells such as epidermal keratinocytes, tracheal epithelial cells, gastrointestinal epithelial cells, cervical epithelial cells, epithelial cells such as corneal epithelial cells, mammary cells, pericytes, muscle cells such as smooth muscle cells and cardiomyocytes, kidneys Examples thereof include cells, pancreatic islets of Langerhans, nerve cells such as peripheral nerve cells and optic nerve cells, chondrocytes, bone cells and the like. These cells may be primary cells collected directly from tissues or organs, or may be obtained by substituting them for several generations. Furthermore, these cells are undifferentiated embryonic hepatocytes, pluripotent stem cells such as pluripotent mesenchymal stem cells, unipotent stem cells such as vascular endothelial progenitor cells having unipotency, and differentiation is completed. Any of the obtained cells may be used. The cells may be cultivated as a single species, or two or more cells may be co-cultured.

これらの細胞は、予め通常の方法で培養させ、培養物をトリプシン処理等で処理し、培
養液中に懸濁させた状態で培養容器に収容される。培養液としては、当技術分野において
通常用いられる細胞培養用培地であれば特に制限なく用いることができる。例えば、用い
る細胞の種類に応じて、MEM培地、BME培地、DME培地、αMEM培地、IMDM
培地、ES培地、DM−160培地、Fisher培地、F12培地、WE培地及びRP
MI1640培地等、朝倉書店発行「日本組織培養学会編 組織培養の技術第三版」58
1頁に記載されているような基礎培地を用いることができる。さらに、基礎培地に血清(
ウシ胎児血清等)、各種増殖因子、抗生物質、アミノ酸等を加えても良い。また、Gib
co無血清培地(インビトロジェン社)等の市販の無血清培地等を用いることができる。
最終的に得られる細胞組織体の臨床応用を考えると動物由来成分を含まない培地を使用す
ることが好ましい。
These cells are cultured in advance by a conventional method, the culture is treated with trypsin treatment or the like, and is stored in a culture vessel in a state of being suspended in a culture solution. As a culture solution, any cell culture medium usually used in this technical field can be used without particular limitation. For example, depending on the type of cells used, MEM medium, BME medium, DME medium, αMEM medium, IMDM
Medium, ES medium, DM-160 medium, Fisher medium, F12 medium, WE medium and RP
MI1640 medium, etc., published by Asakura Shoten "Tissue Culture Technology 3rd Edition" edited by Japanese Society for Tissue Culture 58
A basal medium as described on page 1 can be used. In addition, serum (
Fetal bovine serum, etc.), various growth factors, antibiotics, amino acids and the like may be added. Gib
A commercially available serum-free medium such as co-serum-free medium (Invitrogen) can be used.
Considering the clinical application of the finally obtained cell tissue, it is preferable to use a medium that does not contain animal-derived components.

そして本発明は、培養液に、細胞に加えて細胞接着性微粒子を含有させることを特徴と
する。細胞接着性微粒子は、細胞とともに遠心力により沈殿し、細胞間を接着させて組織
を形成する機能を有する微粒子である。好ましくは1440Gの遠心力を付与した場合に
、通常の細胞培養時間(30分未満〜数時間)内に培養容器の内底面に沈殿するものが望
ましく、このような細胞接着性微粒子として、コラーゲン、フィブリン等の細胞外マトリ
ックス分子の集合体、ゼラチン等の細胞接着性分子からなる微粒子、それら細胞接着性分
子により表面を被覆もしくは修飾した有機もしくは無機材料からなる微粒子等を挙げるこ
とができる。例えば、各種のタンパク質もしくは多糖類をゲル化させた微粒子等が好まし
く用いられる。
The present invention is characterized in that the culture solution contains cell-adhesive fine particles in addition to the cells. Cell-adhesive microparticles are microparticles having a function of being precipitated together with cells by centrifugal force and adhering between cells to form a tissue. Preferably, when a centrifugal force of 1440 G is applied, it is desirable to precipitate on the inner bottom surface of the culture vessel within a normal cell culture time (less than 30 minutes to several hours). Examples include aggregates of extracellular matrix molecules such as fibrin, fine particles composed of cell adhesive molecules such as gelatin, and fine particles composed of organic or inorganic materials whose surfaces are coated or modified with these cell adhesive molecules. For example, fine particles obtained by gelling various proteins or polysaccharides are preferably used.

好適な細胞接着性微粒子の具体例として、ゲル化させたコラーゲンの微粒子やゼラチン
微粒子等を挙げることができる。コラーゲンは、長さ300nm、太さ1.5nm程度の
棒状の塩基性タンパク質であるが、このコラーゲンをそのまま培養液に添加しても、より
効率的に組織作製を行う観点からは十分でない場合がある。本発明者らは、コラーゲンを
ゲル化させ、得られたコラーゲンゲルを微粒子化することによって細胞同士を強固に密着
させ、細胞密度の高い組織を効率的に得ることができることを見出した。このようなコラ
ーゲンゲルの微粒子を製造するには、例えば、まず塩基性タンパク質であるコラーゲンを
酸性下で可溶化してコラーゲン溶液を作製し、このコラーゲン溶液を生理的条件下(中性
、温度37℃程度)におくことにより、多数のコラーゲン分子を会合させてゲル化させる
。コラーゲンが十分にゲル化するか、好ましくは5%〜95%のゲル化度が得られた段階
で、ピペッティング、超音波処理等によってコラーゲンゲルに剪断力を加え、ゲルを粉砕
して微粒子化することにより得ることができる。
Specific examples of suitable cell adhesive fine particles include gelled collagen fine particles and gelatin fine particles. Collagen is a rod-shaped basic protein with a length of about 300 nm and a thickness of about 1.5 nm, but even if this collagen is added to the culture solution as it is, it may not be sufficient from the viewpoint of more efficient tissue preparation. is there. The inventors of the present invention have found that cells with high cell density can be efficiently obtained by gelling collagen and finely pulverizing the resulting collagen gel to firmly adhere cells to each other. In order to produce such collagen gel fine particles, for example, collagen, which is a basic protein, is first solubilized under acidic conditions to prepare a collagen solution, and this collagen solution is subjected to physiological conditions (neutral, temperature 37). A large number of collagen molecules are associated and gelled. When collagen is sufficiently gelled, or when a gelation degree of preferably 5% to 95% is obtained, shearing force is applied to the collagen gel by pipetting, ultrasonic treatment, etc., and the gel is pulverized into fine particles. Can be obtained.

細胞接着性微粒子の大きさは、小さ過ぎると遠心力により沈殿し難くなり、逆に大き過
ぎると作製する組織の細胞密度が低下するため、これらのバランスを考慮して適宜設定さ
れる。培養する細胞よりは十分に小さいことが好ましい。具体的には、細胞の種類等によ
っても異なるが、平均粒径が500nm〜10μmであり、なかでも1μm〜3μmであ
ることが好ましい。なお、細胞接着性微粒子の平均粒径は、例えば上記のようにゲルを粉
砕して微粒子化する場合には、その粉砕条件(超音波による処理時間等)を適宜変化させ
ることにより所望の範囲内になるよう制御することができる。あるいは、微粒子化した後
、ふるい分けにより平均粒径を調整しても良い。ここで平均粒径は、顕微鏡観察による平
均粒径である。顕微鏡観察による平均粒径は、例えば、顕微鏡観察を行い、画像処理ソフ
ト等により任意の微粒子の粒径を100個測定して個数平均することにより得られる。な
お、粒径とは微粒子の長軸径と短軸径の平均値を指す。また、細胞接着性微粒子の比重は
、遠心力を加えた場合に、細胞間に細胞接着性微粒子が均一に位置し、作製される組織内
において微粒子の偏りができるだけ生じないような比重とする。具体的には、細胞の種類
によっても異なるが、細胞の比重の±20%以内であり、なかでも±10%以内とするこ
とが好ましい。
If the size of the cell adhesive fine particles is too small, it is difficult to precipitate due to centrifugal force. Conversely, if the size is too large, the cell density of the tissue to be produced decreases. It is preferably sufficiently smaller than the cells to be cultured. Specifically, the average particle diameter is 500 nm to 10 μm, particularly 1 μm to 3 μm, although it varies depending on the type of cells. The average particle size of the cell-adhesive fine particles is within a desired range by appropriately changing the pulverization conditions (such as ultrasonic treatment time) when the gel is pulverized into fine particles as described above, for example. Can be controlled. Alternatively, the average particle diameter may be adjusted by sieving after making fine particles. Here, the average particle diameter is an average particle diameter by microscopic observation. The average particle diameter obtained by microscopic observation is obtained, for example, by performing microscopic observation, measuring the particle diameters of 100 arbitrary fine particles with image processing software and the like, and averaging the number. The particle diameter refers to the average value of the major axis diameter and minor axis diameter of the fine particles. In addition, the specific gravity of the cell-adhesive fine particles is set such that when a centrifugal force is applied, the cell-adhesive fine particles are uniformly located between the cells and the fine particles are not biased as much as possible in the produced tissue. Specifically, although it varies depending on the type of cell, it is within ± 20% of the specific gravity of the cell, preferably within ± 10%.

培養容器に加えられる細胞接着性微粒子の量は、組織が形成可能であれば、より少ない
方が組織内の細胞密度が高くなるため好ましい。具体的には、細胞接着性微粒子の平均粒
径等によっても異なるが、細胞接着性微粒子の量を、細胞一個当たり0.002ng〜2
00ngとすることが好ましく、0.02ng〜20ngとすることが特に好ましい。一
例として、マウス線維芽細胞からなる組織を作製する場合、1×10個の細胞に対する
平均粒径3μm前後のコラーゲンゲルの微粒子の好適な量は、0.3mg(細胞一個当た
り0.03ng)程度である。
The amount of the cell-adhesive fine particles added to the culture vessel is preferably smaller if the tissue can be formed because the cell density in the tissue becomes higher. Specifically, although depending on the average particle size of the cell adhesive fine particles, the amount of the cell adhesive fine particles is 0.002 ng to 2 per cell.
00 ng is preferable, and 0.02 ng to 20 ng is particularly preferable. As an example, when a tissue composed of mouse fibroblasts is prepared, a suitable amount of collagen gel microparticles having an average particle size of about 3 μm per 1 × 10 7 cells is 0.3 mg (0.03 ng per cell). Degree.

2.細胞培養工程
細胞培養工程を図1に基づき説明する。細胞培養工程は、培養容器1に収容された、細
胞2及び細胞接着性微粒子3を含有する培養液4に対し、内底面1a方向への遠心力Gを
作用させながら細胞培養を行い、細胞2間を接着させて組織を形成する工程である。図1
のA及びBがこの工程に対応する。本工程では、遠心力Gにより細胞2が内底面1aの形
状に対応して内底面1aに密着し、その状態で細胞2同士が細胞接着性微粒子3を介して
接着し、所望の形状の組織が形成される。
2. Cell Culture Process The cell culture process will be described with reference to FIG. In the cell culturing step, cell culture is performed while applying centrifugal force G in the direction of the inner bottom surface 1a to the culture solution 4 containing the cells 2 and the cell-adhesive fine particles 3 contained in the culture vessel 1, and the cells 2 This is a step of forming a tissue by bonding the gaps. FIG.
A and B correspond to this step. In this step, the cells 2 are brought into close contact with the inner bottom surface 1a corresponding to the shape of the inner bottom surface 1a by the centrifugal force G, and the cells 2 adhere to each other through the cell adhesive fine particles 3 in this state, and the tissue having a desired shape is obtained. Is formed.

遠心力Gの大きさは、細胞2の機能に悪影響を与えることなく組織の形成が可能な範囲
で適宜選択することができる。例えば、2G〜1440Gが好ましく、2G〜720Gが
より好ましい。細胞2及び細胞接着性微粒子3を含有する培養液4を収容した培養容器1
を遠心器に設置し、遠心操作を行うことで遠心力Gを付与することができる。
The magnitude of the centrifugal force G can be appropriately selected as long as the tissue can be formed without adversely affecting the function of the cell 2. For example, 2G-1440G is preferable and 2G-720G is more preferable. A culture vessel 1 containing a culture solution 4 containing cells 2 and cell adhesion fine particles 3
Is placed in a centrifuge and centrifugal force G can be applied by performing a centrifugal operation.

細胞培養は、細胞間接着が形成される条件下で行う。ここで「細胞間接着が形成される
条件」とは、細胞が活動して細胞同士が接着できる条件を指す。培養する細胞の種類に応
じて変動するが、例えば温度条件は20℃〜40℃が好ましく、雰囲気ガス条件としては
二酸化炭素濃度が3%〜5%であることが好ましく、培養時間としては0.5〜24時間
が好ましい。本発明では、比較的大粒径の細胞接着性微粒子3を含有させることにより、
細胞間の接着がより加速化され、組織を効率的に得ることができる。
Cell culture is performed under conditions where cell-cell adhesion is formed. Here, “the conditions under which cell-cell adhesion is formed” refers to conditions under which cells can act to allow cells to adhere to each other. Although it varies depending on the type of cells to be cultured, for example, the temperature condition is preferably 20 ° C. to 40 ° C. The atmospheric gas condition is preferably a carbon dioxide concentration of 3% to 5%. 5-24 hours are preferred. In the present invention, by containing the cell adhesion fine particles 3 having a relatively large particle size,
The adhesion between cells is further accelerated, and the tissue can be obtained efficiently.

細胞培養の際には、培養容器を所望の雰囲気ガス(例えば、二酸化炭素濃度5%)で満
たされたインキュベータ内で数分間放置した後、雰囲気ガスが変化しないように培養容器
に蓋をして加重培養を行うことができる。あるいは、これには限定されず、例えば雰囲気
ガス及び温度が制御されたインキュベータ内であれば培養容器を開放した状態で加重培養
を行うこともできる。
When culturing cells, leave the culture vessel in an incubator filled with the desired atmospheric gas (for example, carbon dioxide concentration 5%) for several minutes, and then cover the culture vessel so that the atmospheric gas does not change. Weighted culture can be performed. Or it is not limited to this, For example, if it is in the incubator where atmosphere gas and temperature were controlled, weight culture can also be performed in the state where the culture vessel was opened.

細胞培養工程では細胞間接着が形成されれば十分であり、細胞数を増殖により増やすこ
とは必須ではない。培養液中における細胞数を適宜調節することにより、作製される組織
の厚さ(すなわち、組織の厚さ方向の細胞積層数)を制御することができる。細胞培養工
程において細胞の増殖を行う必要がないため、比較的短時間で組織を得ることができる。
また、組織の厚さ、形状を自在に調節することができる。
It is sufficient that cell-cell adhesion is formed in the cell culture process, and it is not essential to increase the number of cells by proliferation. By appropriately adjusting the number of cells in the culture solution, the thickness of the tissue to be produced (that is, the number of cells stacked in the thickness direction of the tissue) can be controlled. Since it is not necessary to proliferate cells in the cell culture process, a tissue can be obtained in a relatively short time.
In addition, the thickness and shape of the tissue can be freely adjusted.

また、本発明の方法によれば、細胞が高密度化された組織を得ることが可能となる。細
胞が高密度化された組織は移植用途に好ましく用いられる。
Moreover, according to the method of the present invention, it is possible to obtain a tissue in which cells are densified. A tissue in which cells are densified is preferably used for transplantation.

3.剥離工程
剥離工程は、遠心操作終了後に、得られた組織を培養容器1の内底面1aから剥離し回
収する工程である。図1のCがこの工程に対応する。例えば、ピペッティング操作等の物
理的な操作によって細胞を剥離することができる。培養容器1の内底面1aが細胞非接着
性の表面であればこの操作は容易であり、短時間の培養で組織の作製及び剥離回収が可能
である。図1に示すように、内底面1aの平坦形状に沿って、組織としてのシート状細胞
組織体5を得ることができる。培養容器1の内底面1aが、刺激応答性高分子等の、細胞
非接着性に変化する表面である場合には、細胞非接着性となるような環境(例えば、下限
臨界温度以下の温度)において剥離操作を行う。
3. Peeling process A peeling process is a process which peels and collect | recovers the obtained structure | tissue from the inner bottom face 1a of the culture container 1 after completion | finish of centrifugation operation. C in FIG. 1 corresponds to this step. For example, the cells can be detached by a physical operation such as a pipetting operation. If the inner bottom surface 1a of the culture vessel 1 is a non-cell-adhesive surface, this operation is easy, and the tissue can be produced and peeled and collected in a short time. As shown in FIG. 1, a sheet-like cell tissue body 5 as a tissue can be obtained along the flat shape of the inner bottom surface 1a. When the inner bottom surface 1a of the culture vessel 1 is a surface that changes to non-cell-adhesive properties, such as a stimulus-responsive polymer, an environment in which the cell is non-adhesive (for example, a temperature below the lower critical temperature) The peeling operation is performed at.

組織の形状を維持したまま剥離を行う方法の一例としては、まず、細胞非接着性の内底
面上に形成された組織の表面上にゼラチンを流してゲル化し、さらにPETフィルム等の
保持基材によりゼラチンゲルを保持し、次いで細胞非接着性の内底面からゼラチンゲルと
ともに組織を剥離して回収することができる。こうして剥離回収された組織は、さらに、
移植対象に密着させ、37℃でゼラチンを溶解させることにより所望の対象に移植するこ
とができる。
As an example of a method of peeling while maintaining the shape of the tissue, first, gelatin is flowed on the surface of the tissue formed on the inner bottom surface of the cell non-adhesive to gel, and further a holding substrate such as a PET film Thus, the gelatin gel can be retained, and then the tissue can be peeled off and collected together with the gelatin gel from the inner non-adhesive bottom surface. The tissue thus peeled and collected is further
It can be transplanted to a desired subject by bringing it into close contact with the transplant subject and dissolving gelatin at 37 ° C.

また、本発明は、細胞非接着性であるか、細胞非接着性に変化することが可能である内
底面を有する培養容器と、上記の細胞接着性微粒子とを含む細胞培養キットを提供するも
のである。このキットを利用して、上述のような細胞培養を行うことにより、シート状細
胞組織体のような所望の組織を効率的に得ることができる。
The present invention also provides a cell culture kit comprising a culture vessel having an inner bottom surface that is non-cell-adhesive or capable of changing to cell-non-adhesion, and the cell-adhesive microparticles described above. It is. By performing cell culture as described above using this kit, a desired tissue such as a sheet-like cell tissue body can be efficiently obtained.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これに限定されるものではない
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, it is not limited to this.

(実施例1)
底面の直径が2cmのガラスの容器の内底面の表面全体にポリエチレングリコールを化
学的に付与することで内底面の全体を細胞非接着性にしておき、10%ウシ胎児血清入り
DMEM培地で懸濁したマウス線維芽細胞4×10個、及びアテロコラーゲン(低抗原
性コラーゲン)ゲルの微粒子(平均粒径3μm、細胞一個当たりの微粒子の量は0.03
ng)を含む培養液2mlを培養容器に播種し、遠心器により内底面方向に720Gの遠
心力を作用させながら37℃、CO濃度5%の環境下で0.5時間培養を行った。培養
後に、遠心器を止めて、内底面に水流による物理的な力を加えることにより組織構造を壊
すことなくシート状細胞組織体を内底面から容易且つ速やかに剥離回収することができた
(図2)。
(Example 1)
The whole inner bottom surface is made non-adherent by chemically applying polyethylene glycol to the entire inner bottom surface of a glass container having a bottom diameter of 2 cm, and suspended in DMEM medium containing 10% fetal bovine serum. Mouse fibroblasts 4 × 10 6 and fine particles of atelocollagen (low antigenic collagen) gel (average particle size 3 μm, the amount of fine particles per cell was 0.03)
ng) was inoculated in a culture vessel, and cultured for 0.5 hour in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 concentration while applying a centrifugal force of 720 G in the direction of the inner bottom surface with a centrifuge. After culturing, the centrifuge was stopped, and physical force by water flow was applied to the inner bottom surface, so that the sheet-like cellular tissue body could be easily and quickly peeled and collected from the inner bottom surface without destroying the tissue structure (Fig. 2).

回収したシート状細胞組織体の顕微鏡観察を行ったところ、細胞同士が密着し、高い細
胞密度の組織が形成されていることが確認された(図3)。また、得られた組織における
細胞生存の有無を調べるために、シート状細胞組織体をトリプシン及びEDTAで処理す
ることで細胞を分散させ、その後に細胞生死アッセイキット(製品名:細胞二重染色キッ
ト、メーカー:同仁化学、製品番号:CS01)により細胞生存率を測定したところ、遠
心力を作用させる前の細胞生存率は90%であったのに対し、得られたシート状細胞組織
体の細胞生存率も90%であった。この結果から、本発明の方法により細胞が死ぬことは
ほとんどないことが明らかとなった。
When the collected sheet-like cell tissue was observed with a microscope, it was confirmed that the cells were in close contact with each other and a tissue with a high cell density was formed (FIG. 3). In addition, in order to examine the presence or absence of cell survival in the obtained tissue, the cells were dispersed by treating the sheet-like cell tissue with trypsin and EDTA, and then a cell viability assay kit (product name: cell double staining kit) , Manufacturer: Dojindo, product number: CS01), the cell viability before applying the centrifugal force was 90%, whereas the cells of the obtained sheet-like cell tissue were The survival rate was 90%. From this result, it was clarified that cells hardly die by the method of the present invention.

(比較例1)
培養液にアテロコラーゲンゲルの微粒子を含有させない以外は上記実施例1と同様にし
て細胞培養を行った。培養後に遠心器を止めて内底面に水流による物理的な力を加えたと
ころ、組織構造が崩壊し、シート状細胞組織体は得られなかった。
(Comparative Example 1)
Cell culture was performed in the same manner as in Example 1 except that atelocollagen gel fine particles were not contained in the culture solution. After culturing, when the centrifuge was stopped and a physical force by water flow was applied to the inner bottom surface, the tissue structure collapsed and a sheet-like cell tissue body could not be obtained.

1 培養容器
1a 内底面
2 細胞
3 細胞接着性微粒子
4 培養液
5 シート状細胞組織体
G 遠心力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Culture container 1a Inner bottom face 2 Cell 3 Cell adhesion microparticle 4 Culture solution 5 Sheet-like cell organization G Centrifugal force

Claims (4)

細胞と、ゲル化したタンパク質又は多糖類からなる細胞接着性微粒子とを含有するシート状細胞組織体であって、
少なくとも前記シート状細胞組織体の面内方向に沿った前記細胞の間に前記細胞接着性微粒子が配置されている、前記シート状細胞組織体。
A sheet-like cell tissue containing cells and cell-adhesive microparticles made of gelled protein or polysaccharide ,
The sheet-like cell tissue body, wherein the cell-adhesive fine particles are disposed between the cells along at least the in-plane direction of the sheet-like cell tissue body.
前記細胞接着性微粒子の平均粒径が、500nm〜10μmである請求項1に記載のシート状細胞組織体。   The sheet-like cell tissue body according to claim 1, wherein the cell-adhesive fine particles have an average particle size of 500 nm to 10 μm. 前記細胞接着性微粒子の量が、前記細胞一個当たり0.02ng〜20ngである請求項1又は2に記載のシート状細胞組織体。   The sheet-like cell tissue body according to claim 1 or 2, wherein the amount of the cell adhesive fine particles is 0.02 ng to 20 ng per cell. 前記細胞接着性微粒子が、ゲル化したコラーゲンの微粒子である請求項1〜3のいずれか一項に記載のシート状細胞組織体。   The sheet-like cell tissue according to any one of claims 1 to 3, wherein the cell adhesive fine particles are gelled collagen fine particles.
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