JP7251617B2

JP7251617B2 - 細胞評価用デバイス

Info

Publication number: JP7251617B2
Application number: JP2021518390A
Authority: JP
Inventors: 陽一藤山
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2020-05-01
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2040-05-01
Also published as: JPWO2020226149A1; US20220229001A1; WO2020226149A1; CN113710792A

Description

本発明は、細胞評価用デバイスに関する。

従来、培養細胞を非侵襲的に評価する方法として、当該培養細胞の培養上清を採取してその成分を分析する手法が知られている。例えば、幹細胞である培養細胞の培地に成長因子を添加することによって分化誘導を行い、その後、培養上清中における所定の化合物（具体的には、分化状態と未分化状態で培養上清中の存在量が変化することが分かっている化合物）の存在量を測定することにより、前記培養細胞の分化状態を評価することができる。また、所定の培養細胞の培地に所定の薬剤を添加し、その後、所定のタイミングで培養上清に含まれる成分を定量的に分析することにより、前記培養細胞の前記薬剤に対する耐性、感受性、又は代謝能力などを評価することができる。以下、このような培養細胞の評価において、評価対象となる細胞が収容される構造体を細胞評価用デバイスとよぶ。

このような培養細胞の評価に際しては、予め、細胞評価用デバイス内に対象となる細胞を播種し、当該細胞を所定の期間に亘って前記細胞評価用デバイス内で培養する必要がある。培養を行っている間、細胞評価用デバイス内の培地（培養液）には時間経過と共に老廃物が溜まっていくため、定期的に培地を交換する必要がある。培地交換を行う際には、細胞評価用デバイスを無菌環境に移動させ、該無菌環境下で細胞評価用デバイスから古い培地を除去すると共に、該細胞評価用デバイス内に新しい培地を加えるという作業が必要となる。

ところで、細胞培養における培地交換の手間を省くものとして、特許文献１には、培養容器（シャーレ又は多穴プレートのウェル等）に取り付けて培地を自動的に交換できるようにするためのアダプタが記載されている。このアダプタは、培養容器の上部開口に嵌め込んで使用されるものであり、培養容器内に培地を導入する培地導入口と、培養容器内の培地を導出する培地導出口とを備えている。前記アダプタの外周の少なくとも一部にはテーパー面が形成されており、これを培養容器の内面に沿って摺接させることにより、アダプタを培養容器内に容易に嵌め込むことができると共に、弾性変形したアダプタを培養容器内に容易に保持することができるようになっている。更に、アダプタの軸線に対するテーパー面の角度を適切な値に設定することにより、該テーパー面と培養容器の内面との間に隙間が生じにくくなり、当該隙間内への培地の進入を抑制することが可能となる。

前記アダプタの培地導入口には、培地供給部に至る第１配管が接続され、該第１配管を介して培養容器内に新しい培地が自動的に供給される。一方、前記アダプタの培地導出口には廃液貯留部に至る第２配管が接続され、前記新しい培地の供給に伴って培養容器から排出された培地が該第２配管を介して廃液貯留部に排出される。

したがって、このようなアダプタを、上記のような細胞評価用デバイスに適用することにより、培地交換の手間を省いて培養細胞の評価に掛かる作業者の負担を軽減することが可能になると考えられる。

実用新案登録第3196673号公報

しかしながら、特許文献１に記載のようなアダプタでは、特に培養容器のサイズが小さい場合に、培養容器及びアダプタの寸法誤差によって、該培養容器の内周面とアダプタの外周面との間の封止が不十分となって培地の液漏れが生じるおそれがあった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のようなアダプタを備えた細胞評価用デバイスにおける培地の液漏れを確実に防止することにある。

上記課題を解決するために成された本発明に係る細胞評価用デバイスは、
円形の底面と、円形の上部開口部を画定する側面と、を備えた凹状の細胞収容部と、
前記細胞収容部に嵌め込まれることにより弾性変形して前記上部開口部を塞ぐアダプタと、
を有し、
前記アダプタが、
円形の下端面を有し、前記細胞収容部に挿入される本体と、
前記細胞収容部に対して前記本体を上下方向に位置決めする位置決め部と、
前記本体を上下に貫通する貫通孔である培地導入口と、
前記本体を上下に貫通する貫通孔である培地導出口と、
前記本体の前記下端面に設けられ、該下端面の外縁部から径方向外側に延びる、可撓性を有するシート部材と、
を有するものである。

本発明に係る細胞評価用デバイスによれば、アダプタを細胞収容部に嵌め込んだ際に、該本体の下端面に設けられたシート部材が細胞収容部の内周面と当接して上方に屈曲し、該シート部材の外周部分が細胞収容部の内周面に密着する。これによってアダプタと細胞収容部との間がシールされ、細胞収容部内の培地が外部に漏れ出すのを防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係る細胞評価用デバイスを含む細胞培養システムの概略構成図。前記細胞評価用デバイスの、多穴プレートにアダプタが挿入される前の状態を示す断面図。前記細胞評価用デバイスの、多穴プレートにアダプタが挿入された状態を示す断面図。前記アダプタの平面図。前記アダプタの正面図。本発明の第２の実施形態に係る細胞評価用デバイスを含む細胞培養システムの概略構成図。前記細胞評価用デバイスにおける多穴プレート、インサート、及びアダプタの断面図。

（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態に係る細胞評価用デバイスについて図１～図５を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態に係る細胞評価用デバイス１００を含む細胞培養システムの概略構成図である。この細胞培養システムでは、送液ポンプ１３３によって、培地貯留容器１３１内の液体培地（以下、単に培地とよぶ）が第１配管１３２を介して細胞評価用デバイス１００の内部に供給され、これに伴って細胞評価用デバイス１００の内部から押し出された培地が、第２配管１３４を介して培地回収部１３５に収容されるようになっている。送液ポンプ１３３の動作は、例えばパーソナルコンピュータ又はＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等から成る制御部１３６によって制御される。

細胞評価用デバイス１００は、本発明の実施形態に係る細胞収容プレートの一例でもある多穴プレート１１０と、多穴プレート１１０に設けられた複数のウェルの内の１つのウェル１１１（本発明の実施形態に係る細胞収容部の一例である）に取り付けられるアダプタ１２０とを備えている。多穴プレート１１０及びアダプタ１２０の断面図を図２及び図３に示す。なお、図２はアダプタ１２０をウェル１１１に取り付ける前の状態を示し、図３はアダプタ１２０をウェル１１１に取り付けた状態を示す。ウェル１１１は、円形の底面１１２と、円形の上部開口部を画定する側面１１３と、を有する凹部であり、アダプタ１２０は、このウェル１１１の上部開口部に嵌め込むことによってウェル１１１に取り付けられる。

アダプタ１２０の平面図を図４に、アダプタ１２０の正面図を図５に示す。アダプタ１２０は、下方に向けて径が小さくなる円錐台状の本体１２１、本体１２１の上部外周面から径方向（水平方向）に等角度間隔で突出した３つの係止部１２２、及び本体１２１の下端面に取り付けられた円形のシート部材１２３を備えている。なお、このシート部材１２３のうち、本体１２１の下端面に当接している部分は本発明の実施形態に係る中央部の一例であり、本体１２１の下端面の外縁部よりも外側に位置する部分は、本発明の実施形態に係るフランジ部の一例である。

なお、実施形態において、係止部１２２の数は３つに限定される訳ではなく、２つ又は４つ以上であってもよい。あるいはフランジ状に形成された単一の係止部１２２を備えた構成としてもよい。

アダプタ１２０は、少なくとも本体１２１及びシート部材１２３が弾性を有する素材（弾性体）で構成されている。なお、係止部１２２については必ずしも弾性体で構成する必要はないが、製造が容易となるよう、アダプタ１２０の全体を同一の素材（したがって弾性体）で構成することが望ましい。前記弾性体としては、例えばポリジメチルシロキサン（polydimethylsiloxane；ＰＤＭＳ）を用いることができる。ＰＤＭＳはガス透過性を有する素材であるため、少なくとも本体１２１及びシート部材１２３をＰＤＭＳで構成することにより、本体１２１及びシート部材１２３をウェル１１１に嵌め込んだ状態でも、ウェル１１１の内外でガス交換を行うことができる。また、ＰＤＭＳでアダプタ１２０全体を構成した場合には、オートクレーブによってアダプタ１２０を滅菌して繰り返し使用することができるため、ランニングコストを抑えることができる。但し、前記弾性体はＰＤＭＳに限られるものではなく、例えば、シリコーンゴム等の任意のエラストマーであってよい。

上記の通り、アダプタ１２０の本体１２１は、下方に向けて径が小さくなる円錐台状の形状を有しているため、本体１２１の外周面は、本体１２１の中心軸Ｘに対して傾斜したテーパー面となっている。更に、本体１２１の下端面は、ウェル１１１の上部開口部よりも径が小さく、本体１２１の上面は、ウェル１１１の上部開口部よりも径が大きくなっている。そのため、アダプタ１２０の本体１２１の外周面をウェル１１１の内面に沿わせるようにしてアダプタ１２０をウェル１１１に挿入することにより、ウェル１１１内にアダプタ１２０の本体１２１を容易に嵌め込むことができると共に、本体１２１を弾性変形させてその弾性力で本体１２１をウェル１１１に固定することができる。また、アダプタ１２０の本体１２１の中心軸Ｘから各係止部１２２の先端までの距離は、ウェル１１１の上部開口部の半径よりも大きくなっている。そのため、アダプタ１２０の本体１２１をウェル１１１に嵌め込んだ際に、各係止部１２２の下部（下面）がウェル１１１の側面１１３の上端（ウェル１１１の上部開口部の周縁）と当接し、これにより、ウェル１１１の底面とアダプタ１２０の下面との位置関係を一定に保つことができる（すなわち、ウェル１１１内における培地の深さが規定される）。本実施形態においては、係止部１２２が本発明における位置決め部に相当する。

更に、アダプタ１２０の本体１２１には、本体１２１の上面から下面に至る貫通孔が２つ形成されている。以下、一方の貫通孔を培地導入口１２４とよび、他方の貫通孔を培地導出口１２５とよぶ。培地導入口１２４の上端には、送液ポンプ１３３を経て培地貯留容器１３１に至る第１配管１３２が接続され、培地導出口１２５の上端には、培地回収部１３５に至る第２配管１３４が接続される。また、シート部材１２３には、培地導入口１２４の下端及び培地導出口１２５の下端に対応する位置に、それぞれ導入孔１２８及び導出孔１２９が形成されている。

なお、シート部材１２３の直径は、図３のように、係止部１２２の下部（下面）がウェル１１１の上部開口部の周縁（側面１１３の上端）と当接するまでアダプタ１２０の本体１２１をウェル１１１に挿入した際の、本体１２１の下端に対応する高さにおけるウェル１１１の内径Ｄ_１よりも大きいものとする。また、シート部材１２３の直径は、前記内径Ｄ_１の1.2倍以下とすることが望ましいが、これに限定されるものではない。シート部材１２３の厚さは0.05mm～0.5mm程度が望ましいが、このような値に限定されるものではない。

図３に示すように、アダプタ１２０の本体１２１をウェル１１１に嵌め込むと、シート部材１２３の外周部分がウェル１１１の内周面と当接して上方に屈曲し、該内周面に密着する。この外周部分がＯリングのような役割を果たしてアダプタ１２０とウェル１１１との間をシールするため、本実施形態に係る細胞評価用デバイス１００によれば、ウェル１１１内に収容された培地が外部に漏れ出すのを防止することができる。

なお、ウェル１１１の内周面は鉛直面であってもテーパー面であってもよいが、テーパー面とする場合には、ウェル１１１の中心軸（図示略）に対する該テーパー面の傾斜角度θ_２は、本体１２１の中心軸Ｘに対する前記アダプタ１２０の本体１２１のテーパー面の傾斜角度θ_１よりも小さくなるようにする。

上記のようなアダプタ１２０は、例えば、液状のＰＤＭＳをモールド型に流し入れて硬化させることにより作成することができる。なお、培地導入口１２４及び培地導出口１２５は、前記ＰＤＭＳを流し入れる前に、前記モールド型に予めシリコーンゴム等から成るチューブ１２６、１２７をセットしておくことによって形成することができる。

このような細胞評価用デバイス１００を含んだ上記細胞培養システムを用いて細胞の培養及び評価を行う際の手順について説明する。まず、無菌環境下で、ウェル１１１に適量の培地を入れ、そこに対象とする細胞を播種する。続いて、ウェル１１１にアダプタ１２０を取り付けた上で、多穴プレート１１０をインキュベータ（恒温槽）に移動させて細胞培養を開始する。その際、培地導入口１２４及び培地導出口１２５に、それぞれ第１配管１３２及び第２配管１３４を接続し、制御部１３６の制御の下で送液ポンプ１３３を稼働させることによって培地貯留容器１３１内の培地を培地導入口１２４に送給する。これにより、新しい培地がウェル１１１に供給されると共に、ウェル１１１内の培地が押し流されて培地導出口１２５から第２配管１３４を経て培地回収部１３５に送出される。このように本実施形態の細胞評価用デバイス１００を備えた細胞培養システムによれば、細胞評価用デバイス１００内の培地が自動的に交換されるため、手作業による培地交換を行う手間を省くことができる。なお、こうした培地交換は、送液ポンプ１３３を常時駆動させることによって連続的に行ってもよく、送液ポンプ１３３を一定の時間間隔で駆動させることによって断続的に行ってもよい。

前記細胞培養の開始から所定の期間が経過した後は、必要に応じてウェル１１１内に成長因子又は所定の薬剤等を添加し、その後、所定のタイミングで培地回収部１３５から培地、すなわち培養上清を採取する。採取した培養上清は、質量分析装置、液体クロマトグラフ、又はガスクロマトグラフ等を用いた分析に供され、その結果に基づいて、培養細胞の評価が行われる。具体的には、例えば、ウェル１１１内で幹細胞を培養した上で、該ウェル１１１内に成長因子を添加することによって該幹細胞の分化を誘導し、その後、培養上清を採取して分析し、当該培養上清中における所定の化合物の存在量を求めることにより、前記幹細胞の分化状態を評価することができる。あるいは、ウェル１１１内で所定の細胞を培養した上で、ウェル１１１内に所定の薬剤を添加し、その後、培養上清を採取して該培養上清中の成分を分析することにより、前記薬剤に対する前記細胞の感受性、耐性、又は代謝能力等を評価することができる。

（実施形態２）
以下、本発明の第２の実施形態について図６及び図７を参照しつつ説明する。なお、実施形態１で示したものと同一又は対応する構成要素については下二桁が共通する符号を付し、適宜説明を省略する。

図６は、本実施形態に係る細胞評価用デバイス２００を含む細胞培養システムの概略構成図である。この細胞培養システムは、実施形態１と同様の構成に加えて、抵抗計２６０（詳細は後述する）を備えている。また、本実施形態に係る細胞評価用デバイス２００は、多穴プレート２１０とセルカルチャーインサート（以下、単にインサート２４０とよぶ）とを含んでいる。図７に、本実施形態における多穴プレート２１０、インサート２４０、及びアダプタ２２０の断面図を示す。

インサート２４０は、下方に向けて径の小さくなる円錐台形状の本体部２４１（本発明の実施形態に係る細胞収容部の一例である）と、本体部２４１の上部に設けられ本体部２４１の外周から径方向に向かって突出する複数の係止部２４２を備えている。なお、本体部２４１の底面は多孔性膜２４３で構成されている。このインサート２４０は、その本体部２４１を多穴プレート２１０（本発明の実施形態に係る培養容器の一例である）のウェル２１１（本発明の実施形態に係る凹部の一例である）内に位置させ、係止部２４２を該ウェル２１１の外周縁の上面に係止させた状態、すなわち、本体部２４１をウェル２１１の内部に吊り下げた状態で使用される。インサート２４０の底面を構成する多孔性膜２４３には内径0.1um～10um程度の微小な貫通孔が多数形成されているため、この多孔性膜２４３を介して、ウェル２１１の内部とインサート２４０の内部との間で物質（薬剤、栄養素、又は酸素等）の移動が可能である。

本実施形態におけるアダプタ２２０は、その本体２２１をインサート２４０の上部開口部に嵌め込んで使用されるものであり、実施形態１と同様の培地導入口２２４、培地導出口２２５、係止部２２２、及びシート部材２２３に加えて、本体２２１に内包された一対の電極（それぞれ第１内包電極２５１及び第２内包電極２５２とよぶ）を備えている。

更に、本実施形態に係る細胞評価用デバイス２００は、多穴プレート２１０のウェル２１１内（すなわちウェル２１１の内周面とインサート２４０の外周面との間）に配置される一対の外部電極（それぞれ第１外部電極２５３及び第２外部電極２５４とよぶ）を備えている。第１内包電極２５１及び第１外部電極２５３は抵抗計２６０の電流供給用端子２６１、２６４に接続され、第２内包電極２５２及び第２外部電極２５４は抵抗計２６０の電圧測定用端子２６２、２６３に接続される。これらの電極２５１、２５２、２５３、２５４は、いずれもチョップスティック型の電極であり、第１内包電極２５１及び第２内包電極２５２は、その端面をアダプタ２２０の下面（すなわち本体２２１の下端面）に露出させた状態でアダプタ２２０に内包されている。なお、本実施形態におけるアダプタ２２０は、弾性を有し且つ導電性を有しない素材で構成する。このような素材としても、例えばＰＤＭＳを好適に用いることができる。

本実施形態における細胞評価用デバイス２００は、細胞間でタイトジャンクションを形成する性質を備えた細胞（例えば腸管上皮細胞）の培養及び評価に好適に用いることができる。この細胞評価用デバイス２００によって細胞の培養を行う際には、インサート２４０の内部に第１の培養液と、対象となる細胞とが収容され、ウェル２１１の内部（厳密にはウェル２１１とインサート２４０との間）に第２の培養液が収容される。

このような細胞評価用デバイス２００を含んだ上記細胞培養システムを用いて細胞培養を行っている間、インサート２４０の内部には、送液ポンプ２３３によって吸引された培地貯留容器２３１内の培地が第１配管２３２を経て供給され、これに伴ってインサート２４０内から押し流された培地が第２配管２３４を経て培地回収部２３５に収容される。したがって、本実施形態においてもインサート２４０内の培地交換を自動的に行うことができる。

前記細胞培養の開始後は、定期的に又は常時、抵抗計２６０を用いて電気抵抗を測定することにより、インサート２４０内の細胞同士によるタイトジャンクションの形成状態を確認する。具体的には、抵抗計２６０によって、第１内包電極２５１と第１外部電極２５３との間に一定の電流を供給すると共に、それによって第２内包電極２５２と第２外部電極２５４との間に発生する電圧を測定する。抵抗計２６０では、供給した電流の値と測定された電圧の値から抵抗値が求められ、該抵抗値が抵抗計２６０に設けられた表示部（図示略）に表示される。このようにして求められる電気抵抗には、インサート２４０の底面を構成する多孔性膜２４３の電気抵抗と、多孔性膜２４３上で培養されている細胞の電気抵抗とが含まれている。このうち、多孔性膜２４３の電気抵抗は一定であるが、細胞の電気抵抗は、培養開始後、細胞間に形成されるタイトジャンクションの数が増えるにつれて上昇する。そのため、抵抗計２６０によって測定される電気抵抗の値は徐々に高くなっていき、細胞間に十分なタイトジャンクションが形成されると、それ以上、電気抵抗が上昇しなくなる。したがって、抵抗計２６０による電気抵抗の測定値がほぼ一定となったことを確認することにより、細胞間に十分なタイトジャンクションが形成されたと判断することができる。

以上のようにして細胞間に十分なタイトジャンクションが形成されたことを確認した後は、前記第１の培養液又は前記第２培養液に代えて所定の物質を含んだ培養液を導入して、細胞の変化を観察したり、インサート２４０内の培養上清又はウェル２１１内の培地を採取してその成分を分析したりすることによって、前記物質に対する細胞の感受性、耐性、透過性、又は代謝能力等の評価を行う。

なお、本実施形態に係る細胞評価用デバイス２００は、上記チョップスティック型の電極２５１、２５２、２５３、２５４に代えて、シート型の電極を備えた構成としてもよい。また、上記の例では、電気抵抗の測定を４端子測定法によって行う構成を示したが、本実施形態に係る細胞評価用デバイスは、２端子測定法による電気抵抗の測定を行うものとしてもよい。その場合、アダプタ２２０の内部、及びウェル２１１とインサート２４０との間には、それぞれ前記一対の電極に代えて、それぞれ単一の電極を配置する。

また、図２及び図３に示したような、内包電極を有しないアダプタ１２０を、上記のような多穴プレート２１０（但し、外部電極を収容していない状態のもの）とインサート２４０との組み合わせに適用してもよい。この場合、細胞の電気抵抗を測定することはできないが、上述の通り、インサート２４０の底面を構成する多孔性膜２４３を介してインサート２４０の内部とウェル２１１の内部との間で栄養素、酸素、又は薬剤等を移動させることができるため、多様な条件下で細胞の培養及び評価を行うことが可能である。

また、第１及び第２の実施形態では、いずれもアダプタ１２０、２２０の本体１２１、２２１の上部に係止部１２２、２２２を設けたが、このような係止部は必ずしも設けなくてもよい。係止部を設けない場合でも、アダプタの本体を細胞収容部に挿入した際に、該本体の下端面が細胞収容部の底面よりも上方に留まるよう、アダプタの本体の中心軸Ｘに対する該本体の周面（テーパー面）の傾斜角度（図２中の角度θ_１に相当）を規定することにより、細胞収容部の底面とアダプタの本体の下端面との位置関係をほぼ一定に保つことができる。すなわち、この場合にはアダプタの本体の周面が本発明における位置決め部に相当する。

また、第１及び第２の実施形態では、円形のシート部材１２３、２２３をアダプタ１２０、２２０の本体１２１、２２１の下端面に取り付けたが、これに代えて円環状のシート部材を該本体１２１、２２１の下端面の外縁部に取り付けても良い。

以上、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明したが、最後に本発明の種々の態様について説明する。

本発明の第１態様の細胞評価用デバイスは、
円形の底面と、円形の上部開口部を画定する側面と、を備えた凹状の細胞収容部と、
前記細胞収容部に嵌め込まれることにより弾性変形して前記上部開口部を塞ぐアダプタと、
を有し、
前記アダプタが、
円形の下端面を有し、前記細胞収容部に挿入される本体と、
前記細胞収容部に対して前記本体を上下方向に位置決めする位置決め部と、
前記本体を上下に貫通する貫通孔である培地導入口と、
前記本体を上下に貫通する貫通孔である培地導出口と、
前記本体の前記下端面に設けられ、該下端面の外縁部から径方向外側に延びる、可撓性を有するシート部材と、
を有するものである。

第１態様の細胞評価用デバイスによれば、アダプタを細胞収容部に嵌め込んだ際に、シート部材が前記細胞収容部の内周面に当接して上方に屈曲し、該シート部材の外周部分が前記細胞収容部の内周面に密着する。これにより、前記アダプタと前記細胞収容部との間がシールされた状態となり、細胞収容部内に収容された培地が外部に漏れ出すのを防止することができる。

本発明の第２態様は、前記第１態様の細胞評価用デバイスにおいて、
前記シート部材の外径が、前記アダプタの前記本体が前記細胞収容部に挿入されて前記位置決め部によって上下方向に位置決めされているときの、前記本体の前記下端面に対応する高さにおける前記細胞収容部の内径よりも大きいものである。

本発明の第３態様は、前記第１態様又は前記第２態様の細胞評価用デバイスにおいて、
前記位置決め部が、前記アダプタから水平方向に突出する係止部であって、
前記本体を前記細胞収容部に挿入した際に、前記係止部の下部が該細胞収容部の前記上部開口部の周縁に当接するものである。

第３態様の細胞評価用デバイスによれば、アダプタの本体を細胞収容部に挿入した際に、係止部の下端が細胞収容部の上部開口部の周縁に当接し、これにより、該細胞収容部の底面とアダプタの本体の下端面との位置関係を一定に保つことができる。

本発明の第４態様は、前記第１態様～前記第３態様のいずれかの細胞評価用デバイスにおいて、
前記細胞収容部が複数形成された細胞収容プレートを有するものである。

第４態様の細胞評価用デバイスによれば、１枚の細胞収容プレートで複数の試料の細胞培養及び評価をまとめて行うことができる。

本発明の第５態様は、前記第１態様～第４態様のいずれかの細胞評価用デバイスにおいて、
更に、
培地が収容される凹部を備えた培養容器、
を有し、
前記細胞収容部が前記凹部内に着脱自在に取り付けられるものであって、該細胞収容部の前記底面が多孔性膜から成るものである。

第５態様の細胞評価用デバイスによれば、前記多孔性膜を介して前記凹部と前記細胞収容部との間で物質（薬剤、栄養素、又は酸素等）の移動が可能であるため、多様な条件下における細胞の培養及び評価を行うことができる。

本発明の第６態様は、第５態様の細胞評価用デバイスにおいて、
前記培養容器が多穴プレートであるものである。

第６態様の細胞評価用デバイスによれば、１枚の多穴プレートで複数の試料の細胞培養及び評価をまとめて行うことができる。

本発明の第７態様は、前記第１態様～第６態様のいずれかの細胞評価用デバイスにおいて、
前記シート部材が、前記本体の前記下端面に取り付けられた円形の中央部と、該中央部の外縁部から径方向外側に突出するフランジ部と、前記中央部の前記培地導入口の下端及び前記培地導出口の下端に対応する位置にそれぞれ形成された導入孔及び導出孔とを備えたものである。

第７態様の細胞評価用デバイスによれば、シート部材をアダプタの本体の下端面に容易に且つ確実に取り付けることができる。

本発明の第８態様は、前記第５又は第６態様の細胞評価用デバイスにおいて、
更に、
前記アダプタに内包され、その一部が該アダプタの下端面に露出した内包電極と、
前記凹部に収容される外部電極と、
を有している。

第８態様の細胞評価用デバイスによれば、前記内包電極と前記外部電極を抵抗計に接続することにより、前記多孔性膜上で培養されている細胞の電気抵抗を測定することができる。

１００、２００…細胞評価用デバイス
１１０、２１０…多穴プレート
１１１、２１１…ウェル
１１２…底面
１１３…側面
１２０、２２０…アダプタ
１２１、２２１…本体
１２２、２２２…係止部
１２３、２２３…シート部材
１２４、２２４…培地導入口
１２５、２２５…培地導出口
１２８…導入孔
１２９…導出孔
２４０…インサート
２４１…本体部
２４２…係止部
２４３…多孔性膜
２５１…第１内包電極
２５２…第２内包電極
２５３…第１外部電極
２５４…第２外部電極
１３１、２３１…培地貯留容器
１３３、２３３…送液ポンプ
１３５、２３５…培地回収部
２６０…抵抗計

Claims

円形の底面と、円形の上部開口部を画定する側面と、を備えた細胞収容部と、
前記細胞収容部に嵌め込まれることにより弾性変形して前記上部開口部を塞ぐアダプタと、
を有し、
前記アダプタが、
円形の下端面を有し、前記細胞収容部に挿入される本体と、
前記細胞収容部に対して前記本体を上下方向に位置決めする位置決め部と、
前記本体を上下に貫通する貫通孔である培地導入口と、
前記本体を上下に貫通する貫通孔である培地導出口と、
前記本体の前記下端面に設けられ、該下端面の外縁部から径方向外側に延びる、可撓性を有するシート部材と、
を有し、
前記シート部材の外径が、前記アダプタの前記本体が前記細胞収容部に挿入されて前記位置決め部によって上下方向に位置決めされているときの、前記本体の前記下端面に対応する高さにおける前記細胞収容部の内径よりも大きい、細胞評価用デバイス。
前記位置決め部が、前記アダプタから水平方向に突出する係止部であって、
前記本体を前記細胞収容部に挿入した際に、前記係止部の下部が該細胞収容部の前記上部開口部の周縁に当接する請求項１に記載の細胞評価用デバイス。
前記細胞収容部が複数個形成された細胞収容プレートを有する請求項１に記載の細胞評価用デバイス。
更に、
培地が収容される凹部を備えた培養容器、
を有し、
前記細胞収容部が前記凹部内に着脱自在に取り付けられるものであって、該細胞収容部の前記底面が多孔性膜から成るものである請求項１に記載の細胞評価用デバイス。
前記培養容器が多穴プレートである、請求項４に記載の細胞評価用デバイス。
前記シート部材が、前記本体の前記下端面に取り付けられた円形の中央部と、該中央部の外縁部から径方向外側に突出するフランジ部と、前記中央部の前記培地導入口の下端及び前記培地導出口の下端に対応する位置にそれぞれ形成された導入孔及び導出孔とを備えたものである請求項１に記載の細胞評価用デバイス。
更に、
前記アダプタに内包され、その一部が該アダプタの前記本体の前記下端面に露出した内包電極と、
前記凹部に収容される外部電極と、
を有する請求項４に記載の細胞評価用デバイス。