JP7470349B2 - 腎臓濾過機能再現装置、腎臓濾過機能評価装置、及び腎臓濾過機能評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、腎臓濾過機能再現装置、腎臓濾過機能評価装置、及び腎臓濾過機能評価方法に関するものである。
本願は、２０２０年８月１２日に日本に出願された特願２０２０－１３６３４７号、及び、２０２０年８月２５日に日本に出願された特願２０２０－１４１８２８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

下記特許文献１には、ｉＰＳ細胞やＥＳ細胞等を培養し、その培養物を人に移植する再生医療の実現にあたり、多層構造の細胞の培養が可能な灌流培養装置が開示されている。
この灌流培養装置は、細胞を保持するシート状の担体の両側に圧力差を設け、この圧力差に応じて培地が当該担体を通過する。このため、多層構造の細胞の上層だけでなく下層や中間層の細胞に対しても培地を供給できる。

特開２０１８－６４５１９号公報

ところで、上述した細胞培養技術は、再生医療だけでなく、創薬研究における毒性試験や病態の解明において、大きな恩恵をもたらすことが期待されている。特に、腎臓病学におけるネフローゼ症候群は、糸球体上皮細胞（ポドサイト）が障害されることにより惹起される蛋白尿・低アルブミン血症を主な症状とする症候群であり、腎代替療法を要する腎死に至る疾患群として世界的に問題となっている。そして、この症候群は、薬剤を原因とするものも多く知られ、創薬研究においては「腎毒性有無の評価」として、重要な評価項目の一つに位置付けられている。このような背景から、創薬研究における候補化合物のヒトへの毒性有無の検証に関し、動物実験に代わる方法として、人工的にヒトの腎臓の濾過機能を再現できるアプリケーションの開発が求められている。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、人工的にヒトの腎臓の濾過機能を再現できる腎臓濾過機能再現装置、及び、その腎臓濾過機能再現装置を用いた腎臓濾過機能評価装置及び腎臓濾過機能評価方法の提供を目的とする。

本発明の一態様に係る腎臓濾過機能再現装置は、液体が導入される第１容器と、前記第１容器に導入された液体を濾過するバイオフィルターと、前記バイオフィルターを通過した濾過液が導入される第２容器と、を有し、前記バイオフィルターは、前記第１容器と前記第２容器との間を仕切る透過膜と、前記透過膜の前記第２容器を向く面に配置された第２容器側フィルターと、有し、前記第２容器側フィルターは、ポドサイトから形成されている。

上記腎臓濾過機能再現装置においては、前記バイオフィルターは、前記透過膜の前記第１容器を向く面に配置された第１容器側フィルターを有してもよい。
上記腎臓濾過機能再現装置においては、前記第１容器側フィルターは、内皮細胞から形成されていてもよい。
上記腎臓濾過機能再現装置においては、前記第１容器と前記第２容器との圧力差を制御する圧力制御装置を有してもよい。
上記腎臓濾過機能再現装置においては、前記第１容器は、前記液体を収容する第１液体収容室が形成された第１容器本体と、前記第１容器本体の前記第１液体収容室を密閉する閉止体と、を有し、前記圧力制御装置は、前記閉止体を貫通し、前記第１液体収容室に挿入された給気管路及び圧力測定管路を有してもよい。
上記腎臓濾過機能評価装置においては、前記第２容器は、前記濾過液が導入される第２液体収容室と、前記第２液体収容室に連通する凹部と、を含み、前記凹部は、前記第２液体収容室の壁面の一部を外側方向に凹入させるように形成されていてもよい。
上記腎臓濾過機能評価装置においては、前記第２容器の底部は、可視光に対する透光性を有し、前記第１容器の側壁と前記第２容器の側壁との隙間に挿入され、前記第２容器の底部と対向する下面の少なくとも一部に平面部が形成された挿入部材を備えてもよい。
上記腎臓濾過機能評価装置においては、前記平面部は、前記挿入部材の下面に設けられた溝部に形成され、前記溝部を除く前記挿入部材の下面は、前記第２容器の底部に接触していてもよい。
上記腎臓濾過機能評価装置においては、前記第２容器と連通する濾過液排出槽と、前記第２容器と前記濾過液排出槽との間に形成された堰部と、前記挿入部材は、前記堰部を跨ぐように設けられ、前記第２容器から前記濾過液排出槽に前記濾過液を導く鍔部を有してもよい。

本発明の一態様に係る腎臓濾過機能評価装置は、先に記載の腎臓濾過機能再現装置を備え、前記第１容器に導入される前記液体に、前記バイオフィルターの濾過機能を評価する評価物質及び前記バイオフィルターに対する毒性の有無を検証する被験物質の少なくとも一方を添加して腎臓濾過機能を評価する。

上記腎臓濾過機能評価装置においては、前記バイオフィルターを通過した前記評価物質の通過量を測定する評価物通過量測定装置を有してもよい。
上記腎臓濾過機能評価装置においては、前記評価物質には、第１物質及び第２物質の少なくとも一方が含まれ、前記第１物質は、前記バイオフィルターが正常状態のとき、前記第２容器側フィルターを通過困難であり、前記第２物質は、前記バイオフィルターが正常状態のとき、前記第２容器側フィルターを通過容易であってもよい。
上記腎臓濾過機能評価装置においては、前記第１物質及び前記第２物質の少なくとも一方は、蛍光標識とされ、前記評価物通過量測定装置は、前記評価物質の通過量を、前記濾過液の蛍光輝度に基づいて測定してもよい。
上記腎臓濾過機能評価装置においては、前記第２容器は、透明部を有しており、前記評価物通過量測定装置は、前記透明部から前記濾過液に測定光を投光し、前記評価物質の通過量を測定してもよい。

本発明の一態様に係る腎臓濾過機能評価方法は、先に記載の腎臓濾過機能再現装置を用いた腎臓濾過機能評価方法であって、前記第１容器に導入される前記液体に、前記バイオフィルターの濾過機能を評価する評価物質及び前記バイオフィルターに対する毒性の有無を検証する被験物質の少なくとも一方を添加して腎臓濾過機能を評価する。

上記本発明の態様によれば、人工的にヒトの腎臓の濾過機能を再現できる腎臓濾過機能再現装置、及び、その腎臓濾過機能再現装置を用いた腎臓濾過機能評価装置及び腎臓濾過機能評価方法を提供できる。

第１実施形態に係る腎臓濾過機能再現装置及び腎臓濾過機能評価装置の概略構成図である。 第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（評価物通過量測定）の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（評価物通過量測定）の他の例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（評価物通過量測定）の他の例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（細胞障害マーカー測定）の例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（細胞障害マーカー測定）の他の例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（細胞形態変化測定）の例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（細胞形態変化測定）の他の例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る腎臓濾過機能再現装置及び腎臓濾過機能評価装置の変形例を示す概略構成図である。 第１実施形態に係る腎臓濾過機能再現装置及び腎臓濾過機能評価装置の他の変形例を示す概略構成図である。 第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能再現装置及び腎臓濾過機能評価装置の断面構成図である。 第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能再現装置及び腎臓濾過機能評価装置の分解斜視図である。 第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能評価装置の一要素（腎臓濾過機能再現装置の１つ）を拡大した断面構成図である。 図１３に示す腎臓濾過機能再現装置の分解図である。 第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能再現装置が備える閉止体の斜視図である。 図１５に示す閉止体の要部を拡大した斜視図である。 第１実施形態の一実施例に係る第１容器と閉止体との係合状態を示す断面図である。 第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能評価装置において、ＰＡＮ毒性試験におけるアルブミン漏出評価を行った結果を示すグラフである。 第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能評価装置において、同時従圧式送液における異なる膜抵抗を有するカルチャーインサート内圧の測定結果を示すグラフである。 第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能評価装置において、プレートリーダーでアルブミン漏出試験を行った結果を示すグラフである。 第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能評価装置において、蛍光顕微鏡でアルブミン漏出試験を行った結果を示すグラフである。 従来のマルチウェルプレートのウェルにＦＩＴＣ溶液を満たしてウェル全体を撮影した状態を示す図である。 従来のマルチウェルプレートのウェルにＦＩＴＣ溶液を満たしてウェル全体を撮影した状態を示す図である。 第２実施形態に係るマルチウェルプレートの試作品を示す写真である。 第２実施形態に係るマルチウェルプレートの斜視図である。 第２実施形態に係るマルチウェルプレートのウェルの模式側断面図である。 第２実施形態に係るカルチャーインサートを挿入したウェルの蛍光輝度を測定する状態を示す図である。 第２実施形態に係るカルチャーインサートを挿入したウェルの蛍光輝度の測定結果を示す図である。 第２実施形態に係るマルチウェルプレートの底板に貼付するマスクを示す図である。 第２実施形態に係るマルチウェルプレートの底板にマスクを貼付した状態で撮影した凹部の蛍光画像である。 第２実施形態に係るＦＩＴＣイヌリンを用いた段階希釈溶液の蛍光輝度測定・検量線の検証結果を示す図である。 第２実施形態に係るＲＩＴＣデキストランを用いた段階希釈溶液の蛍光輝度測定・検量線の検証結果を示す図である。 第２実施形態に係るマルチウェルプレートを使用して吸光度を測定する場合のウェルの模式側断面図である。 第２実施形態の第１変形例におけるマルチウェルプレートのウェルの模式側断面図である。 第２実施形態の第２変形例におけるマルチウェルプレートのウェルの模式側断面図である。 第３実施形態に係るインサータを配置した腎臓濾過機能評価装置の断面構成図である。 図３６に示す腎臓濾過機能評価装置が備えるマルチウェルプレートの平面図である。 図３７に示すマルチウェルプレートの分解斜視図である。 第３実施形態に係るインサータの下面側斜視図である。 第３実施形態の第１変形例に係るインサータを配置した腎臓濾過機能評価装置の断面構成図である。 第３実施形態の第１変形例に係るインサータの上面側斜視図である。 第３実施形態の第２変形例に係るインサータを配置した腎臓濾過機能評価装置の断面構成図である。 図４２に示す腎臓濾過機能評価装置が備えるマルチウェルプレートの分解斜視図である。 第３実施形態の第３変形例に係るインサータを配置した腎臓濾過機能評価装置の断面構成図である。 図４４に示す腎臓濾過機能評価装置が備えるマルチウェルプレートの平面図である。 図４５に示すマルチウェルプレートの分解斜視図である。 第３実施形態に係るインサータを使用した場合のＦＩＴＣイヌリンを用いた段階希釈蛍光溶液の検量線及び決定係数を示すグラフである。 比較例として、プレートリーダーを使用した場合のＦＩＴＣイヌリンを用いた段階希釈蛍光溶液の検量線及び決定係数を示すグラフである。 第３実施形態に係るインサータを使用した場合のＲＩＴＣデキストランを用いた段階希釈蛍光溶液の検量線及び決定係数を示すグラフである。 比較例として、プレートリーダーを使用した場合のＲＩＴＣデキストランを用いた段階希釈蛍光溶液の検量線及び決定係数を示すグラフである。 第３実施形態に係るインサータを使用した場合のＦＩＴＣイヌリンを用いた自動観察による複数サンプルを扱う漏出試験結果を示すグラフである。 第３実施形態に係るインサータを使用した場合のＲＩＴＣデキストランを用いた自動観察による複数サンプルを扱う漏出試験結果を示すグラフである。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る腎臓濾過機能再現装置１及び腎臓濾過機能評価装置１００の概略構成図である。
図１に示すように、腎臓濾過機能再現装置１は、第１容器１０と、第２容器２０と、バイオフィルター３０と、を有している。

図１に示す腎臓濾過機能再現装置１は、ヒトの腎臓の腎小体を模擬している。具体的に、第１容器１０は、腎小体の糸球体に該当する。第１容器１０に導入される液体２は、血液に該当する。第２容器２０は、腎小体のボーマン嚢に該当する。第２容器２０に導入されるバイオフィルター３０を通過した濾過液３は、原尿に該当する。バイオフィルター３０は、糸球体の毛細血管係蹄壁に該当する。

バイオフィルター３０は、第１容器１０と第２容器２０との間を仕切る透過膜３１と、透過膜３１の第２容器２０を向く面に配置された第２容器側フィルター３２と、透過膜３１の第１容器１０を向く面に配置された第１容器側フィルター３３と、を有している。透過膜３１は、毛細血管係蹄壁の糸球体基底膜に該当する。第２容器側フィルター３２は、毛細血管係蹄壁のポドサイト層に該当する。第１容器側フィルター３３は、毛細血管係蹄壁の糸球体内皮細胞層に該当する。

第２容器側フィルター３２は、例えば細胞培養技術で培養したヒトの腎臓のポドサイトによって形成されている。ポドサイトは、細胞体より数本の突起（一次突起）が伸長し、一次突起より伸長する多数の突起（足突起）が隣のそれと絡み合った形態（スクラム構造）を有している。スクラム構造の足突起間に生じた隙間にＳｌｉｔ Ｄｉａｐｈｒａｇｍ Ｐｒｏｔｅｉｎと称される蛋白質が保持され、血液を濾過する際には、老廃物である尿毒素や不要な電解質等と生体内にとっては必要な血漿蛋白（アルブミン等）とを選別しながら濾過するサイズバリアとして機能する（尿毒素や電解質は血漿蛋白よりも分子サイズが小さい）。このサイズバリアの消失は、ネフローゼ症候群の主要な病態生理として位置づけられており、臨床的に多量の蛋白尿を惹起する事に繋がる。

透過膜３１は、ポドサイトが接着する足場であり、また、流体の通過を阻害しないように、流体に対する透過性を有している。ここで言う透過性とは、膜が種々の流体や溶質・イオンを通過させる性質を意味する。なお、濾過とは、流体に大小様々な混合物が含まれる状況において、主にサイズによって混合物が含まれる流体が、篩の性質を持つ膜により選別される（篩の目を通り抜ける事が出来る物質と出来ない物質とに分けられる）事を指し、透過現象（膜等を流体が通過する現象）の中でも狭い現象を指す。ちなみに、通過とは、透過を説明する際に、膜から見た場合の流体の挙動を指す。

透過膜３１には、細胞接着を促進する「細胞外マトリクス」がコーティングされていてもよい。ここで用いられる「細胞外マトリクス」は、例えば、ラミニン５２１、ラミニン５１１、４型コラーゲン、基底膜マトリクス（ラミニン１１１、４型コラーゲンα１α２α３、ヘパラン硫酸、ニドゲンの四つの物質を含むゲル状細胞外マトリクス）等から選択できる。なお、細胞外マトリクスの理想は、ラミニン５２１・ＩＶ型コラーゲンα３α４α５・ヘパラン硫酸・ニドゲンの四種を含むゲル状細胞外マトリクス試薬になる。これは、生体内の糸球体基底膜（ポドサイトと内皮細胞の間にあるゲル状板）と全く同じ成分構成になる。これが透過膜３１に塗布されている状態が理想的である。

透過膜３１は、厚みが１０μｍ程の多孔膜から形成されている。多孔膜の穴径は、好ましくはφ３．０μｍ（空隙率で１４％）以下、より好ましくはφ０．４μｍ（空隙率で、ＰＥＴ膜の場合０．５％、若しくは、ＰＣ膜の場合１２％）以下であるとよい。なお、既製品では存在しないが、多孔膜の理想の穴径は、φ０．１μｍ（空隙率で３０％～５０％）である。よって、多孔膜の穴径は、φ０．１μｍ以上且つφ３．０μｍ以下の範囲内、より好ましくは、φ０．１μｍ以上且つφ０．４μｍ以下の範囲内であるとよい。この透過膜３１の素材の色は、透明でも良いが、可視光を吸収する黒や特異的な光波長のみを阻む光フィルターの特性を有していても良い。ポドサイトの細胞器官が、後述する評価物質の光波長とは異なる蛍光で標識されていた場合、透過膜３１が例えば黒であれば、その蛍光標識された細胞器官の局在変化等が観察できる。また、透過膜３１がある特異的な光波長のみを阻むフィルターである場合も黒と同様の理由で、細胞器官の局在変化等が観察できる。

第１容器側フィルター３３は、例えば細胞培養技術で培養したヒトの腎臓の糸球体の内皮細胞によって形成されている。なお、第１容器側フィルター３３は、内皮細胞の代替可能性があるものであれば細胞に限られず、例えば、サイズが直径２００ｎｍまでの物質を通過させ、また陰性荷電を帯びる事もある透析膜や、グラスナノファイバー等であっても構わない。なお、第１容器側フィルター３３が細胞でなければ、上述した物質透過性を有して細胞接着の足場となる透過膜３１が、第１容器側フィルター３３の機能を有していても構わない。この場合は、第１容器側フィルター３３を設けなくても構わないが、透過膜３１は、濾過流を良好に形成する観点から、上述した理想の多孔膜のようなきめ細かいものであるとよい。

第１容器１０は、液体２を収容する第１液体収容室１０Ａを有している。第１容器１０の本体（第１容器本体）は、筒状に形成されている。第１容器１０の本体の構成材料は特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン等が使用できる。第１容器１０の本体は、無色透明であることが好ましい。つまり、第１容器１０の本体全体は、可視光（波長３８０～７５０ｎｍ）に対する透光性を有している。第１容器１０の本体が無色透明であると、第１容器１０の本体内部の液量・液面や、後述する閉止体１１の陥入度合い、また給気管路４１、圧力測定管路４２、及び導入管路５１の先端位置の目視確認が可能となる。なお、第１容器１０の本体は、観察光が通過しなければ、何色であっても構わない。

第１容器１０の本体の底部開口は、上述したバイオフィルター３０によって覆われている。また、第１容器１０の本体の上部開口は、閉止体１１によって閉止されている。第１容器１０の本体、閉止体１１、及びバイオフィルター３０によって囲まれた空間が、第１液体収容室１０Ａとなっている。

閉止体１１は、第１液体収容室１０Ａを閉塞し、その密閉性を高めるため、全体が弾性部材で構成されていることが好ましい。閉止体１１を構成する弾性材料は特に限定されないが、例えば、ゴム（シリコーンゴム等）、エラストマ等が使用できる。閉止体１１も、無色透明であることが好ましい。つまり、閉止体１１の全体は、可視光（波長３８０～７５０ｎｍ）に対する透光性を有している。閉止体１１が無色透明であると、後述するバイオフィルター３０の濾過機能の評価において、精度の高い測定が可能となる。

第２容器２０は、濾過液３が導入される第２液体収容室２０Ａを有している。第２容器２０の本体（第２容器本体）は、有底筒状に形成されている。第２容器２０の本体の構成材料は特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン等が使用できる。第２容器２０の本体は、無色透明であることが好ましい。つまり、第２容器２０の本体全体は、可視光（波長３８０～７５０ｎｍ）に対する透光性を有している。第２容器２０の本体が無色透明であると、後述するバイオフィルター３０の濾過機能の評価において、精度の高い測定が可能となる。

第２容器２０の本体の上部開口は、蓋体２１によって閉塞されている。つまり、第２容器２０の本体、及び蓋体２１によって囲まれた空間が、第２液体収容室２０Ａとなっている。この第２液体収容室２０Ａには、上述した第１容器１０が配置・挿入されている。蓋体２１は、例えば、第２容器２０の本体に対してねじ止めによって固定され、取り外しも容易になっている。なお、第２液体収容室２０Ａは、第１液体収容室１０Ａほど密閉性が高くなくても構わない。

蓋体２１を構成する弾性材料は特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン等が使用できる。蓋体２１も、無色透明であることが好ましい。つまり、蓋体２１の全体は、可視光（波長３８０～７５０ｎｍ）に対する透光性を有している。蓋体２１が無色透明であると、後述するバイオフィルター３０の濾過機能の評価において、精度の高い測定が可能となる。

腎臓濾過機能再現装置１は、第１容器１０と第２容器２０との圧力差を制御する圧力制御装置４０と、第１液体収容室１０Ａに液体２を導入する液体導入装置５０と、第２液体収容室２０Ａから濾過液３を導出する濾過液導出装置６０と、を有している。圧力制御装置４０は、蓋体２１及び閉止体１１を貫通し、第１液体収容室１０Ａに挿入された給気管路４１及び圧力測定管路４２を有している。液体導入装置５０は、蓋体２１及び閉止体１１を貫通し、第１液体収容室１０Ａに挿入された導入管路５１を有している。また、濾過液導出装置６０は、蓋体２１のみを貫通し、第２液体収容室２０Ａに挿入された第２導出管路６１を有している。

給気管路４１及び圧力測定管路４２の下端は、第１液体収容室１０Ａにおいて液体２の液面よりも上方に配置されている。導入管路５１の下端は、第１液体収容室１０Ａにおいて液体２の液中に配置されている。また、第２導出管路６１の下端は、第２液体収容室２０Ａにおいて濾過液３の液中に配置されている。給気管路４１、圧力測定管路４２、導入管路５１、及び第２導出管路６１の、少なくとも蓋体２１及び閉止体１１を貫通する部分は、硬質管路から形成されているとよい。硬質管路としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の硬質樹脂が好ましい。また、これら硬質管路も、無色透明であることが好ましい。なお、硬質管路は、ステンレスチューブ等の金属管であっても構わない。ステンレスチューブは、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のチューブよりもこしが強く、蓋体２１及び閉止体１１に対する挿入が容易になる。例えば、ステンレスチューブを蓋体２１の外側で折り曲げておくことで、チューブ先端の高さ位置を厳密に統制できる。また、ステンレスチューブを蓋体２１の外側において光路が邪魔されないように配設することで、後述するバイオフィルター３０の濾過機能の評価において、精度の高い測定が可能となる。

圧力制御装置４０、液体導入装置５０、及び濾過液導出装置６０は、腎臓濾過機能再現装置１においてヒトの腎臓における濾過流を形成する。濾過流とは、健康なヒトの腎臓において、糸球体（第１容器１０）の毛細血管（バイオフィルター３０）からボーマン嚢（第２容器２０）に対して濾過圧が生じ、血液（液体２）に含まれる老廃物や水分がボーマン嚢に流れて、原尿（濾過液３）になり、血液中の生体に有用な蛋白質等の成分はそのまま血液を循環する流れである。ちなみに、導入管路５１は、糸球体（第１容器１０）に血液を輸送する輸入細動脈に該当する。また、第２導出管路６１は、ボーマン嚢（第２容器２０）に排出された原尿を輸送する尿細管に該当する。なお、濾過流に関しては、健康であっても、生体に有用な蛋白質等の成分の一部がボーマン嚢に流れるという報告がある。なお、第２導出管路６１とは別に、第２容器２０に図示しない第２導入管路に配置し、第２容器２０内の細胞に適した培地組成の培地を灌流させてもよい。この第２導入管路から供給する培地は、第１容器１０内の細胞に適した培地組成で灌流する培地とは異なる組成とすることができる。これにより、第１容器１０と第２容器２０の空間内の細胞を各々に適した培養条件で成熟・分化させる事が可能となる。

圧力制御装置４０は、給気管路４１に接続された図示しないシリンジポンプや空気加圧制御器を有している。また、圧力制御装置４０は、圧力測定管路４２に接続された図示しない圧力センサモジュールを有している。圧力制御装置４０は、給気管路４１から第１液体収容室１０Ａにガスを供給し、また圧力測定管路４２から第１液体収容室１０Ａの圧力をフィードバックすることで、上記濾過流の濾過圧を形成する。この濾過圧（第１容器１０と第２容器２０との圧力差）は、例えば上限を１０．０ｋＰａとして、下限が０．５ｋＰａ～７．０ｋＰａが好ましく、下限が２．５ｋＰａ～７．０ｋＰａがより好ましい。最も好ましい理想的な濾過圧は、in vivoの糸球体内圧と同様と言われる５．０ｋＰａ以上且つ７．０ｋＰａ以下である。なお、圧力制御装置４０の設定圧力と第１液体収容室１０Ａの実測圧力とが殆ど同一になるような場合には、圧力測定管路４２は省略し、給気管路４１のみとすることも可能である。

続いて、腎臓濾過機能評価装置１００の構成について説明する。
腎臓濾過機能評価装置１００は、上述した腎臓濾過機能再現装置１と、腎臓濾過機能再現装置１の第１容器１０に導入される液体２に、バイオフィルター３０の濾過機能を評価する評価物質１０１及びバイオフィルター３０に対する毒性の有無を検証する図示しない被験物質の少なくとも一方を添加する物質添加装置７０と、バイオフィルター３０を通過した評価物質１０１の通過量を測定する評価物通過量測定装置８０と、を有している。なお、物質添加装置７０は、導入管路５１を介して液体２に評価物質１０１及び被験物質の少なくとも一方を添加するものであるが、液体導入装置５０もしくは導入管路５１から手作業で評価物質１０１及び被験物質の少なくとも一方を添加してもよい。また、閉止体１１及び蓋体２１を取り外して、第１容器１０内に評価物質１０１及び被験物質の少なくとも一方を直接投入してもよい。その他、液体導入装置５０が評価物質１０１及び被験物質の少なくとも一方を添加する機能を備えることで、物質添加装置７０を兼ねてもよい。さらに、液体導入装置５０が、例えば、液体２の圧力を感知し、設定圧に合わせて送液を行うポンプ（例えば圧力感知型のシリンジポンプ等）を備える場合には、圧力制御装置４０（給気管路４１，圧力測定管路４２）を兼ねてもよい。すなわち、液体導入装置５０に、圧力制御装置４０及び物質添加装置７０の少なくとも一方が統合されてもよい。

評価物質１０１には、第１物質１０１ａ及び第２物質１０１ｂの少なくとも一方が含まれている（図１では、第１物質１０１ａ及び第２物質１０１ｂの両方を示している）。第１物質１０１ａは、バイオフィルター３０が正常状態のとき、第２容器側フィルター３２を通過困難な物質であり、第２物質１０１ｂは、バイオフィルター３０が正常状態のとき、第２容器側フィルター３２を通過容易な物質である。

例えば、第１物質１０１ａには、分子量６４ｋＤａであるアルブミン程度の中分子やアルブミン以上の高分子が該当する。アルブミンを含む血漿中の大部分の蛋白は、ポドサイト層までの過程で大部分が通過を阻まれ、極わずかの量が漏出する程度に留まる。つまり、アルブミン程度の中分子やアルブミン以上の高分子は、内皮細胞（第１容器側フィルター３３）と多孔膜（透過膜３１）は通過できるものの、ポドサイト層（第２容器側フィルター３２）を殆ど通過できないのが正常な生理現象である。このように、第１物質１０１ａは、バイオフィルター３０が正常状態のとき、第２容器側フィルター３２を完全に通過不能ではないが、通過困難である。被験物質により、ポドサイト層が障害を受ければ、この第１物質１０１ａのリークが対照実験によって多く測定されるため、被験物質の有害性をポドサイト機能障害の現象として捉える事ができる。

例えば、第２物質１０１ｂには、分子量６４ｋＤａであるアルブミン未満の低分子であるイヌリンが該当する。イヌリン等の低分子は、内皮細胞（第１容器側フィルター３３）、多孔膜（透過膜３１）、及びポドサイト層（第２容器側フィルター３２）を殆ど通過できるのが正常な生理現象である。なお、高分子蛋白のリークが少ない状況においても、そもそも内皮細胞が病的に透過性を失う場合があり得る。臨床的にも「管内増殖」という病理用語があり、この場合、低分子物質でさえも内皮細胞を通過できなくなる。当然この場合は、急性の経過で腎不全が増悪する。このように、低分子の第２物質１０１ｂを添加する意義は、内皮細胞から多孔膜までの透過性が適切である事を確認する事である。

なお、評価物質１０１には、分子量５ｋＤａ前後のイヌリン（低分子）、分子量６０ｋＤａ前後のアルブミンや同程度のデキストラン（中分子）に加え、さらに分子量２００ｋＤａ程度のデキストラン（高分子）の計３種類の評価物質が含まれていてもよい。３種類の評価物質１０１を添加しても蛍光タグの波長をずらすことで三種類の評価物質１０１を測定することが可能である。分子量６０ｋＤａの中分子と分子量２００ｋＤａの高分子とで漏出の差が見られた場合、より高度な腎障害が惹起されているという判断が可能となる。

評価物質１０１を計測する方法としては、いくつか挙げられる。例えば、濾過液３を回収し、液体クロマトグラフィー等を用いることで、分離した種々の成分の質量を分析する質量分析装置で計測することができる。また、濾過液３を回収せずに、評価物質１０１を計測する方法として、評価物質１０１にマーカーをつける方法がある。マーカーとしては、例えば、後述する蛍光標識や、細胞毒性の少ない生細胞染色キット（例えばＰＨＫ２６等）で細胞を染色すること等が挙げられる。ここでは、マーカーとしては、蛍光標識を用いる方法を説明する。つまり、評価物質１０１は、蛍光標識とされている。蛍光標識としては、例えば、アルブミンやデキストラン等の高分子化合物をＦＩＴＣ（フルオレセインイソチアネート）やＲＩＴＣ（ローダミンＢイソチアネート）を化学結合によって標識したものが挙げられる。なお、第１物質１０１ａ及び第２物質１０１ｂの両方を蛍光標識としてもよく、異なる蛍光色としてもよい。また、上記ポドサイト層の障害を明確に捉えるために第１物質１０１ａのみを蛍光標識としてもよいし、上記内皮細胞の増殖を明確に捉えるために第２物質１０１ｂのみを蛍光標識としてもよい。

評価物通過量測定装置８０は、第２容器２０の底部（透明部）から濾過液３に測定光を投光し、評価物質１０１の通過量を測定する。評価物通過量測定装置８０は、第２容器２０の底部（透明部）から第１容器１０が映り込まない領域においてリアルタイムで蛍光観察を行う。評価物通過量測定装置８０は、測定光を投光する光源、測定光に照らされた濾過液３の蛍光輝度を測定する蛍光輝度センサ、蛍光輝度センサの測定結果に基づいて、評価物質１０１の通過量を算出する演算部等を有している。なお、評価物通過量測定装置８０は、蛍光顕微鏡等であってもよい。ちなみに、評価物質１０１の測定方法としては、第２導出管路６１から濾過液３をサンプリングして評価する方法もあるが、リアルタイムで蛍光観察できる評価物通過量測定装置８０を用いて評価するのが理想的である。なお、評価物通過量測定装置８０に関しては、蛍光顕微鏡のみならず、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳセンサ、光電子倍増管（Photomultiplier Tube）を用いた検出系も含む。

続いて、上記構成の腎臓濾過機能再現装置１を用いた腎臓濾過機能評価方法（腎臓濾過機能評価装置１００の動作）について説明する。

図２は、第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（評価物通過量測定）の一例を示すフローチャートである。
図２に示す腎臓濾過機能評価方法では、先ずバイオフィルター３０に上述した濾過圧を負荷するか否かを判断する（ステップＳ１）。ステップＳ１においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ２：濾過圧負荷工程）。なお、次のバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する選択肢（ステップＳ５）までの各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的にはステップＳ５まで濾過圧の負荷を継続する。

次のステップＳ３では、第１容器１０に導入される液体２に評価物質１０１を添加する（物質添加工程）。なお、ステップＳ１においてＮＯの場合、ステップＳ３に移行し、液体２に評価物質１０１を添加する。次のステップＳ４では、腎臓濾過機能再現装置１の実験環境内で細胞（ポドサイト、内皮細胞等）を一定期間培養する（細胞培養工程）。

次のステップＳ５では、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する。
ステップＳ５においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ６：濾過圧負荷工程）。なお、以降の各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的には測定が終了するまで濾過圧の負荷を継続する。ステップＳ２及びステップＳ５で濾過圧負荷の選択肢を設ける意義は、実験条件やステップＳ４における細胞の培養条件等によっては、予めバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するのが好ましくない場合もあり得るためである。

次のステップＳ７では、バイオフィルター３０を通過した評価物質１０１の通過量を測定する（評価物通過量測定工程）。評価物質１０１の通過量は、図１に示す評価物通過量測定装置８０が、第２容器２０の底部（透明部）から濾過液３に測定光を投光し、濾過液３の蛍光輝度に基づいて測定する。なお、ステップＳ５においてＮＯの場合、ステップＳ７に移行し、同じく評価物質１０１の通過量を測定する。

次のステップＳ８では、上記評価物質１０１の通過量の測定を継続するか否か判断する。ステップＳ８においてＹＥＳの場合、ステップＳ７に戻り測定を継続する。一方、ステップＳ８においてＮＯの場合、本評価フローは終了となる。

図３は、第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（評価物通過量測定）の他の例を示すフローチャートである。
図３に示す腎臓濾過機能評価方法では、先ず第１容器１０に導入される液体２に被験物質を添加する（ステップＳ９：物質添加工程）。被験物質は、バイオフィルター３０に対する毒性の有無を検証する物質である。被験物質としては、例えばポドサイトに対して細胞障害を惹起するピューロマイシンヌクレオシド（ＰＡＮ）等を例示できる。

次のステップＳ１０では、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する。ステップＳ１０においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ１１：濾過圧負荷工程）。なお、次のバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する選択肢（ステップＳ１６）までの各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的にはステップＳ１６まで濾過圧の負荷を継続する。次のステップＳ１２では、腎臓濾過機能再現装置１の実験環境内で細胞（ポドサイト、内皮細胞等）を一定期間培養する（曝露工程）。この曝露工程は、被験物質を添加した液体２に細胞を曝す期間である。なお、ステップＳ１０においてＮＯの場合、ステップＳ１２に移行し、被験物質を添加した液体２に細胞を曝す。

次のステップＳ１３では、実験条件に応じて被験物質を取り除くか否かを判断する。ステップＳ１３においてＹＥＳの場合、第１容器１０に導入される液体２から被験物質を取り除く（ステップＳ１４：物質除去工程）。次のステップＳ１５では、第１容器１０に導入される液体２に評価物質１０１を添加する（物質添加工程）。なお、ステップＳ１３においてＮＯの場合、ステップＳ１５に移行し、液体２に評価物質１０１を添加する。

次のステップＳ１６では、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する。ステップＳ１５においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ１７：濾過圧負荷工程）。なお、以降の各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的には測定が終了するまで濾過圧の負荷を継続する。ステップＳ１０及びステップＳ１６で濾過圧負荷の選択肢を設ける意義は、実験条件やステップＳ１２における細胞の培養条件等によっては、予めバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するのが好ましくない場合もあり得るためである。

次のステップＳ１８では、バイオフィルター３０を通過した評価物質１０１の通過量を測定する（評価物通過量測定工程）。なお、ステップＳ１６においてＮＯの場合、ステップＳ１８に移行し、同じく評価物質１０１の通過量を測定する。

次のステップＳ１９では、上記評価物質１０１の通過量の測定を継続するか否か判断する。ステップＳ１９においてＹＥＳの場合、ステップＳ１８に戻り測定を継続する。一方、ステップＳ１９においてＮＯの場合、本評価フローは終了となる。

図４は、第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（評価物通過量測定）の他の例を示すフローチャートである。
図４に示す腎臓濾過機能評価方法では、先ず第１容器１０に導入される液体２に評価物質１０１及び被験物質を同じタイミングで添加する（ステップＳ２０：物質添加工程）。
次のステップＳ２１では、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する。
ステップＳ２１においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ２２：濾過圧負荷工程）。なお、次のバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する選択肢（ステップＳ２６）までの各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的にはステップＳ２６まで濾過圧の負荷を継続する。

次のステップＳ２３では、腎臓濾過機能再現装置１の実験環境内で細胞（ポドサイト、内皮細胞等）を一定期間培養する（曝露工程）。なお、ステップＳ２１においてＮＯの場合、ステップＳ２３に移行し、被験物質を添加した液体２に細胞を曝す。次のステップＳ２４では、実験条件に応じて被験物質を取り除くか否かを判断する。ステップＳ２４においてＹＥＳの場合、第１容器１０に導入される液体２から被験物質を取り除く（ステップＳ２５：物質除去工程）。

次のステップＳ２６では、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する。ステップＳ２６においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ２７：濾過圧負荷工程）。なお、以降の各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的には測定が終了するまで濾過圧の負荷を継続する。ステップＳ２１及びステップＳ２６で濾過圧負荷の選択肢を設ける意義は、実験条件やステップＳ２３における細胞の培養条件等によっては、予めバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するのが好ましくない場合もあり得るためである。

次のステップＳ２８では、バイオフィルター３０を通過した評価物質１０１の通過量を測定する（評価物通過量測定工程）。なお、ステップＳ２６においてＮＯの場合、ステップＳ２８に移行し、同じく評価物質１０１の通過量を測定する。

次のステップＳ２９では、上記評価物質１０１の通過量の測定を継続するか否か判断する。ステップＳ２９においてＹＥＳの場合、ステップＳ２８に戻り測定を継続する。一方、ステップＳ２９においてＮＯの場合、本評価フローは終了となる。

図５は、第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（細胞障害マーカー測定）の例を示すフローチャートである。なお、本評価フローは、上記評価物通過量測定の評価フローと共に行っても構わない。
図５に示す腎臓濾過機能評価方法では、先ずバイオフィルター３０に上述した濾過圧を負荷するか否かを判断する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ３１：濾過圧負荷工程）。なお、次のバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する選択肢（ステップＳ３３）までの各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的にはステップＳ３３まで濾過圧の負荷を継続する。

次のステップＳ３２では、腎臓濾過機能再現装置１の実験環境内で細胞（ポドサイト、内皮細胞等）を一定期間培養する（細胞培養工程）。なお、ステップＳ３０においてＮＯの場合、ステップＳ３２に移行し、細胞を一定期間培養する。

次のステップＳ３３では、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する。ステップＳ３３においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ３４：濾過圧負荷工程）。なお、以降の各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的には測定が終了するまで濾過圧の負荷を継続する。ステップＳ３０及びステップＳ３３で濾過圧負荷の選択肢を設ける意義は、実験条件やステップＳ３２における細胞の培養条件等によっては、予めバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するのが好ましくない場合もあり得るためである。

次のステップＳ３５では、第２容器２０から第２導出管路６１等を介して濾過液３の一部を回収する（濾過液回収工程）。なお、ステップＳ３３においてＮＯの場合、ステップＳ３５に移行し、濾過液３の一部を回収する。

次のステップＳ３６では、第２容器２０から回収した濾過液３に含まれる第１容器側フィルター３３（内皮細胞）や第２容器側フィルター３２（ポドサイト）から排出された細胞の障害マーカーを測定する（細胞障害マーカー測定工程）。具体的には、第１容器側フィルター３３及び第２容器側フィルター３２の少なくとも一方を予め染色しておき、第２容器２０に排出された細胞（細胞障害マーカー）を含む濾過液３を細胞障害マーカー測定装置に入れ、当該濾過液３に含まれる細胞障害マーカーを検出し、細胞死を直接的に測定したり、細胞内の代謝機能を測定し、その減少をとらえて細胞毒性を見積もる。

次のステップＳ３７では、上記細胞障害マーカーの測定を継続するか否か判断する。ステップＳ３７においてＹＥＳの場合、ステップＳ３２に戻り細胞の培養からステップＳ３６の細胞障害マーカーの測定までの一連の流れを繰り返す。一方、ステップＳ３７においてＮＯの場合、本評価フローは終了となる。

図６は、第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（細胞障害マーカー測定）の他の例を示すフローチャートである。
図６に示す腎臓濾過機能評価方法では、先ず第１容器１０に導入される液体２に被験物質を添加する（ステップＳ３８：物質添加工程）。次のステップＳ３９では、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する。ステップＳ３９においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ４０：濾過圧負荷工程）。なお、次のバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する選択肢（ステップＳ４２）までの各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的にはステップＳ４２まで濾過圧の負荷を継続する。

次のステップＳ４１では、腎臓濾過機能再現装置１の実験環境内で細胞（ポドサイト、内皮細胞等）を一定期間培養する（曝露工程）。なお、ステップＳ３９においてＮＯの場合、ステップＳ４１に移行し、被験物質を添加した液体２に細胞を曝す。

次のステップＳ４２では、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する。ステップＳ４２においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ４３：濾過圧負荷工程）。なお、以降の各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的には測定が終了するまで濾過圧の負荷を継続する。ステップ３９及びステップＳ４２で濾過圧負荷の選択肢を設ける意義は、実験条件やステップＳ４１における細胞の培養条件等によっては、予めバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するのが好ましくない場合もあり得るためである。

次のステップＳ４４では、第２容器２０から第２導出管路６１等を介して濾過液３の一部を回収する（濾過液回収工程）。なお、ステップＳ４２においてＮＯの場合、ステップＳ４４に移行し、濾過液３の一部を回収する。

次のステップＳ４５では、第２容器２０から回収した濾過液３に含まれる第１容器側フィルター３３（内皮細胞）や第２容器側フィルター３２（ポドサイト）から排出された細胞の障害マーカーを測定する（細胞障害マーカー測定工程）。

次のステップＳ４６では、上記細胞障害マーカーの測定を継続するか否か判断する。ステップＳ４６においてＹＥＳの場合、ステップＳ４１に戻り細胞の培養（曝露工程）からステップＳ４５の細胞障害マーカーの測定までの一連の流れを繰り返す。一方、ステップＳ４６においてＮＯの場合、本評価フローは終了となる。

図７は、第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（細胞形態変化測定）の例を示すフローチャートである。なお、本評価フローは、上記評価物通過量測定の評価フローや、上記細胞障害マーカー測定の評価フローと共に行っても構わない。
図７に示す腎臓濾過機能評価方法では、先ずバイオフィルター３０に上述した濾過圧を負荷するか否かを判断する（ステップＳ４７）。ステップＳ４７においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ４８：濾過圧負荷工程）。なお、次のバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する選択肢（ステップＳ５０）までの各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的にはステップＳ５０まで濾過圧の負荷を継続する。

次のステップＳ４９では、腎臓濾過機能再現装置１の実験環境内で細胞（ポドサイト、内皮細胞等）を一定期間培養する（細胞培養工程）。なお、ステップＳ４７においてＮＯの場合、ステップＳ４９に移行し、細胞を一定期間培養する。

次のステップＳ５０では、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する。ステップＳ５０においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ５１：濾過圧負荷工程）。なお、以降の各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的には測定が終了するまで濾過圧の負荷を継続する。ステップＳ４７ステップＳ５０で濾過圧負荷の選択肢を設ける意義は、実験条件やステップＳ４９における細胞の培養条件等によっては、予めバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するのが好ましくない場合もあり得るためである。

次のステップＳ５２では、第１容器側フィルター３３（内皮細胞）及び第２容器側フィルター３２（ポドサイト）の少なくとも一方の細胞形態の変化を測定する（細胞変化測定工程）。具体的には、第１容器側フィルター３３及び第２容器側フィルター３２の少なくとも一方を、生細胞染色キット（例えばＰＨＫ２６等）で予め染色しておき、第２容器２０の底部や側壁から細胞変化測定装置（例えば蛍光顕微鏡等）で観察・撮像し、直接的に細胞形態の変化を測定する。ここで細胞形態の変化を好適に観察・撮像するために、透過膜３１は、可視光に対する非透光性を有してもよい。例えば、黒色の透過膜３１であれば、蛍光色の細胞とのコントラストを際立たせることができる。なお、ステップＳ５９においてＮＯの場合、ステップＳ５２に移行し、細胞形態の変化を測定する。

次のステップＳ５３では、上記細胞形態変化の測定を継続するか否か判断する。ステップＳ５３においてＹＥＳの場合、ステップＳ４９に戻り細胞の培養からステップＳ５３の細胞形態変化の測定までの一連の流れを繰り返す。一方、ステップＳ５３においてＮＯの場合、本評価フローは終了となる。

図８は、第１実施形態に係る腎臓濾過機能評価方法（細胞形態変化測定）の他の例を示すフローチャートである。
図８に示す腎臓濾過機能評価方法では、先ず第１容器１０に導入される液体２に被験物質を添加する（ステップＳ５５：物質添加工程）。次のステップＳ５６では、バイオフィルター３０に上述した濾過圧を負荷するか否かを判断する。ステップＳ５６においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ５７：濾過圧負荷工程）。なお、次のバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する選択肢（ステップＳ５９）までの各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的にはステップＳ５９まで濾過圧の負荷を継続する。

次のステップＳ５８では、腎臓濾過機能再現装置１の実験環境内で細胞（ポドサイト、内皮細胞等）を一定期間培養する（曝露工程）。なお、ステップＳ５６においてＮＯの場合、ステップＳ５８に移行し、被験物質を添加した液体２に細胞を曝す。

次のステップＳ５９では、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷するか否かを判断する。ステップＳ５９においてＹＥＳの場合、圧力制御装置４０によって、バイオフィルター３０に濾過圧を負荷する（ステップＳ６０：濾過圧負荷工程）。なお、以降の各ステップでの作業のために一時的に濾過圧の負荷を止めることがあるが、基本的には測定が終了するまで濾過圧の負荷を継続する。ステップＳ５６及びステップＳ５９で濾過圧負荷の選択肢を設ける意義は、実験条件やステップＳ５８における細胞の培養条件等によっては、予めバイオフィルター３０に濾過圧を負荷するのが好ましくない場合もあり得るためである。

次のステップＳ６１では、第１容器側フィルター３３（内皮細胞）及び第２容器側フィルター３２（ポドサイト）の少なくとも一方の細胞形態の変化を測定する（細胞変化測定工程）。

次のステップＳ６２では、上記細胞形態変化の測定を継続するか否か判断する。ステップＳ６２においてＹＥＳの場合、ステップＳ５８に戻り細胞の培養からステップＳ６１の細胞形態変化の測定までの一連の流れを繰り返す。一方、ステップＳ６２においてＮＯの場合、本評価フローは終了となる。

以上説明したように、本実施形態の腎臓濾過機能再現装置１及び腎臓濾過機能評価装置１００によれば、人工的にヒトの腎臓の濾過機能を再現でき、創薬研究における候補化合物のヒトへの毒性有無の検証に関し、動物実験に代わる方法として、大きな恩恵をもたらすことができる。また、本実施形態の腎臓濾過機能再現装置１は、従来の生体模倣システムを目的とした培養器で良く使用されているポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を使用しておらず、被験物質の容器表面への収着等の問題を払拭できる。このため、スクリーニングのスループット性やユーザビリティが著しく高いという利点がある。

なお、腎臓濾過機能再現装置１及び腎臓濾過機能評価装置１００は、以下に説明するような構成も採用することができる。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図９は、第１実施形態に係る腎臓濾過機能再現装置１及び腎臓濾過機能評価装置１００の変形例を示す概略構成図である。
図９に示す腎臓濾過機能再現装置１は、第２容器２０の本体の一部が、容器外側に突出した突出部２２を有している。

突出部２２は、第２容器２０の本体の側壁部の一部が、容器外側に突出したものであり、その内部空間２２Ａは、濾過液３で満たされている。そして、評価物通過量測定装置８０は、突出部２２の底部からその内部空間２２Ａに向かって測定光を投光する配置となっている。この構成によれば、濾過液３の蛍光輝度が、濾過液３の液面におけるメニスカスの影響を受けないことから、測定精度を高めることができる。

また、図９に示す腎臓濾過機能再現装置１は、第２容器２０の本体の側壁部が黒色のブラックケース９０に覆われている。ブラックケース９０には、突出部２２の底部以外を覆う窪み９１が形成されている。この構成によれば、内部空間２２Ａに満たされた濾過液３の背景が黒色になるため、蛍光色とのコントラストを際立たせ、測定精度をさらに高めることができる。

図１０は、第１実施形態に係る腎臓濾過機能再現装置１及び腎臓濾過機能評価装置１００の他の変形例を示す概略構成図である。
図１０に示す腎臓濾過機能再現装置１は、第１液体収容室１０Ａから液体２を導出する液体導出装置１１０を有している。

液体導出装置１１０は、蓋体２１及び閉止体１１を貫通し、第１液体収容室１０Ａに挿入され、液体２を導出する第１導出管路１１１を有している。第１導出管路１１１の下端は、第１液体収容室１０Ａにおいて液体２の液中に配置されている。第１導出管路１１１の少なくとも蓋体２１及び閉止体１１を貫通する部分は、上述したＰＥＥＫ等の硬質管路から形成されているとよい。また、第１導出管路１１１も、無色透明であることが好ましい。

液体導出装置１１０は、上述した濾過流において、糸球体（第１容器１０）の毛細血管（バイオフィルター３０）で濾過された血液（液体２）を生体内に戻す循環流を形成することができる。第１導出管路１１１は、糸球体（第１容器１０）から血液を戻す輸出細動脈に該当する。この構成によれば、より生体に近い濾過流を形成することができ、創薬研究における候補化合物のヒトへの毒性有無の検証に関し、動物実験に代わる方法として、大きな恩恵をもたらすことができる。また、液体導出装置１１０は、従圧式灌流の際、第１液体収容室１０Ａの液体２の液面高さ（基底側液面高さ）の維持に有用である。液体導入装置５０の送液速度よりも液体導出装置１１０の吸引速度が高ければ、液体２の液面高さは第１導出管路１１１の先端位置に維持される。これにより、液体２が閉止体１１に接液することを防止でき、また、液体２の液面が下がってバイオフィルター３０に達することも防止できる。このように従圧式で灌流する際には、基本的に導入管路５１と第１導出管路１１１によって、上記のように液体２の液面高さを維持する事が望ましい。

［実施例］
以下、第１実施形態の一実施例について説明する。なお、第１実施形態は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図１１は、第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能再現装置１及び腎臓濾過機能評価装置１００の断面構成図である。図１２は、第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能再現装置１及び腎臓濾過機能評価装置１００の分解斜視図である。
図１１に示す腎臓濾過機能評価装置１００は、複数の腎臓濾過機能再現装置１を有している。なお、図１１では、上述した圧力制御装置４０のシリンジポンプ等の圧力調節機構４３及び圧力センサモジュール４４をブロックで図示している。

図１１に示す腎臓濾過機能評価装置１００は、複数の腎臓濾過機能再現装置１の第２容器２０を一体化したマルチウェルプレート１２０を有している。マルチウェルプレート１２０は、複数の第２容器２０の底部を一体化した底壁部１２１と、底壁部１２１の周縁部から立ち上がった側壁部１２２と、を備えている。マルチウェルプレート１２０の底壁部１２１は、上述した評価物通過量測定装置８０や細胞変化測定装置等を一体化した測定ユニット１８０に支持されている。

また、第２容器２０の蓋体２１も一体化されており、マルチウェルプレート１２０の全体を覆う蓋部材１３０を構成している。蓋部材１３０は、有頂筒状に形成され、マルチウェルプレート１２０の上部開口全体（側壁部１２２及びその内側の領域）を覆う天壁部１３１と、マルチウェルプレート１２０の側壁部１２２に係合する周壁部１３２と、を有している。蓋部材１３０は、図示しないが、マルチウェルプレート１２０にねじで着脱可能に固定されている。

図１２に示すように、マルチウェルプレート１２０は、マトリクス状に配置された複数の第２容器２０（ウェル）を有している。図１２に示すマルチウェルプレート１２０は、４×６のマトリクス状に配置された２４個のウェルを有している。なお、ウェルの数は特に限定されない。ウェルの数は、上記実施形態のように１でもよいし、本実施例のように２以上であっても構わない。なお、ウェルに挿入される第１容器１０（カルチャーインサート）は、ウェルと同数であるが、例外として、ウェルが複数あっても、その一部のウェルしか使用しない（カルチャーインサートを挿入しないウェルが存在する状態で実験をする）ことはある。

図１３は、第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能評価装置１００の一要素（腎臓濾過機能再現装置１の１つ）を拡大した断面構成図である。図１４は、図１３に示す腎臓濾過機能再現装置１の分解図である。図１５は、第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能再現装置１が備える閉止体１１の斜視図である。図１６は、図１５に示す閉止体１１の要部を拡大した斜視図である。
図１３に示すように、腎臓濾過機能再現装置１の第１容器１０は、円筒部１０ａと、テーパ部１０ｂと、フランジ部１０ｃと、補強部１０ｄと、を有している。

円筒部１０ａは、第１容器１０の本体の下半分を構成している。円筒部１０ａの下端には、上述したバイオフィルター３０が設けられている。円筒部１０ａの内径は、一定である。テーパ部１０ｂは、円筒部１０ａの上端に連設され、上方に向かうに従って内径が大きくなっている。

フランジ部１０ｃは、テーパ部１０ｂの上端に連設され、径方向外側に延在し、第２容器２０の本体の側壁頂部に載置されている。フランジ部１０ｃには、上下方向に貫通する貫通孔１０ｃ１が形成されている。貫通孔１０ｃ１には、上述した第２導出管路６１が挿入されている。補強部１０ｄは、フランジ部１０ｃの下面と、テーパ部１０ｂの外周面とを接続するリブであり、周方向に間隔をあけて複数形成されている。

閉止体１１は、図１４に示すように、上面１１ａよりも下面１１ｂが小さい逆円錐台状に形成されている。閉止体１１には、上面１１ａから下面１１ｂまで貫通する複数の貫通孔１１ｄ１～１１ｄ３が形成されている。貫通孔１１ｄ１には、上述した給気管路４１が挿入されている。貫通孔１１ｄ２には、上述した圧力測定管路４２が挿入されている。貫通孔１１ｄ３には、上述した導入管路５１が挿入されている。

貫通孔１１ｄ１～１１ｄ３は、図１６に示すように、千鳥状に配置されている。なお、貫通孔１１ｄ１～１１ｄ３の内径は、給気管路４１、圧力測定管路４２、及び導入管路５１の外径と同一、もしくはやや小さいとよい。貫通孔１１ｄ１～１１ｄ３の内径が小さければ、給気管路４１、圧力測定管路４２、及び導入管路５１の挿入によって、それぞれの内周面は弾性変形した状態で給気管路４１、圧力測定管路４２、及び導入管路５１の外周面に密着し、シール性が高められる。なお、貫通孔１１ｄ１～１１ｄ３の内径が同一の場合でも、シール性は問題ない。閉止体１１の組み付け状態では、後述する図１７に示す第２定径部１１ｃ３の少なくとも一部が、第１容器１０の円筒部１０ａまで入り込む。このため、貫通孔１１ｄ１～１１ｄ３は給気管路４１、圧力測定管路４２、及び導入管路５１の挿入時には外側から圧迫される仕様になっている。

図１４に示すように、蓋体２１（蓋部材１３０）にも、上下方向に貫通する複数の貫通孔２１ａ１～２１ａ４が形成されている。貫通孔２１ａ１には、上述した給気管路４１が挿入されている。貫通孔２１ａ２には、上述した圧力測定管路４２が挿入されている。貫通孔２１ａ３には、上述した導入管路５１が挿入されている。貫通孔２１ａ４には、上述した第２導出管路６１が挿入されている。

閉止体１１の周面１１ｃは、詳細には図１５に示すように、第１縮径部１１ｃ１と、第１定径部１１ｃ２と、第２定径部１１ｃ３と、第２縮径部１１ｃ４と、を有している。第１縮径部１１ｃ１は、下方に向かうに従って外径が小さくなっている。第１定径部１１ｃ２は、第１縮径部１１ｃ１の上端に連接され、第１縮径部１１ｃ１の最大径と同じ径で上方に延びている。

第２定径部１１ｃ３は、第１縮径部１１ｃ１の下端に連接され、第１縮径部１１ｃ１の最小径より小さい径で下方に延びている。つまり、第１縮径部１１ｃ１と第２定径部１１ｃ３との間には、段差が形成されている。第２縮径部１１ｃ４は、第２定径部１１ｃ３の下端に連接されている。第２縮径部１１ｃ４は、一定の比率で縮径しておらず、径方向内側に抉れるように湾曲している。このような第２縮径部１１ｃ４の形状によれば、平面視における閉止体１１と第１容器１０との中心点（軸）が合い易くなる。

図１７は、第１実施形態の一実施例に係る第１容器１０と閉止体１１との係合状態を示す断面図である。
図１７に示すように、閉止体１１は、第１容器１０のテーパ部１０ｂの内側に係合している。これにより、平面視における閉止体１１と第１容器１０との中心点（軸）が合い易くなる。つまり、テーパ部１０ｂが無い場合には、閉止体１１を押し込み、第２定径部１１ｃ３と円筒部１０ａの内壁が接する状態にする前に、閉止体１１をただ置いた状態で、第１容器１０と閉止体１１の軸がずれ過ぎていると、閉止体１１が傾いたまま押し込むことになり、気密性を確保しにくくなるという不具合が生じる。

また、閉止体１１の第１定径部１１ｃ２は、第１容器１０よりも上方に突出している。これにより、閉止体１１の上面１１ａが蓋体２１によって押圧可能となる。蓋体２１の押圧により、閉止体１１の第１縮径部１１ｃ１が、テーパ部１０ｂの内壁部に密着するため、第１容器１０の密閉性をより高めることができる。

閉止体１１の第２縮径部１１ｃ４は、第１容器１０のテーパ部１０ｂと円筒部１０ａとの間に形成された段差１０ａｂに上下方向で対向して配置されている。第２縮径部１１ｃ４が、段差１０ａｂに接触することで、閉止体１１の第２定径部１１ｃ３が、第１容器１０の円筒部１０ａまで入り込み易くなる。なお、第２縮径部１１ｃ４は、段差１０ａｂのエッジによる閉止体１１への応力集中を緩和し、閉止体１１の繰り返し使用を可能とする機能も有する。

図１８は、第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能評価装置１００において、ＰＡＮ毒性試験におけるアルブミン漏出評価を行った結果を示すグラフである。
この実験では、基底側（第１容器側フィルター３３）に糸球体内皮細胞、頂端側（第２容器側フィルター３２）に温度感受性不死化ポドサイトの共培養を実施しながら、ポドサイトに対し細胞障害を惹起するピューロマイシンヌクレオシド（ＰＡＮ）を基底側から曝露し、その後基底側より蛍光標識した高分子蛋白［ここではアルブミン（Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ－Ａｌｂｕｍｉｎ：Ｒ－Ａｌｂ）］を含む培地を灌流させた。

図１８に示す実線は、ＰＡＮ曝露後、Ｒ－Ａｌｂを従圧式送液により灌流させた群（ＰＡＮ＋＆Ｐｒｅｓｓ群）の蛍光輝度の変化を示している。また、図１８に示す点線は、ＰＡＮ曝露後、Ｒ－Ａｌｂを静水圧のみで灌流させた群（ＰＡＮ＋＆Ｓｔａｔｉｃ群）の蛍光輝度の変化を示している。図１８に示すように、Ｒ－Ａｌｂを従圧式送液により灌流させた群は、Ｒ－Ａｌｂを静水圧のみで灌流させた群よりも早期に頂端側の蛍光輝度が上昇しており、本装置において、より鋭敏に薬剤毒性を検出できる事がいえる。また、本装置を用いた毒性試験においては、経時的な評価（本実施例では、二時間間隔）が可能であり、このような経時的評価が可能である点も新規である。

図１９は、第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能評価装置１００において、同時従圧式送液における異なる膜抵抗を有するカルチャーインサート内圧の測定結果を示すグラフである。
図１９に示すように、本装置においては、従圧式（圧力制御）により送液を行った際、各カルチャーインサート内には同じ圧力が負荷される事が分かる。各カルチャーインサートの透過膜３１に互いに異なる空隙率（膜抵抗）の多孔膜（コーニング社製のＣ３４１３（点線で示す）とＣ３４７０（実線で示す））を使用した場合が、図１９のグラフである。このグラフに示される通り、両者の内圧はほぼ同一波形かつ１ｋＰａのプラトー圧を示しており、本装置において従圧式送液法が各サンプル間における同一の加圧が可能である事を示している。

図２０は、第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能評価装置１００において、プレートリーダーでアルブミン漏出試験を行った結果を示すグラフである。図２１は、第１実施形態の一実施例に係る腎臓濾過機能評価装置１００において、蛍光顕微鏡でアルブミン漏出試験を行った結果を示すグラフである。なお、図２０及び図２１に示す実線、一点鎖線、点線は、試験毎の結果を示している。
上述したように、本装置は、蛍光標識した高分子蛋白の漏出を評価する方法において、頂端側の培地をサンプリングする事なく、リアルタイムに実施する事が可能である。

図２０は、比較例として上述したＰＡＮ毒性試験において頂端側培地をサンプリングした上で、それをプレートリーダー（ＡＲＶＯ：パーキンエルマー社製）にて蛍光標識アルブミンの蛍光輝度測定を行いグラフ化したものである。
図２１は、同毒性試験において、Ｋｅｙｅｎｃｅ社製オールインワン顕微鏡内で、ウェルのインサートが映り込まない領域にＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設けて蛍光輝度測定を実施しグラフ化したものである。
両モダリティの比較において、ＰＡＮ曝露＋圧力負荷群が他の群に比し有意に頂端側蛍光輝度が上昇する結果となり、本装置が上記実施形態で述べた通り簡便な毒性試験評価法が可能である事を示している。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態は、培養容器及びそれを用いた測定方法に関するものである。以下説明する培養容器は、第１実施形態の第２容器２０、ブラックケース９０、マルチウェルプレート１２０に適用可能である。また、以下説明する測定方法は、第１実施形態の腎臓濾過機能評価方法に適用可能である。

従来、各種組織の疾患の究明、治療に有効な薬剤のスクリーニング等のために各種の細胞を培養する培養容器として液体収容部であるウェルを複数備えるマルチウェルプレートが広く使用されている（例えば、特開２０１８－１４１６９３号公報参照。）。

培養細胞を用いた実験における培養細胞の増殖能、細胞の機能に応じたタンパク分泌や代謝産物等の評価項目に関しては、培地中における目的の化合物を蛍光標識し、培地の蛍光輝度（ウェル内蛍光）を測定する方法が広く行われている。また、蛍光輝度を定量化する方法としては、プレートリーダー（吸光度測定）、分光光度計、蛍光観察等の方法が用いられている。

しかしながら、上記従来の技術では、ウェル内の液面のメニスカスの影響によって、測定される蛍光輝度に誤差が生じてしまう。

図２２は、従来のマルチウェルプレートのウェルにＦＩＴＣ溶液を満たしてウェル全体を撮影した状態を示す第１の図である。図２３は、従来のマルチウェルプレートのウェルにＦＩＴＣ溶液を満たしてウェル全体を撮影した状態を示す図である。なお、図２２において、（ａ）は４８ウェルマルチウェルプレートの１つのウェル全体を撮影した蛍光画像、（ｂ）は２４ウェルマルチウェルプレートの１つのウェル全体を撮影した蛍光画像、（ｃ）は（ａ）における中心線Ａ上の蛍光輝度を示すグラフ、（ｄ）は（ｂ）における中心線Ａ上の蛍光輝度を示すグラフである。また、図２３において、（ａ）は４８ウェルマルチウェルプレートの１つのウェル全体を撮影した蛍光画像、（ｂ）は（ａ）における中心線Ａ及びＢ上の蛍光輝度を示すグラフである。

図２２は、４８個のウェルを備えるマルチウェルプレートである４８ウェルマルチウェルプレート、及び、２４個のウェルを備えるマルチウェルプレートである２４ウェルマルチウェルプレートに、タンパク質蛍光標識試薬であるＦＩＴＣ（フルオレセインイソチオシアネート）溶液を満たし、底面側から１つのウェル全体を撮影して得られた蛍光画像に基づいて、前記ウェルの円形の底面の直径に相当する中心線Ａ上の蛍光輝度をグラフ化したものである。通常のマルチウェルプレートでは、各ウェル内の液面が凹型のメニスカスとなるので、該メニスカスの影響によって、図２２（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、中心線Ａ上の位置により、蛍光輝度の値が変化してしまう。

また、図２３は、４８ウェルマルチウェルプレートに、ＦＩＴＣ溶液を満たし、底面側から１つのウェル全体を撮影して得られた蛍光画像に基づいて、前記ウェルの円形の底面の２本の異なる中心線Ａ及びＢ上の蛍光輝度をグラフ化したものである。図２３（ｂ）に示されるように、中心線Ａ及び中心線Ｂ上の位置によって、蛍光輝度の値が変化するだけでなく、中心線Ａ上と中心線Ｂ上とでは蛍光輝度の値の変化パターンが相違している。

このように、従来のマルチウェルプレートを用いた測定では、メニスカスの影響により、蛍光の測定対象領域であるＲＯＩ（Region of Interest）の設定位置によって、計測される蛍光輝度に誤差が生じてしまう。

そこで第２実施形態では、上記従来の技術の問題点を解決して、液体収容部内の溶液の状態を、メニスカスの影響を受けずに、正確に測定することができる培養容器及びそれを用いた測定方法を提供することを目的とする。

そのために、培養容器においては、液体収容部を有する培養容器において、前記液体収容部は、液体収容部本体と、凹部とを含み、該凹部は、前記液体収容部本体の壁面の一部を外側方向に凹入させるようにして形成された部分であって、前記液体収容部本体と連絡している。

他の培養容器においては、さらに、前記凹部は液体収容部本体の下端に隣接した位置に形成され、前記凹部の底面は液体収容部本体の底面と同一平面である。

更に他の培養容器においては、さらに、前記凹部は液体収容部本体の下端に隣接した位置に形成され、前記凹部の底面は液体収容部本体の底面より上方に位置する。

更に他の培養容器においては、さらに、前記凹部の平面視における形状は概略直角二等辺三角形である。

更に他の培養容器においては、さらに、前記凹部の側面視における形状は概略矩形であり、前記凹部の天面は液体収容部本体内に収容される溶液の気液界面よりも下方に位置する。

更に他の培養容器においては、さらに、前記液体収容部内には、前記液体収容部本体と凹部との連絡を遮断する仕切壁が挿入される。

測定方法においては、液体収容部を有する培養容器であって、前記液体収容部は、液体収容部本体と凹部とを含み、該凹部は、前記液体収容部本体の壁面の一部を外側方向に凹入させるようにして形成された部分であって、前記液体収容部本体と連絡している培養容器を用意し、前記液体収容部内に溶液を供給し、前記液体収容部内に測定対象領域を設定し、前記培養容器の上方又は下方から前記凹部内の溶液の状態を測定する。

他の測定方法においては、さらに、前記溶液の状態は蛍光輝度又は吸光度である。

更に他の測定方法においては、さらに、各液体収容部の凹部内に設定された測定対象領域にそれぞれ対応する位置に形成された複数の開口を有するマスクを前記培養容器の下面に貼付し、前記培養容器の下方から前記マスクの各開口に対応する領域の蛍光画像を撮影して前記溶液の蛍光輝度を測定する。

更に他の測定方法においては、さらに、前記培養容器の下方から前記凹部を通過する光線を照射し、前記培養容器の上方において、前記凹部を通過した光線の光量を測定して前記溶液の吸光度を測定する。

第２実施形態によれば、液体収容部内の溶液の状態を、メニスカスの影響を受けずに、正確に測定することができる。

以下、第２実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図２４は、第２実施形態に係るマルチウェルプレートの試作品を示す写真である。図２５は、第２実施形態に係るマルチウェルプレートの斜視図である。図２６は、第２実施形態に係るマルチウェルプレートのウェルの模式側断面図である。なお、図２４において、（ａ）は斜め上方から撮影した写真、（ｂ）は斜め下方から撮影した写真、（ｃ）は（ｂ）におけるＣ部拡大写真である。また、図２５において、（ａ）は斜め上方から見た斜視図、（ｂ）は斜め下方から見た斜視図真、（ｃ）は（ｂ）における要部拡大図である。

マルチウェルプレート２１０は、本実施の形態における培養容器であり、厚みのある平板状の直方体であるプレート本体２１１と、プレート本体２１１に複数形成された液体収容部としてのウェル２１２とを備える。

なお、本実施の形態における培養容器は、必ずしもマルチウェルプレートに限定されるものでなく、各種の細胞の培養に使用される容器であれば、いかなる種類のものであってもよく、例えば、培養皿（ディッシュ）、培養フラスコ等であってもよい。また、本実施の形態における液体収容部は、必ずしも、ウェル２１２のように円筒状の形状のものに限定されるものでなく、内部に液体を収容可能な形状であれば、いかなる種類の形状であってもよく、例えば、平面視における形状が多角形の筒状のものであってもよいし、側面視における形状が円錐形のものであってもよいし、全体的な形状が薄い皿状のものであってもよい。さらに、本実施の形態における液体収容部は、必ずしも、ウェル２１２のように複数である必要はなく、単数であってもよい。ここでは、説明の都合上、培養容器がマルチウェルプレート２１０であって、液体収容部が円筒状のウェル２１２であって、プレート本体２１１に複数形成されたものである場合について説明する。

上述したように、マルチウェルプレートは、複数の窪み又は穴であるウェルを備え、各種の細胞を培養する細胞培養器として市販され、広く使用されている部材であって、マイクロプレート又はマイクロタイタープレートとも称される。市販されているマルチウェルプレートは、一般に、６～３８４個のウェルを備え、例えば、２４個のウェルを備えるマルチウェルプレートである２４ウェルマルチウェルプレートと称され、４８個のウェルを備えるマルチウェルプレートである４８ウェルマルチウェルプレートと称されているが、ウェルの数に限定はなく、９６００個のものも存在する。また、マルチウェルプレートの材質は、一般的には、透明なガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等であるが、いかなる種類のものであってもよい。

図２４に示されるマルチウェルプレート２１０は、図２５に示される図に基づいて、発明者が試作品として製作したものであり、プレート本体２１１が不透明な樹脂から成り、２４個のウェル２１２を備えるものであるが、プレート本体２１１は透明な材質から成るものであってもよいし、ウェル２１２の数は、２４個に限定されるものではない。

なお、本実施の形態において、マルチウェルプレート２１０の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、マルチウェルプレート２１０の各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。

プレート本体２１１は、平坦な上面２１１ａと、上面２１１ａに平行な平坦な下面２１１ｂとを有し、各ウェル２１２は、上面２１１ａから下面２１１ｂまで、プレート本体２１１の厚さ方向に延在する円柱乃至円筒状の貫通孔である液体収容部本体としてのウェル本体２１２ｃを有する。ウェル本体２１２ｃの天面２１２ａ（上端面）は上面２１１ａにおいて開口しているが、その底面２１２ｂ（下端面）は下面２１１ｂに取り付けられた平板状の透明な底板２１３によって閉止されている。すなわち、各ウェル２１２のウェル本体２１２ｃは、図２６に示されるように、平底の円柱乃至円筒状の凹部である。そして、各ウェル２１２は、細胞培養等に使用される培養液又は培地のような溶液２１５をウェル本体２１２ｃの内部に収容し、下方に位置するように対物レンズ２２１が配設された図示されない顕微鏡によって、底板２１３を通して、溶液２１５内の細胞を観察したり、溶液２１５中の蛍光標識された化合物の蛍光輝度等を測定することができる。なお、蛍光輝度を測定する場合、前記顕微鏡として蛍光顕微鏡を使用する。

本実施の形態においては、各ウェル２１２に測定部としての凹部２１４が形成されている。凹部２１４は、ウェル本体２１２ｃの下端に隣接した円筒状の壁面、すなわち、側面の一部を外側方向、具体的には、半径方向外側に凹入させるようにして形成された部分であって、ウェル本体２１２ｃと連絡している。したがって、ウェル本体２１２ｃ内に収容された溶液２１５は、凹部２１４内に流入する。平面視における凹部２１４の形状は、図２４（ｃ）及び図２５（ｃ）に示されるように、概略直角二等辺三角形のような形状であって、斜辺に相当する部分が前記円筒状の側面に対応する円弧状となっている。凹部２１４の平面視における形状が、このようになっているので、多数のウェル２１２を所定の面積のプレート本体２１１に形成する場合、スペース効率が向上する。なお、平面視における凹部２１４の形状は、これに限定されるものでなく、半円状であってもよいし、四角形状であってもよいし、適宜設定することができる。また、各ウェル２１２に形成される凹部２１４の数は、図２４（ｃ）及び図２５（ｃ）に示される例のように単数である必要はなく、複数であってもよい。さらに、凹部２１４は、ウェル本体２１２ｃの側面の一部に形成されたものである必要はなく、前記側面の全周に亘って形成されたものであってもよい。

また、側面視における凹部２１４の形状は、図２６に示されるように矩形であり、その底面２１４ｂはウェル２１２（ウェル本体２１２ｃ）の底面２１２ｂと同一平面である。凹部２１４の天面２１４ａは、底面２１４ｂと平行な平面であって、ウェル本体２１２ｃ内に収容された溶液２１５の上面である気液界面２１５ａ（液面）よりも下方に位置するように設定されている。これにより、凹部２１４内は溶液２１５によって満たされた状態となり、凹部２１４内の溶液２１５の上面は、凹部２１４の天面２１４ａに一致し、平坦であってメニスカスが生じることがない。なお、底面２１４ｂから天面２１４ａまでの距離、すなわち、凹部２１４の高さは、図２４に示される試作品においては、３．５〔ｍｍ〕であるが、気液界面２１５ａまでの距離より短ければ、いかなる値であってもよく、適宜調整することができる。

このように、凹部２１４内の溶液２１５はメニスカスの影響を受けることがないので、溶液２１５中における目的の化合物を蛍光標識して蛍光輝度を測定する場合、図２４（ｃ）に示されるように、平面視における凹部２１４内の位置に蛍光の測定対象領域であるＲＯＩ２１６を設定することによって、蛍光輝度を誤差なく正確に測定することが可能となる。なお、溶液２１５をウェル２１２へ注入する際、凹部２１４での気泡発生を抑制する事を目的とした親水化処理(例えば、酸素又はアルゴンプラズマ処理、シランカップリング処理等)を、少なくとも凹部２１４の壁面に施す場合もある。

次に、ウェル２１２内にカルチャーインサートを挿入した場合について説明する。

図２７は、第２実施形態に係るカルチャーインサートを挿入したウェルの蛍光輝度を測定する状態を示す図である。図２８は、第２実施形態に係るカルチャーインサートを挿入したウェルの蛍光輝度の測定結果を示す図である。なお、図２７において、（ａ）はカルチャーインサートを挿入したウェルの模式側断面図、（ｂ）はカルチャーインサートを挿入したウェル全体を撮影した蛍光画像である。また、図２８において、（ａ）は図２７（ｂ）におけるＤ部分の蛍光画像、（ｂ）は図２７（ｂ）におけるＥ部分の蛍光画像、（ｃ）は（ａ）における直線Ｆ上の蛍光輝度を示すグラフ、（ｄ）は（ｂ）における直線Ｇ上の蛍光輝度を示すグラフである。

本実施の形態におけるマルチウェルプレート２１０は、図２６に示されるように、各ウェル２１２内に細胞等を含む培養液又は培地のような溶液２１５だけを収容した状態で使用することもできるが、図２７（ａ）に示されるように、溶液２１５に加えて、内部に細胞等の組織を収容したカルチャーインサート２１７を挿入した状態で使用することもできる。カルチャーインサート２１７の材質は、透明なガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等であるが、いかなる種類のものであってもよい。なお、カルチャーインサート２１７のような挿入部材をウェル２１２のような空洞内に挿入して使用する細胞培養装置は、既に知られている（例えば、特開２０１８－０４２５５６号公報参照。）。

図２７（ａ）に示されるウェル２１２においては、カルチャーインサート２１７及びウェル２１２には、ともに、溶液２１５としてＦＩＴＣ溶液が充填されている。そして、プレート本体２１１の下面２１１ｂの下方に配設された蛍光顕微鏡の対物レンズ２２１によって、ウェル２１２の底面２１２ｂ側からカルチャーインサート２１７が挿入されたウェル２１２全体を撮影すると、図２７（ｂ）に示されるような蛍光画像を得ることができた。

図２８（ａ）は、図２７（ｂ）において矩形の枠で囲まれたＤ部分の蛍光画像であり、図２８（ｂ）は、図２７（ｂ）において矩形の枠で囲まれたＥ部分の蛍光画像である。前記Ｄ部分は、図２７（ａ）に示されるウェル２１２の底面２１２ｂにおけるカルチャーインサート２１７の円筒状の側面とウェル本体２１２ｃの円筒状の側面との間の部分にほぼ対応する領域である。前記Ｅ部分は、図２７（ａ）に示されるウェル２１２の底面２１２ｂにおける凹部２１４にほぼ対応する領域である。なお、図２８（ｂ）に示される点線の円は、凹部２１４内に設定されたＲＯＩ２１６を示している。

図２８（ｃ）は、Ｄ部分の蛍光画像である図２８（ａ）に示される蛍光画像のほぼ中心を通る直線Ｆ上の蛍光輝度をグラフ化したものである。前記Ｄ部分は、カルチャーインサート２１７の円筒状の側面とウェル本体２１２ｃの円筒状の側面との間の部分にほぼ対応する領域であるので、溶液２１５の気液界面２１５ａにおけるメニスカスの影響を受けて、蛍光輝度が不均一となっていることが、図２８（ｃ）から分かる。

図２８（ｄ）は、Ｅ部分の蛍光画像である図２８（ｂ）に示される蛍光画像のほぼ中心を通る直線Ｇ上の蛍光輝度をグラフ化したものである。なお、直線Ｇは、ＲＯＩ２１６の中心をも通るように設定されている。前記Ｅ部分は、凹部２１４にほぼ対応する領域であるので、溶液２１５の気液界面２１５ａにおけるメニスカスの影響を受けず、ほぼ全範囲に亘って蛍光輝度が均一となっていることが、図２８（ｄ）から分かる。特に、ＲＯＩ２１６に対応する範囲では、蛍光輝度が実質的に均一である、と言える。

このように、ウェル２１２の底面２１２ｂにおける溶液２１５の気液界面２１５ａに対応する領域を下方から撮影した蛍光画像の場合は、メニスカスの影響を受けるので、蛍光輝度が不均一となる。そのため、溶液２１５の蛍光標識評価物質濃度が同じであっても、カルチャーインサート２１７の挿入の仕方や、気液界面２１５ａの高さのような因子によって、図２８（ｃ）に示されるように、蛍光輝度のグラフの波形が変わり得ることが予想される。これに対し、ウェル２１２の底面２１２ｂにおける凹部２１４に対応する領域を下方から撮影した蛍光画像の場合は、メニスカスの影響を受けないので、蛍光輝度が均一となることが分かる。したがって、溶液２１５の蛍光標識評価物質濃度が同じであれば、前記因子によっても、図２８（ｄ）に示されるように、蛍光輝度のグラフの波形に変化がないと予想される。

以上のように、平面視における凹部２１４内に蛍光の測定対象領域であるＲＯＩ２１６を設定し、ＲＯＩ２１６での蛍光輝度を測定することによって、各ウェル２１２内の溶液２１５の蛍光輝度を、メニスカスの影響を受けずに、常に高精度で測定することができる。

次に、マルチウェルプレート２１０のすべてのウェル２１２において、ＲＯＩ２１６の設定位置を同様にする手段について説明する。

図２９は、第２実施形態に係るマルチウェルプレートの底板に貼付するマスクを示す図である。図３０は、第２実施形態に係るマルチウェルプレートの底板にマスクを貼付した状態で撮影した凹部の蛍光画像である。

図２９に示すマスク２２２は、薄板状又はフィルム状のマスクであり、マルチウェルプレート２１０の透明な底板２１３の下面に貼付される。マスク２２２の材質は、不透明なガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等であるが、遮光性を有するものであれば、いかなる種類のものであってもよい。また、マスク２２２の全体的な寸法及び形状は、対応するマルチウェルプレート２１０のプレート本体２１１の下面２１１ｂと同様の寸法及び形状である。

そして、マスク２２２には、マルチウェルプレート２１０のすべてのウェル２１２のそれぞれに対応するように、複数の開口２２３が形成されている。各開口２２３は、ウェル本体２１２ｃのほぼ全体に対応する主開口２２３ａと、凹部２１４内のＲＯＩ２１６に対応する位置に形成された撮影箇所開口２２３ｂとを含んでいる。なお、光透過孔である開口２２３は、マスク２２２を板厚方向に貫通する素通しの貫通孔であってもよいし、透明フィルム等の透光性部材が貼られたものであってもよい。また、各撮影箇所開口２２３ｂは、望ましくは、直径が約１〔ｍｍ〕の円形の開口であり、凹部２１４の中心位置に対応するように形成される。

図３０は、マスク２２２をマルチウェルプレート２１０の透明な底板２１３の下面に貼付し、各ウェル２１２に蛍光性物質を含有する溶液２１５を充填した状態で、１つのウェル２１２の凹部２１４に対応する領域を下方から撮影した蛍光画像である。図３０において、Ｈで示される十文字状の点線は位置決め用のグリッドであり、該グリッドＨにおいては、２本の点線の交点が画像の中心であることを示している。該画像の中心には、撮影箇所開口２２３ｂの像が存在することが分かる。

そこで、図３０に示されるように、撮影箇所開口２２３ｂが画像の中心となるように、あらかじめ、蛍光顕微鏡の対物レンズ２２１とマルチウェルプレート２１０との位置関係を調整し、各ウェル２１２におけるＲＯＩ２１６の箇所を蛍光顕微鏡の駆動用ソフトウェアに記憶させておくことが望ましい。これにより、各ウェル２１２におけるＲＯＩ２１６の箇所を自動的に撮影することが可能となるので、実験毎に手動でＲＯＩ２１６の箇所を位置決めする、という手順を省略することができる。

次に、溶液２１５として蛍光標識評価物質を含有する培地を用いた段階希釈溶液の蛍光輝度測定・検量線の検証結果について説明する。

図３１は、第２実施形態に係るＦＩＴＣイヌリンを用いた段階希釈溶液の蛍光輝度測定・検量線の検証結果を示す図である。図３２は、第２実施形態に係るＲＩＴＣデキストランを用いた段階希釈溶液の蛍光輝度測定・検量線の検証結果を示す図である。なお、図３１及び図３２において、（ａ）はウェルの凹部を撮影した蛍光画像、（ｂ）は検量線を示すグラフである。

発明者は、試作品として製作した図２４に示されるようなマルチウェルプレート２１０を使用して、ウェル２１２内に収容された溶液２１５の蛍光輝度を測定する実験を行った。該実験においては、蛍光輝度を測定するための顕微鏡として、株式会社キーエンスが販売するオールインワン蛍光顕微鏡（Ｋｅｙｅｎｃｅ ＢＺＸ－７００）を使用した。そして、実際の蛍光輝度測定は、以下の（１）～（３）の手順で行われた。

（１）位置決め：実験を行う前に、底板２１３の下面にマスク２２２が貼付されたマルチウェルプレート２１０のウェル２１２に蛍光性の溶液２１５を満たす。そして、各ウェル２１２の凹部２１４の中心（直径が約１〔ｍｍ〕の円形の開口であるマスク２２２の撮影箇所開口２２３ｂ）をグリッドＨの点線の交点に合わせるように調整し、その位置をソフトウェアに記憶させる（Ｋｅｙｅｎｃｅ ＢＺＸ－７００では、「多点」機能がそれに該当する。また、設定を保存することによって、次回以降同じデバイスを用いれば、記憶した位置を順番に、設定された時間間隔で撮影していくことができる「タイムラプス」機能も含んでいる。）。
（２）蛍光標識評価物質を含有する溶液２１５を用いた実験時の操作：マルチウェルプレート２１０のウェル２１２内に挿入されたカルチャーインサート２１７内に蛍光標識評価物質を含有する溶液２１５を充填する。そして、マルチウェルプレート２１０をＫｅｙｅｎｃｅ ＢＺＸ－７００のステージにセットし、（１）で定めた各ウェル２１２における撮影箇所を所定の時間間隔で撮影する。
（３）実験終了後の画像解析（蛍光輝度測定）：撮影した蛍光画像に対して、画像処理ソフトウェアであるImage J Fiji（ＮＩＨ）を用いて、蛍光輝度測定を行う。具体的には、Image J Fiji（ＮＩＨ）が備える「Oval」機能を用いて、画像中央に円を描き、該円を、Image J Fiji（ＮＩＨ）が備える「ROI manager 」機能を用いて、すべての画像に共通する蛍光輝度評価領域としてのＲＯＩ２１６として保存し、すべての画像において、ＲＯＩ２１６における蛍光輝度を、Image J Fiji（ＮＩＨ）が備える「Measure 」機能を用いて、定量する。そして、「Measure 」機能で得られた各値の中で、平均値をピックアップし、該平均値でもって統計処理を行い、有意差を判定する。

図３１及び図３２には、このようにして行われた実験によって得られた蛍光標識評価物質を含有する溶液２１５を用いた段階希釈溶液の蛍光輝度測定・検量線の検証結果が示されている。図３１は、ＦＩＴＣイヌリン（分子量５．５〔ｋＤａ〕：低分子評価物質）を用いた場合の段階希釈溶液の蛍光輝度測定・検量線の検証結果を示している。図３２は、ＲＩＴＣデキストラン（分子量７０〔ｋＤａ〕：高分子評価物質）を用いた場合の段階希釈溶液の蛍光輝度測定・検量線の検証結果を示している。

図３１（ｂ）及び図３２（ｂ）に示されるように、ウェル２１２の凹部２１４の中心をＲＯＩ２１６として蛍光輝度を測定することによって、ＦＩＴＣイヌリンを用いた場合も、ＲＩＴＣデキストランを用いた場合も、決定係数Ｒ^２の値が０．９９以上と、高い信頼性を示す結果となった。

これにより、本実施の形態におけるマルチウェルプレート２１０が、蛍光標識評価物質の蛍光輝度測定において、簡便でありながら、高い精度を提供することができることが示された。

次に、マルチウェルプレート２１０を使用して吸光度を測定する方法について説明する。

図３３は、第２実施形態に係るマルチウェルプレートを使用して吸光度を測定する場合のウェルの模式側断面図である。

本実施の形態におけるマルチウェルプレート２１０は、蛍光輝度の測定のみならず、吸光度の測定にも使用することができる。例えば、図に示されるように、プレート本体２１１の上面２１１ａの上方に吸光度計２２４を配設し、プレート本体２１１の下面２１１ｂの下方に配設された図示されない光源から照射された矢印で示される光線Ｊであってウェル２１２内の溶液２１５を通過した光線Ｊの光量を吸光度計２２４によって測定することにより、溶液２１５の吸光度を測定することができる。

この場合、プレート本体２１１は透明な材質から成るものであるとする。また、光線Ｊは、溶液２１５の上面である気液界面２１５ａを通過せず、凹部２１４を通過するものとする。なお、光線Ｊは、図２４（ｃ）、７（ｂ）等に示されるような凹部２１４におけるＲＯＩ２１６を通過することが望ましい。これにより、溶液２１５の気液界面２１５ａにおけるメニスカスの影響を受けることなく、溶液２１５の吸光度を高精度で測定することができる。

このように、本実施の形態におけるマルチウェルプレート２１０は、ウェル２１２を有するものであって、ウェル２１２は、ウェル本体２１２ｃと凹部２１４とを含み、凹部２１４は、ウェル本体２１２ｃの側面の一部を外側方向に凹入させるようにして形成された部分であって、ウェル本体２１２ｃと連絡している。

また、本実施の形態における測定方法においては、ウェル２１２を有するマルチウェルプレート２１０であって、ウェル２１２は、ウェル本体２１２ｃと凹部２１４とを含み、凹部２１４は、ウェル本体２１２ｃの壁面の一部を外側方向に凹入させるようにして形成された部分であって、ウェル本体２１２ｃと連絡しているマルチウェルプレート２１０を用意し、ウェル２１２内に溶液２１５を供給し、凹部２１４内にＲＯＩ２１６を設定し、マルチウェルプレート２１０の上方又は下方から凹部２１４内の溶液２１５の状態を測定する。

これにより、ウェル２１２内の溶液２１５の状態を、気液界面２１５ａのメニスカスの影響を受けずに、正確に測定することができる。

また、凹部２１４はウェル本体２１２ｃの下端に隣接した位置に形成され、凹部２１４の底面２１４ｂはウェル本体２１２ｃの底面２１２ｂと同一平面である。さらに、凹部２１４の平面視における形状は概略直角二等辺三角形である。さらに、凹部２１４の側面視における形状は概略矩形であり、凹部２１４の天面２１４ａはウェル本体２１２ｃ内に収容される溶液２１５の気液界面２１５ａよりも下方に位置する。さらに、溶液２１５の状態は蛍光輝度又は吸光度である。さらに、各ウェル２１２の凹部２１４内に設定されたＲＯＩ２１６にそれぞれ対応する位置に形成された複数の撮影箇所開口２２３ｂを有するマスク２２２をプレート本体２１１の下面２１１ｂに貼付し、マルチウェルプレート２１０の下方からマスク２２２の各撮影箇所開口２２３ｂに対応する領域の蛍光画像を撮影して溶液２１５の蛍光輝度を測定する。さらに、マルチウェルプレート２１０の下方から凹部２１４を通過する光線Ｊを照射し、マルチウェルプレート２１０の上方において、凹部２１４を通過した光線Ｊの光量を測定して溶液２１５の吸光度を測定する。

次に、第２実施形態の第１変形例について説明する。なお、上述した本実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、上述した本実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図３４は、第２実施形態の第１変形例におけるマルチウェルプレートのウェルの模式側断面図である。

第２実施形態の第１変形例において、ウェル２１２に形成された凹部２１４は、上述した本実施の形態に係る凹部２１４と同様に、ウェル本体２１２ｃの円筒状の側面の一部を半径方向外側に凹入させるようにして形成された部分であり、側面視における形状が矩形であり、その天面２１４ａがウェル２１２内に収容された溶液２１５の気液界面２１５ａよりも下方に位置するように設定されている。

しかしながら、上述した本実施の形態に係る凹部２１４では、その底面２１４ｂがウェル２１２の底面２１２ｂと同一平面であるのに対し、第２実施形態の第１変形例における凹部２１４では、図に示されるように、その底面２１４ｂがウェル２１２の底面２１２ｂよりも上方に位置するように設定されている。また、第２実施形態の第１変形例において、プレート本体２１１は透明な材質から成るものであるとする。

なお、その他の点の構成及び動作については、上述した本実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

このように、第２実施形態の第１変形例においては、凹部２１４はウェル本体２１２ｃの下端に隣接した位置に形成され、凹部２１４の底面２１４ｂはウェル本体２１２ｃの底面２１２ｂより上方に位置する。

次に、第２実施形態の第２変形例について説明する。なお、上述した本実施の形態及び第２実施形態の第１変形例と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、上述した本実施の形態及び第２実施形態の第１変形例と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図３５は、第２実施形態の第２変形例におけるマルチウェルプレートのウェルの模式側断面図である。

第２実施形態の第２変形例において、ウェル２１２に形成された凹部２１４は、上述した本実施の形態に係る凹部２１４と同様に、ウェル本体２１２ｃの下端に隣接した円筒状の側面の一部を半径方向外側に凹入させるようにして形成された部分であり、側面視における形状が矩形であり、その底面２１４ｂはウェル２１２の底面２１２ｂと同一平面であり、その天面２１４ａがウェル２１２内に収容された溶液２１５の気液界面２１５ａよりも下方に位置するように設定されている。

しかしながら、第２実施形態の第２変形例におけるマルチウェルプレート２１０では、図に示されるように、各ウェル２１２の内部に、凹部２１４とウェル本体２１２ｃとの連絡を遮断する仕切壁２２５が、取り外し可能に取り付けられている。仕切壁２２５は、上下方向から観た形状が円弧状であって、上下方向に延在する曲板状の板材であり、ウェル本体２１２ｃの円筒状の側面に沿って上下方向にスライド可能となっている。そして、仕切壁２２５は、上方からウェル本体２１２ｃの側面に沿うようにウェル２１２内に挿入され、その下端がウェル２１２の底面２１２ｂを閉止する底板２１３に当接すると、凹部２１４とウェル本体２１２ｃとの連絡を遮断するようになっている。

したがって、例えば、ウェル２１２内に収容された培地である溶液２１５中に細胞２１８を播種するような場合に、播種された細胞２１８が凹部２１４内に入り込んでしまうことを防止することができる。

なお、その他の点の構成及び動作については、上述した本実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

このように、第２実施形態の第２変形例においては、ウェル２１２内には、ウェル本体２１２ｃと凹部２１４との連絡を遮断する仕切壁２２５が挿入される。

上述した第２実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

（付記１）
液体収容部を有する培養容器において、
前記液体収容部は、液体収容部本体と、凹部とを含み、
該凹部は、前記液体収容部本体の壁面の一部を外側方向に凹入させるようにして形成された部分であって、前記液体収容部本体と連絡していることを特徴とする培養容器。

（付記２）
前記凹部は液体収容部本体の下端に隣接した位置に形成され、前記凹部の底面は液体収容部本体の底面と同一平面である付記１に記載の培養容器。

（付記３）
前記凹部は液体収容部本体の下端に隣接した位置に形成され、前記凹部の底面は液体収容部本体の底面より上方に位置する付記１に記載の培養容器。

（付記４）
前記凹部の平面視における形状は概略直角二等辺三角形である付記１～３のいずれか１項に記載の培養容器。

（付記５）
前記凹部の側面視における形状は概略矩形であり、前記凹部の天面は液体収容部本体内に収容される溶液の気液界面よりも下方に位置する付記１～４のいずれか１項に記載の培養容器。

（付記６）
前記液体収容部内には、前記液体収容部本体と凹部との連絡を遮断する仕切壁が挿入される付記１～５のいずれか１項に記載の培養容器。

（付記７）
液体収容部を有する培養容器であって、前記液体収容部は、液体収容部本体と凹部とを含み、該凹部は、前記液体収容部本体の壁面の一部を外側方向に凹入させるようにして形成された部分であって、前記液体収容部本体と連絡している培養容器を用意し、
前記液体収容部内に溶液を供給し、
前記液体収容部内に測定対象領域を設定し、前記培養容器の上方又は下方から前記凹部内の溶液の状態を測定することを特徴とする測定方法。

（付記８）
前記溶液の状態は蛍光輝度又は吸光度である付記７に記載の測定方法。

（付記９）
各液体収容部の凹部内に設定された測定対象領域にそれぞれ対応する位置に形成された複数の開口を有するマスクを前記培養容器の下面に貼付し、前記培養容器の下方から前記マスクの各開口に対応する領域の蛍光画像を撮影して前記溶液の蛍光輝度を測定する付記７に記載の測定方法。

（付記１０）
前記培養容器の下方から前記凹部を通過する光線を照射し、前記培養容器の上方において、前記凹部を通過した光線の光量を測定して前記溶液の吸光度を測定する付記７に記載の測定方法。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。

第３実施形態は、マルチウェルプレートの各ウェル（第２容器）とカルチャーインサート（第１容器）との隙間に挿入されるインサータ（挿入部材）に関するものである。

図３６は、第３実施形態に係るインサータ４２０を配置した腎臓濾過機能評価装置３００の断面構成図である。図３７は、図３６に示す腎臓濾過機能評価装置３００が備えるマルチウェルプレート３９０の平面図である。図３８は、図３７に示すマルチウェルプレート３９０の分解斜視図である。図３９は、第３実施形態に係るインサータ４２０の下面側斜視図である。
図３６に示すように、第３実施形態では、カルチャーインサート３１０（第１容器）の側壁とウェル３２０（第２容器）の側壁との隙間に挿入される蛍光輝度測定用のインサータ４２０（挿入部材）を備えている。

なお、図３６に示すインサータ４２０が配置される腎臓濾過機能評価装置３００は、上述した第１実施形態と同様の構成を有しており、腎臓濾過機能再現装置３０１と、腎臓濾過機能再現装置３０１のカルチャーインサート３１０に導入される液体３０２に、バイオフィルター３３０の濾過機能を評価する評価物質及びバイオフィルター３３０に対する毒性の有無を検証する図示しない被験物質の少なくとも一方を添加する物質添加装置（図３６において符号略）と、バイオフィルター３３０を通過した評価物質の通過量を測定する評価物通過量測定装置３８０と、を有している。

カルチャーインサート３１０は、上述した第１実施形態の図１３に示す第１容器１０と同様の構成を有している。具体的に、カルチャーインサート３１０は、底部開口に透過膜３３１、第２容器側フィルター３３２、及び第１容器側フィルター３３３を含むバイオフィルター３３０を有している。また、カルチャーインサート３１０の上部開口は、閉止体３１１によって閉塞されている。閉止体３１１には、蓋体３２１が載せられている。

蓋体３２１には、給気管路３４１、圧力測定管路３４２、導入管路３５１、及び第２導出管路３６１が貫通して配置されている。給気管路３４１、圧力測定管路３４２、及び導入管路３５１は、蓋体３２１を貫通し、カルチャーインサート３１０の内部に挿入されている。カルチャーインサート３１０の内部には、液体３０２が貯留されている。

マルチウェルプレート３９０は、図３７に示すように、複数のウェル３２０を有している。第３実施形態のウェル３２０は、マルチウェルプレート３９０に二列で設けられている。ウェル３２０の各列の近傍には、濾過液排出槽３９２が設けられている。濾過液排出槽３９２は、ウェル３２０の列と平行に延びており、隣接する各ウェル３２０と連通流路３９３を介して連通している。連通流路３９３は、図３８に示すように、ウェル３２０と濾過液排出槽３９２とを隔てるマルチウェルプレート３９０の隔壁を一部除去することで形成されている。これにより、ウェル３２０に溜まった濾過液３０３が、濾過液排出槽３９２に排出される。

図３６に示すように、第３実施形態のウェル３２０の底部４０１は、可視光に対する透光性を有するカバーガラスによって形成されている。なお、ウェル３２０の底部４０１は、可視光に対する透光性を有すれば、透明な樹脂板等であってもよい。マルチウェルプレート３９０の底部には、Ｏリング４０２を介してカバーガラス（底部４０１）を配置する窪みが形成されている。なお、底部４０１を除くマルチウェルプレート３９０は、可視光に対する透光性を有してもよいし、蛍光色とのコントラストを際立たせるために、可視光に対する非透光性を有してもよい。

マルチウェルプレート３９０の底部には、ウェル３２０の底部４０１における液密性を保持するための固定板４１０が取り付けられている。固定板４１０には、図３８に示すように、ウェル３２０の底部４０１を露出させる窓部４１１と、窓部４１１の周縁部に設けられた環状突起部４１２と、固定板４１０をマルチウェルプレート３９０に取り付ける図示しないネジが配置される固定孔４１３と、が設けられている。

窓部４１１は、Ｏリング４０２の内径と同程度の大きさに開口している。環状突起部４１２は、図３６に示すように、マルチウェルプレート３９０の底部に設けられた窪みに挿入され、ウェル３２０の底部４０１の周縁部を押圧してＯリング４０２を押し潰し、ウェル３２０の底部４０１における液密性を保持する。

カルチャーインサート３１０の側壁とウェル３２０の側壁との隙間には、蛍光輝度測定用のインサータ４２０が挿入されている。蛍光輝度測定用のインサータ４２０は、カルチャーインサート３１０の側壁とウェル３２０の側壁との隙間のうち、ウェル３２０の底部４０１から一定の高さの位置に挿入されている。腎臓濾過機能評価を行う系によってウェル３２０に溜まる濾過液３０３の量が変わることから、インサータ４２０の高さは、蛍光輝度測定が行いやすいように腎臓濾過機能評価を行う系毎に適した高さのインサータ４２０を使用するとよい。

インサータ４２０は、カルチャーインサート３１０を内側に挿入可能なリング状に形成されている。本実施形態のインサータ４２０は、カルチャーインサート３１０の側壁の外周に隙間なく装着することができる。なお、インサータ４２０とカルチャーインサート３１０の側壁の外周の隙間は、インサータ４２０を装着しやすく、濾過液３０３が満たされる隙間があってもよい。インサータ４２０は、互いに平行な上面４２１及び下面４２２を有している。なお、インサータ４２０の上面４２１は、下面４２２と平行な平面に限定されないが、インサータ４２０の下面４２２の一部または全ては、少なくともウェル３２０の底部４０１に対して平行かつ平面に形成されている。

図３９に示すように、本実施形態のインサータ４２０の下面４２２には、溝部４２３が形成されている。溝部４２３の底面を形成する平面部も、ウェル３２０の底部４０１に対して平行かつ平面となっている。この溝部４２３の平面部は、図３６に示す評価物通過量測定装置３８０の観察領域となる。溝部４２３を除くインサータ４２０の下面４２２は、ウェル３２０の底部４０１に接触している。一方、溝部４２３は、ウェル３２０の底部４０１から一定の距離をあけており、その隙間が濾過液３０３で満たされている。なお、インサータ４２０の溝部４２３とウェル３２０の底部４０１が平行になっていれば、インサータ４２０の下面４２２はウェル３２０の底部４０１に接触していなくてもよい。また、インサータ４２０の溝部４２３に気泡が発生し、蛍光輝度計測に支障を来す事を抑制する事を目的とした親水化処理（酸素プラズマやアルゴンプラズマ処理、シランカップリング処理等）を、少なくとも溝部４２３に施してもよい。

図３６に示すように、ウェル３２０の側壁の内壁には、インサータ４２０に嵌合する嵌合突起３９１が形成されている。嵌合突起３９１は、ウェル３２０の内壁から内側に突出している。この嵌合突起３９１は、図３７に示すように、ウェル３２０の平面視円形の壁面において、周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では９０°間隔で４つ）設けられている。

対して、インサータ４２０の嵌合突起３９１と接触する４つの接触面４２４は、図３９に示すように、平面状に形成されている。接触面４２４は、インサータ４２０の周面を部分的に平面化したものである。嵌合突起３９１とインサータ４２０の接触面４２４とを平面で接触させることで、インサータ４２０の回り止めが可能となる。つまり、評価物通過量測定装置３８０に対する溝部４２３（観察領域）の位置ずれを防止できる。なお、溝部４２３（観察領域）の位置ずれを防止できれば、ウェル３２０とインサータ４２０の嵌合場所の形や組み合わせは、特に限定されず、例えば、平面状と平面状や、突起状と突起状や、凹部と凸部によって嵌合してもよい。

上記構成のインサータ４２０は、樹脂製やガラス製でも良いが、理想的には化学的に安定で、高温滅菌に耐性を有する素材（ポリカーボネート、ＰＥＥＫ、ポリアセタール等）が好ましい。また、インサータ４２０の色は、透明でも、有色でも良いが、蛍光観察を目的とした場合には黒が望ましい。また、インサータ４２０の素材の比重は、水に浮かないように、なるべく高比重である事が望ましい。この観点からは、インサータ４２０の全体がステンレス鋼のような金属、または、樹脂の中に「おもし」として金属を包含しているような構造でも良い。そうすることで、溝部４２３と底部４０１との間の距離が離れずに済み、光路長の変化を防止できる。

このような第３実施形態によれば、図３６に示すように、ウェル３２０（第２容器）の底部４０１が、可視光に対する透光性を有し、カルチャーインサート３１０（第１容器）の側壁とウェル３２０の側壁との隙間に挿入され、ウェル３２０の底部４０１と対向する下面４２２の少なくとも一部に平面部（溝部４２３）が形成された蛍光輝度測定用のインサータ４２０（挿入部材）を備える。したがって、第２実施形態のようにウェル２１２の壁面に凹部２１４を形成せずに、カルチャーインサート３１０とウェル３２０との隙間に液面のメニスカスの影響を受けない観察領域（溝部４２３）を形成できる。

第３実施形態の観察領域（溝部４２３）は、第２実施形態の凹部２１４のようにデッドエンド（袋小路）になっておらず、また、カルチャーインサート３１０の底部開口（漏出部）に近いため、カルチャーインサート３１０の底部開口から漏出した評価物質が、観察領域に速やかに到達する。したがって、評価物通過量測定装置３８０において、カルチャーインサート３１０からの評価物質の漏出度の上昇を検出するタイミングが早まる。また、第３実施形態においては、インサータ４２０の挿入によりウェル３２０内の体積が縮小されるため、評価物質の拡散スペースが、第２実施形態に比べて縮小されている。このため、評価物質の拡散が抑制され、評価物通過量測定装置３８０の検出感度の上昇をもたらす。さらに、インサータ４２０の着脱が可能であるため、観察領域の位置の変更等も容易である。

また、本実施形態においては、蛍光輝度測定用の平面部は、インサータ４２０の下面４２２に設けられた溝部４２３に形成され、溝部４２３を除くインサータ４２０の下面４２２は、ウェル３２０の底部４０１に接触している。この構成によれば、ウェル３２０の底部４０１から一定の距離で溝部４２３（観測領域）を位置決めでき、各ウェル３２０において同条件下で観察を行える。また、溝部４２３は、ウェル３２０の底部４０１から離間しているため、その隙間に評価物質が到達し易くなる。

また、本実施形態においては、インサータ４２０は、カルチャーインサート３１０の側壁に装着可能なリング状に形成されている。この構成によれば、インサータ４２０の内側にカルチャーインサート３１０を挿入できるため、カルチャーインサート３１０の位置決めが容易になる。

また、本実施形態においては、ウェル３２０の側壁には、インサータ４２０を嵌合する嵌合突起３９１が形成されている。この構成によれば、インサータ４２０及びカルチャーインサート３１０の振動や位置ずれ等を防止できる。

また、本実施形態においては、インサータ４２０の嵌合突起３９１と接触する接触面４２４は、平面状に形成されている。この構成によれば、インサータ４２０の回り止めが可能となり、溝部４２３（観察領域）の周方向の位置ずれを防止できる。

次に、第３実施形態の第１変形例について説明する。なお、上述した本実施形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、上述した本実施形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図４０は、第３実施形態の第１変形例に係るインサータ４２０を配置した腎臓濾過機能評価装置３００の断面構成図である。図４１は、第３実施形態の第１変形例に係るインサータ４２０の上面側斜視図である。
図４０に示すように、第３実施形態の第１変形例では、インサータ４２０のカルチャーインサート３１０の挿入部以外の部分で上面４２１から下面４２２まで貫通する貫通部４２５が形成されている。図４０に示す例では、貫通部４２５に、第２導出管路３６１が挿入されている。

図４１に示すように、貫通部４２５は、インサータ４２０の上面４２１から下面４２２に向かって延びる第１流路４２５ａと、第１流路４２５ａの下端からインサータ４２０の内周面まで延びる第２流路４２５ｂと、を有している。第１流路４２５ａは、平面視円形の貫通孔である。第２流路４２５ｂは、インサータ４２０の下面４２２に形成された底面視矩形の溝である。

第２流路４２５ｂからは、カルチャーインサート３１０の底部開口から漏出する濾過液３０３が流入し、第１流路４２５ａに挿入された第２導出管路３６１まで導かれる。このように、インサータ４２０に貫通部４２５を設けることで、第２導出管路３６１を介して濾過液３０３の排出を促進させることができる。なお、貫通部４２５は、溝部４２３の形成場所以外の場所であれば、その形成場所は特に限定されない。また、インサータ４２０に、１つ以上の貫通部４２５を形成してもよい。例えば貫通部４２５を複数形成することで、第２導出管路３６１を挿入しやすい貫通部４２５を選択でき、接続を容易に行うことができる。その他、第２導出管路３６１を複数設け、複数の貫通部４２５に接続して濾過液３０３の排出を促進させてもよい。また、貫通部４２５に、濾過液３０３中の評価物質を拡散させるチューブまたは配管を挿入してもよい。さらに、貫通部４２５に挿入された第２導出管路３６１と並行して、第２導出管路３６１と同様に他の貫通部４２５に挿入されるなどしてウェル３２０に配置された第２導入管路を設けてもよい。この第２導入管路からウェル３２０内の細胞に適した培地組成の培地を供給し、第２導出管路３６１からウェル３２０の余剰培地を廃液してもよい。

次に、第３実施形態の第２変形例について説明する。なお、上述した本実施形態及び第１変形例と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、上述した本実施形態及び第１変形例と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図４２は、第３実施形態の第２変形例に係るインサータ４２０を配置した腎臓濾過機能評価装置３００の断面構成図である。図４３は、図４２に示す腎臓濾過機能評価装置３００が備えるマルチウェルプレート３９０の分解斜視図である。
図４２に示すように、第３実施形態の第２変形例では、インサータ４２０の下面４２２がウェル３２０の底部４０１に接触しておらず、ウェル３２０の段差部３９４に吊り下げられた状態で支持されている。この第２変形例では、インサータ４２０の下面４２２の全体が、平面部（観察領域）となっている。この場合、インサータ４２０の下面４２２に気泡が発生し、蛍光輝度計測に支障を来す事を抑制する事を目的とした親水化処理（酸素プラズマやアルゴンプラズマ処理、シランカップリング処理等）を、少なくとも下面４２２に施してもよい。

段差部３９４は、ウェル３２０の側壁の内側に環状に設けられている。インサータ４２０は、段差部３９４上に載置されるフランジ部４２６を有する。フランジ部４２６は、図４３に示すように、インサータ４２０の上端部から径方向外側に突出する環状に形成されている。このような、第２変形例（吊り下げ方式）によれば、インサータ４２０の下面４２２の全体が、平面部（観察領域）となっているため、上述した図３７に示すようなインサータ４２０の回り止め構造は不要となるが、インサータ４２０を固定等のために回り止め構造があってもよい。

第２変形例のインサータ４２０の内径側には、図４３に示すように、フィレット４２７が形成されている。フィレット４２７は、カルチャーインサート３１０が挿入されるインサータ４２０の挿入部の上端開口縁の角を丸めたものである。この構成によれば、インサータ４２０の内側にカルチャーインサート３１０を挿入し易くなり、カルチャーインサート３１０の底部開口のバイオフィルター３３０が、挿入時にインサータ４２０に接触し損傷してしまうことを防止することができる。

次に、第３実施形態の第３変形例について説明する。なお、上述した本実施形態及び第１～２変形例と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、上述した本実施形態及び第１～２変形例と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図４４は、第３実施形態の第３変形例に係るインサータ４２０を配置した腎臓濾過機能評価装置３００の断面構成図である。図４５は、図４４に示す腎臓濾過機能評価装置３００が備えるマルチウェルプレート３９０の平面図である。図４６は、図４５に示すマルチウェルプレート３９０の分解斜視図である。
これらの図に示すように、第３実施形態の第３変形例では、インサータ４２０が鍔部４２８を有している。鍔部４２８は、ウェル３２０と濾過液排出槽３９２との間に形成された堰部３９３ａを跨ぐように配置されている。堰部３９３ａは、ウェル３２０と濾過液排出槽３９２との間を連通させる連通流路３９３の一部であり、ウェル３２０の底部４０１及び濾過液排出槽３９２の底面よりも高く形成されている。

鍔部４２８は、図４４に示すように、インサータ４２０の上端部から径方向外側に延びる第１部分４２８ａと、第１部分４２８ａの先端から屈曲し下方に延びる第２部分４２８ｂと、を有する。堰部３９３ａは、インサータ４２０の外壁と鍔部４２８によって囲まれた逆さＵ字状の隙間に挿入（配置）されている。

堰部３９３ａとインサータ４２０の外壁との間、堰部３９３ａと鍔部４２８の第１部分４２８ａとの間、及び、堰部３９３ａと鍔部４２８の第２部分４２８ｂとの間には、濾過液３０３が流通できる微小隙間が形成されている。濾過液３０３は、この微小隙間による毛管現象によって、図４４において矢印で示すように、ウェル３２０から濾過液排出槽３９２に流出する。
なお、ウェル３２０内に配置された図示しない第２導出管路３６１と並行に、またはこの第２導出管路３６１に代えて、ウェル３２０内の細胞に適した培地組成の培地を供給する図示しない第２導入管路を配置し、ウェル３２０内の余剰培地を濾過液排出槽３９２に流出させてもよい。つまり、カルチャーインサート３１０（第１容器）、ウェル３２０（第２容器）の細胞層（バイオフィルター３３０）を個別の培地組成でもって共培養するという状況下において、第２導出管路３６１を省略してもよい。

このように第３変形例においては、ウェル３２０と連通する濾過液排出槽３９２と、ウェル３２０と濾過液排出槽３９２との間に形成された堰部３９３ａと、インサータ４２０は、堰部３９３ａを跨ぐように設けられ、ウェル３２０から濾過液排出槽３９２に濾過液３０３を導く鍔部４２８を有する。この構成によれば、ウェル３２０内における濾過液３０３の液面を一定に維持しつつ、ウェル３２０内から濾過液排出槽３９２へ濾過液３０３の余剰液を導出することができる。

すなわち、鍔部４２８が無い場合、ウェル３２０内の濾過液３０３の液面は、濾過液３０３の接触角が大きい理由から、インサータ４２０の上面４２１よりも高くなり、ある一定の高さを超えたところで、濾過液排出槽３９２に流れ出す。したがって、ウェル３２０内の濾過液３０３の液面の高さが変動し、一定でなくなる。対して、鍔部４２８があることで、濾過液３０３が、インサータ４２０及び鍔部４２８と堰部３９３ａとの間に形成された隙間を毛管現象によって進み、濾過液排出槽３９２に常時に流れ出るため、ウェル３２０内の濾過液３０３の液面の高さを一定に保つことができる。これにより、同液面高さでの蛍光観察が可能となる。

次に、第３実施形態のインサータ４２０（図３９に示す溝部４２３付き）を用いて、蛍光標識評価物質を含有する培地を用いた段階希釈溶液の蛍光輝度を測定した検量線の検証結果について説明する。

図４７は、第３実施形態に係るインサータ４２０を使用した場合のＦＩＴＣイヌリンを用いた段階希釈蛍光溶液の検量線及び決定係数を示すグラフである。図４８は、比較例として、プレートリーダーを使用した場合のＦＩＴＣイヌリンを用いた段階希釈蛍光溶液の検量線及び決定係数を示すグラフである。

図４９は、第３実施形態に係るインサータ４２０を使用した場合のＲＩＴＣデキストランを用いた段階希釈蛍光溶液の検量線及び決定係数を示すグラフである。図５０は、比較例として、プレートリーダーを使用した場合のＲＩＴＣデキストランを用いた段階希釈蛍光溶液の検量線及び決定係数を示すグラフである。

図４８及び図５０に示すように、比較例としてインサータ４２０を用いた検証と同様の蛍光標識評価物質を含有する培地を用いた段階希釈溶液の蛍光輝度に関する検量線及び決定係数であるが、決定係数Ｒ^２自体は、ＦＩＴＣ・ＲＩＴＣの両者においても０．９９以上と高精度ではあるが、濃度が濃くなるにつれ、標準偏差が大きくなる事が目立つ。
一方で、第３実施形態に係るインサータ４２０を使用した場合、図４７及び図４９に示すように、標準偏差は濃度が濃くなっても広がる事はなく、その点で既存のプレートリーダーより優位性があると言える。

このように、第３実施形態のインサータ４２０を使用することにより、下の点が解決される。

（１）インサータ４２０の仕様においては、第２実施形態の凹部２１４が形成されたマルチウェルプレート２１０（以下、凹部搭載マルチウェルと言う）に比べ、側壁の凹部２１４が無くなり、またインサータ４２０の体積の分、ウェル３２０内の溶液量は少なく済み、それにより、カルチャーインサート３１０から漏出若しくは輸送してきた蛍光標識化合物の拡散が抑制され、蛍光標識化合物検出感度上昇をもたらす。

（２）バイオフィルター３３０から、蛍光観察領域までの距離が縮まる事により、蛍光標識化合物の漏出・輸送度上昇を検出するタイミングが早まる。

（３）第２実施形態の凹部搭載マルチウェルに比べ、測定領域内にデッドエンド構造が無いため、観察領域への蛍光標識化合物の拡散が相対的に促進されやすくなる。

（４）バイオフィルターを構成する細胞群同士の液性因子分泌（Autocrine、Paracrine）を介した（相互）作用を期待した場合、その培養液の拡散スペースが縮小する事により、その効果促進が期待できる。

（５）図５１及び図５２に示すように、第２実施形態の凹部搭載マルチウェル同様、蛍光輝度計測エリアの座標を蛍光顕微鏡ソフトウェアへ記録し、測定頻度と測定時間を規定する事によって、第３実施形態でも複数サンプルの蛍光輝度時間変化を長時間に渡り計測する事が可能である。
図５１は、第３実施形態に係るインサータ４２０を使用した場合のＦＩＴＣイヌリンを用いた自動観察による複数サンプルを扱う漏出試験結果を示すグラフである。図５２は、第３実施形態に係るインサータ４２０を使用した場合のＲＩＴＣデキストランを用いた自動観察による複数サンプルを扱う漏出試験結果を示すグラフである。

以上、本発明の好ましい実施形態、実施例及び変形例を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。

本発明は、人工的にヒトの腎臓の濾過機能を再現できる腎臓濾過機能再現装置、及び、その腎臓濾過機能再現装置を用いた腎臓濾過機能評価装置及び腎臓濾過機能評価方法を提供できる。

１ 腎臓濾過機能再現装置
２ 液体
３ 濾過液
１０ 第１容器
１０Ａ 第１液体収容室
１１ 閉止体
２０ 第２容器
２０Ａ 第２液体収容室
２１ 蓋体
３０ バイオフィルター
３１ 透過膜
３２ 第２容器側フィルター
３３ 第１容器側フィルター
４０ 圧力制御装置
４１ 給気管路
４２ 圧力測定管路
５１ 導入管路
６１ 第２導出管路
７０ 物質添加装置
８０ 評価物通過量測定装置
１００ 腎臓濾過機能評価装置
１０１ 評価物質
１０１ａ 第１物質
１０１ｂ 第２物質
１１１ 第１導出管路
２１０ マルチウェルプレート（培養容器）
２１２ ウェル（第２容器）
２１２ａ 天面
２１２ｂ 底面
２１２ｃ ウェル本体（液体収容部本体、第２液体収容室）
２１３ 底板
２１４ 凹部
２１４ａ 天面
２１４ｂ 底面
２１５ａ 気液界面
２１７ カルチャーインサート（第１容器）
２２５ 仕切壁
３０３ 濾過液
３１０ カルチャーインサート（第１容器）
３２０ ウェル（第２容器）
３９１ 嵌合突起
３９２ 濾過液排出槽
３９３ａ 堰部
３９４ 段差部
４０１ 底部
４２０ インサータ（挿入部材）
４２２ 下面
４２３ 溝部
４２４ 接触面
４２７ フィレット
４２８ 鍔部

Claims (12)

1. 液体が導入される第１容器と、
   前記第１容器に導入された液体を濾過するバイオフィルターと、
   前記バイオフィルターを通過した濾過液が導入される第２容器と、を有し、
   前記バイオフィルターは、
   前記第１容器と前記第２容器との間を仕切る透過膜と、
   前記透過膜の前記第１容器を向く面に配置された第１容器側フィルターと、
   前記透過膜の前記第２容器を向く面に配置された第２容器側フィルターと、有し、
   前記第１容器側フィルターは、内皮細胞から形成され、
   前記第２容器側フィルターは、ポドサイトから形成されており、
   前記第２容器は、
   前記濾過液が導入される第２液体収容室と、
   前記第２液体収容室に連通する凹部と、を含み、
   前記凹部は、前記第２液体収容室の壁面の一部を外側方向に凹入させるように形成されている、腎臓濾過機能再現装置。
2. 液体が導入される第１容器と、
   前記第１容器に導入された液体を濾過するバイオフィルターと、
   前記バイオフィルターを通過した濾過液が導入される第２容器と、を有し、
   前記バイオフィルターは、
   前記第１容器と前記第２容器との間を仕切る透過膜と、
   前記透過膜の前記第１容器を向く面に配置された第１容器側フィルターと、
   前記透過膜の前記第２容器を向く面に配置された第２容器側フィルターと、有し、
   前記第１容器側フィルターは、内皮細胞から形成され、
   前記第２容器側フィルターは、ポドサイトから形成されており、
   前記第２容器の底部は、可視光に対する透光性を有し、
   前記第１容器の側壁と前記第２容器の側壁との隙間に挿入され、前記第２容器の底部と対向する下面の少なくとも一部に平面部が形成された挿入部材を備える、腎臓濾過機能再現装置。
3. 前記平面部は、前記挿入部材の下面に設けられた溝部に形成され、
   前記溝部を除く前記挿入部材の下面は、前記第２容器の底部に接触している、請求項２に記載の腎臓濾過機能再現装置。
4. 前記第２容器と連通する濾過液排出槽と、
   前記第２容器と前記濾過液排出槽との間に形成された堰部と、
   前記挿入部材は、前記堰部を跨ぐように設けられ、前記第２容器から前記濾過液排出槽に前記濾過液を導く鍔部を有する、請求項２または３に記載の腎臓濾過機能再現装置。
5. 前記第１容器と前記第２容器との圧力差を制御する圧力制御装置を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の腎臓濾過機能再現装置。
6. 前記第１容器は、
   前記液体を収容する第１液体収容室が形成された第１容器本体と、
   前記第１容器本体の前記第１液体収容室を密閉する閉止体と、を有し、
   前記圧力制御装置は、
   前記閉止体を貫通し、前記第１液体収容室に挿入された給気管路及び圧力測定管路を有する、請求項５に記載の腎臓濾過機能再現装置。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の腎臓濾過機能再現装置を備え、
   前記第１容器に導入される前記液体に、前記バイオフィルターの濾過機能を評価する評価物質及び前記バイオフィルターに対する毒性の有無を検証する被験物質の少なくとも一方を添加して腎臓濾過機能を評価する、腎臓濾過機能評価装置。
8. 前記バイオフィルターを通過した前記評価物質の通過量を測定する評価物通過量測定装置を有する、請求項７に記載の腎臓濾過機能評価装置。
9. 前記評価物質には、第１物質及び第２物質の少なくとも一方が含まれ、
   前記第１物質は、前記バイオフィルターが正常状態のとき、前記第２容器側フィルターを通過困難であり、
   前記第２物質は、前記バイオフィルターが正常状態のとき、前記第２容器側フィルターを通過容易である、請求項８に記載の腎臓濾過機能評価装置。
10. 前記第１物質及び前記第２物質の少なくとも一方は、蛍光標識とされ、
    前記評価物通過量測定装置は、前記評価物質の通過量を、前記濾過液の蛍光輝度に基づいて測定する、請求項９に記載の腎臓濾過機能評価装置。
11. 前記第２容器は、透明部を有しており、
    前記評価物通過量測定装置は、前記透明部から前記濾過液に測定光を投光し、前記評価物質の通過量を測定する、請求項８～１０のいずれか一項に記載の腎臓濾過機能評価装置。
12. 請求項１～６のいずれか一項に記載の腎臓濾過機能再現装置を用いた腎臓濾過機能評価方法であって、
    前記第１容器に導入される前記液体に、前記バイオフィルターの濾過機能を評価する評価物質及び前記バイオフィルターに対する毒性の有無を検証する被験物質の少なくとも一方を添加して腎臓濾過機能を評価する、腎臓濾過機能評価方法。

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