JPH02119771A

JPH02119771A - 細胞培養方法及びこの方法で使用する細胞培養用撹拌翼

Info

Publication number: JPH02119771A
Application number: JP27390188A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Fukushima; 福島　康裕; Eiichiro Fukuzaki; 英一郎福崎; Toshiji Oba; 利治大場; Hozumi Tanaka; 穂積田中
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1988-10-29
Filing date: 1988-10-29
Publication date: 1990-05-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は細胞培養方法及びこの方法で使用する細胞培
養用攪拌翼に関し、その目的は動物、植物及び微生物等
の細胞組織を損傷することなく且つその細胞組織の必要
ガス条件下で培養することが可能であり、従って大きな
又は破損し易い細胞組織を高い増殖率で得ることが可能
な細胞培養方法及び細胞培養用攪拌翼を提供することに
ある。

（従来の技術）従来、動物、植物及び微生物等の細胞組織を工業的につ
まり大量に培養する方法としては、ジャーファーメンタ
−等の培養装置による方法が一般的であった。

また、このような培養装置に使用される攪拌機としては
攪拌効率が高いタービン形攪拌機が一般に使用されてい
た。

（従来の技術の問題点）しかしながら、ジャーファーメンタ−等の培養装置によ
る方法では、攪拌機のタービン翼により細胞組織が剪断
又は破裂され増殖が阻害されるという欠点があった。

また、タービン翼による細胞破壊を抑えるためにタービ
ンの回転速度を低下させると、細胞組織を懸濁状態にす
るのに充分な攪拌が行なえず細胞組織が培養槽の底に沈
降し、酸素供給が充分に行なわれないために細胞組織の
増殖が抑制されるといが問題点があった。

特に糸状菌の培養では培養液の粘度が高い為、攪拌速度
を上げなければならず、細胞組織の損傷は免れなかった
。

細胞ｍ織の損傷を防止する攪拌方法としては、ポンプ等
により液を循環させる流動式攪拌、槽底のノズルから空
気を噴出させる空気攪拌等が挙げられるが、工業的に大
量に培養することは困難であり、しかも高粘度の培養液
を攪拌することは不可能であった。

（発明が解決しようとする問題点）以上のような実情に鑑み、業界では動物、植物及び微生
物等の細胞組織を損傷することなく且つその細胞組織の
必要ガス条件下で培養することが可能であり、従って大
きな又は破損し易い細胞組織を高い増殖率で得ることが
可能な細胞培養方法及びこの方法で使用する細胞培養用
攪拌翼の創出が望まれていた。

（問題点を解決するための手段）即ち、この発明者らは槽に培養液及び細胞組織を入れ、
この細胞″ＫＪ１８Ｍに微小気泡を当接し且つこの気泡
により攪拌翼と細胞組織の接触を防止しながら前記培養
液を前記攪拌翼で攪拌することを特徴とする細胞培養方
法であり、更にこの発明方法に於いて好適に使用するこ
とができる軸に取付部を介して翼を接続し、この軸の始
端部から前記質の終端まで連続した中空が形成され且つ
前記質の少なくとも片面であって前記質の回転方向の前
面に位置する面に散気口を有することを特徴とする細胞
培養用攪拌翼を提供することにより、動物、植物及びｉ
放生物等の細胞組織を損傷することなく且つその細胞組
織の必要ガス条件下で培養することが可能であり、従っ
て大きな又は破損し易い細胞組織を高い増殖率で得るこ
とが可能な細胞培養方法及び細胞培養用攪拌翼の創出に
成功し、この発明の完成に至ったものである。

（発明の構成）この発明に係わる第一の発明は細胞培養方法に関する発
明であって、第１図に示すように、槽（１）に培養液（
２）及び細胞組織（３）を入れ、この細胞組織（３）に
微小気泡（４）を当接し且つこの微小気泡（４）により
攪拌翼（５）と細胞績！１ｉｌｉ（３）の接触を防止し
ながら前記培養液（２）を前記攪拌翼（５）で攪拌する
ことを特徴とする。

この第一発明に於いて、微小気泡（４）は細胞組織（３
）に当接し、細胞組織（３）が直接攪拌翼（５）に接触
して損傷するのを防止する。

微小気泡（４）を培養液（２）へ供給する手段としては
特に限定されず、攪拌翼（５）を微小気泡（４）が被覆
するような供給手段であれば良い。

また、第二の発明は細胞培養用攪拌翼（６）に関する発
明であって、軸（７）に取付部（８）を介して翼（９）
を接続し、この軸（７）の始端部から前記質（９）の終
端まで連続した中空（１０）が形成され且つ前記質（９
）の少なくとも片面であって前記質（９）の回転方向の
前面に位置する面に散気口（１１）を有することを特徴
とする。

この第二の発明に於いて、軸（７）に取付部（８）を介
して翼（９）が取り付けられている。

翼（９）は軸（７）の端部にのみ限定されて取り付けら
れる必要はなく、軸（７）の任意位置に取り付けること
が可能であり、軸（７）の略中央部に翼（９）を取りイ
」しノでも良い。

更に、軸（７）の垂直方向に複数の翼（９）を取り付け
ることも可能であり、軸（７）に取り付ける翼（９）の
数については特に限定されない。

翼（９）の大きさは槽（１）の大きさに応じて決定され
、軸（７）に対する翼面の角度は０〜９０°Ｃで適当な
イ直が用いられる。

この第二の発明に於いて、軸（７）の始端部から翼（９
）の終端まで連続した中空（１０）が形成されている為
、軸（７）の始端部の中空（１０）より空気を送入し、
翼（９）の散気口（１１）より空気を排出させることが
可能となる。

第２図は空気の流れを示す細胞培養用攪拌翼用）の部分
断面図である。

翼（９）の散気口（１１）より排出させるのは空気のみ
に限定されず、好気性菌等を培養する際には酸素ガスを
、嫌気性菌等を培養する際には二酸化炭素、窒素又は不
活性ガス等を軸（７）の始端部より送入することが可能
である。

この第二の発明に於いて、翼（９）の形状は第２図に示
すような平板形状に限定されず、球体又は楕球体形状で
あっても良い。

翼（９）の少なくとも片面であって前記翼（９）の回転
方向の前面に位置する面に散気口（１１）を有する。

散気口（１１）は翼（９）の両面または全面に設けても
良い。

この翼（９）の全面積は１０〜１０００ｃ＋ｄ／枚、散
気口数は１〜１０／ＣＪとすることが望ましいが、特に
限定するものではない。

この第二の発明に係わる細胞培養用攪拌翼部）は−船釣
に容量１００４〜３０に１程度の培養槽に適用すること
が可能であり、この時細胞培養用攪拌翼（６）の回転半
径は１５０〜１５００ｍ／ｍ　、回転数は１０〜２００
ｒ、ｐ、ｍ、程度に設定することが望ましいが、翼（９
）の形状により異なる為、適宜設定すれば良い。

例えば、槽（１）の全容量をｃｏｏ　ｆ！、液容量を５
００ρとした場合、翼（９）の全面積を３０ｃｎｔ、細
胞培養用攪拌翼（６）の回転半径を２００ｍ／ｍ、回転
数を１００ｒ、ρ１ｍ、稈度とずれば良い。

以下、この第二の発明に係わる細胞培養用攪拌翼の一実
施例を説明し、次いで第一の発明に係わる細胞培養方法
の一実施例及び比較例を記載する。

（実施例１）第３図はこの第二の発明に係わる細胞培養用攪拌翼（６
）の一実施例を示す斜視図である。

第３図に示すように、軸（７）の下端部には取付部（８
）を介して４枚の平板な翼（９）がそれぞれ９０度の角
度をなして取りイ」けられている。

尚、この平板な翼（９）は全面積を１０ｃｆｆｌ／枚と
し、翼（９）の片面に散気口数が５７ｃａｌとなるよう
に調製した。

軸の始端部（第３図では上端部）の中空（１０）より送
入された空気は取付部（８）を通過して平板な翼（９）
に到達し、散気口（１］）よりｆｌ＋出される。

軸（７）の始端部をモーターに接続して、翼（９）の散
気口（１１）を有する面を前面として細胞培養用攪拌翼
（６）を回転させる。

（実施例２）前記実施例１により調製された細胞培養用攪拌翼を用い
て１２０７！容量の槽でオタネニンジンのカルスの組織
培養を行なった。

細胞培養用攪拌翼の回転半径を１５０ｍ／ｍ、撹拌回転
数を１０Ｏｒ、ｐ、ｍ、　、通気量を５０１　／ｍｉｎ
で４週間培養を行なった。

その結果、カルスは乾燥重量で約７倍に増殖し、カルス
の大部分は１１程度の大きさであった。

（比較例）攪拌翼を通常のタービン翼とした以外は前記実施例２と
同一の条件で培養を行なった。

その結果、増殖率は約６倍であったが、カルスの大きさ
は５ｍ／ｍ以下のものが多く、培地も剪断又は破裂され
た細かいカルスによる濁度の上昇が見られた。

（発明の効果）以」二詳述した如く、この第一発明に係わる細胞培養方
法は、槽に培養液及び細胞組織を入れ、この細胞組織に
ｉ成牛気泡を当接し且つこの気泡により攪１′１コ翼と
細胞組織の接触を防ｌにしながら前記培養液を前記攪拌
翼で攪拌することを特徴とする細胞培養方法であるから
、微小気泡は細胞組織に当接し、細胞組織が直接攪拌翼
に接触して損傷するのを防止する。

また、ごの第二発明に係わる細胞培養用攪拌翼は、軸に
取付部を介して翼を接続し、この軸の始端部から前記翼
の終端まで連続した中空が形成され且つ前記翼の少なく
とも片面であって前記翼の回転方向の前面に位置する面
に散気口を有することを′１４＋徴とする細胞培養用攪
拌翼であるから、翼面上に存在する微小気泡は、細胞組
織が直接攪拌翼に接触して損傷するのを防止するととも
に、細胞培養用攪拌翼に送入するガスを細胞組織に適し
たガスとすることにより、細胞組織の培養が効率良く行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は細胞培養方法を説明する概略図、第２図は空気
の流れを示す細胞培養用攪拌翼の部分断面図、第３図は
細胞培養用攪拌翼の一実施例を示す斜視図である。ｌ・・・槽３・・・細胞組織５・・・攪拌翼７・・・軸９・・・翼１１・・・散気口２・・・培養液４・・・微小気泡６・・・細胞培養用撹拌翼８・・・取付部１０・・・中空 ■ 第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）槽に培養液及び細胞組織を入れ、この細胞組織に
微小気泡を当接し且つこの気泡により攪拌翼と細胞組織
の接触を防止しながら前記培養液を前記攪拌翼で攪拌す
ることを特徴とする細胞培養方法。
（２）軸に取付部を介して翼を接続し、この軸の始端部
から前記翼の終端まで連続した中空が形成され且つ前記
翼の少なくとも片面であって前記翼の回転方向の前面に
位置する面に散気口を有することを特徴とする細胞培養
用撹拌翼。