JPH02154685A - 細胞および微生物培養担体 - Google Patents

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］ 本発明は、生体の組織培養のための培養効率に優れた細
胞及び微生物培養担体に関するものである。

［従来の技術］ 生物の細胞を培養し、その細胞の代謝活動により、ワク
チン、ホルモン、インターフェロン等の生理活性物質を
生産する必要は近年、ますます高まっている。Ｂ型肝炎
ワクチンなどが動物細胞を宿主として高収率で生産され
ているなどがその例である。

また、遺伝子の研究に伴う分子遺伝学や遺伝子工学のた
め、さらには、人工知能に代表される第５世代コンピュ
ーター開発のため、ミミズ、ナメクジ、ダニなどの微生
物を飼育することも盛んに行われている。

このような、細胞及び微生物の培養はガラス、プラスチ
ックスなどの容器を用いて行われてきた。

また、マイクロキャリアや中空糸を用い、より高密度の
培養や長期の培養を行うこともなされている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、これらの担体は、賦形性、耐久性に優れるもの
の、細胞との接着性が悪いため、満足な培養ができない
という問題があった。

さらに、細胞の接着性を改良するために、担体表面にプ
ラズマ処理、イオンビーム照射を施し、官能基を化学的
に付加させたり、オリゴ糖などの高分子を担体表面に付
着させるといったこともなされているが、その効果は満
足といえるものではない。すなわち、細胞の接着性は改
良されたものの培養効率そのものには、それほど効果が
認められなかった。

［課題を解決するための手段］ 本発明の目的は、かかる細胞および微生物の培養におい
て、従来にない高い培養効率を与える担体を提供するこ
とにある。

本発明者らは、かかる目的を達成するにあたり、培養担
体として、エレクトレット繊維シートを用いると格段の
効果が得られることを見出だし、本発明に至った。

すなわち、本発明は、次の構成を有する。

（１）エレクトレット繊維シートからなる細胞および微
生物培養担体。

（２）該繊維シートの表面電荷密度が、その絶対値で５
　Ｘ　１０−”　ｃ／ｃｍ２以上である（１）に記載の
細胞および微生物培養担体。

（３）該繊維シートが表裏両面で異なる極性を有する（
１）に記載の細胞および微生物培養担体。

（４）該繊維シートを構成する繊維が表面積３０００ｃ
ｍ２７ｇ以上の極細繊維及び／または偏平繊維から主と
してなる（１）に記載の細胞および微生物培養担体。

（５）該繊維シートを構成する繊維がポリプロピレン繊
維である（１）に記載の細胞および微生物培養担体。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明におけるエレクトレット繊維シートとは、細胞お
よび微生物を培養する担体であり、該シートを用いるこ
とにより、従来になく細胞および微生物の活動が活発に
なり、培養効率が高まるものである。

本発明でいうエレクトレット繊維シートが保持する電荷
は、細胞および微生物の活動が活発になりさえすれば特
に制限はない。しかし、培養効率をより高めるという点
からは、ある程度以上の電荷密度を保持することが好ま
しく、かかる電荷密度の絶対値としては、５　Ｘ　１０
−”　ｃ／ｃｍ２以上が好ましく、５×１０４”　ｃ／
ｃｍ２以上がより好ましい。特に、繊維シートが表裏両
面で異なる極性を有するものは、確かな理由については
明らかでないが、単一極性のものより、培養効率はより
大きなものとなり好ましい。

このようなエレクトレット繊維シートの製法は、例えば
特公昭５９−１２４号公報等の方法を用いることができ
るが、高い電界強度を確実に、しかも長時間にわたって
保持せしめるためには、特開昭６１−１０２４７６号公
報に記載の方法などを用いることによっても得ることが
できる。すなわち、繊維シート片面を体積抵抗率１０８
Ωｃｍ以下の液体電極に接触させ、直流高圧を印加する
ことでも達成できる。

本発明において、エレクトレット繊維シートを構成する
繊維としては、エレクトレット繊維シートの安定性から
ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リ沸素化合物、塩化ビニル系などの合成繊維であって、
その体積抵抗率が１０１３Ωｃｍ以上有するものが好ま
しい。長期間安定に電荷を保持し、その効果が持続する
といった点からポリプロピレンが特に好ましい。

本発明における細胞及び微生物培養エレクトレット繊維
シートは、表面積が３０００ｃｍ２７ｇ以上の極細繊維
及び／または偏平繊維からなることが好ましい。これは
、細胞および微生物の該シートとの接着性を高めるばか
りでなく、表面電荷密度の高いエレクトレット繊維シー
トを容易に得る点からも都合がよい。このような表面積
をもつシートは、例えば平均単糸繊度１ｄ以下の繊維を
用いることで作りつる。単糸繊度が０．１ｄ以下であれ
ばより好ましく、さらに極細繊維同士が開繊していると
、細胞成長が阻害されることもなく、特に好ましい。

繊維断面形状が、偏平、あるいは異形断面であれば、繊
維同士の接着が起りにくく、実質的な表面積の低下を防
げるという点からも好ましい。

また、微多孔や中空の繊維を用いて表面積を高めること
も可能である。このとき、その空孔率は繊維強度との兼
合いから、１０〜９０％が好ましい。

本発明におけるエレクトレット繊維シートは、その細胞
および微生物を活発に活動させる空間が多いほどその培
養効率は高く、該シートを２枚以上積層して使用するな
どはより好ましい使用方法ある。

また、本発明における繊維シートとしては、織物、編物
、短繊維不繊布、スパンボンド不繊布、メルトブロー不
繊布、その細工繊布、繊維状ポーラスフィルムなどを用
いることができる。

さらに、本発明における細胞および微生物培養担体とし
て、上記エレクトレット繊維シートを、極細繊維の開繊
、シートの強度の改善などのため必要に応じてニードル
パンチング、ステッチ、ウォーターパンチング、エンボ
ス、高周波ウエルダーなどの後加工を施して使用するこ
とは同等差支えない。特に、ウォーターパンチングは、
極細繊維どうしが、交絡するばかりでなく、開繊し、空
隙部分が増すのでより好ましい。

本発明におけるエレクトレット繊維シートは、種々の細
胞および微生物の培養に使用することが可能でその種類
には特に制限がない。

細胞としては生体由来細胞、ハイブリドーマ−などが挙
げられ、その具体例としては、骨格筋細胞９、マウスリ
ンパ球系細胞、ヒトリンパ球細胞、肝細胞、ヒト肝実細
胞、ヒト皮膚細胞ケラチノサイト、チャイニーズハムス
ター肺由来細胞、ヒト子宮癌由来細胞、ヒト胎児由来細
胞、ヒト肺由来正二倍体線維芽細胞、ヒトリンパ腫由来
ナマルバ細胞、骨芽細胞、歯胚細胞などが挙げられる。

一方、微生物としては、バクテリア、カビ、放線菌、原
生動物、ウィルス、リケッチア、バクテリオファージ、
さらには、変生菌、キノコ、ケイソウ類、単細胞の藻類
なども含むことができ培養可能である。また、ダニ、ミ
ミズ、ナメクジ、ショウジヨウバエやアカイエカなどの
幼虫、などの小動物にも適用が可能である。

以下、本発明を実施例を用いて説明する。

［実施例］ 実施例１ ポリプロピレンを十字口金から溶融吐出させた後、常法
に従い延伸し、１．６ｄ、３４ｆの断面が異形のポリプ
ロピレン繊維（体積抵抗率１０１６Ωｃｍ）を得た。該
繊維を用い、タテ糸としては１５０Ｔ／ｍ、ヨコ糸とし
ては１００　Ｔ／＋の撚をかけ、織密度がタテ１２０本
／インチ、ヨコ９５本／インチの平織物を製織し、シー
トを得た。

該シートを、体積抵抗率１０３ΩＣｆｆ１の水を用いた
電極上に片面を接触させて針状電極で一５０ＫＹの印加
電圧にて６０秒間処理した。このときの水の温度は、４
０℃、針状電極と引加する繊維シートとの距離は３ｃｍ
であった。

得られたエレクトレット繊維シートの表面電荷密度は、
片面が負電荷で、−９，０Ｘ１０−”　ｃ／Ｃｍ２、他
面が正電荷で＋５．　　ＯＸ　１０−”　ｃ／　ｃｍ２
を示した。

該エレクトレット繊維シートを殺菌し、底面積５Ｑｃｎ
＋２のプラスチック秤量瓶の底に敷いた。この上にラッ
ト肝細胞を約５Ｘ１０３細胞／ｍｌ濃度で投入し、培養
した。培養液は、ＲＥＭ１１６４０（１０％のＦｅ２を
含む）を用いた。培養は、炭酸ガスインキュベーター中
で３９℃で７日間行った。

７日後の細胞濃度は、約５．０ＸＩＯ’細胞／ｍｌに増
加し、肝細胞は２週間以上生存した。

比較例１ エレクトレット繊維シートの代りに、エレクトレット化
していないポリプロピレン繊維織物を敷き、他の条件は
同一で培養実験を行ったところ７日後の細胞濃度は約２
Ｘ１０’細胞／１であり、また、繊維シートを用いなか
った場合においては、７日後の細胞濃度は約１×１０４
細胞／＋ｌであった。

この結果から、本発明のエレクトレットシートを用いる
と肝細胞の培養効率が著しく高くなることが認められた
。

実施例２ わ特公昭４４−１８３６９号公報に示される如くの口金
を用い、島成分としてポリプロピレン８０部、海成分と
してポリスチレン２０部、品数を３６本、フィラメント
数１２で複合紡糸を行った。該繊維を常法により延伸し
た後、実施例１と同様の方法でタテ糸としては１５０Ｔ
／ｍ、ヨコ糸としては１００Ｔ／ｍの撚をかけ、織密度
がタテ１２０本／インチ、ヨコ９５本／インチの平織物
を製織し、シートを得た。

該シートをトリクレン浴中に浸漬し、海成分であるポリ
スチレンを除去し、極細ポリプロピレン繊維のみよりな
るシートを得た。得られた極細ポリプロピレン繊維は、
繊度が約０．１４ｄでその表面積は、約９５００ｃｍ２
／ｇであった。

該極細ポリプロピレン繊維シートを公知の方法により、
ウォーターパンチを施し、繊維を開繊した後、実施例１
と同様にして高電圧を印加し、エレクトレット化した。

得られたエレクトレット繊維シートの表面電荷密度は片
面が負電荷で、−１，８Ｘ　１０−９ｃ／ｃｍ２、他面
が正電荷で＋１．　２Ｘ１０−９ｃ／ｃｍ２を示した。

好気性細菌培養用のＲｏｕｘの瓶（底面積が５０ｍ２、
高さ５ｃｍ）の底に上記ポリプロピレン極細繊維織物か
らなるエレクトレット繊維シートを敷いた。該容器中に
、チリダニを５×１０２匹（１０匹／Ｃｍ２）、及び餌
として、乾燥酵母４０ｇ１粉末動物用飼料４０ｇ１魚粉
４０ｇの混合物を入れ、紙栓をし、２５℃で５日間保持
した。

５日後、飽和ＮａＣｌ溶液による浮遊と濾過、洗浄遠心
分離の操作を繰返し、生きたダニのみ分離した。このダ
ニを底面積５０ｃｍ２の別容器に移し、任意の１ｃｍ２
当りのダニ個数をｎ＝５で測定したところ平均２５０匹
／ｃｍ２であった。

一方、ウォーターパンチを施さず、エレクトレット化し
たシートを用いて同実験を行ったところ１ｃｍ２当りの
ダニ個数は平均２２０匹／ｃｍ２であった。

比較例２ また、エレクトレット化していないシートを用いた場合
には、同条件の実験において１ｃｍ２当り平均８０匹／
ｃｍ２であり、エレクトレット繊維シートの効果が顕著
に認められた。

（発明の効果） 本発明のごとく、細胞および微生物の培養担体として、
エレクトレット繊維シートを用いることにより、細胞お
よび微生物の活動が活発になり、従来にない高い培養効
率を達成することが可能となった。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）エレクトレット繊維シートからなる細胞および微
   生物培養担体。
2. （２）該繊維シートの表面電荷密度が、その絶対値で５
   ×１０＾−＾１＾１ｃ／ｃｍ＾２以上である請求項（１
   ）に記載の細胞および微生物培養担体。
3. （３）該繊維シートが表裏両面で異なる極性を有する請
   求項（１）に記載の細胞および微生物培養担体。
4. （４）該繊維シートを構成する繊維が表面積３０００ｃ
   ｍ＾２／ｇ以上の極細繊維及び／または偏平繊維から主
   としてなる請求項（１）に記載の細胞および微生物培養
   担体。
5. （５）該繊維シートを構成する繊維がポリプロピレン繊
   維である請求項（１）に記載の細胞および微生物培養担
   体。