JPH02303479A - ローラボトル及びそのライナ - 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］ 本発明は細胞増殖および生産のためのローラボトルに関
し、より詳細には単一のローラボトルから大量の細胞を
得るために内側面積を大幅に増加したローラボトルを有
する装置に関する。本発明は発泡材料、織物材料あるい
は編物材料から形成されるライナあるいはスリーブの利
用を含んでいる。また、微孔性の材料を用いることもで
きる。

したがって、スリーブ又はライナの織物、編物あるいは
発泡材料に形成された隙間すなわち小さな開口および表
面が各ローラボトルの内面の有効な表面積を十分に増加
させる効果を有する。この理由により、本発明は細胞増
殖のために大量のローラボトルを用いるためのコスト的
に有効なアプローチを提供する。

本発明は単一使用のローラボトルにおいて発泡材料、微
孔性材料、織物材料あるいは編物材料製のスリーブの使
用を含む。そのような構成においては、スリーブはロー
ラボトルを構成する各部分の最終的な溶接あるいは接合
に先立って挿入される。また、再使用可能なローラボト
ルを用いることもでき、この場合にはボトルの各使用後
に本発明のスリーブを挿入するためにローラボトルを開
けることができる。そのような構成においては、ローラ
ボトルの使用における培養段階から細胞を採取すると、
スリーブを取り、除きかつ捨て、ローラボトルを次の使
用のために滅菌する。滅菌の後には勿論次の使用のため
に新しいライナあるいはスリーブを挿入する。

［従来技術およびその問題点］ 実験室等において細胞を培養するために用いられる容器
は一般Ｅ”ローラボトノｂ’として知られている。これ
らのローラボトルは一般に円筒形状でありその軸線の周
囲で回転するようになされている。そのようなローラボ
トルの内面は細胞増殖のための活性表面を提供する。液
体培地がローラボトルの中に導入される。ボトルの回転
運動により内面は液体培地によって湿潤された状態を維
持し、これにより細胞の成長を促す。これらのボトルボ
トルを回転させるための回転ローラを適宜な装置に設け
る。以下に説明するように、通常ローラボトル装置は、
ローラボトルの内側の細胞増殖の温度を制御するための
インキュベータあるいはインキュベータ室の中に設けら
れるようになされている。

当業者には理解されるように、例えばインシュリン、イ
ンターフェロン、ウロキナーゼ、あるいはウィルス性ワ
クチン等の、細胞によって分泌される薬物の如き細胞副
生物を主として得るために、大量の細胞を増殖すること
が望まれる。標準的なローラボトルは、細胞の培養のた
めにすべての内周面が利用可能な限りにおいて、細胞増
殖の収率を向上することができた。

ローラボトルの中での細胞増殖の収率を向上させる方法
を考えるにあたって、改善を示唆する際に考慮しなけれ
ばならない制限がある。特に、ローラボトルを回転させ
る装置は標準的な寸法および標準的なインキュベータに
おいて広（使用されている。これらの装置は種々の実験
室に設置するようにまた特定の寸法および形状のローラ
ボトルを受は入れるように設計されている。したがって
、これらの装置を置き換えることは費用がかかりまた実
験室全体の標準化の著しい欠如を生ずるであろう。

ローラボトルの外側形状すなわち直径は一般的にローラ
ボトルの中での細胞増殖の収率を改善するために変える
べきパラメータではない。したがって、実際的な目的で
細胞増殖を向上させるためにローラボトルを改善するこ
とは、ローラボトルの内面の改善あるいは増殖後の細胞
の採取における改善に限られる。

過去におけるアプローチにおいて起こった問題の１つは
、ローラボトルに対する機械的な改善が必然的にコスト
を増加させるということであった。

実際に、数千ものローラボトルが毎日使用されその使用
後には廃棄されている。したがって、医学的応用のため
の装置および開発のコストが莫大なものとなるため、ロ
ーラボトルのコストを減少しなければならない。

ローラボトルの内部の表面積を増加するために種々のア
プローチがなされた。１つのアプローチは細胞を増殖さ
せるための実際の表面を増加させることである。通常の
ローラボトルの内部の表面積を増加させる従来技術の代
表的な装置は、米国特許第３．９４１．６６１号、米国
特許第４，３１７．８８６号の各号明細書及び１９８８
年６月１０日付は出願の米国特許出願番号第２０４，７
９６号明細書に記載されている。

ローラボトルの内部で行われる細胞の収率を向上させる
ための他のアプローチは、ローラボトルの表面積を増加
することと、ローラボトルの内部でのこの増加された表
面で成長した細胞を大量に採取するためにこの増加され
た表面と協働する機械的な装置を使用することとの組み
合わせである。

これらの装置の代表的なものは、米国特許第４゜００４
．９８１号、同第４，０６５，３５９号及び同第４．．
６００，６９４号の各号明細書に記載されている。

上記３つの米国特許明細書に記載の装置はローラボトル
の内部の表面積を増加させる効果及びローラボトルから
取り除く細胞の収率を向上させる効果を有するが、増加
された表面から細胞を掻き取るために用いられる内部装
置は非常に複雑であり、個々のローラボトルのコスト及
びこれらにより得られる産物のコストを極めて大きなも
のとする。更に、これらの装置は単、−使用型の装置で
はなく、実験室において多数回使用される。

［発明の構成］ 対照的に、本発明によれば、ローラボトルの中にライナ
あるいはスリーブの形態で挿入される装置が提供され、
細胞増殖に有効な実際の表面積を増加させる。スリーブ
あるいはライナは発泡材料、織物材料、あるいは編物材
料から形成され、これらの材料はスリーブあるいはライ
ナの織物、編物あるいは発泡特性を形成する隙間を包囲
する微小な表面を提供する。

これにより、細胞増殖に関与する実際の表面は本発明の
ライナあるいはスリーブの主平面から分散する平面に位
置する面積を含む。この理由から、各ローラボトルはそ
の使用の際の細胞増殖を行うための面積あるいは表面を
十分に増加される。

本発明においては、その１実施例として、スリーブある
いはライナを単−使用型のローラボトルに用いることを
意図している。すなわち、スリーブあるいはライナは、
ローラボトルの頂部すなわちキャップがローラボトルの
円筒形状の本体部分の適所に溶接される前に、成形され
たボトルの中に挿入される。したがって、ローラボトル
は一回だけ使用され、その表面において細胞が増殖し、
細胞を取り除いた後に、ローラボトルは投棄される。

反対に、本発明のスリーブあるいはライナは多数回使用
型すなわち繰り返し使用型のローラボトルに用いること
ができる。すなわち、ローラボトルの一端あるいは両端
はローラボトルの円筒形状の本体部分に対して捩込みさ
れるかあるいは取り外し可能に取り付けられる。これに
よりローラボトルの内部に本発明のライナあるいはスリ
ーブを繰り返し挿入することが可能となる。このように
、ローラボトルを用いて本発明のライナの隙間および不
均一な表面上でのローラボトルの内面に細胞が増殖する
と、これら細胞を収集し、ローラボトルの頂部あるいは
底部あるいはその両方を取り外し、使用済みのライナを
取り除いて投棄する。その後、ローラボトルを形成する
部分を滅菌し、ローラボトルを次に使用するた、めに新
しいライナを挿入する。

本発明のローラボトルを製造する条件を概略的に見ると
、種々の熱可塑性材料を用いることができ、例えば、ポ
リスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフ
ィン、ポリウレタン及びポリビニルクロライドを用いる
ことができる。これらの材料は、本発明のスリーブある
いはライナを用いる単−使用型のローラボトルに用いら
れる代表的な材料である。当業者には理解されるように
、そのような単−使用型のローラボトルは、ローラボト
ルの製造コストを低減できる、ブローモールディングで
形成することができる。

また、再使用型のローラボトルを本発明に従うて形成す
る際には、繰り返し使用のために選定される材料は繰り
返し行われる滅菌処理に耐える材料でなければならない
。使用することのできる材料は、例えば、ガラス、ステ
ンレススチール、あるいは滅菌条件に耐え得る特定の樹
脂である。勿論再使用可能なボトルはエンドユーザにと
ってかなりのコストの低減をもたらす。その理由は、本
発明の使い捨て可能なインサートすなわちライナあるい
はスリーブのコストは新しいローラボトルを購入するコ
ストよりも低いからである。

本発明のインサートは細胞増殖表面積を改善することの
できる種々の材料から形成できる。編物の外観すなわち
特性を有するポリエチレンテレフタレート、ポリウレタ
ン及びある種の紙をインサートの材料として用いること
ができる。これらの材料は発泡、編物、微孔性あるいは
織物の形態において構造的あるいは強度的に劣っていた
ために従来は望ましい材料ではなかったが、これらの材
料をライナあるいはスリーブとして個々のローラボトル
に用いたことによりこれらの材料に必要とされる支持強
度をもたらし、細胞増殖の表面としては望ましいこれら
の材料を利用可能としたのである。

本発明のスリーブあるいはライナに用いることのできる
代表的な特定の材料は、ポリプロピレン、超高分子量の
ポリエチレン、高密度ポリエチレンあるいはスチレンア
クリロニ、トリル等の微孔性材料を含み、これらの材料
は総てＰｏｒｅｘ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ−ｇｉｅｓ　（５
００Ｂｏｈａｎｎｏｎ　Ｒｏａｄ、　Ｆａｉｒｂｕｒｎ
、　Ｇｅｏｒｇｉａ　３０２１．３　’）あるいはＣｈ
ｒｏｍｅｘ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　（１９Ｃ１ａｙ
Ｓｔｒｅｅｔ、　Ｂｒｏｏｋｌｙｎ、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒ
ｋ　１１２２２）から得ることができる。他の代表的な
材料は発泡ポリウレタンエーテルであって、これは１．
Ｒ，Ｇｒａｃｅ　（Ｏｒ−ｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ　Ｄｅｖｉｓｉｏｎ、　５５　Ｈａｙｄｅｎ　Ａｖｅ
ｎｕｅ。

Ｌｅｘｉｎｇｔｏｎ、輩ａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ　０
２ｆ？３）から得ることができる。

本発明のスリーブあるいはライナを形成するための更に
別の材料の例としては、Ｊａｍｅｓ　ＲｉｖｅｒＣｏｒ
ｐｏｒａｔｉｏｎ　（ＩＯＱ　ｌ５ｌａｎｄ　Ａｖｅｎ
ｕｅ、　Ｐａｒｃｈｍｅｎｔ。

Ｍｉｃｈｉｇａｎ　４９００４−１３９１）によって提
供される４０ポンド基準重量の医療用紙、あるいはＣＰ
Ｍ　Ｉｎｃｏｒ−ｐｏｒａｔｅｄ　（Ｐ、　０．　Ｂｏ
ｘ　１２８０．１３１５ｕｌｌｉｖａｎ　５ｔｒｅｅｔ
。

Ｃｌａｒｅｍｏｎｔ、　Ｎｅｗ　ｆｌａｍｐｓｈｉｒｅ
　０３７４３）によって提供される４２ポンド基準重量
の医療用紙等の織物あるいは編物紙がある。

更に、Ｅａｔｏｎ−Ｄｉｋｅｍａｎ　（Ｐ、　０　、　
Ｂｏｘ＾、ＭｏｕｎｔＨｏｌｌｙ　Ｓｐｒｉｎｇｓ、　
Ｐｅｎｎ５ｙｌｖａｎｉａ　１７０６５−０２３８）か
ら得ることのできる紡いだポリエステル等の非編物繊維
すなわち複合物がある。

［実施例〕 同様の部分には同様の参照符号を付しである図面を参照
すると、ローラボトル１０が示されている。ローラボト
ルは円筒形状の本体１２を備えており、この本体は使用
中あるいは使用後のローラボトルの内面を適宜観察でき
るように透明な材料で形成されている。この点に関して
、一般的には総てのローラボトルは透明な材料で形成し
てその内容物を観察できるようにするのが望ましい。し
かしながら、本発明に関しては、本発明のライナあるい
はスリーブをローラボトルの中に挿入してしまうと、そ
の頂部あるいは底部の透明な壁を通して観察する場合を
除いて、ローラボトルの内側を観察することができな（
なることは理解されよう。

また、スリーブあるいはライナは、これらが成形された
ローラボトルの中に挿入されると、頂部を成形して最終
的なローラボ、トルを形成する前に、処理されることは
理解されよう。すなわち、形成したローラボトルの内面
は組み立てる前に、コロナ放電、液体コーティング、あ
るいはオゾン注入等の幾つかの周知の方法により処理さ
れた培養基である。

［実施例コ 第１図に示す実施例を更に参照すると、本発明の管状の
本体１２の一端部１６が底部のエンドキャップ２０の環
状の溝１８の中に挿入される。キャップ２０はセレーシ
ョンが形成された縁２２を有している。第１図に示すよ
うな実施例を単一使用型のボトルとする場合には、超音
波溶接、接着剤あるいはスピン溶接等を用いて上記２つ
の部分を恒久的に接合する。また、ボトルを再使用型と
するのであれば、容器の端部１６に後から接近できるよ
うに端部１６を底部の部分２０に連結する。こ　゛れら
の部分は圧入しても良いし、また協働するねじ部を形成
しても良い。

もし容器がガラスであれば、底部部分２０と円筒形状の
部分１２とは単一のガラス部品として成形することがで
きる。

トップキャップ２６はエンドキャップ２０と同様のセレ
ーション部を形成した縁２８を有しておりその形状は幾
分円錐形になされている。トップキャップには、一体の
外ねじ部３２を有する略小さな直径の一体のネックが設
けられており、上記外ねじ部３２は閉止キャップ３４を
その上に受は入れる。キャップ３４は周知のようにねじ
部３２と協働する内ねじ部を有している。キャップ３４
には、使用者が把持しやすくするために、セレーション
部が形成された外面が設けられている。キャップ３４お
よびネック３０に中間の位置決め手段を設けて適正な細
胞増殖の環境のためにインキュベータの湿度雰囲気に接
近させることも本発明の範囲内である。そのような構成
は米国特許第４゜２８９．２４８号明細書に開示されて
いる。

もしこの実施例が第２図に組み立てた状態で示すように
再使用型のものであれば、円筒形状の本体１２の開放端
部１４に取り付けられるキャップ２６に、協働するねじ
部（図示せず）を設けることができる。また、所望の漏
れのない連結が得られるならば、圧入して連結してもよ
い。

上述のように、ローラボトルは、これら複数のローラボ
トルを細胞増殖する環境において所定の時間にわたって
回転させる装置の中で用いられる。

そのような装置の代表例が第３図に示されている。

第３図に示すようにボトルを重ねて積み、それぞれのボ
トルの第１図及び第２図に示すセレーション部２２．２
８が互いに協働して複数のボトルを同時に回転させるよ
うにする。

第３図に示す下方のボトルが時計方向に回転するならば
、これら下方のボトルのセレーション付きの縁と噛合う
セレーション付きの縁を有する上方のボトルは反時計方
向に回転する。とにかく、図示したよりも多くのボトル
を図示のように積み重ねて回転装置の能力を向上させる
ことができる。

本発明の特徴として、積み重ねられたボトルの各々は各
ローラボトルの内部の実際の培養環境のための増加した
表面積を有している。したがって、本発明のライナある
いはスリーブが各ボトルの細胞増殖に有効な内側表面積
を十分に増加する。

第４図を参照すると、代表的な発泡材料のスリーブ６０
が示されており、このスリーブは上述のように例えばポ
リウレタンフォームで形成することができる。スリーブ
６０は相対向する開放端部６２．６４を有している。こ
のようなスリーブを形成する当業者には、例えば端部６
４を閉止して端部が閉止された円筒形状のスリーブを形
成し、これをローラボトルの中に挿入するようにできる
ことは理解されよう。

更に第５図を参照すると単−使用型のボトルの代表例が
示されている。すなわち、ローラボトル５０は円筒形状
の本体５２と、セレーション付きの縁５８を有するキャ
ップ５４と、セレーション付きの縁５９を有する底部キ
ャップすなわちボトムキャップ５６とを備えている。第
５図に示す容器５０はこの容器５０のネックと協働する
キャップ６２を有している。単−使用型の構成である第
５図に示す装置を形成するには、キャップ５４を本体５
２に接合する前にスリ、−プロ０を挿入する。

恒久的に蓋をして閉じるために、２つの部品がプラスチ
ック材料から形成されている場合には例えば音波溶接を
用いることができる。そうでなければ、容器の材料に応
じてまた漏れに対して適性なシールを保てる限りにおい
て、接着剤を用いて接合するかあるいは圧入により連結
することができる。

上述の説明から分かるように、本発明によれば、簡素化
された一体型のローラボトルが提供され、このローラボ
トルは、別個に形成されたスリーブを用いることによっ
て、ローラボトルの中での細胞増殖のための大幅に増加
された表面積を有しており、上記スリーブは大幅に提言
されたコストで十分な数を作ることができる。したがっ
て、再使用可能なガラスのボトルが比較的安価なスリー
ブと共に何回も使用することができる。

同様にして、ローラボトルが一回だけ使用されるもので
ある場合には、比較的安価な樹脂材料製のローラボトル
とこの中に挿入される本発明のスリーブを組み合わせて
用いることができる。理解されるように、この場合にお
いては、ボトルの内面において細胞を増殖するのに有用
な表面積が大幅に増加されるので、ボトルのコストは一
段と有利となる。理解され得るように、いずれの実施例
においてもコスト低減のために多量生産の手段を容易に
用いることができる。

以上に説明した装置の形態は本発明の好ましい実施例を
構成するものではあるが、本発明はこれら装置の厳密な
形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱す
ることなく変更を加えることが可能である。

例えば、既に市販されているローラボトル装置の要件に
合わせて、異なった長さのローラボトルを製造すること
ができる。これらの変更はローラボトルを製造するため
の何ら高価な再組立の準備なしに行うことができる。し
たがって、簡素な形態の大量生産の手法を用いて本発明
のローラボトルを生産することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において用いられるローラボトルの一例
を示す斜視図、第２図は第１図のローラボトルを組み立
てた状態で示す斜視図、第３図はローラボトル装置にお
けるローラボトルの配列およびその回転する状態を示す
斜視図、第４図は本発明のスリーブあるいはライナを示
す斜視図、及び第５図は本発明のライナが単一使用型の
ローラボトルの中に収容された状態で本発明の第２の実
施例を示す斜視図である。 ［主要符号の説明〕 １０；　ローラボトル、 １２：　ハウジング、 ２０：　底部端キャップ、 ２６：　頂部キャップ、 ３４：　閉止キャップ、 ６０：　ライナ。 （外４名） Ｆ／Ｇ−４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、細胞増殖のためのローラボトルであって、 両端が開放されかつ前記ローラボトルの中で中空の細胞
   増殖室を画成する略円筒形状のハウジングと、 前記ハウジングの一端部を閉止するための底部端のキャ
   ップと、 前記底部端のキャップとは反対側の端部を閉止するため
   の頂部キャップと、　前記細胞増殖室へ接近できるよう
   に前記頂部キャップの中央に設けられる開口と、 前記頂部キャップの前記開口を閉止するための閉止キャ
   ップと、 前記ハウジングおよび前記底部端キャップに設けられて
   前記底部端キャップを前記ハウジングに連結するための
   第１の協働連結手段と、 前記ハウジングおよび前記頂部キャップに設けられて前
   記頂部キャップを前記ハウジングに連結するための、第
   ２の協働連結手段と、前記中空の増殖室の壁を覆うライ
   ナと、を 備えて成り、前記ライナが織物状の不均一な表面を呈す
   る材料から形成され、これにより前記室の中における細
   胞増殖のための有効表面積が増大されるようになされた
   ことを特徴とするローラボトル。 ２、請求項１において、前記ローラボトルは単一使用型
   のローラボトルであり、前記ライナは前記室の少なくと
   も一方の開放端部が閉止される前に前記室の中に挿入さ
   れ、前記第１および第２の協働連結手段が恒久的な接続
   を行うことを特徴とするローラボトル。 ３、請求項１において、前記ローラボトルは繰り返し使
   用型のローラボトルであり、前記ローラボトルの各回の
   使用のために前記ライナが前記室の中に順次挿入され、
   前記第１および第２の協働連結手段は前記底部端キャッ
   プおよび前記頂部キャップの一方あるいは両方を取り除
   けるように脱着可能になされていることを特徴とするロ
   ーラボトル。 ４、請求項１において、前記ライナが、微孔性のポリビ
   ニルクロライド、微孔性のポリエチレンテレフタレート
   、微孔性のポリプロピレン、微孔性の超高分子量のポリ
   エチレン、微孔性の高密度ポリエチレン、微孔性のスチ
   レンアクリロニトリル、発泡ポリウレタンエーテル、４
   ０ポンド基準重量の医用等級のペーパ、４２ポンド基準
   重量の医用等級のペーパ、及び紡いで形成した樹脂から
   成る群から選択されることを特徴とするローラボトル。 ５、前記ローラボトルが、微孔性のポリビニルクロライ
   ド、微孔性のポリエチレンテレフタレート、微孔性のポ
   リプロピレン、微孔性の超高分子量のポリエチレン、微
   孔性の高密度ポリエチレン、微孔性のスチレンアクリロ
   ニトリル、発泡ポリウレタンエーテル、４０ポンド基準
   重量の医用等級のペーパ、４２ポンド基準重量の医用等
   級のペーパ、及び紡いで形成した樹脂から成る群から選
   択された材料から形成されることを特徴とするローラボ
   トル。 ６、請求項３において、前記ローラボトルが、ガラス、
   ステンレススチール及び熱可塑性樹脂から成る群から選
   択された材料から形成されることを特徴とするローラボ
   トル。 ７、請求項１において、前記頂部キャップおよび底部端
   キャップの各々がセレーション付きの縁を有しており、
   ローラボトル装置において、これらセレーション付きの
   縁がローラボトルを互いに回転させることを特徴とする
   ローラボトル。 ８、ローラボトルに用いられライナであって、 ローラボトルの内面を覆うと共に中空のライナ室を画成
   する円筒形状のライナ本体を備え、該中空のライナ室の
   壁が織物状かつ不均一になされて前記中空のライナ室の
   中の有効な細胞増殖表面積を増大しており、前記ライナ
   はローラボトルを最終的に閉じる前にライナボトルの中
   に挿入されることを特徴とするライナ。 ９、請求項８において、前記円筒形状のライナ本体の一
   端部が閉止、され、この閉止された端部がローラボトル
   の底部端を閉止することを特徴とするライナ。 １０、請求項８において、前記ライナが、微孔性のポリ
   ビニルクロライド、微孔性のポリエチレンテレフタレー
   ト、微孔性のポリプロピレン、微孔性の超高分子量のポ
   リエチレン、微孔性の高密度ポリエチレン、微孔性のス
   チレンアクリロニトリル、発泡ポリウレタンエーテル、
   ４０ポンド基準重量の医用等級のペーパ、４２ポンド基
   準重量の医用等級のペーパ、及び紡いで形成した樹脂か
   ら成る群から選択された材料から形成されることを特徴
   とするライナ。