JPH03502044A - Cell generation method - Google Patents

Cell generation method

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JPH03502044A
JPH03502044A JP50014988A JP50014988A JPH03502044A JP H03502044 A JPH03502044 A JP H03502044A JP 50014988 A JP50014988 A JP 50014988A JP 50014988 A JP50014988 A JP 50014988A JP H03502044 A JPH03502044 A JP H03502044A
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cells
polymer
conductive
polypyrrole
medium
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JP50014988A
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シュナイダー,バーバラ
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バイオシン‐アール コーポレーション
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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    • C12M35/02Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N13/00Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves

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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 細胞生成方法 発明の分野 本発明は、細胞を刺激する方法および/あるいは増殖させる方法に関する。より 特定すれば1本発明は、電気伝導性ポリマー材料ならびに電流もしくは電圧を使 用して細胞を培養する方法に関する。[Detailed description of the invention] Cell generation method field of invention The present invention relates to methods of stimulating and/or proliferating cells. Than Specifically, the present invention provides methods for using electrically conductive polymeric materials and electrical current or voltage. This invention relates to a method for culturing cells using the present invention.

発明の背景 植物および動物細胞の電気的な刺激は、増殖特性、運動性。Background of the invention Electrical stimulation of plant and animal cells improves their proliferative properties and motility.

および生理活性分子の産生に変化を引き起こし得ることが古くから知られている 。回復作用を刺激するために骨折部位に連続的に微量の電流を流す装置さえ考案 されている。It has been known for a long time that it can cause changes in the production of biologically active molecules. . They even devised a device that continuously passed a small amount of electrical current through the fracture site to stimulate healing. has been done.

最近、コラーゲンマドIJックスの繊維芽細胞が、繊維芽細胞とコラーゲン調製 物とが配置されている培地に電流を流すことで刺激されて増殖し得ることが示さ れた。他の研究者らは、蒸着金電極上で増殖した細胞が、細胞増殖をモニターす るバイオセンサーとして使用され得ることを示した。Recently, Collagen Mad IJx fibroblasts have been used to prepare fibroblasts and collagen. It has been shown that things can be stimulated to proliferate by passing an electric current through the medium in which they are placed. It was. Other researchers have shown that cells grown on evaporated gold electrodes can be used to monitor cell proliferation. It was shown that it can be used as a biosensor.

紫外線およびレーザーの様な光に対する細胞の反応には。How cells respond to light such as ultraviolet light and lasers.

機能がレチナールタンパクに似たタンパクによって、細胞膜を通って電子が移動 することが包含されると考えられている。Proteins similar in function to retinal proteins move electrons across cell membranes. It is considered that it includes.

細胞を機械的に変形させることによって、細胞の機能を変え得る電界が発生し得 る。Mechanically deforming cells can generate electric fields that can change cell function. Ru.

過去には、電流は、培地あるいは細胞培養系の支持体を介して、もしくは個別細 胞に対する「パッチ−クランプ」系によって1間接的に付与され得るのみであっ た。明らかに1個別細胞の方法は実用的ではないし、他の方法で電流を付与する のに必要な装置は、扱いにくく使用困難である。In the past, electrical currents were applied either through the medium or support of the cell culture system, or through individual cells. can only be imparted indirectly by a "patch-clamp" system to the cells. Ta. Obviously, the one-individual-cell method is not practical, and other methods can be used to apply the current. The equipment required for this is cumbersome and difficult to use.

電流および電磁界は1機械的圧力が付与されない場合には。The current and electromagnetic field are 1 if no mechanical pressure is applied.

細胞の増殖および合成反応に影響し得る。特に、骨形成の電気刺激への興味が、 増してきている。May affect cell proliferation and synthetic reactions. In particular, I am interested in electrical stimulation of bone formation. It is increasing.

参考のためにここに引用した。 American Surgeon、 198 2年11月号567−574頁の「機械的および電気的刺激に対するインビボで の細胞反応の比較」と題するRaphael C,Leeらの報告では、1から 1.000ナノアンペアの間の電流密度で膜支持体を通して正弦曲線型の交流電 流を流すことによって、クロンドロサイ) (Chrondrocytes)の 生合成活性に、定性的に類似した変化が生じたと述べられている。使用されたエ ラスチン膜支持体は、電気伝導性はなかった。It is quoted here for reference. American Surgeon, 198 “In vivo response to mechanical and electrical stimulation In the report by Raphael C., Lee et al. titled "Comparison of Cellular Responses of A sinusoidal alternating voltage is applied through the membrane support at a current density of between 1.000 nanoamps. By flowing the stream, the Chrondrocytes (Chrondrocytes) It is stated that qualitatively similar changes occurred in biosynthetic activity. The used The Rustin membrane support was not electrically conductive.

与することによって懸濁細胞の原形質膜に生じる電気機械圧力」と題するBry antらの文献は、細胞が均一な電界内で変形することを開示している。測定可 能な電流が膜を通して流れていない膜−溶液システムが使用された。付与された 電界は。Electromechanical pressure generated on the plasma membrane of suspended cells by Ant et al. discloses that cells deform within a uniform electric field. Measurable A membrane-solution system was used in which no significant current was flowing through the membrane. granted The electric field is.

膜の各面に反対符号の表面電荷を誘導するが2Mは導電性ではなく、膜を通して 、測定可能な電流は流れていない。Although it induces surface charges of opposite sign on each side of the membrane, 2M is not conductive and does not conduct through the membrane. , no measurable current flows.

多くの足場依存性細胞の増殖は、付着機能と増殖性に依存することが知られてい る。振動などの他の刺激や担体の種類が、細胞の増殖を促進する。The proliferation of many anchorage-dependent cells is known to depend on their attachment function and proliferative properties. Ru. Other stimuli such as vibration and carrier types promote cell proliferation.

参考のためにここに引用した。 l”olbertらの米国特許第4゜335、 215号は9本発明と関連して使用され得る。連続的に細胞を増殖させて回収す るだめの栄養系と増殖斑境とを開示している。It is quoted here for reference. U.S. Pat. No. 4,335 to l”olbert et al. No. 215 may be used in connection with the present invention. Continuously grow and collect cells Discloses the vegetative system and growth patches of Ruda.

培養培地に化学薬品を加えることによって微生物の胞子形成が促進され得ること も知られている。5charpfの米国特許第3.672.957号は、参考の ためにここに引用されているが。that sporulation of microorganisms can be promoted by adding chemicals to the culture medium; is also known. No. 5charpf, U.S. Pat. No. 3,672,957, referenced Although it is quoted here for.

本発明に関連して有効な培養条件と培養培地を開示している。Culture conditions and culture media useful in connection with the present invention are disclosed.

参考のためにここに引用した。 Polymer Journal  Vol、 19゜Nα1.、157−172頁(1987)  r水溶液から電気化学的に 調製されたポリピロール」と題するQianらの論文では9本発明の工程に於て 使用され得る。電気伝導性ポリピロールおよび他の電気伝導性ポリマーが開示さ れている。It is quoted here for reference. Polymer Journal Vol. 19°Nα1. , pp. 157-172 (1987) Electrochemically from an aqueous solution In an article by Qian et al. entitled ``Prepared polypyrrole'' can be used. Electrically conductive polypyrrole and other electrically conductive polymers are disclosed. It is.

(以下余白) アミノ酸、ペプチド、もしくはタンパクのアミン基と、糖のグリコシド性ヒドロ キシル基との相互作用に基づ(反応は周知である。アルドースは、メタノール、 エタノールもしくは水中で、−級アミ7基を含む化合物と共に加熱されると、固 体のグリコシド性アミドを生成し、これは、冷却もしくはエーテルの添加によっ て分離する。酸が過剰に存在すると、グリコジルアミンは1−アミノ−1−デオ キシ−2−ケトース誘導体に転位する(アマトリ転位)。Wアミノ酸は最もよく 反応し、中でもリジン及びオルニチンが最もよく反応するようである。抗体と結 合分子との組合せを与えるために同様の反応が使用されることが現在では発見さ れている。末端アミン基を含むいずれの分子(特に限定されないが、低級アルキ ルジアミンを包含する)も使用され得る。さらに、ポリマーをカルボキシル基を 含むように改変し、そしてそれをアミン基およびカルボキシル基において結合さ せることにより、抗体結合分子を導電性ポリマーに結合させることも可能である 。(Margin below) The amine groups of amino acids, peptides, or proteins and the glycosidic hydrocarbons of sugars Based on the interaction with xyl groups (the reaction is well known), aldoses are When heated in ethanol or water with a compound containing 7-amino groups, it becomes solid. The body produces glycosidic amides, which can be treated by cooling or by adding ether. and separate. When acid is present in excess, glycosylamine becomes 1-amino-1-deo Rearranges to xy-2-ketose derivative (Amatoli rearrangement). W amino acids are the most common Among them, lysine and ornithine seem to react best. antibody and binding It has now been discovered that similar reactions can be used to give combinations with polymer molecules. It is. Any molecule containing a terminal amine group, including but not limited to lower alkyl diamines) may also be used. Furthermore, the polymer has carboxyl groups. and bond it at the amine and carboxyl groups. It is also possible to attach antibody-binding molecules to conductive polymers by .

産旦ヱ目L! 本発明は、14気エネルギーを利用することによって、細胞を培養し、細胞成長 を促進する方法を提供する。電気エネルギーは、細胞を培養する支持体と、細胞 表面に形成されるポリマーと、細胞の周囲に存在するか、あるいはこの細胞が摂 取した導電性ポリマーラテックスとに印加される。さらに詳しくは、この方法は 、導電性培地を使用し、かつ電気エネルギーを印加することによって、細胞の増 殖を促進することに関する。ここでいう細胞の増殖には、微生物が胞子形成する 胞子の発芽が包含される。My baby is L! The present invention utilizes 14 qi energy to culture cells and promote cell growth. provide a way to promote Electrical energy is supplied to the support on which the cells are cultured and to the cells. Polymers that form on the surface and are present around or ingested by the cell. The conductive polymer latex is applied to the sampled conductive polymer latex. More specifically, this method , by using a conductive medium and applying electrical energy. Concerning promoting breeding. In this cell growth, microorganisms form spores. Spore germination is included.

本発明のある実施態様によれば、支持体に固定化して栄養培地中で培養する細胞 は9本発明では、導電性フィルムまたはゲルに付着して成長する。この導電性フ ィルムまたはゲルには、約0.5〜約1mAの電流が流される。According to an embodiment of the invention, the cells are immobilized on a support and cultured in a nutrient medium. In the present invention, 9 is grown attached to a conductive film or gel. This conductive film A current of about 0.5 to about 1 mA is passed through the film or gel.

本発明の他の実施態様によれば、胞子の発芽は、これらの胞子と接触する導電性 ゲルまたは高分子材料に電荷を通すことによって促進される。According to another embodiment of the invention, the germination of the spores is caused by an electrically conductive material in contact with these spores. Facilitated by passing an electrical charge through a gel or polymeric material.

本発明のさらに他の実施態様によれば、細胞が成長する導電性培地に電荷を通す か、あるいは細胞を培養している培地に電荷を通すことによって、これらの細胞 の成長が促進され。According to yet another embodiment of the invention, an electric charge is passed through the conductive medium in which the cells are grown. or by passing an electric charge through the medium in which the cells are cultured. growth is promoted.

そして細胞が変化する。Then the cells change.

本発明の他の実施態様によれば、細胞の成長は、これらの細胞を導電性ポリマー のラテックスで取り囲み、このラテーツクスから細胞膜に電荷を通すことによっ て促進される。According to another embodiment of the invention, the growth of cells is carried out using a conductive polymer. by surrounding it with latex and passing an electric charge from this latex to the cell membrane. will be promoted.

本発明のさらに他の実施態様によれば、導電性ポリマーのラテックス粒子は細胞 によって摂取され、これらの細胞を刺激するように電流が流される。According to yet another embodiment of the invention, the conductive polymer latex particles An electric current is applied to stimulate these cells.

本発明のさらに他の実施態様によれば、導電性ポリマーは。According to yet another embodiment of the invention, the conductive polymer is.

直接的な重合または連結基によって抗体分子に結合され、細胞膜の表面上で配向 しているか、あるいは細胞膜に広がっている。Attached to antibody molecules by direct polymerization or linking groups and oriented on the surface of cell membranes or spread across the cell membrane.

さらに他の実施態様では、摂取したポリマー、および/または導電性ポリマーに 付着した抗体、を有する細胞の組合せを用いて電池構造が形成される。In yet other embodiments, the ingested polymer and/or conductive polymer A battery structure is formed using a combination of cells with attached antibodies.

(L−ス゛Fタミθ) 聚朋区n吸 本発明の方法に使用できる細胞は動物、植物もしくは微生物であり得る。動物細 胞は哺乳類、鳥類及び両生類を含む。(L-Swift Tami θ) Juho-ku n-sucking Cells that can be used in the methods of the invention can be animal, plant or microbial. animal details The animals include mammals, birds and amphibians.

本発明によって増殖し得や細胞の中には、生体外で培養され得る様々な哺乳類の 細胞、特に腫瘍細胞及びハイプリドーマがある。微生物は細菌、真菌類およびウ ィルスを含む。真菌類起源の細胞は、アスペルギルス属及びリゾプス属を含む。Among the cells that can be propagated according to the present invention are various mammalian cells that can be cultured in vitro. cells, especially tumor cells and hybridomas. Microorganisms include bacteria, fungi, and Including viruses. Cells of fungal origin include Aspergillus and Rhizopus.

細菌微生物はバチルス及びクロストリディウム属を含む。本発明の方法は特にバ イオテクノロジーの手法による化学化合物の生成に用いられる大腸菌及び酵母菌 の培養に有効である。Bacterial microorganisms include Bacillus and Clostridium species. The method of the invention is particularly suitable for Escherichia coli and yeast used to produce chemical compounds by biotechnological methods It is effective for culturing.

すなわち、自然に存在する微生物及び細胞だけでなく、形質転換、DNA挿入、 形質導入及び融合のような遺伝子工学の技術によって改変された微生物及び細胞 も用いられ得る。That is, not only naturally occurring microorganisms and cells, but also transformation, DNA insertion, Microorganisms and cells modified by genetic engineering techniques such as transduction and fusion may also be used.

本発明は特にヒトの二倍体細胞に有効である。本発明は、例えば哺乳類、鳥類及 び両生類の細胞を包含する動物細胞の全てのタイプに適用できる。このように、 胚の、成体の、もしくは腫瘍の細胞から得た一次細胞、および確立された細胞系 の一次細胞が使用され得る。典型的な細胞の例には、アカゲザルの腎臓の一次細 胞、ベビーハムスターの腎臓細胞、ブタの腎臓細胞、マウスの胚胎繊維芽細胞、 正常のヒトの肺の胚繊維芽細胞、HeLa細胞、ヒナの一次及び二次am芽細胞 、並びに5V−40もしくはポリオーマウィルスを用いて形質転換された様々な 細胞がある。The present invention is particularly useful for human diploid cells. The present invention is applicable to mammals, birds and It is applicable to all types of animal cells, including amphibian and amphibian cells. in this way, Primary cells derived from embryonic, adult, or tumor cells and established cell lines primary cells can be used. Typical cell examples include the primary cells of the rhesus monkey kidney. cells, baby hamster kidney cells, pig kidney cells, mouse embryonic fibroblasts, Normal human lung embryonic fibroblasts, HeLa cells, chick primary and secondary amoblasts , as well as various cells transformed with 5V-40 or polyoma virus. There are cells.

細胞が適切な増殖をすると、細胞は回収され、さらに様々な手段によって所望の 生成物を産生ずるために処理される。Once the cells have grown properly, they can be harvested and further processed to the desired size by various means. Processed to produce a product.

例えば、本発明の方法によって培養されたヒトの二倍体包皮繊維芽細胞が脈管形 成因子、プラスミノゲン活性化因子、及びインターフェロンの生成のために処理 され得る。脈管形成因子は増殖培地からもしくは細胞から分離され得る。プラス ミノゲン活性化因子は、細胞がその最大濃度に達した後、一定の熟成期間の間に 、無血清維持培地から回収される。インターフェロンは熟成した繊維芽細胞にお いて誘発され得、その生成は細胞の濃度が高いために増加する。For example, human diploid foreskin fibroblasts cultured by the method of the present invention have a vascular shape. processed for the production of plasminogen activator, plasminogen activator, and interferon can be done. Angiogenic factors can be separated from the growth medium or from the cells. plus Minogen activator is produced during a period of maturation after the cells reach their maximum concentration. , recovered from serum-free maintenance medium. Interferon affects mature fibroblasts. and its production increases due to the high concentration of cells.

細胞は、DNA複製が実質上抑制され終了するが代謝は比較的長い間継続するこ のプロセスに於て用いられる。細胞は。In cells, DNA replication is effectively suppressed and terminated, but metabolism continues for a relatively long time. used in the process. The cells are.

DNA複製に関連するブロックされた遺伝子を除く遺伝子の発現を継続する。細 胞が外因性遺伝子によって形質転換された場合には、これらの遺伝子が発現され て所望の生成物を与える。Continue expression of genes except blocked genes related to DNA replication. Thin When cells are transformed with exogenous genes, these genes are expressed. to give the desired product.

DNA複製を妨ぐことによって、栄養分は微生物学的反応を作用させるためによ り効率的に使用される。DNA複製の抑制は、化学的抑制剤、温度感受性変異体 、もしくはDNA複製への生合成経路に於ける中間体を欠く変異体等のような様 々な手段によって達成され、増殖は本発明の方法によって促進される。By interfering with DNA replication, nutrients make it easier for microbiological reactions to take place. used more efficiently. Inhibition of DNA replication can be achieved using chemical inhibitors, temperature-sensitive mutants , or mutants lacking intermediates in the biosynthetic pathway to DNA replication. This can be achieved by a variety of means, and proliferation is promoted by the methods of the invention.

使用される栄養培地は、含まれる微生物もしくは細胞、及び所望の生成物に応じ て決定される。例えば、栄養培地は特定の微生物もしくは細胞に適用され得る。The nutrient medium used will depend on the microorganisms or cells involved and the desired product. Determined by For example, a nutrient medium can be applied to specific microorganisms or cells.

栄養分に加尤て、他の物質も、増殖及び/もしくは細胞の分化を補助するために 含まれ得る。例えば、酵素、ホルモン、リンフ才力イン、毒素もしくは免疫グロ ブリン等の排出されたタンパク質のような天然産物、又はエキスボキシ化、ヒド ロキシル化、エステル化(例えば酢酸エステル、燐酸エステル、ウロン酸エステ ルもしくは硫酸エステル)、還元、メチル化もしくは糖を用いたエーテル化など によるような基質の形質転換によって起こる非タンパク性の有機化合物が加えら れ得る。In addition to nutrients, other substances may also be used to support proliferation and/or cell differentiation. may be included. For example, enzymes, hormones, lymphocytes, toxins or immunoglobulins. natural products such as excreted proteins such as brine, or exboxylated, hydrolyzed Roxylation, esterification (e.g. acetate ester, phosphate ester, uronic acid ester) (or sulfate esters), reduction, methylation or etherification using sugars, etc. Addition of non-proteinaceous organic compounds, which occurs by transformation of substrates such as It can be done.

(以下余白) 標準的な発酵技術と生理学的な発芽材料(germinant)とを用いて1本 発明に従い1本発明による導電性の支持体を介して。(Margin below) 1 bottle using standard fermentation techniques and physiological germinants. According to the invention: 1 via an electrically conductive support according to the invention.

電気的なエネルギーを通すことにより、胞子形成微生物を培養することができる 。Spore-forming microorganisms can be cultivated by passing electrical energy through them. .

本発明を実施するために用いられ得る生理学的発芽材料には、糖類、アミノ酸お よびヌクレオシドが包含される。糖類の例としては、グルフース、マルトース、 ラクトース、およびスクロースがある。アミノ酸の例としては、チロシン、   L−アラニン、  DL−バリン、  DL−システィン、メチオニン、グルタ ミン酸、L−アルギニン、L−フェニルアラニン、L−ロイシン。Physiological sprouting materials that can be used to practice the invention include sugars, amino acids and and nucleosides. Examples of sugars include glufus, maltose, There is lactose, and sucrose. Examples of amino acids include tyrosine, L-alanine, DL-valine, DL-cysteine, methionine, gluta Mic acid, L-arginine, L-phenylalanine, L-leucine.

L−トリプトファン、アスパラギン酸、グリシン、リシン、  L−イソロイシ ン、ヒスチジン、セリン、スレオニン、およびプロリンがある。ヌクレオシドの 例としては、イノシン、グアノシン、およびアデノシンがある。グルコ−ん L −アラニン。L-tryptophan, aspartic acid, glycine, lysine, L-isoleucine These include histidine, serine, threonine, and proline. of nucleosides Examples include inosine, guanosine, and adenosine. Glucon L -Alanine.

およびイノシンが好ましい。and inosine are preferred.

これらの生理学的発芽材料のいくつかは1発芽する胞子に。Some of these physiological germinating materials turn into one germinating spore.

より特異的であり1発芽させるべき胞子によって2発芽相の時間が短縮される。More specific and one spore to germinate reduces the time for two germination phases.

例えば、グルコースまたはL−アラニンあるいはこれらを組み合わせて用いるこ とによって*  B、5ubti10とB、stearothermo hfl usの胞子がより早く発芽する。B、me註匡■」胞子の場合は、生理学的発芽 材料であるイノシンを用いることによって1発芽時間が短縮される。For example, using glucose or L-alanine or a combination of these By * B, 5ubti10 and B, starothermo hfl spores germinate faster. In the case of spores, physiological germination By using the material inosine, one germination time is shortened.

本発明に従って用いられる生理学的発芽材料の量は、特定の発芽材料と発芽され るべき胞子に、ある程度依存する。生理学的発芽材料の効果的な濃度は、103 から109個の胞子当り。The amount of physiological sprouting material used in accordance with the present invention is determined by It depends to some extent on the spores. The effective concentration of physiological sprouting material is 103 per 109 spores.

少なくともO,001mgである。大部分の例では、  0.001mgより少 ない量では9発芽相に要する時間を充分に減少させることができないことが見い だされた。一般的に、好ましい範囲は。At least 0,001 mg. In most cases, less than 0.001mg It was found that the time required for the 9 germination phase could not be sufficiently reduced with a small amount. It was issued. Generally, the preferred range is.

103から109個の胞子当り、約0.01mgから約10mgである。生理学 的発芽材料を10mgを越える量9例えば25mgで使用したとしても1通常、 それに相当する利点はない。L−アラニンの場合には2例えば、103から約1 09個当り約2から約5+cgの量が。From about 0.01 mg to about 10 mg per 103 to 109 spores. physiology Even if the target germination material is used in an amount exceeding 10 mg9, for example, 25 mg1, usually, There is no corresponding advantage. 2 for L-alanine, e.g. 103 to about 1 The amount is about 2 to about 5+ cg per 09 pieces.

特に好ましい。グルコースとイノシンの場合には、103から約109個の胞子 当り約0.05から0.4mgが、特に好ましい。Particularly preferred. For glucose and inosine, 103 to about 109 spores About 0.05 to 0.4 mg per serving is particularly preferred.

本発明に用いられ得る電気伝導性材料は、天然ポリマーおよび合成ポリマーであ り、これらのポリマーは、ガムを包含し、細胞の培養に標準的に用いられ、電気 伝導性であるか。Electrically conductive materials that can be used in the present invention include natural and synthetic polymers. These polymers include gums, are commonly used in cell culture, and are Is it conductive?

または、他のポリマーまたは材料を混合あるいは挿入することによって電気伝導 性にされている。Qtanらの前述の文献には、そのような材料と、材料を電気 伝導性にする方法が開示されている。導電性ポリマーを調製する方法の一つは+   Qlanらが述べているように、アセチレン、ビロール、あるいはチオフェ ンを可撓性マトリックス中でそのまま重合することによる。ポリアセチレン、ポ リピロール、ポリチオフェン、ポリスチレンなどとの分子複合体は、ナイロン、 ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラー ル、ポリエチレングリコール、ゼラチン、コラーゲン。or electrically conductive by mixing or inserting other polymers or materials. being sexualized. The above-mentioned article by Qtan et al. describes such materials and how they can be A method of rendering conductive is disclosed. One way to prepare conductive polymers is + As stated by Qlan et al., acetylene, virol, or thiophene by directly polymerizing the particles in a flexible matrix. polyacetylene, po Molecular complexes with lipyrole, polythiophene, polystyrene, etc. Polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyler polyethylene glycol, gelatin, collagen.

グアーガム、エラスチン、糖タンパク、カロチノイド、ヘミン、ジアゾベンジル オキシメチル、ニトロセルロース、紙などを用いて調製される。Guar gum, elastin, glycoprotein, carotenoid, hemin, diazobenzyl Prepared using oxymethyl, nitrocellulose, paper, etc.

以下の実施例は1本発明を例示する。本発明の意図と範囲を逸脱することなく、 材料および方法の多くの変更が可能であることは当業者に明かであろう。The following example illustrates one invention. Without departing from the spirit and scope of the invention, It will be apparent to those skilled in the art that many variations in materials and methods are possible.

実施例1:ポリピロールとセルロースの導電性ポリマーフィルムの形成 200m1のO,lOM NaC1に約5.4alのビロールを溶解させて調製 された溶液中に、多糖類マトリックスであるセルロース透析膜を懸濁させる。懸 濁期間(数秒から数日)および溶液温度(OxCから20xC)は、続いて行わ れる導電性ポリマーフィルムの形成に、著しい影響を与えない。4.6gの過硫 酸アンモニウム((NH4)2s20s)を200m1の0.10M NaC1 に溶解させて、酸化溶液を調製する。次いで、モノマーとマトリックスとを含有 する上記溶液中に、この酸化溶液を添加する。数秒間(1分間より短い)で、溶 液の色が、透明から水色に、水色から黒色に変化する。この時点で、マトリック スを除き、多量の0.10M NaC+で洗浄する。洗浄工程は導電性ポリマー フィルムから過剰の導電性ポリマーを除く。ゆるやかに付着しているポリピロー ルと電解質を、さらに、導電性ポリマーフィルムを穏やかに拭うことによって除 く。得られた材料を風乾する。伝導率は+  0.1S/clからI 57cm までの間である。このポリマーは。Example 1: Formation of a conductive polymer film of polypyrrole and cellulose Prepared by dissolving approximately 5.4 al of virol in 200 ml of O, lOM NaCl A cellulose dialysis membrane, which is a polysaccharide matrix, is suspended in the solution. Hanging The turbidity period (seconds to days) and solution temperature (OxC to 20xC) are subsequently does not significantly affect the formation of conductive polymer films. 4.6g persulfur 200ml of ammonium acid ((NH4)2s20s) 0.10M NaCl An oxidizing solution is prepared by dissolving it in Then, containing monomer and matrix This oxidizing solution is added to the above solution. In a few seconds (less than 1 minute), The color of the liquid changes from transparent to light blue and from light blue to black. At this point, the matric Remove the water and wash with copious amounts of 0.10M NaC+. The cleaning process uses conductive polymers Remove excess conductive polymer from the film. Loosely attached poly pillow Further remove the electrolyte by gently wiping the conductive polymer film. Ku. Air dry the resulting material. Conductivity is +0.1S/cl to I57cm Until then. This polymer.

動物細胞と、胞子を形成する微生物との増殖に適している。Suitable for the growth of animal cells and spore-forming microorganisms.

実施例2:ポリアニリンおよびセルロースの 電性ボリマーム土血三旦星底 300m1の1.0M HCIの中に約20+alのアニリンを溶解させて調製 された溶液中に、多糖類マトリックスであるセルロース透析膜を懸濁させる。懸 濁させる時間(数秒〜12時間)および溶液の温度(0〜20XC)は9次いで 行われる導電性ポリマーフィルムの形成に大きな影響を与えない。200a+1 の1.OM HCI中に11.5gの過硫酸アンモニウム(N)14)2S20 Bを溶解させることによって酸化溶液を調製する。次いで、この酸化溶液を、モ ノマーおよびマトリックスを含有する上記の溶液に加える。数秒間(1分間より 短い)にわたって、この溶液の色はクリアーから薄青緑色を経て緑色に変化する 。この時点で、セルロースマトリックスを除去し、多量の1.0M HCIで洗 浄する。この洗浄工程により、導電性ポリマーフィルムから過剰の導電性ポリマ ーが除去される。弱(付着したポリアニリンおよび電解質は、このフィルムを穏 やかに拭うことによって、さらに除去される。得られた材料を乾燥させる。その 導電性は。Example 2: Polyaniline and cellulose electrically conductive borimam earth blood trident Prepared by dissolving approximately 20+al of aniline in 300ml of 1.0M HCI A cellulose dialysis membrane, which is a polysaccharide matrix, is suspended in the solution. Hanging The turbidity time (several seconds to 12 hours) and solution temperature (0 to 20 It does not significantly affect the formation of the conductive polymer film that takes place. 200a+1 1. 11.5g ammonium persulfate (N) 14)2S20 in OM HCI An oxidizing solution is prepared by dissolving B. This oxidizing solution is then added to the Add to the above solution containing the polymer and matrix. for a few seconds (from 1 minute) Over a short period of time, the color of this solution changes from clear to light blue-green to green. . At this point, remove the cellulose matrix and wash with copious amounts of 1.0M HCI. Purify. This cleaning step removes excess conductive polymer from the conductive polymer film. - is removed. Mild (adhered polyaniline and electrolyte make this film mild) Further removal is achieved by wiping quickly. Dry the resulting material. the As for conductivity.

0.1〜I S7cmである。この材料の安定性は塩基に曝すと増大し得る。こ のポリマーは真菌類の微生物を増殖させるのに使用されている。0.1 to I S7cm. The stability of this material can be increased upon exposure to base. child Polymers have been used to grow fungal microorganisms.

実施例3:ポリピロール・ポリビニルアルコールのグラフト炙去二二二且災 平均分子fi88,000のポリビニルアルコール(PVA) (Aldric hH8,966−a) 1.2gを、  200m1の0.1M NaC1に溶 解させ2次いで6SxCに加熱した。すべてのPVA顆粒が溶解したら、この溶 液を室温に冷却した。その後、攪拌しながら、  io、8〜Iのビロールを、 この溶液に加えた。ビロールが溶解した後、この溶液を4χCにて一晩放置した 。4xCに冷却した0、 2M過硫酸アンモニウム200m1を、攪拌しながら 、上記のPVA/ビロール溶液に徐々に加えた。溶液の色は明線色から暗緑色を 経て暗褐色に変化し、室温にて15〜30分間攪拌しながら放置した。次いで、 この溶液を、グラスウールを用いて濾過した。暗色の濾液には。Example 3: Graft removal of polypyrrole/polyvinyl alcohol Polyvinyl alcohol (PVA) with an average molecular fi of 88,000 (Aldric hH8,966-a) Dissolve 1.2g in 200ml of 0.1M NaCl. The mixture was allowed to dissolve and then heated to 6SxC. Once all the PVA granules have dissolved, The liquid was cooled to room temperature. Then, while stirring, add io, 8 to I virol, added to this solution. After the virol was dissolved, the solution was left overnight at 4χC. . 200ml of 0.2M ammonium persulfate cooled to 4xC was added with stirring. , was slowly added to the above PVA/virol solution. The color of the solution ranges from light line color to dark green. The color turned dark brown over time, and the mixture was left stirring at room temperature for 15 to 30 minutes. Then, This solution was filtered using glass wool. For the dark colored filtrate.

ポリピロール・ポリビニルアルコール(グラフト)ポリマーが溶液状で含まれて いた。次いで、この濾液(50val)は、大きな皿に入れた19のアクリロニ トリル(溶媒の深さ1〜1、5cm)中に徐々に注ぎ込み、1〜2時間静置した 。この有機溶媒上にポリマーをキャスティングすることにより、薄膜状のポリマ ー(黒色)が得られた。溶媒を捨て、黒色のフィルムを、  100u+1のア クリロニトリルで3回洗浄し、そして乾燥させた。Contains polypyrrole/polyvinyl alcohol (graft) polymer in solution form. there was. This filtrate (50 val) was then added to 19 acrylonitrile in a large dish. It was gradually poured into Trill (solvent depth 1-1.5 cm) and left to stand for 1-2 hours. . By casting the polymer onto this organic solvent, a thin film of polymer can be formed. - (black) was obtained. Discard the solvent and place the black film in a 100u+1 a Washed three times with crylonitrile and dried.

低分子量のPVA (分子量2000)を同様に重合させても、同様の結果が得 られた。長さ約1cmの2本の尖ったプローブをポリマー試料中に入れて抵抗を 測定したところ、  0.08〜O,J、にΩであった。Even if low molecular weight PVA (molecular weight 2000) was similarly polymerized, similar results could be obtained. It was done. Two pointed probes approximately 1 cm in length are inserted into the polymer sample to create a resistance. When measured, it was 0.08 to O, J, and Ω.

同様にして、ポリスチレン・ポリピロール、ポリビニルブチラール・ビロール、 ポリエチレン・ビロールおよびポリプロピレン・ビロールを包含する導電性ポリ マーを調製することができる。Similarly, polystyrene polypyrrole, polyvinyl butyral virol, Conductive polyamides including polyethylene virol and polypropylene virol mer can be prepared.

実施例4:ポリピロールに・着させたDEAE−セファデックスの■ 4gのDEAE−セルロース(Cellex”、  BioRad製)を、   200+olのO,1M NaC1に加えた。10−.8〜Iのビロールを添加 して、1時間および1.5時間穏やかに攪拌した後、4xCにて一晩放置した。Example 4: DEAE-Sephadex attached to polypyrrole 4g of DEAE-cellulose (Cellex”, manufactured by BioRad), Added to 200+ol of O, 1M NaCl. 10-. Add virol from 8 to I After stirring gently for 1 hour and 1.5 hours, the mixture was left at 4xC overnight.

0.2M過硫酸アンモニウムを含む0.1M NaC1溶液200m1を、急速 に攪拌しながら、  Ce1leχ−モノマー溶液に加えた。得られた溶液を、 室温にてさらに2時間攪拌した。次いで、この溶液を濾過し、その沈澱物を0. 1M NaC1で数回洗浄し、そして水で洗浄した。得られた黒色粉末を風乾し た。このポリマーの1cm片の抵抗は、  0.25〜0.3Ωであった。Rapidly add 200 ml of 0.1 M NaCl solution containing 0.2 M ammonium persulfate. was added to the Ce1leχ-monomer solution while stirring. The obtained solution is The mixture was further stirred at room temperature for 2 hours. The solution is then filtered and the precipitate is reduced to 0. Washed several times with 1M NaCl and then with water. The resulting black powder was air-dried. Ta. The resistance of a 1 cm piece of this polymer was 0.25-0.3 Ω.

実施例5:ポリ   ホスファーゼン ・ポリピロールグラフトポリマーの− Aldrichから入手したヘキサクロロシクロトリホスファーゼン(窒化塩化 リンのトリマー) (NPCl2)3を、  250xCで加熱すると、高分子 量のジクロロホスファーゼンポリマーが生成した。Example 5: Polyphosphazene/polypyrrole graft polymer - Hexachlorocyclotriphosphazene (nitrided chloride) obtained from Aldrich When phosphorus trimer) (NPCl2)3 is heated at 250xC, the polymer amount of dichlorophosphazene polymer was produced.

次いで、この非架橋ポリマーを適切な有機溶媒に溶解させたが、この有機溶媒に は、さらにポリピロールを溶解させた。This non-crosslinked polymer was then dissolved in a suitable organic solvent; further dissolved polypyrrole.

反応させることによって、非常に反応性の高いジクロロホスファーゼンポリマー からグラフトポリマーが得られた。A highly reactive dichlorophosphazene polymer by reacting with A graft polymer was obtained from

しかしながら、別の経路も考えられる。上記のトリマーをポリピロールと反応さ せるか、あるいはビロールを加えた溶媒中に上記のトリマーを溶解させるような 経路である。ここで、ビロールはトリマーの塩素イオンと置き換わる。次の工程 は、この溶液に過硫酸アンモニウムのような酸化剤を加えることによって、ポリ ビロー・ルをポリホスファーゼントリマーに重合させることである。ポリピロー ルがトリマーに重合すれば、このトリマーを加熱して、非架橋のポリホスファー ゼン・ポリピロールポリマーを形成させることができる。However, other routes are also possible. React the above trimer with polypyrrole or by dissolving the above trimer in a solvent containing virol. It is a route. Here, virol replaces the chloride ion of the trimer. next process By adding an oxidizing agent such as ammonium persulfate to this solution, It is the polymerization of virol to polyphosphazene trimer. poly pillow Once the polymer has polymerized into a trimer, the trimer can be heated to form a non-crosslinked polyphosphor. Zen polypyrrole polymers can be formed.

上記のトリマーに代えて、ポリビニルアルコールを用いれば、ポリビニルアルコ ール−ポリピロールコポリマーが得られる。If polyvinyl alcohol is used instead of the above trimer, polyvinyl alcohol A polypyrrole-polypyrrole copolymer is obtained.

(以下余白) 実施例6:ポリピロールの微粒子セルラーゼへの付!10gノ!粒子セルロース 粉末(Whatman、 cc41. ca、t 84061−050)を20 0mj2のモノマー溶液(10,Wのビロール10.1MNaC1>に4xCで 一晩懸濁させた。次いで、セル口・−ス粉末の懸濁液を2時間温和に撹拌し、そ の後0.IM NaC1中の0.2過硫酸アンモニウム200−を撹拌しながら 滴下して加えた。(Margin below) Example 6: Attachment of polypyrrole to microparticle cellulase! 10g! particle cellulose 20 powder (Whatman, cc41.ca, t 84061-050) 0 mj2 monomer solution (10, W of pyrrole 10.1M NaCl) at 4xC. Suspended overnight. Next, the suspension of cellulose powder was gently stirred for 2 hours. After 0. IM While stirring 0.2 ammonium persulfate 200- in NaCl Added dropwise.

撹拌を1時間続け1次いで、粉末をNaC1(0,1M)で3回洗浄し、上清に 塩化物イオンがなくなるまでさらに水で洗浄した。セルロースの水性懸濁液をべ ) 17皿(角型および円型)にキャストし、乾燥させるために一晩放置した。Stirring was continued for 1 h. The powder was then washed 3 times with NaCl (0.1 M) and the supernatant was Further washing was performed with water until chloride ions were removed. Prepare an aqueous suspension of cellulose. ) It was cast into 17 dishes (square and circular) and left overnight to dry.

キャストしたセルロースの抵抗をマルチメーターにとりつけられた2つのピンプ ローブで測定した。この物質の平均抵抗は、プローブを約1〜2cm離して置い た場合で0.1〜0.7にΩであった。Two pimps attached to a multimeter cast cellulose resistor Measured with a lobe. The average resistance of this material is determined by placing the probe approximately 1-2 cm apart. The resistance was 0.1 to 0.7 Ω.

実施例7:ポリピロールをコラーゲンに付着させる方法Sigmaからの酸に可 溶なコラーゲン(4■) (タイプ■。Example 7: Method for Attaching Polypyrrole to Collagen Soluble collagen (4■) (type ■.

酸可溶、 NCLC−3511)を2rn1の酢酸(1:1000に希釈されて いる)中に4xC、4,8時間で溶解させ9次いで23. OOORPMで1時 間遠心分離した。上清に1/6量の0.1N Na0i1を加えた(1献の上清 を166μlのNa0)1と混合した)。白色の沈澱が得られた。混合物を15 0ORPMで20分間遠心分離した。次いで、形成された白色のベレットを1m j!のビロール(0,IM NaC1中0.1Mビロール)溶液に4xCで一晩 懸濁させた。次に、0.1M過硫酸アンモニウム溶液(0,IM NaC1中) をコラーゲン/ビロール溶液に滴下して加え、うず巻き状に撹拌し、そして4. xCで1時間放置してインキュベートする。得られる黒色懸濁液を150ORP Mで20分間遠心分離した。上清を捨て、ベレットを0.1M NaC1で3回 洗浄し9次いで蒸留水で数回洗浄した。黒色のベレットに、1献の酢酸(1:  1000)を加え。acid soluble, NCLC-3511) in 2rn1 acetic acid (diluted 1:1000) ) at 4xC for 4.8 hours.9 then 23. 1 o'clock on OOORPM Centrifuged for a while. 1/6 volume of 0.1N Na0i1 was added to the supernatant (one sample of supernatant was mixed with 166 μl of Na0)1). A white precipitate was obtained. Mixture 15 Centrifuged at 0 ORPM for 20 minutes. Next, the formed white pellet was j! of virol (0.1 M virol in 0,IM NaCl) solution overnight at 4xC. suspended. Next, 0.1M ammonium persulfate solution (0.IM in NaCl) Add dropwise to the collagen/virol solution, swirl, and 4. Leave to incubate for 1 hour at xC. The resulting black suspension was heated to 150 ORP. Centrifuged at M for 20 minutes. Discard the supernatant and wash the pellet 3 times with 0.1M NaCl. It was then washed several times with distilled water. Add 1 ton of acetic acid (1 part) to a black pellet. Add 1000).

混合物を4xCで一晩放置した。懸濁液を30分間遠心分離した。The mixture was left at 4xC overnight. The suspension was centrifuged for 30 minutes.

結合しなかったポリピロールおよびコラーゲンは上清中に取り除かれる。コラー ゲン/ポリピロール複合体をエタノール溶液に溶解させ、ガラス表面にスプレー することによってコラーゲン/ポリピロールを薄膜状にした。有機溶媒を蒸発さ せて2表面にバイオ分子(biomolecule )を残留させた。Unbound polypyrrole and collagen are removed into the supernatant. kolar Dissolve the gen/polypyrrole complex in ethanol solution and spray it on the glass surface. By doing so, collagen/polypyrrole was made into a thin film. evaporate organic solvent At the same time, biomolecules were left on the 2 surfaces.

1973)の方法に従って、 BHK繊維芽細胞を使用して細胞増殖の効果を観 察した。The effect of cell proliferation was observed using BHK fibroblasts according to the method of (1973). I guessed it.

直径が5■で9本発明に従って調製されたポリスチレン−ビロール血に3−の培 地中立あたり105細胞のBHKC13を接種した。2種類の培地を比較した: 5BK(生理食塩水2重炭酸カリウム)中IMの酢酸マグネシウムを含有する。Polystyrene-virol blood prepared in accordance with the present invention with a diameter of 5. 105 cells of BHKC13 were inoculated per ground. Two types of media were compared: Contains IM magnesium acetate in 5BK (saline dipotassium bicarbonate).

血清を含有しない最小塩緩衝液および10%血清を含む完全培地。Complete medium with serum-free minimal salt buffer and 10% serum.

2つのプラチナ線が固定されている4つの導電性ポストを1つの血に置いた。0 .5μへの定電流を付与した。別の血を対照として用いた。Four conductive posts to which two platinum wires were fixed were placed on one blood. 0 .. A constant current of 5μ was applied. Another blood was used as a control.

増殖(spread)は、丸くなくなり、明瞭なかどをもつ、均一な、多角形の 細胞の割合として測定した。単に大きさが大きくなり、角ぼっていない細胞は「 増殖」とは認めなかった。A spread is a uniform, polygonal shape that is no longer round and has sharp edges. Measured as a percentage of cells. Cells that simply increase in size and are not rounded are called " "Proliferation" was not recognized.

30分後、立上の負の表面電荷密度を染料の結合により測定した。表面をクリス タルバイオレットカチオン染料溶液(蒸留水中0.1mM>で平衡化させ、蒸留 水で洗浄した。固定された負の電荷と結合して残存している染料を酸−エタノー ルで溶出し、比色法により測定した。After 30 minutes, the rising negative surface charge density was measured by dye binding. Chris the surface Equilibrate with violet cationic dye solution (0.1mM in distilled water) and distill Washed with water. Acid-ethanol binds to the fixed negative charge and removes the remaining dye. The sample was eluted using a filter and measured using a colorimetric method.

対照の電荷中で測定された細胞増殖の10Carあたりのパーセントは0.6で あった。電気的に刺激された細胞の細胞増殖は70であった。The percent per 10 Car of cell proliferation measured in the control charge was 0.6. there were. Cell proliferation of electrically stimulated cells was 70.

繊維芽細胞、酵母、ハイブリドーマ、細菌および真菌類もこの方法に従って増殖 し得る。Fibroblasts, yeast, hybridomas, bacteria and fungi can also be grown using this method. It is possible.

(以下余白) 実施例9:ポリピロール/コラーゲンフィルムへのHeLa細胞の付着および増 殖 プラスチック皿において増殖している後期対数期のtleLa細胞培養物を、  PBS中(7) EGTA (2mM)および)!J7’シ:/(0,05%) に5分間さらすことにより1回収した。この細胞は、 200gで5分間遠心分 離することによって回収され、そして、10%のウシ胎児血清を含有するMEM 中に懸濁された。この細胞懸濁物の1−を1次に、コントロールとして天然のコ ラーゲン繊維のゲル、および実施例7のゲルを含む35胴のプラスチック組織培 養皿に入れ9皿1個あたり、最初に、104個の細胞を得た。これらの皿を加湿 したCD□雰囲気下において37xCにて120分間インキュベートした。ビロ ール−コラーゲンを含む皿には、ゲルに挿入された導電性ポストに連結されたプ ラチナ製のワイヤを介して0.5mAの電流が定常的に付与された。(Margin below) Example 9: Attachment and expansion of HeLa cells to polypyrrole/collagen films breeding Late log phase tleLa cell cultures growing in plastic dishes were (7) EGTA (2mM) and ) in PBS! J7'shi: / (0,05%) One recovery was made by exposing the sample to water for 5 minutes. The cells were centrifuged at 200g for 5 minutes. MEM containing 10% fetal bovine serum suspended in it. 1- of this cell suspension was used as the primary, and as a control, a natural cell suspension was used. 35 cylinders of plastic tissue culture containing the gel of Lagen fibers and the gel of Example 7. Initially, 104 cells were obtained per 9 culture plates. humidify these dishes The cells were incubated for 120 minutes at 37×C in a CD□ atmosphere. Biro The gel-containing dish contains a plate connected to a conductive post inserted into the gel. A constant current of 0.5 mA was applied through the latina wire.

細胞総数は1次のようにして推定された。つまり、ゲルを。The total number of cells was estimated as follows. In other words, gel.

無血清HEM中のコラゲナーゼ(Sigma、 C−2139,0,2mg/m jりに溶解させ、コールタ−電子粒子計数装置(Coulter electr onicparticle counter)で細胞を計数することにより、推 定された。Collagenase in serum-free HEM (Sigma, C-2139, 0.2 mg/m Dissolve it in a sieve and place it in a Coulter electron particle counter. Estimation is made by counting cells with an onic particle counter). established.

トリプシンにさらされることにより脱離した細胞数および割合(%)は、2段階 法により平行実験により行った。まず。The number and percentage (%) of cells detached by exposure to trypsin were determined in two stages. Parallel experiments were carried out according to the method. first.

皿をハンクス平衡塩溶液で洗浄し、0.25%トリプシン(PBS中)で10分 間インキュベートし、脱離した細胞数を計数した。次に、ゲルをコラゲナーゼに さらすことにより溶解させ、残存している細胞および残存している付着細胞の数 を上記のように決定した。細胞総数は、この第2の方法により推定された。Wash the dishes with Hank's Balanced Salt Solution and 0.25% trypsin (in PBS) for 10 min. The cells were incubated for a period of time, and the number of detached cells was counted. Next, apply the gel to collagenase lyse by exposure and determine the number of remaining cells and remaining adherent cells. was determined as above. Total cell number was estimated by this second method.

つまり、トリプシンにより脱離した細胞の数およびゲルに付着したまま残った細 胞の数を加えることにより推定された。That is, the number of cells detached by trypsin and the number of cells remaining attached to the gel. Estimated by adding the number of cells.

このことは、ゲルをコラゲナーゼにより単純に分解して得られる細胞総数に10 %の範囲内において常に一致した。This means that the total number of cells obtained by simply digesting the gel with collagenase is 10 There was always agreement within a range of %.

電気的に刺激された皿において、細胞の付着は速やかであり広範である。約95 %の細胞が付着し、増殖した。コントロールにおいては、付着は約70%であっ た。In electrically stimulated dishes, cell attachment is rapid and extensive. Approximately 95 % of cells attached and proliferated. In the control, adhesion was approximately 70%. Ta.

実施例10 : Bacillus Stearothermophilus胞 子B−Stearothermophilusのコントロールスラント培養物を 。Example 10: Bacillus Stearothermophilus spores Control slant cultures of child B-Stearothermophilus .

500 mlのエーレンマイヤーフラスコ中の栄養培地100献に移す。このフ ラスコを、 300RPMで24時間、ロータリーシェーカーにかける。滅菌し た栄養寒天培地の100 X15mmのプレートに、フラスコの内容物の0.5 〜1.0dを接種し、 55xCで7日間保持する。この間に微生物は芽胞形成 する。胞子の密度は。Transfer to 100 volumes of nutrient medium in a 500 ml Erlenmeyer flask. This frame Place the lasco on a rotary shaker for 24 hours at 300 RPM. Sterilize Add 0.5 of the contents of the flask to a 100 x 15 mm plate of nutrient agar. Inoculate ~1.0d and hold at 55xC for 7 days. During this period, microorganisms form spores. do. What is the density of spores?

溶液中に10e′個/m1である。Bacillusの胞子を上記のようにして 調製した。但し、実施例3の方法に従って、ポリピロール−ポリビニルアルコー ルを用いて、 100 X15個のプレートをコートした。定常的に0.8Aの 電流を流して、2日間インキュベートした後において、胞子の密度は、溶液中に 1010個/dであった。10e' pieces/ml in solution. Bacillus spores as described above. Prepared. However, according to the method of Example 3, polypyrrole-polyvinyl alcohol 100 x 15 plates were coated using the 100 x 15 plate. Constantly 0.8A After applying the current and incubating for 2 days, the density of spores in the solution was It was 1010 pieces/d.

実施例11:ポリビニルアルコール−ビロールラテックスビロール(Aldri ch Che+n1cals)は真空蒸留し、アルゴン雰囲気下で4xCにて冷 蔵保存した。水は、オールバイレックスの装置で2度蒸留した。塩化第二鉄(F eC13・61120 ; B111l)、  ヨウ化カリウム(BDH;″A nalaR″グレード)、ヨウ素(BDH)およびホウ酸(BDH,“Ana  1aR”グレード)は、そのまま使用した。Example 11: Polyvinyl alcohol-virol latex virol (Aldri ch Che + n1 cals) was vacuum distilled and cooled at 4xC under an argon atmosphere. Stored in storage. Water was double distilled in an Allvirex apparatus. Ferric chloride (F eC13・61120; B111l), potassium iodide (BDH; ″A nalaR” grade), iodine (BDH) and boric acid (BDH, “Ana 1aR'' grade) was used as is.

部分加水分解ポリ (ビニルアセテート)の2つのサンプルは、そのまま使用し た=(i)見かけの相対分子量(relative molarlllaSs) が]、25.OOO(PVA−88)である88%加水分解物(BDH) ;  (ii)見かけの相対分子量が96.000のポリビニルアルコール(PVA− 96)である、96%加水分解物(Aldrich Chemicals)。Two samples of partially hydrolyzed poly(vinyl acetate) were used as is. ta = (i) apparent relative molecular weight (relative molarllaSs) ], 25. 88% hydrolyzate (BDH) which is OOO (PVA-88); (ii) Polyvinyl alcohol (PVA- 96), 96% hydrolyzate (Aldrich Chemicals).

懸濁重合反応を500m1のフラスコ中で行なった。まず、0.3gのPVAと 8.83g (0,033モル)のFeC1,” 6H,0とを1001n1の 水に溶解させた。この溶液に1 mf (0,014モル)の精製ビロールモノ マーを加え、そしてこの混合物を20xCにて18〜14時間、マグネチックス ターラーで攪拌した。すべてのケースにおいて。The suspension polymerization reaction was carried out in a 500 ml flask. First, 0.3g of PVA and 8.83g (0,033 mol) of FeC1,”6H,0 and 1001n1 Dissolved in water. 1 mf (0,014 mol) of purified virol monomer was added to this solution. mer and the mixture was heated at 20xC for 18-14 hours. Stir with a tarer. In all cases.

この間に、95%を超える量のモノマーの変換が達成された。During this time, a monomer conversion of over 95% was achieved.

ビロールを反応液に加えた数分の間に、オレンジ色から茶黒色へと色が変化し、 このことにより重合が開始したことが示された。しかし、沈澱物は形成されなか った。この反応期間の終わりに、形成された懸濁物を15.00Orpmで約1 時間遠心分離した。このことにより黒色の析出物と、淡緑色ではあるが透明な上 清とが生じた。もちろん、可視吸収スペクトル分光分析により、上清はポリピロ ールを含有していないことが結果として示された。沈降物は、純水中で振盪する ことにより容易に再分散され得た。このようにして形成された分散液を静置して も凝集する傾向は示されなかった。水性分散液を凍結乾燥すると、微細な黒色の 粉末となった。Within a few minutes of adding virol to the reaction solution, the color changed from orange to brown-black. This indicated that polymerization had started. However, no precipitate was formed. It was. At the end of this reaction period, the suspension formed was heated to about 1 Centrifuged for hours. This results in a black precipitate and a pale green but transparent upper layer. Qing occurred. Of course, by visible absorption spectroscopy, the supernatant was The results showed that it did not contain any alcohol. Shake the sediment in pure water could be easily redispersed. The dispersion thus formed is allowed to stand still. No tendency to agglomerate was shown. Freeze-drying the aqueous dispersion produces a fine black color. It became powder.

上記実施例の種々の他の例および改変が1本明細書を読むことにより1本発明の 精神および範囲から逸脱することなく。Various other examples and modifications of the above-described embodiments can be realized by reading this specification. without departing from spirit and scope.

当業者に明らかである。そのようなすべての例および改変は。It will be clear to those skilled in the art. All such instances and modifications.

添付の請求の範囲に含まれる。Within the scope of the appended claims.

国際調査報告 1M1eIIl*l1aealkD*haah6hhe、、c↑1丁、、只zn t’it’tinternational search report 1M1eIIl*l1aealkD*haah6hhe,,c↑1cho,,justzn t’it’t

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.栄養培地中で細胞を刺激し,および/または成長させる方法において,該細 胞に導電性材料を接触させること,および該細胞の成長および増殖を促進する量 で,該培地に電流を流すか,あるいは該培地に電圧を印加することを改良点とす る方法。1. In a method of stimulating and/or growing cells in a nutrient medium, the cell contacting the cells with an electrically conductive material and an amount that promotes growth and proliferation of the cells; The improvement is to pass a current through the medium or apply a voltage to the medium. How to do it. 2.請求項1に記載の方法であって,前記電流は約0.5〜約1mAである。2. 2. The method of claim 1, wherein the current is about 0.5 to about 1 mA. 3.請求項1に記載の方法であって,前記細胞は,哺乳類細胞,鳥類細胞,両性 類細胞,微生物および植物細胞からなる群から選択される。3. 2. The method according to claim 1, wherein the cells are mammalian cells, avian cells, bisexual cells. selected from the group consisting of microbial cells, microorganisms, and plant cells. 4.請求項1に記載の方法であって,前記培地はポリマー支持体を含む。4. 2. The method of claim 1, wherein the medium includes a polymeric support. 5.請求項4に記載の方法であって,前記ポリマー支持体は導電性である。5. 5. The method of claim 4, wherein the polymeric support is electrically conductive. 6.請求項4に記載の方法であって,前記ポリマー支持体は,コラーゲン,エラ スチン,グアーガムおよびゼラチンからなる群からなる選択されるポリマーを含 む。6. 5. The method according to claim 4, wherein the polymer support comprises collagen, elastomer, etc. polymers selected from the group consisting of stin, guar gum and gelatin. nothing. 7.請求項6に記載の方法であって,前記ポリマーは,導電性ポリマーを混合さ せるか,あるいは組み合わせることによって,導電性を付与されている。7. 7. The method according to claim 6, wherein the polymer is mixed with a conductive polymer. Conductivity is imparted by applying or combining them. 8.請求項7に記載の方法であって,前記導電性ポリマーは,ポリアセチレン, ポリピロール,ポリピロール・セルロース,ポリアニリン・セルロース,ポリピ ロール・ポリビニルアルコールおよびポリピロール・コラーゲンからなる群から 選択される。8. 8. The method according to claim 7, wherein the conductive polymer is polyacetylene, Polypyrrole, polypyrrole cellulose, polyaniline cellulose, polypyrrole From the group consisting of polyvinyl alcohol and polypyrrole collagen selected. 9.請求項1に記載の方法であって,該方法は,細胞を導電性ポリマーのラテッ クスで取り囲むこと,および該ラテックスに電荷を通すことを包含する。9. 2. The method of claim 1, wherein the method comprises exposing cells to a conductive polymer latex. and passing an electric charge through the latex. 10.請求項1に記載の方法であって,前記導電性培地はポリマーであり,該ポ リマーは前記細胞によって摂取される。10. 2. The method of claim 1, wherein the conductive medium is a polymer, and the conductive medium is a polymer. The remer is taken up by the cells. 11.請求項1に記載の方法であって,前記導電性培地はポリマーであり,該ポ リマーは連結基によって抗体に結合している。11. 2. The method of claim 1, wherein the conductive medium is a polymer, and the conductive medium is a polymer. The remer is attached to the antibody by a linking group. 12.請求項11に記載の方法であって,前記連結基はアルキルジアミンである 。12. 12. The method according to claim 11, wherein the linking group is an alkyldiamine. . 13.細胞を成長させる装置であって,導電性材料と,該材料に電流を流す手段 とを備えた装置。13. A device for growing cells, comprising an electrically conductive material and a means for passing an electric current through the material. A device equipped with 14.請求項13に記載の装置であって,前記導電性材料は導電性ポリマーと組 み合わせた支持体材料である。14. 14. The apparatus of claim 13, wherein the conductive material is assembled with a conductive polymer. It is a support material that has been combined with other materials. 15.請求項14に記載の装置であって,前記支持体材料は,ナイロン,ポリ塩 化ビニル,ポリビニルアルコール,ポリ酢酸ビニル,ポリビニルブチラール、ポ リエチレングリコール,ゼラチン,コラーゲン,グアーガム,エラスチン,糖タ ンパク,カロチノイド,ヘミン,ジアゾベンゾイルオキシメチル,ニトロセルロ ース,および紙からなる群から選択される。15. 15. The device of claim 14, wherein the support material is nylon, polysalt. vinyl oxide, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, polyvinyl Liethylene glycol, gelatin, collagen, guar gum, elastin, saccharide protein, carotenoid, hemin, diazobenzoyloxymethyl, nitrocellulose selected from the group consisting of: 16.請求項14に記載の装置であって,前記導電性ポリマーは,ポリアセチレ ン,ポリピロール,ポリチオフェン,およびポリスチレンからなる群から選択さ れる。16. 15. The device of claim 14, wherein the conductive polymer is polyacetylene. selected from the group consisting of polypyrrole, polythiophene, and polystyrene. It will be done. 17.請求項13に記載の装置であって,前記導電性材料は,成長する細胞を付 着によって支持し得る。17. 14. The device of claim 13, wherein the electrically conductive material is attached with growing cells. It can be supported by wearing. 18.請求項13に記載の装置であって,前記材料は,成長すべき細胞によって 摂取される。18. 14. The device according to claim 13, wherein the material is grown by cells to be grown. Ingested. 19.請求項13に記載の装置であって,前記導電性材料は,成長すべき細胞に 特異的な抗体に結合される。19. 14. The apparatus of claim 13, wherein the electrically conductive material is attached to the cells to be grown. bound to a specific antibody.
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