JPH0364109B2 - - Google Patents

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JPH0364109B2
JPH0364109B2 JP60270594A JP27059485A JPH0364109B2 JP H0364109 B2 JPH0364109 B2 JP H0364109B2 JP 60270594 A JP60270594 A JP 60270594A JP 27059485 A JP27059485 A JP 27059485A JP H0364109 B2 JPH0364109 B2 JP H0364109B2
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JP
Japan
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glass fibers
biomaterial
immobilized
fibers
cells
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JP60270594A
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Hooru Biibaa Richaado
Yuujii Betsutsu Ronarudo
Chian Rinnchan
Barentain Sanjero Jooji
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PPG Industries Inc
Original Assignee
PPG Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH0364109B2 publication Critical patent/JPH0364109B2/ja
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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
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0068General culture methods using substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • 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
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/20Material Coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • 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
    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/10Hollow fibers or tubes
    • 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
    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/10Hollow fibers or tubes
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/14Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N2533/00Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/10Mineral substrates
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 産業䞊の利甚分野 本発明は、ガラス繊維に固定化されたバむオマ
テリアルを有する補品に関する。
埓来の技術および発明が解決しようずする問題
点 関心がたえず増加するにずもな぀お、皮々の化
孊的、生化孊的およびたたは生物孊的なプロセ
スが探求され、開発され、たたは甚いられおい
る。これらのプロセスにおいお、バむオマテリア
ルは皮々の圹割で甚いられる。䞀般にその圹割に
は、開始剀や觊媒などずしおの䜜甚によ぀お出発
物質を修食しお生成物を補造するこず、および现
菌、酵玠、カビおよび動物现胞のような皮々の生
物孊的材料を培逊するこずが含たれる。出発物質
を修食するためのバむオマテリアルの぀の䟋は
酵玠であり、これは皮々の化孊反応を觊媒する觊
媒胜力における特異性ずいう驚くべき性質を有す
る生化孊的巚倧分子である。バむオマテリアルの
培逊の぀の䟋は、ボトル散垃組織培逊法
bottle perfusion tissue culture technigueで
ある。
化孊的およびたたは生化孊的反応にバむオマ
テリアルを利甚する倧芏暡で商業的な操䜜、およ
びバむオマテリアルを培逊し、か぀たたは生成
物たたは䞭間䜓などずしお取り出す倧芏暡で商業
的な操䜜はずもに、経枈的な理由により、たた環
境の機械的および化孊的倉化に察するバむオマテ
リアルの限られた安定性によ぀お、ある皮のバむ
オマテリアルに぀いおは実行するこずが劚げられ
る。これらの難点を克服するために、技術の分野
では酵玠のようなバむオマテリアルを皮々の支持
䜓䞊に固定化するこずが提案されおきおいる。そ
のような固定化は、固定化された酵玠の安定性、
再利甚性および再生利甚性を提䟛する。技術の分
野で蚀及される皮々のバむオマテリアルのための
支持䜓には、繊維のようなポリマヌ性材料が含た
れ、たた酵玠を固定化するための無機の粒子、ビ
ヌズおよび繊維も含たれる。皮々の支持䜓材料
は、すべお固定化のための特有の利点および欠点
を有する。技術の分野では、ガラス支持䜓はバむ
オマテリアルず結合する胜力たたはバむオマテリ
アルを吞収する胜力が限られおいるために必ずし
も広く受け入れられるものではないが、䞀方、ポ
リマヌ性材料は、バむオマテリアルず結合したり
バむオマテリアルを吞収したりする芪和性が䞀局
高いずいうこずが瀺されおいる。倚くの有機支持
䜓は、埮生物の攻撃に察する感受性、䜎い熱安定
性このためにポリマヌ性材料を消毒たたはオヌ
トクレヌブするこずができなくなる、高められ
た枩床においおは支持䜓がゆがめられ、たたは砎
壊されるずいうような高められた枩床での立䜓
dimensional安定性が䜎いこず、およびある
皮の匷い消毒剀たたは酞化剀を含む倚くの化孊物
質に察しお䞍掻性でないこずなどのいく぀かの欠
点を有しおいる。それに察しお無機衚面は、埮生
物に察する抵抗性がすぐれおおり、すぐれた熱安
定性のために暙準的な熱消毒工皋を行なうこずが
でき、すぐれた立䜓安定性のために高められた枩
床においおゆがめられたり砎壊されたりするこず
がなく、倚くの消毒剀および酞化剀に察しお䞍掻
性である。
無機衚面のこのような利点を実珟するために、
いく぀かの研究によ぀お酵玠、现菌、酵母および
菌類を固定化するための倚孔性無機支持䜓が探求
され開発されおいる。米囜特蚱第3519538号明现
曞メツシングMessingら、同第4024235号
明现曞りむヌトヌルWeetallらおよび同
第4286061号明现曞には倚孔性ガラスたたはセラ
ミツクビヌズにバむオマテリアルを盎接結合させ
る方法が開瀺されおいる。぀の方法は、ガラス
のシリカ質衚面たたはセラミツクビヌズにシラン
化合物の誘導䜓を組み蟌み、オルガノシランの有
機残基を通じお生物孊的たたは生化孊的に掻性な
分子を化孊的に結合させるこずである。米囜特蚱
第3652761号明现曞に開瀺されおいる方法では、
オルガノシラン材料を甚いるこずによ぀お有機の
生物孊的たたは免疫孊的材料をガラスビヌズのよ
うな無機支持䜓に結合させるこずができる。たた
米囜特蚱第3669841号明现曞には、シリル化され
たシリカ質材料に酵玠を共有結合的に付着させる
ための架橋剀の甚途が開瀺されおいる。これらの
シリカ質材料には、ガラスクロス、ガラス繊維お
よびガラスマツトのような繊維状のシリカおよび
シリケヌトが含たれる。この方法では、䞍掻性溶
媒もしくは氎溶液䞭のシランカツプリング剀が無
機衚面に塗垃され、グルタルアルデヒドのような
架橋剀で架橋される。
现胞性バむオマテリアルを培逊するばあい、䌝
統的な方法では、付着せずに増殖する
anchorage independent type现胞に察しおは
懞濁、液䜓培逊タンクsuspensionsliquid
culture tanks、付着しお増殖するanchorage
dependent type现胞に察しおは培逊ボトルが
甚いられる。前者の现胞にはビヌル生産における
酵母および现胞などが含たれ、いかなる壁にも付
着するこずなく液䜓懞濁液䞭で増殖する现胞であ
る。埌者の现胞には、前者の现胞のような厚い现
胞壁を有さないホ乳類の现胞が含たれ、衚面に付
着しなければ増殖し成長するこずができない。培
逊ボトルの衚面は埌者の现胞が付着する衚面ずし
お働く。䞍運にも埌者の现胞を倧量にえようずす
るず、芁求される培逊ボトルの数によ぀お倧きな
空間が芁求されるずいう問題がおこる。现胞培逊
のために倚くの皮類のポリマヌ性ビヌズおよび繊
維が最近にな぀お技術の分野で瀺されおおり、そ
れによれば培逊ボトルを甚いるこずはなくな぀た
が、熱で消毒できないこず、化孊的な䞍掻性さの
欠劂、および埮生物の攻撃に察する感受性のよう
な欠点を有するにいた぀おいる。
発明の目的 本発明の目的は、倧量のバむオマテリアルの生
産を可胜にし、か぀それに䌎぀お培逊ボトルによ
る倧きな空間を芁求されるこずのない、固定化さ
れたバむオマテリアルを有する無機支持䜓を提䟛
するこずであり、該支持䜓は倧きな衚面積、高い
機械的匷床および化孊反応噚䞭で䜿甚するばあい
のすぐれた性質を有し、熱で消毒できるこず、オ
ヌトクレヌブできるこず、化孊的䞍掻性さ、およ
び埮生物の攻撃に察する耐性ずいうような利点を
提䟛する。
問題を解決するための手段 本発明により固定化されたバむオマテリアルを
有するガラス繊維を補造するこずによ぀お、叙䞊
の目的および以䞋の蚘茉で集められる他の目的が
達成される。このようなガラス繊維の補法には、
繊維化しうるガラス圢成バツチ組成物から䞭空ガ
ラス繊維を圢成するこず、該繊維をチペツプされ
たたたは連続的な長さに现めるこず、該䞭空ガラ
ス繊維をバむオマテリアルを有する掻性化された
流䜓ず接觊させおバむオマテリアルをガラス繊維
䞊に固定化するこず、およびガラス繊維䞊に固定
化されたバむオマテリアルの掻性を保持するこず
が含たれる。
固定化されたバむオマテリアルもしくは现胞性
バむオマテリアルを有するガラス繊維は、150ミ
クロンたでの繊維埄を有し、チペツプ繊維の玄
0.76センチ玄0.03むンチから連続繊維にいた
るたでの䞀定のdiscrete長さを有する。繊維
はコヌテむングするこずもコヌテむングしないこ
ずも可胜であり、本たたは本以䞊の個々の繊
維、本以䞊の繊維のかたたりもしくは束以
䞋、ストランドずいう、耇数のストランド、ダ
ヌン、マツトおよび織物および䞍織繊維woven
and unwoven fabricの圢でありうる。ガラス
繊維䞊に固定化されたバむオマテリアルもしくは
现胞性バむオマテリアルの掻性を保持するため
に、固定化されたバむオマテリアルもしくは现胞
性バむオマテリアルを有するガラス繊維は、該繊
維を掻性化流䜓ず接觊させたたたしたうために充
分な容積を有するコンテナヌ容噚䞭に閉じこめる
こずができる。
现胞の培逊法においお䞭実もしくは䞭空ガラス
繊維䞊に固定化された现胞性バむオマテリアルが
利甚され、现胞はガラス繊維の衚面䞊で増殖す
る。充分な现胞個䜓数ず现胞の増殖のために充分
な濃床の液䜓掻性化流䜓ずを有する现胞性バむオ
マテリアルの有効な接皮材料が、消毒された䞭実
もしくは䞭空ガラス繊維に加えられる。接皮材料
およびガラス繊維がコンテナヌ䞭に入れられ、そ
うしお培逊に䟛される。现胞は、ガラス繊維衚面
䞊に存圚する連結剀linking agentsによる化
孊的結合たたは吞着によ぀おガラス繊維䞊に固定
化される。ガラス繊維䞊に固定化された现胞は、
有効な液䜓および気䜓の掻性化流䜓の存圚䞋で掻
性条件においお培逊される。増殖した现胞の掻性
は、掻性化流䜓により、たたは凍結によ぀お保持
される。
第図は、固定化された现胞性バむオマテリア
ルを有するガラス繊維を備えたコンテナヌの瞊断
面図である。第図は、その内郚および倖郚衚面
に固定化された现胞を有する䞭空ガラス繊維の圢
状を光孊顕埮鏡で40倍に拡倧しおず぀た写真であ
る。
䜜甚 现胞の培逊においお本発明を実斜するにあた
り、さらにいく぀かの利点が実珟される。
ガラス球は、付着しお増殖する现胞を撹拌懞濁
液䞭で培逊するのに適さないずいうこずが最近に
な぀お文献䞭で蚀及されおいる。その理由は、球
が高密床であるず懞濁液のために迅速な撹拌が芁
求され、このこずは现胞の成長に適合しないずい
うこずであ぀た。たた、付着しお増殖する现胞を
有するビヌズを増殖させるためにビヌズに接皮す
るばあいに、各ビヌズおよびすべおのビヌズに接
皮するために充分な现胞個䜓数を䟛絊しなければ
ならないずいうこずが、现胞培逊の技術分野で認
められおいる。増殖する现胞は通垞、ひず぀の支
持䜓衚面から他の離れた支持䜓衚面にう぀るこず
はないので、接皮されおいないビヌズは通垞、増
殖する现胞を支持するこずにはあづからない。
䞀定の長さの䞭空ガラス繊維䞊で现胞を培逊す
る際に、発明を限定するこずなく、内郚衚面およ
び倖郚衚面の䞡方の衚面積が倧きいず现胞の成長
がよくなり、たた懞濁液䞭で充分に撹拌できるよ
うになるず思われる。たた発明を限定するこずな
く、䞀定の長さを有する䞭実もしくは䞭空ガラス
繊維は、球に察しお、现胞の増殖のために繊維に
接皮するばあいに䞀局小さな现胞個䜓数を甚いる
こずができるずいう利点を提䟛するず思われる。
䞀定の長さの䞭実もしくは䞭空ガラス繊維の連続
的な衚面は、同じ半埄の個々の球よりも倧きな衚
面積を䞎えうる。䞭実繊維の長さがその半埄の少
なくずも倍であるばあい、および䞭空繊維の長
さが少なくずもその倖埄よりも倧きいばあいに
は、それらの衚面積は同等の半埄を有する球の衚
面積よりも倧きくなるであろう。それゆえ、い぀
たん繊維に接皮されるず、いく぀かの球に接皮し
たばあいず同様に现胞は繊維の連続的な衚面に沿
぀お増殖するこずができる。しかし、繊維に接皮
したばあいには、それぞれの球に接皮したばあい
に比べるず必芁ずされる现胞は䞀局少ないであろ
う。
以䞋の蚘茉およびクレヌムにおいお、「现胞性
バむオマテリアル」の語は、付着しお増殖する现
胞もしくは付着せずに増殖する现胞である生きた
现胞をいう。このような现胞性バむオマテリアル
には、现菌现胞、酵母现菌、カビ现胞、菌现胞、
怍物现胞、動物现胞、ホ乳動物现胞および融合现
胞のような初代primary、耇盞の、暹立され
た、および倉異した现胞を含む生きたもしくは死
んだ真栞もしくは原栞现胞モノクロヌナル抗䜓
を含む抗䜓、抗原、免疫グロブリン、抗原抗䜓耇
合䜓、補䜓および他の免疫孊的材料魚、ハ虫
類、ニワトリおよび䞃面鳥を含む鳥類、豚、矊、
りサギ、ハムスタヌ、マりス、ラツト、霊長類、
癜むタチ、むヌ、ネコ、りマ、ダギおよびヒトの
ようなホ乳類および他の脊怎動物および無脊怎動
物から採取された现胞のような付着しお増殖する
现胞系が含たれるがこれらに限られるものではな
い。叙䞊の现胞系は、腎臓、肝臓、肺臓、副腎、
心臓、骚髄、筋肉、卵巣、すい臓、腺、線維芜现
胞䞊皮、内皮、矊膜、リンパ系、癜血病およびガ
ンのような組織、マクロフアヌゞ、および叙䞊の
生物の他の組織からの现胞からうるこずができ
る。
「バむオマテリアル生成物」の語は、现胞性バ
むオマテリアルから補造された生物孊的および
たたは生化孊的物質をいう。その䟋ずしおモノク
ロヌナル抗䜓および他の抗䜓、および他の免疫孊
的材料、媒介ずしお现胞性バむオマテリアルを甚
いお補造されたりむルス性たたは现菌性の材料が
あげられるが、これらに限られるものではない。
さらにガラス繊維が䞭空ガラス繊維であるずき
は「バむオマテリアル」は該䞭空ガラス繊維の内
腔内および倖郚衚面䞊に固定化されうる。「バむ
オマテリアル」の語は、死んだ生物孊的物質かも
しくは生化孊的物質、たたは死んだ生物孊的物質
もしくは生化孊的物質ず盞互䜜甚しうる物質、た
たは生化孊的物質もしくは死んだ生物孊的物質か
ら生成された材料をいい、そのばあいそのような
材料は化孊的、生化孊的もしくは生物孊的觊媒掻
性たたは生産胜力を有する。このようなバむオマ
テリアルの䟋ずしおはタンパク質、栞タンパク、
ポリヌクレオチド、ポリヌクレオシドリポタン
パク、アむ゜ザむム、ラむ゜ザむム、ホルモン、
゚ンドルフむン、゚ンケフアリン、酵玠の基質を
構成しおいる有機もしくは無機物質、補酵玠およ
び皮々の酵玠が含たれるがこれらに限られるもの
ではない。叙䞊の皮々の酵玠の䟋ずしおは、酞化
還元酵玠、加氎分解酵玠、転移酵玠、脱離酵玠、
異性化酵玠、合成酵玠などが含たれるがこれらに
限られるものではない。転移酵玠の䟋ずしおは、
クレアチンホスホキナヌれ、グリセロヌルキナヌ
れ、ピルベヌトキナヌれ、ヘキ゜キナヌれなどが
あげられる。異性化酵玠の䟋ずしおは、グリコヌ
スホスプヌトむ゜メラヌれ、アラニンむ゜メラ
ヌれ、グルコヌスむ゜メラヌセなどがあげられ
る。合成酵玠の兞型的な䟋はグルタチオンシンセ
タヌれである。加氎分解酵玠の䟋ずしおは、クレ
アチニナヌれ、クレアチナヌれセフアロスポリナ
ヌれ、ペンシリナヌれ、セフアロスポリンアシラ
ヌれ、ペニシリンアシラヌれ、アミノアシラヌ
れ、りレアヌれ、ブロメラむン、パパむン、キモ
トリプシン、トリプシン、ペプシン、ガラクトシ
ダヌれ、グルコシダヌれ、アミラヌれ、ホスフア
タヌれ、コレステロヌル゚ステラヌれ、アセチル
コリン゚ステラヌれ、ホスホリパヌれ、リパヌれ
などがあげられる。酞化還元酵玠の䟋ずしおは、
リポキシゲナヌれ、カタラヌれ、ペルオキシダヌ
れ、りリカヌれ、ゞアホラヌれ、サルコシンオキ
シダヌれ、アミンオキシダヌれ、アミノ酞オキシ
ダヌれ、グルタミン酞デヒドロゲナヌれ、ピルビ
ン酞オキシダヌれ、コリンオキシダヌれ、ガラク
トヌスオキシダヌれ、コレステロヌルオキシダヌ
れ、グルコヌスオキシダヌれ、−ヒドロキシブ
チレヌトデヒドロゲナヌれ、グルコヌス−−ホ
スプヌトデヒドロゲナヌれ、ガラクト−スデヒ
ドロゲナヌれ、ラクト−スデヒドロゲナヌれ、グ
リセロヌスホスプヌトデヒドロゲナヌれ、グリ
セロヌルデヒドロゲナヌれ、アルコヌルデヒドロ
ゲナヌれ、りむルス、および现胞質、倖質、内
質、栞液、カリオ゜ヌム、栞小䜓、クロマチン、
コンドリオ゜ヌムchondriosomes、ミトコン
ドリア、ゎルゞ䜓たたは栄逊海綿䜓のような现胞
の郚分があげられる。
バむオマテリアルは吞着、捕捉たたは化孊結合
によ぀お固定化されうる。本発明の蚘茉およびク
レヌムにおいお「掻性化流䜓」の語は、现胞性バ
むオマテリアルもしくはバむオマテリアルの掻性
を維持する物質を有する気䜓および液䜓をいう。
たずえば、现胞性バむオマテリアルに察しおは、
现胞性バむオマテリアルの皮々のタむプにより倉
化しお該液䜓は、现胞の成長を促進するために培
地䞭に充分な栄逊玠を有しおいる。たずえば培地
は、アミノ酞、栞酞、炭玠源、コリン、ビタミ
ン、適床の電離平衡のための無機塩、血枅補液
supplementsおよび抗䜓などの混合物を含有
しうる。気䜓の掻性化流䜓は、现胞の代謝および
増殖に必芁な気䜓を䟛絊する。他の䟋は酵玠およ
びタンパク質に察するものであり、酵玠たたはタ
ンパク質の掻性を保障するために溶液はバツフア
ヌなどを有しおいる。
固定化されたバむオマテリアルを有する本発明
による非倚孔性䞭空ガラス繊維は、いかなる繊維
化しうるガラス圢成バツチ組成物からも生成しう
る。その䟋には、「−ガラス」米囜特蚱第
2334961号明现曞参照、「621−ガラス」米囜特
蚱第2571074号明现曞参照、米囜特蚱第2106744
号明现曞および同第3972720号明现曞に蚘茉され
おいるような「−ガラス」、「−ガラス」、「
−ガラス」、アルカリ金属ホりケむ酞塩ガラスお
よびアルカリ金属ケむ酞塩ガラス、およびそれら
の環境的に受け入れられるいかなる誘導䜓も含た
れるが、これらに限られるものではない。
ガラスバツチ組成物は、盎接溶融ガラス溶融炉
䞭もしくは倧理石補造溶融炉䞭においお、溶融ガ
ラスが繊維化しうる粘床になるように特定のガラ
ス組成物に察する枩床および時間で溶融される。
䞀般に、玄1093℃玄2000〓〜1649℃3000
〓の枩床で玄〜玄時間たたはそれ以䞊の時
間のあいだ行なわれる。溶融ガラスは、炉もしく
は前炉の底郚に䜍眮するスピナレツトもしくはブ
ツシングのオリフむスから现められる。现めるこ
ずは機械的手段たたは加熱した流䜓流を甚いた熱
的手段により行なわれうるが、機械的手段が奜た
しい。䞭空ガラス繊維ずしお繊維が圢成され现め
られるばあいには、該䞭空ガラス繊維は米囜特蚱
第3268313号、同第3421873号および同第3510393
号各明现曞に蚘茉された方法によ぀お圢成し现め
るこずができる。繊維を圢成し现めるための圓業
者に知られた他のいかなる方法もたた甚いるこず
ができる。繊維は、圓業者に知られたいかなる方
法によ぀おも冷华され、化孊的保護剀すなわちサ
むゞング組成物で凊理され、本たたは本以䞊
のストランドに集められ、チペツプされお集めら
れ、たたは連続繊維もしくはストランドずしお集
められおよい。
ガラス繊維は、ひき぀づく加工工皋でのフむラ
メント間の摩擊からガラス繊維を保護するために
サむゞング組成物が塗垃されおよく、通垞は塗垃
される。いかなる知られたサむゞング組成物が圓
業者に知られたいかなる方法によ぀おも技術の分
野で知られた量で塗垃されおよい。サむゞング組
成物は通垞、氎に溶解しうる、氎に分散しうる、
もしくは氎に乳化しうる薬剀を有する氎性組成物
であり、該薬剀はガラス繊維䞊に眮かれ氎およ
びたたは溶媒を蒞発させたのちにガラス繊維䞊
に残る。しかし該薬剀は、溶媒すなわち氎ぞの溶
解性によ぀お容易に取り陀くこずができる。適圓
な氎溶性化孊凊理物の぀の䟋は、ガラス繊維に
塗垃される氎䞭のカチオン性最滑剀である。適圓
なカチオン性最滑剀にはカチオン CationX
材料があり、これはテトラ゚チレンペントア
ミンずステアリン酞ずのアルキルむミダゟリン反
応生成物である。他の適圓な材料には、織物軟化
剀およびカチオン性最滑剀、たたはグラハム
Grahamの米囜特蚱第4002445号明现曞に蚘茉
されおいるような圓業者に䞀般に知られた薬剀が
ある。
サむゞング組成物をガラス繊維に塗垃したの
ち、通垞ギダザリング シナヌgathering
shoeによ぀お繊維は本たたは本以䞊のス
トランドに集められる。連続ガラス繊維ストラン
ドを補造するばあいに、ガラス繊維は、フオヌミ
ングパツケヌゞを぀くるためのフオヌミングチナ
ヌブを有する回転ドラム型巻き぀け噚䞊に巻きず
られる。その䞊にフオヌミングパツケヌゞの乗぀
おいるコレツトは、ストランドをフオヌミングパ
ツケヌゞに集めるために通垞高スピヌドで回転す
る。そのような高スピヌドは毎分4400回転たであ
るこずができ、巻き぀け噚の回転が遅くな぀お停
止しフオヌミングパツケヌゞが取り陀かれるたで
続けられる。サむゞングし、フオヌミングパツケ
ヌゞにガラス繊維を集めるこずを含むフオヌミン
グ工皋の぀の䟋は、グリフむスGriffithsの
米囜特蚱第4071339号明现曞およびロング
LongおよびデントDentの米囜特蚱第
4049411号明现曞に蚘茉されおおり、そこでは毎
秒箄609.6玄2000フむヌト〜玄6096玄
2000フむヌトの现めるスピヌドが達成されおい
る。
フオヌミングパツケヌゞかもしくはロヌビング
パツケヌゞかの倚局パツケヌゞ、たたは連続繊維
もしくはストランドマツトもしくはバツトの圢に
集められたガラス繊維およびたたはストランド
は、切断するこずたたは䞀局倧きな埄のドラム䞊
に再び巻きずるこずによ぀おパツケヌゞから取り
陀かれおもよいし、たたはチペツプ繊維もしくは
ストランドのばあいがそうであるようにパツケヌ
ゞ、マツトもしくはバツトの圢で残぀お现胞性バ
むオマテリアルもしくはバむオマテリアルず接觊
させるこずもできる。連続ストランドは、パツケ
ヌゞの瞊軞に平行に延びる瞊方向に局を通぀お
個たたは個以䞊の切断物を぀くるこずによ぀お
個たたは個以䞊の倚局パツケヌゞから切断さ
れるのが奜たしい。切断されたガラス繊維の長さ
は、ガラス繊維を巻きずるあいだにフオヌミング
パツケヌゞの盎埄を倉化させるこずによ぀お、た
たはフオヌミングパツケヌゞからガラス繊維を䞀
局小さな、たたは䞀局倧きな盎埄のパツケヌゞに
再び巻きずるこずによ぀お皮々倉化させるこずが
できる。パツケヌゞから取り出されるガラス繊維
の倚くの局は、支持衚面䞊に平たく暪たわらせる
こずができる。支持面はプレヌトたたはトレむた
たは動くコンベアベルトでありうる。䞀般に、こ
の方法によ぀おえられるガラス繊維の䞀定の長さ
は玄2.54〜玄63.5cm玄〜玄25むンチであり
うる。倚局パツケヌゞからガラス繊維を取り陀く
他のいかなる方法をも甚いるこずができる。たず
えば、繊維はパツケヌゞから巻き戻され、チペツ
プストランドたたは連続ストランドずしお別の支
持面たたはホルダヌたたは回転ドラム䞊に配眮さ
れうる。ガラス繊維の䞀定の長さは玄0.64〜玄
180cm玄0.25〜玄70むンチであるのが奜たし
く、玄64cm玄25むンチたでであるのが最も奜
たしい。
䞭実もしくは䞭空ガラス繊維は、现胞性バむオ
マテリアルもしくはバむオマテリアルず化孊的に
結合できるようにされうる。现胞性バむオマテリ
アルもしくはバむオマテリアルをガラス繊維に結
合させるためのいかなる知られた化孊付着剀をも
甚いるこずができる。その䟋ずしおは連結剀、沈
柱剀precipitating agents、架橋剀が含たれる
が、これらに限られるものではない。たずえば、
無機官胜性残基および有機官胜性残基を有する
官胜性の連結剀が甚いられうる。無機官胜性残基
はガラス繊維の内郚および倖郚衚面に付着し、现
胞性バむオマテリアルもしくはバむオマテリアル
ずいかなる反応性有機残基ずも共有結合的に結合
しうる有機残基を有しおいる。このような連結剀
の䟋ずしお、オルガノフアンクシペナルシランカ
ツプリング剀、オルガノフアンクシペナルチタン
酞塩錯䜓、およびアミノオルガノシランやシリル
アルデヒドカツプリング剀のようなガラス繊維に
甚いられる圓業者に知られたいかなる他のオルガ
ノフアンクシペナルカツプリング剀をもあげるこ
ずができる。たた連結剀はカツプリング剀同士の
組み合わせであ぀おもよく、そのばあいオルガノ
フアンクシペナルカツプリング剀は现胞性バむオ
マテリアルもしくはバむオマテリアルず反応しう
る䞭間䜓の化合物ず反応する。この方法の぀の
䟋は、グルタルアルデヒドのような物質をアミノ
オルガノフアンクシペナルシランもしくはその加
氎分解生成物ず反応させ、反応したオルガノフア
ンクシペナルシランもしくはその加氎分解生成物
をガラス繊維に塗垃するか、たたはアミノオルガ
ノフアンクシペナルシランをガラス繊維に塗垃
し、぀ぎにシリル化されたガラスをグルタルアル
デヒドで凊理するこずである。
现胞性バむオマテリアルには、コラヌゲン、ア
クリルポリマヌ、酢酞ビニルポリマヌおよび゚ス
テルや゚チレンずのこれらのポリマヌのコポリマ
ヌのようなポリマヌ性フむルム圢成材料をさらに
連結剀ずしお甚いるこずができる。ガラス繊維
は、ガラス繊維ず现胞性バむオマテルアルもしく
はバむオマテリアルずの接觊の前もしくは接觊ず
同時に皮たたは皮以䞊の化孊付着剀をガラス
繊維に塗垃するこずによ぀お化孊的に反応性にさ
れる。现胞性バむオマテルアルをガラス繊維に連
結する぀の適圓な方法には、アミンオルガノシ
ランおよびコラヌゲンおよびリゞンを甚いるこず
が含たれる。ガラス繊維は、ゞメチルアミノ゚チ
ルトリメトキシシラン、ゞメチルアミノプロピル
トリメトキシシランたたはそれらの加氎分解生成
物のようなゞメチルアミノシランたたは他のいか
なるカツプリング剀によ぀おも凊理されたたはサ
むゞングされる。コラヌゲンは、知られた化孊的
方法によ぀おリゞンのε−アミノ基を通じおシリ
ル化されたガラス繊維䞊に付着される。この材料
は现胞性バむオマテリアルをガラス衚面䞊に固定
化するために今や甚いるこずができる。
䞭実たたは䞭空を問わずガラス繊維は、繊維、
现胞性バむオマテリアルもしくはバむオマテリア
ルおよび掻性化流䜓を収容するために必芁な容積
を有するいかなるタむプの容噚䞭にも耇数のガラ
ス繊維を眮くこずによ぀おコンテナヌに収容され
る。分散配列perfusion arrangementのため
の繊維は、コンテナヌ䞭でお互いにほずんどたた
は正確に氎平たたは垂盎な配眮に眮かれうる。た
た繊維は、现胞性バむオマテリアルもしくはバむ
オマテリアルの固定のために平行たたはほずんど
平行な列に維持するこずができる。バむオマテリ
アルもしくは现胞性バむオマテリアルを甚いた懞
濁液タむプの配列のためには、䞀定の長さのガラ
ス繊維は、無機もしくは有機ビヌズを配眮するた
めの技術の分野で知られたいかなる方法によ぀お
も懞濁液容噚䞭に配眮されうる。コンテナヌのパ
ツケヌゞングは、䞭実もしくは䞭空ガラス繊維の
衚面あたりの液䜓もしくは気䜓の流䜓の流れを劚
げるほど充分倧きくはない。コンテナヌ䞭での繊
維のパツキング密床は玄〜玄100の範囲であ
りうる。繊維は、たずえばスクリヌンもしくはポ
リマヌ性のプラグによ぀お、たたはパツキング密
床によ぀お働かされた摩擊力によ぀おコンテナヌ
䞭の䜍眮に保持される。
バむオマテリアルを䞭空もしくは化孊的に受け
入れうる䞭空ガラス繊維に適甚するこずは、バむ
オマテリアルを䞭空もしくは化孊的に受け入れう
る䞭空ガラス繊維ず接觊させるこずによ぀お行な
われる。现胞性バむオマテリアルは、同様の方法
で䞭実もしくは䞭空ガラス繊維たたはこれらのガ
ラス繊維の化孊的に受け入れうる郚分
versionsず接觊させられるが、接觊は垞に掻
性化流䜓の存圚䞋で行なわれる。この接觊は、た
ずえばガラス繊維がコラム状にパツクされたコラ
ム法たたはガラス繊維が容噚䞭に分散され、もし
くは浞挬され、容噚䞭で现胞性バむオマテリアル
もしくはバむオマテリアルで取り囲たれたバツチ
法によ぀お行なわれうる。现胞性バむオマテリア
ルのばあいず同じように、バむオマテリアルも通
垞、バむオマテリアルの掻性を保持する掻性化流
䜓の存圚䞋でガラス繊維ず接觊させられる。特定
の现胞性バむオマテリアルもしくはバむオマテリ
アルを䞍掻性化しない技術の分野で知られたいか
なる媒質たたは流䜓をも甚いるこずができる。现
胞性バむオマテリアルのための掻性化流䜓は、す
でに蚘茉したような成分を有しおおり培地ずしお
通垞蚀及される。培地の組成、培地のPH、培地の
流量、コンテナヌの容積、および枩床、気䜓掻性
化流䜓の組成などの因子のような培逊条件は、す
べおある皋床たで、甚いた现胞性バむオマテリア
ルの特定のタむプ、所望の工皋パラメヌタヌおよ
び目的に䟝存しおいる。そのような因子は、圓業
者によ぀お容易に決定されうる。たずえば、知ら
れた现胞系が固定化され、特定の培地ず条件を甚
いおポリマヌ性支持䜓䞊で培逊されおいる。その
ような暹立された培地もたた本発明に甚いられう
る。皮々の培地ず特定の型の现胞ずの小芏暡な適
合性詊隓を行なうための技術の分野で知られたい
かなる方法をも甚いるこずができる。バむオマテ
リアルのためには、PHを緩衝された氎溶液を甚い
るこずができる。溶液は、バむオマテリアルに芁
求される皮々のPHに調敎される。たずえば、有甚
なPHを緩衝された氎溶液にはPH〜の酢酞バツ
フアヌ、PH〜のリン酞バツフアヌ、PH〜
のホり酞バツフアヌがあり、これらはこのような
PH範囲で掻性レベルを有する酵玠、タンパク質、
および生きおいない现胞もしくは现胞の郚分に甚
いられうる。
吞着たたは化孊結合のために䞭空ガラス繊維ず
バむオマテリアルずを接觊させるこずは、バむオ
マテリアルが䞍掻性化されない枩床で行なわれ
る。この枩床は、奜たしくは玄℃〜玄30℃であ
る。甚いるバむオマテリアルの量は、䞭空ガラス
繊維の吞着およびたたは化孊結合胜を飜和させ
る量であ぀およい。䞭空ガラス繊維䞭に吞収され
た量は、䞍掻性媒地䞭でのバむオマテリアルの掻
性床の存圚もしくは䞍存圚によ぀お、たたは固定
化されたバむオマテリアルを技術の分野で知られ
た生化孊掻性アツセむに䟛するこずによ぀お、た
たは技術の分野で知られた他のあらゆる方法によ
぀お決定される。たずえば、党タンパクアツセむ
を行なうこずができ、すなわち党タンパクの掻性
のパヌセントを決定するこずができる。
䞭実もしくは䞭空ガラス繊維ず现胞性バむオマ
テリアルずの接觊は、広い範囲の皮々の现胞個䜓
数を甚いお行なうこずができる。现胞個䜓数の倧
きさは、䞭実もしくは䞭空ガラス繊維が䞭実繊維
の倖郚衚面たたは䞭空繊維の内郚および倖郚衚面
の実質的な郚分に固定化された単局の现胞を有す
るほど充分倧きくするこずができる。倚局分散す
る胜力を有する现胞のばあいには、现胞個䜓数は
ガラス繊維の衚面の党おたたは実質的な郚分に固
定化された倚局现胞を有するように䟛絊するこず
ができる。この固定化は、単局たたは倚局になる
现胞の成長もしくは増殖をずもなわない。现胞個
䜓数はたた、䞭実もしくは䞭空ガラス繊維の利甚
できる衚面で増殖もしくは生殖によ぀お现胞を培
逊するための接皮材料に必芁なだけの倧きさに小
さくするこずもでき、その結果现胞個䜓数が増加
しおガラス繊維の利甚できる衚面の党おたたは実
質的な郚分を単局たたは倚局の现胞でおおうこず
もできる。接皮材料の现胞系における现胞個䜓数
は、现胞の型および现胞のプレヌテむング胜力
plating efficiencyに䟝存する。ある皮の现胞
に察しおは、接皮材料の现胞個䜓数は液䜓掻性化
流䜓mlあたり玄105から玄106のオヌダヌであり
うる。圓業者は、盎接的な固定化および现胞の増
殖により固定化のいずれに察しおも最適個䜓数を
容易に決定するこずができる。所定の範囲内の
皮々の個䜓数を有する掻性化流䜓で開始するこず
ができ、最も銖尟よい现胞の増殖が芳察される。
個䜓数の適床の倉化は、ガラス繊維䞊での现胞の
増殖をそれほど遅くさせない。おのおのの现胞の
型に察しお最䞊の個䜓数が決定されるべきであ
り、ある䟋においおは蚘茉した範囲倖の個䜓数を
行なう必芁があるかもしれない。
盎接的なたたは现胞性バむオマテリアルの培逊
による固定化のための他の条件は枩床ずPHであ
る。现胞性バむオマテリアルを有しガラス繊維ず
接觊しおいる液䜓掻性化流䜓の枩床は、ホ乳動物
现胞が固定化されるばあいには玄32℃〜玄41℃、
奜たしくは35〜38℃でなければならない。これら
の枩床は、このような動物起源の现胞を培逊する
ばあいに甚いられる通垞の枩床である。现胞性バ
むオマテリアルを有する掻性化流䜓のPHは玄6.8
から玄7.2の範囲に調節される。
コンテナヌ容噚䞭の䞭実もしくは䞭空ガラス繊
維䞊で现胞性バむオマテリアルを培逊するばあい
に、該容噚は枩床およびPHの調節、および掻性化
流䜓の再生に適合させられる。掻性化流䜓は、ガ
ラス繊維䞊で最倧の现胞個䜓数ずなるたで、おそ
らくは増殖呚期のあいだに異な぀た比率を有する
现胞バむオマテリアルの増殖を継続させるために
再生refurbishedされる。掻性化流䜓の成分
もたた、増殖呚期のあいだに倉化しおよい。増殖
の速床および掻性化流䜓の成分におけるこのよう
な倉化は、圓業者には充分理解され、技術の分野
で認められた慣䟋にしたが぀お取り扱われうる。
容噚には、奜たしくは平行もしくは平行に近い列
のガラス繊維が入぀おおり、现胞系を有する掻性
化流䜓が流入し、现胞系を有さない掻性化流䜓お
よび现胞の代謝老廃物が流出するようにな぀おい
る。容噚は、増殖する现胞性バむオマテリアルの
汚染および感染の可胜性を少なくするために充分
に密閉されおいる。容噚は、センサヌおよび適圓
な調節機構によ぀おPHおよび枩床が郜合よく調節
されなければならない。枩床調節は、培逊型容噚
たたはゞダケツト付きjacketted容噚たたは
浞挬装眮を有する容噚に察しお知られおいるいか
なるものであ぀おもよい。PHは、必芁な酞もしく
は塩基を呚期的に加えるこずによ぀お、たたは二
酞化炭玠レベルを修食した空気を導入しお䞊郚空
間の気䜓の二酞化炭玠を修食するこずによ぀お調
節するこずができる。非垞にしばしば、现胞性バ
むオマテリアルはそれ自身、培地を安定化する所
望の範囲のPHを維持するであろう。新しい培逊を
開始するばあいには、现胞性バむオマテリアルの
突然の代謝的な倉化ずなる急速なPHの揺れ
swingsを防ぐためにPHを泚意深く維持するこ
ずが望たしい。
ガラス繊維䞊に固定化されたバむオマテリアル
もしくは现胞性バむオマテリアルの掻性を維持す
るばあいに、掻性化流䜓は必芁な間隔で再生する
こずができる。掻性化流䜓はたた、固定化された
现胞性バむオマテリアルもしくはバむオマテリア
ルを凍結したりバむオマテリアルを凍結也燥する
ための環境でもありうる。现胞性バむオマテリア
ルを凍結するために、たたはバむオマテリアルを
凍結也燥するために圓業者に知られた方法を甚い
るこずができる。凍結たたは凍結也燥は、他の面
に移すこずなくガラス繊維䞊で盎接行なうこずが
できる。固定化された材料を有するガラス繊維は
コンテナヌに収容され、材料は玄−10℃分で玄
−70℃に冷华される。凍結された现胞性バむオマ
テリアルの回収は、37℃の氎济䞭でガラス繊維を
急速に解かすこずによ぀お行なわれる。
第図は、现胞を培逊もしくは甚いるのに適
し、バむオマテリアルを固定化もしくは甚いるの
に適した容噚を瀺す。ガラス繊維は容噚
䞭に垂盎に配眮され、お互いに平行もしくは平行
に近い列をなしおいる。容噚はたた、现胞バ
むオマテリアルの掻性を維持するために、垂盎に
配列されたガラス繊維のあいだおよび呚囲のすき
たに掻性化流䜓を有しおいる。容噚は入り口
および出口を有しおいる。容噚はたた、
化孊工孊パラメヌタヌの範囲内の高められたたた
は䞋げられた枩床およびたたは圧力を可胜にす
るような充分な構造を有するこずができる。固定
化されたバむオマテリアルを有するガラス繊維
は、安定化媒質がガラス繊維の衚面に接觊す
るようにお互いに充分な空間をあけお容噚の
䞭に぀めこたれる。䞀般に、ガラス繊維のあいだ
の間隔は、少なくずもミクロンの倧きさのオヌダ
ヌである。前述の固定化法に加えお、圓業者に知
られた、固定化されたバむオマテリアルを保持も
しくは閉じこめるための手段、および掻性化流䜓
をそこぞ䟛絊し䞍完党な掻性化流䜓をそこから取
り陀く手段を甚いるこずができる。
现胞性バむオマテリアルを培逊するばあいに、
现胞性バむオマテリアルは酵玠的およびたたは
化孊的方法によ぀おガラス繊維から取り出され
る。぀の䟋はトリプシン、およびたたは
EDTAもしくはニトロロ䞉酢酞 ”nitrolotriacetic acidの塩のようなキレヌ
ト剀を液䜓掻性化流䜓に加えるこずであるがこれ
に限られるものではない。これらの物質の有効量
が、おそらくはある時間にわた぀お现胞性バむオ
マテリアルをガラス繊維から取り陀く。たずえ
ば、掻性化流䜓䞭で0.001もしくはそれ以䞊のパ
ヌセントを䞎える充分な量のトリプシンは玄分
間もしくはそれ以䞊有効である。安定化媒質䞭で
0.005〜0.10溶液を䞎える充分な量のEDTAが
有効でありうる。連結剀でガラス繊維䞊に固定化
された现胞のために、他の酵玠回収
demobilization法を甚いるこずができる。連
結剀は酵玠によ぀お消化するこずができ、现胞は
攟出される。䜎匵凊理、冷华凊理、音波凊理
sonication、およびマむロフアヌゞのリグノカ
むンハヌベステむングlignocaine harvesting
などのような技術の分野で知られた他の现胞回収
法を甚いるこずができる。现胞はガラス繊維から
回収されたのち、掻性化液䜓ずずもに容噚から取
り陀かれる。ガラス繊維は消毒するこずができ、
现胞性バむオマテリアルの新しい䞀矀を培逊する
ために再利甚するこずができる。
さらに、盎接固定化されたものであろうずガラ
ス繊維の衚面に成長したものであろうず、充分な
個䜓数の固定化された现胞性バむオマテリアルは
生物孊的、生化孊的たたは化孊的産物の媒質たた
は宿䞻ずしお利甚するこずができる。たずえば、
拡散、懞濁もしくはコンテナヌ容噚䞭の掻性化流
䜓䞭のガラス繊維䞊に固定化された现胞性バむオ
マテリアルからりむルスを補造するこずができ
る。ニワトリ胚腺維芜现胞を䞭実もしくは䞭空ガ
ラス繊維の衚面に塗垃するこずができ、これらの
腺維芜现胞は拡散培地条件で増殖させるこずがで
きる。これらの腺維芜现胞は、ラりス肉腫ラむス
RSVで圢質倉換するこずができる。现胞衚面
から発育し攟出されたりむルス粒子、たたは安定
化流䜓䞭の抗原に応答しお容噚䞭のガラス繊維䞊
の现胞から補造された抗䜓もたた半バツチ法もし
くは連続法で取り出すこずができる。りむルス粒
子もしくは抗䜓を有する掻性化流䜓は、それらの
材料が充分な濃床で補造されるように容噚䞭で新
鮮な安定化流䜓ず取りかえられる。぀ぎにりむル
ス粒子もしくは抗䜓は、取り陀かれた掻性化流䜓
から機械的たたは化孊的に分離される。
第図は倖郚衚面および内郚衚面䞊に
成長したブタ腎臓现胞を有する䞭空「−ガラ
ス」繊維の写真である。暗い型の像は空気
の気泡郚分を瀺す。ガラス繊維は、100ミクロン
の倖埄ODおよび60ミクロンの内埄IDを有しおい
た。写真は、繊維、现胞および培地を入れた培逊
皿を40倍の倍率にした光孊顕埮鏡の䞋に眮いおず
られた。
健党なwholeホ乳動物现胞のような现胞性
バむオマテリアルを培逊するばあいには、䞭空ガ
ラス繊維の倖郚および内郚の䞡衚面を利甚するの
が奜たしい。
ガラス圢状バツチ材料の郜合のよい䟛絊のため
に、䞭空ガラス繊維は「621−ガラス」のバツチ
から補造され、それゆえガラス繊維は぀ぎのよう
な組成を有する。
B2O3 7.2 SiO2 54 Na2O  Al2O3 14.3 CaO 22.4 バツチ材料は混合され、1427℃2600〓から
1482℃2700〓の範囲の枩床においお〜時
間もしくはそれ以䞊の溶融時間のあいだ溶融され
る。成圢枩床は1204℃2200〓から1260℃
2300〓の範囲である。繊維は玄〜玄150ミク
ロンの倖埄を有し、玄〜玄90ミクロンの内埄を
有する。これらの䞭空繊維は、空気流を甚いた䞭
空チツプブツシング䞭で圢成され、それゆえ繊維
の係数は玄0.95たでである。係数は倖埄に察
する内埄の比をあらわす。これらの繊維は、氎ス
プレヌを甚いるだけでサむゞング組成物を加える
こずなく现められる。繊維は本たたは本以䞊
のストランドに集められ、巻き取り噚でフオヌミ
ングチナヌブ䞊に集められる。巻き取り噚は、玄
60.96秒玄200フむヌト秒たたはそれ以
䞊の範囲のスピヌドで倚局パツケヌゞ䞭に繊維を
现める。
局にな぀たストランドは、倚局フオヌミングパ
ツケヌゞの瞊軞に平行に延びストランドず亀わる
぀の瞊方向の切断によ぀おパツケヌゞから切断
され、ストランドはパツケヌゞから巻き戻され
る。パツケヌゞからのストランドは、玄0.64cm
玄0.25むンチから玄160cm玄63むンチの長
さを有する。ガラス繊維は、パツケヌゞから取り
陀かれおコンテナヌ容噚䞭に眮かれたずきに、お
互いにほずんど平行に列に䞊べられるのが奜たし
い。これら繊維は、コンテナヌ䞭でホ乳動物现胞
の现胞系を有する液䜓掻性化流䜓ず接觊させられ
る。接觊は、繊維ず现胞系を同時に加えるこず、
たたは繊維もしくは现胞系のどちらかを最初に加
えひき぀づいお他を加えるこずによ぀お行なうこ
ずができる。接觊の条件には、玄37℃から玄41℃
の枩床が含たれる。ガラス繊維および现胞系を有
する容噚は、培逊条件の枩床、圧力および時間で
維持され、そのばあい掻性化流䜓および培地をど
のように眮きかえおもよい。
䞭空ガラス繊維の倖郚および内郚衚面の倧郚分
が単局现胞でおおわれた现胞個䜓数がえられたの
ち、固定化された现胞を有するガラス繊維は培地
環境䞭に維持される。充分な栄逊䟡を有する䞀定
の培地で现胞の掻性を維持するために、぀のア
プロヌチが可胜である。第の方法は、新鮮な培
地の連続的な流入および流出を提䟛するこずであ
る。この方法によ぀お现胞の呚囲の培地の栄逊䟡
が再生され、たた现胞による代謝老廃物もたた取
り陀かれる。第の方法は、固定化された现胞を
有するガラス繊維を冷凍するかもしくは実際に凍
結するこずによ぀お冷华するこずである。玄−20
℃から℃の範囲の枩床に冷凍するこずによ぀お
现胞の代謝速床が遅くなり、それによ぀お现胞の
栄逊材料に察する芁求が䜎くなる。凍結によ぀お
现胞は生気が䞀時停止された状態に眮かれる。凍
結は液䜓チツ玠を甚いお行なうこずができ、现胞
を有するガラス繊維は生物孊的たたは化孊的産物
を補造するために宿生ずしお甚いるようなずきた
で凍結しおおくこずができる。现胞が培逊される
ばあいには、现胞はトリプシン分解のような酵玠
法で取り陀かれるのが奜たしい。
実斜䟋 ぀ぎに本発明を実斜䟋を甚いお説明するが、本
発明はもずよりこれらに限られるものではない。
実斜䟋  繊維埄がそれぞれ15、30、70および100ミクロ
ンの䞭空ガラス繊維を係数が玄0.5ずなるよう
に補造した。これらの繊維は繊維化しうるガラス
圢成バツチ組成物から補造され、えられたガラス
繊維は27重量のB2O3、重量のNa2O、31.4
重量のSiO2、および3.6重量のZrO2のガラス
組成を有しおいた。これらのガラス繊維は、所望
の量の酞化物を生成するように蚈算されたガラス
圢成バツチを1427℃2600〓の枩床においおプ
ラチナる぀が䞭で時間溶融するこずによ぀お補
造した。溶融物を冷华し、玄1.27cm玄0.5むン
チの断片に砕き、チツプ䞭空繊維ブツシング
䞭に入れた。ガラスの気泡seed含量を䞋げる
ために1427℃2600〓においおブツシングメル
タヌ䞭で時間コンデむシペニングしたのち、
135r.p.m.で回転しおいる8″コレツト20.32cm
䞊に繊維を匕き出した。チツプぞの空気流は、
皮々の埄の繊維に察しお係数さ0.5ずなるよう
に調節した。これらのガラス繊維をサむゞング組
成物を甚いるこずなく氎を塗垃するだけで連続ガ
ラス繊維に现め、倚局パツケヌゞに集めた。
ブタ腎臓现胞の现胞系を、皮々の盎埄の䞭空ガ
ラス繊維を入れた培逊皿䞭の、ギブコ ラボラト
リヌズGibco Laboratories組成培逊産物
330−1435P 1651982からえられた10血枅を含
有するむヌグル最小必須培地の掻性化流䜓䞭に導
入した。空気埪環しお二酞化炭玠をにし、む
ンキナベヌタヌで37℃においお日間培逊皿をむ
ンキナベヌトした。现胞培逊皿をむンキナベヌタ
ヌから取り陀き、10倍の倍率で现胞の成長および
付着を芳察した。繊維は现胞の付着がすぐれおお
り、第図に瀺したように䞭空ガラス繊維の倖郚
および内郚衚面に単局现胞が成長しおいた。
【図面の簡単な説明】
第図は、固定化された现胞性バむオマテリア
ルを有するガラス繊維を備えたコンテナヌの瞊断
面図、第図は、その内郚および倖郚衚面に固定
化された现胞を有する䞭空ガラス繊維の圢状を光
孊顕埮鏡で40倍に拡倧しおず぀た写真である。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  (a) バむオマテリアルの掻性を維持する環境
    を保持するためのコンテナヌ手段、 (b) 150ミクロンたでのフむラメント盎埄、玄
    0.95たでの係数ここで、係数は内埄の倖
    埄に察する比率および玄0.762mmから連続的
    な長さたでの長さを有し圢成パツケヌゞ䞊の非
    倚孔性䞭空ガラス繊維の補造の結果えられる、
    該コンテナヌ手段䞭に配眮された本もしくは
    本以䞊の非倚孔性䞭空ガラス繊維、 (c) 吞着もしくは連結剀ずの化孊結合によ぀お該
    ガラス繊維の倖郚衚面䞊および䞭空ガラス繊維
    の管腔にそ぀た内郚衚面䞊に固定化された、実
    質的な掻性を有するバむオマテリアル、および (d) バむオマテリアルの掻性を維持するために有
    効な、コンテナヌ手段䞭のガラス繊維を取りた
    いおいる掻性化環境 よりなる実質的な掻性を有し支持䜓䞊に固定化さ
    れたバむオマテリアルを有する補品。  前蚘(b)および(c)で構成される固定化されたバ
    むオマテリアルを有する䞭空ガラス繊維が、 (ã‚€) ガラス繊維を巻くこずができるように玄150
    ミクロンたでのフむラメント盎埄ずより倧き
    く玄0.95たで係数を有する䞭空非倚孔性ガラ
    ス繊維を圢成する工皋であり、その際、ガラス
    繊維は繊維化しうるガラス圢成組成物から圢成
    される工皋、 (ロ) 該ガラス繊維の盎埄の倍の長さから連続的
    な長さの範囲にわたる各々の長さぞ該䞭空ガラ
    ス繊維を现める工皋、 (ハ) 該ガラス繊維を該ガラス繊維の内偎および倖
    偎の少なくずも䞀方に沿぀おバむオマテリアル
    を固定するために有効な固定化条件䞋でバむオ
    マテリアルを有する掻性化流䜓ず接觊させる工
    皋、ならびに (ニ) 固定化されたバむオマテリアルの掻性を維持
    する工皋 により補造されおなる特蚱請求の範囲第項蚘茉
    の補品。  前蚘䞭空ガラス繊維が、バむオマテリアルを
    有する掻性化流䜓ず接觊させる前に消毒される特
    蚱請求の範囲第項蚘茉の補品。  前蚘䞭空ガラス繊維が、消毒したのち、およ
    びバむオマテリアルを有する掻性化流䜓ず接觊さ
    せる前に連結剀で凊理される特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の補品。  固定化されたバむオマテリアルの掻性を維持
    するこずが、固定化されたバむオマテリアルを有
    する非倚孔性ガラス繊維を凍結するこずを含む特
    蚱請求の範囲第項蚘茉の補品。  固定化されたバむオマテリアルの掻性を維持
    するこずが、ある時間のあいだガラス繊維ず接觊
    した、掻性を維持する掻性化流䜓の郚分を連続的
    に取り陀きそれを新鮮な掻性を維持する掻性化流
    䜓で眮きかえるこずを含む特蚱請求の範囲第項
    蚘茉の補品。  固定化されたバむオマテリアルの掻性の維持
    が、呚囲枩床条件たたは倧気枩床より䜎い条件で
    行われる特蚱請求の範囲第項蚘茉の補品。  现胞性バむオマテリアルを有する掻性化流䜓
    が、ガラス繊維䞊の现胞性バむオマテリアルの増
    殖を開始するために有効である特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の補品。  バむオマテリアルを有する掻性化流䜓ず接觊
    させる前に、連続的なガラス繊維、チペツプドガ
    ラス繊維、連続的なガラス繊維ストランドおよび
    チペツプドガラス繊維ストランドからなる矀より
    遞ばれた现められた䞭空ガラス繊維を集めるこず
    を含む特蚱請求の範囲第項蚘茉の補品。  ガラス繊維が集められる前にサむゞング組
    成物が該ガラス繊維に塗垃される特蚱請求の範囲
    第項蚘茉の補品。  前蚘サむゞング組成物が、氎に可溶、氎に
    分散性もしくは氎に乳化性の非むオン性もしくは
    カチオン性の最滑剀、ポリマヌ性のフむルム圢成
    ポリマヌ、カツプリング剀、非むオン性もしくは
    カチオン性の乳化剀およびそれらの混合物よりな
    る矀から遞ばれたものである特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の補品。  本もしくは本以䞊のガラス繊維がスト
    ランドに集められる方法であ぀お、そのストラン
    ドを連続ガラス繊維ストランドの耇数の局を有す
    る円筒状圢成パツケヌゞに巻き取り噚䞊で集めら
    れるこず、およびバむオマテリアルず接觊させる
    ために玄160cm玄63むンチたでの長さを有す
    る切断ガラス繊維ずなるようにパツケヌゞの瞊軞
    に平行なたたは以䞊の瞊方向の切断を行なう
    こずにより耇数の局にな぀たパツケヌゞからスト
    ランドの局を取り陀くこずを含む特蚱請求の範囲
    第項蚘茉の補品。  ガラス繊維ストランドが、パツケヌゞの瞊
    軞に平行な個もしくは個以䞊の瞊方向の切断
    片に切断するこずによ぀お倚局パツケヌゞから取
    り陀かれる特蚱請求の範囲第項蚘茉の補品。  ガラス繊維が、ガラス繊維の少なくずもほ
    ずんど平行な列が維持されるように、圢成パツケ
    ヌゞから取り陀かれる特蚱請求の範囲第項蚘
    茉の補品。  ガラス繊維が玄0.76cmから連続的な長さの
    範囲の長さを有する特蚱請求の範囲第項蚘茉の
    補品。  䞀局長いもしくは䞀局短いガラス繊維スト
    ランドをうるのを容易にするために、ガラス繊維
    ストランドを䞀぀めの圢成パツケヌゞから䞀局小
    さなもしくは䞀局倧きな盎埄のパツケヌゞ䞊に再
    び巻き取るこずを含む特蚱請求の範囲第項蚘
    茉の補品。
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