JPH0391483A - 細胞電気処理チャンバー - Google Patents
細胞電気処理チャンバーInfo
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- JPH0391483A JPH0391483A JP1226899A JP22689989A JPH0391483A JP H0391483 A JPH0391483 A JP H0391483A JP 1226899 A JP1226899 A JP 1226899A JP 22689989 A JP22689989 A JP 22689989A JP H0391483 A JPH0391483 A JP H0391483A
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- cell
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- cells
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
- C12M35/02—Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion
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。
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、細胞電気処理チャンバー、特に、細胞に電圧
を印加することにより細胞処理を行うための細胞電気処
理チャンバーに関する。
を印加することにより細胞処理を行うための細胞電気処
理チャンバーに関する。
水産、農業、園芸分野の育種及び医療・食品分野等にお
いて、細胞を電気的に融合する電気融合法が採用され°
ζいる。また、細胞にＤＮＡを導入する遺伝子導入にお
いても、電気的手法が確立されている。
いて、細胞を電気的に融合する電気融合法が採用され°
ζいる。また、細胞にＤＮＡを導入する遺伝子導入にお
いても、電気的手法が確立されている。
たとえば、電気融合法の一例として、次のような方法が
ある。酵素液を含む溶液内に植物細胞を入れ、植物細胞
の細胞壁を除去してプロトプラストを得る０次に、プロ
トプラストを含む溶液を細胞電気処理チャンバーに入れ
る。そして、まず交流電流を印加することによって、い
わゆるバールチェーンを形成する。さらに、直流電圧を
印加することにより細胞融合を行う。
ある。酵素液を含む溶液内に植物細胞を入れ、植物細胞
の細胞壁を除去してプロトプラストを得る０次に、プロ
トプラストを含む溶液を細胞電気処理チャンバーに入れ
る。そして、まず交流電流を印加することによって、い
わゆるバールチェーンを形成する。さらに、直流電圧を
印加することにより細胞融合を行う。
この種の細胞電気処理に用いられる細胞電気処理チャン
バーとして、特開昭６３−５９８９２号には、一端に吸
入側開口を有し、他端に吸引用のボール状弾性体を有す
るものが示されている。その細胞電気処理チャンバーで
は、チャンバーの内壁面に１対の対向電極が設けられて
いる。使用する際には、弾性体を変形させることによっ
てチャンバー本体内に溶液を吸引し、対向電極間に所定
の電圧を印加する。これによって、細胞融合や遺伝子導
入が行える。
バーとして、特開昭６３−５９８９２号には、一端に吸
入側開口を有し、他端に吸引用のボール状弾性体を有す
るものが示されている。その細胞電気処理チャンバーで
は、チャンバーの内壁面に１対の対向電極が設けられて
いる。使用する際には、弾性体を変形させることによっ
てチャンバー本体内に溶液を吸引し、対向電極間に所定
の電圧を印加する。これによって、細胞融合や遺伝子導
入が行える。
前記従来の細胞電気処理チャンバーでは、溶液の吸引量
を変更することは可能であるが、電極間隔を変更するこ
とができない竺このため、細胞の大きさ等の要因に基づ
いて電極間隔を調整することが望ましいにもかかわらず
、それに対応することができない。
を変更することは可能であるが、電極間隔を変更するこ
とができない竺このため、細胞の大きさ等の要因に基づ
いて電極間隔を調整することが望ましいにもかかわらず
、それに対応することができない。
本発明の目的は、電極間隔を調整可能とすることによっ
て、細胞電気処理を効率よく行うことのできる細胞電気
処理チャンバーを提供することにある。
て、細胞電気処理を効率よく行うことのできる細胞電気
処理チャンバーを提供することにある。
本発明に係る細胞電気処理チャンバーは、細胞に電圧を
印加することにより細胞処理を行うためのチャンバーで
ある。このチャンバーは、チャンバー本体と、そのチャ
ンバー本体内に収納された対向電極とを備えている。前
記対向電極は、互いの距離が連続的に変わり得るように
チャンバー本体内に収納され、かつ互いに対向する１対
の対向電極である。
印加することにより細胞処理を行うためのチャンバーで
ある。このチャンバーは、チャンバー本体と、そのチャ
ンバー本体内に収納された対向電極とを備えている。前
記対向電極は、互いの距離が連続的に変わり得るように
チャンバー本体内に収納され、かつ互いに対向する１対
の対向電極である。
本発明に係る細胞電気処理チャンバーを使用する際には
、処理対象となる細胞の大きさ等の条件を考慮して、チ
ャンバー本体内の対向電極の距離が変更される。次に、
チャンバー本体内に細胞電気処理の対象となる細胞を含
む液体を入れる。そして、電極間に電圧を印加すること
により、細胞融合や遺伝子導入等の細胞電気処理を行う
。
、処理対象となる細胞の大きさ等の条件を考慮して、チ
ャンバー本体内の対向電極の距離が変更される。次に、
チャンバー本体内に細胞電気処理の対象となる細胞を含
む液体を入れる。そして、電極間に電圧を印加すること
により、細胞融合や遺伝子導入等の細胞電気処理を行う
。
この場合には、処理対象となる細胞の大きさ等の条件に
応じて対向電極間の距離を適切に変更し得るので、効率
良く細胞電気処理を行うことができる。
応じて対向電極間の距離を適切に変更し得るので、効率
良く細胞電気処理を行うことができる。
本発明の一実施例を第１図及び第２図に示す。
第１図において、細胞電気処理チャンバー１は、主とし
て、ポリカーボネイト等の樹脂から構成されている。チ
ャンバー１は、溶液収納部２と、溶液収納部２の容量調
整を行うための調整部３とを有している。
て、ポリカーボネイト等の樹脂から構成されている。チ
ャンバー１は、溶液収納部２と、溶液収納部２の容量調
整を行うための調整部３とを有している。
溶液収納部２は、第２図に示すように、概ね円筒状に形
成されたシリンダ４と、シリンダ４に摺動自在に嵌合す
るピストン５とを有している。シリンダ４の先端側端壁
４ａには、小径のニードル６が固定されている。ニード
ル６内には通路７が形成されている。通路７の一端はニ
ードル６の先端に開口しており、他端はシリンダ４内に
開口している。また、シリンダ４の端壁４ａの内側面に
は、電極８が設けられている。電極８にも、通路７に対
応する位置に孔が形成されている。また、電極８には外
部に導出されて電源（図示せず）に接続されるリード線
９の先端が接続されている。
成されたシリンダ４と、シリンダ４に摺動自在に嵌合す
るピストン５とを有している。シリンダ４の先端側端壁
４ａには、小径のニードル６が固定されている。ニード
ル６内には通路７が形成されている。通路７の一端はニ
ードル６の先端に開口しており、他端はシリンダ４内に
開口している。また、シリンダ４の端壁４ａの内側面に
は、電極８が設けられている。電極８にも、通路７に対
応する位置に孔が形成されている。また、電極８には外
部に導出されて電源（図示せず）に接続されるリード線
９の先端が接続されている。
一方、シリンダ４の基部には、外向きフランジ１０が一
体に形成されている。
体に形成されている。
前記調整部３は、内側面に雌ねじが形成されたストロー
クナツト１１と、ストロークナツト１１に螺合する雄ね
じが形成された固定ナラ）１２とを有している。ストロ
ークナツト１１の溶液収納部２側端部には内向きフラン
ジ１３が形成されており、フランジ１３とシリンダ４例
のフランジ１０とが係合している。一方、固定ナツト１
２の中心部には、ピストン５が挿入される孔１４が形成
されている。孔１４の溶液収納部２側部分には雌ねじが
形成されており、ピストン５の基部に形成された雄ねじ
がそれに螺合することによって、固定ナツト１２にピス
トン５が同心に固定されている。ピストン５は、その中
心に孔１５が形成されており、孔１５内にリード線１６
が挿入されている。一方、ピストン５の先端面には、電
極８と平行かつ対向する電極１７が設けられている。電
極１７の裏面中央部には、リード綿１６の先端が接続さ
れている。リード線１６の他端は図示しない電源に接続
される。
クナツト１１と、ストロークナツト１１に螺合する雄ね
じが形成された固定ナラ）１２とを有している。ストロ
ークナツト１１の溶液収納部２側端部には内向きフラン
ジ１３が形成されており、フランジ１３とシリンダ４例
のフランジ１０とが係合している。一方、固定ナツト１
２の中心部には、ピストン５が挿入される孔１４が形成
されている。孔１４の溶液収納部２側部分には雌ねじが
形成されており、ピストン５の基部に形成された雄ねじ
がそれに螺合することによって、固定ナツト１２にピス
トン５が同心に固定されている。ピストン５は、その中
心に孔１５が形成されており、孔１５内にリード線１６
が挿入されている。一方、ピストン５の先端面には、電
極８と平行かつ対向する電極１７が設けられている。電
極１７の裏面中央部には、リード綿１６の先端が接続さ
れている。リード線１６の他端は図示しない電源に接続
される。
シリンダ４のフランジ１０側端面と固定ナツト１２との
間には、同心のコイルばね１８が圧縮状態で配置されて
いる。ごのばね１８によって、シリンダ４はストローク
ナツト１１から常時突出する方向に付勢されていること
になる。なお、画電極８．１７間に形成される空間が細
胞を含む溶液を収納するための処理チャンバー本体２０
となる。
間には、同心のコイルばね１８が圧縮状態で配置されて
いる。ごのばね１８によって、シリンダ４はストローク
ナツト１１から常時突出する方向に付勢されていること
になる。なお、画電極８．１７間に形成される空間が細
胞を含む溶液を収納するための処理チャンバー本体２０
となる。
シリンダ４の外周面には、第１図に示すように目盛３０
が刻まれている。この目盛３０は、ストロークナツト１
１のフランジ１３を基準として、シリンダ４の突出量（
すなわち処理チャンバー本体２０の容Ｎ）を使用者が知
るためのものである。
が刻まれている。この目盛３０は、ストロークナツト１
１のフランジ１３を基準として、シリンダ４の突出量（
すなわち処理チャンバー本体２０の容Ｎ）を使用者が知
るためのものである。
次に、上述の実施例の使用方法を説明する。
まず、ストロークナツト１１を回動させることにより、
シリンダ４のストローク長さを調整する。
シリンダ４のストローク長さを調整する。
これによって、処理′しようとする細胞の大きさ等の条
件に応じた電極間隔を設定する。この設定は、目盛３０
を使用することによって正確に行える。
件に応じた電極間隔を設定する。この設定は、目盛３０
を使用することによって正確に行える。
次に、ばね１８に抗してストロークナツト１１内にシリ
ンダ４を退入させる。そして、処理が必要な細胞を含む
溶液内にニードル６を挿入し、シリンダ４を自由状態と
する。この結果、ばね１８によってシリンダ４が突出し
、電極８．１７間の距離が所定距離にセットされる。同
時に処理チャンバー本体２０が画電極８，１７間に形成
され、そのチャンバー本体２０内に溶液が流れ込む。
ンダ４を退入させる。そして、処理が必要な細胞を含む
溶液内にニードル６を挿入し、シリンダ４を自由状態と
する。この結果、ばね１８によってシリンダ４が突出し
、電極８．１７間の距離が所定距離にセットされる。同
時に処理チャンバー本体２０が画電極８，１７間に形成
され、そのチャンバー本体２０内に溶液が流れ込む。
続いて、リード線９．１６を介して画電極８゜１７間に
高周波の交流電圧を印加する。これによっで、模式的に
示す第３Ａ図のように不規則に分散していた細胞２１の
表面が分極し、互いに接近するように泳動して、第３Ｂ
図に示すように点接触する。これによって、細胞が線状
に並んだいわゆるバールチェーンが形成される。この状
態で、電極８．１７間に直流電圧を印加する。この結果
、印加された電気エネルギーの大半が、機械的な膜圧縮
エネルギーに変換されるものと考えられる。
高周波の交流電圧を印加する。これによっで、模式的に
示す第３Ａ図のように不規則に分散していた細胞２１の
表面が分極し、互いに接近するように泳動して、第３Ｂ
図に示すように点接触する。これによって、細胞が線状
に並んだいわゆるバールチェーンが形成される。この状
態で、電極８．１７間に直流電圧を印加する。この結果
、印加された電気エネルギーの大半が、機械的な膜圧縮
エネルギーに変換されるものと考えられる。
この膜圧締力によって、第３Ｃ図に示すように、細胞膜
の脂質分子配列に一過的な乱れが生じ、細胞２１間に穿
孔が施されたのと同等の状態となる。
の脂質分子配列に一過的な乱れが生じ、細胞２１間に穿
孔が施されたのと同等の状態となる。
続いて、パルス印加終了直後から脂質層はそれ自身の流
動性によって配列の乱れを修復しはしめ、点接触状態に
あった細胞同士が融合する。その後、形状に関する熱的
エネルギーを最小にする方向で、第３Ｄ図に示すように
融合細胞形状が球形となるよう形態が変化する。これに
より、細胞融合が実現される。
動性によって配列の乱れを修復しはしめ、点接触状態に
あった細胞同士が融合する。その後、形状に関する熱的
エネルギーを最小にする方向で、第３Ｄ図に示すように
融合細胞形状が球形となるよう形態が変化する。これに
より、細胞融合が実現される。
細胞融合が完了すれば、シリンダ４をストロークナツト
１１内に押し込めることによって、処理チャンバー本体
２０内に収納されていた溶液をニードル６から外部に取
り出す。取り出された融合細胞は、シャーレ内に回収さ
れ、適当な条件下で静置培養される。
１１内に押し込めることによって、処理チャンバー本体
２０内に収納されていた溶液をニードル６から外部に取
り出す。取り出された融合細胞は、シャーレ内に回収さ
れ、適当な条件下で静置培養される。
第４図に示す細胞電気処理チャンバー４０によっても本
発明を同様に実施することができる。
発明を同様に実施することができる。
第４図において、チャンバー４０は、ケース４１と、ケ
ース４１内に摺動自在に配置された１対のピストン４２
．４３とから構成されている。ケース４１には、ピスト
ン４２．４３を挿通するための孔４４が形成されている
。孔４４の上端中央部に対応する位置において、ケース
４１には上下方向に貫通する長孔４５が形成されζいる
。
ース４１内に摺動自在に配置された１対のピストン４２
．４３とから構成されている。ケース４１には、ピスト
ン４２．４３を挿通するための孔４４が形成されている
。孔４４の上端中央部に対応する位置において、ケース
４１には上下方向に貫通する長孔４５が形成されζいる
。
ピストン４２．４３は孔４４内に摺動自在に挿入され、
互いに対向する姿勢で同心に配置されている。ピストン
４２．４３の互いに対向する面には、平行な電極４６．
４７が形成されている。ここでは、電極４６．４７間に
形成される空間が処理チャンバー本体５０となる。なお
、ピストン４２．４３の電極４６．４７側先端部には、
○リング５１がそれぞれ設けられており、これによって
チャンバー本体５０のシールを行うようになっている。
互いに対向する姿勢で同心に配置されている。ピストン
４２．４３の互いに対向する面には、平行な電極４６．
４７が形成されている。ここでは、電極４６．４７間に
形成される空間が処理チャンバー本体５０となる。なお
、ピストン４２．４３の電極４６．４７側先端部には、
○リング５１がそれぞれ設けられており、これによって
チャンバー本体５０のシールを行うようになっている。
ピストン４２の外周面にはそれぞれ目盛５２が設けられ
ており、これによってピストン４２４３の位置、すなわ
ち電極４６．４７間の距離を正確に設定できるようにな
っている。ピストン４２．４３内には、リード線５３．
５４が延びており、その先端が電極４６．４７に電気的
に接続されている。また、リード線５３．５４の他端は
、図示しない電源に接続されるようになっている。
ており、これによってピストン４２４３の位置、すなわ
ち電極４６．４７間の距離を正確に設定できるようにな
っている。ピストン４２．４３内には、リード線５３．
５４が延びており、その先端が電極４６．４７に電気的
に接続されている。また、リード線５３．５４の他端は
、図示しない電源に接続されるようになっている。
第４図に示すチャンバー４０を使用する場合には、目盛
５２を基準にして、ピストン４２．４３を摺動させるこ
とにより、処理対象となる細胞の大きさ等の条件に応じ
た電極間隔を設定する。次に、長孔４５からチャンバー
本体５０内に処理対象となる細胞を含む溶液を注入する
。そして、リード線５３．５４を介して電極４６．４７
間に電圧を印加することにより細胞処理を行う。細胞処
理が終われば、長孔４５を通じてチャンバー本体５０内
の溶液を取り出す。
５２を基準にして、ピストン４２．４３を摺動させるこ
とにより、処理対象となる細胞の大きさ等の条件に応じ
た電極間隔を設定する。次に、長孔４５からチャンバー
本体５０内に処理対象となる細胞を含む溶液を注入する
。そして、リード線５３．５４を介して電極４６．４７
間に電圧を印加することにより細胞処理を行う。細胞処
理が終われば、長孔４５を通じてチャンバー本体５０内
の溶液を取り出す。
なお、上述の実施例では細胞融合の場合を説明したが、
本発明は遺伝子導入の場合にも同様に適用することが可
能である。
本発明は遺伝子導入の場合にも同様に適用することが可
能である。
本発明に係る細胞電気処理チャンバーによれば、チャン
バー本体内に収納された電極間の距離を連続的に変え得
るので、処理対象となる細胞の大きさ等の条件に応じた
適切な電極間距離を設定することが可能となり、効率の
良い細胞処理を行うことができる。
バー本体内に収納された電極間の距離を連続的に変え得
るので、処理対象となる細胞の大きさ等の条件に応じた
適切な電極間距離を設定することが可能となり、効率の
良い細胞処理を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図はその縦断
面図、第３Ａ〜第３Ｄ図は細胞の融合状態を示す概略図
、第４図は別の実施例の縦断面斜視図である。 ｌ、４０・・・細胞電気処理チャンバー、４・・・シリ
ンダ、８．１７，４６．４７・・・対向電極、２０゜５
０・・・処理チャンバー本体、２１・・・細胞、４１・
・・ケース。 第３Ａ図 第３Ｂ図 第３Ｄ図
面図、第３Ａ〜第３Ｄ図は細胞の融合状態を示す概略図
、第４図は別の実施例の縦断面斜視図である。 ｌ、４０・・・細胞電気処理チャンバー、４・・・シリ
ンダ、８．１７，４６．４７・・・対向電極、２０゜５
０・・・処理チャンバー本体、２１・・・細胞、４１・
・・ケース。 第３Ａ図 第３Ｂ図 第３Ｄ図
Claims (1)
- （１）細胞に電圧を印加することにより細胞処理を行う
ための細胞電気処理チャンバーであって、チャンバー本
体と、 互いの距離が連続的に変わり得るように前記チャンバー
本体内に収納され、かつ互いに対向する１対の対向電極
と、 を備えた細胞電気処理チャンバー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226899A JPH0391483A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 細胞電気処理チャンバー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226899A JPH0391483A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 細胞電気処理チャンバー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0391483A true JPH0391483A (ja) | 1991-04-17 |
Family
ID=16852337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1226899A Pending JPH0391483A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 細胞電気処理チャンバー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0391483A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8743249B2 (en) | 2007-04-18 | 2014-06-03 | Sony Corporation | Solid state imaging device and camera system having test-pattern generating circuitry |
| JP2015096257A (ja) * | 2004-09-09 | 2015-05-21 | アンスティテュート キュリー | マイクロチャネルまたは他のマイクロ容器中でパケットを操作するためのデバイス |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1226899A patent/JPH0391483A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015096257A (ja) * | 2004-09-09 | 2015-05-21 | アンスティテュート キュリー | マイクロチャネルまたは他のマイクロ容器中でパケットを操作するためのデバイス |
| US8743249B2 (en) | 2007-04-18 | 2014-06-03 | Sony Corporation | Solid state imaging device and camera system having test-pattern generating circuitry |
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