JPH04112786A - 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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- JPH04112786A JPH04112786A JP2232254A JP23225490A JPH04112786A JP H04112786 A JPH04112786 A JP H04112786A JP 2232254 A JP2232254 A JP 2232254A JP 23225490 A JP23225490 A JP 23225490A JP H04112786 A JPH04112786 A JP H04112786A
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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
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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チャンバー
に関する。
農業、林業、水産、畜産及び医学等の分野において、細
胞を電気的に融合する電気融合法が採用されている。ま
た、細胞に核移植を行う場合においても、同様に電気的
手法が確立されている。
胞を電気的に融合する電気融合法が採用されている。ま
た、細胞に核移植を行う場合においても、同様に電気的
手法が確立されている。
このような細胞電気処理に用いられるチャンバーは、−
ａに、チャンバー本体と、チャンバー本体内に配置され
た１対の対向電極とを有している。
ａに、チャンバー本体と、チャンバー本体内に配置され
た１対の対向電極とを有している。
たとえば粘着性の高い動物細胞等について電気融合を行
う際には、まずチャンバー本体内に細胞を含む懸濁液を
導入する。次に、細胞の沈降中に前記対向電極間に交流
電圧を印加して、細胞同士の接触によるバールチェーン
を形成する０次に、前記対向電極間に直流電圧を印加し
細胞融合を行う。
う際には、まずチャンバー本体内に細胞を含む懸濁液を
導入する。次に、細胞の沈降中に前記対向電極間に交流
電圧を印加して、細胞同士の接触によるバールチェーン
を形成する０次に、前記対向電極間に直流電圧を印加し
細胞融合を行う。
一般に、粘着性の高い細胞は、チャンバーの底壁上に付
着すると配向が困難となり、パールチェーンが形成され
にくくなる。したがって、このような細胞について電気
融合を行う際には、上述のように、細胞を沈降させつつ
交流電圧を印加する。
着すると配向が困難となり、パールチェーンが形成され
にくくなる。したがって、このような細胞について電気
融合を行う際には、上述のように、細胞を沈降させつつ
交流電圧を印加する。
このため、前記対向電極は、上下方向に長いものが用い
られる。
られる。
ところが、前記従来の構成では、前記対向電極が直流電
圧印加用の電極としても用いられる。細胞融合を実現す
るには高電圧が必要となるが、前記従来の構成では、電
極面積が広いため大きな直流電源が必要となり、装置全
体が大型化するという問題が生じる。
圧印加用の電極としても用いられる。細胞融合を実現す
るには高電圧が必要となるが、前記従来の構成では、電
極面積が広いため大きな直流電源が必要となり、装置全
体が大型化するという問題が生じる。
本発明の目的は、直流電源を小型化できる細胞電気処理
チャンバーを捉供することにある。
チャンバーを捉供することにある。
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
あって、チャンバー本体と、上部電極と、下部電極とを
備えている。前記上部電極は、チャンバー本体内におい
て上部に配置された、細胞に交流電圧を印加するための
ものである。前記下部電極は、チャンバー本体内におい
て下部に配置されかつ上部電極よりも上下方向の長さが
短い、細胞に直流電圧を印加するためのものである。
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
あって、チャンバー本体と、上部電極と、下部電極とを
備えている。前記上部電極は、チャンバー本体内におい
て上部に配置された、細胞に交流電圧を印加するための
ものである。前記下部電極は、チャンバー本体内におい
て下部に配置されかつ上部電極よりも上下方向の長さが
短い、細胞に直流電圧を印加するためのものである。
本発明に係る細胞電気処理チャンバーでは、まず、チャ
ンバー本体内に細胞を含む液体を入れる。
ンバー本体内に細胞を含む液体を入れる。
そして、次に、チャンバー本体内の上部に配置された上
部電極に交流電圧を印加する。これにより、沈降中の細
胞に交流電圧が印加され、細胞が配向状態となる。そし
て、沈降する細胞がチャンバー本体内の下方に配置され
た下部電極間に到れば下部電極に直流電圧を印加する。
部電極に交流電圧を印加する。これにより、沈降中の細
胞に交流電圧が印加され、細胞が配向状態となる。そし
て、沈降する細胞がチャンバー本体内の下方に配置され
た下部電極間に到れば下部電極に直流電圧を印加する。
これにより、チャンバー本体内の下部に沈降した細胞に
直流電圧が印加され、細胞に電気融合等の電気処理が施
される。
直流電圧が印加され、細胞に電気融合等の電気処理が施
される。
この場合には、下部電極の上下方向の長さが上部電極よ
りも短い。このため、電極を共用していた従来のチャン
バーに比べ直流電源を小型化でき、これにより装置全体
を小型化できる。
りも短い。このため、電極を共用していた従来のチャン
バーに比べ直流電源を小型化でき、これにより装置全体
を小型化できる。
第１図は本発明の一実施例が採用された細胞電気融合装
置を示している。
置を示している。
第１図において、この細胞電気処理チャンバーはケース
１を有している。ケースｌは、一端に開口を有する概ね
直方体形状の部材であり（第２図参照）、たとえばポリ
カーボネイト製である。ケース１内の上部には、相対向
する１対の上部電極２．３が嵌め込まれている。上部電
極２，３はたとえばステンレス製である。上部電極２．
３の各対向面２ａ及び３ａの間には、所定の間隙が設け
られており、この間隙内を電気処理すべき細胞が上方か
ら下方にかけて沈降するようになっている。
１を有している。ケースｌは、一端に開口を有する概ね
直方体形状の部材であり（第２図参照）、たとえばポリ
カーボネイト製である。ケース１内の上部には、相対向
する１対の上部電極２．３が嵌め込まれている。上部電
極２，３はたとえばステンレス製である。上部電極２．
３の各対向面２ａ及び３ａの間には、所定の間隙が設け
られており、この間隙内を電気処理すべき細胞が上方か
ら下方にかけて沈降するようになっている。
また、各上部電極２，３の上部には、それぞれ各対向面
２ａ、３ａに連続して形成された傾斜面２ｂ、３ｂが形
成されている。一方、ケース１を貫通して端子４．５が
設けられている。各端子４゜５は、それぞれ上部電極２
，３に電気的に接続されている。また、各端子４．５は
、スイッチ６を介して交流電源７に接続されている。
２ａ、３ａに連続して形成された傾斜面２ｂ、３ｂが形
成されている。一方、ケース１を貫通して端子４．５が
設けられている。各端子４゜５は、それぞれ上部電極２
，３に電気的に接続されている。また、各端子４．５は
、スイッチ６を介して交流電源７に接続されている。
ケース１の底壁中央に形成された孔には、たとえば透明
ガラス製の底１！１０が取付けられている。
ガラス製の底１！１０が取付けられている。
この底ｉｉｏを介して、ケース１内の細胞の状態がたと
えば顕微鏡１１等により観察できる。ケース１内におい
て底ｉｔｏ上には、相対向する１対の下部電極１２．１
３が嵌め込まれている。下部電極１２．１３はたとえば
ステンレス製である。
えば顕微鏡１１等により観察できる。ケース１内におい
て底ｉｔｏ上には、相対向する１対の下部電極１２．１
３が嵌め込まれている。下部電極１２．１３はたとえば
ステンレス製である。
下部電極１２．１３の各対向面の間には、上部電極２．
３の間の間隙と同程度の間隙が形成されている。また、
各下部電極１２．１３の上下方向の長さ（すなわち厚み
）は、上部電極２．３の上下方向の長さよりも短くなっ
ている。この長さの比は、たとえばｌ：５〜［１０であ
る。一方、ケースｌを貫通して、端子１４．１５が設け
られている。各端子１４．１５は、それぞれ下部電極１
２．１３に電気的に接続されている。また、各端子１４
．１５は、スイッチ１６を介して直流電源１７に接続さ
れている。この場合には、上述のように、直流電［１７
が接続される各電極１２，１３は各上部電極２．３より
も上下方向の長さが短い。したがって、従来装置に比べ
、高電圧印加に必要な電力が少なくなるので、直流電源
を小型化でき、これにより装置全体を小型化できる。な
お、スイッチ１６がオンのときにはスイッチ６がオフと
なり、またスイッチ６がオンのときにはスイッチ１６が
オフとなるように、各スイッチ６．１６は連動している
。
３の間の間隙と同程度の間隙が形成されている。また、
各下部電極１２．１３の上下方向の長さ（すなわち厚み
）は、上部電極２．３の上下方向の長さよりも短くなっ
ている。この長さの比は、たとえばｌ：５〜［１０であ
る。一方、ケースｌを貫通して、端子１４．１５が設け
られている。各端子１４．１５は、それぞれ下部電極１
２．１３に電気的に接続されている。また、各端子１４
．１５は、スイッチ１６を介して直流電源１７に接続さ
れている。この場合には、上述のように、直流電［１７
が接続される各電極１２，１３は各上部電極２．３より
も上下方向の長さが短い。したがって、従来装置に比べ
、高電圧印加に必要な電力が少なくなるので、直流電源
を小型化でき、これにより装置全体を小型化できる。な
お、スイッチ１６がオンのときにはスイッチ６がオフと
なり、またスイッチ６がオンのときにはスイッチ１６が
オフとなるように、各スイッチ６．１６は連動している
。
各上部電極２．３及び各下部電極１２．１３の間には、
たとえばポリカーボネイト製の絶縁部材１８．１９が嵌
め込まれている。各絶縁部材１８゜１９の間には、上部
電極２．３の間及び下部電極１２．１３の間の間隙と同
程度の間隙が設けられている。
たとえばポリカーボネイト製の絶縁部材１８．１９が嵌
め込まれている。各絶縁部材１８゜１９の間には、上部
電極２．３の間及び下部電極１２．１３の間の間隙と同
程度の間隙が設けられている。
次に、上述の細胞電気処理装置を用いて細胞の核移植を
行う場合について説明する。
行う場合について説明する。
第３図は核移植に用いられる細胞を示している。
第３図において、この細胞２０は、透明体２１内に除核
卵２２を有している。この除核卵２２は、未受精卵から
卵核が取り除かれたものである。また、透明体２１内の
囲卵腔２３内には、１６細胞期胚２４が入れられている
。この１６細胞期胚２４は、透明体２１の一部に開けた
開孔２５から囲卵腔２３内に注入されたものである。
卵２２を有している。この除核卵２２は、未受精卵から
卵核が取り除かれたものである。また、透明体２１内の
囲卵腔２３内には、１６細胞期胚２４が入れられている
。この１６細胞期胚２４は、透明体２１の一部に開けた
開孔２５から囲卵腔２３内に注入されたものである。
核移植を行う際には、まずケース１内にバッファ液を入
れ、次に細胞２０を入れる。ケース１内に入れられた細
胞２０は、第１図の矢印で示すように、上部電極２．３
の間の間隙内を徐々に沈降する。このときに、スイッチ
６をオンにし、上部電極２．３の間に交流電源７からの
交流電圧を印加する。これにより、第３Ａ図に示すよう
に、除核卵２２と１６細胞期胚２４とが密着した配向状
態となる。
れ、次に細胞２０を入れる。ケース１内に入れられた細
胞２０は、第１図の矢印で示すように、上部電極２．３
の間の間隙内を徐々に沈降する。このときに、スイッチ
６をオンにし、上部電極２．３の間に交流電源７からの
交流電圧を印加する。これにより、第３Ａ図に示すよう
に、除核卵２２と１６細胞期胚２４とが密着した配向状
態となる。
この状態で細胞２０はさらに下方へ移動し、底板１０上
に到達する。次にスイッチ１６をオンにし、下部電極１
２及び１３の間に直流電源１７からの直流高電圧を印加
する。この直流高電圧を印加すると、電気エネルギーの
大半が機械的な圧縮エネルギーに変換されるものと考え
られる。この圧縮力によって、第３Ｂ図に示すように、
除核細胞２２及び１６細胞期胚２４の間に穿孔が施され
たのと同等の状態となる。続いて、パルス印加を終了す
ると、その直後から配列の乱れが修復し始め、第３Ｃ図
に示すように、点接触状態にあった除核細胞２２及び１
６細胞期胚２４が融合する。
に到達する。次にスイッチ１６をオンにし、下部電極１
２及び１３の間に直流電源１７からの直流高電圧を印加
する。この直流高電圧を印加すると、電気エネルギーの
大半が機械的な圧縮エネルギーに変換されるものと考え
られる。この圧縮力によって、第３Ｂ図に示すように、
除核細胞２２及び１６細胞期胚２４の間に穿孔が施され
たのと同等の状態となる。続いて、パルス印加を終了す
ると、その直後から配列の乱れが修復し始め、第３Ｃ図
に示すように、点接触状態にあった除核細胞２２及び１
６細胞期胚２４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、すなわち融合細胞形状が球形となるようにその形態
が変化する。これにより、核移植が実現される。
で、すなわち融合細胞形状が球形となるようにその形態
が変化する。これにより、核移植が実現される。
このように、本実施例では、交流電圧印加用の上部電極
と、上部電極よりも上下方向の長さが短い直流電圧用の
下部電極とを設けたので、従来のように１対の電極を交
流電圧印加用及び直流電圧印加用として共用していた場
合に比べ、直流電源を小型化でき、装置全体をコンパク
トにできる。
と、上部電極よりも上下方向の長さが短い直流電圧用の
下部電極とを設けたので、従来のように１対の電極を交
流電圧印加用及び直流電圧印加用として共用していた場
合に比べ、直流電源を小型化でき、装置全体をコンパク
トにできる。
（ａ） 前記実施例では、核移植を行う場合を例にと
り説明したが、本発明は、通常の細胞融合及び遺伝子導
入を行う場合にも同様に適用できる。
り説明したが、本発明は、通常の細胞融合及び遺伝子導
入を行う場合にも同様に適用できる。
（ロ）前記実施例では、直方体形状のケースｌ内に各上
部電極２，３及び各下部電極１２．１３がそれぞれ対向
配置されたチャンバーについて示したが、本発明の適用
はこれに限定されない。たとえば、円筒状のケース内に
円環状の上部電極及び下部電極が設けられたものであっ
てもよい。
部電極２，３及び各下部電極１２．１３がそれぞれ対向
配置されたチャンバーについて示したが、本発明の適用
はこれに限定されない。たとえば、円筒状のケース内に
円環状の上部電極及び下部電極が設けられたものであっ
てもよい。
本発明に係る細胞電気処理チャンバーでは、上述のよう
な上部電極と下部電極とを有している。
な上部電極と下部電極とを有している。
したがって、本発明によれば、直流電源を小型化でき、
装置全体をコンパクトにできる。
装置全体をコンパクトにできる。
第１図は本発明の一実施例が採用された細胞電気融合装
置の概略構成図、第２図は第１図の■−■断面部分図、
第３図は前記実施例に用いられる細胞の模式図、第３Ａ
図、第３Ｂ図及び第３Ｃ図は細胞の核移植状態を示す模
式図である。 １・・・ケース（チャンバー本体）、２．３・・・上部
電極、１２．１３・・・下部電極、７・・・交流電源、
１７・・・直流電源、２０・・・細胞。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 小 野 由己男
置の概略構成図、第２図は第１図の■−■断面部分図、
第３図は前記実施例に用いられる細胞の模式図、第３Ａ
図、第３Ｂ図及び第３Ｃ図は細胞の核移植状態を示す模
式図である。 １・・・ケース（チャンバー本体）、２．３・・・上部
電極、１２．１３・・・下部電極、７・・・交流電源、
１７・・・直流電源、２０・・・細胞。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 小 野 由己男
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、 前記チャンバー本体内において上部に配置された、細胞
に交流電圧を印加するための上部電極と、前記チャンバ
ー本体内において下部に配置されかつ前記上部電極より
も上下方向の長さが短い、細胞に直流電圧を印加するた
めの下部電極と、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 |
|---|---|---|---|
| JP2232254A JPH04112786A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 細胞電気処理チャンバー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232254A JPH04112786A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 細胞電気処理チャンバー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112786A true JPH04112786A (ja) | 1992-04-14 |
Family
ID=16936393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2232254A Pending JPH04112786A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 細胞電気処理チャンバー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04112786A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200045262A (ko) * | 2018-10-22 | 2020-05-04 | 부경대학교 산학협력단 | 연속공정식 액적 전기천공 장치 및 이를 이용한 연속공정식 액적 전기천공 방법 |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP2232254A patent/JPH04112786A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200045262A (ko) * | 2018-10-22 | 2020-05-04 | 부경대학교 산학협력단 | 연속공정식 액적 전기천공 장치 및 이를 이용한 연속공정식 액적 전기천공 방법 |
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