JPH0517830B2 - - Google Patents

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JPH0517830B2
JPH0517830B2 JP61284094A JP28409486A JPH0517830B2 JP H0517830 B2 JPH0517830 B2 JP H0517830B2 JP 61284094 A JP61284094 A JP 61284094A JP 28409486 A JP28409486 A JP 28409486A JP H0517830 B2 JPH0517830 B2 JP H0517830B2
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JP
Japan
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recess
side wall
support
membrane
flange
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JP61284094A
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Raiman Jooji
Machuusu Guregorii
Ruuto Deebitsudo
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Costar Corp
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Costar Corp
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Publication of JPH0517830B2 publication Critical patent/JPH0517830B2/ja
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    • 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
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/04—Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
    • 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
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters
    • C12M25/04—Membranes; Filters in combination with well or multiwell plates, i.e. culture inserts

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は生体外組織培養装置特に、組織培養を
促進する栄養分を含有する流体培地内に組織培養
分を保持する新規且つ改良した装置に関する。
従来の技術 極く最近まで、哺乳動物の組織を生体外培養す
る従来の技術においては、組織標本は、管または
ペトリ皿の底部に固定し、慈養液を上から加えて
いた。この方法の場合、組織培養分は、上から栄
養物を受取る。即ち、管またはペトリ皿に取付け
た側とは反対側から受取る。この条件は、上皮組
織の下部結合組織への接合面もまた栄養物の交換
路である生体の条件とは異つている。従来の技術
では、多くの上皮組織の異常を診断又は予知する
ことが極めて困難である。
極く最近、おそらくジヨセフ レイトン
（Joseph Leighton）博士の論文の発表および
1981年12月29日付のレイトン等の特許第4308351
号（これにはレイトンの多数の論文が掲載されて
いる）の発行以降、生体外組織培養は、組織培養
分を付着させた透過膜を通じて、成長に必要な相
当量の栄養物を受取りながら行われていた。広く
使用されている装置の１つは、１端に膜を固着し
た成形プラスチツクスリーブの形態を備え、スリ
ーブ内にて、膜に組織培養を付着させている。ス
リーブは、膜を取付けた側の１端に突出脚部を備
え、この突出脚部は、膜−スリーブ組立体を培養
クラスター皿の凹部に支持する作用をする。
発明が解決しようとする問題点 上記の如き従来の装置には、幾つかの欠点があ
る。例えば、スリーブ−膜組立体は、凹部内の流
体内を自由に浮遊し、従つて、スリーブは、その
直径に沿つて１点にて、凹部に近接する位置まで
動き、毛管現象を生じさせ、よつて、スリーブ外
側の流体は、スリーブを上昇し、スリーブ内に入
るか、または、凹部から外に出る。さらに、膜を
取付けたスリーブの１端の脚部によつて、膜をス
リーブ上に組付けることが幾分難しくなる。
従来技術による装置のもう１つの欠点は、膜下
方の凹部内の深い栄養液内にスリーブを支持する
ための手段が全くないことである。このため、こ
の深さは、常に、脚部の高さ以上とすることはで
きない。
本発明の重要な目的は、膜−支持体組立体を取
付けるため、組織培養クラスター皿の凹部内に同
軸状で正確に位置決めする薄膜支持体を提供する
ことである。
本発明の別の目的は、ガラス容器内で組織培養
分が成長する膜の支持体であつて、膜−支持体組
立体を入れるための流体培地の容器間の毛管作用
を防止する支持体を提供することである。
本発明はもう１つ別の目的は、膜・支持体組立
体を邪魔したり、取外したりせずに、位置決めす
るために、支持体とクラスター皿の凹部間にピペ
ツトを挿入することを可能にし、支持体と凹部間
の空隙および膜の下方にて、流体の導入、排出が
できるようにする膜・支持体組立体を提供するこ
とである。
本発明の別の目的は、皿の凹部内の流体が、所
定の蒸発率となるように、組織培養分のクラスタ
ー皿の蓋を位置めする膜・支持体組立体を提供す
ることである。
問題点を解決するための手段 上記および他の目的を達成するため、本発明
は、略管状の支持体の１端に取付けた平担な透過
膜を備える。この管状支持体の他端は、外方に伸
長するフランジを備え、一方、このフランジは、
組織培養クラスター皿の凹部の上端に懸垂する縁
辺部を支承している。このフランジは、支持体を
凹部の中心に位置決めし、支持体が凹部内にて横
方向に移動するのを防止する。故に、支持体の略
円筒状の壁は、内部に支持体を位置決めする凹部
の壁の内面に対し、凹部内の流体に毛管作用を行
わせるほど接近しない。支持体の略円筒状の側壁
には、多数の穴が設けてあり、この穴を通じて、
ピペツトを支持体と凹部の壁間の空隙に挿入し、
凹部の底部に達し、膜の下方から、および支持体
の両側に沿つて、培地を出入れすることができ
る。組織培養クラスター皿の蓋の頂部壁に係合
し、外部と支持体内部を連通させ、流体の蒸発率
を制御し得るようにしたノブが縁辺部の上表面に
設けてある。
膜−支持体組立体は、特定寸法の凹部を備える
クラスター皿と共に使用し得る寸法とし、支持体
の周囲に適正な空隙を提供し、凹部の頂端と係合
し得るようにする。膜・支持体組立体は、様々な
寸法のクラスター皿と共に使用し得る様々な寸法
にて製造することができる。
本発明の上記および他の目的、並びに特徴は、
説明のために選択し、添付図面に図示した、１実
施態様に関する以下の詳細な説明から、１層良く
理解できるであろう。
実施例 第１図および第２図に示した生体外組織培養装
置は、以下に詳細に説明する組織培養クラスター
皿１０および膜支持組立体１２を備えている。
組織培養皿１０は、一部しか図示されていない
が、本発明の譲受人であるデータパツケージング
コーポレーシヨン（Data Packaging
Corporation）が譲受けた1985年１月２日付けの
米国特許第4495289号には詳細に開示されている。
本発明の場合、クラスター皿の１つの凹部１４だ
けが図示してあるが、装置を使用する目的に応じ
て、クラスター皿の数は、６、12、24その他の数
とすることができる。勿論、皿の各凹部は、別個
の膜・支持組立体を備えることができる。他の凹
部は、各々図示した凹部と同一であり、それぞれ
独立的に使用することができるため１つの凹部の
みが図示してある。
クラスター皿１０は、基部１１および蓋１３を
備えている。基部は、各々底部壁１８によつて底
部が閉じられ、頂端１９にて開放する多数の凹部
１４を備えている。各凹部１４の側壁２０は略円
筒形で、成形するための鋳型から基部を抜き易く
するため若干の抜け勾配が付けられている。基部
はその底部壁１８の下側に、底部壁１８が作業面
より上方になる状態で作業面上に基部を支持する
下方伸長の周縁リブ２２を備えている。基部１１
はほぼ透明とし、塩化ビニル樹脂で成形すること
ができる。
蓋１３は、基部１１と同一材料にて成形するこ
とができ、頂壁２６および周囲に設けた垂下スカ
ート部２８を備えている。凹部から何も上方に突
出しない状態にて、基部の上に位置するとき、蓋
の頂壁２６は、凹部の頂端縁３０より上方に間隔
を置いて配設され、凹部の開放した頂端１９を密
閉しない。蓋は、基部に設けられ、蓋のスカート
部２８の下側フランジ３４に係合する突起体（図
示せず）によつて、上記位置に支持することがで
きる。
クラスター皿について詳述したが、このクラス
ター皿の詳細な構造が本発明の一部ではなく、透
過膜およびその支持体は、これ以外のクラスター
皿に適合し且つ共に使用し得る寸法とすることが
できる。
本発明の膜支持組立体１２は、上部４４および
下部４６を有する略筒形の支持体４２を備えてい
る。上部４４は、頂部４８が開放しており、支持
体をクラスター皿の凹部１４内に位置決めする作
用をする外方伸長フランジ５０を備えている。
このフランジ５０は、フランジの上端縁から半
径方向外方に伸長する縁辺部５２を備えている。
これらフランジ５０と縁辺部５２は、支持体４２
を凹部１４内に正確に位置決めする肩部５４を形
成する。肩部５４の外径は、凹部１４の頂部の円
筒状壁２０の内径より極く僅かに小さくする一
方、縁辺部５２は、円筒状壁２０の内表面の内径
よりも大きくし、よつて支持体を凹部内に位置決
めしたとき壁の頂端縁に着座するようにする。こ
の構造は、第１および第２図に明確に図示してあ
る。支持体４２は図示した位置にあるとき、凹部
１４内にてほとんどまたは全く横方向に動くこと
ができない。同様に、縁辺部５２は支持体４２
が、凹部の底部壁１８上に落下するのを防止す
る。
支持体の下部４６は、組立体の膜６２を取付け
る平担な底端部６０を備えている。典型的とし
て、膜６２は、加熱接合すなわちヒートシールま
たは溶剤接着によつて、底端部６０に取付けられ
る。膜６２の周縁部は、支持体の下部４６の外表
面４６と平らになるように仕上げてある。第５図
を参照すると、支持体と膜を固着したとき、膜に
亀裂が生じるのを防止するため、底端部６０の内
端にはアール部６６が設けられていることが分
る。膜は、多孔イナートフイルム、含水ゲルまた
は含水ゲルを多孔イナートフイルムで支持した層
状組合体を含む任意の材料で形成することができ
る。
更に第５図から、支持体の下部４６には、支持
体の成形を容易にするため、典型的には2゜の若干
の抜き勾配が付けられていることも分る。支持体
の上部４４には、より大きい抜き勾配（6゜が好ま
しい）が設けられている。この6゜の抜き勾配は、
鋳型の磨耗を軽減することで、成形作業の能率向
上に役立つ。
支持体４０のフランジ５０の縁辺部５２には、
クラスター皿の蓋１３の頂部壁２６の底面と係合
し、凹部１４の内部（膜支持組立体１２の内外に
て）と外気を連通させ得るように間隔を置いて配
設した複数のノブ７０が取付けてある。間隔を置
いて配設したノブ７０（第３図には、内３つを図
示）は、凹部内の流体の蒸発速度を制御する。
支持体１２の上部４４には、その周縁に沿つて
等間隔にて配設した比較的大きい穴７２が形成さ
れている。これら穴７２は、フランジ５０内まで
伸長している。穴７２の作用は、第２図に示して
あり、ピペツトの先端Ｔは、１つの穴７２を通つ
て、凹部１４の底部壁１８に極く近接した位置ま
で伸長している。このように、穴７２によつて、
支持体４２と凹部の壁２０間の環状空隙７４およ
び膜６２下方の領域にアクセスすることができ、
支持体を邪魔せず、または支持体を凹部から取外
すことなく、上記の位置に流体を出入りさせるこ
とができる。しかし、膜支持組立体は、蓋１３を
取外すだけで、常に、凹部１４から持上げること
ができる。
第１図において、膜６２の上側表面に固定した
組織培養標本Ｔが図示してある。凹部１４の環状
空隙７４および膜６２の下方の空隙を部分的に満
たす栄養液M1が図示されている。実施する特定
の試験または実験如何によつて、同一または異な
る溶液M2を支持体４２内に充填し、組織標本Ｔ
および膜６２の上表面と接触させることができ
る。環状空隙７４および支持体４２内の別個の溶
液M1，M2の液面は、等しくしても、または差を
設けてもよい。
第２図に示すように、支持体４２内の膜の上表
面にて単一層の細胞の成長を促進するため、支持
体４２および膜は、コロナ放電、その他の技術に
よつて処理し、これら表面の表面張力を小さくす
ることができる。このように処理すると、組織標
本Ｔおよびシステム内にて培養した組織培養は、
膜に強力に付着し、膜が支持体の下端６０の半径
部分６６に接続する箇所である膜６２の端縁８０
を密封する。第２図において、組織細胞T2の薄
い単一層は、膜の端縁まで伸長するよう図示して
ある。
組織培養が成長する間、第１図に示すように、
培養プレートの蓋２６は、基部の上に載せ、必要
があれば、第２図に示すように、蓋２６を取外
し、ピペツトを挿入し、環状空隙７４に対する培
地の補充および排出を行なうことができる。組織
培養分は透過膜６２を通じて、成長に必要な相当
量の栄養物を受取る。このようにして、上述した
本発明の幾多の目的を達成し得る極めて簡単なシ
ステムを提供することができる。
支持体４２が、凹部１４内に配設され、凹部の
側壁２０から十分間隔を離してあるため、空隙７
４内の溶液が壁に沿つて上昇し、穴７２から支持
体の内部に流入したり、または、凹部１４から流
出するおそれのある毛管現象は全く生じない。膜
支持組立体を凹部内に位置決めしたとき、蓋１３
は、組立体を凹部内の適所に位置決めする作用を
する。その結果、組立体が溶液内で浮遊し、縁辺
部５２を不安定に化させることがない。さらに、
フランジおよび縁辺部５０，５２は、膜支持体組
立体を支持するため、培養分は、所望であれば、
提案したよりも深い凹部で処理し、膜の下側によ
り多くの溶液を提供し得るようにすることができ
る。膜６２は、底部壁１８より約１mm上方に位置
決めするのが普通であるが、所望であれば、より
深さのある凹部を利用し、膜と底部壁１８間の空
隙を増大させることができる。
膜に付着させた組織標本Ｔは、凹部内の栄養液
から、膜６２を通じて、栄養分を拡散させること
によつて、栄養分を受取る。補充栄養分は、凹部
内の溶液から受取ることができる。
本発明について詳細に説明したから当業者なら
本発明の精神から逸脱せずに、多数の変形例が可
能であることが理解できよう。故に、本発明の範
囲は、図示し且つ説明した単一の実施態様にのみ
限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による組織培養クラスター皿
の１つの凹部および膜支持組立体と共に、膜に載
せた組織標本を示す断面図、第２図は、組織培養
クラスター皿から蓋を取外し、ピペツトを支持体
と凹部間の空隙内に挿入し、流体の補充または除
去を行なう様子、並びに膜を被うように成長した
組織培養分を示す、第１図と同様の断面図、第３
図は、第１図および第２図に示した膜支持体の平
面図、第４図は、支持体の側面図、および第５図
は、第３図の線５−５に関する支持体の断面図で
ある。 （主要符号の説明）、１０……組織培養皿、１
１……基部、１２……膜支持組立体、１３……
蓋、１４……凹部、１８……底部壁、１９……頂
端、２０……側壁、２６……頂壁、２８……スカ
ート部、３０……頂端縁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 底部が閉じ、頂部が開放し、内表面を有する
    凹部マトリツクスを備える培養クラスター皿と、 頂端、底端および略円筒形の側壁を備え、外径
    が前記凹部の内径より小さくしたがつて前記皿の
    凹部内に嵌入し得るようになした膜支持体と、 支持体の頂端において外方に伸長し、凹部の頂
    部と係合して支持体の底端を凹部の底部から固定
    された所定の距離をおいて位置決めするフランジ
    と、 頂面にて組織培養分を支持し且つ成長させるた
    めに支持体の底端に取付けられてフランジが凹部
    の頂部と係合するとき、凹部の底部から所定距離
    を置いて配設される透過膜とを備え、 前記略円筒形の側壁はこの側壁と前記凹部の内
    側面の間に画成される空隙内を流体が毛細管現象
    により上昇するのを防止するのに十分な距離だけ
    凹部の内面から間隔を置いて配設されており、 更に、膜の上方に間隔を置いて前記側壁に形成
    され、透過膜と凹部の底部間並びに前記側壁の底
    部と前記凹部の底部の内面間の空隙にアクセス
    し、ピペツトを挿入して流体を導入あるいは吸引
    し、あるいは流体と外気間の気体の交換を行なう
    ための穴と、 前記フランジに形成され蓋をクラスター皿の上
    に載せたとき、凹部からの蒸発を制御する流路を
    提供する手段とを備えることを特徴とする生体外
    組織培養装置。 ２ 前記穴がフランジ内まで伸長し、円筒形の側
    壁の頂端の内側から円筒形側壁の底端の外側まで
    アクセス可能にすることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項に記載した装置。 ３ 前記フランジが上表面を備え、フランジの前
    記手段が前記上表面に設けられフランジに対し間
    隔を置いた状態にて蓋を支持するノブであること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
    置。 ４ 側壁、頂部、底部、頂端部および底端部を有
    する管状本体と、 本体の前記底端部に固定され、本体に面する側
    に組織培養分を支持し、該組織を前記本体内に配
    設し得るようになした透過膜と、 閉成底部を有する凹部内に、この閉成底部から
    所定の距離をおいて前記本体の底端部が位置する
    ように前記本体を支持するために、本体の前記頂
    端に設けられた支持手段と、 膜の上方に間隔を置いて側壁の頂部に形成さ
    れ、頂部の内側から側壁の底部の外側にアクセス
    するための穴と、を備えることを特徴とする生体
    外組織培養装置。 ５ 前記側壁を円筒形とし、頂部が、底部より大
    きい径を備えることを特徴とする特許請求の範囲
    第４項に記載した装置。 ６ 前記支持手段が、凹部の頂部と係合する外方
    伸長フランジであることを特徴とする特許請求の
    範囲第４項に記載した装置。 ７ フランジの上表面に設けられ、間隔を離した
    状態にて蓋を支持するノブを備えることを特徴と
    する特許請求の範囲第４項に記載した装置。 ８ 側壁および底壁を有する凹部と、 側壁、頂部、底部、頂端および底端を有する凹
    部内に設けられた管状体と、 本体の前記底端に固定され、本体に面する側に
    組織培養分を支持し、前記培養分が本体内に配設
    されるようにする透過膜と、 凹部の閉じた底部から所定の距離に底端が位置
    するように本体を凹部内に支持するために本体の
    前記頂端に設けられた支持手段と、 側壁の頂部に形成され、頂部の内側から本体の
    側壁の底部外側と凹部の側壁間の領域までアクセ
    ス可能にする穴と、を備えることを特徴とする生
    体外組織培養装置。
JP61284094A 1986-03-20 1986-11-28 生体外組織培養装置 Granted JPS62220184A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/841,562 US5026649A (en) 1986-03-20 1986-03-20 Apparatus for growing tissue cultures in vitro
US841562 1986-03-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62220184A JPS62220184A (ja) 1987-09-28
JPH0517830B2 true JPH0517830B2 (ja) 1993-03-10

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ID=25285182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61284094A Granted JPS62220184A (ja) 1986-03-20 1986-11-28 生体外組織培養装置

Country Status (5)

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US (3) US5026649A (ja)
EP (1) EP0239697B1 (ja)
JP (1) JPS62220184A (ja)
CA (1) CA1333373C (ja)
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