JPH05227944A - ポリリジンコート細胞培養器具およびその製造方法 - Google Patents

ポリリジンコート細胞培養器具およびその製造方法

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JPH05227944A
JPH05227944A JP2867292A JP2867292A JPH05227944A JP H05227944 A JPH05227944 A JP H05227944A JP 2867292 A JP2867292 A JP 2867292A JP 2867292 A JP2867292 A JP 2867292A JP H05227944 A JPH05227944 A JP H05227944A
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JP
Japan
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polylysine
substrate surface
contact angle
solution
degrees
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JP2867292A
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Kanehisa Yokoyama
兼久 横山
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリリジンをコートした培養器具は、神経系
細胞の培養に優れた特性を有しているが、ポリリジンが
不安定で失活し易いため、保存がきかず、また滅菌も出
来ない。このような欠点をなくし、コート後の長期保存
と滅菌が可能なポリリジンコート細胞培養器具を提供す
ることを目的とする。 【構成】 表面の接触角が40度以下、または低温プラ
ズマ処理により接触角が40度以下とした基材表面に、
分子量が20000以上であるポリリジンの薄膜(0.2
〜5.0μg/cm2 )をコートする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリリジンをコートし
た細胞培養器具及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】シャーレ、フラスコ、マルチプレートな
どの細胞培養器具は、主としてポリスチレン成形品の表
面に低温プラズマ処理、コロナ放電処理等を施し、親水
性を付与したものが市販されている。これらの細胞培養
器具は、足場依存性の細胞では、株化細胞、初代細胞を
問わず、線維芽細胞、平滑筋細胞、血管内皮細胞、角膜
細胞などの培養に広く用いられている。また、血液系細
胞として、株化したリンパ球であるNS−1、MOLT
−4、HUT 78、MT−4、Jurkatなどのい
わゆる足場非依存性の浮遊細胞等にも広く使用されてい
る。
【0003】しかし、細胞の種類によって、これらの細
胞培養器具上では細胞の増殖は認められるものの、細胞
の増殖が不十分だったり、細胞の増殖形態が悪かったり
する。特に、初代培養においてはそれが顕著である。そ
こで、コラーゲン、ゼラチンといった細胞外マトリック
スやファイブロネクチン、ラミニン、ビドロネクチンと
いった接着因子などを培養面にコートし、細胞の接着
性、増殖性を高めることにより対処されることが多い。
【0004】神経系の細胞の培養においては、ポリ−D
−リジン、ポリ−L−リジンといったポリリジンを培養
面にコートして使用されることが多い。ポリリジンをコ
ートすると、神経系細胞の接着がよく、PC−12など
の株化神経系細胞では増殖形態が良好であり、神経突起
の伸長度合もよい。又、ラット胎児の脳細胞の初代培養
では、神経突起の伸長が良好であり、細胞の安定化度が
高く、長期の培養が可能となる。
【0005】このように、ポリリジンは神経系細胞の培
養に良好な特性を有しているが、難点として不安定なこ
とが挙げられる。上記の一般の培養器具にコートした場
合、ポリリジンの効果は、室温保存で2週間、4℃では
1ヶ月で失活する。また、この不安定さのため、コート
後滅菌を施すことも出来ない。そのため、ポリリジンを
コートした培養器具を使用するためには、予め滅菌して
ある培養器具に無菌的操作という面倒な方法で、使用時
にポリリジンをコートする必要があり、冷蔵庫で保存し
ても1ヶ月程度しか使用できないという欠点があった。
【0006】従来、一般に行われてきたポリリジンのコ
ートの1例を挙げると次のようになる。まず、ポリリジ
ンを0.1mg/mlの濃度で純水に溶かし、メンブランフィ
ルターで濾過滅菌して4℃で保存する。使用直前にこの
ポリリジンストック液を無菌純水で10倍希釈して、こ
れを培養器具内に表面をカバーする十分量を入れ、20
〜30分間、時によっては24時間静置し、ポリリジン
液を除いた後、無菌純水で洗い室温で乾燥させる。
【0007】このように、ポリリジンを一般の培養器具
にコートしようとした場合、かなり手間がかかる。その
理由の1つが、コート後のポリリジンの不安定さであ
り、これに加えて、操作をクリーンベンチなどの無菌環
境下で行わねばならない煩雑さがあった。従って、ポリ
リジンをあらかじめコートした細胞培養器具を市販しよ
うとした場合、上記のような無菌環境下の多くの工程が
必要であり、またコート後の保存管理も難しく、コスト
が高くつくことになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、主に神経系
細胞の培養用として、ポリリジンをコートした均一で安
価な細胞培養器具を供給するため、コート後の長期保存
および滅菌が可能な性能を賦与し、これにより比較的簡
単な工程で、しかも必ずしも無菌的操作を必要としな
い、ポリリジンをコートした細胞培養器具およびその製
造方法の開発を目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに鋭意研究の結果、本発明者らは、基材表面に強い親
水性を付与した後、その表面にポリリジンをコートする
ことにより、ポリリジンは安定化し、長期にわたって保
存してもポリリジンの効果が持続し、かつ、電子線、ガ
ンマー線、エックス線などの放射線滅菌を施してもポリ
リジンの効果が失われないことを見いだし、本発明を完
成するに至った。
【0010】即ち、本発明は、空気中での水滴滴下によ
り測定した基材表面の接触角が40度以下である器具、
もくしは表面処理により基材表面の接触角を40度以下
とした器具の表面に、分子量が20000以上であるポ
リリジンを、0.2〜5.0μg/cm2 の範囲でコートした
ことを特徴とするポリリジンコート細胞培養器具、およ
びその製造方法であり、さらには、前記器具を形成する
基材がプラスチックであり、該基材の表面を低温酸素プ
ラズマもしくは低温空気プラズマで処理し、基材表面の
接触角を40度以下とする工程や、前記基材表面にポリ
リジン溶液を接触させ、洗浄、乾燥した後、さらに放射
線照射により滅菌する工程を含む。
【0011】本発明における細胞培養器具は、ポリリジ
ンコート前の基材表面の、空気中での水滴滴下により測
定した接触角が40度以下であることが特徴である。接
触角が40度を越えると、ポリリジンの保存や放射線滅
菌における安定性が損なわれる。その理由は十分には解
明されていないが、親水性化による表面の極性が、コー
トされたポリリジンの構造的な要因に関連するものと推
測される。また、基材表面の接触角が40度より大きい
場合は、予め表面処理を施して親水化した後、ポリリジ
ンをコートしてもよい。基材表面の親水化処理の方法と
しては、低温プラズマ処理、コロナ放電処理、化学的処
理などがあるが、接触角40度以下の親水性が必要なこ
と、処理後その親水性を長く維持する必要があること、
処理の簡便性等から低温酸素プラズマおよび低温空気プ
ラズマによる処理が適当である。
【0012】本発明に於て使用する細胞培養基材の種類
は特に限定しないが、ハンドリングなどを考慮した場
合、プラスチックであることが望ましい。また、細胞培
養の課程で顕微鏡により観察する必要があることから、
透明であることが必要で、このような条件に適したプラ
スチック材料としては、ポリスチレン樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリエステル樹脂、TPX樹脂などが挙げ
られる。
【0013】本発明に於て使用するポリリジンとして
は、ポリ−D−リジン、ポリ−L−リジンのどちらを用
いても良い。その分子量としては十分に重合していれば
よく、通常市販されている平均分子量60万前後のポリ
リジンが問題なく使用できるが、分子量が20000よ
り小さいと細胞培養中にポリリジンが培地中に溶け出し
てコートの効果がなくなるばかりか、細胞毒性を示す恐
れがあり、ポリリジンの分子量は20000以上が適当
である。また、ポリリジンの溶解に用いる溶媒として
は、特に制限はないが、ポリリジンが溶解し、ポリリジ
ンを変質させるものでなければ、何でも使用することが
できるが、コート対象がポリスチレンなどのプラスチッ
クであることを考慮すると、水、メチルアルコール、エ
チルアルコール、燐酸緩衝液、およびこれらを混合した
ものがよい。
【0014】ポリリジンのコートの厚さは、0.2〜5.0
μg/cm2 が適切であり、これより薄いと目的表面が十
分にコートされず、ポリリジンの効果が不十分でばらつ
きも大きくなる。また、この厚さより厚いと、ポリリジ
ンの細胞毒性が現れるばかりでなく、基材表面の極性の
ポリリジンへの効果がおよばなくなり、安定性、耐放射
線滅菌性が得られなくなる。
【0015】ポリリジン溶液と基材表面の接触時間は特
に限定しないが、基材表面の接触角が40度以下であれ
ば、数秒で十分である。また、ポリリジンを基材表面に
結合させた後の洗浄は、ポリリジン溶液を溶解するのに
用いたのと同一の溶媒を用いるのが基本であるが、純水
を用いてもよい。洗浄後の乾燥工程は、室温で実施する
ことが基本であり、40℃をこえるとポリリジンの効果
が失活するおそれがある。
【0016】最後の滅菌は、ガンマー線滅菌、電子線滅
菌、エックス線滅菌などの放射線による滅菌により実施
する。EOG滅菌(エチレン−オキサイドガス滅菌)な
どの化学的滅菌や、高圧蒸気滅菌のような高熱をかける
滅菌法では、ポリリジンを変性させる恐れがあるので実
施しないほうがよい。このようにして得られたポリリジ
ンコート細胞培養器具は、滅菌後室温保存でも、長期に
わたって、ポリリジンの効果を維持することが出来る。
【0017】
【実施例】次に実施例により、本発明をより具体的に説
明する。 実施例1 射出成形した直径35mmのポリスチレン樹脂製シャーレ
に低温酸素プラズマ処理を施し、表面の接触角が35度
のシャーレを得た。これに、ポリ−L−リジン(平均分
子量464000)を純水に溶解して、0.01%濃度に
調製したポリリジン溶液を1ml入れ、約30秒放置し
た。その後、溶液を捨て、純水で1回洗浄し、室温で乾
燥させた後、ガンマー線滅菌を施して、培養試験に供し
た。 実施例2 実施例1で得られたポリリジンコートシャーレを、室温
で6ヶ月間保存し試験に供した。
【0018】比較例1 住友ベークライト(株)製の培養用シャーレ(MS−1
0350、接触角60度)に、無菌的操作により0.01
%ポリリジン溶液を2ml入れ、30分間放置した後、溶
液をあけ、無菌純水により洗浄し、クリーンベンチ内で
乾燥して得たポリリジンコートシャーレを、培養試験に
供した。 比較例2 比較例1で得られたポリリジンコートシャーレを、6ヶ
月間室温保存した後、試験に供した。
【0019】比較例3 比較例1で得られたポリリジンコートシャーレに、ガン
マー線滅菌を施した後、試験に供した。 比較例4 比較例3で得られたポリリジンコートシャーレを、6ヶ
月間室温保存した後、試験に供した。 比較例5 比較例1で使用した、住友ベークライト(株)製の培養
用シャーレ。
【0020】上記実施例および比較例の試料シャーレを
用いて、PC−12細胞(神経系株化細胞の1つ)につ
いて、細胞の初期接着性、増殖形態(伸展度合)、およ
び神経突起の伸長度合を調べた。 細胞の初期接着率の測定 ダルベッコ変性MEM培地(フローラボラトリー社製)
500mlに、牛胎児血清50mlと馬血清25mlを添加し
たものを用い、1×104 個/mlの濃度で2mlずつ各シ
ャーレに播種し、細胞播種後、10分及び30分での細
胞の接着率を測定した。
【0021】 細胞の伸展度合の観察 ダルベッコ変法MEM培地(フローラボラトリー社製)
500mlに、牛胎児血清50ml、馬血清25mlを添加し
たものを用い、1×104 個/mlの濃度で2mlずつ各シ
ャーレに播種し、培養3日での細胞の増殖形態を倒立顕
微鏡により観察した。 神経突起の伸長度合の観察 用いた培地は、ダルベッコ変法MEM培地(フローラボ
ラトリー社製)500mlに、牛胎児血清50ml、馬血清
25ml及びNGF0.5ng/mlを添加し、1×104 個/
mlの濃度で2mlずつ各シャーレに播種し、培養7日での
神経突起の伸長度合を倒立顕微鏡により観察した。
【0022】次に、同様の試料シャーレを用いて、ラッ
ト胎児大脳細胞初代培養における細胞生存率を比較し
た。 細胞生存率の測定 Eagle MEM培地(フローラボラトリー社製)5
00mlにウマ血清50ml、50%グルコース5mlを添加
したものを用い、1×106 個/mlの濃度で2mlずつ各
シャーレに播種し、培養7日での細胞の生存率を測定し
た。
【0023】各測定、観察の結果は表1に示した通り
で、本発明におけるポリリジンコート細胞培養器具は、
コート後にガンマー線滅菌を施してもポリリジンの効果
は失活せず、長期間保存してもポリリジンの効果が変わ
らず維持されていることが明白である。
【0024】
【表1】
【0025】
【発明の効果】本発明に従うと、コート後の滅菌が可能
で、製造工程においては無菌的操作の必要がなく、特別
な無菌的環境をつくる必要がなく、設備的に簡便なもの
ですむため低コストでの生産が可能である。又、室温で
も長期にわたる保存ができるため、輸送や保管の際に冷
蔵庫などの特別な設備を必要とせず、流通的にみてもコ
ストを低く抑えることができ、量産し広く供給できるポ
リリジンコート細胞培養器具として好適である。
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月4日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項4
【補正方法】変更
【補正内容】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気中での水滴滴下により測定した基材
    表面の接触角が40度以下である器具、もくしは表面処
    理により基材表面の接触角を40度以下とした器具の表
    面に、分子量が20000以上であるポリリジンを、0.
    2〜5.0μg/cm2 の範囲でコートしたことを特徴とす
    るポリリジンコート細胞培養器具。
  2. 【請求項2】 空気中での水滴滴下により測定した基材
    表面の接触角が40度以下である器具、もくしは表面処
    理により基材表面の接触角を40度以下とした器具に、
    水、メチルアルコール、エチルアルコール、燐酸緩衝
    液、もしくはこれらの2種以上からなる混合液に分子量
    が20000以上であるポリリジンを溶解させた溶液を
    注入して基材表面に接触させ、該溶液を排出し、洗浄し
    た後、40℃以下の温度で乾燥することを特徴とするポ
    リリジンコート細胞培養器具の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2において器具を形成する基材が
    プラスチックであり、該基材の表面を低温酸素プラズマ
    もしくは低温空気プラズマで処理し、基材表面の接触角
    を40度以下とすることを特徴とするポリリジンコート
    細胞培養器具の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記基材表面にポリリジン溶液を接触さ
    せ、洗浄、乾燥した後、さらに放射線照射により減菌す
    ることを特徴とする、請求項2もしくは請求項3に記載
    のポリリジンコート細胞培養器具の製造方法。
JP2867292A 1992-02-15 1992-02-15 ポリリジンコート細胞培養器具およびその製造方法 Pending JPH05227944A (ja)

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