JPH05260950A - コラーゲンコート細胞培養器具およびその製造方法 - Google Patents

コラーゲンコート細胞培養器具およびその製造方法

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JPH05260950A
JPH05260950A JP6236992A JP6236992A JPH05260950A JP H05260950 A JPH05260950 A JP H05260950A JP 6236992 A JP6236992 A JP 6236992A JP 6236992 A JP6236992 A JP 6236992A JP H05260950 A JPH05260950 A JP H05260950A
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collagen
coated
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Kanehisa Yokoyama
兼久 横山
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コラーゲンをコートした培養器具は、接着系
細胞の培養に優れた特性を有しているが、コラーゲンが
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
と滅菌が可能なコラーゲ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
ズマ処理等により接触角が40度以下とした基材表面
に、コラーゲンの薄膜(0.2〜2.0μg/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、コラーゲンをコートし
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、ヒドロネクチンと
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】なかでも、コラーゲンは全体由来の細胞外
マトリックスとして広く使用されている。コラーゲンを
コートすることにより、細胞の接着及び伸展が向上す
る。PC−12などの株化神経系細胞では神経突起の伸
長度合が良く、又、血管内皮細胞の初代培養において
は、増殖性が向上し、細胞の形態も良好である。又、ラ
ット肝実質細胞の初代培養においても増殖性が良好であ
る。
【0005】このように、コラーゲンは接着系の細胞の
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。そのため、上記の一般の培養器具に
コートして滅菌を施すと言うことが出来ない。従って、
コラーゲ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
方法でコラーゲンをコートしなければならないという欠
点があった。
【0006】従来、一般に行われてきたコラーゲンのコ
ートの1例を挙げると次のようになる。まず、無菌的に
調整された市販の0.3%コラーゲン溶液を希塩酸で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、コラーゲン溶液を除いた後、無菌純水で洗い室温で
乾燥させる。
【0007】このように、コラーゲンを一般の培養器具
にコートしようとした場合、かなりの手間がかかる。そ
の理由の1つが、コート後のコラーゲンの不安定さであ
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、コラ
ーゲ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、接着系細胞
の培養用として、コラーゲ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、コ
ラーゲ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、その表面にコラーゲンをコートする
ことにより、コラーゲンは安定化し、長期にわたって保
存してもコラーゲンの効果が持続し、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コラ
ーゲ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、
もしく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、コラーゲンを、0.2〜2.0μg/
cm2 の範囲でコートしたことを特徴とするコラーゲンコ
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、前記基材表面にコラーゲン溶液を接触させ、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、コラーゲ
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、コラーゲ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
トされたコラーゲ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、コラーゲ
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コラーゲンとして
は、どんなタイプのコラーゲンを用いても差しつかえな
い。また、コラーゲンの溶解に用いる溶媒としては、特
に制限はないが、コラーゲンが溶解し、コラーゲンを変
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】コラーゲンのコートの厚さは、0.2〜2.0
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、コラーゲンコートの効果が不十分で
ばらつきも大きくなる。また、この厚さより厚いと、基
材表面の極性のコラーゲンへの効果がおよばなくなり、
安定性、耐放電線滅菌性が得られなくなる。
【0015】コラーゲ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、数十秒から数分で十分である。また、コラーゲンを
基材表面に結合させた後の洗浄は、コラーゲン溶液を溶
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℃をこえるとコラー
ゲンが変性する恐れがある。
【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、コラーゲ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コラーゲ
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、コラーゲ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、I型コラーゲン0.3%酸性
溶液を純水に溶解して、0.03%濃度に調製したコラー
ゲン溶液を1ml入れ、3分間放置した。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で得られたコラーゲ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0.03
%コラーゲン溶液を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
乾燥して得たコラーゲ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で得られたコラーゲ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で得られたコラーゲ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で得られたコラーゲ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。 細胞の伸展度合の観察 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、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、ダルベッコ変性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。
【0021】さらに、上記実施例および比較例の試料シ
ャーレを用いて、Hep G2細胞(肝癌由来株細胞)
について、細胞の増殖形態(伸展度合)を調べた。用い
た培地は、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。
【0022】各測定、観察の結果は表1に示した通り
で、本発明におけるコラーゲ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コラーゲンの効果
は失活せず、長期間保存してもコラーゲンの効果が変わ
らず維持されていることが明白である。
【0023】
【表1】
【0024】
【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コ
ラーゲンコート細胞培養器具として好適である。

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、もしくは表面処
    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、コラーゲンを、0.2〜2.0μg/cm2 の範囲でコ
    ートしたことを特徴とするコラーゲ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、もしくは表面処
    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コラー
    ゲ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コラーゲ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コラーゲンコート
    細胞培養器具の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記基材表面にコラーゲン溶液を接触さ
    せ、洗浄、乾燥した後、さらに放射線照射により滅菌す
    ることを特徴とする、請求項2もしくは請求項3に記載
    のコラーゲンコート細胞培養器具の製造方法。
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