JPH06153910A - 培養方法及びその装置 - Google Patents
培養方法及びその装置Info
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- JPH06153910A JPH06153910A JP34126092A JP34126092A JPH06153910A JP H06153910 A JPH06153910 A JP H06153910A JP 34126092 A JP34126092 A JP 34126092A JP 34126092 A JP34126092 A JP 34126092A JP H06153910 A JPH06153910 A JP H06153910A
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- Japan
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- dissolved oxygen
- culture
- oxygen concentration
- incubator
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】培養器内の液中の溶存酸素濃度を直接測定し、
該溶存酸素濃度に基づき所望の溶存酸素量となるよう
に、培養装置内の雰囲気の酸素濃度を制御しつつ培養を
行うことを特徴とする培養方法、および培養装置内に、
少なくとも培養器と、該培養器内の液中の溶存酸素濃度
を直接測定する手段と、該手段により測定された溶存酸
素濃度に基づき培養装置内の雰囲気の酸素濃度を制御す
る手段とを備えたことを特徴とする培養装置に関する。 【効果】本発明の方法は、細胞や組織の培養状態を直接
モニターすることができるため、所望の溶存酸素濃度を
正確に維持することが可能である。従って、本発明の方
法及び装置が提供されることにより、所望の培養液中の
溶存酸素量を維持して目的とする培養細胞（または培養
組織）の増殖や物質生産を効率よく行うことが可能とな
った。
該溶存酸素濃度に基づき所望の溶存酸素量となるよう
に、培養装置内の雰囲気の酸素濃度を制御しつつ培養を
行うことを特徴とする培養方法、および培養装置内に、
少なくとも培養器と、該培養器内の液中の溶存酸素濃度
を直接測定する手段と、該手段により測定された溶存酸
素濃度に基づき培養装置内の雰囲気の酸素濃度を制御す
る手段とを備えたことを特徴とする培養装置に関する。 【効果】本発明の方法は、細胞や組織の培養状態を直接
モニターすることができるため、所望の溶存酸素濃度を
正確に維持することが可能である。従って、本発明の方
法及び装置が提供されることにより、所望の培養液中の
溶存酸素量を維持して目的とする培養細胞（または培養
組織）の増殖や物質生産を効率よく行うことが可能とな
った。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、培養方法およびそれに
用いる培養装置に関する。更に詳しくは、培養器内の液
中の溶存酸素濃度を測定し、該培養器を設置する雰囲気
の酸素濃度を、該溶存酸素濃度に基づき制御する培養方
法、および培養器内の液中の溶存酸素濃度の測定手段お
よび培養装置内の雰囲気の酸素濃度の制御手段を有する
培養装置に関する。
用いる培養装置に関する。更に詳しくは、培養器内の液
中の溶存酸素濃度を測定し、該培養器を設置する雰囲気
の酸素濃度を、該溶存酸素濃度に基づき制御する培養方
法、および培養器内の液中の溶存酸素濃度の測定手段お
よび培養装置内の雰囲気の酸素濃度の制御手段を有する
培養装置に関する。
【０００２】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】ペトリデ
ィッシュやフラスコ等を培養器として用いた、動植物由
来の細胞または組織等の培養において、培養液中の溶存
酸素量の調節は重要な因子である。これは酸素が細胞や
組織のみならず、ほぼ全ての生物にとってエネルギー生
産のために必須の成分であるからであり、当該技術分野
において培養液中の溶存酸素量の最適化は、きわめて重
要な外部要因である。
ィッシュやフラスコ等を培養器として用いた、動植物由
来の細胞または組織等の培養において、培養液中の溶存
酸素量の調節は重要な因子である。これは酸素が細胞や
組織のみならず、ほぼ全ての生物にとってエネルギー生
産のために必須の成分であるからであり、当該技術分野
において培養液中の溶存酸素量の最適化は、きわめて重
要な外部要因である。
【０００３】すなわち、培養液中の溶存酸素濃度が低す
ぎる場合、生命活動を営む上で不可欠な酸素が不足する
ために、細胞や組織が死滅に到るのはもちろんである
が、これとは逆に溶存酸素濃度が高すぎる場合、細胞や
組織に障害を与えることも知られており、いずれの場合
も培養条件として好ましいものとは言いがたい。培養液
中の溶存酸素量の調節を行う方法としては、従来はペト
リディッシュ等の培養器を設置する雰囲気の気体濃度、
例えば酸素および二酸化炭素等の濃度を測定し、これを
制御することにより、間接的に培養液中への酸素の供給
を行い、培養液中の溶存酸素量の調節を行うのが一般的
である。また、雰囲気の気体濃度を変化させて制御する
ことが不可能な場合は、雰囲気の気体濃度、例えば酸素
および二酸化炭素等の濃度を測定した後、例えば、直接
的に培養液表面に酸素あるいは酸素を含んだ気体を吹き
かけて、培養液中に酸素を溶かし込む方法や、予め酸素
を含有させたガス透過性の素材を培養液中に浸漬させて
該素材より培養液中の溶存酸素量の調節を行うといった
方法が知られている。
ぎる場合、生命活動を営む上で不可欠な酸素が不足する
ために、細胞や組織が死滅に到るのはもちろんである
が、これとは逆に溶存酸素濃度が高すぎる場合、細胞や
組織に障害を与えることも知られており、いずれの場合
も培養条件として好ましいものとは言いがたい。培養液
中の溶存酸素量の調節を行う方法としては、従来はペト
リディッシュ等の培養器を設置する雰囲気の気体濃度、
例えば酸素および二酸化炭素等の濃度を測定し、これを
制御することにより、間接的に培養液中への酸素の供給
を行い、培養液中の溶存酸素量の調節を行うのが一般的
である。また、雰囲気の気体濃度を変化させて制御する
ことが不可能な場合は、雰囲気の気体濃度、例えば酸素
および二酸化炭素等の濃度を測定した後、例えば、直接
的に培養液表面に酸素あるいは酸素を含んだ気体を吹き
かけて、培養液中に酸素を溶かし込む方法や、予め酸素
を含有させたガス透過性の素材を培養液中に浸漬させて
該素材より培養液中の溶存酸素量の調節を行うといった
方法が知られている。
【０００４】しかし、前記の従来方法に従い雰囲気の気
体濃度を測定し、これに基づいて間接的にまたは直接的
に溶存酸素量の調節を行う場合、真の培養液中の溶存酸
素量は不明のまま調節が行われるために、実際に培養を
行う細胞や組織の増殖の度合や培養に伴う物質生産の度
合等を考慮した最適化を図ることができない。すなわ
ち、雰囲気の気体濃度に基づいた溶存酸素量の制御を行
っても、目的とする溶存酸素量の維持を正確かつ充分に
行うことが出来ないのが現状である。
体濃度を測定し、これに基づいて間接的にまたは直接的
に溶存酸素量の調節を行う場合、真の培養液中の溶存酸
素量は不明のまま調節が行われるために、実際に培養を
行う細胞や組織の増殖の度合や培養に伴う物質生産の度
合等を考慮した最適化を図ることができない。すなわ
ち、雰囲気の気体濃度に基づいた溶存酸素量の制御を行
っても、目的とする溶存酸素量の維持を正確かつ充分に
行うことが出来ないのが現状である。
【０００５】従って、培養液中の溶存酸素量の最適化を
図りつつ培養できる培養方法及びその装置の開発が当業
者の間で強く望まれていた。本発明の目的は、前記課題
を解決するものであり、ペトリディッシュやフラスコ等
を培養器として用いる動植物由来の細胞または組織等の
培養方法において、所望の溶存酸素量を培養液中で維持
することができ、目的とする培養細胞（または培養組
織）の増殖や物質生産を最適化することのできる培養方
法および該培養方法を行うための手段を備えた培養装置
を提供することにある。
図りつつ培養できる培養方法及びその装置の開発が当業
者の間で強く望まれていた。本発明の目的は、前記課題
を解決するものであり、ペトリディッシュやフラスコ等
を培養器として用いる動植物由来の細胞または組織等の
培養方法において、所望の溶存酸素量を培養液中で維持
することができ、目的とする培養細胞（または培養組
織）の増殖や物質生産を最適化することのできる培養方
法および該培養方法を行うための手段を備えた培養装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題を
解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明の要旨は、（１）培養器内の
液中の溶存酸素濃度を直接測定し、該溶存酸素濃度に基
づき所望の溶存酸素量となるように、培養装置内の雰囲
気の酸素濃度を制御しつつ培養を行うことを特徴とする
培養方法、および（２）培養装置内に、少なくとも培養
器と、該培養器内の液中の溶存酸素濃度を直接測定する
手段と、該手段により測定された溶存酸素濃度に基づき
培養装置内の雰囲気の酸素濃度を制御する手段とを備え
たことを特徴とする培養装置に関する。
解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明の要旨は、（１）培養器内の
液中の溶存酸素濃度を直接測定し、該溶存酸素濃度に基
づき所望の溶存酸素量となるように、培養装置内の雰囲
気の酸素濃度を制御しつつ培養を行うことを特徴とする
培養方法、および（２）培養装置内に、少なくとも培養
器と、該培養器内の液中の溶存酸素濃度を直接測定する
手段と、該手段により測定された溶存酸素濃度に基づき
培養装置内の雰囲気の酸素濃度を制御する手段とを備え
たことを特徴とする培養装置に関する。
【０００７】本発明の方法においては、まず培養器内の
液中の溶存酸素濃度を直接測定する。本発明の方法に用
いる培養器やその形状については特に制限はなく、通常
の動植物由来の細胞または組織等の培養において用いる
ものであればよい。具体的には、例えばペトリディッシ
ュ（シャーレ）、マルチプレート、Ｔ型フラスコまたは
これらに類する形状の培養器等が挙げられる。液中の溶
存酸素濃度を直接測定する方法としては特に限定されな
いが、例えば後述の溶存酸素電極を用い、これを培養液
内に支持して溶存酸素濃度を直接測定する方法が挙げら
れる。例えば図２に示すように、培養器としてペトリデ
ィッシュを用いる場合、上蓋に穴を設けて溶存酸素電極
を着脱可能とし、かつ支持部材を用いて溶存酸素電極を
支持する。この場合、支持部材を培養器との接触面にシ
リコンゴム製等のパッキンを装備する等により、支持部
材と培養器が気密性を保つ状態で装着し得るような構造
とする。該溶存酸素電極を用いた溶存酸素濃度の測定
は、該溶存酸素電極を培養液中に浸漬させて常法により
行なえばよい。また、培養器としてＴ型フラスコを用い
る場合も、図３に示すように同様に行なうことができ
る。本発明において、前記のように溶存酸素電極により
溶存酸素濃度の測定を行なう場合、用いる電極は特に制
限されるものではなく、例えばガルバニ式、クラーク式
等の電極が挙げられる。また、電極部分の材質も特に制
限されるものではない。
液中の溶存酸素濃度を直接測定する。本発明の方法に用
いる培養器やその形状については特に制限はなく、通常
の動植物由来の細胞または組織等の培養において用いる
ものであればよい。具体的には、例えばペトリディッシ
ュ（シャーレ）、マルチプレート、Ｔ型フラスコまたは
これらに類する形状の培養器等が挙げられる。液中の溶
存酸素濃度を直接測定する方法としては特に限定されな
いが、例えば後述の溶存酸素電極を用い、これを培養液
内に支持して溶存酸素濃度を直接測定する方法が挙げら
れる。例えば図２に示すように、培養器としてペトリデ
ィッシュを用いる場合、上蓋に穴を設けて溶存酸素電極
を着脱可能とし、かつ支持部材を用いて溶存酸素電極を
支持する。この場合、支持部材を培養器との接触面にシ
リコンゴム製等のパッキンを装備する等により、支持部
材と培養器が気密性を保つ状態で装着し得るような構造
とする。該溶存酸素電極を用いた溶存酸素濃度の測定
は、該溶存酸素電極を培養液中に浸漬させて常法により
行なえばよい。また、培養器としてＴ型フラスコを用い
る場合も、図３に示すように同様に行なうことができ
る。本発明において、前記のように溶存酸素電極により
溶存酸素濃度の測定を行なう場合、用いる電極は特に制
限されるものではなく、例えばガルバニ式、クラーク式
等の電極が挙げられる。また、電極部分の材質も特に制
限されるものではない。
【０００８】次に、該溶存酸素濃度に基づき所望の溶存
酸素量となるように、培養装置内の雰囲気の酸素濃度を
制御しつつ培養を行う。すなわち、該溶存酸素濃度の結
果を、溶存酸素電極に接続されたマイクロコンピュータ
制御器に通信し、これに演算させる。次に、得られるデ
ータを雰囲気の酸素濃度を制御する雰囲気制御器にフィ
ードバックすることにより、溶存酸素濃度に従属的に雰
囲気の酸素濃度が所望のものとなるように制御を行う。
あるいは、既に得られたデータに基づいて、雰囲気の酸
素濃度が所望のものとなるように制御を行いながら培養
を行うことも可能である。ここで、マイクロコンピュー
タ制御器の代わりに、通常用いられるシーケンサーや市
販されているコントローラー（例えば、タバイエスペッ
ク社製のＥＸ−１０１、ＰＭＳ−Ｂ等）を用いることも
可能である。
酸素量となるように、培養装置内の雰囲気の酸素濃度を
制御しつつ培養を行う。すなわち、該溶存酸素濃度の結
果を、溶存酸素電極に接続されたマイクロコンピュータ
制御器に通信し、これに演算させる。次に、得られるデ
ータを雰囲気の酸素濃度を制御する雰囲気制御器にフィ
ードバックすることにより、溶存酸素濃度に従属的に雰
囲気の酸素濃度が所望のものとなるように制御を行う。
あるいは、既に得られたデータに基づいて、雰囲気の酸
素濃度が所望のものとなるように制御を行いながら培養
を行うことも可能である。ここで、マイクロコンピュー
タ制御器の代わりに、通常用いられるシーケンサーや市
販されているコントローラー（例えば、タバイエスペッ
ク社製のＥＸ−１０１、ＰＭＳ−Ｂ等）を用いることも
可能である。
【０００９】このようにして雰囲気の酸素濃度を制御す
ることにより、培養器内の溶存酸素濃度が所望の濃度に
維持されるが、これは培養器内外のガスおよび水蒸気の
交換により行なわれる。このようなガス交換は通常の方
法によりなされ、例えば、培養器がペトリディッシュの
場合は下皿と上蓋の接触面を通じて行われ、Ｔ型フラス
コの場合はキャップの隙間を通じて行なわれる。
ることにより、培養器内の溶存酸素濃度が所望の濃度に
維持されるが、これは培養器内外のガスおよび水蒸気の
交換により行なわれる。このようなガス交換は通常の方
法によりなされ、例えば、培養器がペトリディッシュの
場合は下皿と上蓋の接触面を通じて行われ、Ｔ型フラス
コの場合はキャップの隙間を通じて行なわれる。
【００１０】次に、本発明の培養装置について説明す
る。本発明の培養装置は、培養装置内に少なくとも培養
器と、該培養器内の液中の溶存酸素濃度を直接測定する
手段と、該手段により測定された溶存酸素濃度に基づき
培養装置内の雰囲気の酸素濃度を制御する手段とを備え
てなるが、図１に例示した培養装置の概略図ないし図２
および図３に例示した培養装置内の部分概略図を用い
て、以下に具体的に説明する。 （１）ペトリディッシュを用いた場合の培養装置の一例 図２は、培養器としてペトリディッシュを用いた場合
の、培養器と溶存酸素濃度測定手段の概略構成図であ
る。ここで、ペトリディッシュ３は、例えば図１に示さ
れるように、雰囲気制御が可能な培養装置（以下、雰囲
気制御器１）内に架設された棚上に載置する。同図に示
されるように、ペトリディッシュ３内にはマイクロコン
ピュータ制御器４に接続された溶存酸素電極２が取り付
けられており、溶存酸素電極２は、マイクロコンピュー
タ制御器４によりコントロールされる。また、雰囲気制
御器１に架設された棚の最下段には、雰囲気加湿用水入
り皿５が載置されている。測定手段部分は図２に示すよ
うに、溶存酸素電極２（通常は円筒形の形状を有する）
は例えば支持部材７に装着され、該支持部材７とペトリ
ディッシュの上蓋３ａが、該支持部材７に取り付けたパ
ッキン６により気密性を保つ状態で装着され、溶存酸素
電極２はペトリディッシュの下皿３ｂの培養液中に浸漬
され、溶存酸素濃度を測定できる状態に装着される。該
溶存酸素電極２により、培養物および培養液を入れたペ
トリディッシュの下皿３ｂの培養液中の溶存酸素濃度を
測定し、その結果をマイクロコンピュータ制御器４に通
信し、これに演算させる。次に、得られるデータを雰囲
気制御器１にフィードバックすることにより、溶存酸素
濃度に従属的に雰囲気の酸素濃度が所望のものとなるよ
うに制御を行いながら、目的の培養物（または生産物）
を得るための効率的な培養を行う。
る。本発明の培養装置は、培養装置内に少なくとも培養
器と、該培養器内の液中の溶存酸素濃度を直接測定する
手段と、該手段により測定された溶存酸素濃度に基づき
培養装置内の雰囲気の酸素濃度を制御する手段とを備え
てなるが、図１に例示した培養装置の概略図ないし図２
および図３に例示した培養装置内の部分概略図を用い
て、以下に具体的に説明する。 （１）ペトリディッシュを用いた場合の培養装置の一例 図２は、培養器としてペトリディッシュを用いた場合
の、培養器と溶存酸素濃度測定手段の概略構成図であ
る。ここで、ペトリディッシュ３は、例えば図１に示さ
れるように、雰囲気制御が可能な培養装置（以下、雰囲
気制御器１）内に架設された棚上に載置する。同図に示
されるように、ペトリディッシュ３内にはマイクロコン
ピュータ制御器４に接続された溶存酸素電極２が取り付
けられており、溶存酸素電極２は、マイクロコンピュー
タ制御器４によりコントロールされる。また、雰囲気制
御器１に架設された棚の最下段には、雰囲気加湿用水入
り皿５が載置されている。測定手段部分は図２に示すよ
うに、溶存酸素電極２（通常は円筒形の形状を有する）
は例えば支持部材７に装着され、該支持部材７とペトリ
ディッシュの上蓋３ａが、該支持部材７に取り付けたパ
ッキン６により気密性を保つ状態で装着され、溶存酸素
電極２はペトリディッシュの下皿３ｂの培養液中に浸漬
され、溶存酸素濃度を測定できる状態に装着される。該
溶存酸素電極２により、培養物および培養液を入れたペ
トリディッシュの下皿３ｂの培養液中の溶存酸素濃度を
測定し、その結果をマイクロコンピュータ制御器４に通
信し、これに演算させる。次に、得られるデータを雰囲
気制御器１にフィードバックすることにより、溶存酸素
濃度に従属的に雰囲気の酸素濃度が所望のものとなるよ
うに制御を行いながら、目的の培養物（または生産物）
を得るための効率的な培養を行う。
【００１１】（２）Ｔ型フラスコを用いた場合の培養装
置の一例 図３は、培養器としてＴ型フラスコを用いた場合の、培
養器と溶存酸素濃度測定手段の概略構成図である。ここ
で、培養器としてＴ型フラスコ９を用い、また溶存酸素
濃度の測定手段部分が図３に示されるように、円筒形の
溶存酸素電極２が例えば円筒形の支持部材７に装着さ
れ、該支持部材７はこれが貫通可能な穴を設けたＴ型フ
ラスコ９の上部に、該支持部材７と該上部が気密性を保
つ状態で装着されている以外は、前記（１）のペトリデ
ィッシュを用いた場合の培養装置と同様である。
置の一例 図３は、培養器としてＴ型フラスコを用いた場合の、培
養器と溶存酸素濃度測定手段の概略構成図である。ここ
で、培養器としてＴ型フラスコ９を用い、また溶存酸素
濃度の測定手段部分が図３に示されるように、円筒形の
溶存酸素電極２が例えば円筒形の支持部材７に装着さ
れ、該支持部材７はこれが貫通可能な穴を設けたＴ型フ
ラスコ９の上部に、該支持部材７と該上部が気密性を保
つ状態で装着されている以外は、前記（１）のペトリデ
ィッシュを用いた場合の培養装置と同様である。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例等によりなんら限定
されるものではない。 実施例 マウスハイブリドーマ細胞の培養 培養器として６０φのペトリディッシュを用い、雰囲気
制御が可能な培養装置として図１に示す雰囲気制御器１
を用いて、マウスハイブリドーマ細胞の培養を行った。
ここで、雰囲気制御器１は、培養液中の溶存酸素濃度を
直接測定する手段を有し、培養器であるペトリディッシ
ュ３と溶存酸素濃度測定手段である溶存酸素電極２の概
略構成図は、図２に示す通りである。
明するが、本発明はこれらの実施例等によりなんら限定
されるものではない。 実施例 マウスハイブリドーマ細胞の培養 培養器として６０φのペトリディッシュを用い、雰囲気
制御が可能な培養装置として図１に示す雰囲気制御器１
を用いて、マウスハイブリドーマ細胞の培養を行った。
ここで、雰囲気制御器１は、培養液中の溶存酸素濃度を
直接測定する手段を有し、培養器であるペトリディッシ
ュ３と溶存酸素濃度測定手段である溶存酸素電極２の概
略構成図は、図２に示す通りである。
【００１３】培養を行うにあたり、ペトリディッシュ３
の下皿３ｂは市販のものを用いたが、上蓋３ａとして
は、支持部材７に装着された円筒形の形状を有する溶存
酸素電極２が着脱可能で、しかも装着時には該支持部材
７に取り付けたパッキン６により気密性を保つことが可
能な構造を有し、かつ上蓋としての機能が保持され、さ
らに下皿３ｂと上蓋３ａの接触面を通してペトリディッ
シュ３とその外部との気体および水蒸気の交換を行うこ
とが可能な構造を有するものを用いた。また、溶存酸素
電極２は支持部材７に装着したまま上下に可動式の構造
として、培養液に対する溶存酸素電極２の液中の深度が
自在に変えられるものとした。
の下皿３ｂは市販のものを用いたが、上蓋３ａとして
は、支持部材７に装着された円筒形の形状を有する溶存
酸素電極２が着脱可能で、しかも装着時には該支持部材
７に取り付けたパッキン６により気密性を保つことが可
能な構造を有し、かつ上蓋としての機能が保持され、さ
らに下皿３ｂと上蓋３ａの接触面を通してペトリディッ
シュ３とその外部との気体および水蒸気の交換を行うこ
とが可能な構造を有するものを用いた。また、溶存酸素
電極２は支持部材７に装着したまま上下に可動式の構造
として、培養液に対する溶存酸素電極２の液中の深度が
自在に変えられるものとした。
【００１４】前記ペトリディッシュ３の下皿３ｂに１０
％牛胎児血清を添加したＤＭＥＭ培地６ｍｌを培養液と
して入れ、培養温度３７℃、培養液中の酸素濃度約１４
０ｍｍＨｇ、雰囲気制御器１の二酸化炭素濃度約３８ｍ
ｍＨｇ（５％）、酸素濃度約１４０ｍｍＨｇ（１８．４
％）の条件の下、前記溶存酸素電極２を培養液中に浸漬
させてマウスハイブリドーマ細胞の培養を開始した。こ
こで、図２に示されるように、マイクロコンピュータ制
御器４に接続された溶存酸素電極２を支持部材７に取り
付けてペトリディッシュの上蓋３ａに装着し、ペトリデ
ィッシュ３は、図１に示すように、雰囲気制御器内に架
設された棚上に載置した。また、雰囲気制御器１に架設
された棚の最下段には、雰囲気加湿用水入り皿５を載置
した。
％牛胎児血清を添加したＤＭＥＭ培地６ｍｌを培養液と
して入れ、培養温度３７℃、培養液中の酸素濃度約１４
０ｍｍＨｇ、雰囲気制御器１の二酸化炭素濃度約３８ｍ
ｍＨｇ（５％）、酸素濃度約１４０ｍｍＨｇ（１８．４
％）の条件の下、前記溶存酸素電極２を培養液中に浸漬
させてマウスハイブリドーマ細胞の培養を開始した。こ
こで、図２に示されるように、マイクロコンピュータ制
御器４に接続された溶存酸素電極２を支持部材７に取り
付けてペトリディッシュの上蓋３ａに装着し、ペトリデ
ィッシュ３は、図１に示すように、雰囲気制御器内に架
設された棚上に載置した。また、雰囲気制御器１に架設
された棚の最下段には、雰囲気加湿用水入り皿５を載置
した。
【００１５】培養開始後３日間は培養温度３７℃、雰囲
気制御器１の二酸化炭素濃度約３８ｍｍＨｇ（５％）、
酸素濃度約１４０ｍｍＨｇ（１８．４％）、相対湿度９
５％、播種細胞数２×１０5 個細胞／ｍｌの条件の下で
培養した後、培地交換を行った。培地交換の後２分経過
してから、溶存酸素電極２により、ペトリディッシュの
下皿３ｂの培養液中の溶存酸素濃度を測定し、その結果
をマイクロコンピュータ制御器４に通信し、これに演算
させた。次に、得られるデータを雰囲気制御器１にフィ
ードバックして雰囲気の酸素濃度を図４に示すように高
めることにより、培養液中の溶存酸素濃度がほぼ９０ｍ
ｍＨｇとなるように制御を行いながら培養を続けた。そ
の結果を図４に示す。
気制御器１の二酸化炭素濃度約３８ｍｍＨｇ（５％）、
酸素濃度約１４０ｍｍＨｇ（１８．４％）、相対湿度９
５％、播種細胞数２×１０5 個細胞／ｍｌの条件の下で
培養した後、培地交換を行った。培地交換の後２分経過
してから、溶存酸素電極２により、ペトリディッシュの
下皿３ｂの培養液中の溶存酸素濃度を測定し、その結果
をマイクロコンピュータ制御器４に通信し、これに演算
させた。次に、得られるデータを雰囲気制御器１にフィ
ードバックして雰囲気の酸素濃度を図４に示すように高
めることにより、培養液中の溶存酸素濃度がほぼ９０ｍ
ｍＨｇとなるように制御を行いながら培養を続けた。そ
の結果を図４に示す。
【００１６】この結果から、本発明の方法および装置を
用いることにより、培養液中の溶存酸素濃度を一定に保
持することが可能となった。本実施例において培養中の
最大の細胞密度は３．８×１０6 個細胞／ｍｌであり、
後述の比較例（本発明の方法による制御を行なわない場
合）における最大の細胞密度（１．１×１０6 個細胞／
ｍｌ）に比べて約３．５倍であった。また、本実施例に
おける倍加時間は約１４時間であり、後述の比較例（倍
加時間は約１６時間）に比べて約２時間速かった。すな
わち、本実施例は後述の比較例に比べて圧倒的に細胞増
殖条件が好ましいことが判明した。また、培養終了後に
本実施例および比較例で得られた細胞により産生された
モノクローナル抗体の量を調べたところ、細胞当たりの
生産量は同等であったことから、本実施例では、後述の
比較例に比べて総生産量として約３．５倍のモノクロー
ナル抗体を得ることができた。以上のことから本発明の
方法が所望の細胞や組織の大量培養および所望の物質の
大量生産に応用できることが示唆された。
用いることにより、培養液中の溶存酸素濃度を一定に保
持することが可能となった。本実施例において培養中の
最大の細胞密度は３．８×１０6 個細胞／ｍｌであり、
後述の比較例（本発明の方法による制御を行なわない場
合）における最大の細胞密度（１．１×１０6 個細胞／
ｍｌ）に比べて約３．５倍であった。また、本実施例に
おける倍加時間は約１４時間であり、後述の比較例（倍
加時間は約１６時間）に比べて約２時間速かった。すな
わち、本実施例は後述の比較例に比べて圧倒的に細胞増
殖条件が好ましいことが判明した。また、培養終了後に
本実施例および比較例で得られた細胞により産生された
モノクローナル抗体の量を調べたところ、細胞当たりの
生産量は同等であったことから、本実施例では、後述の
比較例に比べて総生産量として約３．５倍のモノクロー
ナル抗体を得ることができた。以上のことから本発明の
方法が所望の細胞や組織の大量培養および所望の物質の
大量生産に応用できることが示唆された。
【００１７】比較例 マウスハイブリドーマ細胞の培養 実施例と同様の装置および条件でマウスハイブリドーマ
細胞の培養を開始した。培養開始後３日間は実施例と同
一の条件および同一の播種細胞数で培養した後、培地交
換を行った。その後、雰囲気制御器１における雰囲気の
酸素濃度が常に約１４０ｍｍＨｇ（１８．４％）に保持
されるように制御を行いながら培養を続けるとともに、
溶存酸素電極２により、ペトリディッシュの下皿３ｂの
培養液中の溶存酸素濃度を測定した。その結果を図５に
示す。
細胞の培養を開始した。培養開始後３日間は実施例と同
一の条件および同一の播種細胞数で培養した後、培地交
換を行った。その後、雰囲気制御器１における雰囲気の
酸素濃度が常に約１４０ｍｍＨｇ（１８．４％）に保持
されるように制御を行いながら培養を続けるとともに、
溶存酸素電極２により、ペトリディッシュの下皿３ｂの
培養液中の溶存酸素濃度を測定した。その結果を図５に
示す。
【００１８】この結果から、雰囲気の酸素濃度を一定に
保持しても、培養液中の溶存酸素濃度は時間の経過に従
い大幅に減少することが明らかとなった。また、培養中
の最大の細胞密度は１．１×１０6 個細胞／ｍｌ（生存
率８７％）であった。従って、雰囲気の酸素濃度を一定
に保持した場合、溶存酸素濃度の初期値が培養に好適な
条件であったとしても、時間の経過とともに溶存酸素が
不足して、実施例に比べて充分に増殖しているとはいえ
ないことがわかった。
保持しても、培養液中の溶存酸素濃度は時間の経過に従
い大幅に減少することが明らかとなった。また、培養中
の最大の細胞密度は１．１×１０6 個細胞／ｍｌ（生存
率８７％）であった。従って、雰囲気の酸素濃度を一定
に保持した場合、溶存酸素濃度の初期値が培養に好適な
条件であったとしても、時間の経過とともに溶存酸素が
不足して、実施例に比べて充分に増殖しているとはいえ
ないことがわかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明の方法は、細胞や組織の培養状態
を直接モニターすることができるため、細胞や組織の培
養に必要な所望の溶存酸素濃度を正確に維持することが
可能である。従って、本発明の方法および装置が提供さ
れることにより、所望の培養液中の溶存酸素量を維持し
て目的とする培養細胞（または培養組織）の増殖や物質
生産を効率よく行うことが可能となった。
を直接モニターすることができるため、細胞や組織の培
養に必要な所望の溶存酸素濃度を正確に維持することが
可能である。従って、本発明の方法および装置が提供さ
れることにより、所望の培養液中の溶存酸素量を維持し
て目的とする培養細胞（または培養組織）の増殖や物質
生産を効率よく行うことが可能となった。
【図１】図１は、本発明の培養装置の概略構成図であ
る。
る。
【図２】図２は、培養器としてペトリディッシュを用い
た場合の、培養器と溶存酸素濃度測定手段の概略構成図
である。
た場合の、培養器と溶存酸素濃度測定手段の概略構成図
である。
【図３】図３は、培養器としてＴ型フラスコを用いた場
合の、培養器と溶存酸素濃度測定手段の概略構成図であ
る。
合の、培養器と溶存酸素濃度測定手段の概略構成図であ
る。
【図４】図４は、実施例における雰囲気の酸素濃度およ
び培養液中の溶存酸素濃度の経時的変化を示す図であ
る。
び培養液中の溶存酸素濃度の経時的変化を示す図であ
る。
【図５】図５は、比較例における雰囲気の酸素濃度およ
び培養液中の溶存酸素濃度の経時的変化を示す図であ
る。
び培養液中の溶存酸素濃度の経時的変化を示す図であ
る。
１ 雰囲気制御器 ２ 溶存酸素電極 ３ ペトリディッシュ ３ａ 上蓋 ３ｂ 下皿 ４ マイクロコンピュータ制御器 ５ 雰囲気加湿用水入皿 ６ パッキン ７ 支持部材 ８ 培養液 ９ Ｔ型フラスコ
Claims (6)
- 【請求項１】 培養器内の液中の溶存酸素濃度を直接測
定し、該溶存酸素濃度に基づき所望の溶存酸素量となる
ように、培養装置内の雰囲気の酸素濃度を制御しつつ培
養を行うことを特徴とする培養方法。 - 【請求項２】 培養器が、ペトリディッシュ、マルチプ
レート、Ｔ型フラスコまたはこれらに類する形状の培養
器である、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 溶存酸素電極を用いて培養器内の液中の
溶存酸素濃度を直接測定することを特徴とする、請求項
１記載の方法。 - 【請求項４】 培養装置内に、少なくとも培養器と、該
培養器内の液中の溶存酸素濃度を直接測定する手段と、
該手段により測定された溶存酸素濃度に基づき培養装置
内の雰囲気の酸素濃度を制御する手段とを備えたことを
特徴とする培養装置。 - 【請求項５】 培養器が、ペトリディッシュ、マルチプ
レート、Ｔ型フラスコまたはこれらに類する形状の培養
器である、請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 溶存酸素濃度を直接測定する手段が溶存
酸素電極であることを特徴とする、請求項４記載の装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34126092A JPH06153910A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 培養方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34126092A JPH06153910A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 培養方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06153910A true JPH06153910A (ja) | 1994-06-03 |
Family
ID=18344666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34126092A Pending JPH06153910A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 培養方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06153910A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018050537A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 国立大学法人秋田大学 | 緑内障の病態を再現できる実験装置及びこれを用いたスクリーニング方法 |
| CN110678758A (zh) * | 2017-05-10 | 2020-01-10 | 卢克塞尔生物科学公司 | 实时的细胞或细胞周围微环境的氧控制 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60141286A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-26 | Ajinomoto Co Inc | 動物細胞の培養方法および装置 |
| JPS6128385A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-08 | Hitachi Ltd | 動物細胞の培養方法および装置 |
| JPS6420868A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-24 | Hiroyuki Yugawa | Simulated ball having sensor mounted therein |
| JPS6486867A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-31 | Hitachi Ltd | Apparatus for aerobic cultivation of microorganism and method for control thereof |
| JPH03224480A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-03 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | ニチニチソウ属植物の組織培養方法 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP34126092A patent/JPH06153910A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60141286A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-26 | Ajinomoto Co Inc | 動物細胞の培養方法および装置 |
| JPS6128385A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-08 | Hitachi Ltd | 動物細胞の培養方法および装置 |
| JPS6420868A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-24 | Hiroyuki Yugawa | Simulated ball having sensor mounted therein |
| JPS6486867A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-31 | Hitachi Ltd | Apparatus for aerobic cultivation of microorganism and method for control thereof |
| JPH03224480A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-03 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | ニチニチソウ属植物の組織培養方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018050537A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 国立大学法人秋田大学 | 緑内障の病態を再現できる実験装置及びこれを用いたスクリーニング方法 |
| CN110678758A (zh) * | 2017-05-10 | 2020-01-10 | 卢克塞尔生物科学公司 | 实时的细胞或细胞周围微环境的氧控制 |
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