JPH0646831A - 細胞培養基材及びその製造方法 - Google Patents

細胞培養基材及びその製造方法

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JPH0646831A
JPH0646831A JP20350892A JP20350892A JPH0646831A JP H0646831 A JPH0646831 A JP H0646831A JP 20350892 A JP20350892 A JP 20350892A JP 20350892 A JP20350892 A JP 20350892A JP H0646831 A JPH0646831 A JP H0646831A
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JP
Japan
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phospholipid
cell culture
culture
composition
cells
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JP20350892A
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English (en)
Inventor
Masayuki Onohara
正幸 斧原
Hideaki Asai
秀昭 浅井
Kanehisa Yokoyama
兼久 横山
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 スチレン系ポリマー及び/またはジエン系合
成ゴムとリン脂質とを混合し、リン脂質の濃度を5〜8
0wt%とした組成物を細胞培養基材とし、この基材を
上記ポリマー及び/またはゴムとリン脂質の共通溶媒溶
液を用いて、培養用容器の表面に塗布して、細胞培養器
具を得る。 【効果】 従来の細胞培養シャーレでは、接着して剥離
の困難な足場非依存性細胞を、接着させずに培養可能
で、無傷で容易に回収でき、また、従来の細胞培養シャ
ーレでは、機能低下の生じる単層培養しかできなかった
足場依存性細胞を、ほとんど接着させずに経時的にスフ
ェロイドを形成させ、その機能を高く維持しつつ培養す
ることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、細胞培養基材、及びそ
れを使用した細胞培養器具の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】リンパ球などの足場非依存性細胞は、従
来、市販の低温プラズマ処理を施した培養器具や、未処
理の細菌培養器具などを用いて培養されてきた。しか
し、これらの培養器具では、リンパ球の中でも特にNS
−1やMOLT4のように、培養器具に接着し回収が困
難な細胞が少なくない。このような場合、トリプシン等
の酵素やEDTA(エチレンジアミンテトラアセティッ
クアシッド)を用いるか、あるいはセルスクレーパーな
どを用いる物理的方法で、細胞を剥離する方法がとられ
ているが、細胞へのダメージが大きく、細胞の生存率を
低下させるなどの問題があった。
【0003】一方、足場依存性細胞は、基本的には親水
性を制御した低温プラズマ処理培養器具等を用いて、単
層培養する方法が主として行なわれている。しかし、最
近になって、親水性のPHEMA(ポリヒドロキシエチ
ルメタクリレート)を塗布した培養器具で、肝細胞がス
フェロイドを形成すること(EXPERIMENTAL
CELL RESEARCH,200,326−33
2(1992))が報告されており、また、セルロース
にプロピルイソシアネートで表面修飾した材料上では、
血管内皮細胞が線状凝集塊を形成する(生体材料,vo
l.10,No.1(1992))などが報告されるよう
になってきた。
【0004】これは、足場依存性細胞は単に単層培養す
るよりも、3次元的な細胞構造を形成させる方が、その
機能維持に有利であると言われるようになってきた為で
ある。しかし、種々の足場依存性細胞についての、この
ような研究はほとんどなされておらず、かなり広範な足
場依存性細胞について、ほぼ普遍的にこのような凝集塊
を形成させるような基材もまだ見出されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、足場非依存
性細胞を接着させずに培養し、無傷のままの回収を容易
にし、また、足場依存性細胞についてもほとんど接着さ
せずに経時的に凝集塊を形成させ、その機能を維持向上
させるような培養基材もしくは培養器具を提供すること
を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、スチレン
系ポリマー及び/またはジエン系合成ゴムとリン脂質と
の混合組成物であって、リン脂質の濃度が組成物全体の
5乃至80wt%であることを特徴とする細胞培養基材
であり、更に、スチレン系ポリマー及び/またはジエン
系合成ゴムとリン脂質とを、これらの組成物中に占める
リン脂質の濃度が5乃至80wt%、溶媒に対する該組
成物の濃度が1乃至35wt%になるように有機溶媒に
溶解して溶液を調製し、ディッシュ、プレート、フラス
コ等の培養用容器に塗布した後、乾燥することを特徴と
する細胞培養器具の製造方法である。
【0007】本発明者らは先に、基材表面にリン脂質を
疎水結合させると超親水性の表面が得られ、該表面には
足場依存性細胞も足場非依存性細胞もほとんど接着しな
いことを見出し、特願平3−330940号及び特願平
4−149104号に開示した。しかしながら、こられ
の発明ではリン脂質が比較的大量に必要であること、リ
ン脂質処理層の厚みにばらつきがあることなどの問題が
あった。そこで、鋭意研究を進めてこれらの問題を解決
し、本発明を完成させるに至った。
【0008】本発明に於いて使用するスチレン系ポリマ
ーは特に限定しないが、ポリスチレン、スチレン−ブタ
ジエン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン3元共
重合体(俗にSEBSと呼ばれる。)等が利用できる。
また、ジエン系合成ゴムも特に限定しないが、イソプレ
ン重合体、ブタジエン−スチレン共重合体、線状ポリブ
タジエン、1,2−ポリブタジエン、プチルゴム(イソ
プレン−イソブチレン共重合体)、クロロプレン重合体
等が利用できる。
【0009】ここで重要なことは、これらのスチレン系
ポリマー及びジエン系合成ゴムが、他の高分子とは異な
り、リン脂質との共通溶媒が見出せる点である。従っ
て、スチレン系ポリマーやジエン系合成ゴムとリン脂質
との混合溶液が、極めて容易に調製可能で、これによっ
て本発明が実現し得たものである。
【0010】本発明に於ける、これらのの共通溶媒はヘ
キサン、エチルエーテル、石油エーテル、ベンゼン、ト
ルエン、クロロホルム等である。スチレン系ポリマー及
びジエン系合成ゴムとリン脂質との組合わせあるいは配
合比によって、これらの溶媒を適宜選択することが重要
であり、場合によってはこれらの溶媒の任意の比率の混
合溶媒を用いることもできる。
【0011】本発明に於いて使用するリン脂質は、ホス
ファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチ
ジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトール、
スフィンゴミエリン、レシチン及びこれらの不飽和脂肪
酸を水添したもの、あるいはこれらの誘導体からなる群
から選ばれた少なくとも1種のリン脂質からなってい
る。
【0012】本発明による細胞培養基材中に於ける、ス
チレン系ポリマー及びジエン系合成ゴムとリン脂質との
混合割合、あるいは各成分の濃度は極めて重要である。
細胞をほとんど接着させないためには、リン脂質の濃度
は全組成物に対して、5乃至80wt%が好ましい。リ
ン脂質が5wt%未満では細胞が接着し易く、80wt
%を越えると組成物が培養液中で膨潤し易くなるなどの
欠点が生ずる。実際的には、コスト及び性能の両面か
ら、リン脂質の全組成物に対する割合は20乃至60w
t%が好ましい。
【0013】また、この細胞培養基材を容器に塗布する
際の、全組成物の有機溶媒中での濃度は、培養用容器へ
の塗布時の塗布厚みを調節する上で重要であり、1乃至
35wt%が良く、好ましくは5乃至25wt%が良
い。また、組成物の塗布厚みは、最低1μmあれば効果
を発揮するが、塗布時のばらつきを考慮すると、平均5
乃至10μmの厚みに塗布することが好ましい。本発明
の細胞培養器具の製造方法に於いては、スチレン系ポリ
マー及びジエン系合成ゴムとリン脂質の内、配合比の多
い方を優先的に溶媒に溶解することが好ましい。これ
は、均一な組成物溶液を調製する上で重要である。
【0014】これらの溶液を塗布する培養用容器は特に
限定するものではなく、プラスチック製、ガラス製、金
属製の容器が利用可能である。但し、プラスチック製の
培養用容器はほとんどのものがポリスチレン製であり、
耐溶剤性が十分ではないが、本発明に使用し得る溶媒の
内、ヘキサン等を用いて迅速に乾燥工程に着手すれば十
分に効果的に塗布することが可能である。
【0015】このようにして得られた細胞培養器具の表
面(基材)上に足場非依存性細胞を播種すると、細胞は
市販の組織培養ディッシュ上とほぼ同様の増殖性・細胞
生存率を示しながら、かつ基材に接着することなく容易
に回収が可能である。
【0016】また、足場依存性細胞を播種すると、細胞
はほとんど接着せず、増殖性が抑制されながら次第に凝
集塊を形成しその機能を維持向上させることが可能であ
る。さらに、ここで重要なことは、足場依存性細胞の場
合、本発明の基材への接着性は細胞の種類によって微妙
に異なり、自ずからその機能発現性も異なってくること
である。例えば、同じ神経細胞であっても、PC−12
よりもNB69は、リン脂質の量がかなり少なくても接
着しにくく、凝集塊を作り易い傾向がある。従って、厳
密には、足場依存性細胞の種類によって、本発明に於け
る基材のリン脂質の配合比や塗布厚みを制御することが
重要であり、また、それらを簡単に制御できることが本
発明の大きな特徴の一つでもある。
【0017】
【実施例】以下、実施例によって本発明の効果を説明す
る。 実施例1 スチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマー(JSR
製TR2000)をクロロホルムに溶解し、濃度15w
t%の溶液を調製した。これに、卵黄レシチン(和光純
薬製、生化学グレード)を上記ポリマーに対して40w
t%に相当する量だけ添加し、室温下で1時間攪拌し均
一溶液を得た。
【0018】この溶液をピペットで0.5ml取り、直
径35mmのガラス製シャーレに注ぎ、シャーレの底及
び側壁に塗布し、クリーンベンチ内で1時間風乾した
後、40℃の乾燥器で2時間乾燥した。その後、クリー
ンベンチ内で紫外線を30分照射して滅菌した。こうし
て得られたシャーレにマウス由来骨髄腫P3/NS1/
1−Ag4−1(第日本製薬(株)製)を1×104
/mlの濃度で2ml播種した。使用した培地はRPM
I−1640(フローラボラトリー社製)500mlに
グルタミン0.15mg(日水製薬製)及び牛胎児血清
(フローラボラトリー社製)50mlを添加したものを
使用した。一方、比較として、実施例1と同じ細胞を同
条件で、市販の組織培養シャーレ(岩城硝子(株)製、
corning 35N)に播種した。
【0019】いずれも、三日後に細胞の状態を倒立顕微
鏡にて観察し、細胞数を血球計算盤にて計数した。ま
た、細胞液を10μlサンプリングし、トリパンプルー
で染色することによって、細胞の生存率を求めた。尚、
接着が強く細胞の回収が困難なものはセルスクレーパー
(住友ベークライト(株)製)にて剥離し、ピペッティ
ング後に計数した。その結果は表1に示した通りで、本
発明による細胞培養器具(基材)はリンパ球のような足
場非依存性細胞の接着を大幅に抑制し、培養後の回収が
極めて容易で、かつ市販シャーレと同等以上の細胞増殖
性を示す新規な培養基材であることが分る。
【0020】
【表1】
【0021】実施例2 スチレン−エチレン−ブチレン3元共重合体(旭化成
(株)製タフテックH1041)をn−ヘキサンに溶解
し、10wt%の溶液を調製した。これに、上記ポリマ
ーと同量のジパルミトイルホスファチジルコリンを溶解
し均一溶液を得た。
【0022】次いで、直径35mmのシャーレ(住友ベ
ークライト(株)製、スミロンMS−1035F)に上
記溶液を1ml添加し、速やかにこの溶液を排出し、温
風乾燥機内で40℃にて12時間乾燥した。その後、ク
リーンベンチ内で5分間、紫外線滅菌した。続いて、ヒ
ト肝癌由来株細胞(Hep G2)を無血清培地(味の
素(株)社製、ASF104)を用いて1×104 個/
mlの濃度に調製し、上記のシャーレ及び比較として上
記スミロンMS−1035Fに2mlずつ播種し、37
℃5%CO2 インキュベータ内で7日間培養した。
【0023】上記の実施例及び比較例について、下記の
方法で細胞の形態観察及びアルブミンの分泌能を評価し
た。その結果は表2に示した通りで、本発明に於ける培
養基材上では、肝細胞はスフェロイドを形成し、単層培
養に比較して極めて高いアルブミン合成能を示し、細胞
の機能が十分に維持されていたことが分る。 1) 培養形態 7日目に倒立顕微鏡にて観察した。 2) アルブミン分泌能の測定 培地中のアルブミン濃度をELISA法により測定し、
同時にシャーレ中の細胞数を測定して、単位細胞数あた
りのアルブミン量を比較した。結果は実施例の単位細胞
数あたりの分泌量を100として比較した。
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】以上のように、スチレン系ポリマー及び
/またはジエン系合成ゴムとリン脂質との混合組成物で
ある培養基材上では、足場非依存性細胞は接着せずに増
殖して高い生存率を示し、また、足場依存性細胞は接着
せずに経時的にスフェロイドを形成して、その機能を高
く維持することが可能になった。このように、本発明の
細胞培養基材およびそれを使用した細胞培養器具は、広
範囲の足場依存性細胞、足場非依存性細胞にとって極め
て有用である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スチレン系ポリマー及び/またはジエン
    系合成ゴムとリン脂質との混合組成物であって、リン脂
    質の濃度が組成物全体の5乃至80wt%であることを
    特徴とする細胞培養基材。
  2. 【請求項2】 リン脂質が、ホスファチジルコリン、ホ
    スファチジルセリン、ホスファチジルエタノールアミ
    ン、ホスファチジルイノシトール、スフィンゴミエリ
    ン、レシチン、及びこれらの不飽和脂肪酸を水添したも
    の、あるいはこれらの誘導体からなる群から選ばれた少
    なくとも1種のリン脂質からなることを特徴とする、請
    求項1記載の細胞培養基材。
  3. 【請求項3】 スチレン系ポリマー及び/またはジエン
    系合成ゴムとリン脂質とを、これらの組成物中に占める
    リン脂質の濃度が5乃至80wt%、溶媒に対する該組
    成物の濃度が1乃至35wt%になるように、前記ポリ
    マー及び/またはゴムとリン脂質との共通有機溶媒に溶
    解して溶液を調製し、これをディッシュ、プレート、フ
    ラスコ等の培養用容器に塗布した後、乾燥することを特
    徴とする細胞培養器具の製造方法。
  4. 【請求項4】 共通有機溶媒が、ヘキサン、エチルエー
    テル、石油エーテル、ベンゼン、トルエン、及びクロロ
    ホルムから選ばれた1種、もしくはこれらの混合物であ
    ることを特徴とする、請求項3記載の細胞培養器具の製
    造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998053800A1 (en) * 1997-05-29 1998-12-03 Applied Biotechnologies, Inc. Compositions and methods for preventing adhesion
WO2010147122A1 (ja) * 2009-06-15 2010-12-23 株式会社資生堂 細胞凝集塊形成用容器及び細胞凝集塊の形成方法

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