JPH067148A - 細胞培養担体および細胞培養方法 - Google Patents
細胞培養担体および細胞培養方法Info
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- JPH067148A JPH067148A JP4188839A JP18883992A JPH067148A JP H067148 A JPH067148 A JP H067148A JP 4188839 A JP4188839 A JP 4188839A JP 18883992 A JP18883992 A JP 18883992A JP H067148 A JPH067148 A JP H067148A
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- 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
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- 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
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 培養細胞の増殖率が高く、しかも細胞の初期
接着率も高い細胞培養担体と、これを用いる細胞培養方
法とを提供する。 【構成】 酸化ケイ素：４０〜７０重量％および酸化カ
ルシウム：１０〜５０重量％を含有する細胞培養担体。
接着率も高い細胞培養担体と、これを用いる細胞培養方
法とを提供する。 【構成】 酸化ケイ素：４０〜７０重量％および酸化カ
ルシウム：１０〜５０重量％を含有する細胞培養担体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、細胞培養用の担体とし
て用いられるセラミックス材料およびこれを用いる細胞
培養方法に関する。
て用いられるセラミックス材料およびこれを用いる細胞
培養方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】結合組織細胞等の付着性細胞の培養系に
は、培養担体として、通常、ガラスやポリスチレンが用
いられている。
は、培養担体として、通常、ガラスやポリスチレンが用
いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、培養細胞の
増殖率が高く、しかも細胞の初期接着率も高い細胞培養
担体と、これを用いる細胞培養方法とを提供することを
目的とする。
増殖率が高く、しかも細胞の初期接着率も高い細胞培養
担体と、これを用いる細胞培養方法とを提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（５）の本発明により達成される。
（１）〜（５）の本発明により達成される。
【０００５】（１）酸化ケイ素：４０〜７０重量％およ
び 酸化カルシウム：１０〜５０重量％ を含有することを特徴とする細胞培養担体。
び 酸化カルシウム：１０〜５０重量％ を含有することを特徴とする細胞培養担体。
【０００６】（２）酸化マグネシウム：４０重量％以下
を含有する上記（１）の細胞培養担体。
を含有する上記（１）の細胞培養担体。
【０００７】（３）さらにリン酸カルシウム系化合物を
含有する上記（１）または（２）の細胞培養担体。
含有する上記（１）または（２）の細胞培養担体。
【０００８】（４）酸化ケイ素、酸化カルシウムおよび
酸化マグネシウムの合計含有量が１０重量％以上である
上記（１）ないし（３）のいずれかの細胞培養担体。
酸化マグネシウムの合計含有量が１０重量％以上である
上記（１）ないし（３）のいずれかの細胞培養担体。
【０００９】（５）上記（１）ないし（４）のいずれか
の細胞培養担体を用いることを特徴とする細胞培養方
法。
の細胞培養担体を用いることを特徴とする細胞培養方
法。
【００１０】
【作用および効果】従来、細胞培養担体には、主として
ポリスチレンが用いられているが、本発明の細胞培養担
体はポリスチレンに対し細胞増殖速度が著しく高く、し
かも細胞の初期接着率も同等以上である。本発明の細胞
培養担体は、特に、骨芽様細胞系の細胞培養に用いた場
合に効果が高い。
ポリスチレンが用いられているが、本発明の細胞培養担
体はポリスチレンに対し細胞増殖速度が著しく高く、し
かも細胞の初期接着率も同等以上である。本発明の細胞
培養担体は、特に、骨芽様細胞系の細胞培養に用いた場
合に効果が高い。
【００１１】本発明の細胞培養担体は、細胞の増殖、生
体外における生理活性物質の生産、臓器細胞を用いたハ
イブリッド人工臓器などに好適である。
体外における生理活性物質の生産、臓器細胞を用いたハ
イブリッド人工臓器などに好適である。
【００１２】なお、酸化ケイ素、酸化カルシウムおよび
酸化マグネシウムからなるディオプサイドを人工骨材料
として用いることは知られているが、細胞培養担体とし
て用いたときに初期接着率が良好で細胞増殖率が極めて
高いことは本発明において初めて確認されたことであ
る。
酸化マグネシウムからなるディオプサイドを人工骨材料
として用いることは知られているが、細胞培養担体とし
て用いたときに初期接着率が良好で細胞増殖率が極めて
高いことは本発明において初めて確認されたことであ
る。
【００１３】ところで、生体移植用セラミックスのin v
itroでの生体親和性評価試験には、培養液に浸した被検
セラミックス表面への細胞の付着結合性および表面での
成育特性を調べる評価方法が用いられている。「名古屋
工業技術試験所報告第３９巻第１１号」第４４４〜４５
２ページには、水酸アパタイト（ＨＡＰ）とリン酸三カ
ルシウム（ＴＣＰ）とを混合し焼結して得られた複合焼
結体について細胞の初期付着率および増殖速度を測定し
ている。この複合焼結体では、ＨＡＰ８０％−ＴＣＰ２
０％の場合、ポリスチレン製シャーレに比べ初期吸着率
が低下しており、細胞増殖速度の向上も１１％にすぎ
ず、本発明の細胞培養担体に比べ培養担体としての機能
は著しく劣る。
itroでの生体親和性評価試験には、培養液に浸した被検
セラミックス表面への細胞の付着結合性および表面での
成育特性を調べる評価方法が用いられている。「名古屋
工業技術試験所報告第３９巻第１１号」第４４４〜４５
２ページには、水酸アパタイト（ＨＡＰ）とリン酸三カ
ルシウム（ＴＣＰ）とを混合し焼結して得られた複合焼
結体について細胞の初期付着率および増殖速度を測定し
ている。この複合焼結体では、ＨＡＰ８０％−ＴＣＰ２
０％の場合、ポリスチレン製シャーレに比べ初期吸着率
が低下しており、細胞増殖速度の向上も１１％にすぎ
ず、本発明の細胞培養担体に比べ培養担体としての機能
は著しく劣る。
【００１４】
【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。
に説明する。
【００１５】本発明の細胞培養担体は、 酸化ケイ素：４０〜７０重量％、好ましくは４５〜７０
重量％および 酸化カルシウム：１０〜５０重量％、好ましくは１５〜
４０重量％ を含有するセラミックスである。酸化ケイ素または酸化
カルシウムの含有量が前記範囲を外れると、ポアが多く
なりすぎて密度が低くなったり結晶化の進行が不十分と
なるため、培養細胞の増殖率が低くなり、また初期接着
率も低くなる傾向が生じる。
重量％および 酸化カルシウム：１０〜５０重量％、好ましくは１５〜
４０重量％ を含有するセラミックスである。酸化ケイ素または酸化
カルシウムの含有量が前記範囲を外れると、ポアが多く
なりすぎて密度が低くなったり結晶化の進行が不十分と
なるため、培養細胞の増殖率が低くなり、また初期接着
率も低くなる傾向が生じる。
【００１６】また、本発明の細胞培養担体には、酸化マ
グネシウムが４０重量％以下、特に５〜３５重量％含ま
れていることが好ましい。酸化マグネシウムを含有する
ことにより焼成温度を低くすることができる。酸化マグ
ネシウムの含有量が前記範囲を超えると、焼結が困難と
なる。
グネシウムが４０重量％以下、特に５〜３５重量％含ま
れていることが好ましい。酸化マグネシウムを含有する
ことにより焼成温度を低くすることができる。酸化マグ
ネシウムの含有量が前記範囲を超えると、焼結が困難と
なる。
【００１７】また、本発明の細胞培養担体には、上記化
合物に加え、リン酸カルシウム系化合物が含有されてい
ることが好ましい。リン酸カルシウム系化合物を含有す
ることにより、培養細胞の増殖率が著しく向上する。リ
ン酸カルシウム系化合物としては、例えばリン酸三カル
シウム（ＴＣＰ）Ｃａ3 （ＰＯ4)2 、Ｃａ10（ＰＯ4)6
Ｘ2 ［Ｘは、ＯＨ、ハロゲン、ＣＯ3 等］のヒドロキシ
アパタイト、フッ化アパタイト、塩化アパタイト、炭酸
アパタイト等のアパタイト系などが挙げられ、これらは
単独で用いてもよいし、また２種以上の混合物として用
いてもよい。
合物に加え、リン酸カルシウム系化合物が含有されてい
ることが好ましい。リン酸カルシウム系化合物を含有す
ることにより、培養細胞の増殖率が著しく向上する。リ
ン酸カルシウム系化合物としては、例えばリン酸三カル
シウム（ＴＣＰ）Ｃａ3 （ＰＯ4)2 、Ｃａ10（ＰＯ4)6
Ｘ2 ［Ｘは、ＯＨ、ハロゲン、ＣＯ3 等］のヒドロキシ
アパタイト、フッ化アパタイト、塩化アパタイト、炭酸
アパタイト等のアパタイト系などが挙げられ、これらは
単独で用いてもよいし、また２種以上の混合物として用
いてもよい。
【００１８】これらの中で、アパタイト系、特にヒドロ
キシアパタイト、フッ化アパタイトが好ましい。これら
アパタイトとしては、乾式法または湿式法による合成ア
パタイトでもよいし、各種脊椎動物の骨や歯等から回収
された生体アパタイトでもよい。例えば、乾式法として
は、９００〜１３００℃の高温下の水蒸気気流中でリン
酸カルシウムと過剰のＣａＯを反応させる方法などが挙
げられる。
キシアパタイト、フッ化アパタイトが好ましい。これら
アパタイトとしては、乾式法または湿式法による合成ア
パタイトでもよいし、各種脊椎動物の骨や歯等から回収
された生体アパタイトでもよい。例えば、乾式法として
は、９００〜１３００℃の高温下の水蒸気気流中でリン
酸カルシウムと過剰のＣａＯを反応させる方法などが挙
げられる。
【００１９】本発明で用いるリン酸カルシウム系化合物
は、カルシウム対リンの原子比（Ｃａ／Ｐ）が１．６以
上、特に１．６５以上、１．７５以下の範囲のアパタイ
ト、特にヒドロキシアパタイト、フッ化アパタイトであ
ることが特に好ましい。ヒドロキシアパタイトは、特に
生体活性が高い。
は、カルシウム対リンの原子比（Ｃａ／Ｐ）が１．６以
上、特に１．６５以上、１．７５以下の範囲のアパタイ
ト、特にヒドロキシアパタイト、フッ化アパタイトであ
ることが特に好ましい。ヒドロキシアパタイトは、特に
生体活性が高い。
【００２０】リン酸カルシウムの含有量は全体の９０重
量％以下、特に３０〜８０重量％とすることが好まし
い。含有量が前記範囲未満となると効果が不十分とな
り、前記範囲を超えると強度が不十分となる。
量％以下、特に３０〜８０重量％とすることが好まし
い。含有量が前記範囲未満となると効果が不十分とな
り、前記範囲を超えると強度が不十分となる。
【００２１】なお、細胞培養担体中において、酸化ケイ
素、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウムの合計含有
量は１０重量％以上であることが好ましい。なお、上記
した酸化ケイ素、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウ
ムそれぞれの含有率範囲は、これらの合計中における割
合であり、リン酸カルシウムも含んだ合計中の割合では
ない。
素、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウムの合計含有
量は１０重量％以上であることが好ましい。なお、上記
した酸化ケイ素、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウ
ムそれぞれの含有率範囲は、これらの合計中における割
合であり、リン酸カルシウムも含んだ合計中の割合では
ない。
【００２２】本発明の細胞培養担体は、例えばディオプ
サイドＣａＯ・２ＳｉＯ2・ＭｇＯ、ウォラストナイトＣ
ａＯ・ＳｉＯ2 、エーライト３ＣａＯ・ＳｉＯ2 、ベラ
イト２ＣａＯ・ＳｉＯ2、アーケルマナイト２ＣａＯ・２
ＳｉＯ2 ・ＭｇＯ、モンティセライトＣａＯ、ＳｉＯ2
・ＭｇＯ、ホルステライト、プロトエンスタタイト、ト
リジマイトなどの領域に属する。これらのうち好ましい
のはディオプサイド、ウォラストナイト、エーライト、
ベライト、アーケルマナイト、モンティセライトの各領
域内のものである。
サイドＣａＯ・２ＳｉＯ2・ＭｇＯ、ウォラストナイトＣ
ａＯ・ＳｉＯ2 、エーライト３ＣａＯ・ＳｉＯ2 、ベラ
イト２ＣａＯ・ＳｉＯ2、アーケルマナイト２ＣａＯ・２
ＳｉＯ2 ・ＭｇＯ、モンティセライトＣａＯ、ＳｉＯ2
・ＭｇＯ、ホルステライト、プロトエンスタタイト、ト
リジマイトなどの領域に属する。これらのうち好ましい
のはディオプサイド、ウォラストナイト、エーライト、
ベライト、アーケルマナイト、モンティセライトの各領
域内のものである。
【００２３】そして、中でも、特に１２００〜１３５０
℃という比較的低温で焼成しうるディオプサイド領域の
もの、ウォラストナイト領域のものを主体とするセラミ
ックスが好ましく、特にディオプサイド領域の組成のも
のが、培養細胞の増殖率が高く、しかも曲げ強度が高い
ため好ましい。
℃という比較的低温で焼成しうるディオプサイド領域の
もの、ウォラストナイト領域のものを主体とするセラミ
ックスが好ましく、特にディオプサイド領域の組成のも
のが、培養細胞の増殖率が高く、しかも曲げ強度が高い
ため好ましい。
【００２４】図１の状態図には、ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｓｉ
Ｏ2 系セラミックスにおけるディオプサイド領域、ウォ
ラストナイト領域等の諸領域が示される。本発明におけ
るＣａＯおよびＳｉＯ2 を必須成分とするセラミックス
は、上記ディオプサイドおよびウォラストナイトの相、
特にディオプサイドの相を４０体積％以上、特に５０体
積％以上、さらには７０〜１００体積％含有しているこ
とが好ましい。これらの相の含有量は粉末Ｘ線回折法に
より測定することができる。
Ｏ2 系セラミックスにおけるディオプサイド領域、ウォ
ラストナイト領域等の諸領域が示される。本発明におけ
るＣａＯおよびＳｉＯ2 を必須成分とするセラミックス
は、上記ディオプサイドおよびウォラストナイトの相、
特にディオプサイドの相を４０体積％以上、特に５０体
積％以上、さらには７０〜１００体積％含有しているこ
とが好ましい。これらの相の含有量は粉末Ｘ線回折法に
より測定することができる。
【００２５】ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系セラミックス
とリン酸カルシウム系化合物との混合物は、それぞれが
結晶粒単位で独立しており、Ｘ線回折によりそれぞれの
組織構造を確認することができる。また、混合物では、
焼成の際の条件などによってはＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ
2 系セラミックスとリン酸カルシウム系化合物との反応
物が生成していることがある。このような反応物として
は、例えば、α−ＴＣＰやβ−ＴＣＰ等が挙げられ、マ
グネシウムを含有するα−ＴＣＰやβ−ＴＣＰ等が生成
することもある。これらは、Ｘ線回折、分析電顕、Ｘ線
マイクロアナライザ等によりその存在を確認することが
できる。
とリン酸カルシウム系化合物との混合物は、それぞれが
結晶粒単位で独立しており、Ｘ線回折によりそれぞれの
組織構造を確認することができる。また、混合物では、
焼成の際の条件などによってはＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ
2 系セラミックスとリン酸カルシウム系化合物との反応
物が生成していることがある。このような反応物として
は、例えば、α−ＴＣＰやβ−ＴＣＰ等が挙げられ、マ
グネシウムを含有するα−ＴＣＰやβ−ＴＣＰ等が生成
することもある。これらは、Ｘ線回折、分析電顕、Ｘ線
マイクロアナライザ等によりその存在を確認することが
できる。
【００２６】本発明の細胞培養担体は、原料化合物を所
定の割合で混合し、仮焼したのち、仮焼物を粉砕し、再
度焼成することによって製造される。
定の割合で混合し、仮焼したのち、仮焼物を粉砕し、再
度焼成することによって製造される。
【００２７】原料化合物としては、酸化カルシウム、酸
化ケイ素、酸化マグネシウム等の酸化物を用いることが
でき、また、このような酸化物の替わりに、焼成条件下
でこれらの酸化物を生成しうる物質、例えば、カルシウ
ムやマグネシウムの炭酸塩、重炭酸塩、水酸化物や、ケ
イ酸などを用いてもよい。これらの原料は、粉末状、顆
粒状のほか、スラリーまたは溶液として用いることがで
きる。
化ケイ素、酸化マグネシウム等の酸化物を用いることが
でき、また、このような酸化物の替わりに、焼成条件下
でこれらの酸化物を生成しうる物質、例えば、カルシウ
ムやマグネシウムの炭酸塩、重炭酸塩、水酸化物や、ケ
イ酸などを用いてもよい。これらの原料は、粉末状、顆
粒状のほか、スラリーまたは溶液として用いることがで
きる。
【００２８】なお、これら個々の成分に対応する原料を
用いる替わりに、あらかじめ形成されたディオプサイド
ＣａＯ・２ＳｉＯ2 ・ＭｇＯないしその領域の組成物を
粉砕して用いることもできる。このような場合には、仮
焼を行なう必要はない。
用いる替わりに、あらかじめ形成されたディオプサイド
ＣａＯ・２ＳｉＯ2 ・ＭｇＯないしその領域の組成物を
粉砕して用いることもできる。このような場合には、仮
焼を行なう必要はない。
【００２９】また、例えばディオプサイド領域の組成を
もつセラミックスを製造する際、酸化カルシウム、酸化
マグネシウムおよび酸化ケイ素等の供給原料のいずれか
を過剰に用いると、ディオプサイド以外のもの、例えば
ウォラストナイト、ホルステライト、アーケルマナイ
ト、プロトエンスタタイト、トリジマイト、ベライトな
どが副生するが、このような混合物もそのまま細胞培養
担体として用いることができる。
もつセラミックスを製造する際、酸化カルシウム、酸化
マグネシウムおよび酸化ケイ素等の供給原料のいずれか
を過剰に用いると、ディオプサイド以外のもの、例えば
ウォラストナイト、ホルステライト、アーケルマナイ
ト、プロトエンスタタイト、トリジマイト、ベライトな
どが副生するが、このような混合物もそのまま細胞培養
担体として用いることができる。
【００３０】なお、添加剤を配合して、Ｐ2 Ｏ5 、Ｔｉ
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2ＯおよびＢ2 Ｏ3 の
１種以上を５重量％以下含有させてもよい。
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2ＯおよびＢ2 Ｏ3 の
１種以上を５重量％以下含有させてもよい。
【００３１】原料の混合には、ボールミル、振動ミル、
自動乳鉢、ミキサー、ジューサー、サンドミル、泡立て
器などの混合機等を用いればよい。原料粉末の粒度は比
表面積（ＢＥＴ）で通常は０．５m2/g以上、好ましくは
１m2/g以上、より好ましくは３m2/g以上にする。混合
後、５０〜３００℃で１０分〜１００時間程度乾燥し、
次いで５００〜１６００℃、好ましくは８００〜１６０
０℃で１０分〜２００時間程度仮焼きする。得られた仮
焼物を粉砕し、必要に応じポリビニルアルコールのよう
なバインダーを加えて、プレス法やスリップキャスティ
ング法などで所望の形状に成形し、乾燥する。成形圧力
は、通常、１〜３０００kg/cm2程度とすればよい。次い
で、８００〜１６００℃、好ましくは１１００〜１５５
０℃の範囲の温度で焼成する。焼成時間は、通常、１０
分〜２０時間程度とする。また、焼成は常圧で行なわれ
るが、必要に応じて加圧下で行なってもよい。この際の
圧力は、通常、１０〜３０００kg/cm2の範囲から選択す
る。
自動乳鉢、ミキサー、ジューサー、サンドミル、泡立て
器などの混合機等を用いればよい。原料粉末の粒度は比
表面積（ＢＥＴ）で通常は０．５m2/g以上、好ましくは
１m2/g以上、より好ましくは３m2/g以上にする。混合
後、５０〜３００℃で１０分〜１００時間程度乾燥し、
次いで５００〜１６００℃、好ましくは８００〜１６０
０℃で１０分〜２００時間程度仮焼きする。得られた仮
焼物を粉砕し、必要に応じポリビニルアルコールのよう
なバインダーを加えて、プレス法やスリップキャスティ
ング法などで所望の形状に成形し、乾燥する。成形圧力
は、通常、１〜３０００kg/cm2程度とすればよい。次い
で、８００〜１６００℃、好ましくは１１００〜１５５
０℃の範囲の温度で焼成する。焼成時間は、通常、１０
分〜２０時間程度とする。また、焼成は常圧で行なわれ
るが、必要に応じて加圧下で行なってもよい。この際の
圧力は、通常、１０〜３０００kg/cm2の範囲から選択す
る。
【００３２】このようにして得られた焼結体の平均グレ
インサイズは、特に後述する超塑性加工を用いる場合に
は、１０μm 以下、特に０．００５〜１μm 以下である
ことが好ましい。また、相対密度は７０％程度以上、好
ましくは９０％以上、特に９９．５％以上の緻密なもの
とすることが好ましい。なお、平均グレインサイズは、
走査型電子顕微鏡によって測定すればよく、具体的には
平均グレイン面積から、これを円と仮定してその平均直
径を求め、これを平均グレインサイズとする。焼成に際
しては、材料を緻密化するためホットプレスあるいは熱
間静水圧プレス（ＨＩＰ）を行なうことが好ましい。焼
成時の雰囲気は、不活性ガス中、空気中、水素中、真空
中などいずれであってもよい。
インサイズは、特に後述する超塑性加工を用いる場合に
は、１０μm 以下、特に０．００５〜１μm 以下である
ことが好ましい。また、相対密度は７０％程度以上、好
ましくは９０％以上、特に９９．５％以上の緻密なもの
とすることが好ましい。なお、平均グレインサイズは、
走査型電子顕微鏡によって測定すればよく、具体的には
平均グレイン面積から、これを円と仮定してその平均直
径を求め、これを平均グレインサイズとする。焼成に際
しては、材料を緻密化するためホットプレスあるいは熱
間静水圧プレス（ＨＩＰ）を行なうことが好ましい。焼
成時の雰囲気は、不活性ガス中、空気中、水素中、真空
中などいずれであってもよい。
【００３３】このような焼結体は、独立気孔および連続
気孔を有する多孔質体として形成することもできる。多
孔質体を形成する場合は、従来のリン酸カルシウム系材
料と比べ、強度が高いために、気孔径、気孔率範囲を比
較的自由に選択でき、高い生体親和性を得ることができ
る。この多孔質体は、通常、気孔径５〜２０００μm、
好ましくは１０〜１０００μm 、気孔率１０〜８０％、
好ましくは２０〜７０％、さらに好ましくは２５〜６０
％を有するものとして形成される。このものは多孔質セ
ラミックスを製造する際の常法に従い、原料中に熱分解
性物質または有機質繊維などを混入し、焼成することに
よって製造される。このようにして得られる多孔質の材
料は、通常１０MPa 以上、多くの場合１５MPa 以上の圧
縮強度を有する。
気孔を有する多孔質体として形成することもできる。多
孔質体を形成する場合は、従来のリン酸カルシウム系材
料と比べ、強度が高いために、気孔径、気孔率範囲を比
較的自由に選択でき、高い生体親和性を得ることができ
る。この多孔質体は、通常、気孔径５〜２０００μm、
好ましくは１０〜１０００μm 、気孔率１０〜８０％、
好ましくは２０〜７０％、さらに好ましくは２５〜６０
％を有するものとして形成される。このものは多孔質セ
ラミックスを製造する際の常法に従い、原料中に熱分解
性物質または有機質繊維などを混入し、焼成することに
よって製造される。このようにして得られる多孔質の材
料は、通常１０MPa 以上、多くの場合１５MPa 以上の圧
縮強度を有する。
【００３４】本発明では、焼結体をそのまま細胞培養担
体として用いてもよく、所要の形状に加工して用いても
よく、粉砕して粉末として用いてもよく、さらに顆粒化
して用いてもよいが、通常、薄板状として用いる。ま
た、細胞培養担体の表面は平滑であっても粗面であって
もよく、必要に応じて適宜選択すればよい。例えば、担
体表面が粗であると細胞の付着率が良好となり、担体表
面が平滑であると細胞増殖率が良好となる。
体として用いてもよく、所要の形状に加工して用いても
よく、粉砕して粉末として用いてもよく、さらに顆粒化
して用いてもよいが、通常、薄板状として用いる。ま
た、細胞培養担体の表面は平滑であっても粗面であって
もよく、必要に応じて適宜選択すればよい。例えば、担
体表面が粗であると細胞の付着率が良好となり、担体表
面が平滑であると細胞増殖率が良好となる。
【００３５】焼結体の形状加工や表面平滑化は通常の方
法によって行なうこともできるが、超塑性加工を用いれ
ば複雑な形状であっても簡単に加工でき、また、表面の
平滑化も簡単である。超塑性加工は、加熱して圧力を加
えることにより焼結体を塑性変形させる加工方法であ
り、例えば、特願平２−１５５６６６号などに記載され
ている。
法によって行なうこともできるが、超塑性加工を用いれ
ば複雑な形状であっても簡単に加工でき、また、表面の
平滑化も簡単である。超塑性加工は、加熱して圧力を加
えることにより焼結体を塑性変形させる加工方法であ
り、例えば、特願平２−１５５６６６号などに記載され
ている。
【００３６】本発明の細胞培養担体は、通常の細胞培養
法に適用することができ、例えば、まず、培養液中にお
いて静置培養した後、本発明の担体に細胞を播種した
り、静置培養した液中に本発明の担体を投入して細胞を
付着、増殖させればよい。
法に適用することができ、例えば、まず、培養液中にお
いて静置培養した後、本発明の担体に細胞を播種した
り、静置培養した液中に本発明の担体を投入して細胞を
付着、増殖させればよい。
【００３７】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
をさらに詳細に説明する。
【００３８】下記表１に示される組成となるように原料
を混合し、１１００℃で２時間仮焼した。仮焼物を粉砕
した後、バインダーを加えプレス成形し、これを２時間
焼結して、直径３０mm、厚さ１mmの焼結体試料を得た。
原料には、ＣａＯ、ＳｉＯ2、ＭｇＯおよびヒドロキシ
アパタイト（ＨＡＰ）を用いた。焼結温度および各焼結
体中のディオプサイドの体積比率を表１に示す。これら
の含有量は粉末Ｘ線回折法にて測定した。なお、ＨＡＰ
は、カルシウムとリンの原子比(Ca/P)が１．６７のもの
を用いた。
を混合し、１１００℃で２時間仮焼した。仮焼物を粉砕
した後、バインダーを加えプレス成形し、これを２時間
焼結して、直径３０mm、厚さ１mmの焼結体試料を得た。
原料には、ＣａＯ、ＳｉＯ2、ＭｇＯおよびヒドロキシ
アパタイト（ＨＡＰ）を用いた。焼結温度および各焼結
体中のディオプサイドの体積比率を表１に示す。これら
の含有量は粉末Ｘ線回折法にて測定した。なお、ＨＡＰ
は、カルシウムとリンの原子比(Ca/P)が１．６７のもの
を用いた。
【００３９】表１に示される試料を担体として、細胞培
養における初期接着率および細胞増殖率を調べた。培養
細胞にはマウスの骨芽細胞を、培地には１０％ＦＣＳウ
シ胎児血清添加イスコブ培地を用いた。
養における初期接着率および細胞増殖率を調べた。培養
細胞にはマウスの骨芽細胞を、培地には１０％ＦＣＳウ
シ胎児血清添加イスコブ培地を用いた。
【００４０】まず、継代３日目の細胞を、試料を載置し
た培養シャーレに播種した。そして５時間後に細胞を採
取して細胞数を計数した。この結果をもとに、「生体材
料vol.9 No.3 140 1991 」に従って相対細胞接着率（初
期接着率）を算出した。
た培養シャーレに播種した。そして５時間後に細胞を採
取して細胞数を計数した。この結果をもとに、「生体材
料vol.9 No.3 140 1991 」に従って相対細胞接着率（初
期接着率）を算出した。
【００４１】また、継代３日目の細胞を、試料を載置し
た培養シャーレに播種し、表１に示す時間経過後の細胞
数を計数した。この結果をもとに、「生体材料vol.9 N
o.3 140 1991 」に従って細胞増殖率を算出した。
た培養シャーレに播種し、表１に示す時間経過後の細胞
数を計数した。この結果をもとに、「生体材料vol.9 N
o.3 140 1991 」に従って細胞増殖率を算出した。
【００４２】初期接着率および細胞増殖率は、ポリスチ
レンシャーレにおける値を１００％として相対値で表わ
した。結果を表１に示す。
レンシャーレにおける値を１００％として相対値で表わ
した。結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】表１に示される結果から本発明の効果が明
らかである。ディオプサイドにヒドロキシアパタイトを
所定量混合した試料では、極めて高い増殖率が得られて
おり、しかも初期接着率の低下もない。
らかである。ディオプサイドにヒドロキシアパタイトを
所定量混合した試料では、極めて高い増殖率が得られて
おり、しかも初期接着率の低下もない。
【図１】ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系セラミックスの状
態図である。
態図である。
Claims (5)
- 【請求項１】酸化ケイ素：４０〜７０重量％および 酸化カルシウム：１０〜５０重量％ を含有することを特徴とする細胞培養担体。
- 【請求項２】 酸化マグネシウム：４０重量％以下を含
有する請求項１の細胞培養担体。 - 【請求項３】 さらにリン酸カルシウム系化合物を含有
する請求項１または２の細胞培養担体。 - 【請求項４】 酸化ケイ素、酸化カルシウムおよび酸化
マグネシウムの合計含有量が１０重量％以上である請求
項１ないし３のいずれかの細胞培養担体。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかの細胞培養
担体を用いることを特徴とする細胞培養方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4188839A JPH067148A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 細胞培養担体および細胞培養方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4188839A JPH067148A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 細胞培養担体および細胞培養方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH067148A true JPH067148A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=16230747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4188839A Withdrawn JPH067148A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 細胞培養担体および細胞培養方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067148A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1270533A3 (en) * | 2001-06-21 | 2003-06-04 | Zellwerk GmbH | Ceramic materials, method for their production and use thereof |
| JP2005073606A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | 培養基材 |
| GB2422843A (en) * | 2002-08-12 | 2006-08-09 | Pentax Corp | Cell culture base formed from a sintered compact |
| JP2008306987A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Covalent Materials Corp | 細胞培養担体および細胞の培養方法 |
| US9096826B2 (en) | 2005-11-22 | 2015-08-04 | Covalent Materials Corporation | Culture substrate and culture method for undifferentiated cell and undifferentiated cultured cell |
| US9428728B2 (en) | 2006-11-21 | 2016-08-30 | Coorstek Kk | Carrier for undifferentiated cell culture and subculture method thereof |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP4188839A patent/JPH067148A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1270533A3 (en) * | 2001-06-21 | 2003-06-04 | Zellwerk GmbH | Ceramic materials, method for their production and use thereof |
| GB2422843A (en) * | 2002-08-12 | 2006-08-09 | Pentax Corp | Cell culture base formed from a sintered compact |
| GB2422843B (en) * | 2002-08-12 | 2007-03-14 | Pentax Corp | Cell culture base |
| US7563608B2 (en) | 2002-08-12 | 2009-07-21 | Hoya Corporation | Method for manufacturing a sintered compact for use as a cell culture base |
| JP2005073606A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | 培養基材 |
| US9096826B2 (en) | 2005-11-22 | 2015-08-04 | Covalent Materials Corporation | Culture substrate and culture method for undifferentiated cell and undifferentiated cultured cell |
| US9428728B2 (en) | 2006-11-21 | 2016-08-30 | Coorstek Kk | Carrier for undifferentiated cell culture and subculture method thereof |
| JP2008306987A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Covalent Materials Corp | 細胞培養担体および細胞の培養方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |