JPS584550B2 - セイブツノサイボウガイヒノトウカセイオコウジヨウサセルタメノホウホウトソウチ - Google Patents

セイブツノサイボウガイヒノトウカセイオコウジヨウサセルタメノホウホウトソウチ

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JPS584550B2
JPS584550B2 JP50012636A JP1263675A JPS584550B2 JP S584550 B2 JPS584550 B2 JP S584550B2 JP 50012636 A JP50012636 A JP 50012636A JP 1263675 A JP1263675 A JP 1263675A JP S584550 B2 JPS584550 B2 JP S584550B2
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cells
cell
physiological electrolyte
tank
permeability
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    • C12N13/00—Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves
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    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/5005—Wall or coating material
    • A61K9/5063—Compounds of unknown constitution, e.g. material from plants or animals
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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
    • C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は生物の細胞の外皮の透過性を向上させるための
方法およびこの方法の実施のための装置に関する。
公表されていない提案によると生物の細胞は、細胞内部
に比べて低い滲透性を有して錯化合物生成体または触媒
的に作用する物質を．含有している溶液の中に入れられ
る。
その場合細胞外皮の透過性の向上によって細胞内部に含
まれた溶液と錯化合物生成体をまたは触媒的に作用する
物質を含有している溶液との間に物質代謝が行われる。
その上で細胞を含んでいる溶液の滲透性はカルシウムイ
オン、カリウムイオンおよびナトリウムイオンのような
滲透上活性の物質の添加によって初めに入れられた細胞
の細胞内容の滲透性にまで上昇し、その場合細胞外皮は
細胞内部に含まれる錯化合物生成体または触媒的に作用
する物質に対する透過性を失う。
この種の方法によって処理された錯化合物生成体を含む
細胞は化学的または物理的特性に優れたイオン化された
物質を水性の溶液から分離するために利用される。
その場合錯化合物生成体を含んでいる細胞はイオン化さ
れた物質を含む水性の溶液の中に入れられることによっ
てイオン化された物質は膜として作用する細胞外皮を通
って移動しかつ錯化合物生成体によって難解離性のまた
は難溶解性の複合体に転移する。
細胞が水性の溶液から分離されることによって細胞の中
に結合しているイオン化された物質も水性の溶液から分
離される。
触媒的に作用する物質を含有する細胞は、化学的特性に
優れている、水性の溶液の中に含まれている物質の合成
または分解のために利用される。
その場合細胞は水性の溶液の中に長く入れられることに
よって合成されまたは分解される、水性の溶液の中に含
まれた物質は細胞の外皮の透過性によって細胞の内部へ
移動し、物質の合成または分解は終了しかつ物質は細胞
の外皮を通って水性の溶液の中に移動し、その上で合成
または分解された物質は夫れ自体周知の方法によって水
性の溶液から分離される。
しかしながら、細胞は細胞内容の滲透性に比べて低い滲
透性を有する溶液の中に入れられる提案された滲透性の
向上を実現する処理ステップは時間浪費的である、すな
おち透過性の向上は緩徐にしか行われずかつその上に処
理ステップに対して重要な数種の大きさを注意しなけれ
ばならないからである。
その外細胞としてバクテリヤ細胞が利用されかつ細胞壁
を除去する必要がある場合細胞壁を分離するために夫れ
自体周知の追加的処理ステップを使用しなければならな
い。
本発明の課題は、生物の細胞の外皮の透過性向上のため
、簡単、迅速かつ経済的に実施可能であう、その場合細
胞内部に、および細胞が入れられている溶液の中に含ま
れた、少なくも５Åの半径を有する巨大分子のできるだ
け広汎な交換を可能にする方法を創造するにある。
さらに本発明の課題はこの方法の実施のための装置を創
造するにある。
この課題は本発明による頭初に表わした種類の方法にお
いて、細胞は、０℃と２５℃との間の温度を有し、電流
を通し生理学的電解液を形成する溶液の中に懸濁液とし
て入れられ、こうして形成された、細胞を含有する生理
学的電解液は電界の中にさらされることによって少なく
も５人の半径を有する巨大分子は膜として作用する細胞
外皮を通って細胞内部に含まれる溶液と生理学的電解液
との間で交換されるようになることによって解決される
。
透過性向上を実現する電界の強さは約１０３ないし１０
５ｖ／ｃｍであるのが合理的である。
本発明による方法は非連続式または連続式に実施可能で
ある。
非連続式処理方法の実施のためには中に２つの電極が配
置されているタンクに、生物の細胞を懸濁液として含有
する生理学的電解液を入れ、かつ電解液に対して電気的
インパルスが与えられる。
本発明による方法の連続式実施のためには、電極にはコ
ンスタントの電界が印加されていて生理学的電解液が入
れられているタンクの中で細胞を懸濁液として含有する
生理学的電解液は電界を通って導かれる。
このことはタンクに細胞をサスペンションとして含有す
る新しい生理学的電解液が連続的に供給されかつ同時に
タンクから電界にさらされた細胞を含んだ電解液が吸い
取られることによって行われるのが有利なことである。
その場合同時に、電解液の中で電界中に生成された熱は
排出される。
頗る有利な処理方法は、細胞を懸濁液として含有する生
理学的電解液は集束された電界の焦点を通って案内され
るにある。
これによって電界のより良い利用が達成されかつ同時に
、電界を通って共に運ばれる細胞すべてがほとんど同じ
電界強さにさらされることが保証される。
実験によると透過性の向上を実現する電界の中の、細胞
外皮の透過性の上昇のため必要な、細胞の滞留時間は頗
る短いことによって細胞外皮の透過性を向上させられた
細胞は簡単かつ迅速にかつ加うるに高度の収量をもって
製造可能である。
本発明による方法の有利な変化によれば、細胞を含んだ
生理学的電解液は、非導電性材料から成り電界の電極の
間に配置された壁の、電界の焦点を包んでいる孔を通っ
て案内される。
これによって電界のさらに良い利用が達成され、その場
合すべての細胞は実際に同じ電界にさらされる。
また同時に、膜として作用する細胞外皮を通る巨大分子
の交換もなお完全に行われる。
このことは例えば赤血球を利用する場合細胞内部から出
るヘモグロビンによる電解液の変色によっておよび赤血
球の変色によって認知可能である。
本発明による方法は有利な方法として頭初に表わした種
類の装置、すなわちガラスなどのような非導電性の材料
から形成された、少なくも２０μｍの直径を有する通路
を有している中間壁によって２チャンバーに分割された
タンクから成っている装置によって実施可能であるが、
その場合チャンバーの中には夫々１つの電極が配置され
ておりかつその場合チャンバーを囲んでいるタンク壁に
生理学的電解液の供給に対する導管接続部が備えられて
おり、またその場合１つのチャンバーの中には細胞を含
む生理学的電解液に対する、タンク壁を貫通し通路の方
に指向している供給ノズルが進入し、他のチャンバーの
中には細胞を含む生理学的電解液に対する、タンク壁を
貫通し同じく通路に指向している吸取り導管が進入して
いる。
本発明による方法の本施のため、通路の直径と長さおよ
び電極に印加される電界は所望の装入量に応じて、企図
する細胞外皮の透過性向上が実現されるように計測され
る。
本発明による方法の実施のための装置の有利な変化法に
よれば、ガラスなどのような非導電性材料から形成され
環状に組合わされて配置され外側と、中央と内側のチャ
ンバーを形成する３タンクが備えられており、その場合
外側のタンクには生理学的電解液の供給のためおよび排
気のため２個の導管接続部が配置されており、かつその
場合外側のタンク内には外側のチャンバー内に配置され
た電極に対する電気引込線が備えられていてかつ外側の
タンクの底の中心には細胞を含む生理学的電解液の供給
のためのノズルが進入しておりかつその場合中央のタン
クの上方部分には生理学的電解液の供給のための導管接
続部および中央のチャンバー内に外側の電極に対し環状
に配置されている内部の電極に対する電気引込線が備え
られており、かつその場合中央のタンクは底に、供給ノ
ズルの孔に対向し少なくも２０μｍの直径を有する通路
を有しており、かつその場合内側のタンクの上方部分に
は細胞を含む電解液の吸取りのための導管接続部および
熱電対などに対する引込線が備えられており、かつその
場合内側のタンクは底に供給ノズルの孔に対向するかつ
中央のタンクの底に備えられた通路に対向する孔を有し
ている。
実験によると細胞の外皮の透過性向上は細胞を含む溶液
を、１５ないし４０℃の間の温度で１ないし２時間加熱
することによって補足完成可能である。
バクテリヤ細胞を利用する場合細胞は２０℃の温度に、
また赤血球を利用する場合は約３７℃の温度に加熱され
る。
細胞外皮の透過性向上が補足完成可能であることによっ
て細胞は種々の種類の巨大分子の収容のためおよびそれ
によって種種の利用目的に対して利用可能である。
したがって本発明による方法によって製造された、生物
の細胞は化学的および物理的の特性に優れた、イオン化
された、重金属イオンなどのような物質を少なくも０．
５ ｍＭマグネシウムイオンおよび／またはカルシウ
ムイオンならびにカリウムイオンを含んでいる、海水、
淡水、廃水などのような水性の溶液中に溶解した物質混
合物から、分離を促進し分離される物質と化合する有機
性または無機性の錯化合物生成体によって分離するため
に有利に利用可能である。
その場合細胞は、滲透性は元の細胞の細胞内容の滲透性
とは、および水性の溶液の滲透性とは異っていて錯化合
物生成体を含んでいる溶液の中に入れられることによっ
て、膜として作用する細胞外皮を通る物質代謝により細
胞内部に含まれる溶液と錯化合物生成体を含む溶液との
間に平衡状態を生じ細胞内容は実際に錯化合物生成体を
含む溶液に相当するようになる。
透過性向上の補足完成のためその上で細胞を含む溶液は
加熱によって約１ないし２時間１５ないし４０℃の範囲
の温度に保持される。
それに続いて錯化合物生成体を含む細胞は錯化合物生成
体を含む溶液から分離される。
水性溶液の中に含まれるイオン化された物質の富化のた
め次いで細胞は水性の溶液の中に入れられることによっ
て水性の溶液から分離されるイオン化する物質が膜とし
て作用する細胞外皮を通って細胞の内部へ移動しかつ錯
化合物生成体によって難解離性のまたは難溶解性の複合
体に転移させられるにいたる。
次いで夫れ自体周知の次の処理ステツプによって細胞は
水性の溶液から分離される。
本発明による方法によって製造された、生物の細胞は、
合成または分解を促進する触媒的に作用する物質によっ
て、化学的特性に優れ、少なくも０．５ｍＭのマグネシ
ウムイオンおよび／またはカルシウムイオンならびにカ
リウムイオンを含んでいる水性の溶液中に溶解している
物質を合成または分解するための方法にも有利に利用可
能である。
その場合細胞は、滲透性の限界は元の細胞の細胞内容の
滲透性と、および水性の溶液の滲透性とは異っていて触
媒的に作用する物質を含んでいる溶液の中に入れられる
ことによって、細胞内部に含まれる溶液と触媒的に作用
する物質を含む溶液との物質代謝による細胞外皮の透過
性上昇により細胞内容は実際に触媒的に作用する物質を
含む溶液に相当するようになる。
次いで細胞を含んでいる溶液は加熱の後約１ないし２時
間１５ないし４０℃の範囲の温度に保持される。
これに続いて触媒的に作用する物質を含む細胞は触媒的
に作用する物質を含む溶液から分離される。
次いで物質の合成または分解のための方法を実施するた
め細胞は水性の溶液の中に入れられることによって、合
成されるまたは分解される、水性の溶液中に含まれた物
質は膜として作用する、細胞の外皮を通って細胞の内部
へ移動し、物質の合成または分解は終了しかつ物質は細
胞の外皮を通って水性の溶液の中に移動するようになる
。
次いで合成または分解された物質は夫れ自体周知の方法
で水性の溶液から分離される。
以下図面により本発明による装置の２つの実施例を詳述
する。
第１図に表われている如くタンク１は１通路３を有する
中間壁２によってチャンバー４と５に分割されている。
チャンバー４と５の中には夫々１個の電極６が配置され
ている。
タンク壁にはチャンバー４と５の中への生理学的電解液
の別個の導入のため導管接続部７が備えられている。
本発明による方法の実施のため細胞を含んでいる生理学
的電解液はチャンバー４の供給ノズル８を通って外部か
ら供給されかつ電界の焦点を囲んでいる通路３を通り吸
取管９により再びタンク１から吸取られかつ第１図には
図示されていない、吸取ポンプに前置された冷却された
捕集容器の中に捕集される。
生理学的電解液の損失は供給管７によって補償される。
第２図には本発明により別に形成された装置が表わされ
ており、この装置は環状に組合せて配置された、外側と
中央と内側のチャンバーを形成する３個のタンク１０，
１１，１２から成っている。
外側と中央のチャンバーの中には電極１３と１４が配置
されている。
本発明による方法の実施のため細胞を含む電解液は外側
のチマンバーのノズル１５を経て供給されかつ中央のタ
ンク１１の中に備えられた、電界の焦点を囲んでいる通
路１６および内側のタンク１２の中に備えられた孔１７
を通って案内される。
これは導管接続部１８を経て電解液が吸取られることに
よって行われる。
吸取られた細胞は第２図には図示されていない、吸取ポ
ンプに前置された、冷却された補集容器の中に捕集され
る。
方法の実施の間装置に生ずる、生理学的電解液の損失は
導管接続部１９と２０を経て補償される。
導管接続部２１は単に装置の排気のために使われる。
強すぎる加熱を、およびそれによる細胞の損傷を排除す
るため温度コントロルとして内側のチャンバーの中に熱
電対２２が備えられている。
実施例 約１００ｍｌの新しい生血が等滲圧のくえん酸ナトリウ
ム溶液の中に入れられかつこうして形成された溶液は遠
心分離機で１２００ｇ分離される。
それに続いて約３０ｍｌの分離され、濃縮された赤血球
は、１リッター当り１ ５０ｍＭ ＮａＣ１、１ ６
ｍＭ ＫＣＩ，４ｍＭ ＭｇＣｌ２、２ ４ＬＭ−Ｃ
ａＣｌ２および５ｍＭ Ｔｒｉｓを含んでいてそのｐ
Ｈ値を塩酸の添加によって７．４に整定してある緩衝液
の中で遠心分離により２回洗浄される。
続いて赤血球濃縮物は、１リッター当り１ｍＭアデノシ
ン一三重燐酸塩を添加されている緩衝液によって１０：
３の比例に稀釈される。
これに続いて赤血球を含んだ溶液は第２図に表わされた
装置の供給ノズル１５を通って吸込まれ、同時に０℃に
冷却された、生理学的電解液として使われる緩衝液が供
給された。
中央のタンク１１の中に備えられた通路１６の直径と長
さならびに通路１６からの供給ノズル１５の尖端の距離
は０．４５ｍｍである。
装置による赤血球の装入量は、装入された赤血球の量が
約３０分で装置を通過するように計測された。
捕集容器の中に捕集された赤血球は０℃および１ ３０
００ｇにおいて約１５分間に遠心分離された。
これに続いて遠心分離された赤血球から０． ５ ｍｌ
が５ｍｌの緩衝液から、および活性比は０．１ｍｃｉ／
ｍｌ である０．２ｍｌのヨード１３１−アルブミン
から成る溶液の中に懸濁されかつ約１時間０℃に保持さ
れた。
その上で溶液は加熱されかつ約２時間３７℃に保持され
た。
これに続いて赤血球は１５分間１３０００ｇ遠心分離さ
れ、かつ分離された赤血球は０．１％アルブミンを担体
として含んでいる緩衝液の１中で２回遠心分離に１よっ
て洗浄された。
赤血球の中に残存したヨード１３１の活性度は赤血球の
溶解後トリカルブー液体シンチレータの中で計測された
。
その場合測定された活性度はヨード１３１−アルブミン
を含む溶液からの赤血球によるヨード１３１の３１％吸
収に相当した。
本発明の実施態様を示せば次の如くである。
（１）細胞を含む生理学的電解液は集束された電界の焦
点を通って案内されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の方法。
（２）細胞を含む生理学的電解液は非導電性の材料から
形成された、電界の電極の間に配置された壁の、電界の
焦点を囲んでいる孔を通って案内されることを特徴とす
る前第１項に記載の方法。
（３）ガラスなどのような非導電性の材有から形成され
環状に組合せ配置された外側、中央および内側のチャン
バーを形成する３個のタンク１０，１１，１２が備えら
れており、その場合外側のタンク１０には生理学的電解
液の供給のためおよび排気のため２個の導管接続部１９
，２１が配置されておりかつその場合外側のタンク１０
内には外側のチャンバー内に配置された電極１３に対す
る電気引込線が備えられかつ外側のタンク１０の底の中
心部には細胞を含む生理学的電解液の供給のためのノズ
ル１５が進入しており、かつその場合中央のタンク１１
の上方部分には生物学的電解液の供給のための導管接続
部２０および中央のチャンバー内に外側の電極１３に対
し環状に配置されている内部の電極１４に対する電気引
込線が備えられており、かつその場合中央のタンク１１
は底に供給ノズル１５に対向し少なくも２０μｍの直径
を有する通路１６を有し、かつその場合内側タンク１２
の上方部分に細胞を含む電解液の吸取りのための導管接
続部１８および熱電対２２などに対する引込線が備えら
れており、かつその場合内側のタンク１２は底に供給ノ
ズル１５の孔に対向し、かつ中央のタンク１１の底に備
えられた通路１６に対向する孔１７を有していることを
特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
第１図は中間壁より２個のチャンバーに分割されたタン
クから成る、本発明による装置。 第２図は環状に組合わされて配置された３個のタンクか
ら成る、本発明による装置を示す。 図面の主な符号の説明、１，１０，１１，１２：タンク
、２：中間壁、３，１６：通路、４，５：チャンバー、
６，１３、１４：電極、７，１９，２０，２１：導管接
続部、８，１５：ノズル、９：吸取管、１７：孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 生物の細胞外皮の透過性を向上させるための方法に
    おいて、 細胞は０℃と２５℃との間の温度を有し、電流を通じ、
    生理学的電解液を形成する液体の中に懸濁液として入れ
    られ、その上こうして形成された細胞を含んでいる生理
    学的電解液が電界にさらされることによつて少なくとも
    ５λの半径を有する巨大分子が膜として作用する細胞外
    皮を通って細胞内部に含まれる溶液と生理学的電解液と
    の間で交換されることを特徴とする生物の細胞外皮の透
    過性を向上させるための方法。 ２ 細胞は０℃と２５℃との間の温度を有し、電流を通
    じ、生理学的電解液を形成する液体の中に懸濁液として
    入れられ、その上こうして形成された細胞を含んでいる
    生理学的電解液が電界にされされることによって少なく
    とも５Åの半径を有する巨大分子が膜として作用する細
    胞外皮を通って細胞内部に含まれる溶液と生理学的電解
    液との間で交換される、生物の細胞外皮の透過性を向上
    させるための方法を実施するための装置において、ガラ
    スのような非導電性の材料から形成され、少なくとも２
    ０μｍの直径の通路３を有する中間壁２によって２個の
    室４，５に分割されているタンク１が設けられており、 その際室４，５には各々一つの電極６が配置されており
    、かつ室を取囲んでいるタンク壁にはそれぞれ生理学的
    電解液の供給のための導管接続部７が設けられており、
    その際一つの室４の中にタンク壁を貫通し、通路３の方
    向を向いている細胞を含む生理学的電解液のための供給
    ノズル８がまた他の室５にはタンク壁を貫通し、同じく
    通路３の方向を向いている：細胞を含んだ生理学的電解
    液のための吸取り管９が進入していることを特徴とする
    生物の細胞外皮の透過性を向上させるための装置。
JP50012636A 1974-02-02 1975-01-31 セイブツノサイボウガイヒノトウカセイオコウジヨウサセルタメノホウホウトソウチ Expired JPS584550B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742405119 DE2405119C3 (de) 1974-02-02 Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung der Permeabilität der Haut von Zellen von Lebewesen

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Publication Number Publication Date
JPS50107181A JPS50107181A (ja) 1975-08-23
JPS584550B2 true JPS584550B2 (ja) 1983-01-26

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ID=5906498

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JP50012636A Expired JPS584550B2 (ja) 1974-02-02 1975-01-31 セイブツノサイボウガイヒノトウカセイオコウジヨウサセルタメノホウホウトソウチ

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US (2) US4154668A (ja)
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GB (1) GB1481480A (ja)

Families Citing this family (48)

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