JPS60110287A - 電気刺激による細胞培養方法およびその装置 - Google Patents
電気刺激による細胞培養方法およびその装置Info
- Publication number
- JPS60110287A JPS60110287A JP58219274A JP21927483A JPS60110287A JP S60110287 A JPS60110287 A JP S60110287A JP 58219274 A JP58219274 A JP 58219274A JP 21927483 A JP21927483 A JP 21927483A JP S60110287 A JPS60110287 A JP S60110287A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- cells
- proliferation
- electrodes
- cell culture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、新規な細胞培養方法およびその装置に関する
ものである。
ものである。
近年、バイオテクノロジーはめざましい発展を遂げてい
るが、その技術的課題の一つに細胞の大量培養法の確立
が挙げられている。たとえば、免疫した牌細胞と骨髄腫
細胞の融合細胞であるハイブリドーマが分泌するモノク
ローナル抗体は単一の抗原決定基とのみ反応する特異性
の高い抗体で、医療診断、バイオエレクトロニクス、バ
イオテクノロジーなどの広い分野への応用が期待されて
いる。しかしながら、ハイブリドーマは増殖速度が遅く
、大量のモノクローナル抗体の生産を困難にしている。
るが、その技術的課題の一つに細胞の大量培養法の確立
が挙げられている。たとえば、免疫した牌細胞と骨髄腫
細胞の融合細胞であるハイブリドーマが分泌するモノク
ローナル抗体は単一の抗原決定基とのみ反応する特異性
の高い抗体で、医療診断、バイオエレクトロニクス、バ
イオテクノロジーなどの広い分野への応用が期待されて
いる。しかしながら、ハイブリドーマは増殖速度が遅く
、大量のモノクローナル抗体の生産を困難にしている。
細胞大量培養技術は、このほかにもインターフェロンな
どの細胞か分泌する各種生理活性物質、ワクチンなどの
製造の工業化に不可欠な技術であり、その技術の確立が
待望されている。
どの細胞か分泌する各種生理活性物質、ワクチンなどの
製造の工業化に不可欠な技術であり、その技術の確立が
待望されている。
本発明者らは、細胞の増殖速度を速め、大量培養に適し
た細胞培養技術を確立する目的で鋭意研究を重ねた結果
、培養細胞に対して電気パルスを印加して刺激を与える
と、細胞機能か刺激されて代謝が促進され、細胞の増殖
速度が顕著に早まることを知見し、本発明を完成した。
た細胞培養技術を確立する目的で鋭意研究を重ねた結果
、培養細胞に対して電気パルスを印加して刺激を与える
と、細胞機能か刺激されて代謝が促進され、細胞の増殖
速度が顕著に早まることを知見し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、一つには、細胞を液体培地中で培
養する方法において、培養中の細胞に電気パルスを印加
することにより細胞増殖を促進することを特徴とする電
気刺激による細胞培養方法に関するものである。
養する方法において、培養中の細胞に電気パルスを印加
することにより細胞増殖を促進することを特徴とする電
気刺激による細胞培養方法に関するものである。
また、本発明は、他方、前記細胞培養方法に使用する装
置であって、細胞培養装置において、電気パルス発生装
置と、それに接続して細胞培養器内に培養中の細胞に電
気パルスを印加するための電極を設けてなることを特徴
とする細胞培養装置に関するものである。
置であって、細胞培養装置において、電気パルス発生装
置と、それに接続して細胞培養器内に培養中の細胞に電
気パルスを印加するための電極を設けてなることを特徴
とする細胞培養装置に関するものである。
本発明を、本発明装置の一実施態様を示す第１図に基づ
いて、より具体的に説明する。第１図において、炭酸ガ
ス恒温槽１内に細胞培養容器２を設置し、細胞培養容器
２の底部には透明ガラス電極３を設け、それに相対して
細胞培養容器２の液体培地４の上層部に白金網電極５を
設けである。
いて、より具体的に説明する。第１図において、炭酸ガ
ス恒温槽１内に細胞培養容器２を設置し、細胞培養容器
２の底部には透明ガラス電極３を設け、それに相対して
細胞培養容器２の液体培地４の上層部に白金網電極５を
設けである。
一方、電気パルス発生装置が、関数発生器６、出力増幅
器７、マイクロコンピュータ−８によって制御されるス
キナー９により構成され、スキナーと前記電極が接続さ
れている。
器７、マイクロコンピュータ−８によって制御されるス
キナー９により構成され、スキナーと前記電極が接続さ
れている。
、 関数発生器６により発生された交流電気パルスは、
出力増幅器７ｍｌによって増幅され、マイクロコンピュ
ータ−８によって制御されたスキナー９により一定の印
加時間および印加間隔て電極３゜５に流れる。電極３．
５から発信された電気パルスは液体培地中の細胞を刺激
し、増殖を促進させるのである。
出力増幅器７ｍｌによって増幅され、マイクロコンピュ
ータ−８によって制御されたスキナー９により一定の印
加時間および印加間隔て電極３゜５に流れる。電極３．
５から発信された電気パルスは液体培地中の細胞を刺激
し、増殖を促進させるのである。
本発明において培養対象として適用される細胞には、特
に限定されず、動物細胞、植物細胞のいずれてもよく、
また浮遊性細胞もしくは付着性細胞のいずれてもよい。
に限定されず、動物細胞、植物細胞のいずれてもよく、
また浮遊性細胞もしくは付着性細胞のいずれてもよい。
細胞を培養するための使用培地の種類、培養条件につい
ては、培養対象細胞の培養において適用されつるものを
そのまま用いれはよい。本発明の目的を阻害しないもの
である限り、他の細胞増殖促進のための方法、装置の併
用は妨げない。
ては、培養対象細胞の培養において適用されつるものを
そのまま用いれはよい。本発明の目的を阻害しないもの
である限り、他の細胞増殖促進のための方法、装置の併
用は妨げない。
電気パルスの電流は交流またはパルス状の直流か用いら
れる。その周波数、パルス高（電圧）、印加時間、印加
間隔は、細胞の種類、培養装置の等 規模、電極間距虻泊応じて最適な条件を実験的にめて設
定することができる。液体培地における電気分解、細胞
の破壊、熱の発生を防く条件を設定することが必要であ
る。
れる。その周波数、パルス高（電圧）、印加時間、印加
間隔は、細胞の種類、培養装置の等 規模、電極間距虻泊応じて最適な条件を実験的にめて設
定することができる。液体培地における電気分解、細胞
の破壊、熱の発生を防く条件を設定することが必要であ
る。
本発明培養装置についても、本発明の必須の構成要素で
ある電気パルス発生装置と電極を備えているものである
限り、種々の装置構成の態様をとることか可能である。
ある電気パルス発生装置と電極を備えているものである
限り、種々の装置構成の態様をとることか可能である。
また、電極としては、前記例示のもの以外に白金電極、
ステンレス電極なとを用いることもてきる。
ステンレス電極なとを用いることもてきる。
本発明方法および装置によれば、細胞の増殖を２０〜３
０％向上させることかでき、それに伴なって細胞生産物
の収率を向上させることも可能になり、本発明の細胞大
量技術における価値には多大なものがある。
０％向上させることかでき、それに伴なって細胞生産物
の収率を向上させることも可能になり、本発明の細胞大
量技術における価値には多大なものがある。
以下、実験例および実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。たたし、これらは実施の一例を示すもので
あって、本発明を何ら限定するものではない。
に説明する。たたし、これらは実施の一例を示すもので
あって、本発明を何ら限定するものではない。
実験例
特開昭５７−１４６５９４号公報の実施例記載の方法に
より得られた抗すイクリックＡＭＰ抗体を分泌するマウ
ス由来のバイブリドーマを第１図に示した培養装置を用
いて、ウシ胎児血清１０％を含むＲＰＭ１１６４０培地
中て、炭酸ガス存在下３７°Ｃて４８時間培養した。透
明導電性ガラス電極と白金網電極との間に５ＫＨ２の短
形パルスを５秒毎に０．５秒間電極間にかける電圧（パ
ルス高）を変えて印加した。
より得られた抗すイクリックＡＭＰ抗体を分泌するマウ
ス由来のバイブリドーマを第１図に示した培養装置を用
いて、ウシ胎児血清１０％を含むＲＰＭ１１６４０培地
中て、炭酸ガス存在下３７°Ｃて４８時間培養した。透
明導電性ガラス電極と白金網電極との間に５ＫＨ２の短
形パルスを５秒毎に０．５秒間電極間にかける電圧（パ
ルス高）を変えて印加した。
一方、細胞の増殖過程における細胞数と、この細胞の主
要代謝産物である乳酸の濃度との関係を調へたところ、
両者間に非常によい相関か認められた。すなわち、乳酸
濃度から細胞数か推定できることがわかった。なお、細
胞数はＴｈｏｍａ血球計数板で、乳酸濃度は高速液体ク
ロマトグラフィーで測定した。
要代謝産物である乳酸の濃度との関係を調へたところ、
両者間に非常によい相関か認められた。すなわち、乳酸
濃度から細胞数か推定できることがわかった。なお、細
胞数はＴｈｏｍａ血球計数板で、乳酸濃度は高速液体ク
ロマトグラフィーで測定した。
図に示したとおりてあり、５Ｖ以上で乳酸濃度の増加か
見られ、８Ｖで最大になったが、それ以上の電圧ではか
えって効果は小さくなった。
見られ、８Ｖで最大になったが、それ以上の電圧ではか
えって効果は小さくなった。
なお、培養装置において、関数発生器としてはＫ 丁
Ｋ Ｕ Ｓ Ｕ Ｉ Ｅ Ｌ Ｅ ＣＴ ＲＯＮ Ｉ
ＣＳ Ｃ２Ｆ社製ＭＯＤＥＬ ４５４Ａ、出力増幅器と
してはＭＩＦＵ、ＪＩ ＤＥＮＫＩ社製、マイクロコン
ピュータ−としてはＰＡＮＡＦＡＣＯＭ Ｃ−１５、ス
キナーとしてはＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＩＭＯＤ
ＥＬ ８４９５Ａを用いた。
Ｋ Ｕ Ｓ Ｕ Ｉ Ｅ Ｌ Ｅ ＣＴ ＲＯＮ Ｉ
ＣＳ Ｃ２Ｆ社製ＭＯＤＥＬ ４５４Ａ、出力増幅器と
してはＭＩＦＵ、ＪＩ ＤＥＮＫＩ社製、マイクロコン
ピュータ−としてはＰＡＮＡＦＡＣＯＭ Ｃ−１５、ス
キナーとしてはＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＩＭＯＤ
ＥＬ ８４９５Ａを用いた。
実施例 １
実験例と同一の装置および同様の方法を用いて抗すイク
リックＡＭＰ抗体分泌ハイブリドーマを、電極間に８■
の電気パルスを印加しながら４８時間培養した。培地中
の乳酸濃度を測定したところ、電気パルスを印加しなか
った場合に比べて２９％濃度か高かった。
リックＡＭＰ抗体分泌ハイブリドーマを、電極間に８■
の電気パルスを印加しながら４８時間培養した。培地中
の乳酸濃度を測定したところ、電気パルスを印加しなか
った場合に比べて２９％濃度か高かった。
実施例 ２
新生児包皮由来ヒト線維芽細胞Ｆ Ｌ ＯＷ ７０００
をプラスチックシャーレ（径（ｉ Ｑ ｍｍ ）中のウ
シ胎児血清１０％含有イーグルＭＥＭ培地に２Ｘ１０５
／シヤーレになるように懸濁させ、５％炭酸ガス存在下
、８７°Ｃて実施例１と同様に電気パルスを印加させな
がら２日間培養した。細胞数をカウントしたところ４．
８ｘｉ０５／シヤーレであった。対照として電気パルス
の印加をしないこと以外は同様にして培養した場合の細
胞数は、８．８ Ｘ １０５／シヤーレであり、電気パ
ルスの印加により２６％の細胞数の増加がみられた。
をプラスチックシャーレ（径（ｉ Ｑ ｍｍ ）中のウ
シ胎児血清１０％含有イーグルＭＥＭ培地に２Ｘ１０５
／シヤーレになるように懸濁させ、５％炭酸ガス存在下
、８７°Ｃて実施例１と同様に電気パルスを印加させな
がら２日間培養した。細胞数をカウントしたところ４．
８ｘｉ０５／シヤーレであった。対照として電気パルス
の印加をしないこと以外は同様にして培養した場合の細
胞数は、８．８ Ｘ １０５／シヤーレであり、電気パ
ルスの印加により２６％の細胞数の増加がみられた。
細胞数のカウントは、細胞をトリプシン処理して血球計
数板でカウントした。
数板でカウントした。
実施例 ３
マウス骨髄腫細胞ｐ３ ／Ｘ６８−Ａｇ８Ｕｌ （Ｐ８
Ｕｌ ）を１０％ウシ胎児血清含有ＲＰＭ１１６４０培
地にＩ Ｘ １０５／ ｍｌ懸濁させ、５９Ｌ６炭酸ガ
ス存在下、３７°Ｃて実施例１と同様に電気パルスを印
加して培養した。２日後細胞数をカウントしたところ、
５ Ｘ １０５／ ｚ！であった。対照として電気パル
スの印加なしで培養した場合の細胞数は、４ Ｘ １０
５／ ｍｌであり、電気パルスの印加により２５％の細
胞数の増加がみられた。
Ｕｌ ）を１０％ウシ胎児血清含有ＲＰＭ１１６４０培
地にＩ Ｘ １０５／ ｍｌ懸濁させ、５９Ｌ６炭酸ガ
ス存在下、３７°Ｃて実施例１と同様に電気パルスを印
加して培養した。２日後細胞数をカウントしたところ、
５ Ｘ １０５／ ｚ！であった。対照として電気パル
スの印加なしで培養した場合の細胞数は、４ Ｘ １０
５／ ｍｌであり、電気パルスの印加により２５％の細
胞数の増加がみられた。
なお、細胞数のカウントは血球計数板で行った。
第１図は、本発明装置の構成を示す略図である１・・・
・炭酸ガス恒温槽、２・・・・細胞培養容器、３・・・
・透明ガラス電極、４・・・・液体培地、５・・・・白
金網電極、６・・・・関数発生器、７・・・・出力増幅
器、８・・・・マイクロコンピュータ−１９・・・・ス
キナー 第２図は、本発明方法の実験例における電気パルスの電
極間の電圧が培地中の乳酸濃度に及ぼす影響を示すグラ
フである。 ’ｌ”Ｆ畦虫厩ん（る７７） ヤマ隼音殖桝穴を社第１
口 第２図 ／ｅルス高ご ＜Ｖ）
・炭酸ガス恒温槽、２・・・・細胞培養容器、３・・・
・透明ガラス電極、４・・・・液体培地、５・・・・白
金網電極、６・・・・関数発生器、７・・・・出力増幅
器、８・・・・マイクロコンピュータ−１９・・・・ス
キナー 第２図は、本発明方法の実験例における電気パルスの電
極間の電圧が培地中の乳酸濃度に及ぼす影響を示すグラ
フである。 ’ｌ”Ｆ畦虫厩ん（る７７） ヤマ隼音殖桝穴を社第１
口 第２図 ／ｅルス高ご ＜Ｖ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）細胞を液体培地中で培養する方法において、培養中
の細胞ζこ電気パルスを印加することにより細胞増殖を
促進することを特徴とする電気刺激による細胞培養方法
。 ２〕 細胞培養装置において、電気パルス発生装置と、
それに接続して細胞培養器内に培養中の細胞に電気パル
スを印加するための電極を設けてなることを特徴とする
細胞培養装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58219274A JPS60110287A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 電気刺激による細胞培養方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58219274A JPS60110287A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 電気刺激による細胞培養方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60110287A true JPS60110287A (ja) | 1985-06-15 |
Family
ID=16732951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58219274A Pending JPS60110287A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 電気刺激による細胞培養方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60110287A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019082621A1 (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-02 | シャープ株式会社 | 細胞刺激装置、細胞培養装置及び細胞刺激方法 |
| JP2019076086A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | シャープ株式会社 | 細胞刺激装置、細胞培養装置及び細胞刺激方法 |
| US10988518B2 (en) | 2017-03-03 | 2021-04-27 | Panasonic Corporation | Method for efficiently producing β myosin heavy chain in cardiac muscle cells differentiated from induced pluripotent stem cells derived from Homo sapiens |
| CN113348240A (zh) * | 2019-01-04 | 2021-09-03 | 生物技术食品有限公司 | 生物反应器和使用该生物反应器的贴壁细胞培养物的生产方法 |
-
1983
- 1983-11-21 JP JP58219274A patent/JPS60110287A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10988518B2 (en) | 2017-03-03 | 2021-04-27 | Panasonic Corporation | Method for efficiently producing β myosin heavy chain in cardiac muscle cells differentiated from induced pluripotent stem cells derived from Homo sapiens |
| WO2019082621A1 (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-02 | シャープ株式会社 | 細胞刺激装置、細胞培養装置及び細胞刺激方法 |
| JP2019076086A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | シャープ株式会社 | 細胞刺激装置、細胞培養装置及び細胞刺激方法 |
| US11485950B2 (en) | 2017-10-25 | 2022-11-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Cell stimulation device, cell culture device, and cell stimulation method |
| CN113348240A (zh) * | 2019-01-04 | 2021-09-03 | 生物技术食品有限公司 | 生物反应器和使用该生物反应器的贴壁细胞培养物的生产方法 |
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