JPS60224627A - 動物遊離細胞のカプセル化方法 - Google Patents

動物遊離細胞のカプセル化方法

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JPS60224627A
JPS60224627A JP59080164A JP8016484A JPS60224627A JP S60224627 A JPS60224627 A JP S60224627A JP 59080164 A JP59080164 A JP 59080164A JP 8016484 A JP8016484 A JP 8016484A JP S60224627 A JPS60224627 A JP S60224627A
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mol
blood serum
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Toshiyuki Tsunetsugu
恒次 利幸
Yoshio Oshima
大島 宣雄
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/08Simple coacervation, i.e. addition of highly hydrophilic material

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Medicinal Preparation (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、動物の遊離細胞のアルギン酸カルシウム(二
よるカプセル化(−関するものであり、より詳しくは、
動物細胞の培養0適した液状培地(=、アルギン酸ソー
ダを溶解せしめ、これら細胞の活性維持のため仔クシな
どの血清及び/又はホルモンを添加してなる水溶液(一
対して、動物の遊離細胞を混合比140.01〜1:1
で混合・懸濁し、その粘度を1〜100ps (37℃
)としたものをカルンクムイオン水溶液中(=滴下、凝
固せしめることを特徴とする動物細胞のカプセル化方法
(=関するものであり、生理活性物質の製造、人工臓器
などの分野で利用価値の高いものである。
〔従来技術〕
従来から各種の細胞や微生物を固定化するための方法の
1つとしてカプセル化が行なわれ、主として実験室的C
二利用されて来たが、その主な方法は細胞や微生物を懸
濁せしめた七ツマー溶液を低温重合(=より、該細胞や
微生物をポリアクリルアミド系ゲル中(=分散、固定化
せしめ、これを破砕(例えばAppl、Microbi
ol、、 27 、 878 (1974))、または
網目からの押出しく例えばBiotechnol 。
Bioeng、、 18 、 217 (1976))
によって粒状または棒状物とするものである。
しかしこれらの方法(二よって成形した粒状または棒状
物表面の細胞または微生物の多くは、成形の際に大なり
小なりの損傷を受け、特に細胞の場合は殆どのものが死
滅するし、微生物の場合は剥脱するものやカプセル化剤
を被らずむき出しになるものも生じる。また、破砕して
製造した粒状物においては、形状およびサイズが著しく
不揃いとなることが避けられず、この2つの理由から、
得られる粒状物または棒状物の表面(=おける細胞や微
生物の生物学的活性は、部分的(=低下して不均一性を
生じ、さら(二それら粒状物や棒状物の表面で死滅した
細胞や微生物による培地や粒状物などの汚染を防止する
ことも困難である。
これらの点を改良する目的で蒸留水(ニアルギン酸ソー
ダを溶かした水溶液(=細胞や微生物を混合し、その懸
濁液を塩化カルシウム水溶液中(二部下して球形のカプ
セル化物を得るとか、さら(二この表面をポリアミドな
どでコーティングし、中のアルギン酸カルシウムから成
るゲル化物屓を薬液1:より再溶解し、この外側;二形
成した該ポリアミドなどから成るコーティング層内(=
おいて封入した細胞や微生物を流動状態にする方法(例
えば8c 1−ence 、 210 、908 (1
980) )などが提案されている。しかし蒸留水又は
生作食塩水イ:アルギン酸ソーダのみを溶解した水溶液
(−細胞や微生物を懸濁せしめ、塩化カルシウム水溶液
中(二部下してカプセル化した場合は、該細胞や微生物
の生存時間が著しく短くなるという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的とするところは、均一な粒径と、均一、緻
密で滑らかな半硬質表面を有する球形であり、被カプセ
ル化動物細胞がカプセル化の際に損傷されたり、未コー
ト状のままでカプセル表面セ残留することが無く、該カ
プセルを液状培地中C二て攪拌し、又はカラム(二充填
して代謝を行なわせた場合1:も、カプセルの形状が安
定しており。
細胞の生存率の維持と高い代謝活性の保持が容易な動物
細胞のカプセル化方法を提供する(=ある。
本発明者らはこれらの点を改良すべく鋭意研究を行なっ
た結果、動物細胞の培養(二連した液状培地をペースに
し、アルギン酸ソーダを溶かした後滅菌し、これの1/
100〜1/2容の別(=滅菌したウマ血清、ウシ血清
、仔つン血清、ウシ胎児血清、10 〜10 mol/
Jのイン/(リン、及び10〜10mo l/lのデキ
サメサゾンの一種又は二種以上を添加し、この水溶液の
1:0.01〜1:1容の動物細胞を混合し、この懸濁
液の粘度を1〜100ps (37℃)とした上でカル
ンクムイオン水溶液中り=滴下することにより、緻密で
半硬質の表面と均一な粒径な有する球型のカプセル化物
とすることができ、且つカプセル化した細胞の生存率及
び代謝能の維持にも最適であることを発見して、この発
明な完成する(=至ったものである。
〔発明の構成〕
即ち本発明は、細胞又は微生物をアルギン酸ソーダ水溶
液(=懸濁せしめ、これをカルシウムイオン水溶液中(
二部下し凝固せしめること(=よって、細胞又は微生物
をカプセル化する方法(=おいて。
細胞は動物の遊離細胞であり、アルギン酸水溶液はME
M、郁、HamのF−12もしくはF −199。
Leiboviz−15、又はWaymouth’s 
MB 751/2の群から選んだ一種の液状培地にアル
ギン酸ソーダを溶解せしめた溶液100部(;、1〜5
0部のウマ頭清。
クシ血清、仔クシ血清、ウシ胎児血清、lO〜10mo
l/71のインスリン、及び10〜10 mol/lの
デキサメサゾンの一種又は二種以上を添加して成り、こ
れ(二対する動物の遊離細胞の混合比がl:0.01〜
l:1であり、アルギン酸ソーダ水溶液(二動物の細胞
を混合して成る懸濁液の粘度を1〜1oops(37℃
)としたことを特徴とする。動物遊離細胞のカプセル化
方法である。
本発明で言うところの動物遊離細胞とは、動物の肝臓を
酵素で処理して得られる遊離肝細胞、動物の膵臓を酵素
で処理して得られるランゲルハンス島細胞(Lange
rhans−)等である。
本発明(二おいて用いられる遊離肝細胞は、公知の方法
(例えばMethods Ce1l Biol 、、1
3 、 29(1976))−二従って、蛋白質分解酵
素を動物肝臓にインンテエー(in 5itu )に潅
流して取出した後、Hanks液を用いて洗浄したもの
を使用することができ、このよう;ニジて得た遊離肝細
胞は直ちC:カプセル化してもよいし、特許請求範囲の
項(二記した各種の液状培地を用いて数時間〜数日間初
代培養した上でカプセル化してもよく、何れの場合も同
様に活性な細胞のカプセル化物を得ることができる。
本発明C:おいて用いられる劇、邸、Ham のF −
12もしくはF −199、Leibovitz −1
5、Waymouth’s MB 751/2 の液状
培地は、組織培養に用いる液状培地のうちで肝細胞の生
存率及び代謝活性の維持、及び本発明によるカプセル化
の工程(二最適のものであるが、これらは何れも単独で
用いた場合、カプセル化した肝細胞の生存率及び代謝活
性の維持能はなお不充分であるため、種々検討を行なっ
た結果、この性能を向土させるためクマ、ウシ、仔ウシ
又はウシ胎児の血清の新鮮なものもしくは凍結保存した
ものの他、インスリンもしくはデキサメサゾンのホルモ
ンから選んだ一種又は二種以上を併用することによって
、良好な結果が得られることを見出したものである。こ
れら血清の添加量は、何れも1部以下では効果が極めて
小さく、50部以上では効果が飽和するため、この添加
量は1〜50部とすることが必要であり、ホルモンの添
加量としては同様の理由から、インスリンは10〜IQ
 mol/l、デキサメサゾンはio”〜10”’ m
ol、4’とする必要がある。
これらの液状培地を含有するアルギン酸ソーダ水溶液に
対する動物遊離肝細胞の混合比は1:0.01〜1:1
として、両者を混合して成る懸濁液の粘度を特(=1〜
100ps (37℃)とする。この組成物の粘度を1
00paより高くすると、ノズルを通して凝固浴中に滴
下せしめること(二より生成するカプセル化物の粒径な
2闘以下とすることが極めて困難となり、また、粘度を
lps (37℃)以下にすると、凝固浴中に滴下した
瞬間にゲル化物は無定形となり、球型のカプセルを得る
ことが困難となるほか、これを液状培地中で攪拌し、培
養を続けると溶失し易くなるため、この懸濁液の粘度は
1〜100ps (37℃)とすることが必要である。
〔発明の効果〕
以上述べたよう(=、本発明は動物の遊離細胞を、均−
且つ緻密な表面を有し、均一な粒径を有する真球に近い
形状のカプセルに封入する方法を提供するもので、該細
胞を損傷することなくカプセル化することを可能にした
ものであり、更C二生成したカプセルはカラムへの充填
(二基える硬さを有すると同時に、内部の動物細胞の長
時間の生存率及び高い代謝活性の維持を実現したもので
、産業及び医療面への応用性が極めて高いものである。
〔実 施 例〕
実施例1゜ MFMにアルギン酸ソーダ粉末を添加して磁気攪拌sI
(二より攪拌して均一(−溶解してからオートクv−プ
滅mし、ペニシリン1001J/ml、ストレプトマイ
シン100μVづ を加えた粘稠溶液100部(二対し
、孔径0.22μmのフィルターでr過した仔りシ血清
□□□部を混合し、pHを7゜2(二調整したアルギン
酸ソーダ水溶液100部に対し、常法(二従って調製し
たラット遊離肝細胞をHanks液を用いて低速遠心法
で精製したものを4部の割合で混合した。懸濁液の、B
型粘度針により37℃で測定した粘度は3.3psであ
った。別(二100f7t7!の蒸留水(二1.5gの
塩化カルシウムを溶解し、10007mのペニシリンと
100μ!I/fnlのストレプトマイシンを添加した
後、0.22μmのフィルターでr過した凝固液(二対
して、18Gの注射針から加圧下に滴下して造粒し、半
硬質で緻密な表面を有する粒径1.5 mlの球型カプ
セル化物を得た。
100QIのME214に10f7Ilの仔ウシ血清及
び100U/mJ のペニシリンと100μV−のスト
レプトマイシンを添加後、孔径0.22μmのフィルタ
ーでr過し、Po!を100QIgとした液状培地中3
7℃で、このカプセル化物20−を磁気攪拌機により攪
拌しながら加え、更C′−塩化アンモニウムの濃厚水溶
液を加え、104mol/lの塩化アンモニウム水溶液
としてアンモニア代謝能を調べると共に、カプセルをク
エン酸ソーダ水溶液で溶解して細胞の生存率変化を追跡
し、結果をまとめて第1表に示した。
実施例2.五 比較例1.2゜ 実施例1と全く同様の方法で実施した実施例及び比較例
(二ついて、その詳細と試験結果を第工表(:まとめた
本発明を実施した実施例1〜3)二おいては、半硬質の
緻密な表面を有する球型カプセル化物が得られ、実施例
1の培養条件で試験した結果、良好な細胞生存率及び代
謝能の維持が可能であり、浮遊培養のほか充填塔の形で
も使用可能であったのに対して、比較例においては何れ
も致命的な欠陥を有することが明らかになった。これら
の結果から判断して、本発明は極めて有意義な発明であ
るということができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 細胞又は微生物をアルギン酸ソーダ水溶液(=懸濁せし
    め、これをカルシクムイオン水溶液中(2滴下し凝固せ
    しめること(二よって、細胞又は微生物をカプセル化す
    る方法電;おいて、細胞は動物の遊離細胞であり、アル
    ギン酸ソーダ水溶液は最小栄養培地(Mlnimum 
    Es5ential Medium 、以下蔵と略記)
    、W目Hams E (以下舅と略記)、HamのF−
    12もしくはF −199、Leiboviz −15
    、又はWaymouth’s MB 751/2の群か
    ら選んだ一種の液状培地にアルギン酸ソーダを溶解せし
    めた溶液100部(容量部、以下同じ)(咥 1〜50
    部のクマ血清、ウシ血清、仔ウシ血清、クシ胎児血清、
    10−7〜10−’。mol/Jのインスリン、及び1
    0″〜10−’ mol/lのデキサメサゾンの一種又
    は二種以上を添加してなり、これC二対する動物の遊離
    細胞の混合比(容量比、以下同じ)が1 : 0.01
    〜1:1であり。 アルギン酸ソーダ水溶液に動物の細胞を混合してなる懸
    濁液の粘度を1〜1oops (37℃)としたことを
    特徴とする、動物遊離細胞のカプセル化方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002520151A (ja) * 1998-07-15 2002-07-09 マックス−プランク−ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・ヴィッセンシャフテン・エー・ファオ 生物学的テンプレート上の高分子電解質

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JP2002520151A (ja) * 1998-07-15 2002-07-09 マックス−プランク−ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・ヴィッセンシャフテン・エー・ファオ 生物学的テンプレート上の高分子電解質
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