JPS611383A - 細胞培養方法 - Google Patents

細胞培養方法

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JPS611383A
JPS611383A JP59120724A JP12072484A JPS611383A JP S611383 A JPS611383 A JP S611383A JP 59120724 A JP59120724 A JP 59120724A JP 12072484 A JP12072484 A JP 12072484A JP S611383 A JPS611383 A JP S611383A
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JP
Japan
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culture
cells
oxygen
suspension
fluorocarbon
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JP59120724A
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Yataro Ichikawa
市川 弥太郎
Kimihiko Hamamoto
浜本 公彦
Michiyuki Tokashiki
渡嘉敷 通之
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14639Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/02Atmosphere, e.g. low oxygen conditions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/999Small molecules not provided for elsewhere

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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (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】 (a)  産業上の利用分野 本発明は細胞を培養増殖させるための培養方法に関する
ものである。さらに詳しくは、細胞をナスペンション状
態で培養する方法において、その培養系中へ酸素を効率
よく供給し且つ細胞の生育を増大せしめる方法に関する
ものである。
(b)  従来技術 細胞の培養、殊に大量培養は、例えばウィルス。
ワクチン、インターフェロンなどの抗ウィルス剤、ある
いはホルモンなどの生物薬品の製造に必須である。殊に
近年特定タンパク質などを標的とするモノクローナル抗
体の生産は抗体産生細胞とミエローマによるハイブリド
ーマ大量培養によるものであり、その技術の解決は工業
的に重要なテーマである。
従来、細胞培養は一般にシャーレ試験管、培養びんなど
を用いて実験室的規模で行なわれている。
一方近年細胞の大量培養法及びそのための装置として、
いくつかの提案がなされている。これらの提案は、大き
く分けて付着培養(anchoragedepende
nt  culture )と浮遊培養、つまりサスペ
ンション培養(Suspension  cultur
e >との2つの方式に分類されるが、これらの方式は
培養される細胞の特性によっていずれかに決められる。
本発明はサスペンション状態で細胞を培養する方式にお
ける改良方法に関する。そのサスペンション状態によっ
て細胞を培養する方法に関し、最近いくつかの提案があ
り、例えばマグネテイツクスターラーもしくは機械的に
駆動されるシャフト1−の羽根中に3j、つ−C、スビ
犬−フラスコの中に調整された攪拌機能を設(プた培養
方法などが提案され(いる(例えば特開昭57−651
80号公報参照)。
−1j細胞のjet、 WLにおいては、通常酸素(0
2)の供給を必要どし、そのためサスペンション液の液
面の気相部から酸素含有ガスを溶解させて供給りるh−
法、又はサスペンション液中へ酸素含有ガスを吹込/V
で供給(る方法などによって、サスベンジ1ン液中の酸
素を一定濃度に維持している。
これらの方法による酸素の供給は、小規模に43いて細
胞を18養づる場合には、特に問題を引起さない。
しかし、細胞培養を工業的規模、集中高密度で実施しよ
うどJる場合には、上記の酸素供給方法は、いずれも不
適当である。すなわちリスベンジコン液面の自由表面か
ら酸素を供給する場合は、リスベンジ」ン液量が増大す
るとそれと共に液表面の面積を増加させることが出来ず
、工業的規模では、酸素の供給不足を避(〕ることは不
可能に近い。
またサスペンション液中へ酸素含有ガスを吹込んで供給
する場合には、発泡によつ−C液面が上界し、時には操
作を継続することさえ困難となる。
さらにこの方式は、気泡と接触することによって死亡乃
至増殖活性が弱まる細胞には採用し難いし、また気泡に
よって分離現象が起る細胞(例えば成る種の植物細胞)
にも同様に用いることは出来ない。
前記したいずれの酸素供給方式も、工業的規模で、しか
も高密度による培養を行う場合には、それらの欠点又は
困難性は更に拡大される。
そこで本発明者は、上記の如き酸素供給方式の欠点がな
く、種々細胞の生育にも阻害がなく、■−業的規模にお
いてもまた高密度培養においても採用し得、その上酸素
供給操作が簡単でHつ培養操作のトラブルがない方法に
ついで研究を進めた結果本発明に到達した。
(C)  発明の構成 づなわら、本発明は細胞をサスペンション状態て゛培養
−するに当り、酸素を溶解しているフルオロカーボンを
該サスペンション中に供給することを特徴と−する細胞
培養方法である。
かかる本弁明方法によれば、酸素を溶解しているフルオ
ロカーボンを細胞が浮遊しているサスペンション液中へ
直接供給することによって、そのフルオロカーボンの表
面からサスペンション液中へ酸素の溶解拡散が起り、該
液中への酸素の供給が行なわれる。
本発明者のfill究によれば、酸素を溶解しているフ
ルオロカーボンを細胞が浮遊しているサスベンジ1ン液
へ直接供給してフルオロカーボンと細胞とが接触しCも
化学的にもまた物理的にも細胞は安定であり、生育には
何等の悪影響を受けず増殖すること、殊に細胞を高密度
で培養する場合には4ノースペンシヨンの容積当り大量
の酸素を必要とし、ぞのような場合であっても大量に該
フルオロカーボンを供給しても高密度培養が何等の支障
なく達成されることがわかった。
本発明の細胞培養方法はりスペンジョン状(ぶの細胞培
養に適用されるが、サスペンション状態とは、水性媒体
中で細胞それ自体が浮遊しながら、或いは細胞が微小担
体くマイクロキャリアー)に担持されて浮遊しながら、
またマイクロカプセル中で細胞が生育されるような種々
の浮遊培養をいう。殊に本発明は、細胞自体を浮遊させ
ながら培養する方式に有利に用いられる。
本発明の細胞培養において培養される細胞は、植物細胞
、動物細胞、微生物細胞などであってもよく、また人為
的或いは遺伝子操作により変性された細胞であってもよ
い。また、例えばマウス×マウスハイブリドーマ、マウ
ス×ヒトハイブリドーマ、ヒト×ヒトハイブリドーマな
どの種々ハイブリドーマ、またB細胞或いT細胞であっ
てもよい。殊に本発明の培養方法は、動物細胞の培養に
適している。
本発明におけるサスペンション状態の細胞培養において
は、培養しようとする細胞が培養液中に浮遊した状態で
培養される。培養液は実質的に水J、すなろ水性媒体に
、種々の無機塩、ビタミン類。
補酵素、ブドウ糖、アミノ酸、抗生物質などの通常細胞
培養に使用される添加成分が加えられている。また培養
液には血清を加えることもできるし、血清を用いない所
謂無血清培地を培養液として使用することも出来る。
本発明方法に43いて用いられるフルオロカーボンはそ
れ自体酸素を溶解する能力を有していることは云うまで
もないが、培養条件下で水と混和せず水と2液相を形成
するものであり、細胞の生育をμm害しないものである
のが一層望ましい。かかるフルオロカーボンとしては、
常温で液体であるのが有利であり、市販されているもの
が広く利用できる。例えば各種熱媒体、電気絶縁材料と
して使用されているフルオロカーボン、人工血液としで
使用されている種々のフルオロカーボンが使用できる。
その具体例としては、炭素数8以上のパーフルオロアル
カン カン類(例えば、パーフルオロデカリン、パーフルオロ
メチルデカリン、炭素数3〜5のアルキル置換基を有す
るパーフルオロアルキルシクロヘキサン)、炭素数5〜
7のアルキル置換基を有−するパーフルオロアルチルテ
トラヒドロフラン類,炭素数4〜6のアルキル置換基を
有するパーフルオロアルキルテトラヒドロビラン類,パ
ーフルオロアダマンタン類(例えばパーフルオロアダマ
ンタン、パーフルオロメチルアダマンタン、パーフルオ
ロジメチルアダマンタン、パーフルオロメチルエチルア
ダマンタン、パーフルオロジエチルアダマンタンなど)
が挙げられる。前記フルオロカーボンは、種々の基、例
えば第3級アミン基を自在したものであってもよい。こ
れらは一種でも二種以上の混合物でも使用される。さら
に住友スリーエム■より発売されている種々のフロリナ
ート@( FIuorinert )であってもよい。
前記したフルオロカーボンは単に例示のために挙げたの
であって本発明方法の実施を防げない限り他のフルオロ
カーボンであっても何等差支えない。
フルオロカーボンはその比重が水に比べて約1、6・〜
約2 4flど人きく、そのため本発明方法を実施する
場合には、サスペンション液の上部に酸素を溶解しくい
るフルオロカーボンを供給しフルオロカーボンがり゛ス
ペンジョン液中に懸濁しながら下方へ落下させる方式を
実施するのが有利である。
特にり°スペンジョン培養を縦長の培養槽を用いて、そ
の培養槽はその上部に酸素を溶解したフルオロカーボン
を供給し、その下部から酸素溶解量の低下したフルオロ
カーボンを取出すように設計されたものであるのが本発
明方法の実施に特に有利である。
本発明方法は、フルオロカーボンは、サスペンション液
中に小さな液滴として懸濁するように供給り−るのが望
ましい。
本発明方法に実施に当っては、サスペンション液中にお
いて、細胞に栄養分,酸素,その他生前に必要な成分が
充分に接触するために撹拌することができる。また培養
に必要な栄養物,塩類,抗生物質などを含lυだ新しい
培養液をサスペンション状態で細胞が存在する培養槽に
供給しながら、細胞が産出した老廃物,代謝産物,その
他生前阻害物質を含んだ古い培養液をサスペンション液
から抜き出し培養槽の外へ適宜排出するのが、細胞を効
率よく増殖させるために望ましく、特に細胞を高密度で
生育させるためには有利である。
本発明の方法は、前述したようにサスペンション状態で
細胞培養を行っている培養系に酸素をフルオロカーボン
を介して供給するのであるが、他の酸素供給手段を一部
併用しても何等差支えない。
例えば、サスペンション液の自由表面に酸素や空気の如
き酸素含有ガスを接触させて、該液面から一部の酸素を
吸収させてもよく、また、酸素含有ガスをサスペンショ
ン液中に吹込んで補足させることもできる。
かくして本発明によれば、従来の酸素供給手段において
生じる種々の欠点を克服し、安定した操作で細胞を効率
的に増殖出来、また高密度による培養を容易に可能にす
ることができる。
以下実施例を掲げて本発明方法を説明づるが、本発明は
これらに何等限定を受けるものではない。
実施例1 実験に用いた装置を図1に示づ。槽仔80mtrrφ。
高さ 140 mmのガラス製の槽1の中に、高さ35
M。
外径60.mφの円筒状回転フィルター(細胞は通さな
いが液性成分は通過しうるフィルター二本実験ではG−
5グラスフイルタ)を内蔵した培養槽を7t−1−クレ
ー1滅菌する。しかるのち10%牛脂児血清含イJRP
 M I 1640培地225dを培養槽に仕込み、マ
ウス×マウスハイブリドーマ4G10B6株(親株:P
31J1)を1.5x 105cel Is/ ml!
で播種する。培養槽上部には5%CO2含有空気を流通
せしめ、回転フィルターを15Or、p、mで回転し、
37℃で培養を行う。
3日目に細胞密度を測定したところ、生細胞が9.2x
 10″eel Is/ trdlであり、死細胞は認
められなかった1、3日目から図1に示すライン1より
上記組成の新培地を450rItI!、/ dayの速
度で連続供給を開始し、同時に培養槽内の培養容積が2
25dに一定になるようにライン4の先に取付(プたポ
ンプでフィルター3経由ライン4を通じて培養液を連続
的に細胞と分離して系外へ取り出す。4目目に培養槽内
の溶存酸素濃度が311p以下になつIこので5%CO
2含有空気の供給を止め、ライン5からあらかじめ酸素
を溶解せしめである、3M社製フロリノーート FC,
−40を培養槽内の溶存酸素最が3 ppmとなるよう
に、培養槽の上部から滴下して供給する。FC−40は
培養槽底部に滞留するが培養液との界面が一定になるよ
うに培養槽からライン6を通して系外へ取出す。6日目
以降は、ライン1より供給する新培地の供給速度を67
5−/ dayに変更した。
以上のパーヒユージョン方式による高密度連続培養は操
作性良好であった。細胞密度の測定結果を次に示す。
〈以を余白) 比較例1 実験に用いた装置を図2に示す。実施例1で用いたと同
じ寸法の培養槽にガス吹込み管く先端にG−3グラフフ
イルターを取付けたガラス管)を取付はオートクレーブ
滅菌する。しかるのち10%牛脂児血清含有RPM I
 1640培地225Idを培養槽に仕込み、マウス×
マウスハイブリドーマ4C10B6株(親株:P3U1
)を1,5x 105cells/dで播種する。培養
槽上部には5%CO2含有空気を流通せしめ、回転フィ
ルターを1sor、p、mで回転し37℃で培養を行う
。3日目に細胞密度を測定したところ1.lx 10’
  cel Is/−であり、死細胞は認められなかっ
た。3日目から図2に示すライン1より上記組成の新培
地を450d / dayの速度で連続供給を開始し、
同時に培養槽内の培養容積が2257に一定になるよう
にライン4の先に取付けちポンプでフィルター3経由ラ
イン4を通して培養液を連続的に細胞と分離して系外へ
取出す。
4日目に培養槽の溶存酸素′m度が3 ppm以下にな
ったので、ガス吹込みライン5から5%CO2含イ1空
気を培養槽中に溶存酸素濃度が3 ppmとなるように
吹込んだ。空気吹込み開始と同時に培養液−1一部に約
10mの泡沫層を形成した。細胞密度を測定したところ
生細胞1,7x 106(ells/d、死細胞3.O
x 10’  Cel Is/ Inl1であった。5
日目には泡沫層の^さが約30 mmとなり細胞密度は
生細胞3.8x106ce11s/m1.死細胞1.2
x106cells/Inlであった。6日目には泡沫
層が高くなり排気ライン6へ泡沫層が流出し連続操作不
可能となったので実験を打切った。この時点での細胞密
度は生細胞5.1xlOGcells/#!i!、死細
胞2.1x106cellS/dであった。
実施例2 柴田バリオ社製4す培養用スピンナーフラスコに10%
牛脂児血清添加RPM I  1640 、培地4塁を
仕込み、ヒト丁セルラインMLT2.2株を1×105
cel Is/ malで播種し回転数6Or、p、m
 、 37℃で培養を開始した。培養槽上部には5%含
有空気を流通せしめた。培養開始2日目から、培養槽内
の溶存酸素濃度が3 ppmとなるようあらかじめ酸素
を飽和したフルオロカーボンFC−40を滴下して培養
を継続した。2日目の生細胞密度は3.2×105Ce
llS/meであり、5日目は9.8x 105cel
lS/dであった。
比較例2 実施例2と全く同じ条件で培養を開始した。但し、フル
オロカーボンの培養系への供給は行わなかった。この培
養実験における2日目の生細胞密度は2x105cel
ls/s+eであり、5日目は1.8×105Cell
S/dで死細胞が多数認められIc。
実施例3〜7.比較例3,4 柴田バイオ社製100d 、培養用スピンナーフラスコ
2に図3に示ず。ライン1及びライン3を取付けたもの
を培養槽として用いる。
培養槽に100#11!の第1表に示す培地を送入する
次いでマウスXマウスハイブリドーマ4 CIOB 6
株を5x104cells/#Ieの密度で播種し60
r、p、m
【図面の簡単な説明】
図1は本発明の実施例1において用いられた培養槽の概
略図を示し、図2は比較例において用いられlこ培養槽
の概略図を示し、また図3は実施例33〜7にa3い(
用いられた培養槽の概略図を示したものである。 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、細胞をサスペンション状態で培養するに当り、酸素
    を溶解しているフルオロカーボンを該サスペンション中
    に供給することを特徴とする細胞培養方法。 2、該フルオロカーボンの少なくとも一部は液滴状で該
    サスペンション中に存在する第1項記載の細胞培養方法
JP59120724A 1984-06-14 1984-06-14 細胞培養方法 Pending JPS611383A (ja)

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JP59120784A JPS60264212A (ja) 1984-06-14 1984-06-14 モ−ルドコイルの製造方法
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DE8585201026T DE3584317D1 (de) 1984-06-14 1985-06-12 Verfahren zur zuechtung tierischer oder pflanzlicher zellen.
EP19850201026 EP0164813B1 (en) 1984-06-14 1985-06-12 Method of cultivating animal or plant cells
DK268585A DK268585A (da) 1984-06-14 1985-06-13 Fremgangsmaade til dyrkning af dyre- eller planteceller
US07/668,473 US5180676A (en) 1984-06-14 1991-03-13 Method of cultivating animal or plant cells

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50908A (ja) * 1973-03-16 1975-01-08
JPS50125082A (ja) * 1974-03-22 1975-10-01

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