JPS61140523A - 磁気微小球、それらを製造する方法、それらの使用および生物学的粒子の単離 - Google Patents

磁気微小球、それらを製造する方法、それらの使用および生物学的粒子の単離

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JPS61140523A
JPS61140523A JP60273527A JP27352785A JPS61140523A JP S61140523 A JPS61140523 A JP S61140523A JP 60273527 A JP60273527 A JP 60273527A JP 27352785 A JP27352785 A JP 27352785A JP S61140523 A JPS61140523 A JP S61140523A
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succinimidyl
magnetic microspheres
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ボルフガング・ミユラー‐ルーフホルツ
イエルク・カントツイア
ボルフガング・ハース
ガブリエレ・ライハウゼン
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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】 本発明は、磁気微小球(magneticmicros
pheres)(MIMS)、それらを製造する方法、
生物学的粒子、とくに天然細胞または人工細胞の分離お
よび単離のためのそれらの使用および生物学的粒子の単
離に関する。
細胞生物学的研究および生化学的研究の木質的目的は、
生物学的粒子の単離である。これらは、一方において、
不均質混合物からある種の細胞の均質な下位集団であり
、そしてまた種々な性質をもつ細胞断片である0重要な
要件は、高い収率、調製プロセスの間の細胞の最大の可
能な保存、このプロセスの簡単なかつ迅速な過程および
低いコストである。現在利用可能な方法は、これらの要
件に関して、ことに高い粒子計数1例えば、106〜1
012細胞をもつ混合物の場合において不満足のままで
ある。
遠心分離法[フッチンス(Hutchins)、D、お
よびC,M、スチール(Steel)著:ペーターズ(
p6terS)、H,編:細胞および下位細胞要素の分
離(Separatfan  of  cells  
and  5ubce11ular  ellemen
ts)、1979参照]は、密度または体積の物理学的
パラメーターに基づいて分離を実施し、それゆえ特異性
に欠ける。
これに関して、血清学的反応に基づいて固相親和性技術
の発展により進歩が達成された。抗体をプラスチック[
例えば、パンニング法(Panningverfahr
en):ワイソクキ(Wysocki)、L、J 、お
よびV、L、サトー(Sato)、1978、プロシー
ディンゲス・オブ・ナショナル拳アカデミ−・オブ・サ
イエンシズ(Proc、Natl、Acad、Sci 
、)75 : 2844;およびバシ、(Basch)
、R,S、ら、1983.ジャーナル・オブ・イムノロ
ジカル・メソッズ(J、Immun。
1、Methods)56:269参照]、ガラズまた
はゲル物質[S、バラシュ(B a s c h)ら、
上記引用文中]の表面に固定する(これらは充填してカ
ラムを形成することができる)ことによって、これらの
方法は細胞または細胞物質を特定の方法で分子表面構造
体、例えば、抗原の弁別により分離可能とする。これら
の方法の欠点は、物質の表面との非特異的結合反応、粒
子または細胞の凝集によるカラムの詰まり、剪断力によ
る感受性細胞の損傷、長いプロセス時間および、非常に
とくに、大量を取扱うための容量の欠如である。
非特異的接着、細胞の不適切な保存および剪断力は、実
際の分離操作を希薄懸濁液から実施する液相法において
ほとんど完全に排除することができる。ここで述べるこ
とのできる方法は、次の通りである:細胞免疫電気泳動
法[H,H,P。
コーリー(Co h l y)ら、1984、インター
ナチナル拳ミーティングφセル・エレクトロフォレシス
(International  Meeting  
Ce1l  Eletctrophoresis)、o
ストック(Rostock)、GDRl 、FAC5[
ローケン(Lolcen)M。
R9およびA、M、スタール(Stall)、1982
、ジャーナル・オブ・イムノロジカル・メソッズ(J、
Immunol、Methods)50:R85]およ
び抗体と接合した磁気微小球に基づく磁気細胞分離技術
、すべてのこれらの技術は抗体の血清学的特異性と制御
可能な物理的カニ電場、光学的認識または磁場との組み
合わせの共通の因子を有する。
例えば、FACSは現在分析分野における技術状態を表
わすが、−とくにポリジーンの特性のため−5重大な欠
点が最初に述べた2つの技術について残っている。調製
的使用のため、適当な期間において大量の細胞を取扱う
容量が非常に制限される。
対照的に、磁気微小球の使用は顕著な利点を提供する。
なぜなら、微小球を使用する磁気分離法はプロセスの過
程において安価でありかつ簡単であり、そして大量の細
胞(106〜1012m胞)の取扱いについてばかりで
なく、かつまた他の細胞粒子を急速に単離するために、
ことに調製分野において、経済的に適当に適用すること
ができるからである。
過去数年間、多数の種々のポリマー粒子がこれらの反応
のために開発されてきた[メタアクリレート、モルディ
(MoldaV)ら、1977、ネイチャー (Nat
 ure)、268 : 437;アクリレート、レン
バウム(Rembaum)ら、1978、ケム壷チク壷
マーチ(9上至m、Tec  March): 182
;ポリグルタルアルデヒド、レンバウム(Rembau
m)ら、1978.ジャーナル・オブΦイムノロジカル
・メソッズ(J 、Immuno l 、Met h。
ds)、24:239;アクロレイン、マーゲル(Ma
rgel)ら、1982、ジャーナル・オフ−セル・サ
イエンシズ(J、Ce11.Sci、)、56.157
;およびデキストラン、モルディ(Molday)およ
びマクケンジエ(McKenzie)、1982、ジャ
ーナAy−オブ・イムノロジカル・メソッズ(J、Im
mun。
1、Methods)52:353]。
ゾレ(Zolle)ら[1970、インターナショナル
−ジャーナル・オブーアプライド・ラジエイシ菖ン・ア
ンドφアイソトープス(Int。
J、Appl、Radiat、)21:155]は、微
小球をアルブミンから榮固法により最初に調製した。セ
ンエイ(Senyei)ら[1978、ジャーナノ1番
オブ・アプライド・フィジックス(J、Appl、Ph
ys、)49:3578]は、磁性酸化鉄を粒子中に混
入することにより磁気アルブミン微小球を開発し、そし
てこれらを薬品の輸送(r薬物担体」)に使用した。同
一の研究グループはアルブミンから磁気微小球の調製を
記載し、ここで、蛋白質Aを抗体のための配位子として
マトリックスに凝固した[ライラダー(Widder)
ら、1979、クリニカルΦイムノロジー・アンド・イ
ムツバソロジー(C1in、Immunol、Immu
nopath、)、14:395]、前述の方法と比較
したこれらの微小球の利点は、調製が簡単かつ安価であ
り、配位子の結合が簡単であり、蛋白質溶液中でさえ、
懸濁性にすぐれ、そして非特異的結合がほんのわずかで
あるということである。
しかしながら、われわれの研究によると、蛋白質Aの損
失の可能性が明らかにされ、ここで蛋白質Aは、マトリ
ックスの膨潤のため、マトリックスに凝固するだけであ
り、共有結合しなかった。
さらに、この1つの配位子のみを使用することにより、
分離に適する他の分子とも結合する可能性が制限された
[カントシア(Kandzia)ら、1984.ジャー
ナル拳オブ・イムノロジカル・メソッズ(J 、Imm
uno l 、M−et h。
ds)、プリントのために調製された]、シたがって、
マトリックスの安定化を最大としかつ微小球表面への分
子の共有結合を可能とするように、アルブミンまたは他
の適当なマトリックス蛋白質からマトリックス蛋白質を
簡単に調製する方法を開発する道筋が探究された。
本発明は、凝固したマトリ−2クス蛋白質中に混入され
た磁気成分から成り、前記マトリックス蛋白質の表面が
官能基により生物学的粒子の結合のために活性化されて
いる磁気微小球、以後MIMSとも呼ぶ、に関する。
本発明による磁気微小球は、適当な安定化されたマトリ
ックス蛋白質1例えば、アルブミン、オヴァルブミン、
カゼインおよびび一般に天然に産出する球状の他の蛋白
質、およびまた合成ポリペプチド、例えば、なかでも、
ポリーL−リジン類から成り、前記マトリックス中に、
強磁性をもつ元素または化合物、例えば、Fe、Ni、
Coまたは同一の性質をもつこれらの元素の化合物また
は合金、または非常に一般的にこの型の磁化可能な成分
、とくに「フェロ流体(ferrofluid)」が含
められており、そして前記マトリックス蛋白質の表面は
官能基、とくにアルデヒド基により活性化されている。
適当な条件下に、すべての型の蛋白質、とくに生物学的
に直接活性の分子またはアミノ基を含有しかつ配位子と
して使用できる他の分子、例えば、ジアミノヘプタン、
ジアミノエチル、ジアミノプロピルなど、酵素、蛋白質
A、アビジン、アミノ−糖類およびアミノ−油脂類をこ
れらの基に共有結合させることができる。
磁気微小球のマトリックス蛋白質は、適当な二官能性ま
たは多官能性の架橋剤により架橋され。
架橋剤の遊離官能基はマトリックス蛋白質の表面上に存
在する。
適当な架橋剤は、アルデヒド類、とくにグルグルアルデ
ヒド、およびジメチルアジピミデート−2HCl、ジメ
チルビメリミデート・2HCl、ジメチルスベリミデー
ト・2HCl、ジメチル3.3°−ジチオビスプロピオ
ンイミデート・2HCl、2−イミノチオラン・HCl
、ジスクシニミジルスベレート、ビス[2−(スクシン
イミドオキシカルボニルオキシ)エチル]スルホン、ジ
スクシニミジルタートレート、ジチオビス(スクシニミ
ジルプロピオネート)、エチルグリコールビス(スクシ
ニミジルスフシネ−)) 、 N−5−アジド−2−ニ
トロベンゾイルオキシスクシンイミド、P−アジドフェ
ナシルプロミド、p−アジドフェニルグリオキサール、
4−フルオロ−3−ニトロフェニルアジド、N−ヒドロ
キシスクシミジル4−アジドベンゾエート、N−ヒドロ
キシスクシニミジル−4−アジドサリチル酸1m−マレ
イミドベンゾイルN−ヒト自キシスクシンイミドエステ
ル、メチル4−アジドベンゾイミデート、p−ニトロフ
ェニル2−ジアゾ−3,3,3−トリフルオロプロピオ
ネート、N−スクシニミジル−6−(4°−アジド−2
”−二トロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スクシニ
ミジル4−(N−マレイミド−メチル)シクロヘキサン
−1−カルボキシレート、スクシニミジル4−(p−マ
レイミドフェニル)ブチレート、N−(4−アジドフェ
ニルチオ)フタルイミド、エチル−4−アジドフェニル
1.4−ジチオブチルイミデート・HCl、N−スクシ
ニミジル(4−アジドフェニル−ジチオ)プロピオネー
ト、1.5−ジフルオロ−2,4−ジニトロベンゼン、
N−スクシニミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロ
ピオネート、4,4゛−ジチオビスフェニルアジドおよ
びエリスリトールビスカーボネートから成る群より選択
される化合物である。
本発明は、好ましくは、活性化されたMIMSに関し、
ここでアルデヒド官能は適当な条件下に結合分子または
他の結合分子のための結合の仲介物質、例えば、CNB
R、ジアゾ化合物、チオール化合物またはスペーサー(
spacer)分子として単にはたらき、前記結合分子
または仲介物質は他の活性化基1例えば、カーポジイミ
ドをMIMSの表面上にもっていくことができる。
化学構造が特定のマトリックス蛋白質、使用する架橋剤
、含める磁気成分および表面上の官能基により決定され
るMIMSはさらに好ましい。
水、水性緩衝液、例えば、0.1モルのトリス(t r
 i s) 、 0 、1%ル(7)グリシ7.0.1
%ルの酢酸塩、0.1モルのクエン融塩および0゜1モ
ルのリン酸塩中で、およびとくにまた6モルのグアニジ
ン−MCI、4モルの尿素および3モルのチオシアネー
ト中で、ならびにアルコール性溶媒、アセトン中である
いはトリトン(TritOn■)またはツイーン(Tw
een■)の存在下に安定であるMIMSは、また、好
ましい、対照的に、それらはプロテアーゼの存在下に安
定ではない。
本発明は、また、前述の緩衝液中で2.5〜9のpH範
囲にわたり安定でありかつ前述の緩衝液中で膨潤しない
磁気微小球に関する。
アミノ基を支持する分子、例えば、とくに蛋白質A、ア
ビジン、レクチン類、免疫グロブリン類、例えば、抗グ
ロブリン類、および酵素類(プロテアーゼを除外する)
をその上に共有結合して有する官能アルデヒド基含有M
IMSはさらに好ましい0本発明は、0.1モルのNa
HCO3(+0.5%ルのNacl、pH8〜9)f)
存在下の共有結合の反応後、アルデヒドと結合した分子
のアミノ基との間で形成したシック塩基を1例えば、ホ
ウ水素化ナトリウムで還元して第二アミンを生成し、そ
して残る遊離アルデヒド基をOH基に還元する。
このようにしてMIMSは親水性を獲得し、そして、と
くに水性溶媒中に、古島に懸濁することができる。
本発明によるMIMSは、室温において活性状態で乾燥
かつ無水で貯蔵することができる。蛋白質分子を結合し
た後、凍結乾燥した状態または0.02〜0.1%のN
aN3の存在下の緩衝液中の3〜6℃における貯蔵は推
奨できる。
本発明によるMIMSは生物学的に完全に分解可能であ
り、そして生きている細胞に対して毒性ではない。
したがって、本発明は、さらに、a)磁気成分をマトリ
ックス蛋白質と混合し、そしてコアセルベートを前記混
合物から形成し、b)前記コアセルベートを凝固し、そ
してc)適当な二官能性または多官能性の架橋剤で架橋
することを特徴とする、凝固したマトリックス蛋白質中
に混入された磁気成分から成り、前記マトリックス蛋白
質の表面が官能基により生物学的粒子の結合のために活
性化されている磁気微小球(MIMS)を製造する方法
に関する。
MIMSは、好ましくは、簡単な方法の工程で特定の所
望の大きさく0.1”IOpmの範囲)で非常に均質な
(70〜80%の均質度の)モノ分散した形@(mon
odisperse  f。
rm)で調製される。この方法によると、物理的方法の
工程と化学的方法の工程との決定的な直接的組み合わせ
により、MIMSの安定化および活性化を同時に達成す
ることができる。
本発明は、好ましくは、また、植物油の代わりに(下に
示すように)、他の適当な水混和性溶媒を使用するアル
デヒド活性化MIMSの製造に関する。
アルデヒド活性化MIMSは、超音波またはホモジナイ
ザーを使用する乳化により、あるいは適当なジェットに
よる圧縮空気を使用するスプレー(spray)技術に
より調製することができる。
乳化生成物が熱油中に流れで供給されないアルデヒド活
性化MIMSを調製するために、熱油の上または中に適
当なジェットを経て圧縮空気または加圧N2を使用する
噴霧(at omi z i ng)技術を用いること
も可能である。
適当な室内で、前述のように、乳化物が噴霧され、前記
室内でMIMSが熱空気中で凝縮および凝固するアルデ
ヒド活性化MIMSの調製も可能である。
マトリックス蛋白質は50℃〜180℃、好ましくは1
00℃〜150℃において凝固される。
MIMSを油から清浄するためにアセトンを使用するこ
とができる。
アルデヒド活性化MIMSの調製において、無水エタノ
ールの代わりに、他の適当な水混和性溶媒、例えば、ア
セトンをアルデヒド活性化に有利に使用することもでき
る。
本発明による磁気微小球(MIMS)の調製についての
−論 この実施例は、目的物がアルデヒド活性化MIMSであ
る「乳化物/凝固/架橋」によるMIMSの調製のため
の一般的概論に関する。マトリックス蛋白質および磁化
可能な成分を、100%の合計乾燥重量に基づいて、1
0:1〜1:10、通常5:1−1:5、好ましくは3
:l〜1:3の重量比で、非常に少量の2回蒸留した水
(1〜2.000終l、通常ioo〜500ルl)の中
に溶解または懸濁させ、そしてこの混合物を定められた
過剰容量の水不混和性液体(植物油の使用はここで有利
であることが明らかにされた)中でかつとくに10〜4
0℃、とくに20〜25℃において1〜30分間、通常
10分間高速攪拌により均質化する。油の過剰容量はl
O:l−1000: 1 (y/v)の範囲である。適
当な乳化剤、例えば、スパン 80(Span  80
■)  (HLB4.3<5)、は一般に有利であると
見なされる。このホモジネートを乳化物に仕上げる。乳
化法1例えば、定められた強度10〜500W、通常1
00〜150Wにおいて、パルス化されたまたは連続の
定められた期間1〜10分の超音波処理はとくに有利で
あることが明らかにされた。
これにより乳化物の状態はそれ自体調節されて、マトリ
ックス物質および磁化可能な成分を前述の比で含有する
、はぼ同一大きさの非常に小さい水性コアセルベートが
形成される。乳化物のデミキシング(demixing
)を防止するために、それゆえそれを安定化するために
、乳化生成物を有利には0〜10℃、とくに有利には0
〜4℃に冷却する。この乳化生成物の流れを特別の注入
系100〜300m1の強く加熱された(100〜15
0℃)の油、例えば、植物油の中に供給する。これによ
りマトリックス蛋白質はコアセルベートが凝固して出現
しく溶媒の水の蒸発)、このコアセルベートは磁化可能
な成分を含み、ここで対応する微小球が形成され、そし
である期間、通常5〜15分、有利には10分間の加熱
の影響下に予備安定化する。これらのMIMSを油から
数回の洗浄により清浄し、ここで無水ジエチルエーテル
は有利であることが明らかにされた、そして濃縮乾固し
く室温においてすべてのエーテルを蒸発させることによ
り)そして秤量する。これらのMIMSをある比、すな
わち、10〜50mg720m1c7)無水エタノール
(w/v)中に、適当な可溶化剤1例えば、ツイーン 
80(Tween  80■)(HLB  15〜10
)(7)存在下に懸濁させる。ある量、すなわち、1〜
25%(V/V)のジアルデヒド、とくにグルタルアル
デヒドをこのような懸濁液に添加し、そしてMIMSと
アルデヒドとの間の反応を12〜24時間おだやかに攪
拌することによって実施する。
この反応において、驚くべきことには、凝固したマトリ
ックス蛋白質の架橋によるMIMSのマトリックスの最
後の物理的安定化、および架橋剤のジアルデヒドの特性
によるMIMS表面における官能性アルデヒド基の暴露
の両者が実施される。この反応はMIMSを無水エタノ
ールでおよび2回蒸留した水でアルコールの比率を下降
させて磁石について洗浄することにより完結させる。
本発明による磁気微小球(MIMS)の調製のマトリッ
クス蛋白質として7.6mgの牛血清アルブミンを25
0JLlの上流水中に溶解し、この溶液を18%の鉄酸
化物を含有する100mg+7) 7 x口流体(Fe
rrofluid)反応溶液[フェロフルイッディクス
・コーポレーション(Ferrofluidics  
Corporation)、ニュー・ハンプシャイア−
]に添加する。この混合物を25m1の植物油に添加し
、その間高速度で攪拌する(1200rpm、2分間)
0次いで、形成した乳化物を200Orpmで5分間さ
らに攪拌することによって均質化する。このホモジネー
トを4℃に冷却し、ロゼツト容器(rosette  
vessel)(容量=20〜40m1)に添加し、こ
れを水浴中で冷却し、そして超音波[2×2分、1×1
分、22ミクaン(Soniprep  150.3/
8インチのチタン管)]で処理することにより微細な乳
化物にする。この乳化物を25m1の注射器で取り、そ
してカニユーレ(0,9X40mm)を通して強く加熱
され攪拌された油(120℃、150m1)の中に30
〜60秒にわたって均一な圧力の下に注入する0次いで
、この混合物をさらに10分間攪拌し、ここで微小球は
熱の下に予備安定化される。遠心管(体積:50m1)
にこのようにして形成された混合物を半分溝たし、4℃
に冷却する0次いで、同一体積の無水ジエチルエーテル
をこの組成物に添加し、それと混合し、そして遠心(2
0分、2000Xg)により分離する0次いで、上澄み
液をデカンテーションし、そして微小球(ベレット)を
ガラス容器内で一緒にする0次いで、植物油を除去する
ために、微小球をジエチルエーテルでさらに5回洗浄し
、空気乾燥し、秤量する。(次いで、MIMSを貯蔵す
ることができる)。
安定化および活性化:10mgのMIMSを10 m 
lのアセトン(変法a)または10m1のエタノール(
変法b)の中に取り、そして10〜30秒間15ミクロ
ンで超音波処理してMIMSを溶媒中に懸濁させる0次
いで、8mlの問題の溶媒および2mlのグルタルアル
デヒド溶液を添加して1反応混合物中のグルタルアルデ
ヒドの最終濃度を25%とする。
この反応を室温においてアセトン中で30分間またはエ
タノール中で一夜(18時間)水平の揺動運動の下に実
施する0次いで、微小球を5mlの次の溶液の各々を用
いて次の清浄手順にかける: 3Xア七トン 2×アセトン:蒸留水中の0.1%のツイーン80=4
:1 2Xアセトン:蒸留水中の0.1%のライ−780=l
:1 2×アセトン:蒸留水中の0.1%のツイーン80=1
:2 ・  2×蒸留水中の0.1%のツイーン3×リン酸塩
緩衝塩溶液(saline  s。
1ution)。
このMIMSをこの洗浄過程の間に磁石に対して固定す
る。アセトンの代わりに、エタノールを活性化の変法す
の場合において使用する0次いで、微小球はリン酸塩緩
衝塩溶液(salinesolution)(pH7,
2)中の0.1%の7ジン中であるいは凍結乾燥した状
態で、安定性を損失しないで、貯蔵されるであろう。
磁気機ハ球の使用例 本発明によるMIMSを1種々の分離実験における磁気
細胞の分離のための分離試薬としての適当性について試
験した。
蛋白質Aを配位子としてグルタルアルデヒド活性化MI
MSに最初の共有結合し、次いでモノクローナル抗−H
LA−BW6−抗体をMIMSにこの配位子を介して結
合させた。これらのMIMSを使用してモデルの細胞混
合物を分離した。これらの細胞混合物は健康な血液共与
者からの分別末梢血液リンパ球から得られ、とくに生理
学的に均質であり、HLA組織の型BW4およびBW6
で異るだけである。
a)細胞の調製 5〜10m1の血液を抜出し、そして1〜3滴のりクエ
ミン(Liquemin)などを供給したガラス管に導
入した後、試料をPBS、pH7,2(商業的に入手可
能な組成物)でl:lに希釈する。各場合において、4
mlのこの血液/緩衝液混合物を3 m lのリンパ球
分離媒質(密度1.077g/l)の上に層状に導入し
、そしてこの混合物を室温で40分間600gで遠心す
る0次いで、分離層に隣接する細胞を取り出し、集め、
PBS (8,000mg/lのNaC1,600mg
/lのKCI、1,440mg/lのNa2 HPO4
eH20および200mg/1(7)KH2PO4、p
H7,2〜7.3)で3回洗浄し、そして6%のBSA
 (グロブリンおよび脂肪酸を含有しない)を含有する
RPMI1640媒質(組成について表1を参照)中に
取る。細胞を計数し[ネウバウエル室(Neubaue
r  Chamber)そして生存能力を決定した(ト
リパン青試験)後、各場合において、種々の血液共与者
からの1X106のBWA+リンパ球およびBWS十リ
ンパ球を混合物し、そして1mgのMIMSとともに室
温(22℃)において30分間一定に振盪しながらイン
キュベーションする0次いで、MIMSと結合した細胞
の百分率を決定する。
全体の細胞懸濁液を分離装置に試料ループを経て導入す
る。直列の3つの分離磁石をスイッチオンした後、細胞
懸濁液をぜん動ポンプにより連続の「流れを含まない」
系で0 、4 m 17分の流速で磁石の上を通過させ
る。
分離を室温において実施する0分離時間は10〜20分
である。2倍液体容量の分離単位を溶離分画として集め
る0次いで、磁石をスイッチオフし、そして磁気分画を
系から前記ポンプによるパルス化洗節により系から単離
する。
C)このようなランダム試料研究の代表的結果c)1)
細胞の調製後の生存能力の研究:生存能力通常95〜1
00%。
c)2)MIMSのリンパ球への結合:BWA+リンパ
球およびBWS+リンパ球に関してl:l混合物におい
て、30分のインキュベーション後、45〜52%の細
胞がMIMSに結合し、そして48〜55%の細胞が結
合しないことがわかった。
c)3)磁場中に分離後の分画の研究:ただ1回の通過
後の溶離液の純度: 溶離液中の細胞のうちで、細胞の0〜4%はMIMSに
結合することが通常発見された。
C)4)ただ1回の通過後の磁気分画の純度:磁気分画
中の細胞のうちで、細胞の5〜15%はMIMSに結合
することが通常発見された。
c)5)系からの細胞の回収: 使用5ita細胞(2X10G細胞)のうちで、95〜
100%が通常回収された。
全体の系の分離容量は、抗体分子の生物特異性および磁
場の物理的効果により主として決定され、こうして細胞
混合物の磁場の単一通過で、溶離液分画の領域において
96〜100%でありかつ磁場の領域において85〜9
5%である。第2の通過は可能であり、そしである目的
には原理的には望ましい、細胞の生存能力はめったに損
傷を受けないので、これは分離後なお92〜99%であ
り、これは非常におだやかな分離方法であることを示す
、この方法は分析的におよび調製的に両者の目的で使用
できることが明らかである。
磁  小球の 本発明によるMIMSは、粒子を特異的表面構造体を介
して、例えば、抗体の助けを借りて血清学的に、あるい
はレクチン類、酵素類またはそしての適当な分子の助け
を借りて生物学的に分化(different 1at
e)される場合、生物学的粒子、とくに細胞、を不均質
混合物、とくに天然に産出するおよび/または人工混合
物(例えば、動物細胞または植物細胞、形質転換および
非形質転換の菌・カビ(fungus)細胞およびバク
テリア細胞の混合物からの混合物)から分離するために
使用することができる。
本発明によるMIMSを、さらに、細胞断片。
とくに受容体支持膜構成成分を、細胞ホモジネートから
抗体類、レクチン類または細胞成分に向けられた他の分
子の助けを借りて単離するために使用することができる
本発明は、また、特定の分子を生産する培養細胞の急速
かつ経済的濃縮、および培養液体からのこれらの分子の
単離のためにMIMSを使用することに関する。
最後に1本発明は、また、蛋白質の結合後、蛋白質類、
ペプチド類および小さい分子(ハプテン類)を免疫化に
担体(アジュバント)として使用することができるMI
MSに関する。
1:  RMPI  1640培  の組アミノ酸類 
     mg/l     ビタミン類し−フルギニ
ン      200.OD−ビオチンL−アスパラギ
ン−H2056,82Ca  D(+)−パントチネー
ト L−アスパラギン酸     20.0  塩化コリン
L−システィン−2HC165,17葉酸L−グルタミ
ン      300.0   メソーイノシトールL
−グルタミン酸      20.0  ニコチンアミ
ドグリシン          io、o   p−7
ミノ安息香酸L−ヒスジジン       15.0 
  ピリドキシン−HCIL−ヒドロキシプロリン  
 20.0  リボフラビンL−インロイシン    
  50.0  チアミン・HCIL−ロイシン   
     50.0  ビタミン B12L−リジン・
HCI      40.0L−メチオニン     
  15.0他の物質 0.2   0(+)−フコース・  2200.O0
,25グルタチオン         1.03.0 
  フェノール レッド、      5.3a 1.0 35.0   無機塩類 1.0 1、OCa(NO3)2 ・    100.0H2O 1、OKCI            400.00.
2    Mg5O,・7H20100,01、ONa
C16000,0 0,005Na2HPO< ・    1003.6H
2O NaHCO32000,0 LL(統:4”):  RMPI  1840   。
L−フェニルアラニン    15.0L−プロリン 
        20.0L−セリン        
30.0 L−スレオニン       20.0L−トリプトフ
ァン      5・OL−チロシン        
2Q、OL−バリン        20.0 ヤ7ト 」 pH7、2 七

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、凝固したマトリックス蛋白質の表面が官能基により
    生物学的粒子の結合のために活性化されていることを特
    徴とする、凝固したマトリックス蛋白質中に混入された
    、磁気成分から成る磁気微小球(MIMS)。 2、マトリックス蛋白質が1種または2種以上の二官能
    性または多官能性の架橋剤で架橋されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の磁気微小球。 3、マトリックス蛋白質の表面がアルデヒド基により活
    性化されていることを特徴とする特許請求の範囲第1ま
    たは2項記載の磁気微小球。 4、アルデヒド官能または結合分子以外の結合基がマト
    リックス蛋白質の表面にアルデヒド官能により結合され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の磁
    気微小球。 5、マトリックス蛋白質が架橋剤で架橋されており、前
    記架橋剤は、ジメチルアジピミデート・2HCl、ジメ
    チルピメリミデート・2HCl、ジメチルスベリミデー
    ト・2HCl、ジメチル3,3′−ジチオ−ビス−プロ
    ピオンイミデート・2HCl、2−イミノチオラン・H
    Cl、ジスクシニミジルスベレート、ビス[2−(スク
    シンイミドオキシカルボニルオキシ)エチル]スルホン
    、ジスクシニミジルタートレート、ジチオビス(スクシ
    ニミジルプロピオネート)、エチルグリコールビス(ス
    クシニミジルスクシネート)、N−5−アジド−2−ニ
    トロベンゾイルオキシスクシンイミド、p−アジドフェ
    ナシルブロミド、p−アジドフェニルグリオキサール、
    4−フルオロ−3−ニトロフェニルアジド、N−ヒドロ
    キシスクシミジル4−アジドベンゾエート、N−ヒドロ
    キシスクシニミジル−4−アジドサリチル酸、m−マレ
    イミドベンゾイルN−ヒドロキシスクシンイミドエステ
    ル、メチル4−アジドベンゾイミデート・HCl、p−
    ニトロフェニル2−ジアゾ−3,3,3−トリフルオロ
    プロピオネート、N−スクシニミジル−6−(4′−ア
    ジド−2′−ニトロフェニルアミド)ヘキサノエート、
    スクシニミジル4−(N−マレイミド−メチル)シクロ
    ヘキサン−1−カルボキシレート、スクシニミジル4−
    (p−マレイミドフェニル)ブチレート、N−(4−ア
    ジドフェニルチオ)フタルイミド、エチル−4−アジド
    フェニル1,4−ジチオブチルイミデート・HCl、N
    −スクシニミジル(4−アジドフェニル−ジチオ)プロ
    ピオネート、1,5−ジフルオロ−2,4−ジニトロベ
    ンゼン、4,4′−ジフルオロ−3,3′−ジニトロジ
    フェニルスルホン、4,4′−ジイソチオシアノ−2,
    2′−ジスルホン酸、N−スクシニミジル3−(2−ピ
    リジルジチオ)プロピオネート、4,4′−ジチオビス
    フェニルアジドおよびエリスリトールビスカーボネート
    から成る群より選択されることを特徴とする特許請求の
    範囲第1または2項記載の磁気微小球。 6、前記マトリックス蛋白質が球状の蛋白質、とくにア
    ルブミンまたはオヴァルブミンであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1〜5項のいずれかに記載の磁気微小
    球。 7、磁気微小球が鉄および/またはニッケルおよび/ま
    たはコバルトまたはこれらの元素の化合物または合金か
    ら成ることを特徴とすることを特徴とする特許請求の範
    囲第1〜6項のいずれかに記載の磁気微小球。 8、架橋剤がグルタルアルデヒドであり、そしてマトリ
    ックス蛋白質の表面上の官能基がこの架橋剤から生ずる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第3または4項記載の
    磁気微小球。 9、磁気微小球がそれらのマトリックス表面上の官能基
    を介して生物学的粒子に結合していることを特徴とする
    特許請求の範囲第1〜8項のいずれかに記載の磁気微小
    球。 10、磁気微小球が天然に産出する細胞または人工細胞
    に結合していることを特徴とする特許請求の範囲第1〜
    9項のいずれかに記載の磁気微小球。 11、磁気微小球が細胞断片に結合していることを特徴
    とする特許請求の範囲第10項記載の磁気微小球。 12、磁気微小球が抗体、レクチン類または細胞の成分
    もしくは断片に対して向けられた他の構造体に結合して
    いることを特徴とする特許請求の範囲第9項記載の磁気
    微小球。 13、磁気微小球が抗体、蛋白質類、ペプチド類または
    ハプテン類に結合していることを特徴とする特許請求の
    範囲第9項記載の磁気微小球。 14、a)磁気成分をマトリックス蛋白質と混合し、そ
    してコアセルベートを前記混合物から形成し、b)前記
    コアセルベートを凝固し、そしてc)適当な二官能性ま
    たは多官能性の架橋剤で架橋することを特徴とする、凝
    固したマトリックス蛋白質中に混入された磁気成分から
    成り、前記マトリックス蛋白質の表面が官能基により生
    物学的粒子の結合のために活性化されている磁気微小球
    (MIMS)の製造方法。 15、コアセルベートが、乳化により、あるいはスプレ
    ーもしくは噴霧技術により調製されることを特徴とする
    特許請求の範囲第14項記載の方法。 16、水混和性液体中のマトリックス蛋白質および磁気
    成分の乳濁液を調製することを特徴とする特許請求の範
    囲第15項記載の方法。 17、超音波、ホモジナイザー、高速ミキサーなどを乳
    濁液の調製に使用することを特徴とする特許請求の範囲
    第15または16項記載の方法。 18、凝固を熱により実施することを特徴とする特許請
    求の範囲第16または17項記載の方法。 19、凝固を熱水不混和性液体中で実施することを特徴
    とする特許請求の範囲第15〜18項のいずれかに記載
    の方法。 20、凝固を50℃〜180℃の熱油中で実施すること
    を特徴とする特許請求の範囲第15〜19項のいずれか
    に記載の方法。 21、架橋を適当な溶媒中で実施することを特徴とする
    特許請求の範囲第15〜20項のいずれかに記載の方法
    。 22、使用する架橋剤が、ジメチルアジピミデート・2
    HCl、ジメチルピメリミデート・2HCl、ジメチル
    スベリミデート・2HCl、ジメチル3,3′−ジチオ
    −ビス−プロピオンイミデート・2HCl、2−イミノ
    チオラン・HCl、ジスクシニミジルスベレート、ビス
    [2−(スクシンイミドオキシカルボニルオキシ)エチ
    ル]スルホン、ジスクシニミジルタートレート、ジチオ
    ビス(スクシニミジルプロピオネート)、エチルグリコ
    ールビス(スクシニミジルスクシネート)、N−5−ア
    ジド−2−ニトロベンゾイルオキシスクシンイミド、p
    −アジドフェナシルブロミド、p−アジドフェニルグリ
    オキサール、4−フルオロ−3−ニトロフェニルアジド
    、N−ヒドロキシスクシミジル4−アジドベンゾエート
    、N−ヒドロキシスクシニミジル−4−アジドサリチル
    酸、m−マレイミドベンゾイルN−ヒドロキシスクシン
    イミドエステル、メチル4−アジドベンゾイミデート・
    HCl、p−ニトロフェニル2−ジアゾ−3,3,3−
    トリフルオロプロピオネート、N−スクシニミジル−6
    −(4′−アジド−2′−ニトロフェニルアミド)ヘキ
    サノエート、スクシニミジル4−(N−マレイミド−メ
    チル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、スクシ
    ニミジル4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート、
    N−(4−アジドフェニルチオ)フタルイミド、エチル
    −4−アジドフェニル1,4−ジチオブチルイミデート
    ・HCl、N−スクシニミジル(4−アジドフェニル−
    ジチオ)プロピオネート、1,5−ジフルオロ−2,4
    −ジニトロベンゼン、4,4′−ジフルオロ−3,3′
    −ジニトロジフェニルスルホン、4,4′−ジイソチオ
    シアノ−2,2′−ジスルホン酸、N−スクシニミジル
    3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート、4,4′
    −ジチオビスフェニルアジドおよびエリスリトールビス
    カーボネートから成る群より選択されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第15〜21項のいずれかに記載の方
    法。 23、グルタルアルデヒドを架橋剤として使用し、そし
    てエタノールを可溶化剤の存在下に溶媒として使用する
    特許請求の範囲第12または19項記載の方法。 24、凝固したマトリックス蛋白質中に混入された磁気
    成分から成り、前記マトリックス蛋白質の表面が官能基
    により生物学的粒子の結合のために、生物学的粒子の結
    合および/または分離のために活性化されている磁気微
    小球(MIMS)の使用。 25、凝固したマトリックス蛋白質中に混入された磁気
    成分から成り、前記マトリックス蛋白質の表面が官能基
    により生物学的粒子の結合のために、天然または人工の
    細胞の不均質混合物中の細胞および細胞断片の分離およ
    び精製のために活性化されている磁気微小球(MIMS
    )の使用。 26、凝固したマトリックス蛋白質中に混入された磁気
    成分から成り、前記マトリックス蛋白質の表面が官能基
    により生物学的粒子の結合のために、培養培地からの細
    胞の単離のために活性化されている磁気微小球(MIM
    S)の使用。 27、凝固したマトリックス蛋白質中に混入された磁気
    成分から成り、前記マトリックス蛋白質の表面が官能基
    により生物学的粒子の結合のために、免疫化に使用でき
    る蛋白質類、ペプチド類およびハプテン類のために活性
    化されている磁気微小球(MIMS)の使用。 28、凝固したマトリックス蛋白質中に混入された磁気
    成分から成り、前記マトリックス蛋白質の表面が官能基
    により生物学的粒子の結合のために、抗体への結合のた
    めに活性化されている磁気微小球(MIMS)の使用。 29、凝固したマトリックス蛋白質中に混入された磁気
    成分から成り、前記マトリックス蛋白質の表面が官能基
    により生物学的粒子の結合のために、レクチン類または
    細胞成分に対して向けられた他の分子への結合のために
    活性化されている磁気微小球(MIMS)の使用。
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