JPS6167475A - 植物細胞培養装置 - Google Patents

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、植物細胞の液体懸濁培養を効果的に行なうこ
とのできる植物細胞培養装置に関する。

し従来技術とその問題点］ 一般に、植物細胞の培養法としては、寒天を用いる寒天
培養法と懸濁培養液を用いる液体培養法とかあり、さら
にこの液体培養法を大別すると、回転培養法、振盪培養
法、スピン培養法、攪拌培養法に分類される。

回転培養法は、複数の突起を有するニップルフラスコを
大きな円盤に取付け、　１分当り　１〜２回という遅い
速度で回転し、内部の植物細胞を培地に浸したり空気に
曝したりして培養する方法である。

振盪培養法は、細胞懸濁液を入れたエルレンマイヤーフ
ラスコと称する円錐形フラスコをロータリシェーカーヒ
に載置して上下に円形の旋回Ｍ動で揺動して培養する方
法である。

スピン培養法は、比較的大きな培養瓶を用い、その瓶を
固定する枠を４５度に傾斜し、　１分当り８０〜１２０
回の速度で回転しながら培養する方法である。

攪拌培養法は、培地に気泡を通すかマグネチックスター
ラと称する磁石式攪拌機で攪拌を行なうことにより細胞
を分散状態に保ちながらガス交換を行ないつつ培養する
方法である。

そして、一定量の培地のなかで植物細胞を成長、増殖さ
せるパッチ培養と称する非連続的培養は、前述した四つ
の方法のいずれによっても行なうことができる。

しかしながら、閉鎖系の中で細胞を成長、増殖させると
、一定期間後には材料細胞の量が増大し、最高収量の状
態に達する。　　　　そして、この時点で培地の栄養が
消費されっくすか、または有毒物質の蓄積という要因に
より増殖の停止が生じる。　　　　　　　　　この状態
において培養を続行することを望むならば、少量の細胞
が懸濁した培養液を取り出し、この培養液を新しい培地
に植え継がなければならない。

前述した非連続の閉鎖系に対し、連続培養系と称せられ
るのは、培養瓶の中に培養液をポンプにより一定速度で
送り込み、それと同量の細胞を含む培養液を培養瓶から
取り出す代替系である。

ところで、この系として使用し得るのは、容器自体が静
止している攪拌培養法のみである。

すなわち、攪拌培養法は非連続にも連続にも使用し得る
ものである。

連続に使用する場合には、ＰＨおよび酸素濃度の測定と
これらの自動制御装置を付設することにより、細胞密度
、成長率、化学組成、代謝活性などを一定にした恒常培
養をなすことができる。

近年、植物細胞の培養が盛んになるにつれ前述した理由
から攪拌培養法が重視されるとともに、その問題点も浮
上してきた。

第２図はこのような攪拌培養法による植物細胞培養装置
の従来のものを示すものであり、回転磁石１を内蔵した
支持台２上には、底部３ａを平面に形成された培養瓶た
る容器３が載置されている。

この容器３の底部３ａの中央には支持部４が設けられて
おり、この支持部４には、前記回転磁石１に対向するよ
うに磁石を備えた攪拌翼５が支持されている。　　　　
　　前記容器３の下部周面には通気管６が接続されてお
り、多数の微細孔を介して容器３内に微細泡を出すよう
になっている。

また、前記容器３の上部からは、新しい培養液の注入管
？、培養された細胞を含有する古い培養液の取り出し管
８が容器３内に臨んでおり、さらに、培養液内を上昇し
た泡や培養中に発生した気体は綿栓フィルタ１０の介装
された気体出口管９から外部に放出されるようになって
いる。

なお、このほかにＰＨ測定器、ＰＨ調節器、　ＰＨ調節
液注入口、酸素濃度測定器、酸素濃度調節器などが設け
られているが、これらは本発明とは直接関係がないので
図示を省略する。

前述した構成によれば、回転磁石１を回転させて攪拌ズ
５を回転させるとともに、通気管６内に微細泡を発生さ
せておき１図示しないポンプにより注入管７から新しい
培養液を容器３内に注入し、それと同量の古い培養液を
取り出し管８から取り出すことにより連続的に植物細胞
を培養することができる。

しかしながら、このような従来の植物細胞培養装置にお
いては、撹拌翼５の支持部４が培養液中に浸漬している
ので、支持部４および攪拌翼５の摺動部から発生した熱
や剪断力により周囲の細胞が悪影響を受ける。　　　　
　　　また、通気管８が容器３の調方に接続されている
ために容器３に対する泡の上昇力が片寄ることになり、
したがって培養液の流動が不均衡になって局部的な澱み
を生ずる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述した従来のものにおける問題点を解決し
、細胞へ悪影響を与えることのない植物細胞培養装置を
提供することを目的としてなされたもので、容器１１を
下端から上端部にかけて曲面に形成し、攪拌ｙｔ２１の
支持機構１９を培地面１８の上方に位置せしめて攪拌翼
２１を懸垂支持し、通気管１５を容器１１の下端中央に
接続したことを特徴としている。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。　　
　　　　　なお、前述した従来のものと同一の構成につ
いては、図面中に同一の符号を付し、その説明は省略す
る。

第１図において、本発明の培養瓶たる容器１１は、その
下端から上端部まで平面部を有しない曲面により形成さ
れている。　　　　　　この曲面としでは球面もしくは
楕球面が好ましい。

したがって、容器１１は架台１２に支持されている。　
　　　　　　この容器１１の下端中央には開口１３が形
成されており、この開口１３の外周には下方に突出する
スリーブ１４が突設されている。

このスリーブ１４には通気管１５が接続されており、こ
の通気ｖ１５の上端には気泡形成部１６が設けられてい
る。

前記スリーブ１４の外周を囲繞するように回転磁石１７
が配設されている。

一方、培地面（培養液面）１Ｂより上方の取り出１管８
の外周には支持機構１９が形成されており、この支持機
構ＩＳには、取り出し管８の外周に回転自在に配設され
た支持管２０の上端部が支持され、この支持管２０の下
端部には、前記回転磁石１７に対向するように攪拌翼２
１が懸垂支持されている。

なお、前記支持機構１８を取り出し管８から切り離して
別個に設けてもよい。

前述した構成によれば１通気管１５から容器１１内を上
昇する微細な泡は攪拌翼２１の回転により生じる遠心力
の作用を受け、容器１１の曲面の内周面に沿って上昇し
、培養液面１８に達して消滅する。

その後、培養液は容器１１の中央部を下降する。

したがって、容器１１の中心線に対し対称的に滑らかな
循環流が容器工１内の全域にわたって形成され、培養液
の攪拌を良好に行なうことができる。

この結果、従来２００〜６００回転／分であった攪拌翼
５．２１の回転数を５０〜１００回転／分と従来の１／
２〜ｌ／１２にまで遅くすることができ、細胞の損傷を
防止することができる。

また、攪拌’ｆｊｌ　２１の支持機構１ａを培地面１８
の上方に位置せしめたので、摺動熱および剪断力が培養
液に悪影響を与えるおそれもない。

［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、培養液の攪拌効
率を向上して攪拌翼の回転数を遅くするとともに、摺動
部の培養液に対する悪影響が生じないようにしたので、
植物細胞の培養を良好になすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る植物細胞培養装置の実施例を示す
縦断面図、第２図は従来の植物細胞培養装置を示す縦断
面図である。 ■、１７・・中回転磁石 ３　、１１−−　＠容器 ４．１９・・・支持機構 ５．２１・・・攪拌翼 ６．１５・・・通気管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容器の下方に回転磁石を配設するとともに、容器内の下
   部に磁石を備えた攪拌質を前記回転磁石に対向するよう
   に配設し、容器には通気管を接続した植物細胞培養装置
   において、前記容器を下端から上端部にかけて曲面に形
   成し、前記攪拌翼の支持機構を培地面の上方に位置せし
   めて攪拌翼を懸垂支持し、前記通気管を容器の下端中央
   に接続したことを特徴とする植物細胞培養装置。