JPS62220184A - 生体外組織培養装置 - Google Patents

生体外組織培養装置

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JPS62220184A
JPS62220184A JP61284094A JP28409486A JPS62220184A JP S62220184 A JPS62220184 A JP S62220184A JP 61284094 A JP61284094 A JP 61284094A JP 28409486 A JP28409486 A JP 28409486A JP S62220184 A JPS62220184 A JP S62220184A
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membrane
flange
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/04—Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters
    • C12M25/04—Membranes; Filters in combination with well or multiwell plates, i.e. culture inserts

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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】 本発明は生体外組織培養装置特に、組織培養を促進する
栄養分を含有する流体培地内に組織培養分を保持する新
規且つ改良した装置に関する。
従来の技術 極く最近まで、哺乳動物の組織を生体外培養する従来の
技術においては、組織標本は、管またはベトリ皿の底部
に固定し、慈養液を上から刃口えていた。この方法の場
合、組織培養分は、上から栄養物を受取る。即ち、管ま
たはベトＩＪ皿に取付けた側とは反対側から受取る。こ
の条件は、上皮組織の下部結合組織への接合面もまた栄
養物の交換路である生体の条件とは異っている。従来の
技術では、多くの上皮組織の異常を診断又は予知するこ
とが極めて困難である。
極〈最近、おそらくジョセフ　レイトン（Ｊｏｓｅｐｈ
　Ｌｅｉｇｈｔｏｎ　）博士の論文の発表および１９８
１年１２月２９日付のレイトン等の特許第４．３０８，
３５１号（これにはレイトンの多数の論文が掲載されて
いる）の発行以降、生体外組織培養は、組織培養分を付
着させた透過膜を通じて、成長に必要な相当量の栄養物
を受取りながら行われていた。広く使用されている装置
の１つは、１端に膜を固着した成形プラスチックスリー
ブの形態を備え、スリーブ内にて、膜に組織培養を付着
させている。スリーブは、膜を取付けた側の１端に突出
脚部を備え、この突出脚部は、膜−スリーブ組立体を培
養クラスター皿の凹部に支持する作用をする。
上記の如き従来の装置には、幾つかの欠点がある。例え
ば、スリーブ−膜組立体は、凹部内の流体内を自由に浮
遊し、従って、スリーブは、その直径に沿って１点にて
、凹部に近接する位置まで動き、毛管現象を生じさせ、
よって、スリーブ外側の流体は、スリーブを上昇し、ス
リーブ内に入るか、または、凹部から外に出る。さらに
、膜を取付けたスリーブの１端の脚部によって、膜をス
リーブ上に組付けることが幾分難しくなる。
従来技術による装置のもう１つの欠点は、膜下方の凹部
内の深い栄養液内にスリーブを支持するだめの手段が全
くないことである。このため、こノ深さは、常に、脚部
の高さ以上とすることはできない。
本発明の重要な目的は、膜−支持体組立体を取付けるた
め、組織培養クラスター皿の凹部内に同軸状で正確に位
置決めする薄膜支持体を提供することである。
本発明の別の目的は、ガラス容器内で組織培養分が成長
する膜の支持体であって、膜−支持体組立体を入れるた
めの流体培地の容器間の毛管作用を防止する支持体を提
供することである。
本発明のもう１つ別の目的は、膜・支持体組立体を邪魔
したり、取外したすせずに、位置決めするために、支持
体とクラスター皿の凹部間にピペツＨ−挿入することを
可能にし、支持体と凹部間の空隙および膜の下方にて、
流体の導入、排出ができるようにする膜・支持体組立体
を提供することである。
本発明の別の目的は、皿の凹部内の流体が、所定の蒸発
率となるように、組織培養分のクラスター皿の蓋を位置
決めする膜・支持体組立体を提供することである。
問題点全解決するだめの手段 上記および他の目的を達成するため、本発明は、略管状
の支持体の１端に取付けた平担な透過膜を備える。この
管状支持体の他端は、外方に伸長するフランジを備え、
一方、このフランジは、組織培養クラスター皿の凹部の
上端に懸垂する縁辺部を支承している。このフランジは
、支持体を凹部の中心に位置決めし、支持体が凹部内に
て横方向に移動するのを防止する。故に、支持体の略円
筒状の壁は、内部に支持体を位置決めする凹部の壁の内
面に対し、凹部内の流体に毛管作用を行わせるほど接近
しない。支持体の略円筒状の側壁には、多数の穴が設け
てあり、この穴を通じて、ピペットヲ支持体と凹部の壁
間の空隙に挿入し、凹部の底部に達し、膜の下方から、
および支持体の両側に沿って、培地を出入れすることが
できる。組織培養クラスター皿の蓋の頂部壁に係合し、
外部と支持体内部を連通させ、流体の蒸発率を制御し得
るようにしたノブが縁辺部の上表面に設けである。
膜−支持体組立体は、特定寸法の凹部を備えるクラスタ
ー皿と共に使用し得る寸法とし、支持体の周囲に適正な
空隙を提供し、凹部の頂端と係合し得るようにする。膜
・支持体組立体は、様々な寸法のクラスター皿と共に使
用し得る様々な寸法にて製造することができる。
本発明の上記および他の目的、並びに特徴は、説明のた
めに選択し、添付図面に図示した、１実施態様に関する
以下の詳細な説明から、一層良く理解できるであろう。
実施例 第１図および第２図に示した生体外組織培養装置は、以
下に詳細に説明する組織培養クラスター皿１０および膜
支持組立体１２を備えている。
組織培養皿１０は、一部しか図示されていないが、本発
明の譲受人であるデータパッケージングコーホｖ　−シ
ョア　（Ｄａｔａ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　Ｃｏｒｐｏｒ
−αｔｉｏｎ）が譲受けた１９８５年１月２日付けの米
国特許第４，４９５，２８９号には詳細に開示されてい
る。本発明の場合、クラスター皿の１つの凹部１４だけ
が図示しであるが、装置を使用する目的に応じて、クラ
スター皿の数は、６，１２．２４その他の数とすること
ができる。勿論、皿の各凹部は、別個の膜・支持組立体
を備えることができる。他の凹部は、各々図示した凹部
と同一であり、それぞれ独立的に使用することができる
ため１つの凹部のみが図示しである。
クラスター皿１０は、基部１１および蓋１３を備えてい
る。基部は、各々底部壁１８によって底部が閉じられ、
頂端１９にて開放する多数の凹部１４を備えている。各
凹部１４の側壁２０は略円筒形で、成形するための鋳型
から基部を抜き易くするため若干の抜は勾配が付けられ
ている。基部はその底部壁１８の下側に、底部壁１８が
作業面より上方になる状態で作業面上に基部を支持する
下方伸長の周縁リプ２２を備えている。基部１１はほぼ
透明とし、塩化ビニル樹脂で成形することができる。
蓋１３は、基部１１と同一材料にて成形することができ
、頂壁２６および周囲に設けた垂下スカート部２８を備
えている。四部から何も上方に突出しない状態にて、基
部の上に位置するとき、蓋の頂Ｗ２６は、凹部の頂端縁
３０より上方に間隔を置いて配設され、凹部の開放した
頂端１９を密閉しない。蓋は、基部に設けられ、蓋のス
カート部２８の下側フランジ３４に係合する突起体（図
示せず）によって、上記位置に支持することができる。
クラスター皿について詳述したが、このクラスター皿の
詳細な構造が本発明の一部ではなく、透過膜およびその
支持体は、これ以外のクラスター皿に適合し且つ共に使
用し得る寸法とすることができる。
本発明の膜支持組立体１２は、上部４４および下部４６
を有する略筒形の支持体４２ｔ−備えている。上部４４
は、上部４８が開放しており、支持に’ｔクラスター皿
の凹部１４内に位置決めする作用をする外方伸長フラン
ジ５０を備えている。
このフランジ５０は、フランジの上端縁から半径方向外
方に伸長する縁辺部５２を備えている。
これらフランジ５０と縁辺部５２は、支持体４２−を凹
部１４内に正確に位置決めする肩部５４を形成する。肩
部５４の外径は、凹部１４の頂部の円筒状壁２０の内径
より極く僅かに小さくする一方、縁辺部５２は、円筒状
壁２０の内表面の内径よりも大きくし、よって支持体を
凹部内に位置決めしたとき壁の頂端縁に着座するように
する。この構造は、第１および第２図に明確に図示しで
ある。
支持体４２は図示した位置にあるとき、凹部１４内にて
ほとんどまたは全く横方向に動くことができない。同様
に、縁辺部５２は支持体４２が、凹部の底部壁１８上に
落下するのを防止する。
支持体の下部４６は、組立体の膜６２を取付ける平担な
底端部６０を備えている。典型例として、膜６２は、加
熱接合すなわちヒートシールまたは溶剤接着によって、
底端部６０に取付けられる。
膜６２の周縁部は、支持体の下部４６の外表面６４と平
らになるように仕上げである。第５図を参照すると、支
持体と膜を固着したとき、膜に亀裂が生じるのを防止す
るため、底端部６ｏの内端にはアール部６６が設けられ
ていることが分る。
膜は、多孔イナートフィルム、含水ゲルまたは含水ゲル
を多孔イナートフィルムで支持した層状組合体を含む任
意の材料で形成することができる。
更に第５図から、支持体の下部４６には、支持体の成形
を容易にするため、典型的には２°の若干の抜き勾配が
付けられていることも分る。支持体の上部４４には、よ
り大きい抜き勾配（６°が好ましい）が設けられている
。この６°の抜き勾配は、鋳型の磨耗を軽減することで
、成形作業の能率向上に役立つ。
支持体４０のフランジ５０の縁辺部５２には、クラスタ
ー皿の蓋１３の頂部壁２６の底面と係合し、凹部１４の
内部（膜支持組立体１２の内外にて）と外気を連通させ
得るように間隔を置いて配設した複数のノブ７０が取付
けである。間隔を置いて配設したノブ７０（第３図には
、内３つを図示）は、凹部内の流体の蒸発速度を制御す
る。
支持体１２の上部４４には、その周縁に沿って等間隔に
て配設した比較的大きい穴７２が形成されている。これ
ら穴７２は、フランジ５０内まで伸長している。穴７２
の作用は、第２図に示してあり、ピペットの先端Ｔは、
１つの穴７２を通って、凹部１４の底部壁１８に極く近
接した位置まで伸長している。このように、穴７２によ
って、支持体４２と凹部の壁２０間の環状空隙７４およ
び膜６２下方の領域にアクセスすることができ、支持体
を邪魔せず、または支持体を凹部から取外すことなく、
上記の位置に流体を出入りさせることができる。しかし
、膜支持組立体は、蓋１３を取外すだけで、常に、凹部
１４から持上げることができる。
第１図において、膜６２の上側表面に固定した組織培養
標本Ｔが図示しである。凹部１４内の環状空隙７４およ
び膜６２の下方の空隙を部分的に満たす栄養液Ｍｌが図
示されている。実施する特定の試験または実験如何によ
って、同一または異なる溶液Ｍ２′ｆｔ支持体４２内に
充填し、組織標本Ｔおよび膜６２の上表面と接触させる
ことができる０環状空隙７４および支持体４２内の別個
の溶液Ｍｌ、Ｍ２の液面は、等しくしても、または差を
設けてもよい。
第２図に示すように、支持体４２内の膜の上表面にて単
一層の細胞の成長を促進するため、支持体４２および膜
は、コロナ放電、その他の技術によって処理し、これら
表面の表面張力を小さくすることができる。このように
処理すると、組織標本Ｔおよびシステム内にて培養した
組織培養は、膜に強力に付着し、膜が支持体の下端６０
０半径部分６６に接続する箇所である膜６２の端縁８０
を密封する。第２図において、組繊細胞Ｔ２の薄い単一
層は、膜の端縁まで伸長するよう図示しである。
組織培養が成長する間、第１図に示すように、培養プレ
ートの蓋２６は、基部の上に載せ、必要があれば、第２
図に示すように、蓋２６を取外し、ピペット’を挿入し
、環状空隙７４に対する培地の補充および排出を行なう
ことができる。組織培養分は透過膜６２を通じて、成長
に必要な相当量の栄養物を受取る。このようにして、上
述しり本発明の幾多の目的を達成し得る極めて簡単なシ
ステムを提供することができる。
支持体４２が、凹部１４内に配設され、凹部の側壁２０
から十分間隔を離しであるため、空隙７４内の溶液が壁
に沿って上昇し、穴７２から支持体の内部に流入したり
、または、凹部１４から流出するおそれのある毛管現象
は全く生じない。
膜支持組立体を凹部内に位置決めしたとき、蓋１３は、
組立体を凹部内の適所に位置決めする作用をする。その
結果、組立体が溶液内で浮遊し、縁辺部５２ｔ−不安定
に化させることがない。さらに、フランジおよび縁辺部
５０．５２は、膜支持体組立体を支持するため、培養分
は、所望であれば、提案したよりも深い凹部で処理し、
膜の下側により多くの溶液を提供し得るようにすること
ができる。膜６２は、底部壁１８より約１玉上方に位置
決めするのが普通であるが、所望であれば、より深さの
ある凹部を利用し、膜と底部壁１８間の空隙を増大させ
ることができる。
膜に付着させた組織標本Ｔは、凹部内の栄養液から、膜
６２を通じて、栄養分を拡散させることによって、栄養
分を受取る。補充栄養分は、凹部内の溶液から受取るこ
とができる。
本発明について詳細に説明したから当業者なら本発明の
精神から逸脱せずに、多数の変形例が可能であることが
理解できよう。故に、本発明の範囲は、図示し且つ説明
した単一の実施態様にのみ限定されるものではない。本
発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物によっ
て判断するものとする。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による組織培養クラスター皿の１つの
凹部および膜支持組立体と共にζ膜に載せた組織標本を
示す断面図、 第２図は、組織培養クラスター皿から蓋を取外し、ピペ
ットヲ支持体と凹部間の空隙内に挿入し、流体の補充ま
たは除去を行なう様子、並びに膜を被うように成長した
組織培養分を示す、第１図と同様の断面図、 第３図は、第１図および第２図に示した膜支持体の平面
図、 第４図は、支持体の側面図、および 第５図は、第３図の線５−５に関する支持体の断面図で
ある。 （主要符号の説明） １０・・・組織培養皿　　　　１１・・・基　部１２・
・・膜支持組立体　　　１３・・・蓋１４・・・凹　部
　　　　　　１８・・・底部壁１９・・・頂　端　　　
　　２０・・・側　壁２６・・・頂　壁　　　　　　２
８・・・スカート部３０・・・頂端縁 （外５名）

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）底部が閉じ、頂部が開放し、内表面を有する凹部
    マトリックスを備える培養クラスター皿と、 頂端、底端および略円筒形の側壁を備え、外径が前記凹
    部の内径より小さくしたがつて前記皿の凹部内に嵌入し
    得るようになした膜支持体と、 支持体の頂端において外方に伸長し、凹部の頂部と係合
    して支持体の底端を凹部の底部から固定された所定の距
    離をおいて位置決めするフランジと、 頂面にて組織培養分を支持し且つ成長させるために支持
    体の底端に取付けられてフランジが凹部の頂部と係合す
    るとき、凹部の底部から所定距離を置いて配設される透
    過膜とを備え、前記略円筒形の側壁はこの側壁と前記凹
    部の内側面の間に画成される空隙内を流体が毛細管現象
    により上昇するのを防止するのに十分な距離だけ凹部の
    内面から間隔を置いて配設されており、 更に、膜の上方に間隔を置いて前記側壁に形成され、透
    過膜と凹部の底部間並びに前記側壁の底部と前記凹部の
    底部の内面間の空隙にアクセスし、ピペットを挿入して
    流体を導入あるいは吸引し、あるいは流体と外気間の気
    体の交換を行なうための穴と、 前記フランジに形成され蓋をクラスター皿の上に載せた
    とき、凹部からの蒸発を制御する流路を提供する手段と
    を備えることを特徴とする生体外組織培養装置。
  2. （２）前記穴がフランジ内まで伸長し、円筒形の側壁の
    頂端の内側から円筒形側壁の底端の外側までアクセス可
    能にすることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    した装置。
  3. （３）前記フランジが上表面を備え、フランジの前記手
    段が前記上表面に設けられフランジに対し間隔を置いた
    状態にて蓋を支持するノブであることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載した装置。
  4. （４）側壁、頂部、底部、頂端部および底端部を有する
    管状本体と、 本体の前記底端部に固定され、本体に面する側に組織培
    養分を支持し、該組織を前記本体内に配設し得るように
    なした透過膜と、 閉成底部を有する凹部内に、この閉成底部から所定の距
    離をおいて前記本体の底端部が位置するように前記本体
    を支持するために、本体の前記頂端に設けられた支持手
    段と、 膜の上方に間隔を置いて側壁の頂部に形成され、頂部の
    内側から側壁の底部の外側にアクセスするための穴と、
    を備えることを特徴とする生体外組織培養装置。
  5. （５）前記側壁を円筒形とし、頂部が、底部より大きい
    径を備えることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記
    載した装置。
  6. （６）前記支持手段が、凹部の頂部と係合する外方伸長
    フランジであることを特徴とする特許請求の範囲第４項
    に記載した装置。
  7. （７）フランジの上表面に設けられ、間隔を離した状態
    にて蓋を支持するノブを備えることを特徴とする特許請
    求の範囲第４項に記載した装置。
  8. （８）側壁および底壁を有する凹部と、 側壁、頂部、底部、頂端および底端を有する凹部内に設
    けられた管状体と、 本体の前記底端に固定され、本体に面する側に組織培養
    分を支持し、前記培養分が本体内に配設されるようにす
    る透過膜と、 凹部の閉じた底部から所定の距離に底端が位置するよう
    に本体を凹部内に支持するために本体の前記頂端に設け
    られた支持手段と、 側壁の頂部に形成され、頂部の内側から本体の側壁の底
    部外側と凹部の側壁間の領域までアクセス可能にする穴
    と、を備えることを特徴とする生体外組織培養装置。
JP61284094A 1986-03-20 1986-11-28 生体外組織培養装置 Granted JPS62220184A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/841,562 US5026649A (en) 1986-03-20 1986-03-20 Apparatus for growing tissue cultures in vitro
US841562 1986-03-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62220184A true JPS62220184A (ja) 1987-09-28
JPH0517830B2 JPH0517830B2 (ja) 1993-03-10

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ID=25285182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61284094A Granted JPS62220184A (ja) 1986-03-20 1986-11-28 生体外組織培養装置

Country Status (5)

Country Link
US (3) US5026649A (ja)
EP (1) EP0239697B1 (ja)
JP (1) JPS62220184A (ja)
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