JPS6349071A - 多極電極型細胞融合チヤンバ - Google Patents
多極電極型細胞融合チヤンバInfo
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- JPS6349071A JPS6349071A JP19510486A JP19510486A JPS6349071A JP S6349071 A JPS6349071 A JP S6349071A JP 19510486 A JP19510486 A JP 19510486A JP 19510486 A JP19510486 A JP 19510486A JP S6349071 A JPS6349071 A JP S6349071A
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- JP
- Japan
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- cell
- chamber
- electrodes
- plate electrodes
- membrane
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
- C12M35/02—Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion
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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。
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、細胞に電気パルスを与えることによって、細
胞どおしを融合させたり、細胞外に浮遊している遺伝子
や高分子物質（遺伝子等という）を細胞内に取り込ませ
るための装置に関するものである。
胞どおしを融合させたり、細胞外に浮遊している遺伝子
や高分子物質（遺伝子等という）を細胞内に取り込ませ
るための装置に関するものである。
（従来の技術）
第３図に概略的に示されるように、対向型・極２２．２
４間に細胞８を置き、電極２２．２４間に電界Ｅを印加
したとする。ｍ界Ｅの方向と細胞８の表面上の任意の点
Ｑとのなす角をθとすると、細胞包含膜当り、近似的に Ｖ＝（３／２）ｒＥｃｏｓＯ なる電位差Ｖが生じることが知られている（ ｒＢｉｏ
ｃｈｉｍｉｃａ ｅｔ、 Ｂｉｏｐｈｙｓｉｄａ ＡＣ
ＴＡＪ誌、第１６３号、第３７〜４３頁（１９６８年）
参照）。
４間に細胞８を置き、電極２２．２４間に電界Ｅを印加
したとする。ｍ界Ｅの方向と細胞８の表面上の任意の点
Ｑとのなす角をθとすると、細胞包含膜当り、近似的に Ｖ＝（３／２）ｒＥｃｏｓＯ なる電位差Ｖが生じることが知られている（ ｒＢｉｏ
ｃｈｉｍｉｃａ ｅｔ、 Ｂｉｏｐｈｙｓｉｄａ ＡＣ
ＴＡＪ誌、第１６３号、第３７〜４３頁（１９６８年）
参照）。
ｒは細胞８の半径である。
この電位差Ｖが約０．５〜３ボルトになると、細胞包含
膜の透過性が増加して細胞懸濁液中の物質と細胞内物質
との交流が行なわれ、細胞８外に浮遊している遺伝子等
が細胞８内に取り込まれる。
膜の透過性が増加して細胞懸濁液中の物質と細胞内物質
との交流が行なわれ、細胞８外に浮遊している遺伝子等
が細胞８内に取り込まれる。
（発明が解決しようとする問題点）
細胞包含膜に作用する電位差Ｖは、細胞表面上の点Ｑの
なす角度θの増加に伴って低下し、θ＝ｎπ／２ （ｎ
＝１．３）でＶ＝Ｏとなる。したがって遺伝子等が４人
されるのは、図中でＰ。
なす角度θの増加に伴って低下し、θ＝ｎπ／２ （ｎ
＝１．３）でＶ＝Ｏとなる。したがって遺伝子等が４人
されるのは、図中でＰ。
Ｓで示されるような対向電極の特異な領域（θ＝０、π
）に限られる。
）に限られる。
この遺伝子等の導入領域を増加させるためには、電界Ｅ
を大きくすればよいが、その場合、Ｐ、Ｓ点においては
電位差Ｖが大きくなり過ぎるために、細胞包含膜の完全
破壊が起り、続いて細胞死に至る。
を大きくすればよいが、その場合、Ｐ、Ｓ点においては
電位差Ｖが大きくなり過ぎるために、細胞包含膜の完全
破壊が起り、続いて細胞死に至る。
本発明は、細胞破壊に至らない程度の必要最低限の細胞
包含膜間電圧Ｖが細胞表面全体の領域に均一に誘起され
るようにして、細胞膜の特定の部分に電気エネルギーの
集中が起こらないようにするとともに、遺伝子等が細胞
内に取り込まれる確率を高めることができる遺伝子等の
導入装置を提供することを目的とするものである。
包含膜間電圧Ｖが細胞表面全体の領域に均一に誘起され
るようにして、細胞膜の特定の部分に電気エネルギーの
集中が起こらないようにするとともに、遺伝子等が細胞
内に取り込まれる確率を高めることができる遺伝子等の
導入装置を提供することを目的とするものである。
本発明の細胞融合チャンバは、チャンバ底板上に正多角
形をなすように平面電極を配置し隣接する平面ｆｌＩＶ
ｉ間に絶縁部材を介在させたチャンバ本体と、直流電源
装置と、前記チャンバ本体の対向する各一対の平面電極
ごとに切り換えて前記直流電源装置の電圧を印加する切
換え手段とを備えている。
形をなすように平面電極を配置し隣接する平面ｆｌＩＶ
ｉ間に絶縁部材を介在させたチャンバ本体と、直流電源
装置と、前記チャンバ本体の対向する各一対の平面電極
ごとに切り換えて前記直流電源装置の電圧を印加する切
換え手段とを備えている。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例を示す概略平面図、第２図は
同実施例のチャンバ本体を示す側面図である。
同実施例のチャンバ本体を示す側面図である。
チャンバ本体では底板２上に２ｎ個の平面電極４−１
ａ、 ４−１ ｂ、 −−４−ｎａ、 ４−ｎｂが正２
ｎ角形を形成するように配置され、各隣接する平面′？
ｒ１極間（例えば４−１８と４−２ａなど）には絶縁部
材６が配置されている。平面電極４−１ ａ、４−１
ｂ、−４−ｎａ、４−ｎｂと絶縁部材６はともにチャン
バ底板２上に接着されるとともに、平面電極４−１ ａ
、 ４−１ ｂ、・・・・・・４−ｎａ、４−ｎｂと絶
縁部材６の間も接着されることにより、このチャンバ本
体に収容される細胞８を含む細胞）懸濁液１０が洩れな
い構造になっており、また、平面電極４−１ ａ、 ４
−１ ｂ、・・・・・・４−ｎａ、４−ｎｂ間は絶縁部
材６によって電気的に絶縁されている。
ａ、 ４−１ ｂ、 −−４−ｎａ、 ４−ｎｂが正２
ｎ角形を形成するように配置され、各隣接する平面′？
ｒ１極間（例えば４−１８と４−２ａなど）には絶縁部
材６が配置されている。平面電極４−１ ａ、４−１
ｂ、−４−ｎａ、４−ｎｂと絶縁部材６はともにチャン
バ底板２上に接着されるとともに、平面電極４−１ ａ
、 ４−１ ｂ、・・・・・・４−ｎａ、４−ｎｂと絶
縁部材６の間も接着されることにより、このチャンバ本
体に収容される細胞８を含む細胞）懸濁液１０が洩れな
い構造になっており、また、平面電極４−１ ａ、 ４
−１ ｂ、・・・・・・４−ｎａ、４−ｎｂ間は絶縁部
材６によって電気的に絶縁されている。
チャンバ底板２は透明な電気絶縁物（例えば透明ガラス
板）で構成されており、また、このチャンバ本体の上部
開口には蓋が設けられるが、その蓋も透明絶縁材料（例
えば透明ガラス）で構成される。これにより顕微鏡によ
ってチャンバ本体内部の観察ができる。
板）で構成されており、また、このチャンバ本体の上部
開口には蓋が設けられるが、その蓋も透明絶縁材料（例
えば透明ガラス）で構成される。これにより顕微鏡によ
ってチャンバ本体内部の観察ができる。
平面電極４−１ ａ、 ４−１ ｂ、 ・−＝４−ｎａ
。
。
４−ｎｂは正多角形をなすように配置されているので、
対向する一対の電極は平行電極をなす、各一対の平行平
面電極間（例えば４−１ａと４−１ｂなど）には直流電
源１４の電圧が印加されるごとく、各一対の平行平面電
極が回路切換えスイッチ１２の対応する接点に接続され
ており、回路切換えスイッチ１２には直流電源１４が接
続されている。回路切換えスイッチ１２は回路切換え制
御回路１６により切換え動作が制御される。
対向する一対の電極は平行電極をなす、各一対の平行平
面電極間（例えば４−１ａと４−１ｂなど）には直流電
源１４の電圧が印加されるごとく、各一対の平行平面電
極が回路切換えスイッチ１２の対応する接点に接続され
ており、回路切換えスイッチ１２には直流電源１４が接
続されている。回路切換えスイッチ１２は回路切換え制
御回路１６により切換え動作が制御される。
回路切換え制御回路１６の指令によって直流電源１４の
電圧が、ある時間においては互いに対向する一対の平行
電極間にのみ印加される。すなわち、例えばまず一対の
平面型ｔ４４−１ａと４−１ｂの間に電圧を印加し、次
に回路切換えスイッチ１２を切り換えることによって他
の一対の平面型Ｉ斬４−２ ａと４−２ｂに電圧を印加
する。このように平面電極の電圧印加を切り換える動作
をｎ対の平面電極４−１ ａ、 ４−１ ｂ、 −４−
ｎ ａ。
電圧が、ある時間においては互いに対向する一対の平行
電極間にのみ印加される。すなわち、例えばまず一対の
平面型ｔ４４−１ａと４−１ｂの間に電圧を印加し、次
に回路切換えスイッチ１２を切り換えることによって他
の一対の平面型Ｉ斬４−２ ａと４−２ｂに電圧を印加
する。このように平面電極の電圧印加を切り換える動作
をｎ対の平面電極４−１ ａ、 ４−１ ｂ、 −４−
ｎ ａ。
４−ｎｂに渡って繰り返していく。
本実施例では細胞懸濁液１０の細胞８が静止した状態で
、ｆｌ！圧が印加される平面電極対を切り換えていくこ
とによって、細胞８の周囲に均一に電圧を印加していく
ことができる。
、ｆｌ！圧が印加される平面電極対を切り換えていくこ
とによって、細胞８の周囲に均一に電圧を印加していく
ことができる。
チャンバ本体は通常、細胞懸濁液を滴下し、電圧を印加
した後取り出すという操作をするが、例えばチャンバ本
体に細胞懸濁液を連続して流し込みながら順次各平面電
極間に電圧を切り換えて印加していくことによって、自
動的に細胞懸濁液の処理をすることが可能になる。
した後取り出すという操作をするが、例えばチャンバ本
体に細胞懸濁液を連続して流し込みながら順次各平面電
極間に電圧を切り換えて印加していくことによって、自
動的に細胞懸濁液の処理をすることが可能になる。
（発明の効果）
本発明では細胞を静止させた状態で、その細胞の周囲に
順次切り換えて電圧を印加していくので、細胞包含膜の
透過性が上昇する領域が増し、細胞内外の物質交流の頻
度が上がる。
順次切り換えて電圧を印加していくので、細胞包含膜の
透過性が上昇する領域が増し、細胞内外の物質交流の頻
度が上がる。
また、従来の装置のように、特異点Ｐ、Ｓに大きな電圧
を印加させる必要がなく、必要最小限の電圧を球として
近似した細胞表面に一様に印加するので１局部的な膜破
壊による細胞の死滅の＠度が下がる。
を印加させる必要がなく、必要最小限の電圧を球として
近似した細胞表面に一様に印加するので１局部的な膜破
壊による細胞の死滅の＠度が下がる。
第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図は同実
施例のチャンバ本体を示す側面図、第３図は電極間の細
胞を示す模式図である。 ２；チャンバ底抜、 ４−１ ａ、 ４−１ ｂ、 ・・・・・−４−ｎａ、
４−ｎｂ；平面電極。 ６；絶縁部材、 １２；回路切換えスイッチ、 １４；直流電源。 １６；回路切換え制御回路。
施例のチャンバ本体を示す側面図、第３図は電極間の細
胞を示す模式図である。 ２；チャンバ底抜、 ４−１ ａ、 ４−１ ｂ、 ・・・・・−４−ｎａ、
４−ｎｂ；平面電極。 ６；絶縁部材、 １２；回路切換えスイッチ、 １４；直流電源。 １６；回路切換え制御回路。
Claims (1)
- （１）絶縁物のチャンバ底板上に正多角形をなすように
平面電極を配置し、隣接する平面電極間に絶縁部材を介
在させたチャンバ本体と、直流電源装置と、前記チャン
バ本体の対向する各一対の平面電極ごとに切り換えて前
記直流電源装置の電圧を印加する切換え手段とを備えた
多極電極型細胞融合チャンバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19510486A JPS6349071A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 多極電極型細胞融合チヤンバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19510486A JPS6349071A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 多極電極型細胞融合チヤンバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6349071A true JPS6349071A (ja) | 1988-03-01 |
Family
ID=16335584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19510486A Pending JPS6349071A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 多極電極型細胞融合チヤンバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6349071A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999043782A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | The Babraham Institute | Electropermeabilisation method and apparatus |
| EP0968275A1 (en) * | 1997-06-10 | 2000-01-05 | Richard E. Walters | Method and apparatus for treating materials with electrical fields having varying orientations |
| WO1999061594A3 (de) * | 1998-05-22 | 2001-07-26 | Evotec Biosystems Ag | Verfahren und vorrichtung zur permeation biologischer objekte |
| EP1329502A2 (en) * | 1997-06-10 | 2003-07-23 | Cyto Pulse Sciences, Inc. | Method and apparatus for treating materials with electrical fields having varying orientations |
-
1986
- 1986-08-19 JP JP19510486A patent/JPS6349071A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0968275A1 (en) * | 1997-06-10 | 2000-01-05 | Richard E. Walters | Method and apparatus for treating materials with electrical fields having varying orientations |
| EP0968275A4 (en) * | 1997-06-10 | 2002-01-23 | Cyto Pulse Sciences Inc | METHOD AND APPARATUS FOR TREATING MATERIAL WITH ELECTRICAL FIELDS OF DIFFERENT ORIENTATION |
| EP1329502A2 (en) * | 1997-06-10 | 2003-07-23 | Cyto Pulse Sciences, Inc. | Method and apparatus for treating materials with electrical fields having varying orientations |
| EP1329502A3 (en) * | 1997-06-10 | 2004-02-11 | Cyto Pulse Sciences, Inc. | Method and apparatus for treating materials with electrical fields having varying orientations |
| WO1999043782A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | The Babraham Institute | Electropermeabilisation method and apparatus |
| WO1999061594A3 (de) * | 1998-05-22 | 2001-07-26 | Evotec Biosystems Ag | Verfahren und vorrichtung zur permeation biologischer objekte |
| US6542778B1 (en) | 1998-05-22 | 2003-04-01 | Evotec Oai Ag. | Process and device for permeation of biological objects |
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