JPWO2014156455A1 - Cell culture tool - Google Patents
Cell culture tool Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2014156455A1 JPWO2014156455A1 JP2015508202A JP2015508202A JPWO2014156455A1 JP WO2014156455 A1 JPWO2014156455 A1 JP WO2014156455A1 JP 2015508202 A JP2015508202 A JP 2015508202A JP 2015508202 A JP2015508202 A JP 2015508202A JP WO2014156455 A1 JPWO2014156455 A1 JP WO2014156455A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- culture
- carrier
- culture surface
- cells
- culture carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Images
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
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
-
- 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
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
- C12M23/10—Petri dish
-
- 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
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
- C12M23/12—Well or multiwell plates
-
- 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
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/20—Material Coatings
Abstract
細胞を培養面の周囲に移動させることなく培養する。ウェル(10)は、容器本体(11)と培養担体(12)とを備える。培養担体(12)は、細胞を培養する培養面(12a)に複数の孔が形成されており凹凸がある。培養担体(12)の培養面(12a)から深さ0.1μmまでの範囲における容積率は5%以上80%以下の範囲であり、培養面(12a)における開口率は30%以上95%以下の範囲である。容器本体は、ポリスチレン製の円筒部材(15)と、低親和性部(16)とから構成されている。低親和性部(16)は、円筒部材(15)の側壁内面を覆う被膜として形成されている。低親和性部(16)は、PEGにより形成されており、培養面(12a)よりも細胞との親和性が低い。The cells are cultured without moving around the culture surface. The well (10) includes a container body (11) and a culture carrier (12). The culture carrier (12) has a plurality of holes on the culture surface (12a) for culturing cells, and has irregularities. The volume ratio of the culture carrier (12) in the range from the culture surface (12a) to the depth of 0.1 μm is in the range of 5% to 80%, and the opening ratio in the culture surface (12a) is 30% to 95%. Range. The container body is composed of a cylindrical cylindrical member (15) and a low affinity part (16). The low affinity part (16) is formed as a coating covering the inner surface of the side wall of the cylindrical member (15). The low affinity part (16) is formed of PEG and has a lower affinity for cells than the culture surface (12a).
Description
本発明は、細胞を培養する細胞培養用具に関する。 The present invention relates to a cell culture device for culturing cells.
微小な孔がフィルム面に沿って複数並んで形成されることによりハニカム構造とされたハニカム構造フィルムは、細胞を培養する培養担体として利用されている。このハニカム構造フィルムは、例えば、結露法により製造される。結露法は、フィルムを形成するための溶液を流延して流延膜を形成し、この流延膜に結露させて溶媒と水滴とを蒸発させることによりフィルムを製造する方法である。この結露法によると、極めて微小な孔が形成されるので、得られるフィルムは、細胞を培養する培養面が平坦なフィルム及び細胞培養シャーレに比べて、伸長が抑えられた細胞がうまれやすいとともにスフェロイド(細胞凝集体)が形成しやすい。 A honeycomb structure film having a honeycomb structure by forming a plurality of minute holes side by side along the film surface is used as a culture carrier for culturing cells. This honeycomb structure film is manufactured by, for example, a dew condensation method. The dew condensation method is a method for producing a film by casting a solution for forming a film to form a cast film, and condensing the cast film to evaporate a solvent and water droplets. According to this dew condensation method, extremely small pores are formed, and the resulting film is more susceptible to erosion of cells with reduced elongation compared to films with flat culture surfaces and cell culture dishes. (Cell aggregates) are easily formed.
スフェロイドは、生体に類似した挙動を示すために、生体外で生体内の細胞挙動を模倣した実験を行う場合等に非常に有用である。このようにスフェロイドを形成する培養担体としては、結露法で形成されたハニカム構造フィルムの他に、ナノインプリント法を用いて製造されたものがある。例えば、特許文献1の培養担体は、ナノインプリント法により、培養面におけるセル間の幅が3μm以下、深さが10nm以上で、培養面の垂直方向からみたセルの形状が多角形とされている。このように、特許文献1の培養担体も結露法で形成されたハニカム構造フィルムと同様に、培養面に微小な凹部をもつ。 Since spheroids exhibit behavior similar to that of a living body, spheroids are very useful when performing experiments that mimic cell behavior in vivo outside the body. As a culture carrier for forming spheroids in this way, there is one produced using a nanoimprint method in addition to a honeycomb structure film formed by a dew condensation method. For example, the culture carrier of Patent Document 1 has a cell-to-cell width of 3 μm or less and a depth of 10 nm or more on the culture surface by a nanoimprint method, and the cell shape viewed from the direction perpendicular to the culture surface is a polygon. As described above, the culture carrier of Patent Document 1 also has a minute recess on the culture surface, like the honeycomb structure film formed by the dew condensation method.
また、特許文献2の培養容器は、培養床と親水性の層とを備える。培養床は培養容器の内面の細胞が接触する部分に設けられ、親水性の層は培養容器の内面の培養液が接触する部分に設けられる。これにより、特許文献2の培養容器は、培養床以外の部分に生理活性物質が接着することを防止するとともに、細胞の接着も防止している。 Moreover, the culture container of patent document 2 is equipped with a culture bed and a hydrophilic layer. The culture bed is provided in a portion where the cells on the inner surface of the culture vessel are in contact, and the hydrophilic layer is provided in a portion where the culture solution is in contact with the inner surface of the culture vessel. As a result, the culture container of Patent Document 2 prevents the physiologically active substance from adhering to a portion other than the culture bed and also prevents cell adhesion.
しかしながら、結露法により得られたハニカム構造フィルムを培養担体とし、この培養担体を培養容器に入れて細胞を培養すると、細胞が培養担体の周囲に移動してしまい、目的とする数の細胞が培養担体上に残らない。この現象は、特許文献1の培養担体を用いた場合も同様に確認される。このように、細胞が周囲に移動してしまう現象は、培養面に凹凸が形成され、凹部と凸部とのいずれか一方の大きさが50nm以上50μm以下の範囲内である場合に特に顕著である。また、特許文献2の培養容器は、細胞を積極的に接着する培養担体を備えており、そもそも細胞が遊走せず、培養担体の周囲へ移動することがない。したがって、特許文献2に記載される発明は、ハニカム構造フィルムのように細胞が移動してしまう培養担体を用いた場合の解決策にはならない。 However, when a honeycomb structure film obtained by the dew condensation method is used as a culture carrier, and the culture carrier is placed in a culture vessel and cells are cultured, the cells move around the culture carrier, and the desired number of cells are cultured. Does not remain on the carrier. This phenomenon is similarly confirmed when the culture carrier of Patent Document 1 is used. As described above, the phenomenon that the cells move to the surroundings is particularly prominent when irregularities are formed on the culture surface and the size of either the concave portion or the convex portion is in the range of 50 nm to 50 μm. is there. Moreover, the culture container of patent document 2 is equipped with the culture support | carrier which adheres a cell positively, a cell does not migrate to the first place, and does not move to the circumference | surroundings of a culture support | carrier. Therefore, the invention described in Patent Document 2 is not a solution when using a culture carrier in which cells move like a honeycomb structure film.
そこで本発明は、凹凸が形成された培養面をもつ培養担体を備え、細胞の培養面の周囲への移動を抑制しながら、細胞を培養する細胞培養用具を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a cell culture device that includes a culture carrier having a culture surface on which irregularities are formed, and that cultivates cells while suppressing the movement of cells to the periphery of the culture surface.
上記課題を解決するために、本発明の細胞培養用具は、培養担体と低親和性部とを備えている。培養担体は、細胞を培養する培養面に凹凸が形成され、前記培養面から深さ0.1μmまでの範囲における容積率が5%以上80%以下の範囲内であり、前記培養面における開口率が30%以上95%以下の範囲内である。低親和性部は、培養面の周囲を囲んで設けられ、細胞との親和性が培養面よりも低い。 In order to solve the above problems, the cell culture instrument of the present invention includes a culture carrier and a low affinity part. The culture carrier has irregularities formed on the culture surface for culturing cells, the volume ratio in the range from the culture surface to a depth of 0.1 μm is in the range of 5% to 80%, and the open area ratio in the culture surface Is in the range of 30% to 95%. The low affinity part is provided so as to surround the periphery of the culture surface, and has a lower affinity with the cell than the culture surface.
低親和性部は、培養面に対して起立した姿勢で設けられていることが好ましい。培養液を収容し、内面が低親和性部により形成されている容器本体を備え、培養担体が容器本体の底に設けられていることが好ましく、培養面は、容器本体の内部の側面から離間して形成されていることが好ましい。 It is preferable that the low affinity part is provided in an upright posture with respect to the culture surface. It is preferable that the container body contains a culture medium and has an inner surface formed by a low-affinity part, and the culture carrier is provided at the bottom of the container body, and the culture surface is separated from the inner side surface of the container body. It is preferable that it is formed.
培養担体は、一定の大きさの凹部が培養面に沿って複数並んで形成されることにより、培養面を垂直方向からみたときにハニカム構造とされているフィルムであること、または、一定の高さ及び形状をもつ複数の凸部が培養面に沿って並んで形成されているフィルムであることが好ましい。 The culture carrier is a film having a honeycomb structure when the culture surface is viewed from the vertical direction by forming a plurality of concave portions having a certain size along the culture surface, or a certain height. It is preferable that it is a film in which a plurality of convex portions having a thickness and a shape are formed side by side along the culture surface.
本発明によると、凹凸が形成された培養面の周囲に低親和性部を設けているので、細胞の培養面の周囲への移動を抑制しながら、細胞を培養することができる。 According to the present invention, since the low affinity portion is provided around the culture surface on which the irregularities are formed, the cells can be cultured while suppressing the movement of the cells to the periphery of the culture surface.
図1及び図2を参照しながら、本発明の第1実施形態である細胞培養用具について説明する。細胞培養用具としてのウェル(マイクロフラスコとも呼ばれる)10は、培養液を収容するための容器本体11と、細胞を培養する培養床、すなわち培養基材としての培養担体12とから構成される。容器本体11は、円筒形状であり、外径D11が概ね16mm、深さDE11が概ね10mmである。ただし、容器本体11の大きさはこれに限定されず、細胞培養後の利用形態や培養した細胞の利用目的等に応じて、適宜設定すればよい。例えば、培養した細胞がウェル10に入っている状態で創薬スクリーニングを行うことが予定される場合には、外径が1mm以上16mm以下の範囲内とすることが好ましい。また、培養した細胞をウェル10に入っている状態で観察することが予定される場合には、外径が1mm以上150mm以下の範囲内とすることが好ましい。
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, a cell culture tool according to a first embodiment of the present invention will be described. A well (also called a microflask) 10 as a cell culture tool is composed of a
培養担体12は、フィルム状に形成されており、容器本体11の下端面に設けられ、ウェル10の底部を構成している。培養担体12のウェル10の内面を成す上面は、細胞を培養する培養面12aである。培養担体12は、孔13を複数有する。各孔13は培養面12aに開口しており、培養担体12の凹部を形成する。複数の孔13は、一定の大きさをもち、密に配列している。これにより、培養担体12は、培養面12aを垂直方向から見たときにハチの巣状、いわゆるハニカム構造とされている。
The
なお、本明細書において、ハニカム構造とは、上記のように、一定形状、一定サイズの孔が培養面12aに沿って並び、規則的に配列している構造を意味する。ハニカム構造をなす基本構造は、培養面12aにおいて、任意の1つの孔を囲むように複数(例えば、6個)の孔が配されるものである。任意の1つの孔を囲む孔の数は、6個に限らず、3〜5個或いは7個以上でも良い。
In the present specification, the honeycomb structure means a structure in which holes having a fixed shape and a fixed size are arranged along the
そして、孔13の寸法や形成密度は、後述する製造条件によって異なる。なお、孔の形成密度とは、培養面12aの単位面積あたりの孔の数である。培養担体12の形態は特に限定されるものではないが、例えば、図3に示すように、厚みTH12は0.05μm以上20μm以下の範囲内であることが好ましく、0.1μm以上20μm以下の範囲内であることがより好ましく、0.1μm以上10μm以下の範囲内であることが特に好ましい。また、孔13の径D13は0.05μm以上30μm以下の範囲内であることが好ましく、0.05μm以上20μm以下の範囲内であることがより好ましく、0.1μm以上20μm以下の範囲内であることが特に好ましい。孔13のピッチP13は0.05μm以上50μm以下の範囲内であることが好ましく、0.05μm以上40μm以下の範囲内であることがより好ましく、0.1μm以上40μm以下の範囲内であることが特に好ましい。
And the dimension and formation density of the
凸部の頂きとなる培養面12aから孔13の底部13aまでの深さをDE13とすると、DE13/D13の値は、0.05以上1.2以下であることが好ましく、0.2以上1.0以下であることがより好ましい。
When the depth from the
培養担体12の容積率について図4を参照しながら説明する。図4においては、培養面12aから深さ0.1μmまでに対応する範囲に符号DEaを付す。ここで、培養面12aに孔13が形成されていない場合、すなわち培養面が平坦な場合における深さ0.1μmの範囲の容積をVSとし、培養面12aから深さDEa0.1μmにおける孔13の容積をV13とする。VSは図4における斜線のハッチングで示す部分とクロスハッチングで示す部分との容積の和であり、V13はクロスハッチングで示す部分の容積である。培養担体12の培養面12aから深さ0.1μmまでの範囲の容積率(以下、単に容積率と称する)VR(単位;%)は、{(VS−V13)/VS}×100で求められる。
The volume ratio of the
培養担体12は上記の通り孔13が培養面12aに形成されているから容積率VRは100%ではなく、5%以上80%以下の範囲内とされる。容積率VRが80%以下であることにより、80%よりも大きい場合に比べて、スフェロイドが形成しやすい。また、容積率VRが5%以上であることにより、5%未満である場合に比べてより確実に細胞が培養される。容積率VRが5%未満であると、培養中に細胞が孔13の中に入り込む、または死滅(アポトーシス)する等の問題がある。容積率VRは、スフェロイドが形成しやすい、また細胞を確実に培養する観点で、35%以上55%以下の範囲内であることがより好ましい。
Since the
培養面12aにおける開口率について図5を参照しながら説明する。ここで、培養面12aをその垂直方向から見た場合に、培養面12aにおける孔13の開口の面積をS13とし、培養面12aの面積をS12aとする。孔13の開口の面積S13は、図5におけるクロスハッチングで示す部分の面積であり、培養面12aの面積S12aは斜線で示すハッチング部分の面積である。培養面12aにおける開口率SR(単位;%)は、{S13/(S12a+S13)}×100で求められる。
The aperture ratio on the
培養担体12は、培養面12aにおける開口率SRが30%以上95%以下の範囲内とされる。開口率SRが95%以下であることにより、95%よりも大きい場合に比べて、細胞がより確実に培養される。95%よりも大きいと、培養中に細胞が孔13の中に入り込む、または死滅(アポトーシス)する等の問題がある。また、開口率SRが30%以上であることにより、30%未満である場合に比べて培養中に細胞が遊走しやすいので細胞同士が集合しやすく、そのためスフェロイドが形成しやすい。開口率SRは、細胞をより確実に培養し、またスフェロイドの形成しやすさの観点で、40%以上70%以下の範囲内であることがより好ましい。
The
本実施形態では、培養担体12は、ポリスチレン(PS)製としているが、これに限られない。例えば、培養担体12は、ポリスチレンに代えて、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸等のいずれかひとつのポリマーから構成してもよい。
In this embodiment, the
容器本体11は、円筒部材15と、低親和性部16とにより構成される。円筒部材15は、収容された培養液を堰き止めるためのものであり、ポリスチレン製とされている。また、円筒部材15は、培養中における外乱による影響(例えば、培養液の蒸発等)を低減し、培養環境を一定に維持する機能も有する。
The
本実施形態では、円筒部材15はポリスチレン製としているが、これに限られない。例えば、円筒部材15は、ポリスチレンに代えて、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリマーや、ステンレス鋼(例えばSUS)やアルミニウム等の金属、ガラス、あるいはこれらの中の少なくとも2つから構成される複合体から構成してもよい。
In the present embodiment, the
低親和性部16は、培養担体12、具体的には培養面12aよりも、細胞との親和性が低い。低親和性部16は、水の接触角が40°以下としてある。これに対し、培養面12aの接触角は概ね120°である。このように、培養面12aよりも接触角を小さくすることで低親和性部16としての機能が発現する。低親和性部16としての機能を発現するために、培養面12aとの接触角の差は、概ね20°以上130°以下の範囲内であることが好ましい。低親和性部16は、円筒部材15の内壁面を覆う被膜であり、これにより、容器本体11の側壁の内面を形成している。このように、低親和性部16は、培養面12aに対して起立した姿勢で設けられている。
The
低親和性部16は、固体のポリエチレングリコールで形成されている。ポリスチレン製の円筒部材15の内壁面を低親和性部16で被覆しているので、細胞は培養面12aから周辺に向かって移動せずに、培養面12a上で細胞は増えていく。培養面12aには、径D13が0.05μm以上30μm以下の範囲内である孔13が形成されているため、細胞は増えるにあたりスフェロイドを形成しやすい。したがって、このウェル10により培養されて得られた細胞は、生体外で生体内に類似した挙動を示すことが多く、創薬スクリーニングや化粧品の安全試験への利用が期待できる。
The
低親和性部16の厚みT16は、概ね100nmとしてあるが、これに限られない。なお、厚みT16が大きいほど細胞との親和性は上がってしまう傾向がある。その理由は、厚みT16が大きいほど低親和性部は自由水を含むようになりその自由水と一緒にタンパク質が低親和性部16の表面に付着する。そのタンパク質を介して、細胞が付着すると考えられる。そのため、低親和性部16は、厚みT16ができるだけ小さくなるように薄く形成することが好ましく、これによりタンパク質ないしは細胞の付着はより確実に防止される。なお、上記タンパク質は、培養液にもともと含まれていたり、細胞が生産して放出することで、培養液中に存在する。
The thickness T16 of the
低親和性部16は、円筒部材15の内面に、ポリエチレングリコール(PEG)を溶媒に溶かした溶液を塗布し、形成した塗膜を乾燥して溶媒成分を蒸発させることで形成している。溶液中におけるPEGの濃度や溶媒の種類、乾燥条件を調整することにより厚みT16を調整することができる。塗布により低親和性部16を形成する材料は、PEGに限られず、例えば、アルブミン、チトクローム、キチン、キトサン、ヒアルロン酸、コンドロイド硫酸、ヘパリン硫酸、デオキシリボ核酸、リボ核酸、ポリ(2−メトキシエチルアクリレート)(PMEA)、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリシロキサン、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンポリマー(MPCポリマー)、ポリヒドロキシアルキルメタクリレート、ポリビニルピロリドン、ポリメチルビニルエーテル、ポリテトラヒドロフルフリルアクリレート、ポリ(2−ヒドロキシアルキルメタクリレート)、ポリスルホペタイン、シリコーン、ポリビニルアルコールとしてもよい。これらの被膜で低親和性部16を構成しても、水の接触角が40°以下になり、培養面12aよりも細胞との親和性が確実に低くなる。ポリビニルアルコールの場合には、例えば、ポリビニルアルコールが溶媒に溶解した溶液を、円筒部材15の内面に塗布し、この塗膜を乾燥させることにより、被膜が形成される。
The
低親和性部16は、円筒部材15の内壁面に被膜として形成されたものに限られず、帯電部として形成されたものでもよい。例えば、円筒部材15の内壁面に放電処理や静電気処理を行うことにより負電荷または正電荷を帯びさせることで、電荷を帯びた帯電部を形成する。この帯電部が低親和性部として機能する。これにより、細胞との親和性が培養面12aよりも確実に低くなる。ポリスチレン製である培養面12aの電位は概ね−80mVであり、この場合には、例えば、電位が−30mV以上0mV未満の範囲内である帯電部を形成することでこの帯電部は低親和性部としての機能を発現する。
The low-
このように、培養面12aと異なる電位の帯電部は低親和性部としての機能する。なお、低親和性部としての機能は、培養面12aとの電位差があることで発現する。したがって、円筒部材15の内壁面と培養面12aとの各電位に応じて、これら両方にそれぞれ所定の帯電処理をしてもよいし、いずれか一方にのみ所定の帯電処理をしてもよい。ただし、細胞は、電位が正または負であるよりも0(ゼロ)である場合の方が親和性が低く、正の電位域と負の電位域とそれぞれについて0に近いほど親和性が低くなる傾向がある。したがって、このような電位における親和性の傾向を考慮した上で、円筒部材15の内壁面と培養面12aとの各電位に応じた帯電処理を行うことが好ましい。なお、負電荷を帯びた帯電部を形成する方法としては、スルホン化処理もある。スルホン化処理は、例えば、正の電位をもつ円筒部材の中に30℃の濃硫酸を1分間入れておくことで行われる。円筒部材を30℃の濃硫酸に1分間浸漬することにより、円筒部材の全面をスルホン化してもよい。なお、スルホン化処理の後は、水等で洗浄することが好ましい。
Thus, the charged portion having a potential different from that of the
本実施形態においては、容器本体11は円筒形状としてあるが、これに限られず、例えば、矩形や多角形の筒状でもよい。ただし、スフェロイドを形成する観点では、培養単体は、本実施形態のように円形であることが好ましい。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、培養担体12は容器本体11の下端面に接着剤により固定されているが、固定の方法はこれに限られない。例えば、接着剤に代えて両面粘着テープとしてもよいし、培養担体12を例えば環状のホルダに固定し、このホルダを容器本体11と嵌合させてもよい。接着剤と両面粘着テープとは、いずれも、細胞にとって無毒性のものとする。また、熱溶着や超音波溶着により、培養担体12を容器本体11の下端面に固定してもよい。また、容器本体11または円筒部材15の中に、培養担体12を形成するための溶液を入れて流延膜を形成し、後述の結露法により容器本体11または円筒部材15に培養担体12を形成してもよい。
In the present embodiment, the
また、容器本体11と培養担体12とに電荷を付与する、または磁気を帯びさせることにより、培養担体12を着脱自在としてもよい。培養担体12を着脱自在とすることにより、培養された細胞を培養担体12とともに容器本体11から取り外すことができる。電荷を付与する場合には、容器本体11と培養担体12との一方がマイナス(−)の電荷、他方がプラス(+)の電荷を帯びるようにする。磁気を帯びさせる場合には、容器本体11と培養担体12とが互いに異なる磁極をもつようにし、一方をN極、他方をS極にする。
Alternatively, the
上記のウェル10は、容器本体11の底部内面の全体に培養面12aが形成されているが、培養面12aが形成されている領域はこれに限られない。第2実施形態としてのウェル20は、図6に示すように、培養液を収容するための容器本体21と、培養基材としての培養担体12とから構成される。なお、図6においては、図1と同じ部材には、図1と同じ符号を付し、説明を略す。
In the well 10, the
容器本体21は、円筒部材15と同じ材料から形成された円筒部材25と、円筒部材25の内面に設けられた低親和性部16とから構成され、下端を内側に折り曲げた形状をもつ。この折り曲げた下端の内側に、フィルム状の培養担体12は設けられているので、培養面12aの径D12aは、容器本体21の側壁における内径d21よりも小さい。
The container
このように、培養担体12はウェル20の底部の一部、具体的には底部の中央を構成しており、培養面12aは容器本体21の側壁の内面と離間している。培養液は、細胞培養中に淀むことがあり、淀むと細胞の増殖が阻害されることがある。淀みは、ウェル20の底部の側壁近傍で特に顕著である。しかし、このウェル20は、培養面12aの周縁が側壁から離れているため、培養面12a全体が細胞の培養に効果的に作用し、ウェル10に比べて培養面12a上でスフェロイドがより早く形成されたり、より大きく形成される。
Thus, the
第1,第2実施形態においては、培養担体12がウェル10,20の底部を構成しているが、この態様に限られない。例えば、下記の第3実施形態及び第4実施形態のように、底部が予め形成されている容器本体31,41の中に培養担体12を収容してもよい。
In the first and second embodiments, the
第3実施形態としてのウェル30は、図7に示すように、培養液を収容するための容器本体31と、培養担体12とから構成される。なお、図7においては、図1と同じ部材については、図1と同じ符号を付し、説明を略す。容器本体31は、一端部が底部とされる円筒形状の容器(以下、円筒容器と称する)35と、この円筒容器35の内面に形成された低親和性部16とから構成される。培養担体12は、底部上に固定されている。この固定は、本実施形態においては、ウェル10における容器本体11と培養担体12との固定方法と同じく接着剤によるが、前述の他の方法により固定してもよい。また、培養担体12は容器本体11には固定せずに、着脱自在に設置してもよい。
As shown in FIG. 7, the well 30 according to the third embodiment includes a
円筒容器35は、ウェル10の円筒部材15と同様にポリスチレン製であり、この円筒容器35の内壁面を低親和性部16で被覆しているので、細胞は培養面12aから周辺に向かって移動せずに、培養面12a上で増え、スフェロイドを形成する。
Since the
第4実施形態としてのウェル40は、図8に示すように、容器本体31と、培養担体12とから構成される。なお、図8においては、図7と同じ部材については、図7と同じ符号を付し、説明を略す。培養担体12は、底部上に設置されているが固定されていない。培養液がウェル40内に入れられると、培養中等において培養担体12が浮いてくることがあるので、これを防止するために、押さえ部材42が培養担体12上に置かれる。
As shown in FIG. 8, the well 40 according to the fourth embodiment includes a
押さえ部材42は、培養担体12の周縁部を覆い、培養担体12の中央部を開口したリング形状とされている。この開口により露呈した培養担体12の表面が、細胞を培養する培養面12aとして機能する。押さえ部材42は、培養担体12の浮き上がりを抑制するいわゆる重りであり、本実施形態ではガラス製としてあり、表面が細胞との親和性が培養面12aよりも低くされた被膜42aで覆われている。被膜42aの材料は、低親和性部16と同様の材料を用いることができる。このように、本実施形態においても、細胞は培養面12aから周辺や培養担体12の側面に向かって移動せずに、培養面12a上で増え、スフェロイドを形成する。なお、図7に示すウェル30において培養担体12を容器本体11上に固定することなく設置する場合にも、培養担体12上に押さえ部材42を載せることにより培養担体12の浮き上がりを防止することが好ましい。
The holding
押さえ部材42は、被膜42aを形成された押さえ部材本体が、ガラスに代えて、金属、固体のポリマー、あるいは、ガラスと金属と固体のポリマーのうち少なくとも2つの複合体で構成されたものでもよい。また、押さえ部材42は、被膜42aに代えて、例えばステンレス製の押さえ部材本体の表面に前述のスルホン化処理やポリビニルアルコールの被膜を設けることにより負電荷を帯びた層を形成したものでもよい。
The pressing
なお、培養担体12は、容器本体31に対して、第1〜第3実施形態10、20、30の培養担体12と同様に固定してもよい。固定は、ウェル10における容器本体11と培養担体12との固定方法と同じく接着剤により為されていてもよいし、前述の他の方法により固定してもよい。
The
培養担体12はこれを支持する支持体とともにウェルを構成してもよい。例えば、第5実施形態のウェル50は、図9に示すように、図1のウェル10と同じ容器本体11と、培養担体12と、培養担体12を支持する支持体52とを備える。支持体52は、培養担体12を下方から、すなわち培養面12aと反対側の面から支持する。本実施形態においては、支持体52はガラス製としてあるが、ガラスに代えてPET等のポリマーにより支持体52を構成してもよい。培養担体12と支持体52とは、一体にされてから容器本体11へ固定されてもよいし、あるいは培養担体12と容器本体11とを固定してから培養担体12を一体にしてもよい。
The
培養担体12は、支持体52に固定されている。培養担体12は支持体52に対して、ウェル10における容器本体11と培養担体12との固定と同じく接着剤により固定されている。ただし、培養担体12の支持体52への固定の方法は、ウェル10の容器本体11と培養担体12との前述の他の方法であってもよい。また、支持体52上に培養担体12を形成するための溶液を流延して流延膜を形成し、後述の結露法により培養担体12を形成する方法でも、支持体52上に固定された培養担体12が得られる。
The
この例においても、円筒部材15の内壁面を低親和性部16で被覆しているので、細胞は培養面12aから周辺に向かって移動せずに、培養面12a上で増え、培養面12a上にスフェロイドが形成される。
Also in this example, since the inner wall surface of the
第6実施形態のウェル60は、図10に示すように、図6のウェル20と同じ容器本体21と、培養担体12と、支持体52とを備える。この例でも細胞は培養面12aから周辺に向かって移動せずに、培養面12a上で増え、培養面12a上にスフェロイドが形成される。さらに、この例では、図6のウェル20と同様に、培養面12aが容器本体21の側壁の内面と離間している。このため、図9のウェル50に比べて培養面12a上でスフェロイドがより早く形成されたり、より大きく形成される。
As shown in FIG. 10, the well 60 of the sixth embodiment includes the
一体にされた支持体52と培養担体12とを容器本体21に対して着脱自在にすることにより、培養後の培養担体12を支持体52とともに容器本体21から取り外すことができる。培養した後の細胞を観察する場合には、培養後に支持体52と培養担体12とを容器本体21から取り外し、このように取り外した状態で細胞を観察する方がよい。
By making the
第7実施形態のウェル70は、図11に示すように、図7のウェル30と同じ容器本体31と、培養担体12と、支持体52とを備える。培養担体12は、支持体52と一体にされて容器本体31の底部上に設置される。培養担体12と支持体52とは、容器本体31の底部の上面と同じ面積とされており、底部上面を覆う。この例でも細胞は培養面12aから周辺に向かって移動せずに、培養面12a上で増え、培養面12a上にスフェロイドが形成される。
As shown in FIG. 11, the well 70 of the seventh embodiment includes the
第8実施形態のウェル80は、図12に示すように、図11のウェル70と同じく、容器本体31と、培養担体12と、支持体52とを備え、培養担体12は、支持体52と一体にされて容器本体31の底部上に設置される。培養担体12と支持体52とは、容器本体31の底部の上面よりも面積が小さく、側面から離間して設けられている。この例でも細胞は培養面12aから周辺に向かって移動せずに、培養面12a上で増え、培養面12a上にスフェロイドが形成される。さらに、図11のウェル70に比べて培養面12a上でスフェロイドがより早く形成されたり、より大きく形成される。
As shown in FIG. 12, the well 80 of the eighth embodiment includes a container
ウェル80は、培養中における培養担体12の浮き上がりを防止するために、図8と同様の押さえ部材42を備えることが好ましい。なお、図11のウェル70も同様に、押さえ部材42を備えることにより培養中における培養担体12の浮き上がりが防止される。
The well 80 preferably includes a pressing
上記の実施形態はいずれもウェルであるが、本発明の細胞培養用具はチップでもよい。第9実施形態であるチップ90は、図13に示すように、円形の培養担体12と、低親和性部16とから構成される。培養担体12は円形であり、低親和性部16は環状に形成されており、培養担体12の周縁部を覆う。低親和性部16は、培養担体の孔13(図2,図3参照)が形成されている表面上に設けられる。環状の低親和性部16の開口から露呈した部分、すなわち低親和性部16で囲まれた部分が培養面12aである。培養液は、この低親和性部16で囲まれた部分へ収容される。
Although all the above embodiments are wells, the cell culture device of the present invention may be a chip. As shown in FIG. 13, the
チップ90の径D90は概ね25mm、培養面12aの径D12aは概ね15mm、低親和性部16の幅W16は概ね5mm、低親和性部16の厚みTH16は概ね100μmとしてある。ただし、チップ90及び培養面12aの各径D90,D12a、低親和性部16の幅W16は、これに限定されず、図1に示す容器本体11の大きさと同様に、細胞培養後の利用形態や培養した細胞の利用目的等に応じて、適宜設定すればよい。低親和性部16の厚みTH16は10μm以上が好ましく、これにより、培養液が確実に収容される。
The diameter D90 of the
この例でも、低親和性部16の内周面が培養面12aから起立した姿勢で形成されている。このため、細胞は、培養面12aから周囲へ移動することなく培養面12a上で増え、スフェロイドが培養面12a上で形成される。
Also in this example, the inner peripheral surface of the low-
上記の各例は、ひとつの培養面12aをもつ細胞培養用具であるが、培養面12aが複数ある細胞培養用具であってもよい。細胞培養用具の第10実施形態であるマルチウェルプレート100は、図14,図15に示すように、容器本体としてのプレート本体101の上面に複数のウェル部102が形成されている。本実施形態ではウェル部102は、プレート本体101に複数のウェル部102がマトリックス状に形成されているが、この配置態様はマトリックス状に限定されない。また、本実施形態のマルチウェルプレート100はウェル部102を24個備えるが、ウェル部102の個数はこれに限定されず、2〜23個、25個以上のように複数であればよい。
Each of the above examples is a cell culture tool having one
プレート本体101はウェル10の容器本体11と同じ材料から構成されており、ウェル部102の内部は、図1のウェル10の内部と同様の構成をもつ。すなわち、プレート本体101は、各ウェル部102を形成するための複数の円形の穴が形成されたポリスチレン製のプレート部材103と、このプレート部材103の各穴の側面に形成された低親和性部16とを備える。培養担体12は、プレート本体101の下部に配されてウェル部102の平坦な底部を構成している。低親和性部16に囲まれた部分が培養面12aである。
The
この例でも、培養面12aは低親和性部16により周囲を囲まれている。このため、細胞は培養面12aから周囲へ移動することなく、培養面12a上で増え、培養面12a上でスフェロイドが形成される。
Also in this example, the
なお、本実施形態におけるウェル部102の内部は、図1のウェル10の内部と同じ構成をもつが、これに限定されない。例えば、図6に示すウェル20の内部と同様に、ウェル部102の底部の中央が培養面12aとされ、この培養面12aの周縁が低親和性部16で形成されている側面から離間していてもよい。また、プレート本体101が図7,6に示す容器本体31のように低親和性部16で覆われたポリスチレン等からなる底部を有し、この底部の上に培養担体12が設置されたものでもよい。また、図9〜図12に示すウェル50,60,70,80と同様に、培養担体12が支持体52により支持されていてもよい。さらにまた、ウェル部102の培養担体12は、プレート本体101に着脱自在に設けられていてもよいし、固定されていてもよい。
In addition, although the inside of the
細胞培養用具の第11実施形態であるマルチチッププレート110は、図16,図17に示すように、容器本体としてのプレート本体111の上面に複数のチップ部112が形成されている。本実施形態ではチップ部112は、プレート本体111に複数のチップ部112がマトリックス状に形成されているが、この配置態様はマトリックス状に限定されない。また、本実施形態のマルチチッププレート110はチップ部112を24個備えるが、チップ部112の個数はこれに限定されず、2〜23個、25個以上のように複数であればよい。
As shown in FIGS. 16 and 17, the
プレート本体111はウェル10の容器本体11と同じ材料から構成されており、チップ部112の内部は、図13のチップ90と同様の構成をもつ。すなわち、プレート本体111は、各チップ部112を形成するための複数の円形の穴が形成されたポリスチレン製のプレート部材113と、各穴の側面に形成された低親和性部16とを備える。培養担体12は、プレート本体111の下部に配されてチップ部112の平坦な底部を構成している。低親和性部16に囲まれた部分が培養面12aである。
The
この例でも、培養面12aは低親和性部16により周囲を囲まれている。このため、細胞は培養面12aから周囲へ移動することなく、培養面12a上で増え、培養面12a上でスフェロイドが形成される。
Also in this example, the
上記のマルチウェルプレート100及びマルチチッププレート110は、プレート本体101,111にウェル部102,チップ部112が形成されたものである。しかし、マルチウェルプレート、マルチチッププレートはこれらの態様に限られない。例えば、貫通孔または非貫通の穴が複数形成されたプレート本体(図示無し)の貫通孔または非貫通の穴のそれぞれに、ウェル10,20,30,40,50,60,70,80、チップ90が嵌め合わせられたものでもよい。
The
培養担体12の製造方法について説明する。培養担体12を製造する培養担体製造工程は、溶液調製工程と、流延膜形成工程と、フィルム形成工程とを有する。溶液調製工程は、培養担体12を形成するための溶液を調製する工程である。具体的には、例えば、培養担体12を形成する疎水性ポリマーを、溶媒に溶解して溶液とする。
A method for producing the
流延膜形成工程は、溶液調製工程で得られた溶液を支持体の上に流下して広げ、流延膜を形成する工程である。支持体は、予め温度を調整しておき、流延膜を形成する間も温度を調整していることが好ましい。 The cast film forming step is a step of forming the cast film by flowing and spreading the solution obtained in the solution preparing step on the support. It is preferable that the temperature of the support is adjusted in advance, and the temperature is also adjusted while the casting film is formed.
フィルム形成工程は、水滴形成工程と、蒸発工程とを有する。水滴形成工程は、流延膜の膜面に結露させて水滴を形成する工程である。水滴は、流延膜の周辺の雰囲気の温度よりも低い温度となるように支持体を冷却することで形成される。ここで、複数の水滴の発生のタイミングを揃えたり、形成される水滴の大きさを均一に揃える観点では、支持体が所定の温度に保持されるように支持体の温度を調整しつつ、加湿した気体(例えば空気)を流延膜上に供給することが好ましい。 The film forming process includes a water droplet forming process and an evaporation process. The water droplet forming step is a step of forming water droplets by condensation on the film surface of the casting film. The water droplets are formed by cooling the support so that the temperature is lower than the temperature of the atmosphere around the casting membrane. Here, from the viewpoint of aligning the timing of the generation of a plurality of water droplets or uniforming the size of the formed water droplets, humidifying while adjusting the temperature of the support so that the support is maintained at a predetermined temperature. It is preferable to supply the gas (for example, air) to the casting film.
蒸発工程は、溶媒と水滴形成工程で形成した水滴とを蒸発させる工程である。孔13(図2,図3参照)は、水滴が型となって形成されるものであるので、水滴が流延膜中に沈むように溶媒を水滴よりも早く蒸発させる。そのためには、水よりも蒸発速度が大きい溶媒を用いることが好ましい。ただし、水滴が蒸発し始めるタイミングは、溶媒のすべてが蒸発し終わった後でなくてもよい。また、形成された孔13が維持される程度であれば、水滴の蒸発が完了した後に多少の溶媒が流延膜に残っていてもよく、残存している溶媒は水滴の蒸発が完了した後に蒸発してもよい。このように、フィルム形成工程は、多孔フィルムの製造方法として周知である結露法の工程である。
The evaporation step is a step of evaporating the solvent and the water droplets formed in the water droplet forming step. Since the holes 13 (see FIGS. 2 and 3) are formed with water droplets as a mold, the solvent evaporates faster than the water droplets so that the water droplets sink into the casting film. For this purpose, it is preferable to use a solvent having a higher evaporation rate than water. However, the timing at which the water droplets start to evaporate may not be after all of the solvent has been evaporated. Further, as long as the formed
培養担体12に代えて、他の培養担体としてもよい。他の培養担体について、説明する。図18に示す培養担体120は、複数の孔121が培養担体12の孔13に比べてより深くまで形成されている。これにより、培養担体120では、培養担体12の孔13よりも球形に近い孔121となっている。また、図19に示す培養担体125は、厚み方向を貫通した孔126を有し、孔126は培養面120aに加えて反対側の面でも開口している。培養面120aに沿って並ぶ複数の孔126は、互いに独立している。
Instead of the
図20に示す培養担体130においては、培養面130aに沿って並ぶ孔131同士が連通している。孔131の径D131は、10nm以上100μm以下の範囲とされる。図21に示す培養担体135は、厚み方向を貫通した孔136を有し、孔136は培養面135aに加えて、反対側の面でも開口している。培養面135aに沿って並ぶ孔136同士は連通している。孔136の径D136は、10nm以上100μm以下の範囲とされる。なお、以上の培養担体120,125,130,135の各平面図は、図2と同様であるので、図示は略す。以上のように、培養担体120,125,130,135はいずれも一定の大きさの孔121,126,131,136が凹部として培養面120a,125a,130a,135aに形成されており、孔121,126,131,136はいずれも一定のピッチで並んで形成されている。
In the
図22〜図24に示すフィルム状の培養担体140は、一方のフィルムの面に柱状の凸部141が複数の形成されたいわゆるピラー構造フィルムである。複数の凸部141は、互いに略一定の高さ及び形状をもつ。複数の凸部141は、一定のピッチで並び、規則的に配列することにより、その先端面141aで培養面140aを構成している。このように、培養担体は、孔が形成されてハニカム構造であるものに限られず、一定のパターンの凹凸が表面に形成されたものであればよい。
The film-shaped
凸部141の先端面141aは、培養担体140を培養面140aの垂直方向から見たときに、図22に示すように、例えば、内側に凸の3つの円弧に囲まれた形状をしている。隣り合う凸部141と凸部141との距離L1は50nm以上250μmの範囲でそれぞれ一定とされる。厚みTAは50nm以上50μm以下の範囲とされている。この場合には、凸部141の大きさが50nm以上50μm以下の範囲である。なお、凸部141を培養面140aの垂直方向から見たときに、凸部141の最も長い寸法部分D141を凸部141の大きさとみなす。なお、図示は略すが、培養担体としてのピラー構造のフィルムには、凸部の先端が図22〜図24の凸部141と異なり、尖鋭な形状、すなわち先細りとされているものもあり、このようなものでもよい。
When the
以上の培養担体12,120,125,130,135,140は、いずれも前述の結露法で製造することができる。培養担体12に代えて用いることができる他の培養担体としては、例えば、ナノインプリンティング、ボローゲンリーチング、相分離法、ファイバ溶着法により得られる多孔質材料が挙げられる。ファイバ溶着法により得られる多孔質材料としては、いわゆるニットメッシュ形状のものがある。
Any of the
図25及び図26に示す培養担体150は、ナノインプリンティングで得られる多孔質材料の一例である。培養担体150は、格子状に形成された凸部151が複数形成されており、この凸部151によって培養面150aが形成されている。凸部151に囲まれた凹部152は略正方形の矩形とされている。この場合には、凹部152の大きさが50nm以上50μm以下の範囲内である。なお、培養面150aにおける凹部152の開口の面積と同じ円153を描いたときに、その円の直径D151を凹部の大きさとみなす。本実施形態の凹部151は略正方形とされているがこれに限られない。例えば、長方形、台形、平行四辺形等のその他の四角形、三角形、五角形等の多角形でもよいし、真円や楕円のような円形でもよい。
The
図27及び図28に示す培養担体160は、ナノインプリンティングで得られる多孔質材料の一例である。培養担体160は、円錐の頂部を一定の高さで切り取った截頭円錐状の複数の凸部161がマトリックス状に形成されており、この凸部161により培養面160aが形成されている。この場合には、凸部の大きさは50nm以上50μm以下の範囲内である。なお、凸部161の先端の円の直径D161を、凸部の大きさとする。本実施形態の凸部161は、截頭円錐状としてあるが、これに限られない。例えば、頂部をいっていの高さで切り取った截頭角錐状であってもよい。
The
図29及び図30に示す培養担体170は、相分離法で得られる多孔質材料の一例である。培養担体170は、不定形に形成された凸部171を有し、この凸部171により培養面170aが形成されている。凹部172は凸部171に囲まれた部分として形成されており、凸部171と同様に不定形である。この例では、凸部171と凹部172とが海島構造(凸部171が海部、凹部172が島部)として形成されており、凸部171が海状、凹部172が島状に形成されている。この場合には、凹部172の大きさが50nm以上50μm以下の範囲内である。なお、培養面170aにおける凹部172の開口の面積と同じ円172を描いたときに、その円172の直径D172を凹部172の大きさとみなす。なお、本実施形態では、各凹部172が独立した島部とされているが、海島構造が逆であってもよい。すなわち、凸部が島部、凹部が海部であり、各凸部が独立していてもよい。
The
培養担体120,125,130,135,140,150,160,170は、培養担体12と同様に、培養面120a,125a,130a,135a,140a,150a,160a,170aから深さ0.1μmまでの範囲の容積率VRが20%以上80%以下の範囲内であり、培養面における開口率SRが30%以上90%以下の範囲とされている。
The
また、培養担体12,120,125,130,135,140,150,160,170はいずれもフィルム状のものであるが、ブロック状のものでもよい。ブロック状の培養担体の場合にも、50nm以上50μm以下の範囲内である凹部または凸部が形成されている培養面を備えるものとする。
Further, the
以下に本発明の実施例を示すが、詳細は実施例1に記載し、本発明に対する比較例1については、実施例1と異なる条件のみを記載する。 Examples of the present invention will be described below. Details will be described in Example 1, and Comparative Example 1 for the present invention will be described only for conditions different from those of Example 1.
支持体52としてのガラス板に、ポリスチレンの溶液を流延して流延膜を形成した。流延膜に加湿した空気を供給しながら流延膜を乾燥することで、流延膜の表面に結露させて水滴を形成し、最終的に溶媒と水滴とを蒸発させた。水滴を蒸発させるために、吹き付ける空気を加湿したものから乾燥したものへと切り替えた。このフィルム形成工程により、ポリスチレン製であり、孔13が培養面12aに沿って並んだハニカム構造の培養担体12を形成した。このように、本実施例では結露法により培養担体12を形成した。得られた培養担体12は、孔径が均一であり、平均孔径(孔径の平均値)は約5μmであった。容積率VRは約35%、培養面12aにおける開口率SRは約50%であった。
A polystyrene film was cast on a glass plate as the
ポリスチレン製の円筒容器35の内面を低親和性部16で覆った容器本体31を用意した。まず、円筒容器35の内面に、スパッタリング装置(E−1030,日立株式会社製)を用いて、厚みが9nmのプラチナ(Pt)の被膜を形成した。次に、このPt被膜の上に、低親和性部16を形成した。低親和性部16は、重量平均分子量30000のポリエチレングリコール(PEG)鎖とチオール基とを有する合成ポリマー(日本油脂株式会社製)の溶液を塗布して溶媒を蒸発させることにより形成した。この容器本体31を用いて、図8に示すウェル40を作成した。すなわち、この容器本体31の底部上に、支持体52と一体の培養担体12を載せ、培養担体12の上に押さえ部材42を載せることにより培養担体12の浮き上がりを防いだ。PEGの被膜42aで覆われたガラス製の押さえ部材42を用いた。
A
ウェル40の内部に、培養すべき細胞と培養液(液体培地)とを入れた。細胞は、ヒト肝由来細胞(HepG2)であり、培養液は、ウィリアムズE培地(Williams’s Medium E、シグマアルドリッチジャパン合同会社製)10.8g/Lに、58.8mg/Lのペニシリン(MeijiSeikaファルマ(株)製)、100mg/Lのストレプトマイシン(MeijiSeikaファルマ(株)製)、2.2g/Lの炭酸水素ナトリウム(和光純薬工業(株)製)、10%の牛胎児血清(FBS、インビトロジェン(株)製)、を加えた血清添加培養液である。仕込んだ細胞の数は、5000である。培養液は、液面がウェル40の深さの中間位置になる量(5分目)とした。培養は、二酸化酸素濃度5%、温度37℃下で24時間行った。 Inside the well 40, cells to be cultured and a culture solution (liquid medium) were placed. The cells were human liver-derived cells (HepG2), and the culture broth was 18.8 g / L of Williams E medium (Williams's Medium E, Sigma-Aldrich Japan LLC), 58.8 mg / L of penicillin (MeijiSeika). Pharma Co., Ltd.), 100 mg / L streptomycin (Meiji Seika Pharma Co., Ltd.), 2.2 g / L sodium bicarbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 10% fetal bovine serum (FBS, Invitrogen Corp.), a serum-added culture solution. The number of cells charged is 5000. The amount of the culture solution was such that the liquid level reached the middle position of the depth of the well 40 (fifth minute). The culture was carried out at an oxygen dioxide concentration of 5% and a temperature of 37 ° C. for 24 hours.
培養開始から24時間後に、ウェル40の内部にある細胞の数を数えたところ10000であり、そのうち、培養面12a上にある細胞の数は9000以上であった。また、培養面12a上にはスフェロイドが形成されていた。
24 hours after the start of the culture, the number of cells in the well 40 was counted and found to be 10,000, of which the number of cells on the
[比較例1]
実施例1と同じ円筒容器35を用意し、この円筒容器35の内面には低親和性部16を形成しなかった。この円筒容器35の底部に、実施例1と同じ培養担体12を支持体52ととともに設置した。また、押さえ部材42と同様にリング状に形成された押さえ部材で、培養担体12の周縁部を押さえた。ただし用いた押さえ部材は、被膜42aが形成されていないものである。その他の条件は実施例1と同じにして、実施例1と同じ細胞を培養した。[Comparative Example 1]
The same
培養開始から24時間後に、培養面12上にはスフェロイドは形成されていたものの、ウェルの内部にある細胞の数を数えたところ10000であり、そのうち、培養面12a上にある細胞の数は1000以下であった。
Although spheroids were formed on the
10,20,30,40,50,60,70,80 ウェル
12,120,125,130,135,140 培養担体
90 チップ
100 マルチウェルプレート
110 マルチチッププレート
13,121,126,131,136,141 孔
141 凸部10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80
上記課題を解決するために、本発明の細胞培養用具は、培養担体と低親和性部とを備えている。培養担体は、細胞を培養する培養面に凹凸が形成され、前記培養面から深さ0.1μmまでの範囲における容積率が5%以上80%以下の範囲内であり、前記培養面における開口率が30%以上95%以下の範囲内である。低親和性部は、培養面の周囲を囲んで設けられ、細胞との親和性が培養面よりも低い。前記低親和性部の表面の接触角が前記培養面の接触角よりも小さくされており、かつ、前記低親和性部の表面と前記培養面との接触角の差は20°以上130°以下の範囲内である、または、帯電部としての前記低親和性部の電位は−30mV以上0mV未満の範囲内である。
In order to solve the above problems, the cell culture instrument of the present invention includes a culture carrier and a low affinity part. The culture carrier has irregularities formed on the culture surface for culturing cells, the volume ratio in the range from the culture surface to a depth of 0.1 μm is in the range of 5% to 80%, and the open area ratio in the culture surface Is in the range of 30% to 95%. The low affinity part is provided so as to surround the periphery of the culture surface, and has a lower affinity with the cell than the culture surface. The contact angle of the surface of the low affinity part is smaller than the contact angle of the culture surface, and the difference in contact angle between the surface of the low affinity part and the culture surface is 20 ° or more and 130 ° or less. Or the potential of the low affinity part as the charging part is in the range of −30 mV to less than 0 mV.
Claims (8)
前記培養面の周囲を囲んで設けられ、前記細胞との親和性が前記培養面よりも低い低親和性部と、
を備える細胞培養用具。Concavities and convexities are formed on the culture surface for culturing the cells, the volume ratio in the range from the culture surface to a depth of 0.1 μm is in the range of 5% to 80%, and the opening ratio in the culture surface is 30% or more. A culture carrier within a range of 95% or less;
A low-affinity portion that is provided around the culture surface and has a lower affinity for the cells than the culture surface;
A cell culture tool comprising:
前記培養担体が前記容器本体の底に設けられている請求項1または2に記載の細胞培養用具。Containing a culture medium, comprising a container body whose inner surface is formed by the low affinity part,
The cell culture instrument according to claim 1 or 2, wherein the culture carrier is provided on the bottom of the container body.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013069810 | 2013-03-28 | ||
JP2013069810 | 2013-03-28 | ||
PCT/JP2014/054875 WO2014156455A1 (en) | 2013-03-28 | 2014-02-27 | Cell culturing tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2014156455A1 true JPWO2014156455A1 (en) | 2017-02-16 |
Family
ID=51623449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015508202A Abandoned JPWO2014156455A1 (en) | 2013-03-28 | 2014-02-27 | Cell culture tool |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2014156455A1 (en) |
WO (1) | WO2014156455A1 (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9790465B2 (en) | 2013-04-30 | 2017-10-17 | Corning Incorporated | Spheroid cell culture well article and methods thereof |
SG11201703500XA (en) | 2014-10-29 | 2017-05-30 | Corning Inc | Perfusion bioreactor platform |
JP2017532974A (en) * | 2014-10-29 | 2017-11-09 | コーニング インコーポレイテッド | Apparatus and method for generating and culturing 3D cell aggregates |
US11857970B2 (en) | 2017-07-14 | 2024-01-02 | Corning Incorporated | Cell culture vessel |
WO2019014610A1 (en) | 2017-07-14 | 2019-01-17 | Corning Incorporated | Cell culture vessel for 3d culture and methods of culturing 3d cells |
US11767499B2 (en) | 2017-07-14 | 2023-09-26 | Corning Incorporated | Cell culture vessel |
CN111051494B (en) | 2017-07-14 | 2024-03-29 | 康宁股份有限公司 | 3D cell culture vessel for manual or automatic media exchange |
US20210301237A1 (en) * | 2018-05-30 | 2021-09-30 | Sun Bioscience Sa | Well for cultivating biological material |
JP7105887B2 (en) * | 2018-07-10 | 2022-07-25 | 株式会社日本触媒 | Cell culture sheet |
EP3649227A1 (en) | 2018-07-13 | 2020-05-13 | Corning Incorporated | Fluidic devices including microplates with interconnected wells |
JP7171695B2 (en) | 2018-07-13 | 2022-11-15 | コーニング インコーポレイテッド | A microcavity dish having sidewalls containing a liquid medium delivery surface |
WO2020013845A1 (en) | 2018-07-13 | 2020-01-16 | Corning Incorporated | Cell culture vessels with stabilizer devices |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004279196A (en) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Substrate for bio-micro-array and bio-micro-array |
JP2006058094A (en) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Fujitsu Ltd | Effective size determining method of molecule, method for bonding molecule to substrate, and molecule detection device |
WO2006028274A1 (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-16 | National University Corporation Nagoya University | Production of cell culture product and material for use in said production |
WO2007055056A1 (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-18 | Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry, Science And Technology | Method of forming tissue and kit for forming tissue |
JP2008199962A (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Fujifilm Corp | Tissue construct-forming substrate, tissue construct-forming kit, method for forming tissue construct using the same and three-dimensional tissue construct formed by the method |
WO2009034927A1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-03-19 | Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry, Science And Technology | Cell culture instrument and cell culture method using the same |
JP2009213421A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Fujifilm Corp | Method and apparatus for culturing cell |
JP2011234646A (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Hitachi Ltd | Culture substrate, and culture sheet |
JP2013034396A (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Nipro Corp | Laboratory dish for cell culture |
WO2013030940A1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | 株式会社日立製作所 | Culturing sheet, culturing equipment material, and manufacturing method |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008278769A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Hokkaido Univ | Method for producing three-dimensional aggregate comprising pancreatic islet cells in vitro |
-
2014
- 2014-02-27 JP JP2015508202A patent/JPWO2014156455A1/en not_active Abandoned
- 2014-02-27 WO PCT/JP2014/054875 patent/WO2014156455A1/en active Application Filing
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004279196A (en) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Substrate for bio-micro-array and bio-micro-array |
JP2006058094A (en) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Fujitsu Ltd | Effective size determining method of molecule, method for bonding molecule to substrate, and molecule detection device |
WO2006028274A1 (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-16 | National University Corporation Nagoya University | Production of cell culture product and material for use in said production |
WO2007055056A1 (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-18 | Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry, Science And Technology | Method of forming tissue and kit for forming tissue |
JP2008199962A (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Fujifilm Corp | Tissue construct-forming substrate, tissue construct-forming kit, method for forming tissue construct using the same and three-dimensional tissue construct formed by the method |
WO2009034927A1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-03-19 | Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry, Science And Technology | Cell culture instrument and cell culture method using the same |
JP2009213421A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Fujifilm Corp | Method and apparatus for culturing cell |
JP2011234646A (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Hitachi Ltd | Culture substrate, and culture sheet |
JP2013034396A (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Nipro Corp | Laboratory dish for cell culture |
WO2013030940A1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | 株式会社日立製作所 | Culturing sheet, culturing equipment material, and manufacturing method |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
中澤浩二、他7名: ""ハニカムフィルムを利用したスフェロイドアレイ化培養"", 第35回日本バイオマテリアル学会大会 予稿集(2013)、2013年11月25日、94頁、1B−21, JPN6014021560, ISSN: 0003514344 * |
堺裕輔、他5名: ""ハニカムフィルムを利用したスフェロイドアレイの開発"", 高分子学会予稿集(CD−ROM)、2009年、58巻、2号、DISK1、2T1−09, JPN6014021557, ISSN: 0003395422 * |
後藤優希、他7名: ""ハニカムフィルムを利用したスフェロイドチップの開発"", 化学工学会第45回秋季大会講演要旨集(CD−ROM)、2013年8月16日、ZB2P51, JPN6014021561, ISSN: 0003514345 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014156455A1 (en) | 2014-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014156455A1 (en) | Cell culturing tool | |
US20200239854A1 (en) | Adherent cell culture method | |
US20220259540A1 (en) | Spheroid trap insert | |
EP3351615B1 (en) | Cell culture vessel | |
Lai et al. | Bioinspired patterning with extreme wettability contrast on TiO2 nanotube array surface: a versatile platform for biomedical applications | |
US9394514B2 (en) | Culture substrate, culture sheet, and cell culture method | |
JP6877540B2 (en) | Method for manufacturing cell laminate | |
KR101522120B1 (en) | Culture substrate and culture sheet | |
JP2005027598A (en) | Cell culture chip and incubator and method for culturing cell by using those, cell-carrying module carrying spherical cell tissue body and spherical cell tissue body | |
JP3139350U (en) | Cell culture vessel | |
JP2016093149A (en) | Cell culture apparatus, and cell culture method | |
WO2014165273A1 (en) | Conical devices for three-dimensional aggregate (s) of eukaryotic cells | |
WO2006123570A1 (en) | Cell culture container | |
JP6534380B2 (en) | Device for producing spheroid, recovery method and production method of spheroid | |
WO2007049576A1 (en) | Cell culture container and cell culture method | |
US20110294208A1 (en) | Method and device for cell selection and collection in an isolated culturing environment | |
KR20140008378A (en) | Culture vessel for forming embryoid body | |
US20130029422A1 (en) | Composite Substrate for 3D Cell Culture | |
JP2010136706A (en) | Cell culture carrier | |
Kim et al. | Nano-patterned SU-8 surface using nanosphere-lithography for enhanced neuronal cell growth | |
Ma et al. | Selective adhesion and controlled activity of yeast cells on honeycomb-patterned polymer films via a microemulsion approach | |
Bérces et al. | Effect of nanostructures on anchoring stem cell-derived neural tissue to artificial surfaces | |
Xu et al. | Contact printing of arrayed microstructures | |
JP6338015B2 (en) | Cell mass culture vessel | |
Tsai et al. | Ultra-thin porous PDLLA films promote generation, maintenance, and viability of stem cell spheroids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170308 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20170407 |