JPWO2015122528A1 - 細胞培養装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態に係る細胞培養装置を備えた細胞培養システムを示す図である。図1に示す細胞培養システム1では、細胞が培養される。細胞は、哺乳動物細胞等の有用細胞である。細胞としては、培養の結果、細胞の産生物を利用するのであれば、その物質を産生し易い細胞や目的の物質を産生し易いように、特定の遺伝子を導入した細胞も選択できる。また、細胞としては、培養の結果、特定の細胞を利用するのであれば、その細胞が増殖し易くなるように遺伝子を改変した細胞等も用いることができる。
続いて、第2実施形態について説明する。図9は、第2実施形態に係る細胞培養装置の断面構成を示す図である。図9に示されるように、細胞培養装置40は、培養槽42と、軸部材44と、撹拌機構46と、フィルタ48と、を備えている。
(細胞培養システムの制御装置)
細胞培養システムの制御装置としては、8連動動物培養装置BioJr.8(BJR−25NA1S−8C、エイブル株式会社)を使用した。本制御装置は、1台で8個の100mL容量の細胞培養装置を制御可能である。測定及び制御項目は、撹拌速度、温度、pH、及び溶存酸素濃度(DO)とした。本制御装置では、各細胞培養装置を独立して制御可能である。
培養細胞としては、ヒトiPS細胞(253G1)を用いた。細胞は、ビトロネクチン(ライフテクノロジーズ社)をコートした培養ディッシュ(コーニング社)に播種し、培養液としてEssential-8を用いて培養した。培養液の交換は毎日実施し、3〜4日に一度の頻度で継代を実施した。
実施例1においては、図15に示される細胞培養装置を作製した。培養槽15としてガラス製の専用槽(エイブル株式会社)を使用し、培養液を100mLとした。準備したヒトiPS細胞を、細胞数2×107個(密度2×105個/mL)で播種し、培養を開始した。この時点を培養0日目とした。培養液としては、Essential-8培地(ライフテクノロジーズ社)に以下の成分を添加して使用した。すなわち、ROCK(Rho-associated coiled-coil forming kinase/Rho結合キナーゼ)阻害剤としてY-27632(和光純薬工業株式会社)を10μM、ヘパリン(シグマアルドリッチ社)を750ng/mLの濃度にて添加した。培養槽15には撹拌翼22を設置し、回転数は60rpmとした。培養槽15には、温度、pH、溶存酸素濃度をそれぞれ計測可能なセンサー(エイブル株式会社)を設置した。また、溶存酸素濃度は40%に制御される設定とし、そのために、酸素、窒素、及び空気の混合ガスが培養槽15内の培養液に対して上面通気となるようにガス導入ラインを設置した。さらに、ガスを培養槽15から排出する導出ラインを設置した。温度は37℃に設定した。
培養6日目に細胞塊を培養槽15から回収し、細胞分離/分散溶液Accumax(イノベーティブセルテクノロジーズ社)にて10分間処理し、単細胞の状態とした後、トリパンブルー法にて死細胞を染色して、生細胞のみを計算盤を用いてカウントした。
ヒトiPS細胞が未分化状態を維持していることを確認するために、未分化マーカーであるSSEA-4の陽性率をフローサイトメトリー法にて測定した。抗体としては、抗ヒト/マウスSSEA-4モノクローナル抗体FAB1435F(R&Dシステムズ社)を用い、測定装置としては、Cell Lab QuantaSC(ベックマン・コールター株式会社)を用いた。SSEA-4の陽性率を未分化率とした。
実施例2では、図16に示されるように、フィルタ21の設置高さを、培養槽15の底面と液面高さとの中間に設置した以外は、実施例1の細胞培養装置と同じ構造とした。
比較例1では、図17に示されるように、フィルタ21と軸部材17の設置を、撹拌翼22の回転範囲の外側とし、培養液の入口ライン及び出口ラインを変更した以外は、実施例1の細胞培養装置と同じ構造とした。
Claims (12)
- 細胞を含む培養液を収容する培養槽と、
前記培養槽内に少なくとも一部が配置された軸部材と、
前記軸部材に支持されて前記培養槽内に配置され、前記軸部材を回転中心として回転可能に設けられた撹拌翼を有する撹拌手段と、
前記軸部材に接するように設けられ、前記培養液は透過させるが、前記細胞は透過させないフィルタと、を備え、
前記軸部材は、少なくとも一部が中空であり、その内部に前記培養液を導入又は前記内部から前記培養液を導出する開口部が設けられていると共に、回転不能とされており、
前記フィルタは、前記軸部材を回転中心として回転する前記撹拌翼の可動領域よりも内側に位置し、前記撹拌翼とは独立して前記軸部材に設けられており、
前記フィルタ及び前記軸部材の前記内部を介して、前記培養槽から前記培養液の吸引及び/又は前記培養槽への前記培養液の供給を行う、細胞培養装置。 - 前記軸部材は、前記培養槽の底部に支持されている、請求項1記載の細胞培養装置。
- 前記軸部材は、下端部に前記開口部が設けられていると共に、上端部が閉塞されており、
前記軸部材の側面部には、前記内部と連通する開口部が設けられており、
前記フィルタは、前記側面部の前記開口部を覆うように前記軸部材の外表面に設けられている、請求項2記載の細胞培養装置。 - 前記フィルタは、筒状を成しており、前記側面部の前記開口部を覆うように前記軸部材の外側に挿通されている、請求項3記載の細胞培養装置。
- 前記軸部材は、下端部に前記開口部が設けられていると共に、上端部に前記内部と連通する開口部が設けられた筒状を成しており、
前記フィルタは、前記上端部の前記開口部を覆うように前記軸部材に設けられている、請求項2記載の細胞培養装置。 - 前記フィルタは、有底の筒状を成しており、前記上端部の前記開口部を覆うように前記軸部材の外側に挿通されている、請求項5記載の細胞培養装置。
- 前記軸部材は、前記培養槽の蓋部に支持されている、請求項1記載の細胞培養装置。
- 前記軸部材は、上端部に前記開口部が設けられていると共に、下端部に前記内部と連通する開口部が設けられた筒状を成しており、
前記フィルタは、前記下端部の前記開口部を覆うように前記軸部材に設けられている、請求項7記載の細胞培養装置。 - 前記フィルタは、有底の筒状を成しており、前記下端部の前記開口部を覆うように前記軸部材の外側に挿通されている、請求項8記載の細胞培養装置。
- 前記軸部材は、上端部に前記開口部が設けられていると共に、下端部が閉塞されており、
前記軸部材の側面部には、前記内部と連通する開口部が設けられており、
前記フィルタは、前記側面部の前記開口部を覆うように前記軸部材の外表面に設けられている、請求項7記載の細胞培養装置。 - 前記フィルタは、筒状を成しており、前記側面部の前記開口部を覆うように前記軸部材の外側に挿通されている、請求項10記載の細胞培養装置。
- 前記フィルタは、多孔質体である、請求項1〜11のいずれか一項記載の細胞培養装置。
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