JPWO2019167960A1 - 細胞保持運搬装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 培養した細胞を保持するとともに、細胞を保持した状態で移動させることができる細胞保持運搬装置の提供。【解決手段】 細胞保持運搬装置１００は、基部１０１、貫通孔１０３、細胞足場１０５、及び、操作部１０７を有している。細胞足場１０５には、所定の細胞、例えば、心筋や神経細胞が保持される。細胞足場１０５に所定の細胞を保持させる際には、ピペット等を用いて、貫通孔１０３から露出する細胞足場１０５に対して、貫通孔１０３を介して細胞懸濁液を滴下し、培養する。操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから突出するように形成される。操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに、貫通孔１０３を中心に、放射状に、複数、形成される。操作部１０７を形成することによって、操作部１０７をピンセット等の保持具で保持し、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。【選択図】 図１
Description
本発明は、細胞保持運搬装置に関し、特に、保持している細胞を容易に移動することができるものに関する。
細胞保持運搬装置に関する従来技術ついて、プラスチック製容器１０を用いて説明する。図１８に示すように、プラスチック製容器１０は、生物の細胞や組織等の生細胞を培養する容器であり、かつ、培養した生細胞を位相差顕微鏡で撮像（あるいは観察）するための容器である。また、プラスチック製容器１０は、いわゆるマルチウェルプレートであり、円形に開口された複数のウェル１１を有している。ウェル１１は、培養及び培養後に撮像する生細胞と生細胞を培養するための培養液を入れる凹部である。図１９では、一例として、８行１２列の９６個のウェル１１を有する９６ウェルプレートを示しているが、プラスチック製容器１０は、ウェル１１を少なくとも２つ以上有していれば良く、ウェル１１の個数は任意である。９６ウェルプレートの他には、ウェル１１が、６個、２４個、または３８４個のマルチウェルプレートがよく用いられる。
プラスチック製容器１０に好適な材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ポリイミド（ＰＩ）、ナイロン（Ｎｙ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ウレタンアクリレート等のアクリル系材料、セルロース、ガラス等が挙げられる。また、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクタン、もしくはその共重合体のような生分解性ポリマー等の樹脂等を用いることができる。これらなかでも、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネートを好ましく用いることができ、特に、ポリスチレンを好ましく用いることができる。細胞毒性が低いからである。また、プラスチック製容器１０の表面は、任意の表面処理（例えば、プラズマ、コロナ、マイクロウェーブ、電子線及び紫外線等の照射等）が施されていても良い。
図１９に示すように、ウェル１１は非貫通孔であり、プラスチック製容器１０の表面に開口されている。ウェル１１には、開口から、培養する生細胞１３と生細胞１３を培養するための培養液１２（例えば血清液）とが注入される。プラスチック製容器１０を用いる場合、ウェル１１は開口されているので、ウェル１１に注入された培養液１２は、生細胞１３の培養中及び位相差顕微鏡での撮像時にも常にウェル１１の開口近傍で空気に接触する。このため、培養された生細胞１３は生きたまま位相差顕微鏡によって撮像（観察）される。
プラスチック製容器１０では、ウェル１１は、開口の直径Ｒが０．５ｍｍ以上２ｃｍ未満に形成され、深さＤが２ｍｍ以上２ｃｍ未満に形成されている。ウェル１１の開口の直径Ｒが０．５ｍｍ以上２ｃｍ未満に形成されているのは、同一環境下で培養された生細胞１３の細胞数をばらつきなく収束したデータを取得するために好ましいからである。ウェル１１の開口の直径Ｒは、１ｍｍ以上であることがより好ましい。ウェル１１の開口の直径Ｒが２ｃｍ未満の場合には、培養液１２の液面１２ａのメニスカスが顕著になるので、本発明が特に有用であり、ウェル１１の開口の直径Ｒは１ｃｍ以下である場合に特に好適である。例えば、９６個のウェル１１を有する９６ウェルプレートの場合、ウェル１１の開口の直径は例えば６ｍｍである、３８４個のウェル１１を有する３８４ウェルプレートの場合、ウェル１１の開口の直径は例えば３ｍｍである。
ウェル１１の深さＤとは、ウェル１１の底面１１ｂから開口（プラスチック製容器１０の表面）までの高さであり、ウェル１１の深さＤが２ｍｍ以上に形成されているのは、生細胞１３を培養するために十分な培地を確保し、かつ、生細胞１３を培養するために十分な培養液１２の量を確保するためである。ウェル１１の深さＤが２ｃｍ未満に形成されているのは、透過型顕微鏡で観察する場合のケラレによる周辺視野の光量低下を防ぐためである。ウェル１１の深さＤが３ｍｍ以上１ｃｍ以下の範囲内であれば、生細胞１３の培養及び撮像に特に好適である。また、ウェル１１に入れる培養液１２の量は、ウェル１１の深さＤの１／２以下であることが好ましい（以上、特許文献１参照）。
前述のプラスチック製容器１０には、以下に示すような改善すべき点がある。所定の生細胞１３を用いて何らかの実験をする場合、実験の前に、プラスチック製容器１０のウェル１１に直接、生細胞１３を培養する必要がある。このため、実験と細胞培養とを分離できない、という改善すべき点がある。つまり、生細胞１３に対する実験が主目的であっても、生細胞１３を培養しなければならないため、実験ノウハウのみならず、生細胞１３の培養ノウハウも必要となるため、実験が主目的の場合、実験者に対する負担が大きい。特に、複数種類の生細胞１３を用いて実験する場合には、実験者の対する負担も大きくなる、という改善すべき点がある。
また、実験室において、連続的に生細胞培養と実験とを実施しなければならず、効率が悪い、という改善すべき点がある。
さらに、プラスチック製容器１０のウェル１１に培養した生細胞１３の一部に不具合が生じたとしても、ウェル１１に直接的に培養しているため、取り替えることができない、という改善すべき点がある。
さらに、プラスチック製容器１０では、ウェル１１の底部において生細胞１３が培養されている。ウェル１１の底部は、培養する細胞からすれば比較的面積が大きく、底部のどの位置で細胞、どの程度培養されるかは、不明である。そのため、細胞培養の前提条件、細胞数や培地量、温度等を同一にしたとしても、ウェル１１の底部においては、均一に細胞が培養されていない。このため、ウェル１１においても、どの位置の細胞対象として実験を行うかによって、結果に差異が生ずる可能性ある、という改善すべき点がある。
さらに、ウェル１１の底部に確実に細胞を培養できるように、本来、検査等に必要な細胞量よりも多くの細胞量を要するため、コストがかかる、という改善すべき点がある。
そこで、本発明は、培養した細胞を保持するとともに、細胞を保持した状態で移動させることができる細胞保持運搬装置、該細胞保持運搬装置を用いて、細胞の所定の特性を計測する細胞特性計測方法および該細胞保持運搬装置を含む細胞特性計測のキットを提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、下記（１）から（１５）項に記載の発明を提供することにより前記課題を解決したものである。
（１）
細胞培養容器内に配置する細胞保持運搬装置であって、
上面及び下面を有する基部、
前記基部を貫通するように形成される貫通孔、
前記基部の前記下面に沿って位置し、細胞を保持する細胞足場、
所定の保持具によって挟持できる操作部、
を有する細胞保持運搬装置。
（２）
さらに、
前記貫通孔上に培地を貯留する培地貯留空間を形成する培地貯留空間形成部、
を有する、（１）に記載の細胞保持運搬装置。
（３）
前記操作部は、
前記基部の上面から突出すること、
を特徴とする、（１）または（２）に記載の細胞保持運搬装置。
（４）
前記操作部は、
前記基部の上面から凹状に形成されること、
を特徴とする、（１）または（２）に記載の細胞保持運搬装置。
（５）
さらに、
前記基部を貫通する空気抜き部、
を有する、（１）〜（４）に記載の細胞保持運搬装置。
（６）
前記貫通孔は、
前記突出部が形成される面から、対向して位置する面に向かって狭まるような形状を有していること、
を特徴とする、（１）〜（５）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（７）
前記基部は、平板状であることを特徴とする、（１）〜（６）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（８）
少なくとも前記基部は、
培地よりも重い比重を有する材料により形成されていること、
を特徴とする、（１）〜（７）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（９）
前記細胞足場は、
薄状のファイバーシートであること、
を特徴とする、（１）〜（８）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（１０）
前記ファイバーシートは、高分子材料で調製されることを特徴とする、（９）に記載の細胞保持運搬装置。
（１１）
前記細胞足場は、
生物材料を有していること、
を特徴とする、（１）〜（１０）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（１２）
前記細胞足場は、
所定の細胞を有していること、
を特徴とする、（１１）に記載の細胞保持運搬装置。
（１３）
前記細胞足場は、
心筋細胞、または、神経細胞を有していること、
を特徴とする、（１１）に記載の細胞保持運搬装置。
（１４）
（１）〜（１３）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置を用いて、細胞の所定の特性を計測する細胞特性計測方法。
（１５）
（１）〜（１３）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置を含む、細胞特性計測のキット。
（１）
細胞培養容器内に配置する細胞保持運搬装置であって、
上面及び下面を有する基部、
前記基部を貫通するように形成される貫通孔、
前記基部の前記下面に沿って位置し、細胞を保持する細胞足場、
所定の保持具によって挟持できる操作部、
を有する細胞保持運搬装置。
（２）
さらに、
前記貫通孔上に培地を貯留する培地貯留空間を形成する培地貯留空間形成部、
を有する、（１）に記載の細胞保持運搬装置。
（３）
前記操作部は、
前記基部の上面から突出すること、
を特徴とする、（１）または（２）に記載の細胞保持運搬装置。
（４）
前記操作部は、
前記基部の上面から凹状に形成されること、
を特徴とする、（１）または（２）に記載の細胞保持運搬装置。
（５）
さらに、
前記基部を貫通する空気抜き部、
を有する、（１）〜（４）に記載の細胞保持運搬装置。
（６）
前記貫通孔は、
前記突出部が形成される面から、対向して位置する面に向かって狭まるような形状を有していること、
を特徴とする、（１）〜（５）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（７）
前記基部は、平板状であることを特徴とする、（１）〜（６）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（８）
少なくとも前記基部は、
培地よりも重い比重を有する材料により形成されていること、
を特徴とする、（１）〜（７）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（９）
前記細胞足場は、
薄状のファイバーシートであること、
を特徴とする、（１）〜（８）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（１０）
前記ファイバーシートは、高分子材料で調製されることを特徴とする、（９）に記載の細胞保持運搬装置。
（１１）
前記細胞足場は、
生物材料を有していること、
を特徴とする、（１）〜（１０）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（１２）
前記細胞足場は、
所定の細胞を有していること、
を特徴とする、（１１）に記載の細胞保持運搬装置。
（１３）
前記細胞足場は、
心筋細胞、または、神経細胞を有していること、
を特徴とする、（１１）に記載の細胞保持運搬装置。
（１４）
（１）〜（１３）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置を用いて、細胞の所定の特性を計測する細胞特性計測方法。
（１５）
（１）〜（１３）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置を含む、細胞特性計測のキット。
本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。
本発明に係る細胞保持運搬装置は、細胞培養容器内に配置する細胞保持運搬装置であって、上面及び下面を有する平板状の基部、前記基部を貫通するように形成される貫通孔、前記基部の前記下面に沿って位置し、細胞を保持する細胞足場、所定の保持具によって挟持できる操作部、を有する。
これにより、培養した細胞を保持するとともに、細胞を保持した状態で移動させることができる。
また、実験と細胞の培養とを分離できるため、実験者が細胞培養をする必要がなく、実験者の負担を低減できる。さらに、細胞のみを培養し、実験者に提供することができるので、実験者に効率よく実験させることができる。さらに、実験に用いた細胞に不具合が生じた場合、不具合が生じた細胞のみを容易に交換できる。
さらに、細胞の培養のみを行うことができるため、均一な細胞を培養することができる。さらに、限定した領域に細胞を培養できるため、培養に必要な細胞量を低減することができる。さらに、均一な細胞を培養できるため、比較実験、比較試験を行う際の実験前の条件を同じにできる。
さらに、使用者はピンセット等の保持具を用いて、容易に細胞保持運搬装置を操作、例えば移動することができる。
本発明に係る細胞保持運搬装置は、さらに、前記貫通孔上に培地を貯留する培地貯留空間を形成する培地貯留空間形成部、を有する。
これにより、貫通孔上に培地貯留空間を形成できるため、安定して、培地貯留空間に培地を貯留させることができる。また、基部上に、安定して、追加的に培地を貯留できるので、足場部材に保持している細胞に新鮮な培地を提供することができ、より長期間、安定して細胞を培養することができる。
本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記基部の上面から突出すること、を特徴とする。
これにより、使用者はピンセット等の保持具を用いて、容易に細胞保持運搬装置を操作することができる。
本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記操作部は、前記基部の上面から凹状に形成されること、を特徴とする。
これにより、使用者はピンセット等の保持具を用いて、容易に細胞保持運搬装置を操作することができる。また、細胞保持運搬装置の厚さを薄くすることができる。
本発明に係る細胞保持運搬装置は、さらに、前記基部を貫通する空気抜き部、を有する。
これにより、細胞保持運搬装置の下部に入り込んだ空気を、外部に、容易に排出することができる。
本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記貫通孔は、前記突出部が形成される面から、対向して位置する面に向かって狭まるような形状を有していること、を特徴とする。
これにより、細胞足場に、細胞を培養するための細胞懸濁液を、容易に、滴下できるため、細胞を容易に培養することができる。また、貫通孔の容量を大きくできるため、より多くの量の細胞懸濁液を貯留することができる。
本発明に係る細胞保持運搬装置では、少なくとも前記基部は、培地よりも重い比重を有する材料により形成されていること、を特徴とする。
これにより、細胞保持運搬装置を、容易に、培地内に配置させることができる。また、自らの自重によって、容易に下に向かって圧力をかけることができるので、細胞保持運搬装置の下部に配置される電極等の配置物に対して密着させることができる。
本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記細胞足場は、薄状のファイバーシートであること、を特徴とする。
これにより、基部の下面に沿ってファイバーシートを配置するだけで、容易に、細胞保持運搬装置を生成することができる。また、細胞保持運搬装置の厚さを薄く、コンパクトにできる。
本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記細胞足場は、生物材料を有していること、を特徴とする。
これにより、生物材料を、容易に、移動させることができる。ひいては、生物材料を用いて容易に実験することができる。
本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記細胞足場は、心筋細胞、または、神経細胞を有していること、を特徴とする。
これにより、心筋細胞、及び、神経細胞を、容易に、移動させることができる。ひいては、心筋細胞、神経細胞を用いて容易に実験することができる。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
本発明に係る細胞保持運搬装置について、一実施例である細胞保持運搬装置１００を用いて説明する。細胞保持運搬装置１００は、９６穴のマルチウェルプレートのウェルに配置され、ウェルの培地内で細胞を培養するための装置である。ウェルで培養された細胞は、所定の実験、検査に用いられる。
第１ 構成
細胞保持運搬装置１００の構成について、図１〜図３を用いて説明する。ここで、図１は細胞保持運搬装置１００の斜視図を、図２は細胞保持運搬装置１００の平面図を、図３は図２のＸ１−Ｘ１断面を、それぞれ示す。
細胞保持運搬装置１００の構成について、図１〜図３を用いて説明する。ここで、図１は細胞保持運搬装置１００の斜視図を、図２は細胞保持運搬装置１００の平面図を、図３は図２のＸ１−Ｘ１断面を、それぞれ示す。
図１に示すように、細胞保持運搬装置１００は、基部１０１、貫通孔１０３、細胞足場１０５、及び、操作部１０７を有している。図２に示すように、基部１０１は、平板状の円盤形状を有している。また、図３に示すように、基部１０１は、上面Ｐ１０１ａ、及び、下面Ｐ１０１ｂを有している。基部１０１は、培地よりも比重が大きい所定の樹脂素材、例えば、ポリカーボネートにより形成される。なお、基部１０１も含め細胞保持運搬装置１００は、培地中に位置する必要があるため、培地に対する細胞保持運搬装置１００の比重、及び、培地に対して細胞保持運搬装置１００に生ずる浮力を総合的に勘案して、基部１０１等の比重が決定され、例えば比重１．０５〜１．１以上とする。９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に対応する細胞保持運搬装置１００では、基部１０１の大きさは、直径Ｒ１０１（図２参照）が約６ｍｍ、厚さＬ１０１ｈ（図３参照）が約０．５ｍｍである。
貫通孔１０３は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから下面Ｐ１０１ｂまで、基部１０１を貫通するように形成される。貫通孔１０３は、円筒形状として、基部１０１と同心に形成される。６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に対応する細胞保持運搬装置１００では、貫通孔１０３の直径は約１ｍｍである。
細胞足場１０５は、高分子材料で形成されたファイバーシートにより形成されている。該高分子材料は、細胞と接触させた状態で細胞を培養する際に細胞障害性を示さないものであればよく、ファイバーシートに接触して細胞を培養して得られる細胞シートの使用目的に応じて、生分解性または非生分解性の高分子材料を用いることができる。生分解性の高分子材料としては、例えば、ポリ乳酸とポリグリコール酸の共重合体（ＰＬＧＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ酪酸（ＰＬＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリエチレン酢酸ビニル（ＰＥＶＡ）およびポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）などが挙げられるが、これらに限定されない。ＰＬＧＡは生体内で加水分解され、元々生体内に存在する乳酸とグリコール酸とになり、さらに水と二酸化炭素に分解されて体外に排出されることが知られている安全性の高い材料であり、特に好適に用いられる。ＰＬＧＡはＰＬＡ（ポリ乳酸）とＰＧＡ（ポリグリコール酸）の組み合わせ比率を変えることにより、生体内分解速度を調節することが可能である。
非生分解性の高分子材料としては、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）およびポリメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ
）などが挙げられるが、これらに限定されない。細胞毒性が低い材料であるポリスチレン
（ＰＳ）が特に好適に用いられる。
細胞足場１０５は、薄い円盤形状を有し、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに沿って配置される。
（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）およびポリメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ
）などが挙げられるが、これらに限定されない。細胞毒性が低い材料であるポリスチレン
（ＰＳ）が特に好適に用いられる。
細胞足場１０５は、薄い円盤形状を有し、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに沿って配置される。
細胞足場１０５は、図３に示すように、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂの所定の接着領域ＲＡに所定の接着剤を塗布した後、両者を貼り合わせることによって、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに配置される。なお、接着剤は、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに細胞足場１０５を配置した際に貫通孔１０３からはみ出さないように、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに塗布される。また、接着剤は、細胞足場１０５を基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに圧着した段階では、ファイバーシートからなる細胞足場１０５の隙間に吸収され、細胞足場１０５と一体となる。なお、接着剤としては、例えば、ＫＥ４５を使用する。
細胞足場１０５には、貫通孔１０３内において、所定の生物材料、例えば、心筋や神経細胞が３次元培養され、保持される。ここで、生物材料は、１：１つ以上の細胞、または、細胞タイプ、２：１つ以上の組織、または、組織タイプ、３：臓器、または、その一部をいう。細胞としては、例えば、心筋細胞や平滑筋細胞などの筋細胞、肝臓の実質細胞である肝細胞、クッパー細胞、血管内皮細胞や角膜内皮細胞などの内皮細胞、繊維芽細胞、骨芽細胞、砕骨細胞、歯根膜由来細胞、表皮角化細胞などの表皮細胞、気管上皮細胞、消化管上皮細胞、子宮頸部上皮細胞、角膜上皮細胞などの上皮細胞、乳腺細胞、ペリサイト、腎細胞、膝ランゲルハンス島細胞、末梢神経細胞や視神経細胞などの神経細胞、軟骨 細胞、骨細胞などが挙げられる。心筋細胞としては、多能性幹細胞、例えばES細胞またはiPS細胞から誘導された細胞が例示される。神経細胞としては、末梢神経細胞や視神経細胞などが例示される。なお、細胞足場１０５に所定の細胞を保持させる際には、ピペット等を用いて、貫通孔１０３から露出する細胞足場１０５に対して、貫通孔１０３を介して細胞懸濁液を滴下し、培養する。
操作部１０７は、図１に示すように、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（図３参照）から突出するように形成される。操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに、貫通孔１０３を中心に、放射状に、複数、形成される。具体的には、操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ状に、６つ、隣接する操作部１０７の間の角度が６０度となるように配置されている。各操作部１０７は、上面円弧形状で、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに沿った断面において短手方向半円の長方形形状を有している。操作部１０７は、基部１０１と同様、所定の樹脂素材、例えば、ポリカーボネートにより、基部１０１と一体に形成される。なお、各操作部１０７の大きさは、長手方向長さＬ１０７ａ（図２参照）が約２．５ｍｍ、短手方向長さＬ１０７ｂ（図２参照）が約０．５ｍｍ、高さＬ１０７ｈ（図３参照）が約１．３ｍｍである。
操作部１０７を、放射状に、複数、形成することによって、ウェルＷ１に細胞保持運搬装置１００を配置した際に、使用者と操作部１０７との位置関係に関わらず、使用者は、手首の角度を調整するだけで、容易に、操作部１０７をピンセット等で保持し、操作することができる。なお、操作部１０７を６つ、形成することによって、使用者が操作部１０７を操作しやすくなる。
第２ 使用方法
細胞保持運搬装置１００の使用方法について、細胞保持運搬装置１００に細胞を培養し、保持させるときと、細胞を保持している細胞保持運搬装置１００を操作するときとに分けて、図４、図５を用いて、説明する。なお、図４において、Ａは、細胞懸濁液ＣＳを貯留させた細胞保持運搬装置１００の平面図を、Ｂは、図４ＡのＸ４−Ｘ４断面を、それぞれ示す。また、図５において、Ａは、培地を貯留させた細胞保持運搬装置１００の平面図を、Ｂは、図５ＡのＸ５−Ｘ５断面を、それぞれ示す。
細胞保持運搬装置１００の使用方法について、細胞保持運搬装置１００に細胞を培養し、保持させるときと、細胞を保持している細胞保持運搬装置１００を操作するときとに分けて、図４、図５を用いて、説明する。なお、図４において、Ａは、細胞懸濁液ＣＳを貯留させた細胞保持運搬装置１００の平面図を、Ｂは、図４ＡのＸ４−Ｘ４断面を、それぞれ示す。また、図５において、Ａは、培地を貯留させた細胞保持運搬装置１００の平面図を、Ｂは、図５ＡのＸ５−Ｘ５断面を、それぞれ示す。
（１）細胞保持運搬装置１００に細胞を培養し、保持させるとき
細胞保持運搬装置１００において、基部１０１の貫通孔１０３を介して露出する細胞足場１０５に、細胞を培養し、保持させる場合、ピペット等を用いて、貫通孔１０３の内部に細胞懸濁液を滴下する。これにより、図４Ａに示すように、貫通孔１０３の内部に、細胞懸濁液を貯留させる。なお、貫通孔１０３の内部には、図４Ｂに示すように、細胞懸濁液の表面張力により、貫通孔１０３から流れ出ることなく、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから上に凸状になるまで、細胞懸濁液を貯留させることができる。なお、基部１０１が疎水性材料により形成されている場合には、より安定して、貫通孔１０３の内部に細胞懸濁液を貯留させることができる。
細胞保持運搬装置１００において、基部１０１の貫通孔１０３を介して露出する細胞足場１０５に、細胞を培養し、保持させる場合、ピペット等を用いて、貫通孔１０３の内部に細胞懸濁液を滴下する。これにより、図４Ａに示すように、貫通孔１０３の内部に、細胞懸濁液を貯留させる。なお、貫通孔１０３の内部には、図４Ｂに示すように、細胞懸濁液の表面張力により、貫通孔１０３から流れ出ることなく、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから上に凸状になるまで、細胞懸濁液を貯留させることができる。なお、基部１０１が疎水性材料により形成されている場合には、より安定して、貫通孔１０３の内部に細胞懸濁液を貯留させることができる。
貫通孔１０３の内部に細胞懸濁液を貯留し、数時間から１日程度経過させて、細胞足場１０５に細胞を定着させ、保持させた後、ピペット等を用いて、図５Ａに示すように、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（以上、図５Ｂ参照）上に、培地を貯留させる。つまり、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ上の一部の空間は、培地を貯留する培地貯留空間として機能し、また、基部１０１の上面Ｐ１０１ａの一部は培地貯留空間形成部として機能する。
なお、追加する培地の表面張力により、図５Ｂに示すように、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ内に上に凸状に培地を貯留させることができる。なお、基部１０１が疎水性材料により形成されている場合には、より安定して、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ内に上に凸状に培地を貯留させることができる。追加する培地の量としては、９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に対応する、基部１０１の直径Ｒ１０１（図２参照）が約６ｍｍの細胞保持運搬装置１００で心筋を培養する場合、例えば、約２０μＬとする。
このように、基部１０１上に追加的に培地を貯留させることによって、保持している細胞に新鮮な培地を提供することができるので、より長期間、安定して細胞を培養することができる。
（２）細胞保持運搬装置１００を操作するとき
細胞保持運搬装置１００を操作する際には、操作部１０７をピンセット等の保持具で保持する。これにより、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。例えば、ピンセット等の保持具で、操作部１０７を挟持した後、図６に示すように、マルチウェルプレートのウェルＷ１の外部からウェルＷ１の内部に移動させる。同様に、ウェルＷ１内において、細胞保持運搬装置１００の位置や方向を移動させる。特に、９６個のウェルＷ１を有するような９６穴のマルチウェルプレートの各ウェルＷ１に対応するような超小型の細胞保持運搬装置１００であっても、操作部１０７によって、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。なお、細胞保持運搬装置１００を移動させる際には、基部１０１を保持具で保持することによっても、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。
細胞保持運搬装置１００を操作する際には、操作部１０７をピンセット等の保持具で保持する。これにより、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。例えば、ピンセット等の保持具で、操作部１０７を挟持した後、図６に示すように、マルチウェルプレートのウェルＷ１の外部からウェルＷ１の内部に移動させる。同様に、ウェルＷ１内において、細胞保持運搬装置１００の位置や方向を移動させる。特に、９６個のウェルＷ１を有するような９６穴のマルチウェルプレートの各ウェルＷ１に対応するような超小型の細胞保持運搬装置１００であっても、操作部１０７によって、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。なお、細胞保持運搬装置１００を移動させる際には、基部１０１を保持具で保持することによっても、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。
細胞を培養し保持させ、培地を追加配置している細胞保持運搬装置１００においては、培地から突出している操作部１０７を、保持具により保持することによって、培地の流出を防止することができる。
なお、細胞保持運搬装置１００を配置した９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１において、各種の実験、例えば薬効確認実験、を行った後、細胞保持運搬装置１００を、操作部１０７を保持具によって保持しながらウェルＷ１から取り出し、例えば、ＭＥＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｒｒａｙ）プローブの電極上に、容易に移動させて、細胞の電気的特性を測定することができる。細胞保持運搬装置１００を用いることによって、細胞を安定した状態で、容易に移動させることができるので、細胞の培養から実験、実験から測定へと、作業を容易に展開していくことができる。
前述の実施例１においては、培地の表面張力、及び、基部１０１、操作部１０７の疎水性を利用して、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ上に培地を配置した。一方、本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置２００は、貫通孔１０３上に培地を貯留するための培地貯留空間Ｓ２０９を形成する培地貯留空間形成部２０９を有し、容易に培地を基部１０１の上面Ｐ１０１ａ上に配置できるものである。以下においては、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第１ 構成
細胞保持運搬装置２００の構成について、図７を用いて説明する。ここで、図７は細胞保持運搬装置２００の斜視図を示す。
細胞保持運搬装置２００の構成について、図７を用いて説明する。ここで、図７は細胞保持運搬装置２００の斜視図を示す。
図７に示すように、細胞保持運搬装置２００は、基部１０１、貫通孔１０３、細胞足場１０５、及び、培地貯留空間形成部２０９を有している。
培地貯留空間形成部２０９は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（図３参照）から突出するように形成される。培地貯留空間形成部２０９は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに、貫通孔１０３を中心に、円筒状に形成される。培地貯留空間形成部２０９は、基部１０１と同様、所定の樹脂素材により、基部１０１と一体に形成される。
培地貯留空間形成部２０９を形成することによって、貫通孔１０３上に培地を貯留する培地貯留空間Ｓ２０９を形成できる。なお、培地貯留空間形成部２０９の大きさは、９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に対応する細胞保持運搬装置２００では、内径が約４．４ｍｍ、外径が約５．４ｍｍ、高さが約１．３ｍｍである。
培地貯留空間形成部２０９は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから突出するように形成されているため、操作部としても機能する。
第２ 使用方法
細胞保持運搬装置２００の使用方法について、細胞保持運搬装置２００に細胞を培養し、保持させるときと、細胞を保持している細胞保持運搬装置２００を操作するときとに分けて、図７を用いて説明する。なお、図７において、は、細胞懸濁液ＣＳを貯留させた細胞保持運搬装置２００の斜視図を示す。
細胞保持運搬装置２００の使用方法について、細胞保持運搬装置２００に細胞を培養し、保持させるときと、細胞を保持している細胞保持運搬装置２００を操作するときとに分けて、図７を用いて説明する。なお、図７において、は、細胞懸濁液ＣＳを貯留させた細胞保持運搬装置２００の斜視図を示す。
（１）細胞保持運搬装置２００に細胞を培養し、保持させるとき
細胞保持運搬装置２００において、細胞足場１０５に細胞を培養し、保持させるまでは、細胞保持運搬装置１００と同様である。
細胞保持運搬装置２００において、細胞足場１０５に細胞を培養し、保持させるまでは、細胞保持運搬装置１００と同様である。
貫通孔１０３の内部に細胞懸濁液を貯留し、数時間から１日程度経過させて、細胞足場１０５に細胞を定着させ、保持させた後、ピペット等を用いて、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ上に位置する培地貯留空間形成部２０９によって形成されている培地貯留空間Ｓ２０９に、培地を貯留させる。
実施例１における細胞保持運搬装置１００では、追加する培地の表面張力、及び／または、基部１０１が疎水性により、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ内に上に凸状に培地を貯留させていたため（図５Ｂ参照）、培地を安定して貯留させることが難しい場合もあるが、細胞保持運搬装置２００においては、培地貯留空間形成部２０９によって培地貯留空間Ｓ２０９が形成されるため、安定して、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ上の培地貯留空間Ｓ２０９に培地を貯留させることができる。
このように、基部１０１上に、安定して、追加的に培地を貯留させることによって、保持している細胞に新鮮な培地を提供することができるので、より長期間、安定して細胞を培養することができる。
（２）細胞保持運搬装置２００を操作するとき
細胞保持運搬装置２００を操作する際には、培地貯留空間形成部２０９や基部１０１をピンセット等の保持具で保持する。これにより、細胞保持運搬装置２００を容易に操作することができる。
細胞保持運搬装置２００を操作する際には、培地貯留空間形成部２０９や基部１０１をピンセット等の保持具で保持する。これにより、細胞保持運搬装置２００を容易に操作することができる。
前述の実施例２における細胞保持運搬装置２００は、円筒状に形成される１つの培地貯留空間形成部２０９を有するものであった。一方、本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置３００は、複数の培地貯留空間形成部２０９を有するものである。以下においては、実施例１、実施例２と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第１ 構成
細胞保持運搬装置３００の構成について、図８を用いて説明する。ここで、図８は細胞保持運搬装置３００の斜視図を示す。
細胞保持運搬装置３００の構成について、図８を用いて説明する。ここで、図８は細胞保持運搬装置３００の斜視図を示す。
図８に示すように、細胞保持運搬装置３００は、基部１０１、貫通孔１０３、細胞足場１０５、及び、培地貯留空間形成部３０９を有している。
培地貯留空間形成部３０９は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（図３参照）から突出するように、複数、形成される。培地貯留空間形成部３０９は、隣接する他の培地貯留空間形成部３０９は、とは独立して形成され、両者の間には所定の空間が配置される。複数の培地貯留空間形成部３０９によって、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに、貫通孔１０３を中心とした円筒形状が形成される。円筒形状に沿って配置される複数の培地貯留空間形成部３０９によって、培地貯留空間形成部３０９の内側に培地貯留空間ｓ３０９が形成される。培地貯留空間形成部３０９は、基部１０１と同様、ポリカーボネートにより、基部１０１と一体に形成される。なお、９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に対応する細胞保持運搬装置３００の場合、培地貯留空間形成部３０９の大きさは、実施例２の培地貯留空間形成部２０９と同様である。
培地貯留空間形成部３０９は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから突出するように形成されているため、操作部としても機能する。
第２ 使用方法
細胞保持運搬装置３００の使用方法について、細胞保持運搬装置３００に細胞を培養し、保持させるときと、細胞を保持している細胞保持運搬装置３００を操作するときとに分けて、図９を用いて説明する。なお、図９は、細胞懸濁液ＣＳ、及び、培地を貯留させた細胞保持運搬装置３００の平面図を示す。
細胞保持運搬装置３００の使用方法について、細胞保持運搬装置３００に細胞を培養し、保持させるときと、細胞を保持している細胞保持運搬装置３００を操作するときとに分けて、図９を用いて説明する。なお、図９は、細胞懸濁液ＣＳ、及び、培地を貯留させた細胞保持運搬装置３００の平面図を示す。
（１）細胞保持運搬装置３００に細胞を培養し、保持させるとき
細胞保持運搬装置３００において、細胞足場１０５に細胞を培養し、保持させるまでは、細胞保持運搬装置１００と同様である。また、細胞保持運搬装置３００において、培地貯留空間形成部３０９によって形成されている培地貯留空間Ｓ３０９に、培地を貯留させるまでは、細胞保持運搬装置２００と同様である。
細胞保持運搬装置３００において、細胞足場１０５に細胞を培養し、保持させるまでは、細胞保持運搬装置１００と同様である。また、細胞保持運搬装置３００において、培地貯留空間形成部３０９によって形成されている培地貯留空間Ｓ３０９に、培地を貯留させるまでは、細胞保持運搬装置２００と同様である。
ただし、培地貯留空間形成部３０９は、複数の分離した培地貯留空間形成部３０９によって培地貯留空間Ｓ３０９が形成される。つまり、培地貯留空間Ｓ３０９には、培地貯留空間形成部３０９の外側に通ずる開口が形成されることになるが、図９に示すように、追加する培地の表面張力、及び／または、基部１０１が疎水性により、培地貯留空間Ｓ３０９（以上、図８参照）に、安定して培地を貯留させることができる。
このように、基部１０１上に、安定して、追加的に培地を貯留させることによって、保持している細胞に新鮮な培地を提供することができるので、より長期間、安定して細胞を培養することができる。
（２）細胞保持運搬装置３００を操作するとき
細胞保持運搬装置３００を操作する際には、培地貯留空間形成部３０９や基部１０１をピンセット等の保持具で保持する。これにより、細胞保持運搬装置３００を容易に操作することができる。
細胞保持運搬装置３００を操作する際には、培地貯留空間形成部３０９や基部１０１をピンセット等の保持具で保持する。これにより、細胞保持運搬装置３００を容易に操作することができる。
前述の実施例１においては、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に配置する場合、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に貯留した培地内に没入させる必要がある。このとき、ウェルＷ１の内径と細胞保持運搬装置１００の基部１０１の直径Ｒ１０１（図２参照）との間にあまり差がない場合、ウェルＷ１の側面と細胞保持運搬装置１００との間に培地が入り込み、細胞保持運搬装置１００の下に入り込んだ空気が、ウェルＷ１の側面と細胞保持運搬装置１００とのからうまく外部に抜けなくなる場合がある。一方、本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置４００は、基部１０１、及び、基部１０１の下部に位置する細胞足場１０５を貫通する空気抜き部４１３を有し、細胞保持運搬装置４００の下部に入り込んだ空気を容易に外部に排出できるものである。以下においては、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第１ 構成
細胞保持運搬装置４００の構成について、図１０を用いて説明する。ここで、図１０は細胞保持運搬装置４００の斜視図を示す。
細胞保持運搬装置４００の構成について、図１０を用いて説明する。ここで、図１０は細胞保持運搬装置４００の斜視図を示す。
図１０に示すように、細胞保持運搬装置４００は、基部１０１、貫通孔１０３、細胞足場１０５、操作部１０７、及び、空気抜き部４１３を有している。
空気抜き部４１３は、基部１０１の外周から内部に向かって形成される矩形状の切り欠きであって、基部１０１、及び、細胞足場１０５を貫通するように形成される。これにより、基部１０１とウェルＷ１の側面との間から、細胞保持運搬装置４００の下部に入り込んだ空気を、外部に、容易に排出することができる。
第２ 使用方法
細胞保持運搬装置４００の使用方法については、細胞保持運搬装置１００と同様である。ただし、空気抜き部４１３から空気が抜けていくことを確認しながら、細胞保持運搬装置４００をウェルＷ１の培地内に没入させていく。
細胞保持運搬装置４００の使用方法については、細胞保持運搬装置１００と同様である。ただし、空気抜き部４１３から空気が抜けていくことを確認しながら、細胞保持運搬装置４００をウェルＷ１の培地内に没入させていく。
本実施例に係る細胞保持運搬装置１７００は、より細胞を培養しやすく、より使用しやすく、又、簡単な構造を有するものである。以下においては、実施例１と同様の構成については同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第１ 構成
細胞保持運搬装置１７００の構成について、図２０を用いて説明する。図２０は、細胞保持運搬装置１７００の斜め上方からの斜視図を示す。
細胞保持運搬装置１７００の構成について、図２０を用いて説明する。図２０は、細胞保持運搬装置１７００の斜め上方からの斜視図を示す。
図２０に示すように、細胞保持運搬装置１７００は、基部１７０１、貫通孔１７０３、細胞培養保持部材１０５、操作部１７０７、及び、空気抜き部１７１１を有している。
基部１７０１は、薄い円盤形状を有している。基部１７０１は、例えば、ポリカーボネートにより形成される。貫通孔１７０３は、基部１７０１の中央に形成される。また、基部１７０１は、上面Ｐ１７０１ａ、及び、下面Ｐ１７０１ｂ（図２１参照）を有している。
貫通孔１７０３は、基部１７０１の上面Ｐ１７０１ａから下面Ｐ１７０１ｂまで、基部１７０１を貫通するように形成される。貫通孔１７０３は、操作部１７０７が形成される上面Ｐ１７０１ａから下面Ｐ１７０１ｂに向かって狭まるような円錐台形状を有している。これにより、基部１７０１の上面Ｐ１７０１ａ側の開口を大きくできるため、貫通孔１７０３に対して、上側から容易に細胞懸濁液を滴下することができる。また、貫通孔１７０３の容量を多くできるため、より多くの細胞懸濁液を貫通孔１７０３に保持させることができる。
ここで、貫通孔１７０３の形状について、図２１を用いて説明する。図２１は、基部１７０１、及び、操作部１７０７の軸方向断面を示す。貫通孔１７０３は、基部１７０１の下面Ｐ１７０１ｂから上面Ｐ１７０１ａに向かって所定距離の位置に傾斜部Ｓ１７０３を有している。傾斜部Ｓ１７０３は、軸方向から所定角度だけ傾斜する面として形成される。なお、傾斜部Ｓ１７０３の軸方向断面は、傾斜直線となる。このように、貫通孔１７０１に傾斜部Ｓ１７０３を形成することによって、細胞培養時の細胞播種の歩留まりを向上させることができる。
図２０に戻って、操作部１７０７は、基部１７０１の上面Ｐ１７０１ａから突出するように形成される。操作部１７０７は、基部１７０１の上面Ｐ１７０１ａに、貫通孔１７０３を間に、平行に、形成される。これにより、貫通孔１７０３と距離をおいて操作部１７０７を形成することができるので、細胞を培養する際に、貫通孔１７０３に貯留した細胞培養液が自身の表面張力を越えて、貫通孔１７０３から流れ出ることを防止できる。
また、貫通孔１７０３を中心に放射状に形成する場合に比して、操作部１７０７の長さを長くできるため、ピンセット等で挟持しやすく、細胞保持運搬装置１７００を容易に操作できる。
操作部１７０７は、基部１７０１と同様、所定の樹脂素材、例えば、ポリカーボネートにより、基部１７０１と一体に形成される。操作部１７０７を配置することによって、操作部１７０７をピンセット等で保持できるので、使用者は、容易に、細胞保持運搬装置１７００を操作することができる。
空気抜き部１７１１は、基部１７０１の外周部の一部を切除した領域として形成される。なお、基部１７０１下に位置する細細胞培養保持部材１７０１についても、基部１７０１と同形状として形成される。これにより、細胞保持運搬装置１７００を、マルチウェルプレートの１つのウェル等の細胞培養容器に投入した際に、細胞保持運搬装置１７００の下部に入り込んだ空気を容易に排出することができる。
第２ 使用方法
細胞保持運搬装置１７００の使用方法については、細胞保持運搬装置１００〜細胞保持運搬装置４００と同様である。
細胞保持運搬装置１７００の使用方法については、細胞保持運搬装置１００〜細胞保持運搬装置４００と同様である。
また、細胞特性を計測する際の細胞保持運搬装置１７００の使用方法について、細胞保持運搬装置１７００に形成した心筋細胞の細胞活動により生ずる細胞外電位を測定する場合を例に説明する。
細胞外電位の計測には、ＭＥＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｒｒａｙ）プローブＰを用いる。ＭＥＡプローブＰは、細胞活動により生ずる細胞外電位を計測するための装置である。ＭＥＡプローブＰについて、図２２を用いて簡単に説明する。ここで、図２１Ａは、ＭＥＡプローブＰの平面図を、図２２Ｂは、図２２Ａに示すＭＥＡプローブＰのＸ４−Ｘ４断面図を、それぞれ示す。図２２Ａ、図２２Ｂに示すように、ＭＥＡプローブＰは、基板部ＰＢ及び溶壁部ＰＷを有している。基板部ＰＢは、薄板形状を有している。溶壁部ＰＷは、基板部ＰＢ上に形成される。溶壁部ＰＷは、一端が解放された円筒形状を有し、内部に所定の培地を貯留し、計測対象の細胞を配置するための細胞配置空間ＰＳを形成する。
また、ＭＥＡプローブＰは、計測電極Ｅ１及び参照電極Ｅ２を有している。計測電極Ｅ１は、溶壁部ＰＷのほぼ中央に、基板部ＰＢに沿って形成される。なお、計測電極Ｅ１は、４×４のマトリクス状に配置される。参照電極Ｅ２は、計測電極Ｅ１を中心に、所定数配置される。ＭＥＡプローブＰは、計測電極Ｅ１と参照電極Ｅ２との電位差に基づき、細胞活動による細胞外電位を計測する。なお、計測電極Ｅ１、及び、参照電極Ｅ２のそれぞれから、引き出し線（図中点線）が配置される。
ＭＥＡプローブＰの細胞配置空間ＰＳに所定量の培地を注いだ後、心筋細胞を培養した細胞保持運搬装置１７００を細胞配置空間ＰＳに配置する。このとき、ＭＥＡプローブＰの計測電極Ｅ１上に、細胞培養保持部材１０５における貫通孔１７０３対応領域が位置するように細胞保持運搬装置１７００を配置する。
その後、ＭＥＡプローブＰを用いて、細胞保持運搬装置１７００に培養した心筋細胞の細胞活動による細胞外電位を計測する。
第３ 実験例
ポリカーボネートを用いて形成した、基部１７０１（直径６ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）、貫通孔１７０３（直径１．５ｍｍ）、ピッチ１０μｍの配向性ファイバーシートからなる細部培養保持部材１０５、及び、操作部１７０７、及び、空気抜き部１７１１を有する細胞保持運搬装置１７００を用いて、培養した心筋細胞の細胞外電位を、ＭＥＡプローブＰ（ＭＥＤ６４システム、アルファメッドサイエンティフィック社）を用いて計測した。なお、細胞培養保持部材１０５の配向性ファイバーシートには、ヒトｉＰＳ細胞由来心筋細胞を播種し、５％ＣＯ２、摂氏３７℃の環境下で、７日間、心筋細胞を培養した。ファイバーシートのピッチとは、ファイバーシートを構成するファイバーのうち、隣接するファイバーの芯線間の距離である。
ポリカーボネートを用いて形成した、基部１７０１（直径６ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）、貫通孔１７０３（直径１．５ｍｍ）、ピッチ１０μｍの配向性ファイバーシートからなる細部培養保持部材１０５、及び、操作部１７０７、及び、空気抜き部１７１１を有する細胞保持運搬装置１７００を用いて、培養した心筋細胞の細胞外電位を、ＭＥＡプローブＰ（ＭＥＤ６４システム、アルファメッドサイエンティフィック社）を用いて計測した。なお、細胞培養保持部材１０５の配向性ファイバーシートには、ヒトｉＰＳ細胞由来心筋細胞を播種し、５％ＣＯ２、摂氏３７℃の環境下で、７日間、心筋細胞を培養した。ファイバーシートのピッチとは、ファイバーシートを構成するファイバーのうち、隣接するファイバーの芯線間の距離である。
なお、培養した心筋細胞に投与する薬剤の条件を変更することによって、培養した心筋細胞に対する薬剤応答性を細胞外電位を介して計測することができる。投与する薬剤としては、ドフェチリド（ｄｏｆｅｔｉｌｉｄｅ：心房細動治療薬、Ｓｉｇｍａ）を用いた。
所定の心筋細胞を培養した細胞保持運搬装置１７００を、所定の培地を満たしたＭＥＡプローブＰの細胞配置空間ＰＳに配置した。そして、投与する薬剤の条件として、ＤＭＳＯ（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ ）のみ、ドフェチリド：０．０００３μＭ、ドフェチリド：０．００１μＭ、ドフェチリド：０．００３μＭを用いたときの、それぞれの細胞外電位を計測した。その結果を図２３に示す。
図２３の結果から、薬剤の条件により、心筋の拍動で生ずる第１ピーク電位および第２ピーク電位が変化していることが分かる。具体的には、薬剤であるドフェチリドの濃度が高くなるにつれ、第１ピーク電位から第２ピーク電位までに要する時間が長い時間として、現れていることが分かる。すなわち、第１ピークと第２ピークとの間の時間が、濃度に依存して延長することを確認できる。このように、細胞保持運搬装置１７００を用いて、細胞特性としての薬剤応答性を確認することができる。
［その他の実施形態］
［その他の実施形態］
（１）貫通孔１０３の形状：前述の実施例１においては、貫通孔１０３は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから下面Ｐ１０１ｂまで貫通する円筒形状としたが、上面Ｐ１０１ａから下面Ｐ１０１ｂまで貫通する形状であれば、例示のものに限定されない。例えば、図１１に示す細胞保持運搬装置５００のように、貫通孔５０３を、操作部１０７が形成される上面Ｐ１０１ａから下面Ｐ１０１ｂ（以上、図３参照）に向かって狭まるような円錐台形状としてもよい。これにより、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ側の開口を大きくできるため、貫通孔５０３に対して、上側から容易に細胞懸濁液を滴下することができる。また、貫通孔５０３の容量を多くできるため、より多くの細胞懸濁液を保持することができる。実施例２、実施例３等についても同様である。
（２）操作部１０７の形状：前述の実施例１の細胞保持運搬装置１００では、操作部１０７を、放射状に、複数、形成するとしたが、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ側から突出するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、図１２に示す細胞保持運搬装置６００のように、柱状の突出形状を有する操作部６０７を、複数、形成するようにしてもよい。
また、所定の保持具によって挟持し、細胞保持運搬装置を操作できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、図１３に示す細胞保持運搬装置７００のように、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（以上、図３参照）から凹状に形成される、例えば貫通孔の操作部７０７を形成するようにしてもよい。さらに、図１４に示す細胞保持運搬装置８００のように、基部１０１の外周面に切り欠き状の操作部８０７を複数形成し、基部１０１の形状を歯車状としてもよい。
（３）培地貯留空間形成部２０９：前述の実施例２の細胞保持運搬装置２００では、培地貯留空間形成部２０９は操作部の機能も有する一体型としたが、別途、図１５に示す細胞保持運搬装置９００のように、実施例３の細胞保持運搬装置３００に、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから突出する操作部９０７を配置するようにしてもよい。また、図１６に示す細胞保持運搬装置１０００のように、実施例２の細胞保持運搬装置２００に、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから凹状に形成される操作部１００７を配置するようにしてもよい。実施例３等についても、同様である。
（４）空気抜き部４１３：前述の実施例４の細胞保持運搬装置４００では、空気抜き部４１３を、基部１０１の外周から内部に向かって形成される矩形状の切り欠きとして形成したが、細胞保持運搬装置の下部に入り込んだ空気を排出することができるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、図１７に示す細胞保持運搬装置１１００のように、基部１０１の外周部の一部、及び、その下に位置する細胞足場１０５を切除した空気抜き部１１１３を形成するようにしてもよい。なお、基部１０１、細胞足場１０５、場合によっては操作部１０７の切除については、図１７に示すような三角形状に沿った切除に限らず、六角形状等、多角形状に沿った切除であっても、所望の場所の切除であってもよい。
（５）培養する細胞：前述の実施例１〜実施例４においては、培養する細胞として心筋細胞や神経細胞を示したが、例示のものに限定されない。例えば、多能性幹細胞由来の神経細胞であってもよい。なお、多能性幹細胞としては、例えば、胚性幹細胞（ＥＳ細胞）やｉＰＳ細胞がある。
（６）９６穴のマルチウェルプレート：前述の実施例１〜実施例４においては、細胞保持運搬装置１００を９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に配置するとしたが、細胞保持運搬装置１００を配置でき、細胞を培養できる容器であれば、例示のものに限定されない。例えば、シングルウェルである培養ディッシュのような培養容器であってもよい。
（７）基部１０１と操作部１０７との一体性：前述の実施例１においては、基部１０１と操作部１０７とは一体として形成されるとしたが、別体としてそれぞれ形成し、接着材等の接着部材を用いて、両者を接合するようにしてもよい。実施例１を除く他の実施例についても同様である。
（８）ウェルＷ１への配置：前述の実施例１においては、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に配置する際に、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に貯留している培地内に没入させるとしたが、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に配置できる方法であれば、例示のものに限定されない。例えば、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に配置した後、細胞保持運搬装置１００とウェルＷ１の側壁との間の空間から培地を流し込むようにしてもよい。
（９）培養細胞：前述の実施例１においては、貫通孔１０３内において細胞足場１０５上に細胞を３次元培養するとしたが、２次元培養するようにしてもよい。
（１０）細胞特性の計測：前述の実施例５においては、細胞保持運搬装置１７００の使用例として、細胞特性としての薬剤応答性を計測するとしたが、例示の細胞特性に限定されない。例えば、パッチクランプ、イメージング、バイオマーカー等であってもよい。
また、薬剤応答性の計測に用いる薬剤として、ドフェチリドを用いたが、他の薬剤であってもよい。以上は、他の実施例についても同様である。
（１１）基部１０１：前述の実施例１においては、基部１０１は、平板状としたが、上面、下面を有するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、上端が閉じられた円筒形状や、柱状形状であってもよい。
また、基部１０１を樹脂材によって形成せずに、所定の金属材、特に生体毒性が低い、または、生体毒性がない金属材を用いて形成するようにしてもよい。これにより、細胞保持運搬装置１００の重量を調整することができる。さらに、樹脂材と金属材とを合わせて、例えば、同形状の樹脂材と金属材とを合わせることによって、または、樹脂材の一部を金属材とすることによって、基部１０１を形成するようにしてもよい。さらに、樹脂材の基部１０１と金属材の操作部１０７とを用いる等、異なる部材を異なる成型材で形成して細胞保持運搬装置１００を生成するようにしてもよい。さらに、樹脂同士等、同材料により、部分を形成し、一体とした基部１０１や、操作部１０７等を形成するようにしてもよい。以上は、他の実施例についても同様である。
本発明に係る細胞保持運搬装置は、例えば、９６穴のマルチウェルプレートを用いた細胞の薬効検査に用いることができる。
１００ 細胞保持運搬装置
１０１ 基部
Ｐ１０１ａ 上面
Ｐ１０１ｂ 下面
１０３ 貫通孔
１０５ 細胞足場
１０７ 操作部
２００ 細胞保持運搬装置
２０９ 培地貯留空間形成部
Ｓ２０９ 培地貯留空間
３００ 細胞保持運搬装置
３０９ 培地貯留空間形成部
Ｓ３０９ 培地貯留空間
４００ 細胞保持運搬装置
４１３ 空気抜き部
５００ 細胞保持運搬装置
５０３ 貫通孔
６００ 細胞保持運搬装置
６０７ 操作部
７００ 細胞保持運搬装置
７０７ 操作部
８００ 細胞保持運搬装置
８０７ 操作部
９００ 細胞保持運搬装置
９０７ 操作部
１０００ 細胞保持運搬装置
１００７ 操作部
１１００ 細胞保持運搬装置
１１１３ 空気抜き部
１７００ 細胞保持運搬装置
１７０１ 基部
Ｐ１７０１ａ 上面
Ｐ１７０１ｂ 下面
１７０３ 貫通孔
１０５ 細胞足場
１７０７ 操作部
１７１１ 空気抜き部
１０１ 基部
Ｐ１０１ａ 上面
Ｐ１０１ｂ 下面
１０３ 貫通孔
１０５ 細胞足場
１０７ 操作部
２００ 細胞保持運搬装置
２０９ 培地貯留空間形成部
Ｓ２０９ 培地貯留空間
３００ 細胞保持運搬装置
３０９ 培地貯留空間形成部
Ｓ３０９ 培地貯留空間
４００ 細胞保持運搬装置
４１３ 空気抜き部
５００ 細胞保持運搬装置
５０３ 貫通孔
６００ 細胞保持運搬装置
６０７ 操作部
７００ 細胞保持運搬装置
７０７ 操作部
８００ 細胞保持運搬装置
８０７ 操作部
９００ 細胞保持運搬装置
９０７ 操作部
１０００ 細胞保持運搬装置
１００７ 操作部
１１００ 細胞保持運搬装置
１１１３ 空気抜き部
１７００ 細胞保持運搬装置
１７０１ 基部
Ｐ１７０１ａ 上面
Ｐ１７０１ｂ 下面
１７０３ 貫通孔
１０５ 細胞足場
１７０７ 操作部
１７１１ 空気抜き部
Claims (15)
- 細胞培養容器内に配置する細胞保持運搬装置であって、
上面及び下面を有する基部、
前記基部を貫通するように形成される貫通孔、
前記基部の前記下面に沿って位置し、細胞を保持する細胞足場、
所定の保持具によって挟持できる操作部、
を有する細胞保持運搬装置。 - さらに、
前記貫通孔上に培地を貯留する培地貯留空間を形成する培地貯留空間形成部、
を有する、請求項１に記載の細胞保持運搬装置。 - 前記操作部は、
前記基部の上面から突出すること、
を特徴とする、請求項１または請求項２に記載の細胞保持運搬装置。 - 前記操作部は、
前記基部の上面から凹状に形成されること、
を特徴とする、請求項１または請求項２に記載の細胞保持運搬装置。 - さらに、
前記基部を貫通する空気抜き部、
を有する、請求項１〜請求項４に記載の細胞保持運搬装置。 - 前記貫通孔は、
前記突出部が形成される面から、対向して位置する面に向かって狭まるような形状を有していること、
を特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。 - 前記基部は、平板状であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
- 少なくとも前記基部は、
培地よりも重い比重を有する材料により形成されていること、
を特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。 - 前記細胞足場は、
薄状のファイバーシートであること、
を特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。 - 前記ファイバーシートは、高分子材料で調製されることを特徴とする、請求項９項に記載の細胞保持運搬装置。
- 前記細胞足場は、
生物材料を有していること、
を特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。 - 前記細胞足場は、
所定の細胞を有していること、
を特徴とする、請求項１１に記載の細胞保持運搬装置。 - 前記細胞足場は、
心筋細胞、または、神経細胞を有していること、
を特徴とする、請求項１１に記載の細胞保持運搬装置。 - 請求項１〜請求項１３のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置を用いて、細胞の所定の特性を計測する細胞特性計測方法。
- 請求項１〜請求項１３のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置を含む、細胞特性計測のキット。
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