TWI390039B - 細胞培養容器 - Google Patents

Description

細胞培養容器

本發明係關於判斷藥物等的效果或試驗其毒性時，使用培養細胞來執行之生物分析(Bio-assay)法，及以治療為目的之細胞培養方法所使用的細胞培養容器。

要試驗、檢查從組織單獨分離之細胞所使用的方法，係生命技術相關領域中不可或缺的方法。且，廣汎地被採用於疾病、病況的診所，新藥的探索及藥效的判斷，或動物檢查、植物檢查、環境污染物的試驗等。

單獨分離之細胞，雖有直接用於試驗的情況，但大多數係在培養盤或試管中由細胞培養方法來進行培養。在此培養系之中進行各種檢查。

該等分析，通常係設定均一的培養系，改變要評估藥物等的量、濃度等來觀察其效果。因此，用於培養之培養器也被採用形成一定之均一性者。此培養器，稱為培養盤者為一般所採用。一般作為培養盤使用的有培養皿(Petri Dish)或6培養盤、12培養盤、48培養盤、96培養盤的各種盤(參考專利文獻1)。從最近微量化的流行，更有開始使用由小口徑且多個培養盤所形成的384培養盤。

此外，為了使被培養物之規定部位的位置特定成為可能，亦提案設置格子座標的培養容器(參考專利文獻2)。該等培養盤或培養容器之底部係平坦的平板狀。

然而，組織細胞的培養，若以底部係平板狀的細胞培養 盤或培養容器來進行時，細胞會採取無方向性薄薄地伸展的形狀，以致無法顯示活體內持有之機能的問題。確認細胞活性的方法上，可由排出老廢物之PH的變化，或以電化學感測器來測定二氧化碳之排出。雖有嘗試以活體組織的測定數據，與在培養盤培養之細胞的測定數據作比較，但實際上活體組織之數據的再現值，在培養盤並無法再顯現。其原因，一個培養盤雖係容器形狀，但對於從數微米到數10微米大小的細胞，可認為與在平板上培養無異。尤其是，不易培養之，例如肝細胞等組織細胞之繁殖，要讓它擁有活體內的機能更為困難。

解決相關問題的方法，在培養盤上形成適合組織細胞繁殖的微細容器模型，在該微細容器模型內嘗試培養細胞(參考專利文獻3)。細胞在微細容器模型內培養，使立體的繁殖細胞，藉此而想發現在活體內所擁有的機能。

然而，該方法，實際上僅適用於一部分之生物分析法，或一部分以治療為目的的細胞培養。例如，活體之心臟的心肌細胞，係依據來自於腦之電氣信號的傳遞而拍動。活體之心肌細胞，為了執行其拍動機能，持有方向性的排列而構成。據此，在生物技術領域中，有關人造器官之組織再生的研究，與活體組織同樣，有需要控制伸展方向的細胞培養，可是現況在培養盤上的培養，除了立體的培養困難之外，因為伸展方向亦無法控制，在研究試驗之目的也存有不能適用的問題。

又，以治療為目的之心肌培養之一，係由於心肌梗塞而 壞死之心肌組織的一部上，為了救命而進行將培養之心肌組織移植的研究。心臟，係依據從腦之電氣信號而使心臟全體大幅地的拍動。由於心肌梗塞，一部分的心肌組織壞死時，則因為心肌內的信號傳遞被遮斷，心臟成為反覆地進行所謂細動的小收縮。此結果，由於朝心臟內之血液的滯留，而產生血栓，當輸送到腦組織時，將引起所謂腦梗塞之2次症狀。細動如為長期的話，有可能至死。在其治療中，完成人造器官並非其目的，而係為了替代一部分的組織，期望能早期實現。

然而，現況在培養盤上之培養，除了立體的培養困難之外，因為伸展方向亦無法控制，在該目的也存有不能適用的問題。

專利文獻1：日本專利特開平11-169166號公報

專利文獻2：日本專利特開2001-17157號公報

專利文獻3：日本專利特開平8-322593號公報

如上所述，於習知之細胞培養容器進行細胞培養時，細胞薄薄地伸展而無法顯示活體內原有機能的問題。

本發明，係為了解決此種問題而開發，即，提供具有適合培養細胞形狀之細胞培養容器為第1目的。又，提供廉價又容易觀察之細胞培養容器為第2目的。

為了達成該目的，本發明之細胞培養容器，係具備有：至少收容被培養物之容器本體、蓋住該容器本體之開口部的蓋體。以及蓋住形成於該容器本體底部之貫穿孔的 板狀基板之細胞培養容器，其中在該板狀基板中形成用以培養該被培養物的微細凹凸模型。

依據其他觀點本發明之細胞培養容器，係具備有：收容被培養物之容器本體、蓋住該容器本體之開口部的蓋體之細胞培養容器；其特徵在於：在該容器本體底部中形成用以培養該被培養物之微細凹凸模型。

在此，該板狀基板之較佳厚度應較該容器本體底部的厚度更薄，尤其，該板狀基板之厚度宜為0.03mm~1mm。

又，由該微細凹凸模型所形成，配置被培養物，被培養空間構造的寬為0.01μm~1000μm，長度為0.01μm~1000μm，高度為0.01μm~1000μm較佳。而且，由該微細凹凸模型形成多個空間構造，該空間構造至少與一個鄰接之另一空間構造相連通為較佳。

又，宜在設置該微細凹凸模型的區域施行表面處理，而該板狀基板，宜為透明樹脂基板。而且，板狀基板之面積，係該容器本體底部面積的10%~60%較適合。

並且，在該容器本體底部含有貫穿孔之區域中設置凹部；且將該板狀基板嵌入於該凹部中較佳。尤其，該板狀基板，宜由嵌合構件可裝卸地固定於該凹部。此外，嵌合構件最好係由自黏著性樹脂而成。更進一步，該嵌合構件之厚度宜為大於該凹部的凹深。

在此，設置於該底部之貫穿孔宜為圓形或方形。且該板狀基板的形狀宜為圓形或方形。此外，該蓋體或容器本體若設置有用於灌注的開口更佳。

依據本發明，可提供具有適合培養細胞形狀之細胞培養容器，而且，該容器廉價又容易觀察。

組織細胞的培養若在市場上銷售的細胞培養盤(培養皿或培養盤)上施行時，則培養細胞成為無方向性薄薄伸展的形狀。研究者，在確認細胞之活性的方法上，藉由排出老廢物之PH的變化，或以電化學感測器等來測定二氧化碳的排出，雖有嘗試以活體組織所顯示的數據，與在培養盤培養之細胞的測定數據作比較，但實際上活體組織之數據的顯示值，在培養盤並無法再顯現。因此，在市場上銷售的細胞培養盤上的培養，被判斷為培養細胞無法顯示活體內所持有之機能。所以，在培養盤形成適合組織細胞繁殖的微細容器模型，而在其微細容器模型內培養細胞，使細胞立體的繁殖，為了能發現活體內所持有之機能的研究正在開始。

可是，事實上由具有微細容器模型之培養盤上培養的細胞而成之組織，欲實際適用於治療時，因為從培養細胞而成之組織構造並不顯示與活體有相同的排列構造，所以細胞的立體培養雖可能，但要適用於治療用途尚存在有很大的障礙。例如適用於由心肌梗塞一部分的心肌組織壞死，以致心肌內的信號傳遞被遮斷，致心臟引起細動之症狀時，若不將心肌細胞伸展方向被控制之組織移植的話，則無法恢復心肌的信號傳遞，以使心臟的正常脈動再生。

依據本發明細胞培養之方法，由於設置微細凹凸模型，除了可以立體的繁殖之外，可控制培養細胞的伸展方向，而且由於在各個的空間構造所培養的細胞相連結，可在所欲的面積、厚度獲得與活體組織同樣的組織，即，可實現醫師、醫學工程的研究人員、病患者所期望的培養組織。微細凹凸模型，例如，具有多個側壁，並具有用於配置培養細胞而由該等側壁所形成之多個空間構造，更，由於在側壁設置開口部，形成多個空間構造相連通的連結構造，而可能實現。

以具有多個側壁，來製成多個空間構造，並適應所要求之用途而設定空間構造的面積大小。

在細胞培養方面，成為虛擬支架之胞橋體(desmosome)，被形成於側壁面及/或空間構造面。而，細胞在空間構造內的中央立體地生育，形成骨格構造。在對面的側壁伸展之細胞，由於開口部，在各各空間構造培養的細胞同志相結合，可製造伸展方向被控制的培養組織。由於配合欲培養的細胞種子，而設定側壁、空間構造及開口部的尺寸，藉此推測於多樣的培養系可控制其伸展方向。所謂開口部，係由側壁形成之空間構造，彼此將用於連結之構造作成開口部。例如，側壁間的間隙，側壁的凹入構造，形成於側壁內部之隧道構造等，也可當作開口部以使細胞的胞橋體彼此有效的結合。

被形成於板狀基板或細胞培養容器之底部的側壁，及藉由側壁而形成之空間構造的尺寸，於培養細胞之目 的需要有最適當的範圍。由側壁而形成之空間構造若過大，則細胞與在平板上培養同樣，薄薄地伸展而無法顯示立體的構造，且無法控制其伸展方向。空間構造若過小，則細胞無法進入其空間構造。因此，空間構造的尺寸，係配合細胞種子，期望可收納單一，或多個範圍為較佳。

其次，以圖面說明本發明之細胞培養容器的構造。第1圖係顯示蓋體蓋住狀態之細胞培養容器的部分截面圖。本發明之細胞培養容器100，係具備有：蓋體10、容器本體20、及板狀基板30。蓋體10蓋住狀態之細胞培養容器100，係具有圓柱形之形狀，其上面及底面之直徑例如為20mm~80mm，高度為5mm~40mm。

蓋體10，係如第2圖之部分截面圖所示，包含有上面部11與側壁部12。本例的上面部11，係由正圓形之平板而成。側壁部12，係從上面部11之緣部約垂直且突出形成圓筒狀。在第2圖方面讓下側具有開口，而由側壁部12形成。關於該例之蓋體10，雖具有圓筒狀，但四角筒狀亦可。由側壁部12形成之開口中，嵌入後述容器本體20之側壁部22。如第1圖所示，有關該例中之蓋體10之側壁部12的高度，因較容器本體20之側壁部22的高度低，於嵌合狀態下，蓋體10之側壁部12的尖端部將位於容器本體20之側壁部22的中間附近。

如第3圖所示，容器本體20，係具備側壁部22和底部23，而上方形成開口之開口部21。容器本體20之開口部 21內收容被培養物或培養液。開口部21係藉裝設蓋體10而加以覆蓋，成為密閉狀態。本例的底部23，於其中央部形成貫穿孔24，由環狀之平板而成。本例之貫穿孔24，雖為圓形，但四方形等的多角形亦可。側壁部22係從底部23之邊緣略垂直地形成突出的圓筒狀。於第3圖中在上側以形成開口部21的方式，來形成側壁部22。

在容器本體20之側壁部22，亦可設置用於灌注之貫穿孔(開口)。用於灌注之貫穿孔，其入口及出口雖可設置於容器本體20之側壁部22，但入口亦可設置於蓋體10的上面部11。

蓋體10或容器本體20，係例如由塑膠材料或玻璃製成。蓋體10或容器本體20，因不要求精度，故希望採用較板狀基板30更廉價的材料。

板狀基板30，係與容器本體20分別地構成。因此，藉由與蓋體10或容器本體20相異之材料，可選擇有需要微細加工之板狀基板30的材料。例如蓋體10或容器本體20使用廉價的材料，有需要微細加工之板狀基板30的材料則使用昂貴的材料，藉此使全體細胞培養容器可廉價製造且精度優良。

在板狀基板30之一面，形成微細的凹凸模型。而在該板狀基板30上形成的微細凹凸模型的面上配置被培養物，而進行培養。微細凹凸模型係為了培養被培養物而形成，更詳細說，係為了對被培養物進行接合、繁殖、分化、伸展、配向等控制而形成。尤其是，因為板狀基 板30係平板，與在細胞培養容器的底部形成微細凹凸模型的情況比較，可容易形成微細凹凸模型。關於微細凹凸模型的具體構造容後詳述。

板狀基板30，係具有覆蓋形成於容器本體20底部23之貫穿孔24的大小。本例之板狀基板30，因該貫穿孔24係圓形，故由直徑比該貫穿孔24大之圓形平板而成。板狀基板30的形狀不一定要圓形，四方形等多角形亦可。板狀基板30的面積，從所謂防止板狀基板30破壞的觀點，為底部23面積的20%~60%左右為較佳，更佳是40%~60%左右。若未滿20%，則培養被培養物的面積變小，但若超過60%則不易黏合。

在此，第4圖係將第1圖P局部放大的截面圖。如第4圖所示，容器本體20底部23之貫穿孔24的附近，係設置有板狀基板30被嵌入之凹部231。即，底部23之厚度，於貫穿孔24的附近形成較其他部分薄。凹部231，係具有缺口之圓形狀。凹部231的直徑a，係例如10mm~50mm，貫穿孔24的直徑b係5mm~40mm。板狀基板30，係例如以接合劑與凹部231接合固定。如此，由於底部23設置凹部231，欲將板狀基板30黏合於容器本體20時位置容易對準，據此可防止被培養物在培養中接合劑等的滲出。

板狀基板30的厚度，例如為0.03mm~1mm，較佳為0.1mm~0.3mm。若未滿0.03mm時，微細凹凸模型的加工困難，若超過1mm時則在顯微鏡觀察無法獲得充分的焦距。尤其，用高倍率之顯微鏡等觀察被培養物時，選擇 適合倍率的厚度較佳。尤其是，以100倍以上之高倍率的物鏡來觀察被培養物時，板厚以在0.2mm以下為較佳。

如第5圖所示，將嵌入板狀基板30用的凹部232設置於內側亦可。此時從內側可將板狀基板30嵌入於凹部232內。此時，若將板狀基板30之厚度作成大於凹部232之凹入深度，藉此可抑制灌注之際培養液滯留的影響。

並且，如第6A圖所示，亦可設置將嵌入於裝設在內側之凹部232的板狀基板30加以推壓固定的嵌合構件40。嵌合構件40，係如第7圖所示，將板狀基板30推壓固定於設置在外側之凹部233時亦可使用。

又，如第6A圖所示，由於使嵌合構件40的內徑比在凹部23之貫穿孔的內徑更小，從嵌合構件40的相反側推壓板狀基板30而取出板狀基板30時，可容易取出，而不會傷害培養被培養物的微細圖案區域。

本例的嵌合構件40，係具有環形狀並於中央部設置貫穿孔，可由市面銷售之密封材料形成。嵌合構件40，係由例如具有自黏著性之二甲基聚矽氧烷等矽橡膠系樹脂而成。

如此，藉由採用嵌合構件40來固定板狀基板30之構成，被培養物培養後，可僅取出板狀基板30，而執行移植等。

板狀基板30，為了排除氣泡，以使細胞固定化，施以表面處理最較佳。為了排除氣泡，使培養液接觸基板表面，有效的方法係讓基板表面親水化。為了讓基板表面 親水化的表面處理，可適用種種方法。例如可列舉有，用低溫電槳處理，電暈(corona)放電處理，紫外線照射等方法，讓親水性之高分子材料溶解於水溶液之塗膜法，蒸鍍聚合、電槳聚合等。又，作為提高塗膜後之高分子材料於培養液中之耐溶解性的方法，習知有使塗膜材料接枝(graft)到基板表面之官能基的方法。

為了使細胞固定化，可列舉如基板表面之疏水化，不活性金屬的成膜，或塗佈促進細胞附著之膠原蛋白(collagen)等方法。疏水化的方法，可列舉如，藉由濺鍍、蒸鍍等使疏水性金屬成膜，蒸鍍聚合、藉由電槳等使高分子材料成膜等。不活性金屬的成膜，例如可列舉有，黃金蒸鍍、或濺鍍等方法。又，表面處理之際，預先將一部分包覆，亦可改質任意的部分。

使用於板狀基板30的材質，從表面處理的效率之觀點，適合使用塑膠材料。板狀基板30，由2P樹脂形成微細凹凸模型的玻璃基板亦可。又，觀察細胞的成長過程時，例如使用螢光顯微鏡觀察時，以可透光觀察之透明材料較佳。至於塑膠材料雖無特別限制，但可列舉如丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯酸.苯乙烯系共聚合樹脂(MS樹脂)、聚碳酸酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇脂樹脂、聚乙醇酸等酯系樹脂，聚乙烯醇.乙烯醇共聚合樹脂等醋酸乙烯脂系樹脂，苯乙烯系彈性體等熱可塑性彈性體，氯乙烯系樹脂，聚二甲基矽氧烷等的矽樹脂，聚乙烯醇縮丁醛系樹脂，聚乙烯，環烯烴等的烯烴系樹脂，該等樹脂亦 可更進一步與其他單體共聚合。

細胞培養容器100及板狀基板30由塑膠材料成型時，其成型方法，適合以金屬構造體作為模具，而形成樹脂成型品的方法。細胞培養容器100，係金屬構造體時，例如，鋼材由球形端銑刀施以切削加工而可形成。於板狀基板30，例如，以UV光作為曝光光源之由微影蝕刻法製作光阻圖案時，其表面由濺鍍法堆積鎳後，再施行電鍍而形成。

樹脂成型品的形成方法雖無特別限制，例如可列舉，由射出成型、沖壓成型、單體澆注轉印成型、溶劑澆注成型、擠出成型之輥壓法等，從生產力，模具轉印性的觀點最喜用射出成型。關於蓋體10、容器本體20係由射出成型來形成、至於要求精度之板狀基板30宜藉由沖壓成型而形成。選擇規定尺寸之金屬構造體作為模具，以射出成型來形成樹脂成型品時，金屬構造體的形狀能以高的轉印率再顯現成樹脂成型品。作為確認轉印率的方法，可使用光顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)等來執行。

該等樹脂配合需要可含有滑劑、光穩定劑、熱穩定劑、防霧劑、顏料、難燃劑、防帶電劑、脫模劑、抗結塊劑、紫外線吸收劑、防氧化劑等1種或2種以上。

其次，使用第8圖說明有關形成於板狀基板30之微細凹凸模型的構造例。第8圖，係板狀基板30的上視圖。如圖所示，多個側壁31形成格子狀。側壁31與鄰接側壁31之間設置開口部32。被4個側壁31包圍之區域係為空 間構造33。在本例，空間構造33都具有相同面積。

在為了培養細胞的空間構造33方面，為了促進細胞之繁殖亦可在側壁31的壁部或空間構造33的底部等具有微細凹凸模型。由於具有該微細凹凸模型，固定細胞所需要之被稱為虛擬支架的胞橋體容易形成，並可促進細胞的分化與繁殖。

空間構造33的較佳寬度，為0.01μm~1000μm，更佳為5μm~500μm。空間構造33的較佳長度，為0.01μm~1000μm，更佳為5μm~500μm。空間構造33的較佳高度，為0.01μm~1000μm，更佳為5μm~500μm。側壁31的較佳寬度，為0.01μm~1000μm，更佳為1μm~500μm。側壁31的較佳長度，為0.01μm~1000μm，更佳為1μm~500μm。側壁31的較佳高度，為0.01μm~1000μm，更佳為1μm~500μm。

於本例側壁31的高度為20μm，寬度(13)為10μm，長度(11，14)為60μm。與鄰接側壁31之端部間的距離(12，15)為40μm，與鄰接平行側壁31的距離(16，17)為100μm。微細凹凸模型的尺寸並不限於本例，可適應被培養物之種類而適當地選擇。又，微細凹凸模型亦不限定如上所述者，如第9圖及第10圖所示的形狀亦可，更，如第11A至18圖所示的形狀雖亦可，但該等並不受限制。

在第11A圖及第11B圖所示的形狀，凹凸模型形成2階的階級狀。第11A圖係上視圖，第11B圖，係第11A 圖的A-A’截面圖。在板狀基板30的培養面形成2階的側壁31。即，形成格子狀之第1側壁311上之長方體狀的第2側壁312係形成矩陣狀。藉由該第1側壁311及第2側壁312形成之空間，係為空間構造33。即，相鄰接之第1側壁311之間的空間及第2側壁312之間的空間成為空間構造33。由於第1側壁311與相鄰接之第1側壁311之間及第2側壁312與相鄰接之第2側壁312之間的空間，形成為了培養細胞之空間構造33。第1側壁311及第2側壁312對於底面略成垂直。據此，空間構造33具有2階凹凸的階級狀。第1側壁311，如第11A圖所示，像包圍矩形狀之空間構造33的四邊的格子狀而配置。第2側壁312，係在相鄰接之第1側壁311的上方配置成島狀。第2側壁312，係對矩形狀之空間構造33的四邊分別設置。

在第12A圖至第12C圖所示的形狀，除了第11A圖及第11B圖所示的空間構造33之外，其底面形成凹槽34。第12A圖係上視圖，第12B圖係顯示將第12A圖所示虛線內之構成放大的上視圖，第12C圖，係第12B圖之B-B’截面圖。於相鄰接之第1側壁311之間，其底面設置凹槽34。凹槽34在相鄰接之第1側壁311之間，被設置多個。因此，在第1側壁311的附近，板狀基板30的截面形狀，係形成3階的階級狀。凹槽34在空間構造33的底面配置成矩陣狀。

在第13圖之立體圖所顯示的形狀，2階的階級狀之側 壁31排成一列而設置。側壁31分別往深度方向廷伸而設置。鄰接之側壁31之間的空間構造33成為培養液流動的凹槽。鄰接之空間構造33，在側壁31的外側相互的連通。在此，鄰接之側壁31之間的空間構造33形成為了培養細胞的培地(medium)。藉由形成第13圖所顯示的形狀，可確保快速的培地。此外，在板狀基板30的表面上，多個側壁31排列的方向設為寬方向，與其正交之方向為深度方向。在此，設置於第1側壁311與第1側壁311之上的第2側壁312之深度方向的大小大略一致。

在第14圖之立體圖所顯示的形狀，2階的階級狀側壁31形成矩陣狀而排列。即，在第14圖所顯示的例，係在第1側壁311之上，配置有較第1側壁311為小之第2側壁312的構成。由此第1側壁311及第2側壁312所形成的側壁31排列成矩陣狀。鄰接之空間構造33，係在第1側壁311的上側相互連通。在側壁31與側壁31之間的空間構造33培養細胞。即，空間構造33成為細胞的培地。藉由第14圖所顯示的形狀，可確保快速的培地。

在第15圖之立體圖所顯示的形狀，第1側壁311與較第1側壁311為高之第2側壁312分別設置於不同的處所。即，高度不同之第1側壁311與第2側壁312係個別設置。具體上，第2側壁312分別設置於板狀基板30的兩端。其間設置有多個第1側壁311。第2側壁312，係沿著板狀基板30的端緣而設置。第2側壁312，係較設置在中央的第1側壁311更高。即，第2側壁312成為較 第1側壁311的側壁16更高的橋梁。因此，可維持PH，並防止產出物質從細胞擴散。第1側壁311，係沿著第2側壁312設置的方向排成1列。而且，各第1側壁311，係設置於與第2側壁312設置的方向成正交的方向。側壁則分別延伸於深度方向設置。鄰接之側壁之間的空間構造33成為培養液流動的凹槽。因此，培養液流動於與第2側壁312成正交的方向。即，經過板狀基板30的中央，培養液從一端流通到另一端。因此，可防止產出物質的擴散。又，鄰接之空間構造33，係在第1側壁311的上側相互連通。所以，可使培養液循環。

在第16圖之立體圖所顯示的形狀，與第15圖所顯示的例同樣，由第1側壁311所形成的空間構造33，於板狀基板30的底面設置多個凹部。而在板狀基板30的兩端，則分別設置第2側壁312。即，2個第2側壁312分別沿著板狀基板30的邊端而設置。

在第17圖之立體圖所顯示的形狀，係多個空間構造33形成於1片的基板上。空間構造33係在基板上縱、橫地並列。該空間構造33之間，設置溝狀的開口部32，在此，於板狀基板30的表面上，設第17圖之橫方向為寬方向，而與其正交的方向為深度方向。則在第17圖所顯示的例，顯示在寬方向有4個，深度方向有3個空間構造33形成於板狀基板30。即，在板狀基板30，具有12個空間構造33形成矩陣狀。在此，寬方向相鄰接的空間構造33，係由1個開口部32相連通。另一方面，深度方向鄰接的 空間構造33，係由2個開口部32相連通。即，在深度方向鄰接的空間構造33之間的開口部32，設置第1側壁31。由此第1側壁31，在深度方向鄰接的空間構造33之間的開口部32，被區分成2個。

在第18圖之立體圖所顯示的形狀，係藉由黏合2片基板而形成板狀基板30。即，由於黏合第1基板301與第2基板302而形成板狀基板30。在此，在第1基板301上形成貫穿孔而作為空間構造33。此時，第2基板302的接合面，成為空間構造33的底面。在第2基板302的表面，形成有為了形成開口部32的微細溝槽。又，使形成有貫穿孔之第1基板301與形成有開口部32之第2基板302密切地接合。此時，第2基板302之開口部32所形成的面成為接合面，而可黏合。第2基板302之開口部32，係在連結鄰接的貫穿孔之位置以規定的形狀設置。又，貫穿孔，係平面形狀成為圓形。開口部32係延伸到設有貫穿孔的位置。因此，鄰接的空間構造33在底面側相連通。

在第19圖之立體圖所顯示的形狀，係多個空間構造33形成於1片的基板上。空間構造33係在基板上縱、橫地並列。該空間構造33之間，設置溝狀的開口部32，在此，在板狀基板30的表面上，第4圖之橫方向為寬方向，而與其正交的方向為深度方向。則在本實施例，表示在寬方向有4個，深度方向有4個的空間構造33形成於板狀基板30上。即，在板狀基板30，具有16個空間構造33 形成矩陣狀。在本實施例，在斜向鄰接的空間構造33也藉由開口部32相連通。即，開口部32，不僅是寬方向及深度方向，其間之斜方向亦可設置。又，在本實施例，與第18圖所示的例相異，斜向之開口部32彼此不相交叉。即，斜向之開口部32全設在同一方向。因而，對於1個空間構造33，在其周圍設置最大6個的空間構造33可相連通。該6個空間構造33配置成正六角形亦可。

高度1μm以下之凹凸模型的形成方法，例如可列舉有，施以噴砂處理，形成更小的凹凸模型時，可列舉有由Ar電槳之蝕刻處理等。

高度1μm以上之凹凸模型的形成方法，例如可假設對矽材料、玻璃材料等的乾蝕刻、濕蝕刻等。樹脂材料的成型方法，例如可採用，擠出成型、射出成型、熱浮花壓製成型，奈米印製(nanoimprint)成型、吹塑成型、壓延(calender)成型、澆注成型、沖壓成型等。

使用具有多個凹入或凸出的模型，更在凹入模型的上部或凸出模型的底部，包含有相連通之面的細胞培養容器，可期待控制培養細胞的伸展方向。

使用具有多個凹入模型的板狀基板進行細胞培養時，在凹入模型，可僅連通的上部的方式進行培養。凹入模型的底部面積寬廣時，因為培養的細胞也會伸展到底部，所以將凹入模型底部的縱、橫向尺寸的雙方，或單方作成從1μm至500μm的範圍較佳。僅將凹入模型底部的縱向尺寸作成從1μm至500μm的範圍，將橫向尺 寸，例如在神經細胞或血管內皮細胞的培養，設定為1mm、10mm、50mm時，可實現因應目的的培養細胞長度。

使用具有多個凸出模型的板狀基板進行細胞培養時，在凸出模型，期待僅連通的底部實施培養。凸出模型的上部面積寬廣時，因為培養的細胞也會伸展到上部，所以將凸出模型上部的縱、橫向尺寸的雙方，或單方作成從1μm至500μm的範圍較佳。僅將凸出模型上部的縱向尺寸作成從1μm至500μm的範圍，將橫向尺寸，例如在神經細胞或血管內皮細胞的培養，設定為1mm、10mm、50mm時，可實現因應目的的培養細胞長度。

凹入或凸出模型的深度或高度，細胞，為了認識凹凸是有需要的，從1μm至500μm的範圍較佳。

在細胞培養時成為虛擬支架之胞橋體，係形成於連通面或凹凸模型的側壁面，藉由細胞在可能伸展之連通面上繁殖，可控制其伸展方向。

上述之例，雖微細凹凸模型係形成於容器本體外之板狀基板上，但並不限於此，形成於容器本體的底部亦可。亦可在具有微細凹凸模型之板狀基板30的細胞培養容器100之外，將容器本體40與板狀基板30形成一體，在其底部加工成微細凹凸模型之細胞培養容器。為了使容器本體與微細凹凸模型可一體化，該細胞培養容器成型的過程無板狀基板30黏合的步驟，可防止汙染物的混入。

此外，亦可設置用於導入培養液或試藥等之液體到微細凹凸模型附近的流路。

本發明，例如，可利用於從組織單獨離開之細胞之培養、試驗、檢查等之細胞培養容器。

10‧‧‧蓋體

11‧‧‧上面部

12‧‧‧側壁部

16‧‧‧側壁

20‧‧‧容器本體

21‧‧‧開口部

22‧‧‧側壁部

23‧‧‧底部

24‧‧‧貫穿孔

30‧‧‧板狀基板

31‧‧‧側壁

32‧‧‧開口部

33‧‧‧空間構造

34‧‧‧凹槽

40‧‧‧嵌合構件

100‧‧‧細胞培養容器

231‧‧‧凹部

232‧‧‧凹部

233‧‧‧凹部

301‧‧‧第1基板

302‧‧‧第2基板

311‧‧‧第1側壁

312‧‧‧第2側壁

第1圖係本發明細胞培養容器部分的截面圖。

第2圖係本發明細胞培養容器蓋子部分的截面圖。

第3圖係本發明細胞培養容器容器本體部分的截面圖。

第4圖係本發明細胞培養容器局部放大的截面圖。

第5圖係本發明細胞培養容器局部放大的截面圖。

第6A圖係本發明細胞培養容器局部放大的截面圖。

第6B圖係本發明細胞培養容器局部放大的截面圖。

第7圖係本發明細胞培養容器局部放大的截面圖。

第8圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的上視圖。

第9圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的上視圖。

第10圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的上視圖。

第11A圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的上視圖。

第11B圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的截面圖。

第12A圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的上視圖。

第12B圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的局部放大上視圖。

第12C圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的局部放大截面圖。

第13圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的立體圖。

第14圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的立體圖。

第15圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的立體圖。

第16圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的立體圖。

第17圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的立體圖。

第18圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的立體圖。

第19圖係顯示本發明細胞培養容器被形成在板狀基板之微細凹凸模型構造的立體圖。

10‧‧‧蓋體

20‧‧‧容器本體

30‧‧‧板狀基板

100‧‧‧細胞培養容器

Claims (14)

1. 一種細胞培養容器，係具備有：至少收容被培養物之容器本體；蓋住該容器本體之開口部的蓋體；以及蓋住形成於該容器本體底部之貫穿孔的板狀基板，其特徵在於：在該板狀基板中形成用以培養該被培養物的微細凹凸模型，該板狀基板為厚度0.03mm~1mm的透明樹脂基板。
2. 一種細胞培養容器，係具備有：收容被培養物之容器本體；蓋住該容器本體之開口部的蓋體；其特徵在於：在該容器本體底部形成用以培養該被培養物之微細凹凸模型，該容器本體底部是由厚度0.03mm~1mm的透明樹脂所形成。
3. 如申請專利範圍第1項之細胞培養容器，其中，該板狀基板之厚度比該容器本體底部的厚度還薄。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之細胞培養容器，其中，藉該微細凹凸模型而形成複數個空間構造，且該等空間構造的寬度為0.01μm~1000μm，長度為0.01μm~1000μm，高度為0.01μm~1000μm。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之細胞培養容器，其中，藉該微細凹凸模型而形成複數個空間構造，且該等空間構造至少與一個鄰接之另一空間構造相連通。
6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之細胞培養容器，其中，在設置該微細凹凸模型的區域施行表面處理。
7. 如申請專利範圍第1項之細胞培養容器，其中，該板狀基板面積係該容器本體底部面積的20%~60%。
8. 如申請專利範圍第1項之細胞培養容器，其中，在該容器本體底部之含有貫穿孔的區域設置凹部；且將該板狀基板嵌入於該凹部。
9. 如申請專利範圍第8項之細胞培養容器，其中，該板狀基板係藉由嵌合構件而可裝卸地固定於該凹部。
10. 如申請專利範圍第9項之細胞培養容器，其中，該嵌合構件係由自黏著性樹脂而成。
11. 如申請專利範圍第9項之細胞培養容器，其中，該嵌合構件厚度係大於該凹部之凹入深度。
12. 如申請專利範圍第1項之細胞培養容器，其中，設置於該容器本體底部的貫穿孔係圓形或方形。
13. 如申請專利範圍第1項之細胞培養容器，其中，該板狀基板的形狀係圓形或方形。
14. 如申請專利範圍第1或2項之細胞培養容器，其中，在該蓋體或容器本體設置灌注用開口。