WO2015012415A1 - 細胞の培養方法、細胞培養装置及びキット - Google Patents

細胞の培養方法、細胞培養装置及びキット Download PDF

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WO2015012415A1
WO2015012415A1 PCT/JP2014/070407 JP2014070407W WO2015012415A1 WO 2015012415 A1 WO2015012415 A1 WO 2015012415A1 JP 2014070407 W JP2014070407 W JP 2014070407W WO 2015012415 A1 WO2015012415 A1 WO 2015012415A1
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polyimide porous
porous membrane
cell
cell culture
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PCT/JP2014/070407
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萩原 昌彦
哲夫 川口
浩祐 馬場
基久 清水
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宇部興産株式会社
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    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
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    • C12N2533/00Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/30Synthetic polymers

Definitions

  • the present invention relates to a cell culture method, a cell culture apparatus, and a kit.
  • Cell culture Cells generally exist as a three-dimensional population in vivo, but in classic planar culture, cells are cultured in a monolayer form in a form that sticks to a container. It has been reported that the properties of cells vary greatly depending on the culture environment. As for suspension culture in which cells are cultured in a liquid culture medium, some cells are suitable for suspension culture, while others are not suitable.
  • NanoCulture (registered trademark) Plate developed by SCIVAX Corporation is an adhesion-type three-dimensional culture multi-plate with a pattern imitating an extracellular matrix (microsquare and microhoneycomb) on the bottom surface by nanoimprint technology.
  • the microsquare has a regular repeating structure of a square shape and the microhoneycomb has a hexagonal shape.
  • spheroids one in which a large number of cells aggregate to form a three-dimensional state).
  • nanopillar cell culture sheet in which a large number of uniform polar cell protrusions (nanopillars) are regularly arranged, a three-dimensional intercellular tissue body (spheroid) whose structure is close to that of living liver tissue has been reported (Takahashi et al., Tissue Engineering Part A. June 2012, Vol. 16, No. 6, p. 1983-1995).
  • JP 2009-213421 describes a spheroid manufacturing method and a spheroid manufacturing apparatus using a honeycomb-like porous film (honeycomb film).
  • Polyimide Porous Membrane Polyimide is a general term for polymers containing imide bonds in repeating units, and usually means an aromatic polyimide in which aromatic compounds are directly linked by imide bonds.
  • Aromatic polyimide has a conjugated structure through the imide bond between aromatic and aromatic, so it has a rigid and strong molecular structure, and the imide bond has a strong intermolecular force, so it has a very high level of heat. Has mechanical, mechanical and chemical properties.
  • Polyimide porous membranes have been used for applications such as filters, low dielectric constant films, fuel cell electrolyte membranes, etc., particularly for battery-related applications, prior to the present invention.
  • International publications WO2010 / 038873, JP2011-219585, and JP2011-219586 are particularly excellent in permeability of substances such as gases, high porosity, excellent smoothness of both surfaces, and relatively high strength. It describes a polyimide porous membrane having a large number of macrovoids that are high and have a high resistance to compressive stress in the thickness direction, despite a high porosity.
  • the present invention relates to a cell culture method, and a cell culture apparatus and kit for use in the culture method.
  • the present invention preferably includes the following aspects:
  • a method for culturing cells comprising applying cells to a polyimide porous membrane and culturing the cells.
  • a cell culture medium, cells and one or more of the polyimide porous membranes are placed in a cell culture container, wherein the polyimide porous membrane is in a suspended state in the cell culture medium.
  • the cells are selected from the group consisting of pluripotent stem cells, tissue stem cells, somatic cells and germ cells, The method according to any one of aspects 1-14.
  • the present invention is based on the discovery that cells grow when applied to a polyimide porous membrane.
  • the cells preferably adhere spontaneously to the polyimide porous membrane and can proliferate on and within the membrane. According to the method of the present invention, cells can be cultured simply, efficiently and stably.
  • FIG. 1 shows natural seeding as one embodiment of the seeding form of a cell suspension on a polyimide porous membrane.
  • FIG. 2 shows suction seeding as one embodiment of the seeding form of the cell suspension on the polyimide porous membrane.
  • FIG. 3 shows changes over time according to the seeding surface when natural seeding of human mesenchymal stem cells.
  • FIG. 4 shows the time-dependent change according to the seeding surface of natural seeding of human skin fibroblasts.
  • FIG. 5 shows a fluorescence microscope photograph and a stereoscopic microscope photograph showing observation results (after 24 hours) (wet film method) at the time of human skin fibroblast B-side seeding.
  • FIG. 1 shows natural seeding as one embodiment of the seeding form of a cell suspension on a polyimide porous membrane.
  • FIG. 2 shows suction seeding as one embodiment of the seeding form of the cell suspension on the polyimide porous membrane.
  • FIG. 3 shows changes over time according to the seeding surface when natural seeding of human
  • FIG. 6 shows the change over time during the A-side suction seeding of human mesenchymal stem cells (one-point wet method).
  • FIG. 7 shows the change over time during B-side suction seeding of human mesenchymal stem cells (one-point wet method).
  • FIG. 8 shows changes over time according to observation planes when entangled and seeded with human mesenchymal stem cells.
  • FIG. 9 is a low-magnification photograph at the time of seeding and seeding with human mesenchymal stem cells and a photograph regarding the overview of the experiment.
  • FIG. 10 shows the change over time when PC12 cells are sucked and seeded.
  • FIG. 11 shows the number of cells when human skin fibroblasts are cultured using a polyimide porous membrane having a thickness of 25 ⁇ m.
  • the horizontal axis indicates the number of days after culture, and the vertical axis indicates the number of cells per square centimeter of membrane.
  • FIG. 12 shows the results of culturing human skin keratinocytes by the method of the present invention using a polyimide porous membrane and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • FIG. 13 shows the results of culturing human umbilical vein endothelial cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • FIG. 12 shows the results of culturing human skin keratinocytes by the method of the present invention using a polyimide porous membrane and observing them with a confocal laser microscope and a stere
  • FIG. 14-1 shows the results of culturing Vero cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane (25 ⁇ m sheet) and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • FIG. 14-2 shows the results of culturing Vero cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane (40 ⁇ m sheet) and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • FIG. 14-3 shows the results of culturing Vero cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane (75 ⁇ m sheet) and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • FIG. 14-1 shows the results of culturing Vero cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane (25 ⁇ m sheet) and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic flu
  • FIG. 15-1 shows the result of culturing HeLa cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane (25 ⁇ m sheet) and observing with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • FIG. 15-2 shows the results of culturing HeLa cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane (40 ⁇ m sheet) and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • FIG. 15-3 shows the results of culturing HeLa cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane (75 ⁇ m sheet) and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • FIG. 16-1 shows the results of culturing CHO cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane (25 ⁇ m sheet) and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • FIG. 16-2 shows the results of culturing CHO cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane (40 ⁇ m sheet) and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • FIG. 16-3 shows the results of culturing CHO cells by the method of the present invention using a polyimide porous membrane (75 ⁇ m sheet) and observing them with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • the present invention relates to a cell culture method.
  • the cell culture method of the present invention includes applying the cells to a polyimide porous membrane and culturing.
  • the present inventors have found that a polyimide porous membrane is suitable for cell adhesion and culture, and have come up with the present invention.
  • the method of the present invention includes applying cells to a polyimide porous membrane and culturing the cells on or inside the polyimide membrane.
  • the specific process of applying the cell to the polyimide porous membrane is not particularly limited.
  • the steps described herein or any method suitable for applying cells to a membrane-like carrier can be employed.
  • the method of this invention includes the following aspects, for example.
  • An embodiment comprising steps; and (C) Wet one side or both sides of the polyimide porous membrane with a cell culture medium or a sterilized liquid, Loading the wet polyimide porous membrane with a cell suspension; and The cells in the cell suspension are retained in the membrane, and the water flows out.
  • a mode comprising the steps.
  • the mode includes directly seeding cells and cell clusters on the surface of the polyimide porous membrane. Or the aspect which puts a polyimide porous membrane in a cell suspension and infiltrate a cell culture solution from the surface of a membrane is also included.
  • the cells seeded on the surface of the polyimide porous membrane adhere to the polyimide porous membrane and enter the inside of the porous body.
  • the cells spontaneously adhere to the polyimide porous membrane without any physical or chemical force applied from the outside.
  • Cells seeded on the surface of the polyimide porous membrane can grow and proliferate stably on the surface and / or inside of the membrane. Cells can take a variety of different forms depending on the location of the membrane in which they grow and multiply.
  • a cell suspension is placed on the dried surface of the polyimide porous membrane.
  • the cell suspension is sucked into the membrane, Cell suspension penetrates into the membrane. Without being bound by theory, it is considered that this is due to the properties derived from the surface shape of the polyimide porous membrane.
  • the cells are sucked and seeded at the portion of the membrane where the cell suspension is loaded.
  • one or both sides or the whole of the polyimide porous membrane is wetted with a cell culture medium or a sterilized liquid, and then the suspended polyimide porous membrane is subjected to cell suspension.
  • the liquid may be loaded. In this case, the passage speed of the cell suspension is greatly improved.
  • the one-point wet method described in Example 4 of the present specification is a method of wetting a part of the membrane electrode mainly for the purpose of preventing the scattering of the membrane, and is a dry method ((B) that does not substantially wet the membrane). A mode).
  • the membrane permeation of the cell fluid becomes rapid for the wetted small part.
  • the wet membrane method described in Example 3 of the present specification is based on a method in which one or both surfaces of a polyimide porous membrane are sufficiently wetted (hereinafter referred to as “wet membrane”). This is a method of loading a turbid liquid. In this case, the passage speed of the cell suspension is greatly improved in the entire polyimide porous membrane.
  • the cells in the cell suspension are retained in the membrane and the water is allowed to flow out.
  • processing such as concentrating the concentration of cells in the cell suspension or allowing unnecessary components other than cells to flow out together with moisture.
  • the mode of (A) may be referred to as “natural sowing” (B) and the mode of (C) as “suction sowing”.
  • living cells remain selectively in the polyimide porous membrane. Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, living cells remain in the polyimide porous membrane, and dead cells preferentially flow out with moisture.
  • the viable cell rate was 90%, but applied to the polyimide porous membrane, In the effluent liquid, the viable cell ratio was 65%.
  • the adsorption rate of live cells to the membrane was 88%, the exudation rate was 12%, the adsorption rate of dead cells to the membrane was 40%, and the exudation rate was 60%. It is understood that living cells are selectively adsorbed on the polyimide porous membrane of the present invention.
  • the sterilized liquid used in the embodiment (C) is not particularly limited, but is a sterilized buffer or sterilized water.
  • the buffer solution include (+) and (-) Dulbecco's PBS, (+) and (-) Hank's Balanced Salt Solution, and the like. Examples of buffer solutions are shown in Table 1 below.
  • the present invention further includes an aspect (entanglement) in which cells adhere to the membrane by allowing the adherent cells in a suspended state to coexist with the polyimide porous membrane in a suspended manner.
  • a cell culture medium, cells, and one or more of the polyimide porous membranes may be placed in a cell culture container in order to apply the cells to the polyimide porous membrane.
  • the cell culture medium is liquid
  • the polyimide porous membrane is suspended in the cell culture medium. Due to the nature of the polyimide porous membrane, cells can adhere to the polyimide porous membrane.
  • the polyimide porous membrane can be cultured in a suspended state in the cell culture medium.
  • the cells spontaneously adhere to the polyimide porous membrane. “Spontaneously adheres” means that the cells remain on or inside the polyimide porous membrane without any physical or chemical force applied from the outside.
  • cultured cells can be classified into adhesion culture cells and suspension culture cells depending on the form of cell culture.
  • Adherent culture cells are cultured cells that adhere to a culture vessel and proliferate, and the medium is changed during passage.
  • Floating culture cells are cultured cells that proliferate in a floating state in a medium. In general, dilution culture is performed without replacing the medium during passage.
  • Suspension culture can be cultured in a floating state, that is, in a liquid state, so that it can be cultured in large quantities. Compared with adherent cells that grow only on the surface of the culture vessel, it is a three-dimensional culture. There is an advantage that the number of cells that can be cultured is large.
  • the present invention conceptually provides a method for easily cultivating a large number of cells by allowing cells to be grown in a form similar to suspension culture without being limited to cell types. .
  • the polyimide porous membrane when used in a suspended state in the cell culture medium, two or more pieces of the polyimide porous membrane may be used. Since the polyimide porous membrane is a flexible thin film, for example, it is possible to bring a polyimide porous membrane having a large surface area into a certain volume of cell culture medium by using small pieces suspended in the culture medium. Become.
  • the bottom area of the container is the upper limit of the cell culture area, but in the cell culture using the polyimide porous membrane of the present invention, all of the large surface area of the previously introduced polyimide porous membrane is the cell. It becomes the area that can be cultured. Since the polyimide porous membrane allows the cell culture solution to pass therethrough, for example, nutrients, oxygen and the like can be supplied into the folded membrane.
  • the size and shape of the polyimide porous membrane pieces are not particularly limited.
  • the shape can take any shape such as a circle, an ellipse, a square, a triangle, a polygon, and a string.
  • a square having a side length of about 0.1 mm to about 20 mm, preferably about 0.2 mm to about 10 mm, more preferably about 1 mm to about 5 mm, a triangle, and the like are included.
  • it may be circular, preferably having a diameter of about 0.1 mm to about 20 mm, more preferably about 0.5 mm to about 10 mm.
  • the polyimide porous membrane of the present invention has flexibility, it can be used by changing its shape.
  • the polyimide porous membrane may be processed into a three-dimensional shape instead of a flat shape.
  • a polyimide porous membrane is i) folded, ii) rolled into a roll, and iii) connected to a sheet or piece with a thread-like structure, or iv) tied in a rope, in a cell culture vessel May be suspended or fixed in the cell culture medium.
  • a polyimide porous membrane is i) folded, ii) rolled into a roll, and iii) connected to a sheet or piece with a thread-like structure, or iv) tied in a rope, in a cell culture vessel May be suspended or fixed in the cell culture medium.
  • two or more polyimide porous membranes may be used by being laminated in a cell culture medium vertically or horizontally.
  • Lamination also includes a mode in which the polyimide porous membranes partially overlap. Stacked culture enables cells to be cultured at high density in a narrow space. It is also possible to form a multilayer system with different types of cells by further stacking the membranes on the membrane where the cells are already grown. Furthermore, it can be used for drug discovery such as verification of cell-cell interaction in a three-dimensional environment and cell culture method without stress.
  • the number of polyimide porous membranes to be laminated is not particularly limited.
  • the above-described cell culture method of the present invention may be used in combination of two or more methods.
  • the cells may be first applied to the polyimide porous membrane using any one of the methods (A) to (C), and then the polyimide porous membrane to which the cells are adhered may be subjected to suspension culture.
  • the method in any one of the said aspect (A)-(C) combining 2 types or more.
  • the cells grow and proliferate on and inside the polyimide porous membrane.
  • the use of the polyimide porous membrane enables continuous three-dimensional culture of cells.
  • the cells of the present invention continue to grow for 2 days or more, more preferably 4 days or more, and even more preferably 6 days or more. In Examples 1 and 4 described herein, an increase in cells was observed for 21 days.
  • Cells The types of cells that can be used in the method of the present invention are not particularly limited, and can be used for the growth of arbitrary cells.
  • the cells are selected from the group consisting of animal cells, insect cells, plant cells, yeasts and bacteria.
  • Animal cells are roughly classified into cells derived from animals belonging to the vertebrate phylum and cells derived from invertebrates (animals other than animals belonging to the vertebrate phylum).
  • the origin of the animal cell is not particularly limited.
  • Vertebrates include the maxilla and maxilla, and the maxilla includes mammals, birds, amphibians, reptiles, and the like.
  • it is a cell derived from an animal belonging to the mammal class generally called a mammal. Mammals are not particularly limited, but preferably include mice, rats, humans, monkeys, pigs, dogs, sheep, goats and the like.
  • the origin of the plant cell in this specification is not particularly limited. Plant cells including moss plants, fern plants, and seed plants are targeted.
  • Plants from which seed plant cells are derived include both monocotyledonous plants and dicotyledonous plants.
  • monocotyledonous plants include orchids, gramineous plants (rice, corn, barley, wheat, sorghum, etc.), cyperaceae plants, and the like.
  • Dicotyledonous plants include plants belonging to many subclasses such as Chrysanthemum, Magnolia, and Rose.
  • Algae can also be regarded as cell-derived organisms. Different from eubacteria, cyanobacteria (Cyanobacteria), eukaryotes that are unicellular (diatoms, yellow green algae, dinoflagellates, etc.) and multicellular organisms, seaweeds (red algae, brown algae, green algae) Includes groups.
  • the archaea and the types of bacteria in this specification are not particularly limited.
  • the archaea is composed of a group consisting of methane bacteria, highly halophilic bacteria, thermophilic acidophiles, hyperthermophilic bacteria, and the like.
  • the bacterium is selected from the group consisting of lactic acid bacteria, Escherichia coli, Bacillus subtilis, cyanobacteria and the like.
  • animal cells or plant cells that can be used in the method of the present invention are not limited, but are preferably selected from the group consisting of pluripotent stem cells, tissue stem cells, somatic cells, and germ cells.
  • pluripotent stem cell is intended to be a generic term for stem cells having the ability to differentiate into cells of any tissue (differentiation pluripotency).
  • the pluripotent stem cells include, but are not limited to, embryonic stem cells (ES cells), induced pluripotent stem cells (iPS cells), embryonic germ stem cells (EG cells), germ stem cells (GS cells), and the like. .
  • ES cells embryonic stem cells
  • iPS cells induced pluripotent stem cells
  • EG cells embryonic germ stem cells
  • GS cells germ stem cells
  • Any known pluripotent stem cell can be used.
  • the pluripotent stem cell described in International Publication WO2009 / 123349 PCT / JP2009 / 057041
  • PCT / JP2009 / 057041 can be used.
  • tissue stem cell means a stem cell that has the ability to differentiate into various cell types (differentiated pluripotency) although the cell line that can be differentiated is limited to a specific tissue.
  • hematopoietic stem cells in the bone marrow become blood cells, and neural stem cells differentiate into nerve cells.
  • the tissue stem cells are selected from mesenchymal stem cells, hepatic stem cells, pancreatic stem cells, neural stem cells, skin stem cells, or hematopoietic stem cells.
  • somatic cells refers to cells other than germ cells among the cells constituting multicellular organisms. In sexual reproduction, it is not passed on to the next generation.
  • the somatic cells are hepatocytes, pancreatic cells, muscle cells, bone cells, osteoblasts, osteoclasts, chondrocytes, adipocytes, skin cells, fibroblasts, pancreatic cells, kidney cells, lung cells, or , Lymphocytes, erythrocytes, leukocytes, monocytes, macrophages or megakaryocyte blood cells.
  • Reproductive cells means cells that have a role in transmitting genetic information to the next generation in reproduction. For example, gametes for sexual reproduction, ie eggs, egg cells, sperm, sperm cells, spores for asexual reproduction, and the like.
  • the cells may be selected from the group consisting of sarcoma cells, established cells and transformed cells.
  • “Sarcoma” is a cancer that develops in connective tissue cells derived from non-epithelial cells such as bone, cartilage, fat, muscle, blood, etc., and includes soft tissue sarcoma, malignant bone tumor and the like.
  • Sarcoma cells are cells derived from sarcomas.
  • the “established cell” means a cultured cell that has been maintained outside the body for a long period of time, has a certain stable property, and is capable of semi-permanent subculture.
  • PC12 cells derived from rat adrenal medulla
  • CHO cells derived from Chinese hamster ovary
  • HEK293 cells derived from human fetal kidney
  • HL-60 cells derived from human white blood cells
  • HeLa cells derived from human cervical cancer
  • a “transformed cell” means a cell in which a nucleic acid (DNA or the like) has been introduced from the outside of the cell to change its genetic properties. Appropriate methods are known for transformation of animal cells, plant cells, and bacteria.
  • Polyimide Porous Membrane Polyimide is a general term for polymers containing imide bonds in repeating units, and usually means an aromatic polyimide in which aromatic compounds are directly linked by imide bonds.
  • Aromatic polyimide has a conjugated structure through the imide bond between aromatic and aromatic, so it has a rigid and strong molecular structure, and the imide bond has a strong intermolecular force, so it has a very high level of heat. Has mechanical, mechanical and chemical properties.
  • the polyimide porous membrane of the present invention is preferably a polyimide porous membrane containing a polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine (as a main component), more preferably tetracarboxylic dianhydride and diamine. It is a polyimide porous membrane which consists of polyimide obtained from these. “Containing as a main component” means that a component other than polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine may be essentially not included or included as a component of the polyimide porous membrane. It means that it is an additional component that does not affect the properties of the polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine.
  • a colored polyimide porous film obtained by molding a polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from a tetracarboxylic acid component and a diamine component and a colored precursor and then heat-treating at 250 ° C. or higher. .
  • Polyamic acid A polyamic acid is obtained by polymerizing a tetracarboxylic acid component and a diamine component.
  • Polyamic acid is a polyimide precursor that can be ring-closed to form polyimide by thermal imidization or chemical imidization.
  • the polyamic acid even if a part of the amic acid is imidized, it can be used as long as it does not affect the present invention. That is, the polyamic acid may be partially thermally imidized or chemically imidized.
  • fine particles such as an imidization catalyst, an organic phosphorus-containing compound, inorganic fine particles, and organic fine particles can be added to the polyamic acid solution as necessary.
  • fine particles such as a chemical imidating agent, a dehydrating agent, inorganic fine particles, and organic fine particles, etc. can be added to a polyamic acid solution as needed. Even when the above components are added to the polyamic acid solution, it is preferable that the coloring precursor is not precipitated.
  • the colored precursor means a precursor that is partially or wholly carbonized by heat treatment at 250 ° C. or higher to produce a colored product.
  • the colored precursor used in the present invention is uniformly dissolved or dispersed in a polyamic acid solution or a polyimide solution, and heat treatment at 250 ° C. or higher, preferably 260 ° C. or higher, more preferably 280 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher.
  • heat treatment at 250 ° C. or higher, preferably 260 ° C. or higher, more preferably 280 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher in the presence of oxygen such as air to produce a colored product.
  • oxygen such as air
  • the carbon-based coloring precursor is not particularly limited.
  • polymers such as petroleum tar, petroleum pitch, coal tar, coal pitch, or polymers obtained from monomers including pitch, coke, and acrylonitrile, ferrocene compounds (ferrocene and ferrocene derivatives). Etc.
  • the polymer and / or ferrocene compound obtained from the monomer containing acrylonitrile are preferable, and polyacrylonitrile is preferable as a polymer obtained from the monomer containing acrylonitrile.
  • tetracarboxylic dianhydride any tetracarboxylic dianhydride can be used, and can be appropriately selected according to desired characteristics.
  • tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA), 2,3,3 ′, 4 ′.
  • -Biphenyltetracarboxylic dianhydride such as biphenyltetracarboxylic dianhydride (a-BPDA), oxydiphthalic dianhydride, diphenylsulfone-3,4,3 ', 4'-tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfide dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2, 3,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, p-phenylenebis (trimellitic acid monoester acid an
  • At least one aromatic tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of biphenyltetracarboxylic dianhydride and pyromellitic dianhydride is particularly preferable.
  • the biphenyltetracarboxylic dianhydride 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride can be suitably used.
  • diamine Any diamine can be used as the diamine.
  • diamines include the following.
  • One benzene nuclei such as 1,4-diaminobenzene (paraphenylenediamine), 1,3-diaminobenzene, 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene;
  • Diaminodiphenyl ethers such as 4,4'-diaminodiphenyl ether and 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'- Dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′- Dicarboxy-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, bis (4-aminophenyl) sulfide, 4,4′-diaminobenzanilide, 3,3′-dichlorobenzidine, 3,3
  • diamine to be used can be appropriately selected according to desired characteristics.
  • aromatic diamine compounds are preferable, and 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether and paraphenylenediamine, 1,3-bis (3-aminophenyl) Benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (3-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-amino) Phenoxy) benzene and 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene can be preferably used.
  • at least one diamine selected from the group consisting of benzenediamine, diaminodiphenyl ether and bis (aminophenoxy) phenyl is preferred.
  • the polyimide porous membrane has a glass transition temperature of 240 ° C. or higher, or a tetracarboxylic dianhydride and a diamine having a clear transition point of 300 ° C. or higher. It is preferable that it is formed from the polyimide obtained combining these.
  • the polyimide porous membrane of the present invention is preferably a polyimide porous membrane made of the following aromatic polyimide from the viewpoints of heat resistance and dimensional stability at high temperatures.
  • an aromatic polyimide comprising at least one tetracarboxylic acid unit selected from the group consisting of a biphenyltetracarboxylic acid unit and a pyromellitic acid unit, and an aromatic diamine unit
  • an aromatic polyimide comprising a tetracarboxylic acid unit and at least one aromatic diamine unit selected from the group consisting of a benzenediamine unit, a diaminodiphenyl ether unit and a bis (aminophenoxy) phenyl unit
  • a polyimide porous film a polyimide having a multilayer structure having at least two surface layers (A surface and B surface) and a macrovoid layer sandwiched between the two surface layers Porous membranes can be used in the method of the present invention.
  • the polyimide porous film is a film in which the macrovoid layer is surrounded by a partition wall bonded to the surface layer (A surface and B surface), and the partition wall and the surface layer (A surface and B surface).
  • a plurality of macrovoids having an average pore diameter in the plane direction of 10 to 500 ⁇ m, and the partition walls of the macrovoid layer and the surface layers (A surface and B surface) each have a thickness of 0.01 to 20 ⁇ m.
  • the polyimide porous film has a total film thickness of 5 to 500 ⁇ m and a porosity of 40% or more and less than 95%.
  • the total film thickness is not limited, but may be 25-75 ⁇ m as one aspect. Due to the difference in film thickness, differences in cell growth rate, cell morphology, in-plane cell saturation, etc. can be observed.
  • the A surface of the polyimide porous membrane has a mesh structure having small holes with an average pore diameter of 15 ⁇ m or less, and the B surface has a large hole structure with an average pore diameter of 20 ⁇ m or more.
  • a polyimide porous membrane described in International Publication WO2010 / 038873, JP2011-219585, or JP2011-219586 can also be used in the method of the present invention.
  • Cells seeded on the surface of the polyimide porous membrane can stably grow and proliferate on the surface and / or inside of the membrane.
  • Cells can take a variety of different forms depending on where they grow and proliferate in the membrane.
  • the cells may proliferate while changing the shape while moving on and inside the polyimide porous membrane.
  • the cells can be cultured using any known method. Culture methods suitable for animal cells, plant cells, and bacterial cells are known, and those skilled in the art can culture cells on a polyimide porous membrane using any known method. A cell culture medium can also be suitably prepared according to the kind of cell.
  • Animal cell culture methods and cell culture media are described, for example, in the cell culture media catalog of Lonza.
  • Plant cell culture methods and cell culture media are described in, for example, the plant tissue culture series from WAKO.
  • Bacterial cell culture methods and cell culture media are described in, for example, the general bacterial culture catalog of BD.
  • the present invention also relates to a cell culture device for use in the culture method of the present invention, including a polyimide porous membrane.
  • the polyimide porous membrane may be fixed and used, or may be used suspended in the cell culture medium.
  • two or more polyimide porous membranes may be laminated vertically or horizontally.
  • the cell culture device of the present invention can use a known cell culture device as long as it satisfies the requirement that it includes a polyimide porous membrane.
  • the shape, scale, etc. of the culture apparatus are not particularly limited and can be appropriately used from petri dishes, test tubes to large tanks.
  • a cell culture dish manufactured by BD Falcon, a Nunc cell factory manufactured by Thermo Scientific, and the like are included.
  • a polyimide porous membrane in the present invention it has become possible to culture cells in a state similar to suspension culture using a suspension culture apparatus even for cells that were not inherently capable of suspension culture.
  • a spinner flask manufactured by Corning can be used as an apparatus for suspension culture.
  • Kit for use in cell culture method The present invention further relates to a kit for use in a cell culture method, comprising a polyimide porous membrane.
  • the kit of the present invention may appropriately contain components necessary for cell culture in addition to the polyimide porous membrane.
  • the cell applicable to a polyimide porous membrane, a cell culture medium, a cell culture apparatus, the instruction manual of a kit, etc. are contained.
  • a sterilized polyimide porous membrane is stored alone or in a plurality of sheets in a transparent pouch, and a package containing a form that can be used for cell culture as it is, or the same
  • a sterilizing liquid is enclosed in a pouch together with a polyimide porous membrane, and includes an integrated membrane / liquid kit that enables efficient suction seeding.
  • polyimide porous membrane refers to a polyimide porous membrane having a thickness of 25 ⁇ m.
  • Example 1 Natural seeding of human mesenchymal stem cells on a polyimide porous membrane
  • seeding on a polyimide porous membrane was performed using human mesenchymal stem cells.
  • Example 2 Natural seeding of human skin fibroblasts on a polyimide porous membrane
  • human skin fibroblasts were used to apply cells to a polyimide porous membrane by natural seeding.
  • the cells are cultured in a cell culture apparatus, and fixed and stained (DAPI or actin + DAPI) after 1 hour, 5 hours, 24 hours, 48 hours, 4 days, 7 days, 14 days, and 21 days to grow and proliferate the cells. confirmed. Cell proliferation over time, seeding surface and observation surface specific morphology were observed. The results are shown in FIG. From this result, it was shown that human skin fibroblasts, which are one of representative fibroblasts, can also be cultured by the method of the present invention.
  • Example 3 Suction seeding of human skin fibroblasts into a polyimide porous membrane (wet membrane method)
  • human skin fibroblasts were used to apply cells to a polyimide porous membrane by suction seeding into a wet membrane (fully wet membrane; details will be described below).
  • FIG. 5 shows a fluorescence microscope photograph and a stereoscopic fluorescence microscope photograph of a sample fixed and fluorescently stained (DAPI or actin + DAPI) after 24 hours.
  • the exudate was collected, and the square plate was washed with 2 ml of the medium and the number of cells remaining on the plate was counted.
  • the total number of cells was 6.0 ⁇ 10 4
  • the number of living cells was 5.5 ⁇ 10 4
  • the number of dead cells was 3.0 ⁇ 10 4
  • the viable cell rate was 65%.
  • the adsorption rate of live cells to the membrane was 88%
  • the exudation rate was 12%
  • the adsorption rate of dead cells to the membrane was 40%
  • the exudation rate was 60%.
  • Example 4 Suction seeding of human mesenchymal stem cells into a polyimide porous membrane (one-point wet method)
  • human mesenchymal stem cells are used, and a single-point wet membrane (a membrane that is fixed simply by wetting a droplet at the central point; details will be described below) is obtained by sucking and seeding the cells into a polyimide porous membrane. Applied to.
  • This example shows an example in which human mesenchymal stem cells are used to apply a cell to a polyimide porous membrane by sucking and seeding only one central portion of the membrane material into a wet membrane.
  • the exudate was collected, and the square plate was washed with 4 ml of the medium to count the cells remaining on the plate.
  • the total number of cells was 6.5 ⁇ . 10 4 cells, of which 4.0 ⁇ 10 4 live cells, 2.5 ⁇ 10 4 dead cells, and 62% live cell rate. Comparing cell viability, the adsorption rate of live cells to the membrane was 89%, and the exudation rate was 11%.
  • B surface seeding collecting total cell numbers of four 6.5 ⁇ 10, of which living cells 8.0 ⁇ 10 4, dead cells 2.0 ⁇ 10 4, viable cell ratio of 80% Met. Comparing cell viability, the adsorption rate of live cells to the membrane was 79%, and the exudation rate was 21%.
  • Example 5 Tangled and Seeded Human Mesenchymal Stem Cells on Polyimide Porous Membrane
  • human mesenchymal stem cells were applied to a polyimide porous membrane by entanglement from a cell suspension. Went.
  • a square polyimide porous membrane with a side of 10 cm is cut into small pieces of about 2 to 3 mm square using scissors, sterilized at 160 ° C. for 10 minutes, allowed to cool, and wet with 2 ml of sterilized medium. Thereafter, the polyimide porous membrane was taken out with tweezers and transferred into a falcon tube. On the membrane in the falcon tube, 3.6 ⁇ 10 5 cells per ml of medium (of which 3.4 ⁇ 10 5 live cells, 2.0 ⁇ 10 4 dead cells, and 94 live cell rate) %), 1.6 ml of a human mesenchymal stem cell suspension was added (out of a total number of 5.7 ⁇ 10 5 cells, 5.4 ⁇ 10 5 live cells and 3.2 dead cells).
  • Example 6 Suction seeding of a cell line to a small piece of a polyimide porous membrane
  • the cell line was applied to a small piece of a polyimide porous film by suction using PC12 cells of the cell line.
  • the polyimide porous membrane was fixed and stained after 48 hours, 4 days, 6 days, and 9 days, and cell proliferation was confirmed. Staining was performed with a membrane fluorescent stain cell mask (CellMask (trademark) Orange plasma membrane stain (Life Technologies), hereinafter simply referred to as CellMask) + DAPI. The results are shown in FIG. Even in this cell, it was observed that the cells proliferated while forming a population in the polyimide porous membrane, and the possibility of application was confirmed. From this result, it was shown that PC12 cell which is one of typical cell lines can also be cultured by the method of the present invention.
  • CellMask trademark
  • DAPI membrane fluorescent stain cell mask
  • Example 7 Measurement of the number of cultured cells
  • human skin fibroblasts were cultured by the method of the present invention using a polyimide porous membrane, and the number of cultured cells was measured.
  • the cells are washed twice with a phosphate buffer, treated with a 0.05% trypsin-EDTA solution, and the number of cells is counted.
  • a correlation coefficient between the absorbance under the culture conditions and CCK8 concentration conditions and the actual cell number was determined.
  • the number of cells surviving on the member is calculated using the conversion coefficient obtained in 1, and then twice in the medium. Wash and return to incubator to continue culturing. This operation was repeated to quantitatively analyze the growth of cells on the polyimide porous membrane over time. The number of experiments was repeated to verify reproducibility.
  • FIG. 11 shows the results of natural seeding and suction sowing three times each.
  • the growth rate of cells differs depending on the seeding method, but the difference is eliminated by culturing for about one month, and a similar number of cells per unit area is reached.
  • the dotted line in the figure indicates the upper limit of the number of cultured cells in a normal adherent culture in a petri dish or the like implemented as a comparative experiment. When cell numbers were compared on an area basis, more cells could be cultured in a unit area than in normal cell culture.
  • Example 8 Culture of human skin keratinocytes
  • human skin keratinocytes were cultured by the method of the present invention using a polyimide porous membrane and observed with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • a 0.5 cm cell culture medium (KGM-Gold keratinocyte growth medium BulletKit (Lonza)) 0.5 ml was added to a 2 cm ⁇ 2 cm sterilized square container, and a sterilized 1.4 cm square square polyimide porous membrane was meshed with A. Dipped with the side up. 4 ⁇ 10 4 human skin keratinocytes were added to the cell culture medium in the square container. That is, 4 ⁇ 10 4 human skin keratinocytes were naturally seeded per 1.4 cm square square polyimide porous membrane.
  • the cells were cultured in a cell culture apparatus, and fixed and stained after 1 day, 3 days, and 6 days. Staining was performed only with CellMask + DAPI or CellMask. Thereafter, the growth and morphology of the cells over time were observed using a confocal laser microscope (LSM700 (manufactured by Carl Zeiss)) and a stereoscopic fluorescence microscope (Leica M165 FC (manufactured by Leica)).
  • LSM700 confocal laser microscope
  • Leica M165 FC stereoscopic fluorescence microscope
  • human skin keratinocytes which are primary human cultured cells (primary culture cells), can also be cultured by the method of the present invention.
  • Example 9 Culture of Human Umbilical Vein Endothelial Cells
  • human umbilical vein endothelial cells were cultured by the method of the present invention using a polyimide porous membrane and observed with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • the cells were cultured in a cell culture apparatus, and fixed and stained (CellMask + DAPI and CellMask) after 3 days, 6 days, and 10 days. Staining and observation with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope were performed in the same manner as in Example 8.
  • human umbilical vein endothelial cells which are human primary cultured cells (primary culture cells), can also be cultured by the method of the present invention.
  • Example 10 Culturing of Vero cells
  • Vero cells were cultured by the method of the present invention using a polyimide porous membrane and observed with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • Three types of polyimide porous membranes of 25 ⁇ m, 40 ⁇ m, and 75 ⁇ m were used.
  • the culture period is 1-15 days.
  • the cells were cultured in a cell culture apparatus, and fixed and stained after 1 day, 3 days, 7 days, 10 days, and 15 days. Staining was performed with actin + DAPI, and actin was detected with phalloidin. Observation with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope was performed in the same manner as in Example 8.
  • Vero cells which are one of representative cell lines, can also be cultured by the method of the present invention.
  • Example 11 Culture of HeLa cells
  • HeLa cells were cultured by the method of the present invention using a polyimide porous membrane and observed with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • Three types of polyimide porous membranes of 25 ⁇ m, 40 ⁇ m, and 75 ⁇ m were used. The culture period, microscope used, specific steps, etc. are as described in Example 10.
  • FIGS. 15-1 to 15-3 The results are shown in FIGS. 15-1 to 15-3. From this result, it was shown that HeLa cells, which are one of representative cell lines, can also be cultured by the method of the present invention.
  • Example 12 Culture of CHO cells
  • CHO cells were cultured by the method of the present invention using a polyimide porous membrane and observed with a confocal laser microscope and a stereoscopic fluorescence microscope.
  • Three types of polyimide porous membranes of 25 ⁇ m, 40 ⁇ m, and 75 ⁇ m were used.
  • the culture period was 1-7 days, and the microscope used, specific steps, etc. were as described in Example 10.
  • FIGS. 16-1 to 16-3 The results are shown in FIGS. 16-1 to 16-3. From this result, it was shown that CHO cells, which are one of representative cell lines, can also be cultured by the method of the present invention.

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Abstract

 本発明は、細胞の培養方法、並びに、当該培養方法に使用するための細胞培養装置及びキットに関する。本発明の細胞の培養方法は、細胞をポリイミド多孔質膜に適用し、培養することを含む。本発明の方法は一態様において、細胞を前記ポリイミド多孔質膜の表面に播種する工程を含む。あるいは、一態様において、前記ポリイミド多孔質膜の乾燥した表面に細胞縣濁液を乗せ、前記ポリイミド多孔質膜を放置するか、あるいは前記ポリイミド多孔質膜を移動して液の流出を促進するか、あるいは表面の一部を刺激して、細胞縣濁液を前記膜に吸い込ませ、そして、細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる、工程を含む。あるいは、一態様において、前記ポリイミド多孔質膜の片面又は両面を、細胞培養液又は滅菌された液体で湿潤し、前記湿潤したポリイミド多孔質膜に細胞縣濁液を装填し、そして、細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる、工程を含む。

Description

細胞の培養方法、細胞培養装置及びキット
 本出願は、2013年7月26日に提出された日本国出願 特願2013−155550に基づく優先権を主張し、その全内容は本明細書中に取り込まれる。
 本発明は、細胞の培養方法、細胞培養装置及びキットに関する。
 細胞培養
 細胞は生体内では一般に三次元的な集団として存在するが、古典的な平面培養では、細胞が容器に張り付く形で単層状に培養される。培養環境の相違により、細胞の性質も大きく異なることが数多く報告されている。また、液体培養培地中で細胞を培養する浮遊培養については、浮遊培養に適した細胞がある一方、適さない細胞もある。
 SCIVAX Corporationが開発したNanoCulture(登録商標) Plate(NCP)は、ナノインプリント技術により、ボトム面に細胞外マトリックスを模倣したパターニング(マイクロスクエアとマイクロハニカム)を施した接着型の3次元培養マルチプレートである。マイクロスクエアは四角形状の、マイクロハニカムは六角形状の規則的な繰り返し構造をとる。細胞はこのマイクロパターンを足場として利用することにより、能動的にスフェロイド(細胞が多数凝集して三次元状態になったもの)を形成する。
 また、均一的な極細胞突起(ナノピラー)を規則的に多数配列した細胞培養シート(「ナノピラー細胞培養シート」)を用いて、構造が生体肝臓組織に近い3次元の間細胞組織体(スフェロイド)の培養を行った事例が報告されている(Takahashi et al.,Tissue Engineering Part A.June 2012,Vol.16,No.6,p.1983−1995)。
 特開2009−213421は、ハニカム状多孔質フィルム(ハニカムフィルム)を用いたスフェロイドの製造方法及びスフェロイド製造装置を記載している。
 これらの細胞培養方法は、規則正しい繰り返しパターンを有するシート(フィルム)を利用するものであること、細胞はシートの表面状に接着して増殖すること、細胞培養により形成されるのは、同様の形状の細胞が多数凝集して三次元状態になったスフェロイドであること、において共通しており、その意味において限定的であった。細胞をより簡便に、効率よく、かつ安定して培養するための方法の開発が希求されていた。
 ポリイミド多孔質膜
 ポリイミドとは、繰り返し単位にイミド結合を含む高分子の総称であり、通常は、芳香族化合物が直接イミド結合で連結された芳香族ポリイミドを意味する。芳香族ポリイミドは芳香族と芳香族とがイミド結合を介して共役構造を持つため、剛直で強固な分子構造を持ち、かつ、イミド結合が強い分子間力を持つために非常に高いレベルの熱的、機械的、化学的性質を有する。
 ポリイミド多孔質膜は、本発明前よりフィルター、低誘電率フィルム、燃料電池用電解質膜など、特に電池関係を中心とする用途のために利用されてきた。国際公開 WO2010/038873、特開2011−219585、及び特開2011−219586は、特に、気体などの物質透過性に優れ、空孔率の高い、両表面の平滑性が優れ、相対的に強度が高く、高空孔率にもかかわらず、膜厚み方向への圧縮応力に対する耐力に優れるマクロボイドを多数有するポリイミド多孔質膜を記載している。
特開2009−213421 WO2010/038873 特開2011−219585 特開2011−219586
Takahashi et al.,Tissue Engineering Part A.June 2012,Vol.16,No.6,p.1983−1995
 本発明は、細胞の培養方法、並びに、当該培養方法に使用するための細胞培養装置及びキットに関する。
 限定されるわけではないが、本発明は好ましくは以下の態様を含む
 [態様1]
 細胞をポリイミド多孔質膜に適用し、培養することを含む、細胞の培養方法。
 [態様2]
 細胞を前記ポリイミド多孔質膜の表面に播種する工程を含む、態様1に記載の方法。
 [態様3]
 前記ポリイミド多孔質膜の乾燥した表面に細胞縣濁液を乗せ、
 前記ポリイミド多孔質膜を放置するか、あるいは前記ポリイミド多孔質膜を移動して液の流出を促進するか、あるいは表面の一部を刺激して、細胞縣濁液を前記膜に吸い込ませ、そして、
 細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる、
 工程を含む、態様1に記載の方法。
 [態様4]
 前記ポリイミド多孔質膜の片面又は両面を、細胞培養培地又は滅菌された液体で湿潤し、
 前記湿潤したポリイミド多孔質膜に細胞縣濁液を装填し、そして、
 細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる、
 工程を含む、態様1に記載の方法。
 [態様5]
 生細胞が前記ポリイミド多孔質膜内に留まり、死細胞は水分とともに流出する、態様4に記載の方法。
 [態様6]
 前記滅菌された液体が、滅菌水若しくは滅菌された緩衝液である、態様4又は5に記載の方法。
 [態様7]
 細胞培養容器中に、細胞培養培地、細胞及び1又はそれ以上の前記ポリイミド多孔質膜を入れる、ここにおいて、ポリイミド多孔質膜は細胞培養培地中に浮遊した状態である、ことを含む、態様1−6のいずれか1項に記載の方法。
 [態様8]
 2以上の前記ポリイミド多孔質膜の小片を用いることを特徴とする、態様7に記載の方法。
 [態様9]
 細胞が、前記ポリイミド多孔質膜に自発的に接着する、態様7又は8に記載の方法。
 [態様10]
 前記ポリイミド多孔質膜を
 i)折り畳んで、
 ii)ロール状に巻き込んで、
 iii)シートもしくは小片を糸状の構造体で連結させて、あるいは、
 iv)縄状に結んで
 細胞培養容器中の細胞培養培地中で浮遊もしくは固定させる、態様1−6のいずれか1項に記載の方法。
 [態様11]
 細胞が、前記ポリイミド多孔質膜に自発的に接着する、態様10に記載の方法。
 [態様12]
 2以上のポリイミド多孔質膜を、上下又は左右に細胞培養培地中に積層して用いることを含む、態様1に記載の方法。
 [態様13]
 態様2−12のいずれか1項に記載の方法の2種類又はそれより多くの方法を組み合わせて用いる、態様1に記載の方法。
 [態様14]
 細胞がポリイミド多孔質膜の表面及び内部に生育し増殖する、態様1−13のいずれか1項に記載の方法。
 [態様15]
 細胞が、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、酵母菌及び細菌からなる群から選択される、態様1−14のいずれか1項に記載の方法。
 [態様16]
 動物細胞が、脊椎動物門に属する動物由来の細胞である、態様15に記載の方法。
 [態様17]
 細菌が、乳酸菌、大腸菌、枯草菌及びシアノバクテリアからなる群から選択される、態様15に記載の方法。
 [態様18]
 細胞が、多能性幹細胞、組織幹細胞、体細胞及び生殖細胞からなる群から選択される、
 態様1−14のいずれか1項に記載の方法。
 [態様19]
 細胞が、肉腫細胞、株化細胞及び形質転換細胞からなる群から選択される、態様1−13のいずれか1項に記載の方法。
 [態様20]
 ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを含む、ポリイミド多孔質膜である、態様1−19のいずれか1項に記載の方法。
 [態様21]
 ポリイミド多孔質膜を含む、態様1−20のいずれか1項に記載の細胞の培養方法に使用するための細胞培養装置。
 [態様22]
 2以上のポリイミド多孔質膜が、上下又は左右に積層している、態様21に記載の細胞培養装置。
 [態様23]
 ポリイミド多孔質膜を含む、態様1ないし20のいずれか1項に記載の細胞の培養方法に使用するためのキット。
 本発明は、ポリイミド多孔質膜に細胞を適用すると、細胞が生育する、という発見に基づく。細胞は、ポリイミド多孔質膜に好ましくは自発的に接着し、膜の表面及び内部において増殖しうる。本発明の方法により、細胞を簡便に、効率よく、かつ安定して培養することが可能になった。
図1は、ポリイミド多孔質膜への細胞懸濁液の播種形態の1態様として自然播種を示したものである。 図2は、ポリイミド多孔質膜への細胞懸濁液の播種形態の1態様として、吸込み播種を示したものである。 図3は、ヒト間葉系幹細胞の自然播種時の播種面別経時的変化を示したものである。 図4は、ヒト皮膚線維芽細胞の自然播種の播種面別経時的変化を示したものである。 図5は、ヒト皮膚線維芽細胞B面播種時の観測結果(24時間後)(ウェット膜法)を示した、蛍光顕微鏡写真及び実体顕微鏡写真を示す。 図6は、ヒト間葉系幹細胞のA面吸込み播種時の経時的変化を示したものである(一点ウェット法)。 図7は、ヒト間葉系幹細胞のB面吸込み播種時の経時的変化を示したものである(一点ウェット法)。 図8は、ヒト間葉系幹細胞絡め取り播種時の観測面別経時的変化を示したものである。 図9は、ヒト間葉系幹細胞絡め取り播種時の低倍率写真及び実験の概観に関する写真である。 図10は、PC12細胞吸込み播種時の経時的変化を示したものである。 図11は、ヒト皮膚線維芽細胞を、膜厚25μmのポリイミド多孔質膜を用いて培養した場合の細胞数を示す。横軸は培養後の日数を示し、縦軸は膜1平方センチメートルあたりの細胞数を示す。 図12は、ヒト皮膚角化細胞をポリイミド多孔質膜を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。 図13は、ヒト臍帯静脈内皮細胞をポリイミド多孔質膜を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。 図14−1は、Vero細胞をポリイミド多孔質膜(25μmシート)を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。 図14−2は、Vero細胞をポリイミド多孔質膜(40μmシート)を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。 図14−3は、Vero細胞をポリイミド多孔質膜(75μmシート)を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。 図15−1は、HeLa細胞をポリイミド多孔質膜(25μmシート)を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。 図15−2は、HeLa細胞をポリイミド多孔質膜(40μmシート)を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。 図15−3は、HeLa細胞をポリイミド多孔質膜(75μmシート)を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。 図16−1は、CHO細胞をポリイミド多孔質膜(25μmシート)を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。 図16−2は、CHO細胞をポリイミド多孔質膜(40μmシート)を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。 図16−3は、CHO細胞をポリイミド多孔質膜(75μmシート)を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。
 I.細胞の培養方法
 本発明は、細胞の培養方法に関する。
 本発明の細胞の培養方法は、細胞をポリイミド多孔質膜に適用し、培養することを含む。本発明者らは、ポリイミド多孔質膜が細胞の接着、培養に適していることを見出し、本発明を想到した。本発明の方法は、ポリイミド多孔質膜に細胞を適用し、ポリイミド膜の表面又は内部で細胞を培養することを含むことを特徴とするものである。
 細胞のポリイミド多孔質膜への適用
 細胞のポリイミド多孔質膜への適用の具体的な工程は特に限定されない。本明細書に記載の工程、あるいは、細胞を膜状の担体に適用するのに適した任意の手法を採用することが可能である。限定されるわけではないが、本発明の方法は、例えば、以下のような態様を含む。
 (A)細胞を前記ポリイミド多孔質膜の表面に播種する工程を含む、態様;
 (B)前記ポリイミド多孔質膜の乾燥した表面に細胞縣濁液を乗せ、
 放置するか、あるいは前記ポリイミド多孔質膜を移動して液の流出を促進するか、あるいは表面の一部を刺激して、細胞縣濁液を前記膜に吸い込ませ、そして、
 細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる、
 工程を含む、態様;並びに、
 (C)前記ポリイミド多孔質膜の片面又は両面を、細胞培養液又は滅菌された液体で湿潤し、
 前記湿潤したポリイミド多孔質膜に細胞縣濁液を装填し、そして、
 細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる、
 工程を含む、態様。
 (A)の態様は、ポリイミド多孔質膜の表面に細胞、細胞塊を直接播種することを含む。あるいは、ポリイミド多孔質膜を細胞縣濁液中に入れて、膜の表面から細胞培養液を浸潤させる態様も含む。
 ポリイミド多孔質膜の表面に播種された細胞は、ポリイミド多孔質膜に接着し、多孔の内部に入り込んでいく。好ましくは、特に外部から物理的又は化学的な力を加えなくても、細胞はポリイミド多孔質膜に自発的に接着する。ポリイミド多孔質膜の表面に播種された細胞は、膜の表面及び/又は内部において安定して生育・増殖することが可能である。細胞は生育・増殖する膜の位置に応じて、種々の異なる形態をとりうる。
 (B)の態様において、ポリイミド多孔質膜の乾燥した表面に細胞縣濁液を乗せる。ポリイミド多孔質膜を放置するか、あるいは前記ポリイミド多孔質膜を移動して液の流出を促進するか、あるいは表面の一部を刺激して、細胞縣濁液を前記膜に吸い込ませることにより、細胞縣濁液が膜中に浸透する。理論に縛られるわけではないが、これはポリイミド多孔質膜の各表面形状等に由来する性質によるものであると考えられる。本態様により、膜の細胞縣濁液が装填された箇所に細胞が吸い込まれて播種される。
 あるいは、(C)の態様のように、前記ポリイミド多孔質膜の片面又は両面の部分又は全体を、細胞培養液又は滅菌された液体で湿潤してから、湿潤したポリイミド多孔質膜に細胞縣濁液を装填してもよい。この場合、細胞懸濁液の通過速度は大きく向上する。
 例えば、本明細書の実施例4に記載の一点ウェット法は、膜の飛散防止を主目的として膜極一部を湿潤させる方法であり、実質上は膜を湿潤させないドライ法((B)の態様)にほぼ近いものである。ただし、湿潤させた小部分については、細胞液の膜透過が迅速になると考えられる。また、本明細書の実施例3に記載のウェット膜法は、ポリイミド多孔質膜の片面又は両面の全体を十分に湿潤させたもの(以後、これを「ウェット膜」と記載する)に細胞懸濁液を装填する方法である。この場合、ポリイミド多孔質膜の全体において、細胞懸濁液の通過速度が大きく向上する。
 (B)及び(C)の態様において、細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる。これにより細胞縣濁液中の細胞の濃度を濃縮する、細胞以外の不要な成分を水分とともに流出させる、などの処理も可能になる。
 (A)の態様を「自然播種」(B)及び(C)の態様を「吸込み播種」と呼称する場合がある。
 限定されるわけではないが、好ましくは、ポリイミド多孔質膜には生細胞が選択的に留まる。よって、本発明の好ましい態様において、生細胞が前記ポリイミド多孔質膜内に留まり、死細胞は優先的に水分とともに流出する。本発明の実施例3において、本発明の前記ポリイミド多孔質膜に適用する前の細胞培養培地(細胞縣濁液)中では生細胞率90%であったが、ポリイミド多孔質膜に適用し、流出させた液体中では生細胞率65%であった。細胞生死で比較すると、生細胞の膜への吸着率は88%、滲出率は12%で、死細胞の膜への吸着率は40%、滲出率は60%であった。本発明の前記ポリイミド多孔質膜には生細胞が選択的に吸着することが理解される。
 態様(C)において用いる滅菌された液体は特に限定されないが、滅菌された緩衝液若しくは滅菌水である。緩衝液は、例えば、(+)及び(−)Dulbecco’s PBS、(+)及び(−)Hank’s Balanced Salt Solution等である。緩衝液の例を以下の表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 本発明はさらに、浮遊状態にある接着性細胞をポリイミド多孔質膜と縣濁的に共存させることにより細胞を膜に付着させる態様(絡め取り)も含む。例えば、本発明の細胞の培養方法において、細胞をポリイミド多孔質膜に適用するために、細胞培養容器中に、細胞培養培地、細胞及び1又はそれ以上の前記ポリイミド多孔質膜を入れてもよい。細胞培養培地が液体の場合ポリイミド多孔質膜は細胞培養培地中に浮遊した状態である。ポリイミド多孔質膜の性質から、細胞はポリイミド多孔質膜に接着しうる。よって、生来浮遊培養に適さない細胞であっても、ポリイミド多孔質膜は細胞培養培地中に浮遊した状態で培養することが可能である。好ましくは、細胞は、ポリイミド多孔質膜に自発的に接着する。「自発的に接着する」とは、特に外部から物理的又は化学的な力を加えなくても、細胞がポリイミド多孔質膜の表面又は内部に留まることを意味する。
 細胞培養は、細胞培養における存在形態により培養細胞は接着培養系細胞と浮遊培養系細胞に分類することができる。接着培養系細胞は培養容器に付着し増殖する培養細胞であり、継代には培地交換を行う。浮遊培養系細胞は培地中において浮遊状態で増殖する培養細胞であり、一般的には継代の際には培地交換は行わず、希釈培養を行う。浮遊培養は、浮遊状態、即ち液体中での培養が可能なため、大量培養が可能であり、培養容器表面にのみ生育する付着細胞と比較すると、立体的な培養である為に、単位空間当りの培養可能細胞数は多いという利点がある。
 本発明により、概念的には、細胞の種類に限定されずに浮遊培養と類似した形態で細胞を育成する事が可能になったことにより、大量の細胞を簡便に培養する方法が提供された。 本発明の細胞培養方法において、ポリイミド多孔質膜を細胞培養培地中に浮遊した状態で用いる場合、2以上の前記ポリイミド多孔質膜の小片を用いてもよい。ポリイミド多孔質膜はフレキシブルな薄膜であるため、例えばその小片を培養液中に浮遊させて用いることにより、一定容量の細胞培養培地中に多くの表面積を有するポリイミド多孔質膜を持ち込むことが可能となる。通常培養の場合、容器底面積が細胞培養可能な面積の上限となるが、本発明のポリイミド多孔質膜を用いた細胞培養では、先の持ち込まれたポリイミド多孔質膜の大表面積の全てが細胞培養可能な面積となる。ポリイミド多孔質膜は細胞培養液を通過させるので、例えば折りたたまれた膜内にも栄養や酸素等の供給が可能となる。
 ポリイミド多孔質膜の小片の大きさ、形状は、特に限定されない。形状は、円、楕円形、四角、三角、多角形、ひも状など任意の形をとりうる。例えば、一辺の長さが約0.1mm−約20mm、好ましくは約0.2mm−約10mmの、より好ましくは、約1mm−約5mmの四角形(正方形、長方形等)、三角形などが含まれる。あるいは、例えば、好ましくは、直径が約0.1mm−約20mm、より好ましくは約0.5mm−約10mmの円形でもよい。これらの小片を液中に分散させることにより、浮遊培養と近似の形態が形成されることになる。
 本発明のポリイミド多孔質膜は柔軟性があるため形状を変化させて用いることができる。ポリイミド多孔質膜を平面状ではなく、立体状に形状を加工して用いてもよい。例えば、ポリイミド多孔質膜を、i)折り畳んで、ii)ロール状に巻き込んで、iii)シートもしくは小片を糸状の構造体で連結させて、あるいは、iv)縄状に結んで、細胞培養容器中の細胞培養培地中で浮遊もしくは固定させてもよい。i)−iv)のように形状を加工することにより、小片を用いる場合と同様に、一定容量の細胞培養培地中に多くのポリイミド多孔質膜を入れることができる。さらに、各小片を集合体として取り扱うことができるため、細胞体を集合化して移動させることが可能となり、総合的な応用性が高い。
 小片集合体と同様の考え方として、2以上のポリイミド多孔質膜を、上下又は左右に細胞培養培地中に積層して用いてもよい。積層とは、ポリイミド多孔質膜が一部重なる態様も含む。積層培養により、狭いスペースで高密度に細胞を培養することが可能になる。既に細胞が育成している膜上にさらに膜を積層させて設置して別種細胞との多層系を形成することも可能である。さらに、立体環境下での細胞間相互作用検証や、ストレスのない細胞培養方法など、創薬への利用も可能である。積層するポリイミド多孔質膜の数は特に限定されない。
 上述した本発明の細胞の培養方法を、2種類又はそれより多くの方法を組み合わせて用いてもよい。例えば、態様(A)−(C)のいずれかの方法を用いて先ずポリイミド多孔質膜に細胞を適用し、次いで、細胞が接着したポリイミド多孔質膜を浮遊培養してもよい。あるいは、ポリイミド多孔質膜に適用する工程として、上記態様(A)−(C)のいずれかの方法を2種類又はそれより多くを組み合わせて用いてもよい。
 本発明の方法において、好ましくは、細胞はポリイミド多孔質膜の表面及び内部に生育し増殖する。細胞が立体構造体の内部に生育して増殖することを示した報告例はない。本発明においてポリイミド多孔質膜の利用により、細胞の継続的な三次元培養が可能になった。限定されるわけではないが、本発明の方法により、細胞は2日以上、より好ましくは4日以上、さらに好ましくは6日以上増殖し続ける。本明細書の記載の実施例1及び4では、21日間細胞が増加することが観察された。
 2.細胞
 本発明の方法に利用し得る細胞の種類は特に限定されず、任意の細胞の増殖に利用可能である。
 例えば、細胞は、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、酵母菌及び細菌からなる群から選択される。動物細胞は、脊椎動物門に属する動物由来の細胞と無脊椎動物(脊椎動物門に属する動物以外の動物)由来の細胞とに大別される。本明細書における、動物細胞の由来は特に限定されない。好ましくは、脊椎動物門に属する動物由来の細胞を意味する。脊椎動物門は、無顎上綱と顎口上綱を含み、顎口上綱は、哺乳綱、鳥綱、両生綱、爬虫綱などを含む。好ましくは、一般に、哺乳動物と言われる哺乳綱に属する動物由来の細胞である。哺乳動物は、特に限定されないが、好ましくは、マウス、ラット、ヒト、サル、ブタ、イヌ、ヒツジ、ヤギなどを含む。
 本明細書における植物細胞の由来は特に限定されない。コケ植物、シダ植物、種子植物を含む植物の細胞が対象となる。
 種子植物細胞が由来する植物は、単子葉植物、双子葉植物のいずれも含まれる。限定されるわけではないが、単子葉植物には、ラン科植物、イネ科植物(イネ、トウモロコシ、オオムギ、コムギ、ソルガム等)、カヤツリグサ科植物などが含まれる。双子葉植物には、キク亜綱、モクレン亜綱、バラ亜綱など多くの亜綱に属する植物が含まれる。
 藻類も、細胞由来生物として見なす事が出来る。真正細菌であるシアノバクテリア(藍藻)から、真核生物で単細胞生物であるもの(珪藻、黄緑藻、渦鞭毛藻など)及び多細胞生物である海藻類(紅藻、褐藻、緑藻)などの異なるグループを含む。
 本明細書における古細菌及び細菌の種類も特に限定されない。古細菌は、メタン菌・高度好塩菌・好熱好酸菌・超好熱菌等からなる群から構成される。細菌は、例えば、乳酸菌、大腸菌、枯草菌及びシアノバクテリアなどからなる群から選択される。
 本発明の方法に利用しうる動物細胞又は植物細胞の種類は、限定されるわけではないが、好ましくは、多能性幹細胞、組織幹細胞、体細胞、及び生殖細胞からなる群から選択される。
 本発明において「多能性幹細胞」とは、あらゆる組織の細胞へと分化する能力(分化多能性)を有する幹細胞の総称することを意図する。限定されるわけではないが、多能性幹細胞は、胚性幹細胞(ES細胞)、人工多能性幹細胞(iPS細胞)、胚性生殖幹細胞(EG細胞)、生殖幹細胞(GS細胞)等を含む。好ましくは、ES細胞又はiPS細胞である。iPS細胞は倫理的な問題もない等の理由により特に好ましい。多能性幹細胞としては公知の任意のものを使用可能であるが、例えば、国際公開WO2009/123349(PCT/JP2009/057041)に記載の多能性幹細胞を使用可能である。
 「組織幹細胞」とは、分化可能な細胞系列が特定の組織に限定されているが、多様な細胞種へ分化可能な能力(分化多能性)を有する幹細胞を意味する。例えば骨髄中の造血幹細胞は血球のもととなり、神経幹細胞は神経細胞へと分化する。このほかにも肝臓をつくる肝幹細胞、皮膚組織になる皮膚幹細胞などさまざまな種類がある。好ましくは、組織幹細胞は、間葉系幹細胞、肝幹細胞、膵幹細胞、神経幹細胞、皮膚幹細胞、又は造血幹細胞から選択される。
 「体細胞」とは、多細胞生物を構成する細胞のうち生殖細胞以外の細胞のことを言う。有性生殖においては次世代へは受け継がれない。好ましくは、体細胞は、肝細胞、膵細胞、筋細胞、骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、皮膚細胞、繊維芽細胞、膵細胞、腎細胞、肺細胞、又は、リンパ球、赤血球、白血球、単球、マクロファージ若しくは巨核球の血球細胞から選択される。
 「生殖細胞」は、生殖において遺伝情報を次世代へ伝える役割を持つ細胞を意味する。例えば、有性生殖のための配偶子、即ち卵子、卵細胞、精子、精細胞、無性生殖のための胞子などを含む。
 細胞は、肉腫細胞、株化細胞及び形質転換細胞からなる群から選択してもよい。「肉腫」とは、骨、軟骨、脂肪、筋肉、血液等の非上皮性細胞由来の結合組織細胞に発生する癌で、軟部肉腫、悪性骨腫瘍などを含む。肉腫細胞は、肉腫に由来する細胞である。「株化細胞」とは、長期間にわたって体外で維持され、一定の安定した性質をもつに至り、半永久的な継代培養が可能になった培養細胞を意味する。PC12細胞(ラット副腎髄質由来)、CHO細胞(チャイニーズハムスター卵巣由来)、HEK293細胞(ヒト胎児腎臓由来)、HL−60細胞(ヒト白血球細胞由来)、HeLa細胞(ヒト子宮頸癌由来)などヒトを含む様々な生物種の様々な組織に由来する細胞株が存在する。「形質転換細胞」は、細胞外部から核酸(DNA等)を導入し、遺伝的性質を変化させた細胞を意味する。動物細胞、植物細胞、細菌の形質転換については、各々適した方法が公知である。
 3.ポリイミド多孔質膜
 ポリイミドとは、繰り返し単位にイミド結合を含む高分子の総称であり、通常は、芳香族化合物が直接イミド結合で連結された芳香族ポリイミドを意味する。芳香族ポリイミドは芳香族と芳香族とがイミド結合を介して共役構造を持つため、剛直で強固な分子構造を持ち、かつ、イミド結合が強い分子間力を持つために非常に高いレベルの熱的、機械的、化学的性質を有する。
 本発明のポリイミド多孔質膜は、好ましくは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを(主たる成分として)含むポリイミド多孔質膜であり、より好ましくはテトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドからなるポリイミド多孔質膜である。「主たる成分として含む」とは、ポリイミド多孔質膜の構成成分として、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミド以外の成分は、本質的に含まない、あるいは含まれていてもよいが、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドの性質に影響を与えない付加的な成分であることを意味する。
 テトラカルボン酸成分とジアミン成分とから得られるポリアミック酸溶液と着色前駆体とを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理する事により得られる着色したポリイミド多孔質膜も含まれる。
 ポリアミック酸
 ポリアミック酸は、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを重合して得られる。ポリアミック酸は、熱イミド化又は化学イミド化することにより閉環してポリイミドとすることができるポリイミド前駆体である。
 ポリアミック酸は、アミック酸の一部がイミド化していても、本発明に影響を及ぼさない範囲であればそれを用いることができる。すなわち、ポリアミック酸は、部分的に熱イミド化又は化学イミド化されていてもよい。
 ポリアミック酸を熱イミド化する場合は、必要に応じて、イミド化触媒、有機リン含有化合物、無機微粒子、有機微粒子等の微粒子等をポリアミック酸溶液に添加することができる。また、ポリアミック酸を化学イミド化する場合は、必要に応じて、化学イミド化剤、脱水剤、無機微粒子、有機微粒子等の微粒子等をポリアミック酸溶液に添加することができる。ポリアミック酸溶液に前記成分を配合しても、着色前駆体が析出しない条件で行うことが好ましい。
 着色前駆体
 本発明において着色前駆体とは、250℃以上の熱処理により一部または全部が炭化して着色化物を生成する前駆体を意味する。
 本発明で用いられる着色前駆体としては、ポリアミック酸溶液又はポリイミド溶液に均一に溶解または分散し、250℃以上、好ましくは260℃以上、更に好ましくは280℃以上、より好ましくは300℃以上の熱処理、好ましくは空気等の酸素存在下での250℃以上、好ましくは260℃以上、更に好ましくは280℃以上、より好ましくは300℃以上の熱処理により熱分解し、炭化して着色化物を生成するものが好ましく、黒色系の着色化物を生成するものがより好ましく、炭素系着色前駆体がより好ましい。
 着色前駆体は、加熱していくと一見炭素化物に見えるものになるが、組織的には炭素以外の異元素を含み、層構造、芳香族架橋構造、四面体炭素を含む無秩序構造のものを含む。
 炭素系着色前駆体は特に制限されず、例えば、石油タール、石油ピッチ、石炭タール、石炭ピッチ等のタール又はピッチ、コークス、アクリロニトリルを含むモノマーから得られる重合体、フェロセン化合物(フェロセン及びフェロセン誘導体)等が挙げられる。これらの中では、アクリロニトリルを含むモノマーから得られる重合体及び/又はフェロセン化合物が好ましく、アクリロニトリルを含むモノマーから得られる重合体としてはポリアクリルニトリルが好ましい。
 テトラカルボン酸二無水物は、任意のテトラカルボン酸二無水物を用いることができ、所望の特性などに応じて適宜選択することができる。テトラカルボン酸二無水物の具体例として、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s−BPDA)、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(a−BPDA)などのビフェニルテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ジフェニルスルホン−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルフィド二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、p−ビフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、m−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、p−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ビフェニル二無水物、2,2−ビス〔(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物等を挙げることができる。また、2,3,3’,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸等の芳香族テトラカルボン酸を用いることも好ましい。これらは単独でも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
 これらの中でも、特に、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物及びピロメリット酸二無水物からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族テトラカルボン酸二無水物が好ましい。ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を好適に用いることができる。
 ジアミンは、任意のジアミンを用いることができる。ジアミンの具体例として、以下のものを挙げることができる。
 1)1,4−ジアミノベンゼン(パラフェニレンジアミン)、1,3−ジアミノベンゼン、2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエンなどのベンゼン核1つのベンゼンジアミン;
 2)4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテルなどのジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジカルボキシ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,3’−ジクロロベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、2,2’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、2,2’−ジメトキシベンジジン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジクロロベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホキシド、3,4’−ジアミノジフェニルスルホキシド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホキシドなどのベンゼン核2つのジアミン;
 3)1,3−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベンゼン、3,3’−ジアミノ−4−(4−フェニル)フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジ(4−フェニルフェノキシ)ベンゾフェノン、1,3−ビス(3−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3−ビス〔2−(4−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,4−ビス〔2−(3−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,4−ビス〔2−(4−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼンなどのベンゼン核3つのジアミン;
 4)3,3’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、3,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、2,2−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンなどのベンゼン核4つのジアミン。
 これらは単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。用いるジアミンは、所望の特性などに応じて適宜選択することができる。
 これらの中でも、芳香族ジアミン化合物が好ましく、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル及びパラフェニレンジアミン、1,3−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンを好適に用いることができる。特に、ベンゼンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル及びビス(アミノフェノキシ)フェニルからなる群から選ばれる少なくとも一種のジアミンが好ましい。
 ポリイミド多孔質膜は、耐熱性、高温下での寸法安定性の観点から、ガラス転移温度が240℃以上であるか、又は300℃以上で明確な転移点がないテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを組み合わせて得られるポリイミドから形成されていることが好ましい。
 本発明のポリイミド多孔質膜は、耐熱性、高温下での寸法安定性の観点から、以下の芳香族ポリイミドからなるポリイミド多孔質膜であることが好ましい。
 (i)ビフェニルテトラカルボン酸単位及びピロメリット酸単位からなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸単位と、芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド、
 (ii)テトラカルボン酸単位と、ベンゼンジアミン単位、ジアミノジフェニルエーテル単位及びビス(アミノフェノキシ)フェニル単位からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド、
及び/又は、
 (iii)ビフェニルテトラカルボン酸単位及びピロメリット酸単位からなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸単位と、ベンゼンジアミン単位、ジアミノジフェニルエーテル単位及びビス(アミノフェノキシ)フェニル単位からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド。
 限定されるわけではないが、ポリイミド多孔質膜として、少なくとも、2つの表面層(A面及びB面)と、当該2つの表面層の間に挟まれたマクロボイド層とを有する多層構造のポリイミド多孔質膜を、本発明の方法に使用することが可能である。好ましくは、ポリイミド多孔質膜は、前記マクロボイド層が、前記表面層(A面及びB面)に結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層(A面及びB面)に囲まれた、膜平面方向の平均孔径が10~500μmである複数のマクロボイドとを有し、前記のマクロボイド層の隔壁、並びに前記表面層(A面及びB面)はそれぞれ、厚さが0.01~20μmであり、平均孔径0.01~100μmの複数の孔を有し、当該細孔同士が連通しても良く、更に前記マクロボイドに連通して部分的あるいは前面的に多層構造を有しており、そして、総膜厚が5~500μmであり、空孔率が40%以上95%未満である、ポリイミド多孔質膜である。
 総膜厚は、限定されるわけではないが、一態様として25−75μmとしてもよい。膜厚の相違により、細胞の増殖速度、細胞の形態、面内における細胞の飽和度等に相違が観察されうる。
 一態様において、ポリイミド多孔質膜のA面が平均孔径15μm以下の小さい穴を有するメッシュ構造であり、B面が平均孔径20μm以上の大穴構造である。
 例えば、国際公開 WO2010/038873、特開2011−219585、又は特開2011−219586に記載されているポリイミド多孔質膜も、本発明の方法に使用可能である。
 ポリイミド多孔質膜の表面に播種された細胞は、膜の表面及び/又は内部において安定して生育・増殖することが可能である。細胞は膜中の生育・増殖する位置に応じて、種々の異なる形態をとりうる。本発明の一態様において、細胞の種類に応じて、ポリイミド多孔質膜の表面及び内部を移動しながら、形状を変化させながら増殖することもある。
 4.細胞の培養方法、細胞培養培地
 本発明の方法において、ポリイミド多孔質膜に細胞を適用した後、細胞を任意の公知の方法を用いて培養することができる。動物細胞、植物細胞、及び細菌の各細胞に適した培養方法が公知であり、当業者は任意の公知の方法を用いてポリイミド多孔質膜に細胞を培養することができる。細胞培養培地も細胞の種類に応じて適宜調製することができる。
 動物細胞の細胞培養方法、細胞培養培地は、例えば、ロンザ社の細胞培養培地カタログに記載されている。植物細胞の細胞培養方法、細胞培養培地は、例えば、WAKO社の植物組織培地シリーズ等に記載されている。細菌の細胞培養方法、細胞培養培地は、例えば、BD社の一般細菌用培地カタログに記載されている。
 II.細胞培養装置
 本発明はまた、ポリイミド多孔質膜を含む、本発明の培養方法に使用するための細胞培養装置に関する。本発明の細胞培養装置において、ポリイミド多孔質膜は固定されて用いられても良く、あるいは細胞培養培地中に浮遊して用いられても良い。細胞培養装置において、2以上のポリイミド多孔質膜が、上下又は左右に積層してもよい。
 本発明の細胞培養装置は、ポリイミド多孔質膜を含む、という要件を満たせば公知の細胞培養装置を用いることが可能である。培養装置の形状、規模などは特に限定されず、シャーレ、試験管から大型のタンクまで適宜利用可能である。例えば、BD Falcon社製のセルカルチャーディッシュやサーモサイエンティフィック社製のNunc セルファクトリー等が含まれる。なお、本発明においてポリイミド多孔質膜を用いることにより、生来浮遊培養が可能でなかった細胞についても浮遊培養向け装置にて、浮遊培養類似状態での培養を行うことが可能になった。浮遊培養用の装置としては、例えば、コーニング社製のスピナーフラスコが使用可能である。
 III.細胞の培養方法に使用するためのキット
 本発明はさらに、ポリイミド多孔質膜を含む、細胞の培養方法に使用するためのキットに関する。
 本発明のキットは、ポリイミド多孔質膜の他に、細胞培養に必要な構成要素を適宜含みうる。例えば、ポリイミド多孔質膜に適用する細胞、細胞培養培地、細胞培養装置、キットの取り扱い説明書などが含まれる。
 限定されるわけではないが、一態様として、透明なパウチ内に滅菌されたポリイミド多孔質膜が単独で又は複数枚保存され、そのままで細胞培養に使用可能な形態を含むパッケージや、あるいは、同パウチ内にポリイミド多孔質膜と共に滅菌液体が封入されており、効率的吸込み播種が可能になっている膜・液体の一体型形態のキットを含む。
 以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。当業者は本明細書の記載に基づいて容易に本発明に修飾・変更を加えることができ、それらは本発明の技術的範囲に含まれる。以後、特に記述しない場合には、「ポリイミド多孔質膜」は膜厚25μmのポリイミド多孔質膜をいうものとする。
 実施例1 ヒト間葉系幹細胞のポリイミド多孔質膜への自然播種
 本実施例では、ヒト間葉系幹細胞を用いて、ポリイミド多孔質膜への播種を行った。
 2cm×2cmの滅菌された正方形容器に細胞培養培地0.5mlを加え、滅菌した1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜をメッシュ構造のA面もしくは大穴構造のB面を上にして浸漬させる。別途、培地1mlあたり3.6×10個のヒト間葉系幹細胞(そのうち、生細胞は3.4×10個、死細胞は2.0×10個、生細胞率94%)を懸濁した、ヒト間葉系幹細胞懸濁液を準備した。細胞懸濁液を60μlずつ、上記正方形容器中の細胞培養培地に添加した。
 細胞培養装置にて培養し、1時間、5時間、24時間、48時間、4日間、7日間、14日間、21日間後に固定・染色(DAPI、又はアクチン(actin)+DAPI)し、細胞の生育と増殖を確認した。アクチンの染色はファロイジンで行った。経時的な細胞の増殖と播種面特異的な形態を観測した。結果を図3に示す。この結果より、代表的な幹細胞のひとつであるヒト間葉系幹細胞も、本願発明の方法により培養できることが示された。
 実施例2 ヒト皮膚線維芽細胞のポリイミド多孔質膜への自然播種
 本実施例では、ヒト皮膚線維芽細胞を用いて、自然播種により細胞のポリイミド多孔質膜への適用を行った。
 2cm×2cmの滅菌された正方形容器に細胞培養培地0.5mlを加え、滅菌した1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜をメッシュ構造のA面もしくは大穴構造のB面を上にして浸漬させる。別途、培地1mlあたり8.3×10個のヒト皮膚線維芽細胞(そのうち、生細胞は8.1×10個、死細胞は2.0×10個、生細胞率98%)を懸濁した、ヒト皮膚線維芽細胞懸濁液を準備した。細胞懸濁液を50μlずつ、上記正方形容器中の細胞培養培地に添加した。
 細胞培養装置にて培養し、1時間、5時間、24時間、48時間、4日間、7日間、14日間、21日間後に固定・染色(DAPI、又はアクチン+DAPI)し、細胞の生育と増殖を確認した。経時的な細胞の増殖と播種面及び観察面特異的な形態を観測した。結果を図4に示す。この結果により、代表的な線維芽細胞のひとつであるヒト皮膚線維芽細胞も、本願発明の方法により培養できることが示された。
 実施例3 ヒト皮膚線維芽細胞のポリイミド多孔質膜への吸込み播種(ウェット膜法)
 本実施例では、ヒト皮膚線維芽細胞を用いて、ウェット膜(十分に湿潤した膜;詳細は以下に説明)への吸込み播種により細胞のポリイミド多孔質膜への適用を行った。
 培地1mlあたり1.0×10個の細胞(そのうち、生細胞は9.1×10個、死細胞は1.0×10個、生細胞率90%)を懸濁した、ヒト皮膚線維芽細胞懸濁液を準備した。10cm×14cmの角型プレート上に、予め細胞培養培地1mlにて湿潤させた1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜25枚を重ならない様に並べ、各ポリイミド多孔質膜B面に20μlずつ細胞懸濁液を添加した。滲出した液をすり切り、ポリイミド多孔質膜を75cmシャーレに移し培地12mlを加える。そのまま、通常培養条件下で培養を行い、翌日に試料を固定した。図5に、24時間後に固定・蛍光染色(DAPI、又はアクチン+DAPI)した試料の蛍光顕微鏡写真及び実体蛍光顕微鏡写真を示す。
 なお、播種工程の際、滲出した液を回収し更に上記角型プレートを培地2mlで洗浄してプレート上に残留した細胞をカウントしたところ、総細胞数は6.0×10個で、そのうち生細胞は5.5×10個、死細胞は3.0×10個、生細胞率65%であった。細胞生死で比較すると、生細胞の膜への吸着率は88%、滲出率は12%で、死細胞の膜への吸着率は40%、滲出率は60%となった。
 実施例4 ヒト間葉系幹細胞のポリイミド多孔質膜への吸込み播種(一点ウェット法)
 本実施例では、ヒト間葉系幹細胞を用いて、一点ウェット膜(中央の一点のみ液滴に濡らして簡単に固定した膜;詳細は以下に説明)への吸込み播種により細胞のポリイミド多孔質膜への適用を行った。
 本実施例では、ヒト間葉系幹細胞を用いて、膜材料の中央部一点のみを湿潤した膜への吸込み播種により細胞のポリイミド多孔質膜への適用を行った例を示す。
 膜を置く予定の中央部に、10μl程度の液滴を形成させ、その上にポリイミド多孔質膜を置く事で、膜の部位を固定させ播種し易い場所を作ると共に、更に湿潤を利用して、細胞液膜透過の迅速化を目指した。
 培地1mlあたり1.0×10個の細胞(そのうち、生細胞は9.6×10個、死細胞は4.0×10個、生細胞率96%)を懸濁した、ヒト間葉系幹細胞懸濁液を準備した。10cm×14cmの角型プレート上に、滅菌・乾燥した1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜A面及びB面各10枚を重ならない様に並べ、各ポリイミド多孔質膜40μlずつ細胞懸濁液を添加した。滲出した液をすり切り、ポリイミド多孔質膜を10cmシャーレに播種面毎に移し、培地2mlを加える。そのまま、通常培養条件下で培養を行い、0.5時間、3日間、7日間、12日間後に固定・染色(DAPI、アクチン+DAPI、又はアクチン)し、細胞の生育と増殖を確認した。結果を図6及び7に示す。
 尚、播種工程の際、滲出した液を回収し更に上記角型プレートを培地4mlで洗浄してプレート上に残留した細胞をカウントしたところ、A面播種の場合、総細胞数は6.5×10個で、そのうち生細胞は4.0×10個、死細胞は2.5×10個、生細胞率62%であった。細胞生死で比較すると、生細胞の膜への吸着率は89%、滲出率は11%で、死細胞はほぼ吸着せず流出したと思われる。また、B面播種の場合、回収総細胞数は6.5×10個で、そのうち生細胞は8.0×10個、死細胞は2.0×10個、生細胞率80%であった。細胞生死で比較すると、生細胞の膜への吸着率は79%、滲出率は21%で、死細胞はほぼ吸着せず流出したと思われる。
 実施例5 ヒト間葉系幹細胞のポリイミド多孔質膜への絡め取り播種
 本実施例では、ヒト間葉系幹細胞を用いて、細胞縣濁液からの絡め取りにより細胞のポリイミド多孔質膜への適用を行った。
 一辺10cmの正方形のポリイミド多孔質膜を、はさみを用いて凡そ2~3mm角の小片に細断し、160℃で10分間滅菌した後に放冷し、2mlの滅菌した培地で湿潤する。その後、ポリイミド多孔質膜をピンセットで取り出し、ファルコンチューブ中に移した。ファルコンチューブ中の膜の上に、培地1mlあたり3.6×10個の細胞(そのうち、生細胞は3.4×10個、死細胞は2.0×10個、生細胞率94%)を懸濁した、ヒト間葉系幹細胞懸濁液1.6mlを添加した(細胞総数5.7×10個中、生細胞は5.4×10個、死細胞は3.2×10個)。時々振り混ぜながら培養装置内に2時間放置し、液部の細胞量を測定すると、2.0×10個の細胞(そのうち、生細胞は1.2×10個で、死細胞は8.0×10個、生細胞率60%)が観測された。小片のポリイミド多孔質膜を取り出し、4mlの培地を張った20cmシャーレに移し、培養装置中で培養を継続した。小片を48時間、7日間、14日間、21日間、28日間後に固定・染色(DAPI、又はアクチン+DAPI)し、細胞の生育と増殖を確認した。結果を図8及び図9に示す。
 実施例6 株化細胞のポリイミド多孔質膜の小片への吸込み播種
 本実施例では、株化細胞のPC12細胞を用いて、吸込みにより細胞のポリイミド多孔質膜の小片への適用を行った。
 10cm×14cmの角型プレート上に、予め培地5mlにて湿潤させ、余分な液体を除いた1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜15枚を上下左右に一部重複する様にランダムに並べた。培地1mlあたり9.0×10個の細胞(そのうち、生細胞は7.4×10個で、死細胞は1.7×10個、生細胞率82%)を懸濁した、ラット副腎褐色細胞腫PC12の細胞懸濁液を別途準備した。当該細胞縣濁液2mlを、プレートをやや傾けて滲出液を下方に移動させる様にしながら、ゆっくりと順次膜上に添加した。5分後にポリイミド多孔質膜の滲出液をすり切り、予め用意した20cmのシャーレに培地4mlを張った中に移動させ、培養装置中で培養を行った。
 48時間、4日間、6日間、9日間後にポリイミド多孔質膜を固定・染色し、細胞の増殖を確認した。染色は、メンブレン蛍光染色剤セルマスク(CellMask(商標)Orange plasma membrane stain(ライフテクノロジーズ社)。以後、単にCellMaskと記載する)+DAPIで行った。結果を図10に示す。本細胞でも、ポリイミド多孔質膜内で集団を形成しながら増殖する様子が観測され、適用の可能性が確認された。この結果より、代表的な株化細胞のひとつであるPC12細胞も、本願発明の方法により培養できることが示された。
 実施例7 培養細胞数の測定
 本実施例では、ヒト皮膚線維芽細胞をポリイミド多孔質膜を用いた本願発明の方法により培養し、培養細胞数を測定した。
 1、通常培養細胞のCCK8を用いた細胞数計測
 先ず、以下の試薬及び方法を用いて、通常培養における細胞数を計測し、吸光度と実際の細胞数との相関係数を求めた。
[試薬] Cell Countinig Kit8;同人化学研究所製溶液試薬(以下、「CCK8」と記載する。)
[方法] 一定期間5cmのチャンバー型シャーレ上で培養したヒト皮膚線維芽細胞を用意して、その培養上清を除去し、2%のCCK8を加えた一定量の培地で置換して、2時間インキュベータ内で保存する。その後、着色した上清を抜き出して480nmの波長にて吸光度を測定する(ブランクは、培地のみを用いて測定した条件を使用)。その後、同上清を除去した後にリン酸バッファーで2回細胞を洗浄し、0.05%トリプシン−EDTA溶液で処理して細胞数をカウントする。
 この方法で培養条件とCCK8濃度の条件おける吸光度と実際の細胞数との相関係数を求めた。
 2.ポリイミド多孔質膜上に増殖した細胞数の測定
 1と同様に、細胞を培養した2cm(1.4cm*1.4cm)のポリイミド多孔質膜を5cmのチャンバー型シャーレに移し、5%のCCK8を加えた培地を一定量加え、1~3時間インキュベータ内で保存し、上清を抜き出して480nmの波長にて吸光度を測定する。この場合、使用するCCK8を2.5倍使用しており、一方で、面積的には2.5倍少ない面積しかポリイミド多孔質膜の面積が無いので、1での読み値との比較を、そのまま行なう事が出来る。(濃度や面積等の条件を変化させた場合には、換算が必要となる。)1、で求めた換算係数を用いて部材上に生存する細胞数の計算を行い、その後、培地で2回洗浄して、インキュベータ内に戻し培養を継続する。この作業を繰り返して、経時的にポリイミド多孔質膜上の細胞が増殖する様子を定量的に解析した。実験数を重ねて、再現性の検証も行なった。
 自然播種及び吸込み播種を各々3回行った結果を図11に示す。図11に示す通り、播種の方法に依存して細胞の増殖速度は異なるが、1ヶ月程度の培養でその差は解消されて行き、類似した単位面積当たりの細胞数に到達する。図中の点線は、比較実験として実施したシャーレ等で通常の付着培養の際の培養細胞数上限を示している。面積ベースで細胞数を比較した場合、通常の細胞培養よりは多くの細胞を単位面積中に培養する事が可能となった。
 実施例8 ヒト皮膚角化細胞の培養
 本実施例では、ヒト皮膚角化細胞をポリイミド多孔質膜を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した。
 2cm×2cmの滅菌された正方形容器に細胞培養培地(KGM−Goldケラチノサイト増殖培地BulletKit(ロンザ社))0.5mlを加え、滅菌した1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜をメッシュ構造のA面を上にして浸漬させた。4×10個のヒト皮膚角化細胞を、上記正方形容器中の細胞培養培地に添加した。すなわち、1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜1枚当たり、4×10個のヒト皮膚角化細胞を自然播種した。
 細胞培養装置にて培養し、1日間、3日間、6日間後に固定・染色した。染色は、CellMask+DAPI、またはCellMaskのみで行った。その後、共焦点レーザー顕微鏡(LSM700(カールツァイス社製))及び実体蛍光顕微鏡(Leica M165 FC(ライカ社製))を用いて、経時的な細胞の増殖と形態を観察した。
 結果を図12に示す。この結果より、ヒトの初代培養細胞(プライマリーカルチャーセル)であるヒト皮膚角化細胞も、本願発明の方法により培養できることが示された。
 実施例9 ヒト臍帯静脈内皮細胞の培養
 本実施例では、ヒト臍帯静脈内皮細胞をポリイミド多孔質膜を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した。
 2cm×2cmの滅菌された正方形容器に細胞培養培地(EGM−2 BulletKit(ロンザ社))0.5mlを加え、滅菌した1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜をメッシュ構造のA面を上にして浸漬させた。4×10個のヒト臍帯静脈内皮細胞を、上記正方形容器中の細胞培養培地に添加した。すなわち、1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜1枚当たり、4×10個のヒト臍帯静脈内皮細胞を自然播種した。
 細胞培養装置にて培養し、3日間、6日間、10日間後に固定・染色(CellMask+DAPI及びCellMask)した。染色、ならびに共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡による観察は、実施例8と同様に行った。
 結果を図13に示す。この結果より、ヒトの初代培養細胞(プライマリーカルチャーセル)であるヒト臍帯静脈内皮細胞も、本願発明の方法により培養できることが示された。
 実施例10 Vero細胞の培養
 本実施例では、Vero細胞をポリイミド多孔質膜を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した。ポリイミド多孔質膜は、25μm、40μm、75μmの3種類を用いた。培養期間は1日−15日である。
 2cm×2cmの滅菌された正方形容器に細胞培養培地(DMEMに10%FBSおよび抗生物質を添加したもの)0.5mlを加え、滅菌した1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜をメッシュ構造のA面を上にして浸漬させた。4×10個のVero細胞を、上記正方形容器中の細胞培養培地に添加した。すなわち、1.4cm角の正方形のポリイミド多孔質膜1枚当たり、4×10個のVero細胞を自然播種した。
 細胞培養装置にて培養し、1日間、3日間、7日間、10日間、15日間後に固定・染色した。染色は、アクチン+DAPIで行い、アクチンの検出はファロイジンにより行った。共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡による観察は、実施例8と同様に行った。
 結果を図14−1~14−3に示す。この結果より、代表的な株化細胞のひとつであるVero細胞についても、本願発明の方法により培養できることが示された。
 実施例11 HeLa細胞の培養
 本実施例では、HeLa細胞をポリイミド多孔質膜を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した。ポリイミド多孔質膜は、25μm、40μm、75μmの3種類を用いた。培養期間、用いた顕微鏡、具体的工程等は実施例10に記載した通りである。
 結果を図15−1−図15−3に示す。この結果より、代表的な株化細胞のひとつであるHeLa細胞についても、本願発明の方法により培養できることが示された。
 実施例12 CHO細胞の培養
 本実施例では、CHO細胞をポリイミド多孔質膜を用いた本願発明の方法により培養し、共焦点レーザー顕微鏡及び実体蛍光顕微鏡で観察した。ポリイミド多孔質膜は、25μm、40μm、75μmの3種類を用いた。培養期間1日−7日間で、用いた顕微鏡、具体的工程等は実施例10に記載した通りである。
 結果を図16−1~図16−3に示す。この結果より、代表的な株化細胞のひとつであるCHO細胞についても、本願発明の方法により培養できることが示された。

Claims (23)

  1.  細胞をポリイミド多孔質膜に適用し、培養することを含む、細胞の培養方法。
  2.  細胞を前記ポリイミド多孔質膜の表面に播種する工程を含む、請求項1に記載の方法。
  3.  前記ポリイミド多孔質膜の乾燥した表面に細胞縣濁液を乗せ、
     前記ポリイミド多孔質膜を放置するか、あるいは前記ポリイミド多孔質膜を移動して液の流出を促進するか、あるいは表面の一部を刺激して、細胞縣濁液を前記膜に吸い込ませ、そして、
     細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる、
    工程を含む、請求項1に記載の方法。
  4.  前記ポリイミド多孔質膜の片面又は両面を、細胞培養培地又は滅菌された液体で湿潤し、
     前記湿潤したポリイミド多孔質膜に細胞縣濁液を装填し、そして、
     細胞縣濁液中の細胞を前記膜内に留め、水分は流出させる、
    工程を含む、請求項1に記載の方法。
  5.  生細胞が前記ポリイミド多孔質膜内に留まり、死細胞は水分とともに流出する、請求項4に記載の方法。
  6.  前記滅菌された液体が、滅菌水若しくは滅菌された緩衝液である、請求項4又は5に記載の方法。
  7.  細胞培養容器中に、細胞培養培地、細胞及び1又はそれ以上の前記ポリイミド多孔質膜を入れる、ここにおいて、ポリイミド多孔質膜は細胞培養培地中に浮遊した状態である、ことを含む、請求項1−6のいずれか1項に記載の方法。
  8.  2以上の前記ポリイミド多孔質膜の小片を用いることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9.  細胞が、前記ポリイミド多孔質膜に自発的に接着する、請求項7又は8に記載の方法。
  10.  前記ポリイミド多孔質膜を
     i)折り畳んで、
     ii)ロール状に巻き込んで、
     iii)シートもしくは小片を糸状の構造体で連結させて、あるいは、
     iv)縄状に結んで
    細胞培養容器中の細胞培養培地中で浮遊もしくは固定させる、請求項1−6のいずれか1項に記載の方法。
  11.  細胞が、前記ポリイミド多孔質膜に自発的に接着する、請求項10に記載の方法。
  12.  2以上のポリイミド多孔質膜を、上下又は左右に細胞培養培地中に積層して用いることを含む、請求項1に記載の方法。
  13.  請求項2−12のいずれか1項に記載の方法の2種類又はそれより多くの方法を組み合わせて用いる、請求項1に記載の方法。
  14.  細胞がポリイミド多孔質膜の表面及び内部に生育し増殖する、請求項1−13のいずれか1項に記載の方法。
  15.  細胞が、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、酵母菌及び細菌からなる群から選択される、請求項1−14のいずれか1項に記載の方法。
  16.  動物細胞が、脊椎動物門に属する動物由来の細胞である、請求項15に記載の方法。
  17.  細菌が、乳酸菌、大腸菌、枯草菌及びシアノバクテリアからなる群から選択される、請求項15に記載の方法。
  18.  細胞が、多能性幹細胞、組織幹細胞、体細胞及び生殖細胞からなる群から選択される、
    請求項1−14のいずれか1項に記載の方法。
  19.  細胞が、肉腫細胞、株化細胞及び形質転換細胞からなる群から選択される、請求項1−13のいずれか1項に記載の方法。
  20.  ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを含む、ポリイミド多孔質膜である、請求項1−19のいずれか1項に記載の方法。
  21.  ポリイミド多孔質膜を含む、請求項1−20のいずれか1項に記載の細胞の培養方法に使用するための細胞培養装置。
  22.  2以上のポリイミド多孔質膜が、上下又は左右に積層している、請求項21に記載の細胞培養装置。
  23.  ポリイミド多孔質膜を含む、請求項1ないし20のいずれか1項に記載の細胞の培養方法に使用するためのキット。
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Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015213497A (ja) * 2014-04-22 2015-12-03 株式会社日本触媒 ポリイミドを表面に含む細胞培養用基材
WO2016121768A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 物質の産生方法
WO2016121775A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 細胞の培養方法及びキット
WO2016121771A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 骨髄類似構造を利用した細胞培養法、及び骨損傷部位の治療のためのポリイミド多孔質膜
WO2016121773A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 ポリイミド多孔質膜を用いる細胞の大量培養方法、装置及びキット
WO2016121767A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 ポリイミド多孔質膜を用いる細胞の長期培養、及びポリイミド多孔質膜を用いる細胞の凍結保存方法
WO2018021368A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞培養モジュール
WO2018021359A1 (ja) 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 サイフォン式培養法
WO2018021365A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞培養装置、及び、それを使用した細胞培養方法
WO2018021366A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞の調製方法、細胞培養装置及びキット
WO2018021364A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 多重流路培養法
WO2018021363A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞培養装置、及び、それを使用した細胞培養方法
WO2018021367A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞の培養方法、懸濁された細胞の除去方法及び懸濁された細胞を死滅させる方法
WO2018021358A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞の調製方法、細胞培養装置及びキット
WO2018021357A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 幹細胞の分化を抑制する方法、幹細胞を調製する方法、及び幹細胞を分化誘導する方法
WO2018021362A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 脱分化しやすい細胞の脱分化を抑制する方法、当該細胞の調製方法、及び物質の産生方法
JP2018014898A (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞培養方法及び細胞培養装置
WO2018021333A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 骨損傷部位の治療のためのインプラント及びキット、並びに骨損傷部位の治療方法
WO2018174186A1 (ja) 2017-03-23 2018-09-27 宇部興産株式会社 神経幹細胞の分化を抑制する方法、神経幹細胞を調製する方法、及び神経幹細胞を分化誘導する方法
WO2019146732A1 (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 宇部興産株式会社 細胞培養モジュール
JP2019126342A (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 宇部興産株式会社 細胞培養不織布モジュール
EP3476933A4 (en) * 2016-06-24 2020-03-04 Shiseido Company, Ltd. THREE-DIMENSIONALLY GROWED SKIN RAGS, FOR THE PRODUCTION THEREOF, AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF A THREE-DIMENSIONALLY GROWED SKIN RAG
WO2021029409A1 (ja) * 2019-08-09 2021-02-18 宇部興産株式会社 小片多孔膜を適用した細胞培養法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180264047A1 (en) * 2014-12-24 2018-09-20 Ube Industries, Ltd. Cell culture supernatant fluid derived from lung tissue
CN111630150A (zh) * 2018-01-24 2020-09-04 宇部兴产株式会社 细胞培养装置和使用其的细胞培养方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63196286A (ja) * 1987-02-12 1988-08-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 細胞培養用基材
JPS63198975A (ja) * 1987-02-13 1988-08-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 細胞培養用基材
JPS63198978A (ja) * 1987-02-13 1988-08-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 細胞培養用基材
JPH10507111A (ja) * 1994-10-07 1998-07-14 バクスター、インターナショナル、インコーポレイテッド 多孔性の微細製作されたポリマー膜構造物
JP2009213421A (ja) 2008-03-11 2009-09-24 Fujifilm Corp 細胞培養方法及び細胞培養装置
WO2009123349A1 (ja) 2008-03-31 2009-10-08 オリエンタル酵母工業株式会社 多能性幹細胞を増殖させる方法
WO2010038873A1 (ja) 2008-10-02 2010-04-08 宇部興産株式会社 多孔質ポリイミド膜及びその製造方法
JP2011219586A (ja) 2010-04-07 2011-11-04 Ube Industries Ltd 多孔質ポリイミド膜及びその製造方法
JP2011219585A (ja) 2010-04-07 2011-11-04 Ube Industries Ltd 多孔質ポリイミド膜及びその製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57194787A (en) * 1981-05-28 1982-11-30 Ajinomoto Co Inc Culture medium for animal cell
JPS63196273A (ja) 1987-02-10 1988-08-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 細胞培養用基材
EP1456374A4 (en) * 2001-11-26 2005-08-17 Advanced Cell Tech Inc METHODS FOR THE PRODUCTION AND USE OF REPROGRAMME HUMAN SOMATIC CELL CORES AND AUTOLOGOUS AND ISOGENIC HUMAN STEM CELLS
US8366804B2 (en) * 2010-05-28 2013-02-05 Uop Llc High permeance polyimide membranes for air separation

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63196286A (ja) * 1987-02-12 1988-08-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 細胞培養用基材
JPS63198975A (ja) * 1987-02-13 1988-08-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 細胞培養用基材
JPS63198978A (ja) * 1987-02-13 1988-08-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 細胞培養用基材
JPH10507111A (ja) * 1994-10-07 1998-07-14 バクスター、インターナショナル、インコーポレイテッド 多孔性の微細製作されたポリマー膜構造物
JP2009213421A (ja) 2008-03-11 2009-09-24 Fujifilm Corp 細胞培養方法及び細胞培養装置
WO2009123349A1 (ja) 2008-03-31 2009-10-08 オリエンタル酵母工業株式会社 多能性幹細胞を増殖させる方法
WO2010038873A1 (ja) 2008-10-02 2010-04-08 宇部興産株式会社 多孔質ポリイミド膜及びその製造方法
JP2011219586A (ja) 2010-04-07 2011-11-04 Ube Industries Ltd 多孔質ポリイミド膜及びその製造方法
JP2011219585A (ja) 2010-04-07 2011-11-04 Ube Industries Ltd 多孔質ポリイミド膜及びその製造方法

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHUN-TE T. ET AL.: "Polyetherimide membrane formation by the cononsolvent system and its biocompatibility of MG 63 cell line", JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE, vol. 269, 2006, pages 66 - 74, XP024931301 *
HIROYOSHI KAWAKAMI: "Cell Culture on Nano- or Micro-relief pattern Surface", MEMBRANE, vol. 32, no. 5, 2007, pages 266 - 270, XP055313945 *
JULIEN S. ET AL.: "Implantation of ultrathin, biofunctionalized polyimide membranes into the subretinal space of rats", BIOMATERIALS, vol. 32, 2011, pages 3890 - 3898, XP028370852 *
See also references of EP3026108A4 *
SEIFERT B. ET AL., POLYETHERIMIDE: A NEW MEMBRANE-FORMING POLYMER FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS ARTIFICIAL ORGANS, vol. 26, no. 2, 2002, pages 189 - 199, XP055131039 *
TAKAHASHI ET AL., TISSUE ENGINEERING PART A, vol. 16, no. 6, June 2012 (2012-06-01), pages 1983 - 1995
TAKAHASHI ET AL., TISSUE ENGINEERING PART A., vol. 16, no. 6, June 2012 (2012-06-01), pages 1983 - 1995

Cited By (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015213497A (ja) * 2014-04-22 2015-12-03 株式会社日本触媒 ポリイミドを表面に含む細胞培養用基材
US10696943B2 (en) 2015-01-26 2020-06-30 Ube Industries, Ltd. Method, device and kit for mass cultivation of cells using polyimide porous membrane
US10479974B2 (en) 2015-01-26 2019-11-19 Ube Industries, Ltd. Method, device and kit for mass cultivation of cells using polyimide porous membrane
WO2016121771A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 骨髄類似構造を利用した細胞培養法、及び骨損傷部位の治療のためのポリイミド多孔質膜
WO2016121773A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 ポリイミド多孔質膜を用いる細胞の大量培養方法、装置及びキット
WO2016121767A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 ポリイミド多孔質膜を用いる細胞の長期培養、及びポリイミド多孔質膜を用いる細胞の凍結保存方法
KR20170093251A (ko) * 2015-01-26 2017-08-14 우베 고산 가부시키가이샤 세포의 배양 방법 및 키트
JPWO2016121775A1 (ja) * 2015-01-26 2017-09-21 宇部興産株式会社 細胞の培養方法及びキット
US10626365B2 (en) 2015-01-26 2020-04-21 Ube Industries, Ltd. Long-term cell-cultivation using polyimide porous membrane and cell-cryopreservation method using polyimide porous membrane
US20180148693A1 (en) * 2015-01-26 2018-05-31 Ube Industries, Ltd. Cell culture method using bone marrow-like structure, and polyimide porous membrane for treating bone damage site
WO2016121775A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 細胞の培養方法及びキット
US10982186B2 (en) 2015-01-26 2021-04-20 Ube Industries, Ltd. Cell culturing method and kit
US10590388B2 (en) 2015-01-26 2020-03-17 Ube Industries, Ltd. Cell culture method using bone marrow-like structure, and porous polyimide film for healing bone injury site
US10738277B2 (en) 2015-01-26 2020-08-11 Ube Industries, Ltd. Cell culturing method and kit
WO2016121768A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 物質の産生方法
US10519478B2 (en) 2015-01-26 2019-12-31 Ube Industries, Ltd. Method of producing substance
KR102059248B1 (ko) * 2015-01-26 2019-12-24 우베 고산 가부시키가이샤 세포의 배양 방법 및 키트
US10508264B2 (en) 2015-01-26 2019-12-17 Ube Industries, Ltd. Cell culture method using bone marrow-like structure, and porous polyimide film for healing bone injury site
US20180237750A1 (en) * 2015-01-26 2018-08-23 Ube Industries, Ltd. Cell culture method using bone marrow-like structure, and porous polyimide film for healing bone injury site
US10443037B2 (en) 2015-01-26 2019-10-15 Ube Industries, Ltd. Long-term cell-cultivation using polyimide porous membrane and cell-cryopreservation method using polyimide porous membrane
EP3476933A4 (en) * 2016-06-24 2020-03-04 Shiseido Company, Ltd. THREE-DIMENSIONALLY GROWED SKIN RAGS, FOR THE PRODUCTION THEREOF, AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF A THREE-DIMENSIONALLY GROWED SKIN RAG
WO2018021367A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞の培養方法、懸濁された細胞の除去方法及び懸濁された細胞を死滅させる方法
WO2018021366A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞の調製方法、細胞培養装置及びキット
CN109477055A (zh) * 2016-07-25 2019-03-15 宇部兴产株式会社 细胞的制备方法、细胞培养装置和试剂盒
JPWO2018021365A1 (ja) * 2016-07-25 2019-05-16 宇部興産株式会社 細胞培養装置、及び、それを使用した細胞培養方法
JPWO2018021357A1 (ja) * 2016-07-25 2019-05-16 宇部興産株式会社 幹細胞の分化を抑制する方法、幹細胞を調製する方法、及び幹細胞を分化誘導する方法
JPWO2018021368A1 (ja) * 2016-07-25 2019-05-16 宇部興産株式会社 細胞培養モジュール
JPWO2018021364A1 (ja) * 2016-07-25 2019-05-16 宇部興産株式会社 多重流路培養法
JPWO2018021333A1 (ja) * 2016-07-25 2019-05-16 宇部興産株式会社 骨損傷部位の治療のためのインプラント及びキット、並びに骨損傷部位の治療方法
JPWO2018021367A1 (ja) * 2016-07-25 2019-05-16 宇部興産株式会社 細胞の培養方法、懸濁された細胞の除去方法及び懸濁された細胞を死滅させる方法
JPWO2018021359A1 (ja) * 2016-07-25 2019-05-16 宇部興産株式会社 サイフォン式培養法
JPWO2018021366A1 (ja) * 2016-07-25 2019-05-16 宇部興産株式会社 細胞の調製方法、細胞培養装置及びキット
JPWO2018021362A1 (ja) * 2016-07-25 2019-05-23 宇部興産株式会社 脱分化しやすい細胞の脱分化を抑制する方法、当該細胞の調製方法、及び物質の産生方法
JPWO2018021358A1 (ja) * 2016-07-25 2019-05-23 宇部興産株式会社 細胞の調製方法、細胞培養装置及びキット
JPWO2018021363A1 (ja) * 2016-07-25 2019-06-13 宇部興産株式会社 細胞培養装置、及び、それを使用した細胞培養方法
US11932841B2 (en) 2016-07-25 2024-03-19 Ube Corporation Cell cultivation module
CN109477055B (zh) * 2016-07-25 2022-06-21 宇部兴产株式会社 细胞的制备方法、细胞培养装置和试剂盒
JP2021061855A (ja) * 2016-07-25 2021-04-22 宇部興産株式会社 幹細胞の分化を抑制する方法、幹細胞を調製する方法、及び幹細胞を分化誘導する方法
WO2018021368A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞培養モジュール
WO2018021333A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 骨損傷部位の治療のためのインプラント及びキット、並びに骨損傷部位の治療方法
JP2018014898A (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞培養方法及び細胞培養装置
WO2018021362A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 脱分化しやすい細胞の脱分化を抑制する方法、当該細胞の調製方法、及び物質の産生方法
WO2018021357A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 幹細胞の分化を抑制する方法、幹細胞を調製する方法、及び幹細胞を分化誘導する方法
WO2018021358A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞の調製方法、細胞培養装置及びキット
WO2018021363A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞培養装置、及び、それを使用した細胞培養方法
WO2018021364A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 多重流路培養法
JP2021013394A (ja) * 2016-07-25 2021-02-12 宇部興産株式会社 細胞培養モジュール
WO2018021365A1 (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 細胞培養装置、及び、それを使用した細胞培養方法
WO2018021359A1 (ja) 2016-07-25 2018-02-01 宇部興産株式会社 サイフォン式培養法
WO2018174186A1 (ja) 2017-03-23 2018-09-27 宇部興産株式会社 神経幹細胞の分化を抑制する方法、神経幹細胞を調製する方法、及び神経幹細胞を分化誘導する方法
KR20190115068A (ko) 2017-03-23 2019-10-10 우베 고산 가부시키가이샤 신경 줄기세포의 분화를 억제하는 방법, 신경 줄기세포를 조제하는 방법, 및 신경 줄기세포를 분화 유도하는 방법
JPWO2018174186A1 (ja) * 2017-03-23 2019-08-08 宇部興産株式会社 神経幹細胞の分化を抑制する方法、神経幹細胞を調製する方法、及び神経幹細胞を分化誘導する方法
JP2021090436A (ja) * 2017-03-23 2021-06-17 宇部興産株式会社 神経幹細胞の分化を抑制する方法、神経幹細胞を調製する方法、及び神経幹細胞を分化誘導する方法
JP2019126342A (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 宇部興産株式会社 細胞培養不織布モジュール
JP7279372B2 (ja) 2018-01-24 2023-05-23 Ube株式会社 細胞培養不織布モジュール
WO2019146732A1 (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 宇部興産株式会社 細胞培養モジュール
WO2021029409A1 (ja) * 2019-08-09 2021-02-18 宇部興産株式会社 小片多孔膜を適用した細胞培養法

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