WO2016163444A1 - 液状の培地組成物の製造方法、およびそのための製造装置とキット - Google Patents

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syringe
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林 寿人
康一郎 猿橋
達朗 金木
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日産化学工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a liquid medium composition, and a production apparatus and kit for carrying out the method. More specifically, the present invention relates to at least two kinds of liquids to be mixed to form the medium composition (a first liquid containing a specific compound and a structure obtained by binding the specific compounds to each other). A second liquid containing a substance that forms a substance), and a method for producing a medium composition in which the structure is dispersed, and a production apparatus and kit that enable the dispersion.
  • organ culture and tissue culture are used to proliferating, differentiating or maintaining cells isolated from organs and tissues in vitro.
  • cell culture is a technique for proliferating, differentiating or maintaining isolated cells in a culture medium in vitro, and is indispensable for detailed analysis of the functions and structures of various organs, tissues, and cells in vivo. ing.
  • cells and / or tissues cultured by this technique are organs lost due to evaluation of efficacy and toxicity of chemical substances, pharmaceuticals, etc., mass production of useful substances such as enzymes, cell growth factors, antibodies, and diseases and defects. It is used in various fields, such as regenerative medicine that supplements tissues and cells, plant breed improvement, and creation of genetically modified crops.
  • One of the media for culturing cells and the like is a liquid medium
  • the present inventors have developed a liquid medium composition capable of culturing cells and the like in a suspended state. Development was successful (Patent Documents 1 and 2).
  • a specific compound particularly, a polymer compound having an anionic functional group
  • the body is dispersed and suspended in a liquid medium.
  • the specific compound such as a polymer compound having an anionic functional group is also referred to as a “specific compound”, and a substance such as a divalent metal cation that binds the specific compounds to each other is also referred to as a “linking substance”.
  • the medium composition is a preferable liquid medium capable of culturing cells and the like in a floating state without operations such as shaking and rotation that may cause damage to cells or loss of function.
  • the originally intended preferable state of the liquid medium composition described in Patent Document 1 is a state in which specific compounds are bonded to each other little by little to form a fine structure and dispersed in the liquid.
  • the inventors of the present application have examined in detail the actual production process of the liquid medium composition. In order to obtain such a preferable state, the structure is unevenly distributed locally in the medium composition. It has been found that care must be taken not to form.
  • the specific compound is deacylated gellan gum
  • the deacylated gellan gum forms an amorphous structure via a linking substance (for example, calcium ions) in the liquid medium when mixed with the liquid medium. This becomes a carrier for floating cells and the like.
  • the double helix formed by the molecular chain forms a strong three-dimensional network via a linking substance (eg, calcium ion). Due to the nature of the structure, it is not easy to cut it finely and disperse it in the base material.
  • a linking substance eg, calcium ion
  • a liquid medium having a known component such as a powdered medium or a concentrated medium is used to dilute a liquid containing a specific compound and mix the two.
  • a special process for dispersion such as creating a state in which fine structures are dispersed, may be performed.
  • special treatment for such dispersion requires labor, and it may be difficult to perform such special treatment in a general liquid medium or a special liquid medium.
  • the cells to be used were also limited.
  • the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to easily mix a liquid containing a specific compound at a high concentration with an arbitrary liquid containing a linking substance such as a divalent metal cation.
  • Another object of the present invention is to provide a method for producing a liquid medium composition in which various structures are dispersed, and a production apparatus and kit therefor.
  • a liquid containing a specific compound pass through a through-hole having a cross-sectional area in a specific range so as to have a flow rate of a specific value or more, and connected at the flow rate. It has been found that a liquid medium composition in which a fine structure is preferably dispersed in a liquid medium can be obtained without using a special stirring device simply by entering the liquid containing the substance. It came to complete.
  • the main configuration of the present invention is as follows.
  • a method for producing a liquid medium composition A first liquid containing a specific compound of the following (i), so that the flow rate of more than 1.7 mL / sec, the through hole of the cross-sectional area 0.01 mm 2 ⁇ 5.00 mm 2 provided in the nozzle portion Let it pass, The first liquid is injected at a flow rate into a second liquid containing a connecting substance of the following (ii), thereby forming a structure in which the specific compound is connected through the connecting substance. And having a step of dispersing the structure in a mixture of the two liquids.
  • the manufacturing method A method for producing a liquid medium composition, A first liquid containing a specific compound of the following (i), so that the flow rate of more than 1.7 mL / sec, the through hole of the cross-sectional area 0.01 mm 2 ⁇ 5.00 mm 2 provided in the nozzle portion Let it pass, The first liquid is injected at a flow rate into a second liquid containing a
  • (I) A specific compound which is a polymer compound having an anionic functional group capable of forming a structure capable of suspending cells or tissues by binding via a divalent metal cation.
  • (Ii) A linking substance that is a divalent metal cation.
  • a container having a main body and a lid wherein the main body or the lid is provided with a nozzle portion having a through-hole communicating with the outside of the container and the inside of the container, and the cross-sectional area of the through-hole is 0
  • the container having a thickness of 0.01 mm 2 to 5.00 mm 2 .
  • the supply device is a syringe, The nozzle portion is provided on the lid of the container, and on the container outer side of the nozzle portion, a cylindrical portion for fitting the tip of the syringe protrudes from the outer surface of the lid.
  • the supply device is a syringe, and the nozzle portion is an injection needle attached to the syringe,
  • the lid of the container is provided with a penetrable portion capable of penetrating the needle tube portion of the injection needle from the outside of the container into the container, and the needle of the injection needle is disposed on the outside of the container of the penetrable portion.
  • a cylindrical part for fitting the base part protrudes from the outer surface of the lid, The production method according to [4] above.
  • the specific compound (i) is deacylated gellan gum, and the first liquid is an aqueous solution containing the deacylated gellan gum,
  • the linking substance in (ii) is one or both of calcium ions and magnesium ions, and the second liquid is a liquid medium containing one or both of calcium ions and magnesium ions.
  • a manufacturing apparatus for carrying out the manufacturing method according to [1] above, A supply device for delivering the first liquid; A container for containing a second liquid and for receiving the first liquid delivered from the supply device; Having a through-hole to pass through when the first liquid is sent out from the supply device into the container, Cross-sectional area of the through hole is 0.01mm 2 ⁇ 5.00mm 2,
  • the supply device is configured to be able to deliver the first liquid at a flow rate of 1.7 mL / second or more, By passing the first liquid through the through-hole at the flow rate, the first liquid is configured to be injected into the container at a flow rate of 1.7 mL / second or more.
  • a nozzle portion having a through hole is provided as a part of the container,
  • the container is a container having a main body and a lid, and the nozzle portion is provided on the main body or the lid of the container so that the through hole communicates between the outside of the container and the inside of the container.
  • the manufacturing apparatus according to [7] above.
  • the supply device is a syringe,
  • the nozzle portion is provided on the lid of the container, and on the container outer side of the nozzle portion, a cylindrical portion for fitting the tip of the syringe protrudes from the outer surface of the lid.
  • the supply device is a syringe, and the nozzle portion is an injection needle attached to the syringe,
  • the lid of the container is provided with a penetrable part through which the injection needle can penetrate from the outside of the container into the container, and further on the outer side of the penetrable part, the needle base of the injection needle
  • the cylindrical part for fitting is protruding from the outer surface of the lid
  • a kit for carrying out the production method according to [1] above It is configured to have at least a first container, a syringe, and a second container,
  • the first container is a container containing the first liquid described in [1] above
  • the syringe is the syringe according to the above [3], which functions as a supply device for sending out the first liquid
  • the second container is the container of (a) described in the above [2] for containing the second liquid described in [1]
  • the nozzle portion is the container of the container as described in [3] above.
  • the second container is attached with a sealing lid which is configured to be able to seal the inside of the main body of the container and does not have a nozzle portion.
  • the container lid and the sealing lid are adapted to be attached to the opening of the container body with compatibility.
  • the syringe is accompanied by a tubular part used for inserting the first liquid into the first container and sucking the first liquid, A thin tube portion having an outer diameter that can be inserted into the first container and a length that allows the first liquid to be sucked from the first container; and
  • the structure may float in a long string-like manner in the mixed solution. The reason is that even if the stirrer is rotated at high speed in the liquid medium, only the stirrer is reliably moving at high speed, and the second liquid as a whole (in particular, the first liquid is poured). This is because the vicinity of the liquid level to be put in) does not move at a speed as high as the stirring bar.
  • the principle of the mixing method of both liquids in the manufacturing method and manufacturing apparatus of the present invention is the opposite of the principle of the conventional mixing method described above, and does not stir the second liquid at high speed.
  • the first liquid is injected through a through-hole having a predetermined cross-sectional area S so that the flow rate Q (or flow velocity V) is equal to or higher than a predetermined value, and the first liquid is injected at the flow rate Q (or flow velocity V).
  • the liquid is rushed into the second liquid.
  • the speed difference between the two liquids at the portion where the two liquids merge can be reliably increased, and the two liquids can be shocked to contact each other, thereby sufficiently suppressing the structure from being long and string-like.
  • the fine structure is evenly distributed over the entire liquid mixture in the container by further stirring. It is possible to disperse.
  • the cross-sectional area S of the through hole of the nozzle portion is 0.01 mm 2 ⁇ 5.00 mm 2 is doing.
  • the cross section of the through hole is the cross section of the through hole when cut perpendicular to the central axis from the inlet to the outlet of the through hole.
  • the cross sectional area of the through hole is the cross section of the through hole. It is an area.
  • the first liquid enters the second liquid in a thick flow.
  • the first liquid in the central portion may not be able to contact the second liquid before stalling.
  • the cross-sectional area of the through hole is within the above range, the injection flow is always a narrow flow, and the probability that the first liquid at the center of the flow can come into contact with the second liquid before stalling Becomes higher. Therefore, in this invention, the cross-sectional area of a through-hole is limited to the said range.
  • a practically preferable supply device used for sending out the first liquid is a manual syringe as described later. Therefore, with a large-diameter through-hole that exceeds the cross-sectional area, it is not easy to reliably perform delivery at a flow rate that can achieve a preferred flow rate. Therefore, in the present invention, a through-hole having a cross-sectional area in the above range is always used even when a large amount of medium composition is produced at once in a large-capacity container.
  • a plurality of through holes may be used to inject the first liquid into the second liquid in parallel, or a single through hole may be used to supply the first liquid to the second liquid. The liquid may be injected a plurality of times. In that case, one supply device may be provided according to the discharge capacity, or the supply devices may be provided in parallel by the number of through holes.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the outline of the configuration of the manufacturing method and manufacturing apparatus of the present invention. In order to distinguish and emphasize the region, hatching is added to the cross section of the nozzle portion.
  • the components shown in FIG. 1 are: A; first liquid, B; second liquid, A1; flow of ejected first liquid, 1; supply device, 2; nozzle section, 21 Through hole, 3; container.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a specific embodiment example of the manufacturing method and manufacturing apparatus of the present invention.
  • the nozzle portion belongs to the container side, and the first liquid is configured to be ejected to the center of the container.
  • FIG. 3 is a diagram showing another specific embodiment example of the manufacturing method and manufacturing apparatus of the present invention.
  • the nozzle portion belongs to the container side, and the first liquid is configured to be ejected to a position eccentric from the center of the container.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view of the nozzle portion in FIGS. 2 and 3.
  • 4A is a top view of the nozzle portion, FIG.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view in which the nozzle portion in FIGS. 2 and 3 is partially enlarged
  • FIG. 4C is FIG. It is the side view which looked at only the upper part of (b) from the X direction of the figure.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an embodiment of a container lid in the production apparatus of the present invention.
  • 5A is a top view of the lid
  • FIG. 5B is a side view of the lid
  • FIG. 6 is a diagram showing another specific embodiment example of the manufacturing method and manufacturing apparatus of the present invention.
  • the nozzle portion is a part (needle) belonging to a syringe as a supply device, and the first liquid is configured to be ejected to a position eccentric from the center of the container.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing one configuration example of the kit of the present invention. In the figure, the container and the lid are shown as sectional views.
  • the syringe 1 which is a supply device shows an external appearance, not a cross section.
  • the production method of the present invention will be described below while explaining the configuration of the production apparatus of the present invention.
  • the description of the specific configuration of the manufacturing apparatus of the present invention is also an explanation of how to specifically implement the manufacturing method of the present invention.
  • the description of the manufacturing method of the present invention is also an explanation of how to use the manufacturing apparatus of the present invention.
  • the production method of the present invention is a method of preferably producing a liquid medium composition as described in Patent Document 1, and as shown in FIG.
  • the specific compound of the above (i) is a polymer compound having an anionic functional group capable of forming a structure capable of floating a cell or tissue by being bound via a divalent metal cation. It is.
  • the linking substance (ii) is a divalent metal cation.
  • the flow rate Q of the first liquid A may be 1.7 mL / second or more. However, as the flow rate Q increases with respect to the through-hole having the cross-sectional area S in the above range, the first liquid has a stronger momentum. It is suppressed that the structure enters the second liquid and continues for a long time.
  • the upper limit of the flow rate is not particularly limited, but is about 10 mL / second from the viewpoint of the first liquid delivery capability when the cross-sectional area S of the through hole is taken into consideration, and about 5 mL / second is the actual operation. Above is more appropriate.
  • Cross-sectional area S of the through-hole 21 of the nozzle portion may if 0.01 mm 2 ⁇ 5.00 mm 2, more preferably 0.05 mm 2 ⁇ 2.00 mm 2, is 0.10 mm 2 ⁇ 0.70 mm 2 Particularly preferred.
  • a preferable stirring result that is, a preferable dispersion result of the structure
  • the direction of the flow of the first liquid when the first liquid is injected into the second liquid is not particularly limited, and as shown in FIG. The injection may be from side to side or from bottom to top.
  • the production apparatus of the present invention is an apparatus configured to be able to carry out the production method of the present invention.
  • the supply apparatus 1 in addition to the nozzle part 2 having the through hole 21, the supply apparatus 1 is provided.
  • the container 3 at least.
  • the supply device 1 is a device for delivering the first liquid A, and is configured to deliver the first liquid at the above-described flow rate Q (mm 3 / sec).
  • the container 3 is a container for storing the second liquid B, and receives the first liquid sent out from the supply device 1 and mixes the two liquids (that is, should be manufactured).
  • a liquid medium composition A liquid medium composition
  • the nozzle part 2 has a through-hole 21 having the above-mentioned cross-sectional area (mm 2 ) through which the first liquid should pass when being sent out from the supply device into the container.
  • the nozzle part 2 may be a part belonging to the supply device 1 or a part belonging to the main body or lid of the container, and does not belong to any of them, and is an independent part interposed between the supply device and the container. It may be a joint member.
  • the first liquid A is sent out from the supply apparatus 1 at the flow rate Q (mm 3 / sec), and the through-hole having the transverse area S (mm 2 ) provided in the nozzle portion 2 is provided. 21 passes through and enters into the second liquid contained in the container 3.
  • This series of operations is the implementation of the production method of the present invention, and as described above, a preferable liquid medium composition is obtained.
  • first liquid: second liquid (1: 1) to (1: 1000), preferably (1: 5) to (1: 500) or so, more preferably (1:10) to (1: 100) or so is generally used.
  • a fresh medium composition is prepared at the time of use, rather than making a large volume of the medium composition in one large-capacity container at a time and distributing and stocking each small-volume container. From this point of view, it may be preferable to individually prepare a medium composition for each small volume container of about 1 to 1000 mL, preferably about 10 to 200 mL.
  • the specific volume of both liquids to be mixed is about 1 mL to 1000 mL of the second liquid contained in the container, More preferably, it is about 10 mL to 200 mL, and the first liquid injected therein is preferably about 0.01 mL to 100 mL, more preferably about 0.1 mL to 20 mL. What is necessary is just to select the capacity
  • the mixed liquid of the first liquid and the second liquid may be a medium composition for production purpose, but the medium composition for production purpose is obtained by further adding an additive to the liquid mixture. May be.
  • the present invention it is possible to obtain a medium composition for production purpose by storing a small amount of the first liquid in the container and injecting a large amount of the second liquid there,
  • a small amount of liquid rushes into a large amount of liquid at a high flow rate, such as the viscosity of the first liquid is high and difficult to mix, or the amount of liquid splashing on the wall surface etc. cannot be ignored. It is very different from the contact state and dilution condition.
  • problems such as time required for injection and an increase in pressure in the container occur. Therefore, in the present invention, it is recommended to eject the first liquid into the second liquid at the above ratio.
  • the supply device only needs to have a discharge capability capable of delivering the first liquid at the above-described flow rate Q (1.7 mL / second or more), and examples thereof include a peristaltic pump, a diaphragm pump, and a syringe.
  • the driving source of the supply device may be a manual type or a driving source such as a motor.
  • a syringe (syringe) as shown in FIGS. 2, 3, and 6 has a simple configuration, is easy to handle, is inexpensive (and can be disposable), and even if it is manually pressed, The flow rate can be achieved, which is a preferred supply device.
  • plastic disposable syringes such as Terumo Syringe for Vaccination (1 mL, Model No. SS-01P) to Terumo Syringe (50 mL, Model No. SS-50ESZ) manufactured by Terumo are available for each small-capacity container as described above. It is a syringe suitable for preparing a medium composition.
  • the “syringe” as used in the present invention is an apparatus having an outer cylinder and a plunger (presser).
  • the present invention includes an aspect in which a syringe is used as it is and an aspect in which an injection needle is further attached to the tip of the syringe.
  • the upper limit of the flow rate Q (volume that passes through a certain cross section in the flow per unit time: mm 3 / sec) when sending the first liquid is not particularly limited. By passing through the through hole, the flow velocity becomes higher, and the first liquid rushes into the second liquid more shockingly, so that the structure can be more preferably subdivided and dispersed.
  • a syringe is used as a supply device, as shown in FIG. 2, the plunger (piston portion) 12 is pressed with a pressing force (load) F that allows the first liquid A to pass through the through-hole 21 to achieve the flow rate or flow velocity. And the first liquid A stored in the outer cylinder 11 may be sent out.
  • a first liquid such that the flow rate of more than 1.7 mL / sec, was passed through the through hole of the cross-sectional area 0.01 mm 2 ⁇ 5.00 mm 2 provided in the nozzle portion
  • Means that the first liquid is pushed into the through-hole at the aforementioned discharge flow rate.
  • the flow rate of the first liquid delivered from the syringe can be adjusted by adjusting the time required for the movement of the whole plunger.
  • the syringe is preferable because the target flow rate (mm 3 / sec) can be adjusted by adjusting the time required for the stroke of the plunger even when the syringe is pressed manually.
  • the upper limit of the flow rate obtained when the syringe is pressed by human power is approximately 5 mL / second, although it depends on the individual force.
  • the cross-sectional area of the through-hole is 0.2 mm 2 and the syringe is a Terumo syringe for vaccination (1 mL, model number SS-01P) manufactured by Terumo Corporation.
  • the total plunger movement time T1 required to push out all of the first liquid is 1 second or less, delivery at a flow rate of 1.7 mL / second or more is achieved. obtain.
  • the total movement time T1 of the plunger is suitably about 0.2 seconds to 1 second, and the flow rate obtained in that case is 1.7 mL. / Second to 8.5 mL / second.
  • the cross-sectional area of the through-hole is 0.2 mm 2 as described above, and the syringe is a Terumo syringe (50 mL, model number SS-50ESZ) manufactured by Terumo Corporation.
  • the total movement time T2 of the plunger required to push out all the first liquid is 12 seconds or less, 1.7 mL / second Delivery at the above flow rate can be achieved.
  • the total movement time T2 of the plunger is suitably about 2.5 to 12 seconds, and the flow rate obtained in that case is 1.7 mL. Per second to 8.0 mL / second.
  • the pressing force (load) required at that time is the same as that when the small-capacity syringe described above is used.
  • the through hole of the nozzle part may have any cross-sectional area S in the above range and can obtain a flow rate in the above range.
  • the through hole is preferably a straight tube, but may have a draft for resin molding.
  • the first liquid flow A1 when exiting the through-hole is preferably a linear flow that keeps the cross-section of the through-hole as much as possible, rather than spreading in a spray form. It is possible to penetrate deeply into the second liquid. What is necessary is just to design the shape in the hole of a through-hole suitably so that it may become such a flow.
  • the shape of the cross section of the through hole is not particularly limited, and may be a circle, an ellipse, an oval, a rectangle, a rectangle, an irregular shape, or the like.
  • the shape of the cross section of the through hole is preferably circular. Further, in order to intentionally disturb and diffuse the flow of the ejected first liquid, the shape of the cross section of the through hole may be appropriately changed.
  • the length of the through hole is not particularly limited. When the nozzle part is provided in the container (main body or lid), the length of the through hole is preferably about 0.01 mm to 10 mm. If the nozzle part is a syringe needle, the length of the through hole is 1.0 mm. About 100 mm is preferable.
  • the nozzle portion 2 may be positioned at the center of the opening of the container so as to eject the first liquid A to the center of the container 3.
  • the first liquid enters the center of the container from the nozzle portion, the first liquid enters the second liquid deeply and then separates at the bottom of the container as shown by the arrow in FIG.
  • the nozzle portion 2 may be located at a position eccentric from the center of the opening of the container so as to eject the first liquid to a position eccentric from the center of the container to the edge. Good. After the first liquid has entered the position eccentric from the center of the container to the edge, as shown by the arrow in the container of FIG.
  • the position of the nozzle portion may be appropriately determined according to, for example, the viscosity and amount of the first and second liquids, the shape of the container, and the like.
  • the container should just be what can accommodate the said 2nd liquid, and can receive injection
  • the volume of the container is not particularly limited, but from the viewpoint of the specific mixing ratio described above, a preferable volume is about 5 mL to 1000 mL.
  • the cross-sectional shape of the container is not particularly limited, but a circular shape is preferable from the viewpoint of achieving smooth circulation by convection during mixing.
  • the ratio (L1 / D1) between the depth L1 inside the container and the diameter D1 is not particularly limited, but even if the container has the same capacity, if the ratio (L1 / D1) is excessively large, the ratio is excessive as a whole. It is not preferable because it becomes a long and thin container and prevents convection during mixing. On the other hand, if the ratio (L1 / D1) is excessively small, the container becomes a shallow dish as a whole, and convection during mixing is hindered.
  • the preferred ratio (L1 / D1) may be appropriately determined from the range of about 0.5 to 30, preferably about 1.0 to 15, and more preferably 2.0 to 8.0.
  • the ratio (Z / d) between the depth Z and the diameter d of the portion (immersion part) occupied by the liquid when the second liquid is contained in the container is not particularly limited, but is 0.5 to It may be appropriately determined from the range of about 20, preferably about 1.0 to 10, more preferably about 1.3 to 4.0.
  • the shape of the bottom of the container is depicted as a conical shape that narrows toward the deepest portion, but may be hemispherical or flat, and is not particularly limited. . From the point of view of practical handling, such as the point where changes in the convection state are assumed due to the liquid volume and viscosity, and the cells are centrifuged and efficiently settled to improve the recovery rate, FIG. 2, FIG.
  • a container (also referred to as a conical tube) having a conical bottom portion that narrows toward the deepest portion as shown in FIG. 6 may be preferable.
  • preferable container products include 5 mL (352003) round tube manufactured by Nippon Becton Dickinson, 15 mL (352020) conical tube, 50 mL (352070) conical tube, 175 mL (352070) conical tube, 225 mL conical tube (352075), Sumitomo Bakelite 15 mL centrifuge tube (MS-56150), 50 mL centrifuge tube (MS-56500), Asahi Glass Co., Ltd. 15 mL centrifuge tube (2322-015), Centrifuge tube 50 mL (2342-050), Centrifuge tube 230 mL (2386-230) Etc.
  • the container 3 From the viewpoint of using a general container main body as a physics and chemistry instrument, and from the point of operation of taking in and out of the liquid, the container 3 has a main body 31 having an opening as shown in FIGS. And a lid 32 attached to the opening (the opening and the surrounding wall).
  • the material of this container is not specifically limited, For example, glass, a metal, etc. other than plastics, such as polyethylene, a polypropylene, a polystyrene, a polyethylene terephthalate, and a polycarbonate, are mentioned.
  • the material of the container body and the lid may be different from each other.
  • the nozzle part is provided as a part (inflow part) of the container or a part (discharge part) of the supply device from the viewpoint of simplifying the operation of the manufacturing apparatus of the manufacturing method. It is preferable.
  • the nozzle part may be provided on the main body of the container (not shown) or may be provided on the lid (FIGS. 2 and 3).
  • the through hole in these cases is a flow path that passes through the nozzle portion and communicates between the outside of the container and the inside of the container. The first liquid passes through the through hole and is injected into the second liquid in the container.
  • the nozzle portion 2 is provided on the lid 32 as shown in FIGS. 2 and 3 is preferable.
  • cover 32 is preferable, the aspect integrated in the lid
  • the supply device 1 is a syringe
  • the nozzle unit 2 is provided on the lid 32 of the container 3.
  • the cylindrical portion 33 for fitting the distal end portion (cylinder tip) 11a of the outer cylinder 11 of the syringe protrudes from the outer surface of the lid 32 on the container outer side of the nozzle portion 2.
  • the nozzle part 2 may be located at the center of the lid (FIG. 2) or may be located eccentrically from the center of the lid to the edge (FIG. 3).
  • the opening shape of the container is circular, the radius of the opening is R (mm), and the distance from the center of the opening to the edge is r (mm), and the ratio of r to R
  • [(r / R) ⁇ 100] is about 40% to 80%, the effect of eccentricity becomes remarkable. If the eccentricity of the nozzle portion is excessively large, the flow of the first liquid will be too close to the wall portion of the container, and proper stirring may be hindered.
  • the distance from the tip of the nozzle to the liquid surface is preferably within 0 mm to 200 mm, more preferably within 150 mm, and even more preferably within 85 mm.
  • FIG. 4 is a partial enlarged view showing in detail the example of the structure of the nozzle portion provided on the lid and the outside thereof in the embodiment of FIGS.
  • the tip of the nozzle portion 2 (inside the container) secures the length of the through hole 21, and the first liquid flows when leaving the through hole as much as possible.
  • the tip of the nozzle portion In order to obtain a linear flow while maintaining the cross section of the through-hole, it protrudes toward the inside of the container.
  • the distal end portion of the cylindrical portion 33 protruding from the outer surface of the lid is engaged with the female screw at the distal end of the luer lock type syringe.
  • the protrusions 34 and 35 protrude laterally, and the syringe can be screwed and fixed.
  • gradients 34 a and 35 a that can engage with the female screw at the tip of the syringe are provided at the lower portions of the protrusions 34 and 35.
  • connection structure between the main body 31 of the container and the lid 32, sealing performance, connection structure between the tip 11a of the syringe and the cylindrical portion 33 of the lid, and a saddle between the tip 11a and the inner surface 33a of the cylindrical portion The sealing property may be set as appropriate.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which a practical structure is added to the details of the lid shown in FIG.
  • a commercially available container for physics and chemistry experiments can be used as a main body, and is compatible with the lid originally attached to the container.
  • a screw thread 36 is provided on the inner side of the lid 32 so that it can be screwed into the opening of the main body of a commercially available container for physical and chemical experiments.
  • an annular seal portion 37 for sealing the opening when the lid is screwed into the opening of the container projects from the innermost innermost surface of the lid 32.
  • a knurled 38 is provided on the outer peripheral side surface of the lid in the same manner as the original lid so as not to slip when the lid is turned by hand.
  • the nozzle portion is provided as a part of the supply device.
  • the supply device 1 is a syringe
  • the nozzle portion is an injection needle 13 attached to the tip portion of the syringe
  • the injection needle 13 has a needle base portion 13a and a needle tube portion 13b.
  • Needle tube part 13a does not necessarily need to be sharp.
  • the interior of the conduit of the needle tube portion has a through hole in the present invention, the cross-sectional area is 0.01mm 2 ⁇ 5.00mm 2.
  • the tip of the needle tube portion enters the second liquid accommodated in the container.
  • the container lid 32 is provided with a penetrable portion 39 through which the needle tube portion 13b of the injection needle 13 can penetrate from the outside of the container into the container.
  • a cylindrical portion 33 for fitting the needle base portion 13 a protrudes from the outer surface of the lid 32.
  • this cylindrical part 33 is not essential, it is a preferable structure in order to hold
  • the penetrable portion 39 may be formed so that the needle tube portion can pass during use, and may be a through-hole adapted to the outer diameter of the needle tube portion, or a fragile portion that the needle tube portion can break through. Or a thin film portion.
  • the second liquid When injecting the first liquid into the second liquid by the manufacturing method of the present invention, the second liquid is brought into a stirred state, and the first liquid is injected into the second liquid in that state. Also good.
  • the stirring method for example, manual shaking, mechanical shaking (linear reciprocating motion, eccentric swirling motion, and 8-shaped swirling motion), ultrasonic vibration, vortex stirring, and the like are added to the container, whereby the second in the container. There is a method in which the liquid is stirred.
  • the first liquid contains, as a specific compound, a polymer compound having an anionic functional group that can form a structure capable of suspending cells or tissues by binding via a divalent metal cation.
  • a polymer compound having an anionic functional group that can form a structure capable of suspending cells or tissues by binding via a divalent metal cation.
  • the anionic functional group include a carboxy group, a sulfo group, a phosphate group, and salts thereof, and a carboxy group or a salt thereof is preferable.
  • the polymer compound used in the present invention may contain one or more selected from the group of anionic functional groups.
  • the polymer compound used in the present invention include, but are not particularly limited to, a polysaccharide obtained by polymerizing 10 or more monosaccharides (for example, triose, tetrose, pentose, hexose, heptose, etc.). More preferred is an acidic polysaccharide having an anionic functional group.
  • the acidic polysaccharide here is not particularly limited as long as it has an anionic functional group in its structure.
  • a polysaccharide having uronic acid for example, glucuronic acid, iduronic acid, galacturonic acid, mannuronic acid is used.
  • hyaluronic acid gellan gum, deacylated gellan gum (hereinafter sometimes referred to as DAG), rhamzan gum, diyutan gum, xanthan gum, carrageenan, xanthan gum, hexuronic acid, fucoidan, pectin, pectinic acid, pectinic acid, Examples include polysaccharides composed of one or more kinds from the group consisting of heparan sulfate, heparin, heparitin sulfate, kerato sulfate, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, rhamnan sulfate and salts thereof.
  • the polysaccharide is preferably hyaluronic acid, DAG, Valtan gum, xanthan gum, carrageenan or a salt thereof, more preferably DAG or a salt thereof.
  • DAG that has been phosphorylated can also be used.
  • the phosphorylation can be performed by a known method.
  • the salt herein include salts of alkali metals such as lithium, sodium and potassium, salts of alkaline earth metals such as calcium, barium and magnesium, and salts of aluminum, zinc, copper, iron, ammonium, organic bases and amino acids. Is mentioned.
  • polysaccharides and the like preferably have a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000,000, more preferably 100,000 to 20,000,000, and still more preferably 1,000,000. 000 to 10,000,000.
  • the molecular weight can be measured in pullulan conversion by gel permeation chromatography (GPC).
  • a plurality of (preferably two) polysaccharides having the anionic functional group can be used in combination.
  • the type of combination of polysaccharides is not particularly limited as long as it can form the above-mentioned structure in a liquid medium by binding via a divalent metal cation, but preferably the combination is at least DAG or its combination.
  • polysaccharides include DAG and rhamzan gum, DAG and diyutan gum, DAG and xanthan gum, DAG and carrageenan, DAG and xanthan gum, DAG and locust bean gum, DAG and ⁇ -carrageenan, DAG and sodium alginate, DAG And methyl cellulose, but are not limited thereto.
  • Deacylated gellan gum is a linear high chain composed of four sugar molecules, 1-3 linked glucose, 1-4 linked glucuronic acid, 1-4 linked glucose and 1-4 linked rhamnose. It is a molecular polysaccharide.
  • R 1 and R 2 are both hydrogen atoms, and n is a polysaccharide represented by an integer of 2 or more.
  • the R 1 is a glyceryl group
  • R 2 may also include an acetyl group, but the content of acetyl group and glyceryl groups, preferably not more than 10%, more preferably 1% or less.
  • the specific compound may be obtained by a chemical synthesis method, but when the specific compound is a natural product, conventional techniques are used from various plants, various animals, and various microorganisms containing the compound. It may be obtained by extraction, separation and purification.
  • gellan gum is produced by cultivating production microorganisms in a fermentation medium, recovering mucosa produced outside the cells by a conventional purification method, and drying and crushing the powder to a powder form. Can do. Further, in the case of deacylated gellan gum, it may be recovered after subjecting the mucosa to an alkali treatment to deacylate glyceryl groups and acetyl groups bound to 1-3-bound glucose residues.
  • gellan gum producing microorganisms include, but are not limited to, Sphingomonas erodea and microorganisms modified from the genes of the microorganisms.
  • deacylated gellan gum commercially available ones such as “KELCOGEL (registered trademark of CP Kelco) CG-LA” manufactured by Sanki Co., Ltd., “Kelco Gel (CPP Kelco manufactured by Saneigen FFI Co., Ltd.) Registered trademark of the company) "or the like.
  • “Kelcogel (registered trademark of CPE Kelco) HT” manufactured by San-Ei Gen FFI Co., Ltd. can be used as native gellan gum.
  • the first liquid is usually a solution of a specific compound.
  • the solvent for the solution is not particularly limited as long as it can dissolve the specific compound, but is usually water or a hydrophilic solvent, preferably water. That is, in a preferred embodiment, the first liquid is an aqueous solution of a specific compound.
  • the concentration of the specific compound contained in the first liquid is such that when mixed with the second liquid, the specific compound is suspended in the mixed liquid by binding the specific compound via a divalent metal cation. And the structure is uniformly dispersed in the mixed solution, and the liquid medium composition finally obtained contains the structure to allow suspension culture of cells or tissues. As long as there is, it is not specifically limited. From the concentration of the specific compound in the medium composition capable of culturing cells or tissues in suspension culture and the ratio of the volume of the first liquid to the volume of the medium composition obtained in the final product, It is possible to calculate the concentration of a specific compound in the liquid.
  • the concentration of the specific compound in the first liquid is C ⁇ (V 1 + V 2 ) / V 1 % (w / v).
  • the DAG concentration in the first liquid is, for example, 0.02 to 2.5% (w / v), preferably 0.1 to 2 0.0% (w / v), more preferably 0.5 to 1.5% (w / v).
  • the DAG concentration exceeds 2.5% (w / v)
  • DAG is difficult to dissolve in the solvent from the viewpoint of solubility, and when the first liquid and the second liquid are mixed, the structure Is locally formed and entangled in a lump shape, increasing the risk of being difficult to disperse in the medium composition.
  • the DAG concentration is less than 0.02% (w / v)
  • the volume of the first liquid necessary for producing the target medium composition is increased.
  • the liquid medium-derived component is significantly diluted when mixed with the first liquid.
  • the divalent metal cation concentration in the first liquid needs to be lower than the concentration at which the specific compound in the first liquid forms a structure.
  • the divalent metal cation include calcium ion, magnesium ion, zinc ion, manganese ion, iron ion, and copper ion.
  • calcium ions and magnesium ions contribute to the formation of a structure of a specific compound such as DAG.
  • the first liquid may contain factors other than the specific compound and the solvent. Such factors include, but are not limited to, physiologically acceptable buffers, salts, and isotonic agents.
  • the first liquid is prepared by adding a specific compound to the solvent (eg, water) and stirring at a temperature at which the specific compound can be dissolved (eg, 60 ° C. or higher, 80 ° C. or higher, 90 ° C. or higher), It can be carried out by dissolving until it becomes transparent.
  • a specific compound eg, water
  • a temperature at which the specific compound can be dissolved eg, 60 ° C. or higher, 80 ° C. or higher, 90 ° C. or higher
  • it dissolves in water without the need for heating, so that the dissolving operation is easy.
  • the obtained solution of the specific compound is subjected to de-divalent metal cation treatment so that the divalent metal cation concentration in the solution is lower than the structure-forming concentration.
  • the first liquid is preferably sterilized.
  • the sterilization method include, but are not limited to, autoclave and filter sterilization.
  • the second liquid contains a divalent metal cation as a linking substance.
  • the divalent metal cation include calcium ion, magnesium ion, zinc ion, manganese ion, iron ion, and copper ion.
  • the type of the divalent metal cation is such that a specific compound contained in the first liquid can form a structure capable of floating a cell or tissue by binding through the divalent metal cation.
  • calcium ions are preferable.
  • the second liquid is usually a solution of a connecting substance (that is, a divalent metal cation).
  • the solvent for the solution is not particularly limited as long as it can dissolve the specific compound, but is usually water or a hydrophilic solvent, preferably water. That is, in a preferred embodiment, the second liquid is an aqueous solution of a linking substance (that is, a divalent metal cation).
  • the second liquid contains a divalent metal cation having a concentration sufficient for the specific compound in the first liquid to form a structure when the first liquid and the second liquid are mixed.
  • a divalent metal cation having a concentration sufficient for the specific compound in the first liquid to form a structure when the first liquid and the second liquid are mixed.
  • the concentration of calcium ions or magnesium ions in the second liquid is usually 0.001 mM or more, preferably 0.01 mM or more.
  • the upper limit of the divalent metal cation concentration in the second liquid is theoretically the concentration of the saturated solution (ie, solubility), but if the divalent metal cation concentration is too high, There is a risk of adversely affecting the cells to be cultured.
  • the upper limit value of the calcium ion or magnesium ion concentration in the second liquid is usually 100 mM or less, preferably 10 mM or less.
  • the sum total of these each ion concentration is 100 mM or less, Preferably it is 10 mM or less.
  • the second liquid may contain factors other than the linking substance (ie, divalent metal cation) and the solvent.
  • factors include media components suitable for culturing the intended cells.
  • the medium components include buffers (carbonate buffer, phosphate buffer, HEPES, etc.), inorganic salts (NaCl, etc.), various amino acids, various vitamins (choline, folic acid, etc.), sugars (glucose, etc.), antioxidants Agents (monothioglycerol, etc.), pyruvic acid, fatty acids, serum, antibiotics, insulin, transferrin, lactoferrin, cholesterol, various cytokines, various hormones, various growth factors, various extracellular matrices, etc. It is not limited.
  • the second liquid is preferably sterilized. Examples of the sterilization method include, but are not limited to, autoclave and filter sterilization.
  • the second liquid is a liquid medium containing a structure-forming concentration of a divalent metal cation (preferably, calcium ions and / or magnesium ions. That is, the second liquid contains structure formation.
  • a divalent metal cation preferably calcium ions and / or magnesium ions
  • the concentration of the divalent metal cation (preferably calcium ions and / or magnesium ions) and water it contains medium components suitable for culturing the intended cells. Since the range of the calcium ion concentration in the liquid medium is about 0.1 to 2.0 mM and the magnesium ion concentration is about 0.1 to 1.0 mM, it is sufficient for formation of a structure by a specific compound such as DAG.
  • the connecting material in which the specific compound contained in the first liquid is contained in the second liquid by mixing the first liquid and the second liquid by the production method of the present invention.
  • the intended liquid medium composition containing the structure linked via the can be obtained immediately.
  • the second liquid may not contain some or all of the cell culture medium constituents described above.
  • the first liquid and the second liquid are mixed, and the specific compound contained in the first liquid is bound via the connecting substance contained in the second liquid. Is obtained, and the liquid medium composition of interest can be obtained by adding a part or all of the components for the liquid culture medium for cell culture to the liquid mixture.
  • the liquid medium composition that can be obtained by the production method of the present invention has a specific compound contained in the first liquid via a linking substance (that is, a divalent metal cation) contained in the second liquid. Since the structure is contained in the medium composition and is uniformly dispersed in the medium composition, cells and tissues can be cultured while maintaining the floating state when the medium composition is used. Is possible.
  • the types of organisms from which the cells and tissues to be cultured are derived are not particularly limited and include not only animals (insects, fish, amphibians, reptiles, birds, pancrustaceans, hexapods, mammals, etc.) but also plants. included.
  • the cells to be cultured are anchorage-dependent cells.
  • the liquid medium composition that can be obtained by the production method of the present invention it is possible to culture the anchorage-dependent cells while maintaining a floating state without using a carrier that becomes a scaffold.
  • floating cells and / or tissues means that cells and / or tissues can contact the bottom surface of the culture vessel but do not adhere (non-adhered). Furthermore, in the present invention, when the cells and / or tissues are allowed to grow, differentiate or maintain, the cells and / or tissues are not subjected to external pressure or vibration with respect to the liquid medium composition, or without shaking or rotation in the composition.
  • a state in which the tissue is uniformly dispersed in the liquid medium composition and is in a floating state is referred to as “floating stationary”, and culturing cells and / or tissues in this state is referred to as “floating stationary culture”.
  • the period that can be floated in “floating standing” includes 5 minutes or more, 1 hour or more, 24 hours or more, 48 hours or more, 7 days or more, etc. It is not limited to.
  • the liquid medium composition obtainable by the production method of the present invention is a suspension of cells and / or tissues at least at one point in the temperature range (eg, 0 to 40 ° C.) in which cells and tissues can be maintained and cultured. Can be set.
  • the medium composition used in the present invention is capable of allowing cells and / or tissues to float in suspension, preferably at at least one point in the temperature range of 25 to 37 ° C, and most preferably at 37 ° C.
  • Whether floating suspension is possible or not is determined by, for example, dispersing the cells to be cultured at a concentration of 2 ⁇ 10 4 cells / mL uniformly in the medium composition to be evaluated, and injecting 10 mL into a 15 mL conical tube. By standing at 37 ° C. for at least 5 minutes or longer (eg, 1 hour or longer, 24 hours or longer, 48 hours or longer, 7 days or longer), and observing whether or not the floating state of the cells is maintained Can be evaluated. If more than 70% of all cells are floating, it can be concluded that the floating state was maintained. Instead of the cells, polystyrene beads (Size 500-600 ⁇ m, manufactured by Polysciences Inc.) may be used for evaluation.
  • the viscosity of the liquid medium composition obtainable by the production method of the present invention is not substantially increased by including the structure. “Does not substantially increase the viscosity of the liquid” means that the viscosity of the liquid does not exceed 8 mPa ⁇ s. At this time, the viscosity of the liquid (that is, the viscosity of the liquid medium composition obtainable by the production method of the present invention) is 8 mPa ⁇ s or less, preferably 4 mPa ⁇ s or less at 37 ° C., more Preferably, it is 2 mPa ⁇ s or less.
  • the viscosity of the liquid containing the structure is an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., TV-22 viscometer, model: TVE-22L, cone rotor: standard rotor 1 ° 34 ' ⁇ R24) , Rotation speed 100 rpm).
  • the concentration of the specific compound in the liquid medium composition obtainable by the production method of the present invention depends on the type of the specific compound, and the specific compound forms the above-described structure in the liquid medium composition (preferably
  • the liquid medium can be appropriately set within a range in which cells and / or tissues can be floated uniformly (preferably allowed to float and stand) without substantially increasing the viscosity of the liquid medium.
  • W / v more preferably 0.01% to 0.05% (w / v), and most preferably 0.01% to 0.03% (w / v).
  • xanthan gum 0.001% to 5.0% (w / v), preferably 0.01% to 1.0% (w / v), more preferably 0.05% to 0.5% (w / V), most preferably 0.1% to 0.2% (w / v).
  • the total of both compounds is 0.001% to 5.0% (w / v), preferably 0.005% to 1.0% (w / v), More preferably, it is 0.01% to 0.1% (w / v), and most preferably 0.03% to 0.05% (w / v).
  • native gellan gum it is 0.05% to 1.0% (w / v), preferably 0.05% to 0.1% (w / v).
  • the concentration of the polysaccharide is such that the combination of the polysaccharide forms the above-described structure in the liquid medium composition (preferably Can be appropriately set within a range in which cells and / or tissues can be floated uniformly (preferably allowed to stand still) without substantially increasing the viscosity of the liquid medium.
  • the concentration of DAG or a salt thereof is 0.005 to 0.02% (w / v), preferably 0.01.
  • concentration of polysaccharides other than DAG or a salt thereof is 0.0001-0.4% (w / v), preferably 0.005-0.4. % (W / v), more preferably 0.1 to 0.4% (w / v).
  • concentration of polysaccharides other than DAG or a salt thereof is 0.0001-0.4% (w / v), preferably 0.005-0.4. % (W / v), more preferably 0.1 to 0.4% (w / v).
  • DAG or a salt thereof 0.005 to 0.02% (preferably 0.01 to 0.02%) (w / v)
  • Polysaccharide xanthan gum other than DAG 0.1 to 0.4% (w / v) Sodium alginate: 0.0001 to 0.4% (w / v) (preferably 0.1 to 0.4% (w / v))
  • Native gellan gum 0.0001-0.4% (w / v)
  • Locato bean gum 0.1-0.4% (w / v)
  • Methyl cellulose 0.1 to 0.4% (w / v) (preferably 0.2 to 0.4% (w / v))
  • Carrageenan 0.05-0.1% (w / v)
  • Valtan gum 0.05-0.1% (w / v)
  • the first liquid is an aqueous solution of DAG or a salt thereof.
  • the DAG concentration in the aqueous solution is usually 0.05 to 1.5% (w / v), preferably 0.1 to 1.2% (w / v), more preferably 0.5 to 1.0%. (W / v).
  • the second liquid is a liquid medium containing calcium ions.
  • the calcium ion concentration in the liquid medium is a concentration at which DAG forms a structure, and is usually about 0.1 to 2.0 mM.
  • the volume of the first liquid is, for example, 0.1 to 20 mL, preferably 0.3 to 12 mL, and more preferably 0.6 to 6 mL.
  • the volume of the second liquid is, for example, 1 to 1000 mL, preferably 10 to 500 mL, more preferably 40 to 200 mL.
  • the DAG concentration in the resulting liquid medium composition is preferably 0.01% to 0.05% (w / v), most preferably 0.01% to 0.03% (w / v). is there.
  • a structure in which DAG is bound via calcium ions is uniformly dispersed and contained, so that cells and / or tissues can be floated uniformly without substantially increasing the viscosity. (Preferably left floating).
  • the liquid medium composition obtained by the production method of the present invention When the liquid medium composition obtained by the production method of the present invention is used, cells and / or tissues are cultured in a floating state without operations such as shaking and rotation, which are at risk of causing cell or tissue damage or loss of function. can do. Furthermore, when the culture medium composition is used, the culture medium can be easily replaced during culture, and the cultured cells and / or tissues can be easily recovered. When the medium composition is used, cells that have been conventionally cultured in a single layer on a plate and adhered to a cell container can be cultured in a floating state. It can be efficiently prepared in large quantities without loss of function.
  • the kit of the present invention is a set of components for carrying out the above-described production method of the present invention.
  • the kit of the present invention includes the first container K1 containing the first liquid described above, and the supply for delivering the first liquid described above.
  • the apparatus includes at least a syringe K2 that is the device 1 and a second container K3 that is the container 3 described with reference to FIGS.
  • the second container K3 is a container having a lid K32 with a nozzle part and a main body K31, and on the container outside of the nozzle part, A cylindrical portion for fitting the distal end portion of the syringe protrudes from the outer surface of the lid.
  • the first container K1 is not limited in material and size as long as it can accommodate the above-described first liquid in an amount required by the user and deliver it to the user.
  • the first container K1 preferably has a container main body and a lid that closes the opening of the container main body, and the lid is preferably an aspect that is screwed into the container main body.
  • the second liquid may be provided by being included in the kit, but may be a liquid medium usually used by the user.
  • the second container K3 is further configured to seal the inside of the main body K31 of the container without a nozzle portion.
  • a lid K32 is attached.
  • the sealing lid K32 can be attached to the opening of the main body K31 of the container so as to be compatible with the lid K32 of the container.
  • the sealing lid K32 may be a lid originally attached to the main body of the commercial product container.
  • a tubular part K21 that can be attached to the tip of the syringe K2 is additionally provided.
  • the tubular part is a suction tube used to be inserted into the first container and suck the first liquid into the syringe.
  • the tubular part has a thin tube portion having an outer diameter that can be inserted into the first container K1 and a length that allows the first liquid to be sucked from the first container.
  • a connecting portion that can be attached to the tip of the tube is provided at one end of the narrow tube portion.
  • the tubular part may be an injection needle, but an inexpensive resin molded part is preferred.
  • test examples which evaluated the manufacturing apparatus and manufacturing method of this invention below are shown.
  • the “comparative examples” in the following test examples are experimental examples conducted in order to investigate preferable numerical values and conditions of the present invention, and were performed in accordance with the technical idea of the present invention. It is not shown.
  • the divalent cation concentration in the medium used in each test is as shown in Table 1 below.
  • Test Example 1 Test for evaluating the production apparatus and production method of the present invention
  • an embodiment of the production apparatus of the present invention is manufactured, and the production method of the present invention is performed using the apparatus, and the results of a test of observing the state of dispersion of the structures in the obtained medium composition are shown.
  • the result of the test when the flow rate of the first liquid injection is reduced is shown.
  • the specific compound is deacylated gellan gum
  • the first liquid is a deacylated gellan gum solution
  • the deacylated gellan gum is linked to form a structure as a linking substance.
  • a liquid medium containing calcium ions and magnesium ions was used as the second liquid.
  • a disposable syringe with a capacity of 5 mL (5000 mm 3 ) or a capacity of 1 mL (1000 mm 3 ) can be used, and the tip of the outer cylinder of the syringe can be fitted and connected to a cylindrical portion 33 protruding outside the lid. I made it.
  • Deacylated gellan gum (KELCOGEL CG-LA, manufactured by Sanki Co., Ltd.) was suspended in ultrapure water (Milli-Q water) so as to be 0.75% (w / v), and then heated at 90 ° C. The aqueous solution was autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes.
  • DMEM High Glucose As a second liquid, 200 mL of Dulbecco's Modified Eagles' Medium (DMEM High Glucose, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is contained in a 225 mL conical tube (Sumitomo Bakelite) and cooled to 4 ° C. did.
  • the calcium ion concentration in DMEM was 1.80 mM, and the magnesium ion concentration was 0.8 mM.
  • the cap of the conical tube filled with the second liquid cooled to 4 ° C. was removed, and the lid manufactured as the manufacturing apparatus of the present invention was attached.
  • the tip of the disposable syringe filled with 4 mL (4000 mm 3 ) of the above sterilized deacylated gellan gum aqueous solution was fitted into the cylindrical part of the lid and connected to form a manufacturing apparatus of the type shown in FIG.
  • the plunger of the syringe was manually pressed and moved at a constant speed, and the deacylated gellan gum aqueous solution in the syringe was injected into the container to prepare a medium composition.
  • Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 16 were made by changing conditions such as the concentration and volume of each liquid and the flow rate of the first liquid injection.
  • the flow rate of the first liquid in each example was achieved by adjusting the moving time of the plunger of the syringe.
  • Example 3 In Examples 3, 5, and 8, and Comparative Examples 3, 5, 10, 14, and 16, the first liquid was ejected using a vortex mixer (2500 rpm) while keeping the second liquid in a vortex-like stirring state. After injection, each adapter cap was replaced with a conical tube cap and sealed.
  • polystyrene beads (diameter: 500 to 600 ⁇ m, manufactured by Polysciences Inc.) for mimicking floating cells are added and stirred, and 10 minutes after the stirring is stopped, the beads in the liquid are mixed. The dispersion state of was visually confirmed. If the structure is properly finely dispersed in the liquid, the beads are also dispersed in the liquid and remain floating. On the other hand, if the structure is not sufficiently dispersed, the beads will settle accordingly. In addition, when the structure is appropriately finely dispersed in the liquid, the structure cannot be visually confirmed.
  • the structures when the structures are connected or gathered in a string shape, the structures can be visually recognized as an object that scatters light, or as a transparent string-like object that is transparent but is refracted by light.
  • Table 2 shows the test conditions in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 16, the dispersed state of beads in the results, and the state of the structure.
  • the state of being preferably dispersed and floating is represented by ⁇
  • the state of being dispersed but partially settled is represented by ⁇
  • the state of all the beads being sedimented is represented by ⁇ .
  • ⁇ , ⁇ , ⁇ Whether the structure is invisible (appropriately finely dispersed), or whether it is in the form of a string or lump is represented by ⁇ , ⁇ , ⁇ as follows.
  • a circle indicates a state in which the structure cannot be visually recognized as a floating substance, similar to FCeM (registered trademark) which is a commercially available liquid medium composition.
  • indicates a state in which floating of an object that scatters light when held over light, or a transparent but indefinite string-like object due to light refraction can be visually recognized.
  • X indicates a state in which floating or sedimentation of a fibrous precipitate with a clear structure can be visually recognized.
  • Test Example 2 Test on the diameter of the through hole of the nozzle part
  • the flow rate and the flow velocity when the diameter of the through hole of the nozzle portion is changed stepwise.
  • the state of the bead dispersion state (floating property) and the state of the structure (precipitate) as in Test Example 1 were evaluated.
  • the first liquid, syringe, second liquid, and conical tube used are the same as in Test Example 1 above.
  • various gauge (inner diameter) injection needles were attached to the tip of the syringe.
  • the internal passage of the injection needle is a through hole.
  • the criteria for evaluation of the state of dispersion of beads (floating properties) and the state of structures (precipitates) are the same as in Test Example 1 above.
  • Test Example 2 a test needle in which the injection number of cage number 18 was used as Example 10 and the addition time was increased with the same cage number (lower flow rate) was used as Comparative Example 17.
  • Comparative Example 18 and 19 were used as test examples in which an injection needle with cage number 20 was used as Example 11 and the addition time was increased with the same cage number.
  • a test example in which an injection needle with cage number 22 was used as Example 12 and the addition time was increased with the same cage number was set as Comparative Examples 20 and 21.
  • Table 4 is a table in which the description in Table 3 is rearranged and divided into Examples 10 to 12 and Comparative Examples 17 to 24.
  • Test Example 3 Test concerning the injection direction of the first liquid
  • Test Example 2 when the first liquid is injected from the syringe into the container, the injection direction is injected from the top to the bottom, and the container is turned upside down and the injection direction is injected from the bottom to the top. Whether or not the dispersion state (floating property) of the beads was different was evaluated.
  • the first liquid, syringe, second liquid, and conical tube used are the same as in Test Example 1 above.
  • Table 5 shows the dispersion state (floating action) of the beads in each test example.
  • Test Example 4 Test on the shape of the container and the distance from the nozzle outlet to the liquid surface
  • the ratio of the length (dimension in the depth direction) L of the container to the outer diameter D of the container (aspect ratio L / D), the depth Z of the second liquid held in the container
  • the ratio (aspect ratio Z / d) with the inner diameter d of the container and the distance from the outlet of the nozzle part to the liquid level affect the floating performance during mixing.
  • Table 6 shows the dispersion state (floating action) of the beads in each test example.
  • Test Example 5 Test for floating properties when the medium type is changed
  • Test Example 5 the floatability when a liquid medium composition was prepared by changing the type of medium that was the second liquid was examined.
  • the temperature of the 2nd liquid accommodated in the container was maintained at 37 degreeC, and the temperature of the 1st liquid was made into room temperature (RT).
  • Table 7 shows the dispersion state (floating action) and the structure of the beads in each test example.
  • ATP reagent CellTiter-Glo TM Luminescent Cell Viability Assay, manufactured by Promega
  • the luminescence intensity (RLU value) was measured with FlexStation 3 (Molecular Devices), and the number of viable cells was determined by subtracting the luminescence unit of the medium alone. The above test was performed three times.
  • the method using the medium composition according to the production method of the present invention showed the same level of A549 cell growth as compared with the conventional method.
  • the RLU values (ATP measurement, luminescence intensity) after 0 days and 7 days after stationary culture are shown in Table 8 as average values of three tests.
  • the medium composition produced by the production method of the present invention enables suspension culture of cells and promotes cell growth, similar to the medium composition produced by the conventional method. Was suggested.
  • Deacylated gellan gum (KELCOGEL CG-LA, manufactured by Sanki Co., Ltd.) is added to ultrapure water (Milli-Q water) to 0.3% (w / v) or 0.75% (w / v). After suspending, it was dissolved by stirring while heating at 90 ° C., and this aqueous solution was autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes.
  • ATP reagent CellTiter-Glo TM Luminescent Cell Viability Assay, manufactured by Promega
  • FlexStation 3 Molecular The luminescence intensity (RLU value) was measured by Devices, and the number of viable cells was measured by subtracting the luminescence device of the medium alone.
  • the medium composition produced by the production method of the present invention enables suspension culture of cells and has an anti-cancer activity against cancer cells, similar to the medium composition produced by the conventional method. It was suggested to enhance the growth inhibitory effect of cancer drugs.
  • Example 8 Comparison with the monolayer culture method in the growth effect of Panc02,03 cells stimulated with each growth factor
  • Deacylated gellan gum (KELCOGEL CG-LA, manufactured by Sanki Co., Ltd.) is suspended in ultrapure water (Milli-Q water) to 0.75% (w / v), and then heated at 90 ° C. The aqueous solution was autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes. Medium in which deacylated gellan gum with a final concentration of 0.02% (w / v) was added to RPMI1640 medium (manufactured by WAKO) so that fetal bovine serum was 15% (v / v) in the same manner as in Example 7. The composition was prepared as Example 13.
  • pancreatic cancer cell line Panc02,03 manufactured by ATCC
  • the medium composition of Example 13 prepared by the production method of the present invention
  • a 96-well flat bottom ultra-low It dispensed so that it might become 135 microliters per well to the well of the adhesion surface microplate (Corning company make, # 3474).
  • Panc02,03 cells suspended in the same medium without deacylated gellan gum were dispensed.
  • human pancreatic cancer cell line Panc02,03 cells were seeded in the above-mentioned medium composition containing no deacylated gellan gum so as to be 2200 cells / mL, and then a 96-well flat bottom microplate (Corning). (# 3585), and dispensed at 135 ⁇ L per well. Each plate was cultured in a stationary state in a CO 2 incubator (37 ° C., 5% CO 2 ).
  • the Panc02,03 cell proliferation test method using the medium composition according to the production method of the present invention strongly shows the efficacy of human HB-EGF and human EGF compared to the monolayer culture method and the negative control group. I understood.
  • Table 11 shows the% Control value of the RLU value (ATP measurement, luminescence intensity) on the 6th day of culture.
  • the medium composition produced by the production method of the present invention enables suspension culture of cells and stimulated by HB-EGF or EGF, similar to the medium composition produced by the conventional method. It was suggested to promote cell proliferation.
  • a liquid containing a specific compound can be easily mixed with an arbitrary liquid containing a connecting substance such as a divalent metal cation (particularly a liquid medium), and a fine structure is dispersed. It has become possible to produce a medium composition.

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Abstract

 本発明は、2価金属カチオンなどの連結物質を含んだ任意の液体に対して、特定化合物を含んだ液体を容易に混合し得、かつ、微細な構造体が分散した液状の培地組成物を製造し得る方法、および、そのための製造装置とキットを提供する。特定化合物を含有する第1の液体を、所定の流量となるように、ノズル部に設けられた所定の横断面積の貫通孔を通過させ、該第1の液体を前記所定の流量にて、第2の液体中に射出する。この簡単な操作によって、前記特定化合物が前記連結物質を介して結びついてなる構造体が形成され、かつ、前記両液体の混合液中に該構造体が好ましく分散する。

Description

液状の培地組成物の製造方法、およびそのための製造装置とキット
 本発明は、液状の培地組成物の製造方法、およびそれを実施するための製造装置とキットに関するものである。より詳細には、本発明は、前記培地組成物を形成するために混合すべき少なくとも2種類の液体(特定の化合物を含有する第1の液体、および、該特定の化合物同士を結びつけて構造体を形成する物質を含有する第2の液体)を適切に混合し、前記構造体が分散した培地組成物を製造する方法と、その分散を可能にする製造装置とキットに関するものである。
 近年、動物や植物体内で異なった役割を果たしている様々な器官、組織、及び細胞を生体外にて増殖或いは維持させるための技術が発展してきている。これらの器官、組織を生体外にて増殖或いは維持することは、それぞれ器官培養、組織培養と呼ばれており、器官、組織から分離された細胞を生体外にて増殖、分化或いは維持することは細胞培養と呼ばれている。
 細胞培養は、分離した細胞を培地中で生体外にて増殖、分化或いは維持する技術であり、生体内の各種器官、組織、細胞の機能及び構造を詳細に解析するために不可欠なものとなっている。
 また、当該技術により培養された細胞及び/又は組織は、化学物質、医薬品等の薬効及び毒性評価や、酵素、細胞増殖因子、抗体等の有用物質の大量生産、疾患や欠損により失われた器官、組織、細胞を補う再生医療、植物の品種改良、遺伝子組み換え作物の作成等様々な分野で利用されている。
 細胞等(器官、組織、細胞)を培養するための培地の1つとして、液体培地が挙げられ、本発明者らは、細胞等を浮遊状態で培養することが可能な液状の培地組成物の開発に成功した(特許文献1及び2)。
 特許文献1に記載された液状の培地組成物は、特定の化合物(特に、アニオン性官能基を有する高分子化合物)が2価金属カチオン等を介して集合し不定形の構造体となり、該構造体が液体培地中に分散して浮遊した状態となっているものである。以下、アニオン性官能基を有する高分子化合物などといった上記特定の化合物を「特定化合物」ともいい、該特定化合物同士を結びつける2価金属カチオン等の物質を「連結物質」ともいう。
 該培地組成物は、細胞等の障害や機能喪失を引き起こすリスクのある振とうや回転等の操作を伴わずに、細胞等を浮遊状態にて培養することができる好ましい液状の培地となる。
国際公開第2014/017513号 US2014/0106348 A1
 上記特許文献1に記載された液状の培地組成物の本来意図された好ましい状態は、特定化合物同士が少量ずつ互いに結びつき、微小な構造体となって液中に多数分散した状態である。
 しかしながら、本願発明者らが、該液状の培地組成物の実際の作製工程を詳細に検討したところ、そのような好ましい状態を得るためには、構造体が培地組成物中の局所に偏在して形成されないように留意しなければならないことがわかった。例えば、特定化合物が脱アシル化ジェランガムの場合、該脱アシル化ジェランガムは、液体培地と混合した際に、液体培地中の連結物質(例えば、カルシウムイオン)を介して不定形な構造体を形成し、これが細胞等を浮遊させるための担体となる。しかし、連結物質を含んだ液体培地を攪拌しながら、その中に、特定化合物を高濃度に含んだ液体を注ぎ入れるといった混合方法では、両液が合流した瞬間に特定化合物が連結物質と接して構造体となり、よって該構造体は、混合液中に紐状に長く連なって浮遊する状態(または、紐状の構造体が塊状に絡み合った状態)となり、本来意図された分散状態にはならない場合がある。また、そのような状態は、比較的高速で攪拌を行なったとしても発生することがわかった。また、液体培地中にそのような紐状の構造体がいったん形成されると、分子鎖が形成するダブルへリックスがお互いに連結物質(例えば、カルシウムイオン)を介して強固な三次元ネットワークを形成しているという該構造体の性質上、それを細かく切断して母材中に分散させることは容易ではない。
 前記構造体が液体培地中に細かく分散した状態を得るためには、粉末状の培地または濃縮培地等の成分既知の液体培地を用い、特定化合物を含有する液体を希釈し、両者を混合することによって微細な構造体が分散した状態を作り出すといったような、分散のための特別な処理を行なえばよい。
 しかしながら、そのような分散のための特別な処理は手間を要し、また、一般的な液体培地や特殊な液体培地では、そのような特別な処理を行なうことが困難な場合があり、よって培養すべき細胞等も制限されていた。
 本発明の目的は、上記の問題を解決し、2価金属カチオンなどの連結物質を含んだ任意の液体に対して、特定化合物を高濃度に含んだ液体を容易に混合し得、かつ、微細な構造体が分散した液状の培地組成物を製造し得る方法、およびそのための製造装置とキットを提供することにある。
 本発明者らは、鋭意検討の結果、特定化合物を含有する液体を、特定の値以上の流量となるように、特定範囲の断面積を持った貫通孔を通過させ、該流量にて、連結物質を含んだ液体中に突入させるだけで、特殊な攪拌装置を用いることなく、微細な構造体が液体培地中に好ましく分散してなる液状の培地組成物が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 本発明の主たる構成は、以下のとおりである。
〔1〕液状の培地組成物の製造方法であって、
 下記(i)の特定化合物を含有する第1の液体を、1.7mL/秒以上の流量となるように、ノズル部に設けられた横断面積0.01mm~5.00mmの貫通孔を通過させ、
 前記第1の液体を前記流量にて、下記(ii)の連結物質を含有する第2の液体中に射出し、それにより、前記特定化合物が前記連結物質を介して結びついてなる構造体を形成し、かつ、前記両液体の混合液中に該構造体を分散させる工程を有する、
前記製造方法。
  (i)2価金属カチオンを介して結びつくことにより細胞又は組織を浮遊させることができる構造体を形成することができる、アニオン性の官能基を有する高分子化合物である特定化合物。
  (ii)2価金属カチオンである連結物質。
〔2〕下記(a)の容器に第2の液体を収容し、供給装置から第1の液体を送り出しかつ前記流量となるように下記(a)の容器の貫通孔を通過させ、それにより第1の液体を前記流量にて該容器内の第2の液体中に射出する、
上記〔1〕記載の製造方法。
 (a)本体と蓋とを有する容器であって、該本体または該蓋には、容器外と容器内とを連通する貫通孔を持ったノズル部が設けられ、該貫通孔の横断面積が0.01mm~5.00mmである、前記容器。
〔3〕前記供給装置がシリンジであり、
 前記ノズル部が容器の蓋に設けられており、かつ、該ノズル部の容器外部側には、さらに、前記シリンジの先端部を嵌め込むための筒状部が該蓋の外面から突き出している、
上記〔2〕記載の製造方法。
〔4〕容器に第2の液体を収容し、第1の液体を収容した下記(b)の供給装置のノズル部の先端を前記容器内に挿入し、該供給装置から第1の液体を送り出しかつ前記流量となるように該供給装置のノズル部の貫通孔を通過させ、それにより第1の液体を前記流量にて容器内の第2の液体中に射出する、
上記〔1〕記載の製造方法。
 (b)液体を収容するための収容部と、収容した液体を貫通孔を通して射出するためのノズル部とを有する供給装置であって、該ノズル部の貫通孔の横断面積が0.01mm~5.00mmである、前記供給装置。
〔5〕前記供給装置がシリンジであり、前記ノズル部が前記シリンジに装着された注射針であり、
 前記容器の蓋には、前記注射針の針管部を容器外から容器内へと貫通させ得る貫通可能部分が設けられており、かつ、該貫通可能部分の容器外部側には、注射針の針基部を嵌め込むための筒状部が蓋の外面から突き出している、
上記〔4〕記載の製造方法。
〔6〕前記(i)の特定化合物が脱アシル化ジェランガムであり、第1の液体が該脱アシル化ジェランガムを含有する水溶液であり、
 前記(ii)の連結物質が、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンのうちの一方または両方であり、第2の液体が、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンのうちの一方または両方を含有する液体培地である、
上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の製造方法。
〔7〕上記〔1〕記載の製造方法を実施するための製造装置であって、
 第1の液体を送り出すための供給装置と、
 第2の液体を収容するための、かつ、前記供給装置から送り出された第1の液体を受け入れるための容器と、
 第1の液体が前記供給装置から前記容器内に送り出される際に通過すべき貫通孔を持ったノズル部とを有し、
 前記貫通孔の横断面積は0.01mm~5.00mmであり、
 前記供給装置は、1.7mL/秒以上の流量にて第1の液体を送り出すことができるように構成されており、
 第1の液体を前記流量にて前記貫通孔を通過させることにより、第1の液体を1.7mL/秒以上の流量として、前記容器内に射出し得る構成となっている、
前記製造装置。
〔8〕貫通孔を持ったノズル部が前記容器の一部として設けられており、
 前記容器は、本体と蓋とを有する容器であって、前記貫通孔が容器外と容器内とを連通するように、前記ノズル部が容器の本体または蓋に設けられている、
上記〔7〕記載の製造装置。
〔9〕前記供給装置がシリンジであり、
 前記ノズル部が容器の蓋に設けられており、かつ、該ノズル部の容器外部側には、さらに、前記シリンジの先端部を嵌め込むための筒状部が該蓋の外面から突き出している、
上記〔8〕記載の製造装置。
〔10〕前記供給装置がシリンジであり、前記ノズル部が前記シリンジに装着される注射針であり、
 前記容器の蓋には、前記注射針が容器外から容器内へと貫通し得る貫通可能部分が設けられており、かつ、該貫通可能部分の容器外部側には、さらに、注射針の針基部を嵌め込むための筒状部が蓋の外面から突き出している、
上記〔7〕記載の製造装置。
〔11〕上記〔1〕記載の製造方法を実施するためのキットであって、
 第1の容器と、シリンジと、第2の容器とを少なくとも有して構成され、
 第1の容器は、上記〔1〕記載の第1の液体を収容した容器であり、
 シリンジは、前記第1の液体を送り出すための供給装置として機能する上記〔3〕記載のシリンジであり、
 第2の容器は、上記〔1〕記載の第2の液体を収容するための上記〔2〕記載の(a)の容器であって、上記〔3〕記載のとおり、ノズル部が該容器の蓋に設けられており、かつ、該ノズル部の容器外部側には、さらに、前記シリンジの先端部を嵌め込むための筒状部が該蓋の外面から突き出している、
前記キット。
〔12〕さらに、第2の容器には、該容器の本体内を密封し得るように構成された、ノズル部を持たない密封用蓋が付帯しており、上記〔2〕記載の(a)の容器の蓋と、前記密封用蓋とは、互換性を持って該容器の本体の開口部に装着し得るようになっている、
上記〔11〕記載のキット。
〔13〕さらに、上記シリンジには、第1の容器内に挿入して第1の液体を吸引するために用いられる管状部品が付帯しており、該管状部品は、
 第1の容器内に挿入し得る外径と、第1の容器内から第1の液体を吸引し得る長さとを持った細管部を有し、かつ、
 前記細管部の一端に、前記シリンジの外筒の先端部に装着し得る連結部を有している、上記〔11〕または〔12〕記載のキット。
 上記背景技術の説明で述べたとおり、連結物質を含んだ液体培地(第2の液体)を攪拌しながら、その中に特定化合物を高濃度に含んだ液体(第1の液体)を注ぎ入れるといった一般的な攪拌・混合方法では、構造体は、混合液中に紐状に長く連なって浮遊してしまう場合がある。その原因は、液体培地中で攪拌子を高速で回転させたとしても、確実に高速で移動しているのは攪拌子だけであって、第2の液体全体(とりわけ、第1の液体が注ぎ入れられる液面付近)は攪拌子ほどの高速では移動していないからである。
 これを改善するためには、例えば、第1の液体が注ぎ入れられる合流部分に攪拌子を近づけて合流を切断しながら攪拌するといった構成が考えられるが、そのためには生物的なコンタミネーションを回避する観点で無菌または密閉状態での運用可能な特殊な攪拌装置が必要となる。また、多数の小容量容器においてそれぞれ個別に培地組成物を作製したい場合などには、容器へ攪拌機を挿入する際に開放系となることから、クリーンルームやクリーンブースなど無菌状態を担保する特殊な施設の設置が必要などの点から、そのような特殊な攪拌装置を小容量の容器毎に個別に使用することは困難である。
 これに対し、本発明の製造方法、製造装置における両液体の混合手法の原理は、上記した従来の混合手法の原理とは真逆であって、第2の液体を高速で攪拌するのではなく、第1の液体を、所定の横断面積Sを持った貫通孔を通して所定値以上の流量Q(または、流速V)となるよう射出し、該流量Q(または、流速V)にて第1の液体を第2の液体中に突入させるというものである。これにより、両液体が合流する部分における両液の速度差を確実に高くすることができ、両液体は衝撃的に接触し、よって、構造物が長く紐状に連なることが十分に抑制される。尚、いったん細かい構造物が形成されたならば、その細かい構造物が混合液中の一部に集まっていても、さらなる攪拌を行うことで、細かい構造物を容器内の混合液全体に均等に分散させることが可能である。
 本発明では、第1の液体を1.7mL/秒(Lはリットルを表す)以上の流量とするために、ノズル部の貫通孔の横断面積Sを0.01mm~5.00mmに限定している。貫通孔の横断面とは、該貫通孔の入口から出口に至る中心軸線に垂直に切断したときの、該貫通孔の断面であり、貫通孔の横断面積とは、該貫通孔の横断面の面積である。
 貫通孔の出口を通過する第1の液体の流量Qと、貫通孔の横断面積Sと、該貫通孔の出口を通過する第1の液体の流速Vとの間には、Q=S×Vの関係がある。
 先ず、上記横断面積を上回るような大口径の貫通孔を用いた場合、第1の液体は太い流れとなって第2の液体中に突入することになる。そのような太い流れでは、その中心部分にある第1の液体は失速前に第2の液体と接触し得ない場合が生じる。これに対して、貫通孔の横断面積が上記の範囲にあれば、射出流は常に細い流れとなり、その流れの中心にある第1の液体は、失速前に第2の液体と接触し得る確率が高くなる。よって、本発明では、貫通孔の横断面積を上記範囲に限定する。
 また、細胞等の培養の現場において、第1の液体を送り出すために用いられる実使用上好ましい供給装置は、後述のとおり手動のシリンジである。よって、上記横断面積を上回るような大口径の貫通孔では、好ましい流速を達成し得るような流量での送り出しを確実に行うことは容易ではなくなる。
 よって、本発明では、大量の培地組成物を大容量の容器内で一度に作製する場合にも、常に、上記範囲の横断面積を持った貫通孔を用いる。尚、必要に応じて複数の貫通孔を用い、第1の液体を第2の液体中に並列的に射出してもよく、また、単一の貫通孔を用い、第1の液体を第2の液体中に複数回射出してもよい。その場合の供給装置は、その吐出能力に応じて1つであってもよいし貫通孔の数だけ並列に設けてもよい。
図1は、本発明の製造方法および製造装置の構成の概要を説明するための断面図である。領域を区別し強調するために、ノズル部の断面にハッチングを加えている。図1における各符号がそれぞれに示す構成要素は、A;第1の液体、B;第2の液体、A1;射出された第1の液体の流れ、1;供給装置、2;ノズル部、21;貫通孔、3;容器である。 図2は、本発明の製造方法および製造装置の具体的な実施態様例を示す断面図である。同図の実施態様例では、ノズル部は容器側に属しており、また、第1の液体は容器の中心に射出されるように構成されている。同図では、容器の本体と蓋の断面を端面図として表しており、供給装置であるシリンジ1は断面ではなく外観を示している(図3、図6も同様である)。また、断面に対するハッチングは省略している(図3~図7も同様である)。 図3は、本発明の製造方法および製造装置の具体的な他の実施態様例を示す図である。同図の実施態様例では、ノズル部は容器側に属しており、また、第1の液体は容器の中心から偏心した位置に射出されるように構成されている。 図4は、図2、図3におけるノズル部を部分的に拡大した図である。図4(a)は、ノズル部の上面図であり、図4(b)は、図2、図3におけるノズル部を部分的に拡大した断面図であり、図4(c)は、図4(b)の上部だけを同図のX方向から見た側面図である。 図5は、本発明の製造装置における容器の蓋の実施態様例を示す図である。図5(a)は該蓋の上面図であり、図5(b)は該蓋の側面図であり、図5(a)におけるY-Y線に沿って該蓋を切断したときの断面図である。 図6は、本発明の製造方法および製造装置の具体的な他の実施態様例を示す図である。同図の実施態様例では、ノズル部は供給装置であるシリンジに属する部品(ニードル)となっており、また、第1の液体は容器の中心から偏心した位置に射出されるように構成されている。 図7は、本発明のキットの一構成例を模式的に示した図である。同図では、容器と蓋は、断面図として示している。供給装置であるシリンジ1は断面ではなく外観を示している。
 以下に、本発明の製造装置の構成を説明しながら、本発明の製造方法の説明を行う。本発明の製造装置の具体的な構成の説明は、本発明の製造方法を具体的にどのように実施するかの説明でもある。また、本発明の製造方法の説明は、本発明の製造装置の使用方法の説明でもある。
 本発明の製造方法は、上記特許文献1に記載されたような液状の培地組成物を好ましく製造する方法であって、図1に示すように、下記(i)の特定化合物を含有する第1の液体Aを、1.7mL/秒以上の流量Qとなるように、ノズル部2に設けられた0.01mm~5.00mmの横断面積Sを持った貫通孔21を通過させて、前記流量Qの該第1の液体を、下記(ii)の連結物質を含有する第2の液体B中に射出することによって両液体を混合する工程を有する。
 ここで、上記(i)の特定化合物は、2価金属カチオンを介して結びつくことにより細胞又は組織を浮遊させることができる構造体を形成することができる、アニオン性の官能基を有する高分子化合物である。
 また、上記(ii)の連結物質は、2価金属カチオンである。
 前記の特定化合物、連結物質、および、それぞれを含有する第1の液体、第2の液体の詳細は後述する。
 上記流量Qでの射出を行うことによって、特定化合物が連結物質を介して結びついた構造体を、前記両液体A、Bの混合液中に形成しながらも、該構造体が該混合液中に細かく分散した液状の培地組成物を得ることができる。
 第1の液体Aの流量Qは、1.7mL/秒以上であればよいが、上記範囲の横断面積Sを持った貫通孔に対して流量Qが大きいほど、第1の液体は強い勢いで第2の液体に突入し、構造体が長く連なることが抑制される。
 流量の上限は、特に限定はされないが、貫通孔の横断面積Sを考慮した場合の第1の液体の送り出し能力の点からは、10mL/秒程度が挙げられ、5mL/秒程度が実際の操作上ではより適切である。
 ノズル部の貫通孔21の横断面積Sは、0.01mm~5.00mmであればよいが、0.05mm~2.00mmがより好ましく、0.10mm~0.70mmが特に好ましい。貫通孔の横断面積を前記の範囲に限定することによって、供給装置から送り出される第1の液体の液量に多少のばらつきがあっても、好ましい攪拌結果(即ち、構造体の好ましい分散結果)が得られる。
 第1の液体を第2の液体中に射出する際の、第1の液体の流れの方向は、特に限定はされず、図1に示すように、上から下方へ射出してもよいし、横から側方への射出、下から上方への射出であってもよい。
 本発明の製造装置は、本発明の製造方法を実施し得るように構成された装置であって、図1に示すように、上記貫通孔21を持ったノズル部2に加えて、供給装置1と容器3とを少なくとも有して構成される。
 前記供給装置1は、第1の液体Aを送り出すための装置であって、上記した流量Q(mm/秒)にて第1の液体を送り出すことができるように構成されている。
 容器3は、第2の液体Bを収容しておくための容器であり、かつ、前記供給装置1から送り出された第1の液体を受入れて、両液体からなる混合液(即ち、製造すべき液状の培地組成物)を形成するための容器である。
 ノズル部2は、第1の液体が前記供給装置から前記容器内に送り出される際に通過すべき上記横断面積(mm)の貫通孔21を持っている。ノズル部2は、供給装置1に属する部品であってもよく、容器の本体や蓋に属する部分であってもよく、また、いずれにも属さず、供給装置と容器との間に介在する独立した継手部材であってもよい。
 当該製造装置の使用時には、第1の液体Aが、上記流量Q(mm/秒)にて供給装置1から送り出され、ノズル部2に設けられた上記横断面積S(mm)の貫通孔21を通過し、容器3内に収容された第2の液体中に突入する。この一連の操作は、本発明の製造方法の実施であり、それによって好ましい液状の培地組成物が得られることは上記したとおりである。
 混合すべき第1の液体と第2の液体の体積比率は、特に限定はされないが、(第1の液体:第2の液体)=(1:1)~(1:1000)程度、好ましくは(1:5)~(1:500)程度、より好ましくは(1:10)~(1:100)程度が汎用的である。
 実際の細胞等の培養操作では、大容量の1つの容器に大量の培地組成物を一度に作製して各小容量の容器に分配してストックするよりも、新鮮な培地組成物を用時調製する観点から、1~1000mL程度、好ましくは10~200mL程度の各小容量の容器毎に個別に培地組成物を作製する方が好ましい場合がある。
 前記のような小容量の容器毎に培地組成物を作製する場合には、混合される両液体のそれぞれの具体的な体積としては、容器に収容される第2の液体を1mL~1000mL程度、より好ましくは10mL~200mL程度とし、その中に射出される第1の液体を0.01mL~100mL程度、より好ましくは0.1mL~20mL程度とすることが好ましい。
 このような組合せに応じて、供給装置1と容器3の容量を適宜選択すればよい。
 第1の液体と第2の液体との混合液は、製造目的の培地組成物であってもよいが、該混合液に添加物をさらに加えることで製造目的の培地組成物となるものであってもよい。
 本発明とは逆に、容器に少量の第1の液体を収容しておき、そこへ大量の第2の液体を射出することによっても製造目的の培地組成物を得ることは可能であるが、第1の液体の粘度が高く混和し難いことや、全液量に対する壁面等への液の飛散量が無視できないことなど、大量の液体中に少量の液体を細く速い流速にて突入させる場合の接触状態や希釈条件とは大きく異なる。また、射出に時間を要する、容器内の圧力が上昇する、などの問題が生じる。よって、本発明では、上記比率にて、第2の液体中に第1の液体を射出することを推奨する。
 供給装置は、上記した流量Q(1.7mL/秒以上)にて、第1の液体を送り出すことができる吐出能力を有するものであればよく、例えば、ペリスタポンプやダイヤフラムポンプ、シリンジなどが挙げられる。該供給装置の駆動源は、手動式であってもモーターなどの駆動装置を用いたものであってもよい。なかでも、図2、図3、図6に示すようなシリンジ(注射筒)は、簡単な構成で、取扱い易く、安価であり(よって使い捨ても可能であり)、手動による押圧であっても前記流量を達成できるので、好ましい供給装置である。例えば、テルモ社製予防接種用テルモシリンジ(1mL、型番SS-01P)~テルモ社製テルモシリンジ(50mL、型番SS-50ESZ)などといったプラスチック製の使い捨て可能なシリンジは、上記した小容量の容器毎に培地組成物を作製するのに適したシリンジである。
 尚、本発明でいう「シリンジ」とは、外筒とプランジャー(押し子)とを有して構成される装置である。本発明は、シリンジをそのまま用いる態様と、シリンジの先端にさらに注射針を装着する態様とを含んでいる。
 第1の液体を送り出す際の流量Q(流れの中の或る断面を単位時間に通過する体積:mm/秒)の上限は、特に限定されず、より大きい流量であれば、上記ノズル部の貫通孔を通過することによってより高い流速となり、第1の液体が第2の液体中により衝撃的に突入するので、構造体をより好ましく細分化し分散させることが可能になる。
 シリンジを供給装置として用いる場合、図2に示すように、第1の液体Aを貫通孔21を通過させて前記流量または流速とし得る押圧力(荷重)Fにて、プランジャー(ピストン部分)12を押し進め、外筒11内に収容した第1の液体Aを送り出せばよい。
 即ち、本発明でいう「第1の液体を、1.7mL/秒以上の流量となるように、ノズル部に設けられた横断面積0.01mm~5.00mmの貫通孔を通過させ」とは、第1の液体が1.7mL/秒以上の流量となって該横断面積の貫通孔を通過し得るように、第1の液体に供給装置1を通じて押圧力Fを加え、該押圧力により前述の吐出流量にて該貫通孔内へと第1の液体を押し出すことを意味する。
 シリンジを供給装置として用いる場合、プランジャーの全行程の移動に要する時間を調節することによって、該シリンジから送り出される第1の液体の流量を調節することができる。即ち、シリンジは、人力で押圧する場合でも、プランジャーのストロ-クに要する時間の調節によって、目的の流量(mm/秒)を調節することができるので好ましい。
 シリンジを人力で押圧する場合に得られる流量の上限は、個人の力によっても異なるが、概ね5mL/秒程度である。
 少容量のシリンジを用いる場合の例として、貫通孔の横断面積を0.2mmとし、シリンジがテルモ社製予防接種用テルモシリンジ(1mL、型番SS-01P)であり、該シリンジ内に1.7mLの第1の液体を収容する場合、第1の液体を全て押し出すのに要するプランジャーの全移動時間T1が1秒以下であれば、1.7mL/秒以上の流量での送り出しを達成し得る。シリンジを手動で操作する場合、プランジャーを押し出す力を考慮すると、プランジャーの全移動時間T1は、0.2秒~1秒程度が適当であり、その場合に得られる流量は、1.7mL/秒~8.5mL/秒である。
 また、大容量のシリンジを用いる場合の例として、貫通孔の横断面積を上記と同じ0.2mmとし、シリンジがテルモ社製テルモシリンジ(50mL、型番SS-50ESZ)であって、該シリンジ内に20mLの第1の液体を収容する場合、同じ口径の貫通孔では、第1の液体を全て押し出すのに要するプランジャーの全移動時間T2は、12秒以下であれば、1.7mL/秒以上の流量での送り出しを達成し得る。シリンジを手動で操作する場合、プランジャーを押し出す力を考慮すると、プランジャーの全移動時間T2は、2.5秒~12秒程度が適当であり、その場合に得られる流量は、1.7mL/秒~8.0mL/秒である。その際に必要な押圧力(荷重)は、上記した少容量のシリンジを用いた場合と同様である。
 プランジャーを人力で押圧する場合、該プランジャーの移動速度を厳密に一定に保つことは困難であるが、上記した移動時間の範囲であれば、人力であっても該範囲から逸脱することなく該プランジャーを移動させることが可能であり、目的の流量とそれによる貫通孔の出口での流速を大きな誤差なく達成することができる。
 ノズル部の貫通孔は、上記範囲の横断面積Sを有し、上記範囲の流量が得られるものであればよい。該貫通孔は直管状が好ましいが、樹脂成形のための抜き勾配があってもよい。該貫通孔から出て行く際の第1の液体の流れA1は、噴霧状に広がるよりも、できる限り該貫通孔の横断面を保ったままの線状の流れであることが好ましく、それにより、第2の液体中に強く深く突入することができる。貫通孔の孔内の形状は、そのような流れとなるように、適宜設計すればよい。
 貫通孔の横断面の形状は、特に限定はされず、円形、楕円形、長円形、矩形、長方形、異形などであってもよい。貫通孔の形成が容易である点からは、貫通孔の横断面の形状は、円形が好ましい。また、射出された第1の液体の流れを意図的に乱して拡散させるために、貫通孔の横断面の形状を適宜変形させてもよい。
 貫通孔の長さは、特に限定はされない。ノズル部を容器(本体または蓋)に設ける場合には、貫通孔の長さは0.01mm~10mm程度が好ましく、ノズル部がシリンジの注射針であれば、貫通孔の長さは1.0mm~100mm程度が好ましい。
 ノズル部2は、図2に示すように、容器3の中央に第1の液体Aを射出するように、該容器の開口の中央などに位置していてもよい。ノズル部から容器の中央に第1の液体が突入することによって、図2の容器内に矢印で示すように、第1の液体は第2の液体中に深く入り込んだ後、容器の底で分かれた流れとして容器内を回る効果が得られる。
 また、ノズル部2は、図3に示すように、容器の中央から縁部へと偏心した位置に第1の液体を射出するように、該容器の開口の中央から偏心した位置にあってもよい。容器の中央から縁部へと偏心した位置に第1の液体が突入することによって、図3の容器内に矢印で示すように、第1の液体は第2の液体中に深く入り込んだ後、容器の底で大きく曲がり、1つの流れとして容器内を回る効果が得られる。
 ノズル部の位置は、例えば、第1、第2の液体の粘性や液量、容器の形状などに応じて、適宜決定すればよい。
 容器は、上記第2の液体を収容し得、かつ、第1の液体の射出を受け入れて、これらの混合液を収容し得るものであればよい。第2の液体を収容した容器に、気密を保った状態で第1の液体を注入すると、容器内の圧力が上昇するが、上記した具体的な混合比率程度であれば、圧力の上昇は特に問題とならない。
 該容器の容量は、特に限定されないが、上記した具体的な混合比率の点からは、5mL~1000mL程度が好ましい容量として例示される。容器の横断面形状は、特に限定されないが、混合時の対流によるスムーズな循環を達成する点からは、円形が好ましい。
 容器の内部の深さL1と口径D1との比率(L1/D1)は、特に限定はされないが、同じ容量の容器であっても、比率(L1/D1)が過度に大きいと、全体として過度に細長い容器となり、混合時の対流が妨げられるので好ましくない。また、比率(L1/D1)が過度に小さいと、全体として浅い皿のような容器となり、混合時の対流が妨げられるので好ましくない。好ましい比率(L1/D1)は、0.5~30程度、好ましくは1.0~15程度、さらに好ましくは2.0~8.0の範囲から適宜決定すればよい。
 容器内に第2の液を収容した場合の該液が占める部分(液浸部)の深さZと口径dとの比率(Z/d)もまた、特に限定はされないが、0.5~20程度、好ましくは1.0~10程度、さらに好ましくは1.3~4.0程度の範囲から適宜決定すればよい。
 図2、図3、図6の例では、容器の底部の形状を、最深部に向かって細くなる円錐状として描いているが、半球状や平坦状などであってもよく、特に限定はされない。液量や粘性により対流状態の変化が想定される点、細胞等を遠心分離して効率的に沈降させて回収率を向上させるなど実用面での取扱いの点からは、図2、図3、図6のような、最深部に向かって細くなる円錐状の底部を持った容器(コニカルチューブとも呼ばれる)が好ましい場合がある。好ましい容器の製品例としては、日本ベクトン・ディッキンソン社製ラウンドチューブ5mL(352003)、コニカルチューブ15mL(352095)、コニカルチューブ50mL(352070)、コニカルチューブ175mL(352076)、コニカルチューブ225mL(352075)、住友ベークライト社製15mL遠沈管(MS-56150)、50mL遠沈管(MS-56500)、旭硝子社製遠沈管15mL(2322-015)、遠沈管50mL(2342-050)、遠沈管230mL(2386-230)等が挙げられる。
 理化学機器としての一般的な容器の本体を利用し得る点や、液体の出し入れの操作の点からは、容器3は、図2、図3、図6に示すように、開口を持った本体31と、その開口部(開口とその周囲の壁部)に装着される蓋32とを有してなるものであることが好ましい。
 該容器の材料は、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネートなどのプラスチックの他、ガラス、金属などが挙げられる。容器の本体と蓋の材料は、互いに異なっていてもよい。
 ノズル部は、当該製造方法の当該製造装置の操作を簡単にする点からは、前記容器の一部(流入部)として設けられるか、または、前記供給装置の一部(吐出部)として設けられることが好ましい。
 ノズル部が容器の一部として設けられる場合、該ノズル部は、該容器の本体に設けられてもよく(図示せず)、また、蓋に設けられてもよい(図2、図3)。これらの場合の貫通孔は、該ノズル部を貫通して容器外と容器内とを連通する流路である。第1の液体は、該貫通孔を通過して、容器内の第2の液体中に射出される。
 理化学機器としての一般的な容器の本体を利用し得る点からは、図2、図3に示すように、ノズル部2が蓋32に設けられる態様が好ましい。ノズル部2は、蓋32に一体的に設けられる態様が好ましいが、別途形成した部品を蓋に組み込む態様であってもよい。
 図2、図3に例示する態様では、供給装置1がシリンジであり、ノズル部2は容器3の蓋32に設けられている。いずれの態様でも、ノズル部2の容器外部側には、シリンジの外筒11の先端部(筒先)11aを嵌め込むための筒状部33が該蓋32の外面から突き出している。
 上記したように、ノズル部2は、蓋の中央に位置していても(図2)、蓋の中央から縁部へと偏心して位置していてもよい(図3)。
 ノズル部を偏心させる場合、容器の開口形状を円形とし、該開口の半径をR(mm)とし、該開口の中心から縁部へ偏心させる距離をr(mm)として、Rに占めるrの割合〔(r/R)×100〕が40%~80%程度であれば、偏心の効果が顕著になる。ノズル部の偏心が過度に大きいと、第1の液体の流れが容器の壁部に接近し過ぎることになり、適当な攪拌が阻害される可能性がある。
 ノズルの先端から液面までの距離は、0mmから200mm以内が好ましく、150mm以内がより好ましく、85mm以内がさらに好ましい。
 図4は、図2、図3の態様において蓋に設けられたノズル部とその外側の構造例を詳細に示した部分拡大図である。
 図4(b)に示すように、ノズル部2の先端(容器内部側)は、貫通孔21の長さを確保し該貫通孔から出て行く際の第1の液体の流れができる限り該貫通孔の横断面を保ったままの線状の流れとするために、容器内部側に突起している。該ノズル部の先端と、容器に収容される第2の液体の液面との間には空間があってもよく、また、ノズル部の先端は、第2の液体と接触するようにより長く延びていてもよい。
 また、好ましいオプションとして、図4(a)~(c)の例では、蓋の外面から突き出した筒状部33の先端部には、ルアーロック型のシリンジの先端のメネジと係合するための突起部34、35が側方に突起しており、該シリンジをねじ込んで固定することが可能になっている。該突起部34、35のそれぞれの下部には、図4(c)に現れているように、該シリンジの先端のメネジに係合し得る勾配34a、35aが設けられている。
 容器の本体31と蓋32との間の連結構造やシール性、シリンジの先端部11aと蓋の筒状部33との間の連結構造、該先端部11aと筒状部の内面33aとのハメアイ、シール性は適宜設定すればよい。
 図5は、図3に示した蓋の細部に実用的な構造を加えた実施例を示している。同図の例では、市販の理化学実験用の容器を本体として利用できるように、該容器に本来付属している蓋と互換性を持たせている。
 図5(b)に示すように、該蓋32の内側には、市販の理化学実験用の容器の本体の開口部に螺合できるように、ネジ山36が設けられている。また、該蓋32の内側の最奥面には、該蓋を容器の開口部に螺合させたときに該開口をシールするための環状のシール部37が突起している。また、図5(a)に示すように、蓋の外周側面には本来の蓋と同様にローレット38が設けられ、手で蓋を回す際に滑らないようにしている。
 図6に例示する態様では、ノズル部は供給装置の一部として設けられている。同図の例では、供給装置1はシリンジであり、ノズル部は、該シリンジの先端部に装着される注射針13であって、該注射針13は、針基部13aと針管部13bとを有してなる。針管部13aは、必ずしも鋭利でなくてもよい。
 同図の態様では、針管部の内部の管路が本発明における貫通孔となっており、その横断面積は0.01mm~5.00mmである。同図の態様では、針管部の先端が、容器内に収容される第2の液体の内部に入り込むようになっている。
 容器の蓋32には、注射針13の針管部13bが容器外から容器内へと貫通し得る貫通可能部分39が設けられており、該貫通可能部分39の容器外部側には、注射針の針基部13aを嵌め込むための筒状部33が、該蓋32の外面から突き出している。該筒状部33は必須ではないが、使用時にシリンジを保持するためには好ましい構造である。
 貫通可能部分39は、針管部が使用時に通過し得るように形成されていればよく、針管部の外径に適合した貫通孔であってもよいし、針管部が突き破ることが可能な脆弱部や薄膜部であってもよい。
 本発明の製造方法によって、第1の液体を第2の液体中に射出するに際しては、第2の液体を攪拌した状態とし、その状態の第2の液体中に第1の液体を射出してもよい。
 攪拌方法としては、例えば、手動振盪、機械的振盪(直線往復動、偏心旋回動及び8の字旋回動)、超音波振動、ボルテックス攪拌等を、容器に加え、それによって容器内の第2の液体を攪拌した状態とする方法が挙げられる。
 第1の液体は、特定化合物として、2価金属カチオンを介して結びつくことにより細胞又は組織を浮遊させることができる構造体を形成することができる、アニオン性の官能基を有する高分子化合物を含有する。
 アニオン性の官能基としては、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基及びそれらの塩が挙げられ、カルボキシ基またはその塩が好ましい。本発明に用いられる高分子化合物には、前記アニオン性の官能基の群より選択される1種又は2種以上が含まれていてもよい。
 本発明に用いられる高分子化合物の好ましい具体例としては、特に制限されるものではないが、単糖類(例えば、トリオース、テトロース、ペントース、ヘキソース、ヘプトース等)が10個以上重合した多糖類が挙げられ、より好ましくは、アニオン性の官能基を有する酸性多糖類が挙げられる。ここにいう酸性多糖類とは、その構造中にアニオン性の官能基を有すれば特に制限されないが、例えば、ウロン酸(例えば、グルクロン酸、イズロン酸、ガラクツロン酸、マンヌロン酸)を有する多糖類、構造中の一部に硫酸基又はリン酸基を有する多糖類、或いはその両方の構造を持つ多糖類であって、天然から得られる多糖類のみならず、微生物により産生された多糖類、遺伝子工学的に産生された多糖類、或いは酵素を用いて人工的に合成された多糖類も含まれる。より具体的には、ヒアルロン酸、ジェランガム、脱アシル化ジェランガム(以下、DAGという場合もある)、ラムザンガム、ダイユータンガム、キサンタンガム、カラギーナン、ザンタンガム、ヘキスロン酸、フコイダン、ペクチン、ペクチン酸、ペクチニン酸、ヘパラン硫酸、ヘパリン、ヘパリチン硫酸、ケラト硫酸、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ラムナン硫酸及びそれらの塩からなる群より1種又は2種以上から構成される多糖類が例示される。多糖類は、好ましくは、ヒアルロン酸、DAG、ダイユータンガム、キサンタンガム、カラギーナン又はそれらの塩であり、より好ましくは、DAG又はその塩である。DAGはリン酸化したものを使用することもできる。当該リン酸化は公知の手法で行うことができる。
 ここでいう塩とは、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムといったアルカリ金属の塩、カルシウム、バリウム、マグネシウムといったアルカリ土類金属の塩又はアルミニウム、亜鉛、銅、鉄、アンモニウム、有機塩基及びアミノ酸等の塩が挙げられる。
 これらの高分子化合物(多糖類等)の重量平均分子量は、好ましくは10,000乃至50,000,000であり、より好ましくは100,000乃至20,000,000、更に好ましくは1,000,000乃至10,000,000である。例えば、当該分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によるプルラン換算で測定できる。
 本発明においては、上記アニオン性の官能基を有する多糖類を複数種(好ましくは2種)組み合わせて使用することができる。多糖類の組み合わせの種類は、2価金属カチオンを介して結びつくことにより上述の構造体を液体培地中に形成することのできるものあれば特に限定されないが、好ましくは、当該組合せは少なくともDAG又はその塩を含む。即ち、好適な多糖類の組合せには、DAG又はその塩、及びDAG又はその塩以外の多糖類(例、キサンタンガム、アルギン酸、カラギーナン、ダイユータンガム、メチルセルロース、ローカストビーンガム又はそれらの塩)が含まれる。具体的な多糖類の組み合わせとしては、DAGとラムザンガム、DAGとダイユータンガム、DAGとキサンタンガム、DAGとカラギーナン、DAGとザンタンガム、DAGとローカストビーンガム、DAGとκ-カラギーナン、DAGとアルギン酸ナトリウム、DAGとメチルセルロース等が挙げられるが、これらに限定されない。
 脱アシル化ジェランガムとは、1-3結合したグルコース、1-4結合したグルクロン酸、1-4結合したグルコース及び1-4結合したラムノースの4分子の糖を構成単位とする直鎖状の高分子多糖類であり、以下の一般式(I)において、R、Rが共に水素原子であり、nは2以上の整数で表わされる多糖類である。ただし、Rがグリセリル基を、Rがアセチル基を含んでいてもよいが、アセチル基及びグリセリル基の含有量は、好ましくは10%以下であり、より好ましくは1%以下である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 特定化合物は、化学合成法で得られたものであってもよいが、当該特定化合物が天然物である場合は、当該化合物を含有している各種植物、各種動物、各種微生物から慣用技術を用いて抽出及び分離精製することにより得られたものであってもよい。例えば、ジェランガムは、発酵培地で生産微生物を培養し、菌体外に生産された粘膜物を通常の精製方法にて回収し、乾燥、粉砕等の工程後、粉末状にすることにより製造することができる。また、脱アシル化ジェランガムの場合は、粘膜物を回収する際にアルカリ処理を施し、1-3結合したグルコース残基に結合したグリセリル基とアセチル基を脱アシル化した後に回収すればよい。ジェランガムの生産微生物の例としては、これに限定されるものではないが、スフィンゴモナス・エロディア(Sphingomonas elodea)及び当該微生物の遺伝子を改変した微生物が挙げられる。
 脱アシル化ジェランガムの場合、市販のもの、例えば、三晶株式会社製「KELCOGEL(シーピー・ケルコ社の登録商標)CG-LA」、三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製「ケルコゲル(シーピー・ケルコ社の登録商標)」等を使用することができる。また、ネイティブ型ジェランガムとして、三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製「ケルコゲル(シーピー・ケルコ社の登録商標)HT」等を使用することができる。
 第1の液体は、通常、特定化合物の溶液である。当該溶液のための溶媒は、特定化合物を溶解可能なものである限り、特に限定されないが、通常、水又は親水性溶媒であり、好ましくは水である。即ち、好ましい態様において第1の液体は、特定化合物の水溶液である。
 第1の液体中に含有される特定化合物の濃度は、第2の液体と混合した際に、混合液中で、特定化合物が2価金属カチオンを介して結びつくことにより細胞又は組織を浮遊させることができる構造体を形成し、且つ該構造体が混合液中に均一に分散し、更に、最終的に得られる液状培地組成物が、当該構造体を含むことにより細胞又は組織を浮遊培養可能である限り、特に限定されない。下に詳述した、細胞又は組織を浮遊培養可能な培地組成物中の特定化合物の濃度と、最終産物で得られる培地組成物の体積に対する、第1の液体の体積の比率から、第1の液体中の特定化合物の濃度を算出することが可能である。例えば、体積Vの第1の液体と、体積Vの第2の液体とを混合して、体積V+Vの液状培地組成物を最終的に得る場合、当該液状培地組成物中の特定化合物の濃度をC%(w/v)とするためには、第1の液体中の特定化合物の濃度を、C×(V+V)/V%(w/v)とすればよい。具体的な例としては、特定化合物としてDAG又はその塩を用いる場合、第1の液体中のDAG濃度は、例えば0.02~2.5%(w/v)、好ましくは0.1~2.0%(w/v)、より好ましくは0.5~1.5%(w/v)である。DAG濃度が2.5%(w/v)を超えると、溶解度の観点からDAGが溶媒中に溶解しにくくなり、また、第1の液体と第2の液体とを混合した際に、構造体が局所的に形成されて、塊状に絡みあった状態となり、培地組成物中に分散しにくくなるリスクが高くなる。一方、DAG濃度が0.02%(w/v)を下回ると、目的とする培地組成物を製造するのに必要な第1の液体の体積が大きくなってしまう。その結果、第2の液体として通常の液体培地を採用した場合、第1の液体と混合すると、当該液体培地由来成分が大幅に希釈されてしまう。
 第1の液体中の2価金属カチオン濃度は、第1の液体中の特定化合物が、構造体を形成する濃度を下回る必要がある。2価金属カチオンとしては、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、マンガンイオン、鉄イオン、銅イオン等が挙げられる。特に、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンのうちの一方または両方(以下、「カルシウムイオンおよび/またはマグネシウムイオン」とも表現する)が、DAG等の特定化合物の構造体形成に寄与する。
 第1の液体には、特定化合物、溶媒以外の因子が含まれていてもよい。該因子としては、生理的に許容可能な緩衝剤、塩、等張剤が挙げられるが、これらに限定されない。
 第1の液体の調製は、特定化合物を上記溶媒(例、水)に添加し、当該特定化合物が溶解可能な温度(例えば、60℃以上、80℃以上、90℃以上)にて攪拌し、透明な状態になるまで溶解することにより行うことができる。上述の様に、脱2価金属カチオン処理をしたDAGを用いると、加熱を要することなく水に溶解するので、溶解操作が容易である。必要であれば、得られた特定化合物の溶液を、脱2価金属カチオン処理に付し、溶液中の2価金属カチオン濃度が構造体形成濃度を下回るようにする。必要に応じて、溶媒中に予め特定化合物以外の因子を加えておいてもよいし、得られた特定化合物の溶液に特定化合物以外の因子を加えてもよい。第1の液体は滅菌処理されていることが好ましい。滅菌処理の方法としては、オートクレーブ、ろ過滅菌等を挙げることができるがこれらに限定されない。
 第2の液体は、連結物質として2価金属カチオンを含有する。2価金属カチオンとしては、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、マンガンイオン、鉄イオン、銅イオン等が挙げられる。2価金属カチオンの種類は、第1の液体中に含まれる特定化合物が、当該2価金属カチオンを介して結びつくことにより細胞又は組織を浮遊させることができる構造体を形成することが可能であれば特に限定されないが、好ましくはカルシウムイオンである。
 第2の液体は、通常、連結物質(即ち、2価金属カチオン)の溶液である。当該溶液のための溶媒は、特定化合物を溶解可能なものである限り、特に限定されないが、通常、水又は親水性溶媒であり、好ましくは水である。即ち、好ましい態様において第2の液体は、連結物質(即ち、2価金属カチオン)の水溶液である。
 第2の液体には、第1の液体と第2の液体とが混合した際に、第1の液体中の特定化合物が構造体を形成するのに十分な濃度の2価金属カチオンが含まれる。例えば、連結物質としてカルシウムイオンまたはマグネシウムイオンを用いる場合、第2の液体中のカルシウムイオンまたはマグネシウムイオン濃度は、通常0.001mM以上、好ましくは0.01mM以上である。第2の液体中の2価金属カチオン濃度の上限値は、理論的には飽和溶液の濃度(即ち、溶解度)であるが、2価金属カチオン濃度が高すぎると、製造した培地組成物中で培養する細胞等に悪影響を及ぼす恐れがある。従って、例えば、連結物質としてカルシウムイオンまたはマグネシウムイオンを用いる場合、第2の液体中のカルシウムイオンまたはマグネシウムイオン濃度の上限値は、通常100mM以下、好ましくは10mM以下とすることが好ましい。尚、第2の液体が、カルシウムイオンとマグネシウムイオンの両方を含む場合には、これらの各イオン濃度の合計が、100mM以下、好ましくは10mM以下であることが好ましい。
 第2の液体には、連結物質(即ち、2価金属カチオン)、溶媒以外の因子が含まれていてもよい。該因子としては、意図した細胞を培養するのに適した培地構成成分が挙げられる。当該培地構成成分としては、緩衝剤(炭酸緩衝剤、リン酸緩衝剤、HEPES等)、無機塩(NaCl等)、各種アミノ酸、各種ビタミン(コリン、葉酸等)、糖類(グルコース等)、抗酸化剤(モノチオグリセロール等)、ピルビン酸、脂肪酸、血清、抗生物質、インシュリン、トランスフェリン、ラクトフェリン、コレステロール、各種サイトカイン、各種ホルモン、各種増殖因子、各種細胞外マトリックス等を挙げることができるが、これらに限定されない。第2の液体は滅菌処理されていることが好ましい。滅菌処理の方法としては、オートクレーブ、ろ過滅菌等を挙げることができるがこれらに限定されない。
 好ましい態様において、第2の液体は、構造体形成濃度の2価金属カチオン(好ましくは、カルシウムイオンおよび/またはマグネシウムイオンを含有する液体培地である。即ち、第2の液体には、構造体形成濃度の2価金属カチオン(好ましくは、カルシウムイオンおよび/またはマグネシウムイオン)及び水に加えて、意図した細胞を培養するのに適した培地構成成分を含有する。一般的に使用される細胞培養用液体培地中のカルシウムイオン濃度の範囲は0.1~2.0mM程度、マグネシウムイオン濃度は0.1~1.0mM程度であるので、DAG等の特定化合物による構造体形成に十分である。
 本態様においては、本発明の製造方法により、第1の液体と第2の液体を混合することにより、第1の液体に含まれていた特定化合物が第2の液体に含まれていた連結物質を介して結びついてなる構造体を含む、目的とする液状の培地組成物を直ちに得ることができる。
 尤も、第2の液体には、上述の細胞培養用培地構成成分の一部又は全部が含まれていなくてもよい。その場合、本発明の製造方法において、第1の液体と第2の液体を混合し、第1の液体に含まれていた特定化合物が第2の液体に含まれていた連結物質を介して結びついてなる構造体を含む混合液を得て、当該混合液中に、上記細胞培養用液体培地構成成分の一部又は全部を加えることにより、目的とする液状の培地組成物を得ることができる。
 本発明の製造方法により得ることができる液状培地組成物は、第1の液体に含まれていた特定化合物が第2の液体に含まれていた連結物質(即ち、2価金属カチオン)を介して結びついてなる構造体を含有し、且つ該培地組成物中に該構造体が均一に分散されているので、当該培地組成物を用いると、浮遊状態を維持したまま、細胞や組織を培養することが可能である。
 培養の対象となる細胞や組織が由来する生物の種類は、特に限定されず、動物(昆虫、魚類、両生類、爬虫類、鳥類、汎甲殻類、六脚類、哺乳類等)のみならず、植物も含まれる。
 一態様において、培養の対象となる細胞は、足場依存性の細胞である。本発明の製造方法により得ることができる液状培地組成物を用いると、足場依存性の細胞を、足場となる担体を用いることなく、浮遊状態を維持したまま、培養することが可能である。
 本発明において、細胞及び/又は組織の浮遊とは、培養容器に対して細胞及び/又は組織が底面に対し接触はし得るが付着しない状態(非接着)であることをいう。更に、本発明において、細胞及び/又は組織を増殖、分化或いは維持させる際、液体培地組成物に対する外部からの圧力や振動或いは当該組成物中での振とう、回転操作等を伴わずに細胞及び/又は組織が当該液体培地組成物中で均一に分散しなおかつ浮遊状態にある状態を「浮遊静置」といい、当該状態で細胞及び/又は組織を培養することを「浮遊静置培養」という。また、「浮遊静置」において浮遊させることのできる期間としては、5分以上、1時間以上、24時間以上、48時間以上、7日以上等が含まれるが、浮遊状態を保つ限りこれらの期間に限定されない。
 本発明の製造方法により得ることができる液体培地組成物は、細胞や組織の維持や培養が可能な温度範囲(例えば、0~40℃)の少なくとも1点において、細胞及び/又は組織の浮遊静置が可能である。本発明に用いる培地組成物は、好ましくは25~37℃の温度範囲の少なくとも1点において、最も好ましくは37℃において、細胞及び/又は組織の浮遊静置が可能である。
 浮遊静置が可能か否かは、例えば、培養対象の細胞を、2×10cells/mLの濃度で、評価対象の培地組成物中に均一に分散させ、15mLコニカルチューブ中に10mL注入し、少なくとも5分以上(例、1時間以上、24時間以上、48時間以上、7日以上)、37℃にて静置し、当該細胞の浮遊状態が維持されるか否かを観察することにより、評価することができる。全細胞のうちの70%以上が浮遊状態の場合、浮遊状態が維持されたと結論できる。細胞に代えて、ポリスチレンビーズ(Size 500-600μm、Polysciences Inc.製)に代替して評価してもよい。
 好ましい態様において、本発明の製造方法により得ることができる液状培地組成物は、上記構造体を含むことによって、その粘度が実質的に高められていない。「液体の粘度を実質的に高めない」とは、液体の粘度が8mPa・sを上回らないことを意味する。この際の当該液体の粘度(すなわち、本発明の製造方法により得ることができる液状培地組成物の粘度)は、37℃において、8mPa・s以下であり、好ましくは4mPa・s以下であり、より好ましくは2mPa・s以下である。構造体を含む液体の粘度は、37℃条件下でE型粘度計(東機産業株式会社製、TV-22型粘度計、機種:TVE-22L、コーンロータ:標準ロータ 1°34’×R24、回転数100rpm)を用いて測定することができる。
 本発明の製造方法により得ることができる液状培地組成物中の特定化合物の濃度は、特定化合物の種類に依存し、特定化合物が上述の構造体を液体培地組成物中に形成し、(好ましくは、当該液体培地の粘度を実質的に高めること無く)細胞及び/又は組織を均一に浮遊させる(好ましくは浮遊静置させる)ことのできる範囲で、適宜設定することができる。例えば、DAGの場合、0.001%乃至1.0%(w/v)、好ましくは0.003%乃至0.5%(w/v)、より好ましくは0.005%乃至0.3%(w/v)、更に好ましくは0.01%乃至0.05%(w/v)、最も好ましくは、0.01%乃至0.03%(w/v)である。キサンタンガムの場合、0.001%乃至5.0%(w/v)、好ましくは0.01%乃至1.0%(w/v)、より好ましくは0.05%乃至0.5%(w/v)、最も好ましくは、0.1%乃至0.2%(w/v)である。κ-カラギーナンおよびローカストビーンガム混合系の場合、両化合物の総和として、0.001%乃至5.0%(w/v)、好ましくは0.005%乃至1.0%(w/v)、より好ましくは0.01%乃至0.1%(w/v)、最も好ましくは、0.03%乃至0.05%(w/v)である。ネイティブ型ジェランガムの場合、0.05%乃至1.0%(w/v)、好ましくは、0.05%乃至0.1%(w/v)である。
 特定化合物として上記多糖類を複数種(好ましくは2種)組み合わせて使用する場合、当該多糖類の濃度は、当該多糖類の組み合わせが上述の構造体を液体培地組成物中に形成し、(好ましくは、当該液体培地の粘度を実質的に高めること無く)細胞及び/又は組織を均一に浮遊させる(好ましくは浮遊静置させる)ことのできる範囲で、適宜設定することができる。例えば、DAG又はその塩と、DAG又はその塩以外の多糖類との組合せを用いる場合、DAG又はその塩の濃度としては0.005~0.02%(w/v)、好ましくは0.01~0.02%(w/v)が例示され、DAG又はその塩以外の多糖類の濃度としては、0.0001~0.4%(w/v)、好ましくは0.005~0.4%(w/v)、より好ましくは0.1~0.4%(w/v)が例示される。具体的な濃度範囲の組合せとしては、以下が例示される。
DAG又はその塩:0.005~0.02%(好ましくは0.01~0.02%)(w/v)
DAG以外の多糖類
キサンタンガム:0.1~0.4%(w/v)
アルギン酸ナトリウム:0.0001~0.4%(w/v)(好ましくは、0.1~0.4%(w/v))
ネイティブジェランガム:0.0001~0.4%(w/v)
ローカトビーンガム:0.1~0.4%(w/v)
メチルセルロース:0.1~0.4%(w/v)(好ましくは0.2~0.4%(w/v))
カラギーナン:0.05~0.1%(w/v)
ダイユータンガム:0.05~0.1%(w/v)
 なお該濃度は、以下の式で算出できる。
 濃度[%(w/v)]=特定化合物の重量(g)/培地組成物の容量(mL)×100
 好ましい態様において、特定化合物としてDAG又はその塩を用い、連結物質としてカルシウムイオンを用いる。第1の液体は、DAG又はその塩の水溶液である。当該水溶液中のDAG濃度は、通常0.05~1.5%(w/v)、好ましくは0.1~1.2%(w/v)、より好ましくは0.5~1.0%(w/v)である。第2の液体は、カルシウムイオンを含有する液体培地である。該液体培地中のカルシウムイオン濃度は、DAGが構造体を形成する濃度であり、通常、0.1~2.0mM程度である。混合すべき第1の液体と第2の液体の体積比率は、(第1の液体:第2の液体)=(0.5~10:100)、好ましくは(1~5:100)、より好ましくは(1.5~3:100)である。第1の液体の体積は、例えば0.1~20mL、好ましくは0.3~12mL、より好ましくは0.6~6mLである。第2の液体の体積は、例えば1~1000mL、好ましくは10~500mL、より好ましくは40~200mLである。結果として得られる液状培地組成物中のDAG濃度は、好ましくは0.01%~0.05%(w/v)、最も好ましくは、0.01%~0.03%(w/v)である。
 該液状培地組成物には、DAGがカルシウムイオンを介して結びついてなる構造体が均一に分散して含まれることにより、粘度が実質的に高められること無く、細胞及び/又は組織を均一に浮遊させる(好ましくは浮遊静置させる)ことができる。
 本発明の製造方法により得られる液状培地組成物を用いると、細胞や組織の障害や機能喪失を引き起こすリスクのある振とうや回転等の操作を伴わずに細胞及び/又は組織を浮遊状態にて培養することができる。更に、当該培地組成物を用いると、培養の際、容易に培地を交換することができる上に、培養した細胞及び/又は組織を容易に回収することもできる。当該培地組成物を用いると、従来プレート上で単層で、細胞容器に接着した状態での培養を要していた細胞を、浮遊状態にて培養することができるので、接着性の細胞をその機能を損なうことなく効率的に大量に調製することができる。
 次に、本発明のキットを説明する。本発明のキットは、図7に示すように、上記した本発明の製造方法を実施するための構成要素を集めてセットにしたものである。
 図7に示すように、本発明のキットには、上記した第1の液体を収容した第1の容器K1が含まれており、かつ、上記で説明した前記第1の液体を送り出すための供給装置1であるシリンジK2と、図2~図5を参照して説明した容器3である第2の容器K3とを少なくとも有して構成される。第2の容器K3は、上記で容器3について説明をしたとおり、ノズル部が付いた蓋K32と本体K31とを有してなる容器であって、該ノズル部の容器外部側には、さらに、前記シリンジの先端部を嵌め込むための筒状部が該蓋の外面から突き出している。
 第1の容器K1は、上記した第1の液体をユーザーが必要とする量だけ収容しユーザーへ送達し得る容器であれば、材料やサイズに限定はない。第1の容器K1は、容器本体と、該容器本体の開口を閉じる蓋と有する態様が好ましく、蓋は、容器本体に螺合する態様が好ましい。
 第2の液体は、キットに含めて提供してもよいが、ユーザーが通常使用している液体培地であってもよい。
 本発明のキットの好ましい態様では、図7に示すように、さらに、第2の容器K3に対して、該容器の本体K31内を密封し得るように構成された、ノズル部を持たない密封用蓋K32が付帯する。該密封用蓋K32は、容器の蓋K32と互換性を持って該容器の本体K31の開口部に装着し得るようになっている。
 該密封用蓋K32を提供することで、ノズル部を持った蓋K32を用いて容器の本体K31内に液状の培地組成物の製造した後、容器の本体K31内に該液状の培地組成物を密封することが可能になる。
 容器の本体K31が、市販品である場合、該密封用蓋K32は、その市販品の容器の本体に本来付属していた蓋であってもよい。
 本発明のキットの好ましい態様では、図7に示すように、さらに、上記シリンジK2の先端に装着し得る管状部品K21が付帯する。該管状部品は、第1の容器内に挿入して第1の液体をシリンジ内に吸引するために用いられる吸引用チューブである。該管状部品は、第1の容器K1内に挿入し得る外径と、第1の容器内から第1の液体を吸引し得る長さとを持った細管部を有し、かつ、前記シリンジの外筒の先端部に装着し得る連結部を、前記細管部の一端に有している。該管状部品は、注射針であってもよいが、安価な樹脂成形部品が好ましい。
 以下に、本発明の製造装置および製造方法を評価した種々の試験例を示す。以下の各試験例における「比較例」とは、本発明の好ましい数値や条件を調べるために行った実験例であって、本発明の技術的思想に沿って行ったものであり、従来技術を示すものではない。
 尚、各試験で使用した培地中の2価カチオン濃度は、下記表1のとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(試験例1:本発明の製造装置および製造方法を評価するための試験)
 以下に、本発明の製造装置の一態様を製作し、それを用いて本発明の製造方法を実施し、得られた培地組成物中における構造体の分散の様子を観察した試験の結果を示す。また、比較例として、第1の液体の射出の流量を低下させた場合の試験の結果を示す。
 実施例1~9および比較例1~16では、特定化合物を脱アシル化ジェランガムとし、第1の液体を脱アシル化ジェランガム溶液とし、脱アシル化ジェランガムを連結し構造体とするための連結物質としてカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンを含有する液体培地を第2の液体とした。
〔製造装置の仕様〕
 実施例1~9および比較例1~16では、図3に示すタイプの製造装置を製作した。
 容器としては、市販のコニカルチューブ(容量225mL(225000mm)または容量50mL(50000mm)、住友ベークライト社製)の本体部分を用い、これに適合するよう図5に示す蓋を製作した。貫通孔の口径はいずれも0.5mmとした。よって、貫通孔の横断面積は約0.2mmである。
 供給装置としては、容量5mL(5000mm)または容量1mL(1000mm)のディスポーザブルシリンジを用い、該シリンジの外筒の先端部を蓋の外側に突起した円筒部33に嵌め込んで連結し得るようにした。
〔第1の液体の調製〕
 脱アシル化ジェランガム(KELCOGEL CG-LA、三晶株式会社製)を0.75%(w/v)となるように超純水(Milli-Q水)に懸濁した後、90℃にて加熱しながらの攪拌により溶解し、本水溶液を121℃で20分オートクレーブ滅菌した。
〔液状の培地組成物品の調製〕
 第2の液体として、ダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco’s Modified Eagles’s Medium;DMEM 高グルコース、和光純薬社製)200mLを、225mLコニカルチューブ(住友ベークライト社製)に収容し、4℃に冷却した。DMEM中のカルシウムイオン濃度は1.80mM、マグネシウムイオン濃度は0.8mMであった。
 4℃に冷却された第2の液体が充填されている前記コニカルチューブのキャップを外し、本発明の製造装置として製作した蓋を装着した。
 上記の滅菌された脱アシル化ジェランガム水溶液4mL(4000mm)を充填したディスポーザブルシリンジの先端部を蓋の円筒部に嵌め込んで接続し、図3に示すタイプの本発明の製造装置を構成した。
 この状態で、シリンジのプランジャーを人力で押圧し、等速で移動させながら、シリンジ内の脱アシル化ジェランガム水溶液を容器内へと射出し、培地組成物を作製した。
 各液体の濃度や体積、第1の液体の射出の流量等の条件を変えて、実施例1~9、および、比較例1~16とした。ここで、各例の第1の液体の流量は、シリンジのプランジャーの移動時間を調節することで達成した。また、実施例3、5、8、比較例3、5、10、14、16では、ボルテックスミキサー(2500rpm)を用いて第2の液体を渦状の攪拌状態にしながら第1の液体を射出した。
 射出の後、それぞれ、アダプターキャップをコニカルチューブのキャップへ交換し、密栓した。
〔評価〕
 作製した培地組成物中に、浮遊する細胞を模擬的に再現するためのポリスチレンビーズ(直径500~600μm、Polysciences Inc.製)を添加して攪拌し、攪拌停止から10分後に、液中のビーズの分散状態を目視にて確認した。
 構造体が液中に適切に細かく分散している場合、ビーズも液中に分散して浮遊したままになる。一方、構造体の分散が十分でないと、それに応じてビーズも沈降する。
 また、構造体が液中に適切に細かく分散している場合、該構造体は目視では確認できない。一方、構造体が紐状に連なったり集合していると、該構造体は、光を散乱させる物体として、または、透明ではあるが光の屈折によって不定形の紐状の物体として、視認できる。
 実施例1~9、および、比較例1~16におけるそれぞれの試験条件、結果物におけるビーズの分散状態、構造体の状態を表2に示す。
 表2では、ビーズの分散状態については、好ましく分散し浮遊した状態を○、分散しているが一部が沈降した状態を△、全てのビーズが沈降した状態を×として表している。
 また、構造体が視認できない状態(適切に細かく分散しているとみなす)か、または、紐状・塊状となっているかは、次のとおり、○、△、×で表した。
 ○は、市販の液状の培地組成物であるFCeM(登録商標)と同等、構造体が浮遊物として視認できない状態を示す。
 △は、光にかざすと、光を散乱させる物体、または、透明ではあるが光の屈折によって不定形の紐状の物体の浮遊が視認できる状態を示す。
 ×は、構造体が明らかな繊維状の析出物の浮遊または沈降が視認できる状態を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表2の結果から、第2の液体を攪拌した状態と攪拌しない状態との差異が無いことがわかった。また、比較例1~16から明らかなとおり、同じ貫通孔を用いても、第1の液体の流量が小さいと流速も低くなり、細かい構造体が分散しないことがわかった。以上から、本発明の製造方法によれば、単純な射出によって、構造体が好ましく分散した培地組成物が容易に得られることがわかった。
(試験例2:ノズル部の貫通孔の口径に関する試験)
 本試験例2では、同じ仕様のシリンジから同じ量の第一の液体を同様の押圧力にて射出する場合において、ノズル部の貫通孔の口径を段階的に変化させたときの、流量と流速の変化、および、上記試験例1と同様のビーズの分散状態(浮遊性)、構造体の状態(析出物)の様子を評価した。
 使用した第1の液体、シリンジ、第2の液体、コニカルチューブは、上記試験例1と同様である。尚、本試験例2では、ノズル部の貫通孔の口径を段階的に変化させるために、シリンジの先端に種々のゲージ(内径)の注射針を装着した。即ち、本試験例では、注射針の内部通路が貫通孔となっている。ビーズの分散状態(浮遊性)、構造体の状態(析出物)の様子の評価の基準は、上記試験例1と同様である。
 本試験例2では、実施例10としてケージ番号18の注射針を用い、それに対して、同じケージ番号で添加時間を長く(流量を小さく)した試験例を比較例17とした。
 同様に、実施例11としてケージ番号20の注射針を用い、それに対して、同じケージ番号で添加時間を長くした試験例を比較例18、19とした。
 同様に、実施例12としてケージ番号22の注射針を用い、それに対して、同じケージ番号で添加時間を長くした試験例を比較例20、21とした。
 さらに、参考試験として、小口径であるケージ番号25の注射針を用い、添加時間を変化させた試験を行い、比較例21、22、23とした。
 各試験例(実施例、比較例)におけるビーズの分散状態、構造体の状態を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 さらに、下記表4は、上記表3における記載の順番を並べ変えて、実施例10~12と、比較例17~24とに分けて記載した表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表4の結果からも明らかなとおり、貫通孔の内径が同じであっても、第一の液体を適切な流量にて射出しなければ、良好なビーズの分散状態(良好な浮遊性)と、良好な構造体の状態(析出物なし)とを同時に満たすことができないことがわかった。
 また、比較例17~24の結果からも明らかなとおり、貫通孔の断面積が本発明の範囲内であっても、第1の液体を1.7mL/秒以下の流量で第2の液体へ添加した場合、良好なビーズの分散状態(良好な浮遊性)と、良好な構造体の状態(析出物なし)とを同時に満たすことができないことがわかった。
(試験例3:第1の液体の射出方向に関する試験)
 本試験例2では、シリンジから第一の液体を容器内に射出するに際して、射出の方向を上から下方へ射出する場合と、容器を上下逆にし、射出の方向を下から上方へ射出する場合とで、ビーズの分散状態(浮遊性)が異なるかどうかを評価した。
 使用した第1の液体、シリンジ、第2の液体、コニカルチューブは、上記試験例1と同様である。
 各試験例におけるビーズの分散状態(浮遊作用)を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表5の結果からも明らかなとおり、本発明の製造方法は、射出方向には関係なく、好ましい浮遊作用が得られることがわかった。
(試験例4:容器の形状、ノズル部の出口から液面までの距離に関する試験)
 本試験例4では、容器の長さ(深さ方向の寸法)Lと容器の外径Dとの比(縦横比L/D)、容器内に保持された第2の液体の深さZと容器の内径dとの比(縦横比Z/d)、および、ノズル部の出口から液面までの距離が、混合時の浮遊性能にどのように影響するかを調べた。
 各試験例におけるビーズの分散状態(浮遊作用)を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表6の結果からも明らかなとおり、同じ縦横比L/Dの容器を用いても、液浸部が浅く縦横比Z/dが小さいと、また、ノズル部の出口から液面までの距離が大きいと、好ましい浮遊性が得られない傾向があることがわかった。上記試験例4の条件では、液浸部の縦横比Z/dが1.24以下であれば、好ましい浮遊性が得られず、縦横比Z/dが1.24を上回ると、好ましい浮遊性が得られる結果を得た。
(試験例5:培地種を変えた場合の浮遊性に関する試験)
 本試験例5では、第2の液体である培地の種類を変更して液状の培地組成物を作製した場合の浮遊性を調べた。容器内に収容した第2の液体の温度を37℃に維持し、第1の液体の温度を室温(RT)とした。
 各試験例におけるビーズの分散状態(浮遊作用)と構造体の状態を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表7の結果からも明らかなとおり、第2の液体が異なっても、第1の液体と第2の液体とを良好に混合し得、好ましい浮遊性が得られることがわかった。
(試験例6:低接着プレートを用いたA549細胞の細胞増殖試験)
 脱アシル化ジェランガム(KELCOGEL CG-LA、三晶株式会社製)を0.3%(w/v)或いは0.75%(w/v)となるように超純水(Milli-Q水)に懸濁した後、90℃にて加熱しながらの攪拌により溶解し、本水溶液を121℃で20分オートクレーブ滅菌した。0.3%溶液を用いて10%(v/v)胎児ウシ血清を含むDMEM培地(WAKO社製)に終濃度0.015%(w/v)の脱アシル化ジェランガムを添加した培地組成物を調製した。従来法(特許第5629893号実施例記載のホモミキサーを使用した方法)または、実施例7で調製した培地組成物へ、胎児ウシ血清を10%(v/v)となるように添加した。
 ヒト肺癌細胞株A549(DSファーマバイオメディカル社製)を、33333細胞/mLとなるように上記の胎児ウシ血清を含む脱アシル化ジェランガムを添加した培地組成物(従来法)或いは実施例7の培地組成物に播種した後、96ウェル平底超低接着表面マイクロプレート(コーニング社製、#3474)のウェルに1ウェル当たり150μLになるように分注した。なお、陰性対照として脱アシル化ジェランガムを含まない同上培地にA549細胞を懸濁したものを分注した。引き続き、本プレートをCOインキュベーター(37℃、5%CO)内にて7日間静置状態で培養した。播種直後の0日間及び7日間培養後の培養液に対してATP試薬150μL(CellTiter-GloTM Luminescent Cell Viability Assay, Promega社製)を添加し縣濁させ、約10分間室温で静置した後、FlexStation3(Molecular Devices社製)にて発光強度(RLU値)を測定し、培地のみの発光置を差し引くことで生細胞の数を測定した。以上の試験を3回実施した。
 本発明の製造方法による培地組成物を用いた方法は、従来法と比較して同程度のA549細胞の増殖性を示した。静置培養の培養日数0日および7日後のRLU値(ATP測定、発光強度)は3回の試験の平均値として表8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表8の結果からも明らかなとおり、本発明の製造方法により製造した培地組成物は、従来法で製造した培地組成物と同様に、細胞の浮遊培養を可能とし、細胞の増殖を促進することが示唆された。
(試験例7:低接着プレートにおけるTrametinibおよびMK-2206を用いたA549細胞増殖抑制試験)
 脱アシル化ジェランガム(KELCOGEL CG-LA、三晶株式会社製)を0.3%(w/v)或いは0.75%(w/v)となるように超純水(Milli-Q水)に懸濁した後、90℃にて加熱しながらの攪拌により溶解し、本水溶液を121℃で20分オートクレーブ滅菌した。0.3%溶液を用いて10%(v/v)胎児ウシ血清を含むDMEM培地(WAKO社製)に終濃度0.015%(w/v)の脱アシル化ジェランガムを添加した培地組成物を調製した。また、実施例7で調製した培地組成物へ胎児ウシ血清を10%(v/v)となるように添加した。
 ヒト肺癌細胞株A549(DSファーマバイオメディカル社製)を、14800細胞/mLとなるように上記の脱アシル化ジェランガムを添加した培地組成物(従来法)或いは実施例7の培地組成物に播種した後、96ウェル平底超低接着表面マイクロプレート(コーニング社製、#3474)のウェルに1ウェル当たり135μLになるように分注した。なお、陰性対照として脱アシル化ジェランガムを含まない同上培地にA549細胞を懸濁したものを分注した。各プレートはCOインキュベーター(37℃、5%CO)内にて静置状態で培養した。培養1日目に、終濃度0.001から30μMになるように、10倍濃度の各抗がん剤と終濃度0.015%(w/v)の脱アシル化ジェランガムを含んだ培地組成物(従来法および本発明の製造方法)および10倍濃度の各抗がん剤のみの培地組成物(未添加法)をそれぞれ15μLずつ添加し、引き続き培養を7日間継続した。抗がん剤はTrametinib(Santa Cruz社製、MEK阻害剤)およびMK-2206(Santa Cruz社製、Akt阻害剤)を用いた。5日目および8日目の培養液に対してATP試薬150μL(CellTiter-GloTM Luminescent Cell Viability Assay, Promega社製)を添加し縣濁させ、約10分間室温で静置した後、FlexStation3(Molecular Devices社製)にて発光強度(RLU値)を測定し、培地のみの発光置を差し引くことで生細胞の数を測定した。
 A549細胞増殖に対する各抗がん剤の抑制効果は、本発明の製造方法を用いて製造した培地組成物と従来法で製造した培地組成物の違いを認めず同様の結果であり、本発明の培地組成物でもMK-2206の薬効が強く示されることが分かった。また、静置培養4日目のRLU値(ATP測定、発光強度)の%Control値を表9に、静置培養7日目のRLU値(ATP測定、発光強度)の%Control値を表10に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 表9、表10の結果からも明らかなとおり、本発明の製造方法により製造した培地組成物は、従来法で製造した培地組成物と同様に、細胞の浮遊培養を可能とし、癌細胞に対する抗がん剤の増殖抑制効果を増強することが示唆された。
(試験例8:各増殖因子で刺激したPanc02,03細胞の増殖作用における単層培養法との比較)
 脱アシル化ジェランガム(KELCOGEL CG-LA、三晶株式会社製)を0.75%(w/v)となるように超純水(Milli-Q水)に懸濁した後、90℃にて加熱しながらの攪拌により溶解し、本水溶液を121℃で20分オートクレーブ滅菌した。実施例7と同様にして胎児ウシ血清を15%(v/v)となるようにRPMI1640培地(WAKO社製)に終濃度0.02%(w/v)の脱アシル化ジェランガムを添加した培地組成物を作製したものを実施例13とした。
 ヒト膵臓癌細胞株Panc02,03(ATCC社製)を、37000細胞/mLとなるように前述実施例13の培地組成物(本発明の製造方法によって作製)に播種した後、96ウェル平底超低接着表面マイクロプレート(コーニング社製、#3474)のウェルに1ウェル当たり135μLになるように分注した。なお、陰性対照として脱アシル化ジェランガムを含まない同上培地にPanc02,03細胞を懸濁したものを分注した。単層培養法は、ヒト膵臓癌細胞株Panc02,03細胞を、2200細胞/mLとなるように上記の脱アシル化ジェランガムを含まない培地組成物に播種した後、96ウェル平底マイクロプレート(コーニング社製、#3585)のウェルに1ウェル当たり135μLになるように分注した。各プレートはCOインキュベーター(37℃、5%CO)内にて静置状態で培養した。培養1日目に、終濃度30, 100ng/mLになるように10倍濃度のヒトHB-EGF(PEPROTECH社製)、3, 30ng/mLになるように10倍濃度のヒトEGF(PEPROTECH社製)、10, 100ng/mLになるように10倍濃度のヒトFGF2(PEPROTECH社製)、3, 30ng/mLになるように10倍濃度のヒトTGF-β1(PEPROTECH社製)、10ng/mLになるように10倍濃度のヒトPDGF-BB(PEPROTECH社製)および10, 100ng/mLになるように10倍濃度のヒトIGF-1(PEPROTECH社製)と終濃度0.015%(w/v)の脱アシル化ジェランガムを含んだ培地組成物(従来法および本発明の製造方法によって作製)をそれぞれ15μLずつ添加した。単層培養群或いは陰性対照群では、10倍濃度の各増殖因子のみの培地組成物をそれぞれ15μLずつ添加した。培養は5日間継続した。6日目の培養液に対してATP試薬150μL(CellTiter-GloTM Luminescent Cell Viability Assay, Promega社製)を添加し縣濁させ、約10分間室温で静置した後、FlexStation3(Molecular Devices社製)にて発光強度(RLU値)を測定し、培地のみの発光置を差し引くことで生細胞の数を測定した。
 その結果、本発明の製造方法による培地組成物を用いたPanc02,03細胞増殖試験法により、単層培養法や陰性対照群に比べてヒトHB-EGFとヒトEGFの薬効が強く示されることが分かった。また、培養6日目のRLU値(ATP測定、発光強度)の%Control値を表11に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 表11の結果からも明らかなとおり、本発明の製造方法により製造した培地組成物は、従来法で製造した培地組成物と同様に、細胞の浮遊培養を可能とし、HB-EGF又はEGF刺激による細胞増殖を促進することが示唆された。
 本発明によって、2価金属カチオンなどの連結物質を含んだ任意の液体(とりわけ液体培地)に対して、特定化合物を含んだ液体を容易に混合し得、かつ、微細な構造体が分散した液状の培地組成物を製造することが可能になった。
 本出願は、日本で出願された特願2015-078795(出願日:2015年4月7日)を基礎としており、その内容は本明細書に全て包含される。

Claims (13)

  1.  液状の培地組成物の製造方法であって、
     下記(i)の特定化合物を含有する第1の液体を、1.7mL/秒以上の流量となるように、ノズル部に設けられた横断面積0.01mm~5.00mmの貫通孔を通過させ、
     前記第1の液体を前記流量にて、下記(ii)の連結物質を含有する第2の液体中に射出し、それにより、前記特定化合物が前記連結物質を介して結びついてなる構造体を形成し、かつ、前記両液体の混合液中に該構造体を分散させる工程を有する、
    前記製造方法。
      (i)2価金属カチオンを介して結びつくことにより細胞又は組織を浮遊させることができる構造体を形成することができる、アニオン性の官能基を有する高分子化合物である特定化合物。
      (ii)2価金属カチオンである連結物質。
  2.  下記(a)の容器に第2の液体を収容し、供給装置から第1の液体を送り出しかつ前記流量となるように下記(a)の容器の貫通孔を通過させ、それにより第1の液体を前記流量にて該容器内の第2の液体中に射出する、
    請求項1記載の製造方法。
     (a)本体と蓋とを有する容器であって、該本体または該蓋には、容器外と容器内とを連通する貫通孔を持ったノズル部が設けられ、該貫通孔の横断面積が0.01mm~5.00mmである、前記容器。
  3.  前記供給装置がシリンジであり、
     前記ノズル部が容器の蓋に設けられており、かつ、該ノズル部の容器外部側には、さらに、前記シリンジの先端部を嵌め込むための筒状部が該蓋の外面から突き出している、
    請求項2記載の製造方法。
  4.  容器に第2の液体を収容し、第1の液体を収容した下記(b)の供給装置のノズル部の先端を前記容器内に挿入し、該供給装置から第1の液体を送り出しかつ前記流量となるように該供給装置のノズル部の貫通孔を通過させ、それにより第1の液体を前記流量にて容器内の第2の液体中に射出する、
    請求項1記載の製造方法。
     (b)液体を収容するための収容部と、収容した液体を貫通孔を通して射出するためのノズル部とを有する供給装置であって、該ノズル部の貫通孔の横断面積が0.01mm~5.00mmである、前記供給装置。
  5.  前記供給装置がシリンジであり、前記ノズル部が前記シリンジに装着された注射針であり、
     前記容器の蓋には、前記注射針の針管部を容器外から容器内へと貫通させ得る貫通可能部分が設けられており、かつ、該貫通可能部分の容器外部側には、注射針の針基部を嵌め込むための筒状部が蓋の外面から突き出している、
    請求項4記載の製造方法。
  6.  前記(i)の特定化合物が脱アシル化ジェランガムであり、第1の液体が該脱アシル化ジェランガムを含有する水溶液であり、
     前記(ii)の連結物質が、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンのうちの一方または両方であり、第2の液体が、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンのうちの一方または両方を含有する液体培地である、
    請求項1~5のいずれか1項記載の製造方法。
  7.  請求項1記載の製造方法を実施するための製造装置であって、
     第1の液体を送り出すための供給装置と、
     第2の液体を収容するための、かつ、前記供給装置から送り出された第1の液体を受け入れるための容器と、
     第1の液体が前記供給装置から前記容器内に送り出される際に通過すべき貫通孔を持ったノズル部とを有し、
     前記貫通孔の横断面積は0.01mm~5.00mmであり、
     前記供給装置は、1.7mL/秒以上の流量にて第1の液体を送り出すことができるように構成されており、
     第1の液体を前記流量にて前記貫通孔を通過させることにより、第1の液体を1.7mL/秒以上の流量として、前記容器内に射出し得る構成となっている、
    前記製造装置。
  8.  貫通孔を持ったノズル部が前記容器の一部として設けられており、
     前記容器は、本体と蓋とを有する容器であって、前記貫通孔が容器外と容器内とを連通するように、前記ノズル部が容器の本体または蓋に設けられている、
    請求項7記載の製造装置。
  9.  前記供給装置がシリンジであり、
     前記ノズル部が容器の蓋に設けられており、かつ、該ノズル部の容器外部側には、さらに、前記シリンジの先端部を嵌め込むための筒状部が該蓋の外面から突き出している、
    請求項8記載の製造装置。
  10.  前記供給装置がシリンジであり、前記ノズル部が前記シリンジに装着される注射針であり、
     前記容器の蓋には、前記注射針が容器外から容器内へと貫通し得る貫通可能部分が設けられており、かつ、該貫通可能部分の容器外部側には、さらに、注射針の針基部を嵌め込むための筒状部が蓋の外面から突き出している、
    請求項7記載の製造装置。
  11.  請求項1記載の製造方法を実施するためのキットであって、
     第1の容器と、シリンジと、第2の容器とを少なくとも有して構成され、
     第1の容器は、請求項1記載の第1の液体を収容した容器であり、
     シリンジは、前記第1の液体を送り出すための供給装置として機能する請求項3記載のシリンジであり、
     第2の容器は、請求項1記載の第2の液体を収容するための請求項2記載の(a)の容器であって、請求項3記載のとおり、ノズル部が該容器の蓋に設けられており、かつ、該ノズル部の容器外部側には、さらに、前記シリンジの先端部を嵌め込むための筒状部が該蓋の外面から突き出している、
    前記キット。
  12.  さらに、第2の容器には、該容器の本体内を密封し得るように構成された、ノズル部を持たない密封用蓋が付帯しており、請求項2記載の(a)の容器の蓋と、前記密封用蓋とは、互換性を持って該容器の本体の開口部に装着し得るようになっている、
    請求項11記載のキット。
  13.  さらに、上記シリンジには、第1の容器内に挿入して第1の液体を吸引するために用いられる管状部品が付帯しており、該管状部品は、
     第1の容器内に挿入し得る外径と、第1の容器内から第1の液体を吸引し得る長さとを持った細管部を有し、かつ、
     前記細管部の一端に、前記シリンジの外筒の先端部に装着し得る連結部を有している、請求項11または12記載のキット。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020032042A1 (ja) 2018-08-06 2020-02-13 日産化学株式会社 細胞塊を分割するためのデバイス、および、それを用いて細胞塊を分割する方法
WO2020032041A1 (ja) 2018-08-06 2020-02-13 日産化学株式会社 細胞培養システム、および、それを用いた細胞塊の製造方法
WO2020194574A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 テルモ株式会社 メスシリンジ用バレル、メスシリンジ組立体及びシリンジキット
WO2021201029A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 Cell Exosome Therapeutics株式会社 細胞の保存方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141420A (ja) * 1983-01-28 1984-08-14 ワ−ナ−−ランバ−ト・カナダ・インコ−ポレイテツド 連続法によるアルミニウムヒドロキシカーボネートゲルの製法
JPH05277156A (ja) * 1992-04-01 1993-10-26 Nissho Corp 乾燥製剤溶解キット
JP2009045140A (ja) * 2007-08-16 2009-03-05 Ajinomoto Co Inc 薬剤バイアルとプレフィルドシリンジの接続構造と薬剤バイアルとプレフィルドシリンジの接続方法と薬剤バイアルと組み合わせキット製剤
JP2011152353A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Terumo Corp 薬剤投与具
JP2011212361A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Terumo Corp 薬剤投与具
WO2012018040A1 (ja) * 2010-08-03 2012-02-09 北海道公立大学法人札幌医科大学 自己血清添加骨髄細胞培養システム、自己血清添加骨髄細胞培養方法および自己血清添加培養骨髄細胞を有効成分とする医薬組成物の製造方法
WO2014017513A1 (ja) * 2012-07-24 2014-01-30 日産化学工業株式会社 培地組成物及び当該組成物を用いた細胞又は組織の培養方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4829002A (en) * 1986-05-12 1989-05-09 Baxter International Inc. System for metering nutrient media to cell culture containers and method
US4743229A (en) 1986-09-29 1988-05-10 Collagen Corporation Collagen/mineral mixing device and method
US5957166A (en) * 1997-06-16 1999-09-28 Fusion Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for dispersing fluid into a material
JP5890951B2 (ja) * 2010-09-13 2016-03-22 ベヴ−アールエックス、インク. 不快味マスキング剤を有する水性薬物送達システム
EP2653494B1 (en) * 2012-04-20 2019-07-17 ADM WILD Europe GmbH & Co. KG Aqueous gellan dispersion
US9664671B2 (en) * 2012-07-24 2017-05-30 Nissan Chemical Industries, Ltd. Culture medium composition and method of culturing cell or tissue using thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141420A (ja) * 1983-01-28 1984-08-14 ワ−ナ−−ランバ−ト・カナダ・インコ−ポレイテツド 連続法によるアルミニウムヒドロキシカーボネートゲルの製法
JPH05277156A (ja) * 1992-04-01 1993-10-26 Nissho Corp 乾燥製剤溶解キット
JP2009045140A (ja) * 2007-08-16 2009-03-05 Ajinomoto Co Inc 薬剤バイアルとプレフィルドシリンジの接続構造と薬剤バイアルとプレフィルドシリンジの接続方法と薬剤バイアルと組み合わせキット製剤
JP2011152353A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Terumo Corp 薬剤投与具
JP2011212361A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Terumo Corp 薬剤投与具
WO2012018040A1 (ja) * 2010-08-03 2012-02-09 北海道公立大学法人札幌医科大学 自己血清添加骨髄細胞培養システム、自己血清添加骨髄細胞培養方法および自己血清添加培養骨髄細胞を有効成分とする医薬組成物の製造方法
WO2014017513A1 (ja) * 2012-07-24 2014-01-30 日産化学工業株式会社 培地組成物及び当該組成物を用いた細胞又は組織の培養方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3282006A4 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020032042A1 (ja) 2018-08-06 2020-02-13 日産化学株式会社 細胞塊を分割するためのデバイス、および、それを用いて細胞塊を分割する方法
WO2020032041A1 (ja) 2018-08-06 2020-02-13 日産化学株式会社 細胞培養システム、および、それを用いた細胞塊の製造方法
WO2020194574A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 テルモ株式会社 メスシリンジ用バレル、メスシリンジ組立体及びシリンジキット
JPWO2020194574A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01
JP7155402B2 (ja) 2019-03-27 2022-10-18 テルモ株式会社 メスシリンジ用バレル、メスシリンジ組立体及びシリンジキット
WO2021201029A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 Cell Exosome Therapeutics株式会社 細胞の保存方法
JPWO2021201029A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07
JP7328729B2 (ja) 2020-03-31 2023-08-17 Cell Exosome Therapeutics株式会社 細胞の保存方法

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