WO2017145870A1 - 細胞培養容器および細胞培養容器の固定用治具 - Google Patents

細胞培養容器および細胞培養容器の固定用治具 Download PDF

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WO2017145870A1
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cell culture
container wall
wall
culture
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育美 鈴木
森村 孝史
吉田 孝夫
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株式会社フコク
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Definitions

  • the present invention relates to a cell culture container having a sealed culture space and a jig for fixing the cell culture container.
  • cultured cells may be used for medical purposes.
  • the culture vessel used satisfies the following characteristics.
  • High culture performance The culture state can be easily observed. Cells in culture are less likely to be contaminated with bacteria. Easy to handle. That is, it is desirable to use a culture vessel having excellent aseptic operability.
  • a bag-like container (bag) instead of a conventional petri dish or flask as a container for cell culture.
  • the bag-like container (bag) includes a port for filling and discharging the content liquid and a tube connected to the port.
  • a bag-like container has a container wall with high gas permeability, for example.
  • the cells are cultured in a bag-like container. Oxygen necessary for cell growth is supplied through the container wall. Carbon dioxide, which is one of the cell metabolites, is exhausted through the container wall.
  • Such a bag-like container is described in JP-A-2009-027944.
  • a cell culture vessel suitable for shaking culture is described in JP 2010-136628 A.
  • This container is oval in plan view. This container is placed on a shaking table. The culture solution in the container moves in a seesaw shape in the container by rocking the shaking table.
  • Swirl culture is a method in which a culture container is swirled horizontally to generate a swirling flow in a liquid medium in the container. Further, depending on the purpose of cell culture, it may be desirable to prevent the vortex flow toward the center of the culture container from being generated in the liquid medium when the culture container is swung.
  • the present invention has been devised in view of such circumstances.
  • An object of the present invention is to provide a cell culture vessel suitable for swirl culture.
  • An object of the present invention is to provide a cell culture vessel that has a sealed culture space and can prevent a vortex flowing toward the center of the culture vessel from being generated in the liquid medium when the culture vessel is swiveled. .
  • the objective of this invention is providing the fixing jig which clamps a cell culture container.
  • the present invention is as follows.
  • a cell culture container A container portion having an annular sealed culture space in plan view; A port portion that communicates the inside and outside of the culture space;
  • the said container part is a cell culture container provided with the 1st container wall used as the upper side at the time of culture
  • the cell culture container according to [1] wherein the first container wall has flexibility.
  • a fixing jig comprising: holding means for holding the first plate and the second plate in a state where the container portion is sandwiched.
  • the cell culture container of the present invention includes a container part having a sealed culture space, the risk of contamination during cell culture can be reduced.
  • the cell culture container of the present invention can generate a swirl flow along the annular culture space in the liquid medium in the container when the culture container is swung. Therefore, the cell culture container of the present invention is suitable for swirl culture.
  • the cell culture container of the present invention has an inner peripheral edge and an inner peripheral wall that form an annular culture space. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the vortex flowing toward the center of the container portion from being generated in the liquid medium.
  • FIG. 2 is an exploded view showing a state in which the cell culture container (floating ring bag) shown in FIG. 1 is fixed with a jig.
  • a cell culture container includes a container part having an annular sealed culture space in a plan view, and a port part that communicates the inside and the outside of the culture space.
  • a container part is provided with the 1st container wall used as the upper side at the time of culture
  • the first container wall and the second container wall at least the first container wall preferably has flexibility.
  • the first container wall is formed of a soft sheet, for example.
  • annular sealed culture space becomes a cyclic
  • the inner diameter of the culture space is determined, for example, within a range in which vortex flow toward the center of the culture container during rotation can be prevented from occurring in the liquid medium.
  • both the first container wall and the second container wall may have flexibility.
  • the first container wall and the second container wall may be formed of a flexible sheet.
  • the float ring bag shown in FIG. 1 is an example of a cell culture container having such a first container wall and a second container wall.
  • the first container wall may have flexibility.
  • the first container wall may be formed of a flexible sheet.
  • the 2nd container wall may have shape maintenance nature.
  • the second container wall may be formed of a hard sheet.
  • the second container wall may include an annular outer peripheral wall rising from the outer peripheral portion and an annular inner peripheral wall rising from the inner peripheral portion.
  • the second container wall may be formed of a hard sheet.
  • the double circular tray bag shown in FIG. 2 is an example of a cell culture container having such a second container wall. Note that the second container wall of the double circular tray-shaped bag may be formed of a soft sheet as long as it has shape maintenance.
  • both the first container wall and the second container wall may have shape maintenance.
  • the first container wall and the second container wall may be formed of a hard sheet.
  • the thickness of the first container wall and the second container wall may be determined according to, for example, the sizes of the inner and outer diameters of the cell culture container, the weight of the liquid medium supplied into the container part, and the like.
  • the thickness of the first container wall and the second container wall is not limited to a specific range by the term “sheet”.
  • the thickness of the first container wall and the second container wall may be the same or different.
  • the thicknesses of the first container wall and the second container wall may be determined according to, for example, the sizes of the inner and outer diameters of the bag, the weight of the liquid medium supplied into the bag, and the like.
  • the determined thickness of the second container wall may be greater than the thickness of the first container wall. The same applies to the double circular tray bag shown in FIG.
  • the first container wall and the second container wall may have flexibility.
  • “flexibility” means, for example, the followability of the container wall.
  • the container wall has followability, the liquid content such as the liquid medium can flow into or out of the container part without air entering or leaving the container part. This is because the container wall having followability is deformed, and the volume of the container portion is secured.
  • the followability of the container wall is not simply determined by the physical values of the material forming the container wall.
  • the followability of the container wall may vary depending on the form of the container, the amount of air present in the container, and the like. Therefore, in general, it is not appropriate to limit the present invention by the physical values of the material forming the container wall.
  • At least the first container wall may have flexibility.
  • the flexible first container wall is deformed, and the internal volume of the container part is increased.
  • the liquid medium, gas, or the like is discharged from the container portion through the port portion, the flexible first container wall is deformed, and the internal volume of the container portion is reduced.
  • contents such as a liquid culture medium and gas are discharged from the container part, it is preferable that the inner surface of the first container wall and the inner surface of the second container wall are substantially in close contact with each other.
  • the container part In the floating ring type bag shown in FIG. 1, when the liquid medium, gas, or the like is supplied to the container part, the container part swells and becomes a three-dimensional shape. When the liquid medium, gas, or the like is discharged from the container portion, the container portion is deflated and becomes a flat shape. Therefore, the change in the internal volume of the container portion due to the supply and discharge of the liquid medium and gas is large. In the double circular tray-shaped bag shown in FIG. 2, a three-dimensional container part is formed from the beginning, as will be described later. Therefore, the change in the internal volume of the container due to the supply and discharge of a liquid medium or gas is generally smaller than that of the floating ring type bag.
  • a gas such as air can be further supplied after supplying the liquid contents such as the liquid medium to the container.
  • the inner surface of the first container wall is easily separated from the liquid surface of the liquid medium, thereby preventing unnecessary interference between the swirling flow of the liquid medium and the inner surface of the first container wall. be able to.
  • a gas such as air can be further supplied.
  • the inner surface of the first container wall is easily separated from the liquid surface of the liquid medium, thereby preventing unnecessary interference between the swirling flow of the liquid medium and the inner surface of the first container wall. be able to.
  • the 2nd container wall may have shape maintenance nature.
  • shape maintenance means that the shape of the second container wall does not substantially change even when a liquid content such as a liquid medium is supplied to the container.
  • the content liquid flows when the container is swiveled.
  • the second container wall may be deformed.
  • the cell culture container is lifted during cell observation or medium exchange.
  • the second container wall may be deformed due to the weight of the content liquid.
  • transformation can be suppressed because a 2nd container wall has shape maintenance property.
  • the weight of the liquid culture medium in a container part increases as the diameter of a cell culture container (container part) becomes large.
  • the second container wall has a shape maintaining property
  • the portion used as the bottom of an annular channel among the 2nd container walls is a plane like the bottom of the conventional dish.
  • the material which comprises the 1st container wall and 2nd container wall of a cell culture container is arbitrary. From the viewpoints of moldability, economy, and handleability, the material is a natural resin or a synthetic resin, preferably a synthetic resin.
  • the synthetic resin include polystyrene resin, polyester resin, polycarbonate resin, polymethyl methacryl resin, cycloolefin resin, polyethylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polypropylene resin, and mixtures thereof.
  • the second container wall may be formed of a single layer sheet made of these resins or a composite sheet containing these resins.
  • the composite sheet means a sheet made of a plurality of resins. Examples of the sheet made of a plurality of resins include a sheet made of a resin mixture, a laminate film, a resin coating on the resin film, and resin printing on the resin film.
  • the first container wall and the second container wall of the cell culture container may be composed of a soft sheet.
  • the resin forming the flexible sheet include low density polyethylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polypropylene resin, ethylene-propylene copolymer resin, polybutadiene resin, styrene-butadiene copolymer resin and hydrogenated resins thereof, Examples thereof include polyurethane resins and mixtures of these resins. You may use these as resin which forms a hard sheet.
  • the low density polyethylene includes not only general low density polyethylene but also linear low density polyethylene resin and metallocene catalyst-based low density polyethylene resin.
  • the polypropylene resin includes a stereo block polypropylene resin and a mixture of the polypropylene resin and the stereo block polypropylene resin.
  • the surfaces on the inner side of the first container wall and the second container wall are preferably hydrophobic surfaces in order to prevent cell adhesion. It is preferable that the surfaces on the inner side (the culture space side) of the first container wall and the second container wall are formed of a hydrophobic resin. Alternatively, it is preferable that the surfaces on the inner side (the culture space side) of the first container wall and the second container wall are previously subjected to a hydrophobic treatment or a treatment that inhibits cell adhesion. Examples of such treatments include agarose coating, polyhydroxyethyl methacrylate (polyHEMA) coating, 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) coating, and the like.
  • polyHEMA polyhydroxyethyl methacrylate
  • MPC 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine
  • the inner surface (the culture space side) of the first container wall and the second container wall is not limited to a hydrophobic surface.
  • the inner surface (the culture space side) of the first container wall and the second container wall may be a hydrophobic surface or a hydrophilic surface. Whether a hydrophobic surface or a hydrophilic surface is better may be determined by the type of cells to be cultured, the type of liquid medium, additives, the size of the culture vessel, the rotation speed of the culture vessel, and the like.
  • the inner surfaces of the first container wall and the second container wall are formed of a hydrophilic resin.
  • the inner surfaces of the first container wall and the second container wall are subjected in advance to a hydrophilic treatment or a treatment for promoting cell adhesion.
  • a hydrophilic treatment or a treatment for promoting cell adhesion examples include corona discharge treatment for adding hydroxyl and carboxyl groups to the surface, collagen I coating, poly-D-lysine coating, and the like.
  • At least one of the first container wall and the second container wall of the culture container has gas permeability.
  • at least one of the first container wall and the second container wall of the culture container has oxygen and carbon dioxide permeability. Supply of oxygen necessary for cells into the container and discharge of carbon dioxide out of the container can be performed through the container wall. In this case, since the inside and outside of the container do not communicate directly, the sterility of the inside of the container can be maintained.
  • the gas permeability mainly means the permeability of oxygen and carbon dioxide. Oxygen permeability and carbon dioxide permeability tend to be similar for various materials. Moreover, the carbon dioxide permeability is significantly greater than the oxygen permeability. For these reasons, the gas permeability of containers used for cell culture is generally evaluated by oxygen permeability.
  • the first container wall and the second container wall may have oxygen permeability.
  • the oxygen permeability varies depending on the amount of cells to be cultured and the area of the container wall through which oxygen is permeable.
  • the oxygen permeability required for the container wall is proportional to the amount of cells to be cultured and inversely proportional to the area of the container wall through which oxygen permeates.
  • the first container wall and the second container wall may have different oxygen permeability.
  • the amount of cultured cells is proportional to the amount of medium.
  • a numerical value can be obtained by dividing the sum of the oxygen permeability per effective area of the first container wall at 25 ° C. and the oxygen permeability per effective area of the second container wall by the amount of the content liquid.
  • the culture vessel can be designed so that this value is 0.2 cc / atm ⁇ day ⁇ ml or more.
  • the designed container can prevent a shortage of oxygen supplied to the cells during cell culture.
  • the oxygen permeability is as follows. When an oxygen pressure with a differential pressure of 1 atm is continuously applied to the container wall at 25 ° C. for 24 hours, a numerical value representing oxygen permeability can be obtained by dividing the oxygen amount permeating the container wall by the area of the container wall. .
  • the oxygen permeability per effective area of the container wall is a value obtained by multiplying the oxygen permeability of the container wall by the area of the container wall.
  • the oxygen permeability per effective area of the container wall represents the ability of the container wall to supply oxygen into the container.
  • the sum of oxygen permeability per effective area of all container walls contained in one container represents the ability of the container to supply oxygen into the container.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a cell culture container (floating ring bag) 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a state in which the cell culture container 1 is inflated by injecting into the cell culture container 1 a liquid medium or the like seeded with cells and a predetermined amount of air through a sterile filter.
  • the container portion of the cell culture container 1 includes a first container wall 2 that is annular in a plan view and a second container wall 3 that has substantially the same shape as the first container wall 2.
  • the 1st container wall 2 and the 2nd container wall 3 are comprised by the planar soft sheet which has a softness
  • the planar soft sheets constituting the first container wall 2 and the second container wall 3 are joined to each other at the outer peripheral edge and the inner peripheral edge.
  • the container portion constitutes a closed culture space having a ring shape (floating ring type) in plan view having the outer peripheral edge portion 4 and the inner peripheral edge portion 5.
  • both the first container wall 2 and the second container wall 3 are formed of a soft sheet.
  • the container portion of the cell culture container 1 is substantially in close contact with the inner surface of the first container wall 2 and the inner surface of the second container wall 3 before the supply of the contents containing gas and after the discharge. As a result, a planar shape is obtained.
  • the container part of the cell culture container 1 swells due to the flexibility of the first container wall 2 and the second container wall 3, and the floating ring type It becomes the three-dimensional shape.
  • the 1st container wall 2 and the 2nd container wall 3 may be comprised with a soft sheet.
  • the soft sheet include a single layer sheet having flexibility and oxygen permeability and having a thickness of 140 ⁇ m made of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin.
  • the diameter of the outer peripheral edge of the cell culture container 1 is 80 mm, and the diameter of the inner peripheral edge is 45 mm.
  • the inner surface of the 1st container wall 2 and the inner surface of the 2nd container wall 3 can be stuck closely.
  • the annular container portion has a port to be described later. A part of the container on the side facing the port can be sandwiched between clips. By sandwiching the container part with a clip or the like, a part of the first container wall 2 and a part of the second container wall 3 facing the part can be temporarily brought into close contact with each other.
  • the space in the annular container part can be temporarily divided into a large space on the port side and a small space on the side having no port.
  • Cells in culture or after culture can be temporarily isolated in a small space on the side having no port.
  • isolating cells during or after culturing only the liquid medium can be easily drained and replaced.
  • the port portion of the cell culture vessel 1 includes a port 6 that communicates at least the inside and outside of the culture space of the vessel portion. Further, the port portion may include a tube 7 connected to the open end of the port 6, a lead-out port 8 provided at the tip of the tube 7, and a cap 9 attached to the tip of the lead-out port 8.
  • the cap is mounted
  • the tip of the port 6 may be closed by heat fusion or the like.
  • a liquid medium or the like seeded with cells and a predetermined amount of air passed through a sterile filter can be injected into the container portion of the cell culture container 1.
  • the container part swells.
  • the container portion becomes a floating ring-shaped three-dimensional shape.
  • the floating ring-shaped container portion contacts the table surface in an annular region having a predetermined diameter. For this reason, at the time of turning of a container part, a container part does not rock
  • the container part can maintain a stable posture when the container part turns.
  • the cell culture container 1 When rotating the cell culture container 1, for example, the cell culture container 1 may be set on a jig shown in FIG.
  • the radial width of the bottom surface of the container part can be increased.
  • transformation when the cell culture container 1 is lifted can be prevented by setting the cell culture container 1 to a jig
  • a jig is not particularly limited as long as it does not affect cell suspension culture.
  • the jig may be provided in the culture device or may be independent of the culture device.
  • FIG. 4 is a plan view showing a state in which the cell culture container 1 is fixed by the jig 20.
  • FIG. 5 is a side view thereof.
  • FIG. 6 is an exploded view thereof.
  • the jig 20 includes a first plate 24, a second plate 25, a connecting bolt 21, a nut 22, and a washer 23.
  • the first plate 24 and the second plate 25 sandwich the container portion of the cell culture container 1.
  • the 1st plate 24 and the 2nd plate 25 are connected with the connecting bolt 21 and the nut 22 through the bolt hole provided in four corners of each plate. The distance between the first plate 24 and the second plate 25 is adjusted by a washer 23.
  • the interval between the first plate 24 and the second plate 25 can be adjusted by the number of washers 23 used.
  • the first plate 24 and the second plate 25 are preferably transparent for observing the inside of the cell culture container 1.
  • the jig 20 shown in FIG. 5 may be turned upside down. That is, the jig 20 may be placed on the table surface so that the head of the connecting bolt 21 is in contact with the table surface of the turning device.
  • the holding means for holding the first plate 24 and the second plate 25 in a state where the container portion of the cell culture container 1 is sandwiched is not limited.
  • the holding means is not limited to the connecting bolt 21, the nut 22, and the washer 23.
  • the configuration of the holding means is arbitrary.
  • a tubular member (pipe) having a predetermined length may be used.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a cell culture container (double circular tray bag) 10 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the container portion of the cell culture container 10.
  • the container part of the cell culture container 10 is composed of a first container wall 11 and a second container wall 12.
  • the first container wall 11 is formed of a flexible sheet and has flexibility.
  • the 2nd container wall 12 is formed with the hard sheet, and has shape maintenance property.
  • the second container wall 12 includes an annular outer peripheral wall 13 extending from the outer peripheral portion and rising, and an annular inner peripheral wall 14 extending from the inner peripheral portion and rising. The inner diameter side of the top of the inner peripheral wall 14 is closed by the upper surface 14a. As described above, the outer peripheral wall 13 and the inner peripheral wall 14 are integrally formed on the second container wall 12.
  • the second container wall 12 is provided with an outer peripheral wall 13 and an inner peripheral wall 14 from the beginning, and is formed in a tray shape.
  • the second container wall 12 has a concave three-dimensional structure from the beginning.
  • a content liquid such as a liquid medium can be supplied into the container part without deforming the second container wall 12.
  • the second container wall 12 may be formed of a flexible sheet as long as it has shape maintenance.
  • the height of the outer peripheral wall 13 and the inner peripheral wall 14 is preferably substantially the same. Also in this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the height of the outer peripheral wall 13 and the inner peripheral wall 14 is substantially the same.
  • the top of the outer peripheral wall 13 of the second container wall 12 is joined to the outer peripheral edge of the first container wall 11.
  • the top of the inner peripheral wall 14 of the second container wall 12 may be joined to the inner surface of the first container wall 11 or may be in close contact with the first container wall 11 so as to be separable.
  • the upper surface 14a on the inner diameter side of the top of the inner peripheral wall 14 may be joined to the inner surface of the opposing first container wall 11 or may be in close contact with it.
  • an annular sealed culture space 15 is configured in plan view.
  • the upper surface 14a on the inner diameter side of the top of the inner peripheral wall 14 may be omitted.
  • the top of the inner peripheral wall 14 is joined to the inner surface of the first container wall 11.
  • the first container wall 11 may not have a container wall on the inner diameter side from the joining location.
  • the second container wall 12 of the cell culture container 10 has shape maintenance.
  • An inner peripheral wall 14 and an upper surface 14 a are formed on the second container wall 12.
  • the bottom surface of the second container wall 12 may be a flat surface such as a dish.
  • An annular member corresponding to the inner peripheral wall 14 may be joined later to the center of the bottom surface.
  • the soft sheet constituting the first container wall 11 of the cell culture container 10 may have a slack in the radial direction.
  • the inner surface of the first container wall 11 and the inner surface (bottom surface) of the second container wall 12 are substantially in close contact with each other.
  • the soft sheet constituting the first container wall 11 of the cell culture container 10 may have a slack in the radial direction.
  • the first container wall 11 can bulge upward when air that has passed through a sterile filter is injected into the container.
  • the port part of the cell culture container 10 includes a port 16 that communicates at least the inside and the outside of the culture space of the container part. Further, the port portion may include a tube 17 connected to the open end of the port 16, a lead-out port 18 provided at the tip of the tube 17, and a cap 19 attached to the tip of the lead-out port 18.
  • the cap is mounted
  • the tip of the port 16 may be closed by heat sealing or the like.
  • At least one of the first container wall 2 (11) and the second container wall 3 (12) of the cell culture container 1 (10) is preferably transparent. More preferably, both the first container wall 2 (11) and the second container wall 3 (12) are transparent.
  • the shape and color of cells are observed with a microscope.
  • the following treatment is performed. Therefore, it is preferable that at least the container wall on the side where the microscope is disposed is transparent so that cells can be observed with the microscope. That is, among the first container wall 2 (11) and the second container wall 3 (12), at least the container wall on the side where the microscope is arranged preferably has a light transmittance of 80% or more.
  • the cell culture container 1 shown in FIG. 1 may be any size as long as swirl culture can be performed.
  • the size of the cell culture container 1 is, for example, from an outer diameter of about 40 mm ⁇ an inner diameter of about 30 mm to an outer diameter of about 2000 mm ⁇ an inner diameter of about 400 mm.
  • the cell culture container 10 shown in FIG. 2 may be of any size as long as swirl culture can be performed.
  • the size of the cell culture vessel 10 is, for example, from an outer diameter of 40 mm ⁇ an inner diameter of 30 mm ⁇ a height of about 5 mm to an outer diameter of 2000 mm ⁇ an inner diameter of 400 mm ⁇ a height of about 1000 mm.
  • the outer peripheral edge portion 4 (outer peripheral wall 13) and the inner peripheral edge portion 5 (inner peripheral wall 14) constituting the annular culture space are annular. It is.
  • the outer peripheral edge (outer peripheral wall) and the inner peripheral edge (inner peripheral wall) constituting the culture space having an annular shape in plan view are not limited to an annular shape.
  • the outer peripheral edge (outer peripheral wall) and the inner peripheral edge (inner peripheral wall) may be polygonal as long as there is no problem with swirl culture.
  • the cell culture container of the present invention is easy to construct a closed system.
  • Cells, proteins, and the like cultured in the container of the present invention have a low risk of contamination by general bacteria.
  • the cells and proteins cultured in the container of the present invention have a small risk of virus contamination from other people's body fluids due to cross contamination.
  • the cell culture container of the present invention can be used particularly for culturing suspension cells. If the container is coated with various proteins, the cell culture container of the present invention can be used as a container for culturing adhesive cells or stimulating floating cells.
  • the cell culture container of the present invention is suitable for swirl culture. The use of the cell culture container of the present invention is not limited to swirl culture.
  • the cell culture container of the present invention can be used arbitrarily. Furthermore, a cell culture container containing a medium can be produced by sealing a liquid medium or the like in advance in the cell culture container of the present invention.
  • the cell culture container of the present invention includes a container part having a sealed culture space, so that the risk of contamination during cell culture can be reduced. Moreover, the cell culture container of the present invention is suitable for swirl culture because a swirl flow along the annular culture space can be generated in the liquid medium in the container.

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Abstract

本発明は、細胞培養容器およびその固定用治具を提供する。具体的には、本発明の細胞培養容器は、平面視環状の密閉された培養空間を有する容器部と、前記培養空間の内部と外部とを連通するポート部とを備える。前記容器部は、培養時に上側となる第1の容器壁、および、培養時に下側となる第2の容器壁を備える。好ましくは、少なくとも前記第1の容器壁が、柔軟性を有している。

Description

細胞培養容器および細胞培養容器の固定用治具
 本発明は、密閉された培養空間を備えた細胞培養容器、および、細胞培養容器の固定用治具に関する。
 近年、特に、ES細胞やiPS細胞の研究及び開発が進展している。そのような進展により、様々な細胞の作製が可能となり、細胞を利用した細胞治療や再生治療への期待が高まっている。また、これらの治療に利用するための細胞を、大量に、安定的に、かつ容易に入手するための新たな細胞培養技術への要求も高まっている。
 例えば、培養された細胞等を、医療目的に使用することがある。その場合、使用される培養容器は、次の特性を満たすことが好ましい。
 培養性能が高い。
 培養状態を容易に観察できる。
 培養中の細胞が細菌に汚染されにくい。
 取扱いが容易である。
 すなわち、優れた無菌操作性を有する培養容器を使用することが望ましい。
 無菌操作性の観点から、細胞培養のための容器として、従前のシャーレ、フラスコなどではなく、袋状の容器(バッグ)を使用することが試みられている。袋状の容器(バッグ)は、内容液の充填及び排出用のポートと、ポートに連結するチューブを備えている。袋状の容器は、例えば、ガス透過性の高い容器壁を有する。細胞は、袋状容器の中で培養される。細胞の成長に必要な酸素は、容器壁を介して供給される。細胞の代謝産物の一つである二酸化炭素は、容器壁を介して排出される。
 このような袋状容器は、特開2009-027944号公報に記載されている。
 また、振とう培養に好適な細胞培養容器が、特開2010-136628号公報に記載されている。この容器は、平面視で長円形である。この容器は、振とう台(シーソー)に載せられる。容器内の培養液は、振とう台のロッキングによって、容器内でシーソー状に移動する。
特開2009-027944号公報 特開2010-136628号公報
 従来の細胞培養容器は、密閉された培養空間を備えている。しかし、従来の細胞培養容器は、旋回培養に適していない。旋回培養とは、培養容器を水平に旋回させて、容器内の液体培地に旋回流を生じさせる方法である。また、細胞培養の目的によっては、培養容器の旋回時に、培養容器の中心へ向かう渦流が液体培地に発生することを阻止することが望ましい場合もある。
 本発明は、このような事情に鑑み案出されたものである。本発明の目的は、旋回培養に好適な細胞培養容器を提供することである。本発明の目的は、密閉された培養空間を備えるとともに、培養容器の旋回時に、培養容器の中心へ向かう渦流が液体培地に発生することを阻止することができる細胞培養容器を提供することである。また、本発明の目的は、細胞培養容器を挟持する固定用治具を提供することである。
 本発明は、以下のとおりである。
[1]細胞培養容器であって、
 平面視において環状の密閉された培養空間を有する容器部と、
 前記培養空間の内部と外部とを連通するポート部とを備え、
 前記容器部は、培養時に上側となる第1の容器壁と、培養時に下側となる第2の容器壁とを備える、細胞培養容器。
[2]前記第1の容器壁が、柔軟性を有する、[1]に記載の細胞培養容器。
[3]前記第1の容器壁および前記第2の容器壁の双方が、柔軟性を有する、[1]に記載の細胞培養容器。
[4]前記第1の容器壁が、柔軟性を有し、前記第2の容器壁が、形状維持性を有する、[1]に記載の細胞培養容器。
[5]前記第2の容器壁の外周部から立ち上がる環状の外周壁と、前記第2の容器壁の内周部から立ち上がる環状の内周壁とを備える、[4]に記載の細胞培養容器。
[6]前記第1の容器壁および前記第2の容器壁の双方が、形状維持性を有する、[1]に記載の細胞培養容器。
[7]前記容器部内から気体を含む内容物が排出されたときに、前記第1の容器壁の内面と前記第2の容器壁の内面とが実質的に密着する、[2]~[5]のいずれかに記載の細胞培養容器。
[8]前記第1の容器壁および前記第2の容器壁の少なくとも一方が、酸素透過性を有する、[1]~[7]のいずれかに記載の細胞培養容器。
[9][1]~[8]のいずれかに記載の細胞培養容器を固定するための治具であって、
 前記容器部を挟持するための第1のプレートおよび第2のプレートと、
 前記第1のプレートおよび前記第2のプレートを、前記容器部を挟持した状態に保持するための保持手段とを備える、固定用治具。
 本発明の細胞培養容器は、密閉された培養空間を有する容器部を備えることから、細胞培養中のコンタミネーションのリスクを低減することができる。
 本発明の細胞培養容器は、培養容器の旋回時に、環状の培養空間に沿った旋回流を容器内の液体培地に生じさせることができる。そのため、本発明の細胞培養容器は、旋回培養に好適である。
 さらに、本発明の細胞培養容器は、環状の培養空間を形成する内周縁や内周壁等を有する。そのため、本発明によれば、容器部の中心へ向かう渦流が液体培地に発生することを阻止することができる。
本発明に係る細胞培養容器の一実施の形態(浮き輪型バッグ)を示す斜視図である。 本発明に係る細胞培養容器の他の実施の形態(二重円型トレイ状バッグ)を示す斜視図である。 図2で示される細胞培養容器(二重円型トレイ状バッグ)の容器部の模式的な断面図である。 図1で示される細胞培養容器(浮き輪型バッグ)が治具で固定された状態を示す斜視図である。 図1で示される細胞培養容器(浮き輪型バッグ)が治具で固定された状態を示す側面図である。 図1で示される細胞培養容器(浮き輪型バッグ)が治具で固定される状態を示す分解図である。
 本発明の実施形態に係る細胞培養容器は、平面視において環状の密閉された培養空間を有する容器部と、培養空間の内部と外部とを連通するポート部とを備える。容器部は、培養時に上側となる第1の容器壁と、培養時に下側となる第2の容器壁を備える。第1の容器壁および第2の容器壁のうち、少なくとも第1の容器壁は、柔軟性を有することが好ましい。第1の容器壁は、例えば、軟質シートで形成される。
 なお、本発明の実施形態に係る細胞培養容器が旋回培養に使用される場合、平面視において環状の密閉された培養空間が、環状の流路となる。また、同様に、細胞培養容器が旋回培養に使用される場合、培養空間の内径は、例えば、旋回時に培養容器の中心へ向かう渦流が液体培地に発生することを阻止できる範囲で決定される。
 本発明の実施の形態として、第1の容器壁および第2の容器壁の双方が、柔軟性を有してもよい。例えば、第1の容器壁および第2の容器壁が、軟質シートで形成されてもよい。図1に示す浮き輪型バッグは、そのような第1の容器壁及び第2の容器壁を有する細胞培養容器の一例である。
 本発明の他の実施の形態として、第1の容器壁が、柔軟性を有してもよい。例えば、第1の容器壁が、軟質シートで形成されてもよい。第2の容器壁が、形状維持性を有してもよい。例えば、第2の容器壁が、硬質シートで形成されてもよい。
 第2の容器壁が、その外周部から立ち上がる環状の外周壁と、その内周部から立ち上がる環状の内周壁とを備えてもよい。第2の容器壁は、硬質シートで形成されてもよい。図2に示す二重円型トレイ状バッグは、そのような第2の容器壁を有する細胞培養容器の一例である。なお、二重円型トレイ状バッグの第2の容器壁は、形状維持性を有しているのであれば、軟質シートで形成されてもよい。
 本発明の他の実施の形態として、第1の容器壁および第2の容器壁の双方が、形状維持性を有してもよい。例えば、第1の容器壁および第2の容器壁が、硬質シートで形成されてもよい。
 第1の容器壁及び第2の容器壁の厚さは、例えば、細胞培養容器の内径及び外径の大きさ、容器部内に供給される液体培地の重量等に応じて決定されてもよい。第1の容器壁及び第2の容器壁の厚さは、「シート」という用語によって特定の範囲に限定されない。
 図1に示す浮き輪型バッグにおいては、第1の容器壁および第2の容器壁の厚さは、同じであってもよく、異なってもよい。第1の容器壁および第2の容器壁の厚さは、例えば、バッグの内径及び外径の大きさ、バッグ内に供給される液体培地の重量等に応じて決定されてもよい。決定された第2の容器壁の厚さは、第1の容器壁の厚さよりも大きくてもよい。図2に示す二重円型トレイ状バッグにおいても、同様である。
 第1の容器壁および第2の容器壁は、柔軟性を有してもよい。ここで、「柔軟性」とは、例えば、容器壁の追従性を意味する。容器壁が追従性を有する場合、容器部内への空気の出入り無しに、液体培地等の内容液が、容器部内に流入または容器部内から流出できる。追従性を有する容器壁が変形して、容器部の容積が確保されるためである。容器壁の追従性は、単に、容器壁を形成する材料の物理的数値によって決まるのではない。容器壁の追従性は、容器の形態、容器内に存在する空気の量等によっても変わることがある。したがって、一概に、容器壁を形成する材料の物理的数値によって、本発明を制限することは適切ではない。
 少なくとも第1の容器壁が、柔軟性を有してもよい。
 ポート部を介して容器部内へ液体培地や気体等が供給されることにより、柔軟性を有する第1の容器壁が変形し、容器部の内容積が増大する。一方、ポート部を介して容器部内から液体培地や気体等が排出されることにより、柔軟性を有する第一の容器壁が変形し、容器部の内容積が減少する。
 容器部内から液体培地や気体等の内容物が排出されたとき、第1の容器壁の内面と、第2の容器壁の内面とが実質的に密着することが好ましい。
 図1に示す浮き輪型バッグにおいては、液体培地や気体等が容器部へ供給されることによって、容器部が膨らんで立体形状となる。液体培地や気体等が容器部から排出されることによって、容器部が萎んで平面形状となる。そのため、液体培地や気体等の供給及び排出による、容器部の内容積の変化は大きい。
 図2に示す二重円型トレイ状バッグにおいては、後述するように、立体形状の容器部が、当初より形成されている。そのため、液体培地や気体等の供給及び排出による、容器部の内容積の変化は、浮き輪型バッグに比べて、一般的に小さい。
 図1に示す浮き輪型バッグにおいては、液体培地等の内容液を容器部に供給した後、さらに空気等の気体を供給することができる。気体を供給することにより、第1の容器壁の内面が、液体培地の液面から容易に離間するため、液体培地の旋回流と、第1の容器壁の内面との不要な干渉を防止することができる。
 図2に示す二重円型トレイ状バッグにおいても、液体培地等の内容液を容器部に供給した後、さらに空気等の気体を供給することができる。気体を供給することにより、第1の容器壁の内面が、液体培地の液面から容易に離間するため、液体培地の旋回流と、第1の容器壁の内面との不要な干渉を防止することができる。
 一方、第2の容器壁は、形状維持性を有してもよい。ここで、「形状維持性」とは、例えば、液体培地等の内容液を容器部に供給しても、第2の容器壁の形状が実質的に変わらないことを意味する。
 容器部の旋回時に、内容液が流動する。内容液が流動することによって、第2の容器壁が変形することがある。
 また、例えば、細胞観察や培地交換等の際に、細胞培養容器が持ち上げられる。容器が持ち上げられたときに、内容液の重量によって、第2の容器壁が変形することがある。
 第2の容器壁が形状維持性を有することによって、これらの変形を抑制することができる。
 なお、細胞培養容器(容器部)の径が大きくなるにつれて、容器部内の液体培地の重量が増加する。そのため、第2の容器壁が形状維持性を有する場合でも、細胞培養容器(容器部)を持ち上げたときに、内容液の重量によって、第2の容器壁がある程度撓むことがある。
 第2の容器壁が形状維持性を有する場合、第2の容器壁のうち、環状流路の底面となる部分は、従来のディッシュの底面のように、平面であることが好ましい。
 細胞培養容器の第1の容器壁および第2の容器壁を構成する材料は、任意である。成形性、経済性、及び取扱い性などの観点から、材料は、天然樹脂または合成樹脂であり、好ましくは、合成樹脂である。
 合成樹脂の例としては、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、ポリプロピレン樹脂、およびこれらの混合物などが挙げられる。例えば、第2の容器壁を、これらの樹脂からなる単層シート、または、これらの樹脂を含む複合シートで形成してもよい。ここで、複合シートとは、複数の樹脂からなるシートを意味する。複数の樹脂からなるシートは、例えば、樹脂混合物からなるシート、ラミネートフィルム、樹脂フィルムへの樹脂コーティング、樹脂フィルムへ樹脂印刷等である。
 細胞培養容器の第1の容器壁および第2の容器壁は、軟質シートで構成されてもよい。軟質シートを形成する樹脂の例としては、低密度ポリエチレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン-プロピレン共重合樹脂、ポリブタジエン樹脂、スチレン-ブタジエン共重合樹脂およびそれらの水素添加樹脂、ポリウレタン樹脂、ならびにそれらの樹脂の混合物などが挙げられる。硬質シートを形成する樹脂として、これらを用いてもよい。
 低密度ポリエチレンは、一般の低密度ポリエチレンはもちろんのこと、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、メタロセン触媒系低密度ポリエチレン樹脂を含む。ポリプロピレン樹脂は、ステレオブロックポリプロピレン樹脂、および、ポリプロピレン樹脂とステレオブロックポリプロピレン樹脂の混合物を含む。
 第1の容器壁および第2の容器壁の内側(培養空間の側)の面は、細胞の接着を防止するために、疎水性表面であることが好ましい。第1の容器壁および第2の容器壁の内側(培養空間の側)の面は、疎水性樹脂により形成されることが好ましい。あるいは、第1の容器壁および第2の容器壁の内側(培養空間の側)の面は、予め疎水化処理または細胞の接着を阻害する処理が施されることが好ましい。そのような処理の例として、アガロースコーティング、ポリメタクリル酸ヒドロキシエチル(ポリHEMA)コーティング、2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)コーティングなどが挙げられる。
 第1の容器壁および第2の容器壁の内側(培養空間の側)の面は、疎水性表面に限定されない。第1の容器壁および第2の容器壁の内側(培養空間の側)の面は、疎水性表面あるいは親水性表面であってもよい。疎水性表面あるいは親水性表面のいずれがよいかは、培養する細胞の種類、液体培地の種類、添加物、培養容器の大きさ、及び、培養容器の旋回速度などによって決定されてもよい。
 親水性表面が好ましい場合は、第1の容器壁および第2の容器壁の内側の面を、親水性樹脂により形成する。あるいは、第1の容器壁および第2の容器壁の内側の面に、予め親水化処理または細胞の接着を促進する処理を施す。そのような処理の例として、表面に水酸基およびカルボキシル基を付加するコロナ放電処理、コラーゲンIコーティング、ポリ-D-リジンコーティング等が挙げられる。
 また、培養容器の第1の容器壁および第2の容器壁の少なくとも一方が、気体透過性を有することが好ましい。特に、培養容器の第1の容器壁および第2の容器壁の少なくとも一方が、酸素および二酸化炭素の透過性を有することが好ましい。細胞に必要な酸素の容器内への供給と、二酸化炭素の容器外への排出を、容器壁を介して行うことができる。この場合、容器の内部と外部が直接連通しないため、容器の内部の無菌性を維持することができる。
 ここで、気体透過性は、主に、酸素および二酸化炭素の透過性を意味する。酸素の透過性と、二酸化炭素の透過性は、各種の素材に対して類似する傾向がある。しかも、二酸化炭素の透過性は、酸素の透過性と比較すると著しく大きい。このような理由により、一般に、細胞の培養に用いられる容器の気体透過性は、酸素透過性によって評価される。
 したがって、第1の容器壁および第2の容器壁は、酸素透過性を有してもよい。酸素透過性は、培養される細胞量と、酸素が透過する容器壁の面積に応じて変化する。通常、容器壁に必要とされる酸素透過性は、培養される細胞量に比例し、酸素が透過する容器壁の面積に反比例する。
 第1の容器壁および第2の容器壁は、それぞれ異なる酸素透過性を有してもよい。例えば、最も効率良く細胞が培養された場合、培養された細胞の量は、培地の量に比例すると仮定できる。25℃における第1の容器壁の実効面積あたりの酸素透過性と、第2の容器壁の実効面積あたりの酸素透過性の和を、内容液の量で割ることによって、数値が得られる。この数値が0.2cc/atm・day・ml以上になるように、培養用の容器を設計することができる。設計された容器は、細胞の培養時に、細胞に供給される酸素が不足することを防止できる。
 ここで、酸素透過性は、以下の通りである。
 25℃において、容器壁に、差圧1atmの酸素圧を24時間かけ続けたときに、容器壁を透過する酸素量を、容器壁の面積で割ることによって、酸素透過性を表す数値が得られる。
 容器壁の実効面積あたりの酸素透過性は、容器壁の酸素透過性に、容器壁の面積をかけた数値である。
 容器壁の実効面積あたりの酸素透過性は、容器壁が容器内に酸素を供給する能力を表す。
 一つの容器に含まれる全ての容器壁の実効面積あたりの酸素透過性の総和は、その容器が容器内に酸素を供給する能力を表す。
 さらに、実効面積あたりの酸素透過性の総和を、本発明の細胞培養容器に供給される液体培地の量で割ることによって、容器が、培地1mlあたりに供給できる酸素量を表す数値が得られる。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
 図1は、本発明の一実施の形態に係る細胞培養容器(浮き輪型バッグ)1を示す斜視図である。なお、図1は、細胞培養容器1に、細胞を播種した液体培地等と、無菌フィルターを通した所定量の空気を注入して、細胞培養容器1が膨らんでいる状態を示している。
 細胞培養容器1の容器部は、平面視において環状の第1の容器壁2と、それと略同一形状の第2の容器壁3と、を備える。第1の容器壁2及び第2の容器壁3は、柔軟性を有する平面状の軟質シートによって構成される。第1の容器壁2及び第2の容器壁3を構成する平面状の軟質シートは、それぞれの外周縁および内周縁において互いに接合される。これにより、容器部は、外周縁部4および内周縁部5を有する平面視環状(浮き輪型)の密閉された培養空間を構成する。なお、第1の容器壁2および第2の容器壁3の双方が、軟質シートで形成されている。
 細胞培養容器1の容器部は、気体を含む内容物の供給前、および、これらの排出後は、第1の容器壁2の内面と、第2の容器壁3の内面とが実質的に密着して平面形状となる。
 細胞培養容器1の容器部は、容器部に気体を含む内容物が供給されると、第1の容器壁2と第2の容器壁3の柔軟性により、容器部が膨らんで、浮き輪型の立体形状となる。
 第1の容器壁2および第2の容器壁3は軟質シートで構成されてもよい。軟質シートとして、柔軟性と酸素透過性を有し、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂からなる厚さ140μmの単層シートを例示できる。なお、後述する細胞培養容器(二重円型トレイ状バッグ)の第2の容器壁として、これらの複合シートを用いてもよい。
 例えば、細胞培養容器1の外周縁部の直径は80mmであり、内周縁部の直径は45mmである。
 第1の容器壁2および第2の容器壁3が柔軟性を有する場合、第1の容器壁2の内面と第2の容器壁3の内面を容易に密着させることができる。第1の容器壁2の内面と、第2の容器壁3の内面を密着させることにより、例えば、液体培地の交換時に、液体培地を容器部から容易に排出することができる。
 環状の容器部は、後述するポートを有する。ポートと対向する側の容器部の一部を、クリップ等で挟むことができる。容器部をクリップ等で挟むことにより、第1の容器壁2の一部と、これに対向する第2の容器壁3の一部とを、一時的に密着させることができる。容器部の一部をクリップ等で挟むことにより、環状の容器部内の空間を、ポート側の大きな空間と、ポートを有しない側の小さな空間とに一時的に分割できる。ポートを有しない側の小さな空間に、培養中または培養後の細胞を一時的に隔離することができる。培養中または培養後の細胞を隔離することによって、液体培地のみを容易に排出及び交換することができる。
 細胞培養容器1のポート部は、少なくとも容器部の培養空間の内部と外部とを連通するポート6を備える。さらに、ポート部は、ポート6の開口端に接続されたチューブ7と、チューブ7の先端に設けられた導出口8と、導出口8の先端に装着されたキャップ9とを備えてもよい。
 なお、ポート部がポート6のみで構成されている場合には、ポート6の先端にキャップが装着されていることが好ましい。キャップを装着する代わりに、ポート6の先端を熱融着等によって塞いでもよい。
 細胞培養容器1の容器部に、細胞を播種した液体培地等と、無菌フィルターを通した所定量の空気を注入することができる。容器部にこれらを注入すると、容器部が膨らむ。容器部が膨らむと、容器部は浮き輪状の立体形状となる。容器部を旋回装置のテーブル面に載置したとき、浮き輪状の容器部は、テーブル面と所定の径を有する円環の領域において接触する。
 このため、容器部の旋回時に、容器部が旋回テーブル上で揺動することない。また、容器部の旋回時に、容器部が安定な姿勢を維持できる。
 細胞培養容器1を旋回させる際、例えば、細胞培養容器1を図4に示す治具にセットしてもよい。細胞培養容器1を治具にセットし、容器部を圧迫することで、容器部(環状流路)の底面の径方向の幅を大きくすることができる。また、細胞培養容器1を治具にセットすることで、細胞培養容器1を持ち上げたときの変形も防止できるため、例えば、細胞観察にも好都合である。このような治具は、細胞の浮遊培養に影響しないものであれば、特に限定されない。例えば、治具は、培養機器に備え付けのものであってもよいし、培養機器とは独立したものであってもよい。
 培養機器とは独立した治具を用いて細胞培養容器1を固定した例が、図4~図6に示される。図4は、細胞培養容器1が治具20で固定された状態を示す平面図である。図5は、その側面図である。図6は、それらの分解図である。
 治具20は、第1のプレート24と、第2のプレート25と、連結ボルト21と、ナット22と、ワッシャー23とを備える。第1のプレート24及び第2のプレート25は、細胞培養容器1の容器部を挟持する。第1のプレート24及び第2のプレート25は、それぞれのプレートの4隅に設けられたボルト穴を介して、連結ボルト21及びナット22によって連結される。第1のプレート24と第2のプレート25の間隔は、ワッシャー23によって調整される。
 第1のプレート24と第2のプレート25の間隔は、ワッシャー23の使用枚数により調整することができる。第1のプレート24および第2のプレート25は、細胞培養容器1の内部の観察のため、透明であることが好ましい。
 なお、図5に示す治具20を上下に反転させてもよい。すなわち、連結ボルト21の頭部が旋回装置のテーブル面に接するように、治具20をテーブル面に載置してもよい。
 また、第1のプレート24および第2のプレート25を細胞培養容器1の容器部を挟持した状態に保持するための保持手段は、限定されない。例えば、保持手段は、連結ボルト21、ナット22およびワッシャー23に限定されない。保持手段の構成は、任意である。例えば、複数枚のワッシャー23に替えて、所定の長さの管状部材(パイプ)を用いてもよい。
 図2は、本発明の別の実施の形態に係る細胞培養容器(二重円型トレイ状バッグ)10を示す斜視図である。図3は、細胞培養容器10の容器部の模式的な断面図である。
 細胞培養容器10の容器部は、第1の容器壁11と第2の容器壁12で構成されている。第1の容器壁11が、軟質シートで形成されており、柔軟性を有する。第2の容器壁12が、硬質シートで形成されており、形状維持性を有する。
 第2の容器壁12は、外周部から延出して立ち上がる環状の外周壁13と、内周部から延出して立ち上がる環状の内周壁14とを備えている。内周壁14の頂部の内径側は、上面14aで閉塞されている。このように、第2の容器壁12には、外周壁13及び内周壁14等が一体に形成されている。
 本実施形態においては、第2の容器壁12が、当初より外周壁13や内周壁14を備えており、トレイ状に形成されている。このように、第2の容器壁12は、当初より、凹型の立体構造を有する。第2の容器壁12が立体構造を有することにより、第2の容器壁12を変形させることなく、液体培地等の内容液を容器部内に供給することができる。なお、第2の容器壁12は、形状維持性を有しているのであれば、軟質シートで形成されてもよい。
 外周壁13と内周壁14の高さは、略同一であることが好ましい。本実施形態においても、図2および図3に示すように、外周壁13と内周壁14の高さが略同一となっている。第2の容器壁12の外周壁13の頂部は、第1の容器壁11の外周縁に接合している。第2の容器壁12の内周壁14の頂部は、第1の容器壁11の内面に接合されるか、または離間可能に密着していてもよい。あるいは、内周壁14の頂部の内径側の上面14aが、対向する第1の容器壁11の内面に接合されるか、または離間可能に密着していてもよい。これらより、平面視において環状の密閉された培養空間15が構成される。
 平面視において環状の密閉された培養空間15が構成される限り、内周壁14の頂部の内径側の上面14aは無くてもよい。この場合、内周壁14の頂部が、第1の容器壁11の内面に接合される。また、内周壁14の頂部が第1の容器壁11の内面に接合される場合は、第1の容器壁11において、当該接合箇所より内径側の容器壁が無くてもよい。
 細胞培養容器10の第2の容器壁12は、形状維持性を有する。第2の容器壁12に、内周壁14と上面14aが形成されている。このような構成により、少なくとも第2の容器壁12の外周壁13の頂部が第1の容器壁11の外周縁に接合しているのであれば、平面視において環状の密閉された培養空間15が構成される。
 なお、第2の容器壁12に内周壁14を一体に設ける代わりに、第2の容器壁12の底面がディッシュのような平面であってもよい。その底面の中央部に、内周壁14に相当する環状部材を後から接合してもよい。
 細胞培養容器10の第1の容器壁11を構成する軟質シートは、径方向にたるみがあってもよい。この場合、容器部内から気体を含む内容物を排出したときに、第1の容器壁11の内面と、第2の容器壁12の内面(底面)とが実質的に密着する。
 細胞培養容器10の第1の容器壁11を構成する軟質シートは、径方向にたるみがあってもよい。この場合、容器部内に無菌フィルターを通した空気を注入したときに、第1の容器壁11が上方に膨らむことができる。
 細胞培養容器10のポート部は、少なくとも容器部の培養空間の内部と外部とを連通するポート16を備える。さらに、ポート部は、ポート16の開口端に接続されたチューブ17と、チューブ17の先端に設けられた導出口18と、導出口18の先端に装着されたキャップ19とを備えてもよい。
 なお、ポート部がポート16のみで構成されている場合には、ポート16の先端にキャップが装着されていることが好ましい。キャップを装着する代わりに、ポート16の先端を熱融着等によって塞いでもよい。
 細胞培養容器1(10)の第1の容器壁2(11)および第2の容器壁3(12)の少なくとも一方が、好ましくは、透明である。より好ましくは、第1の容器壁2(11)および第2の容器壁3(12)の双方が、透明である。
 細胞培養においては、顕微鏡によって、細胞の形、色等を観察する。また、一般に、顕微鏡によって、培養の進み具合、及び、細胞の状態を観察した後に、次の処置が行われる。
 したがって、少なくとも顕微鏡が配置される側の容器壁は、顕微鏡で細胞が観察できる程度に透明であることが好ましい。すなわち、第1の容器壁2(11)および第2の容器壁3(12)のうち、少なくとも顕微鏡が配置される側の容器壁は、光線透過率が80%以上であることが好ましい。
 図1に示す細胞培養容器1は、旋回培養ができればよく、その大きさは任意である。細胞培養容器1の大きさは、例えば、外径40mm×内径30mm程度から、外径2000mm×内径400mm程度である。
 図2に示す細胞培養容器10も、旋回培養ができればよく、その大きさは任意である。細胞培養容器10の大きさは、例えば、外径40mm×内径30mm×高さ5mm程度から、外径2000mm×内径400mm×高さ1000mm程度である。
 図1に示す細胞培養容器1および図2に示す細胞培養容器10においては、環状の培養空間を構成する外周縁部4(外周壁13)および内周縁部5(内周壁14)が、円環状である。本発明に係る細胞培養容器において、平面視環状の培養空間を構成する外周縁部(外周壁)及び内周縁部(内周壁)は、円環状に限定されない。例えば、細胞培養容器を旋回培養に使用する場合は、旋回培養に支障がない範囲で、外周縁部(外周壁)及び内周縁部(内周壁)は、多角形等であってもよい。
 このように、本発明の細胞培養容器は、閉鎖システムの構築が容易である。本発明の容器で培養された細胞及びタンパク質などは、一般の細菌による汚染の危険性が小さい。また、本発明の容器で培養された細胞及びタンパク質などは、クロスコンタミによる他人の体液からのウィルス汚染等の危険性が小さい。
 本発明の細胞培養容器は、特に、浮遊系細胞の培養に使用できる。各種タンパク質によって容器をコーティングすれば、本発明の細胞培養容器を、接着性細胞の培養用または浮遊系細胞刺激用の容器として使用できる。
 本発明の細胞培養容器は、旋回培養に好適である。本発明の細胞培養容器の用途は、旋回培養に限定されない。本発明の細胞培養容器の用途は、任意である。さらに、本発明の細胞培養容器に、予め液体培地等を密封することにより、培地入り細胞培養容器を製造できる。
 本発明の細胞培養容器は、密閉された培養空間を有する容器部を備えることから、細胞培養中のコンタミネーションのリスクを低減することができる。また、本発明の細胞培養容器は、環状の培養空間に沿った旋回流を容器内の液体培地に生じさせることができるため、旋回培養に好適である。
 1 細胞培養容器
 2 第1の容器壁
 3 第2の容器壁
 4 外周縁部
 5 内周縁部
 6 ポート
 7 チューブ
 8 導出口
 9 キャップ
 10 細胞培養容器
 11 第1の容器壁
 12 第2の容器壁
 13 外周壁
 14 内周壁
 15 培養空間
 16 ポート
 17 チューブ
 18 導出口
 19 キャップ
 20 治具
 21 連結ボルト(保持手段)
 22 ナット(保持手段)
 23 ワッシャー(保持手段)
 24 第1のプレート
 25 第2のプレート

Claims (9)

  1.  細胞培養容器であって、
     平面視において環状の密閉された培養空間を有する容器部と、
     前記培養空間の内部と外部とを連通するポート部とを備え、
     前記容器部は、培養時に上側となる第1の容器壁と、培養時に下側となる第2の容器壁とを備える、細胞培養容器。
  2.  前記第1の容器壁が、柔軟性を有する、請求項1に記載の細胞培養容器。
  3.  前記第1の容器壁および前記第2の容器壁の双方が、柔軟性を有する、請求項1に記載の細胞培養容器。
  4.  前記第1の容器壁が、柔軟性を有し、
     前記第2の容器壁が、形状維持性を有する、請求項1に記載の細胞培養容器。
  5.  前記第2の容器壁の外周部から立ち上がる環状の外周壁と、
     前記第2の容器壁の内周部から立ち上がる環状の内周壁とを備える、請求項4に記載の細胞培養容器。
  6.  前記第1の容器壁および前記第2の容器壁の双方が、形状維持性を有する、請求項1に記載の細胞培養容器。
  7.  前記容器部内から気体を含む内容物が排出されたときに、前記第1の容器壁の内面と前記第2の容器壁の内面とが実質的に密着する、請求項2~5のいずれか1項に記載の細胞培養容器。
  8.  前記第1の容器壁および前記第2の容器壁の少なくとも一方が、酸素透過性を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の細胞培養容器。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の細胞培養容器を固定するための治具であって、
     前記容器部を挟持するための第1のプレートおよび第2のプレートと、
     前記第1のプレートおよび前記第2のプレートを、前記容器部を挟持した状態に保持するための保持手段とを備える、固定用治具。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108559711A (zh) * 2018-06-16 2018-09-21 福建省产品质量检验研究院 一种霉菌的密闭式培养方法
JP2021013332A (ja) * 2019-07-12 2021-02-12 株式会社フコク 閉鎖系細胞培養容器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018207907A1 (ja) * 2017-05-12 2018-11-15 株式会社フコク 細胞培養容器
CA3221418A1 (en) * 2021-06-07 2022-12-15 Geoffrey L. Hodge Cell culture vessel for use in manufacturing cell products
EP4341375A1 (en) * 2021-08-11 2024-03-27 Geoffrey L. Hodge Systems and methods for manufacturing cells

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0315382A (ja) * 1989-06-14 1991-01-23 Terumo Corp 細胞培養用基材、細胞培養用基材ユニット、バイオリアクターおよび体外循環式治療器
JPH05276926A (ja) * 1991-01-31 1993-10-26 Boehringer Ingelheim Animal Health Inc 有核細胞を表面培養する装置及び方法
JPH0965876A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Green Cross Corp:The 動物細胞の振盪培養方法および培養容器
JP2005323588A (ja) * 2004-04-13 2005-11-24 Toyo Seikan Kaisha Ltd 培養二重容器および培養方法
JP2009027944A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Fukoku Co Ltd 接着性細胞培養用袋状容器
WO2013175580A1 (ja) * 2012-05-23 2013-11-28 株式会社日立製作所 培養容器及び自動培養装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1739164B1 (en) * 2004-04-13 2016-08-10 Toyo Seikan Group Holdings, Ltd. Double incubator and incubating method
EP2356207A1 (en) * 2008-11-11 2011-08-17 Ds Genomics Continuous flow bioreactor
CN203429184U (zh) * 2013-08-19 2014-02-12 冯志强 多种附壁细胞共培养装置
CN204918610U (zh) * 2015-09-07 2015-12-30 上海逍鹏生物科技有限公司 细胞培养袋专用夹具

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0315382A (ja) * 1989-06-14 1991-01-23 Terumo Corp 細胞培養用基材、細胞培養用基材ユニット、バイオリアクターおよび体外循環式治療器
JPH05276926A (ja) * 1991-01-31 1993-10-26 Boehringer Ingelheim Animal Health Inc 有核細胞を表面培養する装置及び方法
JPH0965876A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Green Cross Corp:The 動物細胞の振盪培養方法および培養容器
JP2005323588A (ja) * 2004-04-13 2005-11-24 Toyo Seikan Kaisha Ltd 培養二重容器および培養方法
JP2009027944A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Fukoku Co Ltd 接着性細胞培養用袋状容器
WO2013175580A1 (ja) * 2012-05-23 2013-11-28 株式会社日立製作所 培養容器及び自動培養装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108559711A (zh) * 2018-06-16 2018-09-21 福建省产品质量检验研究院 一种霉菌的密闭式培养方法
CN108559711B (zh) * 2018-06-16 2021-05-04 福建省产品质量检验研究院 一种霉菌的密闭式培养方法
JP2021013332A (ja) * 2019-07-12 2021-02-12 株式会社フコク 閉鎖系細胞培養容器
JP7353086B2 (ja) 2019-07-12 2023-09-29 株式会社フコク 閉鎖系細胞培養容器

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