WO2018147032A1 - 細胞培養用流体チップ、培養容器及び培養方法 - Google Patents

細胞培養用流体チップ、培養容器及び培養方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018147032A1
WO2018147032A1 PCT/JP2018/001402 JP2018001402W WO2018147032A1 WO 2018147032 A1 WO2018147032 A1 WO 2018147032A1 JP 2018001402 W JP2018001402 W JP 2018001402W WO 2018147032 A1 WO2018147032 A1 WO 2018147032A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
culture
lid member
base material
cell
fluid chip
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/001402
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
将也 萩原
Original Assignee
公立大学法人大阪府立大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 公立大学法人大阪府立大学 filed Critical 公立大学法人大阪府立大学
Priority to US16/484,506 priority Critical patent/US11884905B2/en
Priority to JP2018567333A priority patent/JP7055386B2/ja
Priority to EP18751504.4A priority patent/EP3581642A4/en
Publication of WO2018147032A1 publication Critical patent/WO2018147032A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/16—Microfluidic devices; Capillary tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/08—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing artificial tissue or for ex-vivo cultivation of tissue
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/22—Transparent or translucent parts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/34—Internal compartments or partitions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/38—Caps; Covers; Plugs; Pouring means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/14—Scaffolds; Matrices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/16—Particles; Beads; Granular material; Encapsulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N37/00—Details not covered by any other group of this subclass

Definitions

  • the present invention relates to a fluid chip for cell culture, a culture container, and a culture method.
  • a cell suspension sol obtained by adding dermal fibroblasts to a culture sol is placed in a culture dish and left in a carbon dioxide incubator for 2 hours to gel the cell suspension sol.
  • the cell tissue is perfused and cultured by supplying a culture solution to the culture dish with a silicon tube connected to the culture dish and discharging the culture solution with another silicon tube.
  • Patent Document 2 research on cell culture using a fluid chip has been conducted (for example, see Patent Document 2).
  • a fluid chip By culturing cells using a fluid chip, it is possible to design a flow path and to control the cell culture environment precisely and quantitatively.
  • a microfluidic device for example, Patent Document 3
  • Such a microfluidic device is called a biological function chip (Organ-on-a-chip or Body-on-a-chip) and is created as a device for directly evaluating the interaction between tissues or organs. It is expected to be used in preclinical studies such as drugs.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and can suppress a decrease in the activity of cultured cells in the preparation stage, and remove and observe the cultured cell tissue from the fluid chip.
  • a fluid chip for cell culture that enables the above.
  • the present invention includes a base material and a lid member, and the base material and the lid member have a first flow between the base material and the lid member by bonding the base material and the lid member.
  • a path and a first accommodating part for detachably accommodating the first culture container are formed, the first culture container contains a culture gel for embedding cells or cell tissues, and The base material and the lid member are provided so that at least a part of the culture solution flowing in the first flow path is supplied to the first accommodating portion.
  • a fluid chip for cell culture is provided.
  • the base material and the lid member included in the fluid chip of the present invention detachably accommodate the first flow path and the first culture vessel between the base material and the lid member by bonding the base material and the lid member. It is provided so that the 1st accommodating part for doing may be formed. Thereby, a 1st flow path and a 1st accommodating part can be formed in the inside of a fluid chip
  • the 1st culture container accommodated in a 1st accommodating part encloses the culture gel which embeds a cell or a cell tissue, and at least one part consists of a hydrogel or a porous body.
  • the culture solution can be supplied to the first container by flowing the culture solution through the first channel, and nutrients, proteins, chemical substances, oxygen, and the like contained in the culture solution can be supplied to the first culture vessel (hydrogel).
  • the culture vessel hydrogel
  • it can be supplied to the cell tissue via a porous body) and a culture gel, and the cell tissue in the culture container can be cultured.
  • stimulating factors, growth factors and the like contained in the culture medium can be supplied to the cell tissue, and the influence of the stimulating factors, growth factors and the like on the cell tissue can be examined.
  • the 1st accommodation part is provided so that the 1st culture container can be detachably accommodated, the 1st culture container can be attached or removed to the 1st accommodation part.
  • the first culture container prepared in advance can be attached to the first accommodating portion at an arbitrary timing, and deterioration of the cell tissue can be suppressed before culturing is started in the fluid chip. Further, the experiment time can be shortened, and variations in the experiment result can be suppressed.
  • the first culture container can be mounted in the first container after the cells or the tissue in the first culture container are preliminarily cultured in the optimal culture environment, the cell tissue that has not deteriorated is placed in the fluid chip. Can be arranged.
  • a good first culture container can be selected from the plurality of first culture containers that have been preliminarily cultured and placed in the fluid chip.
  • cells or tissue suitable for experiments can be arranged in the fluid chip, and the in vivo environment can be reproduced with good reproducibility.
  • the first culture container accommodated in the first accommodating part can be detached from the first accommodating part after finishing the cell culture in the fluid chip and removing the lid member from the base material, and removed from the fluid chip. Can be observed with a microscope or the like. For this reason, it is possible to observe the cell tissue from various directions, and it is possible to grasp the three-dimensional structure of the cultured cell tissue. Moreover, the cell tissue cultured in the fluid chip can be easily recovered without being damaged and can be stored.
  • FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of the fluid chip taken along a broken line AA in FIG. 1
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of the fluid chip taken along a broken line BB in FIG. 1
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the fluid chip taken along a chain line CC
  • FIG. 4D is a schematic cross-sectional view of the fluid chip taken along one-dot chain line DD in FIG.
  • A is a schematic cross-sectional view of the fluid chip at a broken line EE in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the fluid chip taken along the chain line GG
  • FIG. 6D is a schematic cross-sectional view of the fluid chip taken along the one-dot chain line HH of FIG.
  • (b) is a schematic top view of the fluid chip
  • FIG. 8 is a schematic enlarged view of a fluid chip in a range H surrounded by a broken line in FIG. 7.
  • (a) is a schematic top view of the fluid chip
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the culture vessel taken along broken line XX in FIG. 10. It is a schematic sectional drawing of the culture container of one Embodiment of this invention. It is a schematic sectional drawing of the culture container accommodated in the accommodating part of the fluid chip
  • (A) is a photograph of the produced culture vessel
  • (b) and (c) are photographs of the fluid chip containing the produced culture vessel. It is a photograph of a multiwell plate containing a plurality of culture containers containing cells preliminarily cultured in a cell culture experiment. It is the photograph of the fluid chip
  • the fluidic chip for cell culture of the present invention includes a base material and a lid member, and the base material and the lid member are bonded to the base material and the lid member by bonding the base material and the lid member.
  • the first flow path and the first storage part for detachably storing the first culture container are formed so that the first culture container is a culture gel for embedding cells or cell tissues And at least a portion is made of a hydrogel or a porous body, and the base material and the lid member are supplied with at least a portion of the culture fluid flowing in the first flow path to the first accommodating portion. It is characterized by being provided in.
  • the base material or lid member included in the fluid chip of the present invention preferably has a first inlet and a first outlet, and the first flow path is the first flow of the culture solution injected from the first inlet. It is preferable to be provided so as to flow through the passage and out of the first outlet. By injecting the culture solution into the first injection port, the culture solution can be flowed into the first channel. It is preferable that a 1st accommodating part has a receptacle provided so that a 1st culture container could be inserted. The culture container can be fixed to the housing portion by fitting the culture container into the receptacle. Moreover, a culture container can be removed from an accommodating part by extracting a culture container from a receptacle.
  • the base material and the lid member are preferably provided such that a second flow path is formed between the base material and the lid member by bonding the base material and the lid member.
  • a second flow path is formed between the base material and the lid member by bonding the base material and the lid member.
  • Preferably has a second inlet and a second outlet.
  • the second flow path is preferably provided such that the culture solution or physiological saline injected from the second inlet flows through the second flow path and flows out from the second outlet.
  • the base material and the lid member are supplied to the first storage portion with at least a part of the culture medium flowing in the first flow path and at least a part of the culture liquid or physiological saline flowing in the second flow path. It is preferable to be provided.
  • the fluid chip of the present invention further includes a first culture container housed in the first housing portion and a lid member that adheres to the base material, and a part of the lid member is a channel wall of the first channel. Or it is preferable to be provided so that it may become an inner wall of the said accommodating part. Thereby, the cell tissue in the culture vessel can be cultured. Moreover, it can prevent that a culture solution leaks.
  • the culture container can be attached to the housing portion before the lid member is bonded to the base material, and the culture container can be removed from the housing portion after the lid member is peeled off from the base material.
  • the culture vessel preferably has a light-transmissive window made of a hydrogel or a porous material, and the hydrogel includes at least one of agarose gel, polyacrylamide gel, sodium alginate, and collagen gel,
  • the porous body preferably includes at least one of a porous material sheet, a mesh, an etching sheet, a nonwoven fabric, and a woven fabric.
  • the base material and the lid member are formed such that a second housing part for detachably housing the second culture vessel is formed between the base material and the lid member by bonding the base material and the lid member. It is preferable to be provided. Moreover, it is preferable that a 2nd culture container includes the culture gel which embeds a cell or a cell tissue, and at least one part consists of a hydrogel or a porous body. The base material and the lid member are provided so that the culture solution flowing through the first flow path penetrates and is supplied to the inside of the first culture container accommodated in the first accommodating portion, and the inside of the first culture container It is preferable that the culture solution after flowing as an osmotic flow penetrates and is supplied to the inside of the second culture vessel accommodated in the second accommodating portion.
  • the cell secretion from the cell tissue inside the first culture vessel can be supplied together with the culture solution to the cell tissue inside the second culture vessel, and the cell tissue and the second culture inside the first culture vessel can be supplied.
  • the interaction of cellular tissue in the container can be examined.
  • the first storage part is preferably provided so that the first culture container fits into the first storage part
  • the second storage part is provided so that the second culture container fits into the second storage part. preferable. Thereby, it can suppress that the clearance gap which a culture solution flows between an accommodating part and a culture container is made, and can flow a culture solution as an osmotic flow efficiently inside a culture container.
  • the present invention is a cell culture fluid chip including a base material, the base material including a first flow path and a storage part for detachably storing the culture container, the culture container Includes a culture gel for embedding cells or cell tissues, and at least a part thereof is composed of a hydrogel or a porous body, and the base material is configured such that at least a part of the culture fluid flowing in the first flow path is the above-mentioned
  • a fluid chip for cell culture which is provided so as to be supplied to a storage unit.
  • the present invention also includes a polyhedral frame having an opening on each side and a window provided on each opening, and the frame and the window are each provided with a culture gel inside the frame and the window.
  • a culture vessel characterized in that the window portion is formed of a translucent hydrogel or a porous body so that it can be included, and at least one window portion has a convex portion protruding outside the frame portion.
  • the present invention includes a step of preliminarily culturing the cell or cell tissue in a first culture container containing a culture gel for embedding the cell or cell tissue, and at least a part of which is composed of a hydrogel or a porous material.
  • FIGS. 1 and 2 are drawings relating to the cell culture fluid chip and culture vessel of the present embodiment, and the details are the same as in the description of the above drawings.
  • the fluid chip 30 shown in FIGS. 1 and 2 is a fluid chip 30 to which the culture vessel 9 is not attached and the lid member 3 is not bonded.
  • the fluid chip 30 shown in FIGS. 1 is a fluid chip 30 in a state where the culture vessel 9 is attached to the fluid chip 30 shown in FIGS.
  • FIG. 5A is a schematic top view of the fluid chip 30 in a state where the culture vessel 9 is not attached
  • FIG. 5B is a schematic top view of the fluid chip 30 in a state where the culture vessel 9 is attached. is there.
  • the fluid chip 30 shown in FIG. 6 is a fluid chip 30 to which the culture vessel 9 is not attached and the lid member 3 is not bonded.
  • the fluid chip 30 shown in FIG. The fluid chip 30 is mounted with the culture vessels 9 a and 9 b on the fluid chip 30, the lid member 3 is bonded to the substrate 2, and the culture solution 13 is flowed through the flow path 4.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the fluid chip 30 taken along the broken line GG in FIG. Further, the fluid chip 30 shown in FIGS. 9A and 9B is a fluid chip 30 to which the culture vessel 9 is not attached and the lid member 3 is not bonded.
  • the cell culture fluid chip 30 of the present embodiment includes a base material 2 and a lid member 3, and the base material 2 and the lid member 3 are bonded to the base material 2 by bonding the base material 2 and the lid member 3.
  • the first flow path 4 and the accommodating portion 8 for detachably accommodating the culture vessel 9 are formed between the lid member 3 and the lid member 3.
  • the culture vessel 9 contains a culture gel 12 that embeds cells or cell tissues 11, and at least a part thereof is composed of a hydrogel 15 or a porous body 15, and the base material 2 and the lid member 3 are in the first flow. It is characterized in that it is provided so that at least a part of the culture solution flowing in the channel 4 is supplied to the storage part 8.
  • the cell culture fluid chip 30 of the present embodiment includes a base material 2, and the base material 2 includes a first flow path 4 and a storage portion 8 for detachably storing the culture vessel 9.
  • the culture vessel 9 contains a culture gel 12 that embeds cells or cell tissues 11, and at least a part thereof is composed of a hydrogel 15 or a porous body 15, and the substrate 2 is provided in the first flow path 4. It is provided that at least a part of the flowing culture solution 13 is supplied to the storage unit 8.
  • the cell chip 30 for cell culture according to the present embodiment will be described.
  • the cell culture fluid chip 30 is a fluid chip capable of culturing cells or cell tissues 11 by flowing the culture solution 13 through the flow path 4.
  • the cell culture fluid chip 30 may be a microfluidic chip, a perfusion culture apparatus, a culture environment control apparatus, or a biological function chip.
  • the fluid chip 30 includes the base material 2.
  • the channel 4, the accommodating portion 8, and the like can be formed on the substrate 2.
  • the material of the substrate 2 may be a polymer material such as silicone rubber (for example, PDMS), acrylic resin (for example, PMMA), polycarbonate, or glass. It is preferable that the material of the base material 2 has translucency. Thereby, the cell tissue 11 in culture can be easily observed.
  • the fluid chip 30 can include the lid member 3.
  • the lid member 3 When the flow path 4 and the accommodating part 8 are an open type, or when the flow path 4 and the accommodating part 8 are formed inside the base material 2, the lid member 3 can be omitted.
  • the lid member 3 is, for example, a glass plate. Thereby, the cell tissue 11 in the culture container 9 can be observed from the lid member 3 side, and the cell tissue 11 cultured in the fluid chip 30 can be observed.
  • the lid member 3 is a member that is adhered to the base material 2 when cell culture is performed with the fluid chip 30.
  • the base material 2 and the lid member 3 may be bonded due to the adhesiveness of the base material 2, and the base material 2 and the lid member 3 are bonded by pressing the base material 2 and the lid member 3 using a clip or the like.
  • the base material 2 and the lid member 3 may be bonded using a double-sided tape, and the base material 2 and the lid member 3 are bonded to each other by subjecting the adhesive surface of the base material 2 or the lid member 3 to plasma etching. It may be glued.
  • the base material 2 and the lid member 3 can be bonded without using an adhesive or a heat melting treatment.
  • the lid member 3 can be bonded to the base material 2 after the culture vessel 9 is accommodated in the accommodating portion 8. Further, the lid member 3 can be provided so that a part of the lid member 3 becomes the flow channel wall of the flow channel 4 and the inner wall of the accommodating portion 8. Further, the lid member 3 can be provided so that the lid member 3 can be peeled off or removed from the substrate 2. Accordingly, the culture vessel 9 can be taken out from the fluid chip 30 after cell culture in the fluid chip 30. It is also possible to rotate the cell tissue 11 in the fluid chip 30.
  • the base material 2 and the lid member 3 can be provided such that at least one flow path 4 is formed between the base material 2 and the lid member 3 by bonding the base material 2 and the lid member 3.
  • the substrate 2 may have at least one flow path 4.
  • the channel 4 is a channel through which the culture solution 13 or physiological saline flows.
  • the channel 4 may be a groove formed in the substrate 2, for example.
  • the channel 4 may be a groove formed in the lid member 3.
  • the upper part of the channel 4 can be closed by adhering the base material 2 and the lid member 3 together.
  • the flow path 4 may be an internal flow path of the fluid chip 30.
  • the base material 2 and the lid member 3 can be provided such that a plurality of flow paths 4 are formed therebetween.
  • the culture solutions 13 having different components can be allowed to flow through the respective flow paths 4.
  • the culture solution 13 can be flowed to one flow path 4a, and the physiological saline can be flowed to the other flow path 4b.
  • the substrate 2 may have two flow paths 4a and 4b.
  • the base material 2 can have three flow paths 4 a, 4 b, 4 c.
  • the channel 4 can be provided so that the culture solution 13 flows as an osmotic flow inside the culture vessel 9.
  • the flow path 4 may be branched into a plurality of tributaries.
  • the flow path 4 may be formed, for example, by machining the base material 2 or the lid member 3, or may be formed by molding the base material 2 or the lid member 3, and the base material 2 or the lid member. 3 may be formed by wet etching.
  • the flow path 4 can have an inlet 17 at one end and an outlet 18 at the other end.
  • the culture solution 13 injected into the injection port 17 can flow through the flow path 4 and out of the discharge port 18.
  • the tube 23 a can be connected to the inlet 17, and the tube 23 b can be connected to the outlet 18.
  • the culture solution 13 sent from the syringe pump can be injected into the injection port 17 through the tube 23a.
  • the culture solution 13 whose temperature is controlled by the temperature control device can be injected into the injection port 17.
  • the injection port 17 and / or the discharge port 18 may be provided in the base member 2 or may be provided in the lid member 3.
  • a medicine for example, an antibiotic
  • the drug can be supplied to the cell tissue 11 inside the culture vessel 9, and the influence of the drug on the cell tissue 11 can be examined.
  • the influence of the cell secretion secreted from the cell tissue 11 on the other cell tissue 11 can be examined.
  • the culture solution 13a flowing from the injection port 17a flows through the flow channel 4a and is discharged from the discharge port 18a
  • the culture solution 13b flowing from the injection port 17b flows through the flow channel 4b. It is discharged from the flow outlet 18b.
  • the fluid chip 30 may share the discharge port 18.
  • the base material may be provided so that the culture medium flowing through the first flow path 4 and the culture liquid 13 flowing through the second flow path 4 merge and the merged culture liquid 13 flows out from one outlet 18.
  • the fluid chip 30 may include a circulation channel 5 that circulates a part of the culture solution from the downstream side of the channel 4 back to the upstream side.
  • the base material 2 and the lid member 3 have at least one accommodating portion 8 for detachably accommodating the culture vessel 9 between the base material 2 and the lid member 3 by bonding the base material 2 and the lid member 3.
  • the base material 2 may include at least one accommodating portion 8.
  • the accommodating portion 8 may be provided by forming a groove for the accommodating portion in the base material 2 and closing the upper portion with the lid member 3, and the upper portion is opened by forming the groove for the accommodating portion in the base material 2. You may provide the accommodating part 8 of the state.
  • the accommodating portion 8 is a space (or chamber) for accommodating the culture vessel 9 in a detachable manner.
  • the accommodating portion 8 may be a groove formed in the base material 2 or a groove formed in the lid member 3.
  • the culture container 9 can be mounted on the storage part 8 from the upper side of the groove, or the culture container 9 stored in the storage part 8 can be removed.
  • the upper part of the groove-shaped accommodation part 8 can be closed by bonding the base material 2 and the lid member 3 together.
  • the accommodating portion 8 is provided in the middle of the flow path 4, and most of the culture solution flowing through the flow path 4 has the accommodating portion 8.
  • the accommodating part 8 can be provided so that it may pass.
  • both edge portions of the accommodating portion 8 are connected to the channels 4 a and 4 b, but the accommodating portion 8 is provided in the middle of the channel 4 so that a large amount of culture fluid flows through the channel 4.
  • the accommodating part 8 can also be provided such that the portion passes through the accommodating part 8.
  • the accommodation part 8 may be provided at a position away from the flow path 4, and a communication flow path connecting the accommodation part 8 and the flow path 4 may be provided. In this case, most of the culture solution flowing through the flow path 4 does not pass through the storage section 8, but a part of the culture solution is supplied to the storage section 8 through the communication flow path.
  • the accommodating portion 8 may be formed by machining the base material 2 or the lid member 3, may be formed by molding the base material 2 or the lid member 3, and the base material 2 or the lid member 3 is wet. It may be formed by etching.
  • the fluid chip 30 may include a plurality of accommodating portions 8. Further, the base material 2 and the lid member 3 may be provided so that a plurality of culture vessels 9 can be accommodated in one accommodating portion 8.
  • a plurality of culture vessels 9 can be mounted on the fluid chip 30, and the cell-cell interaction of the cell tissue 11 in the culture vessel 9 can be examined.
  • the cell tissues 11 in the plurality of culture vessels 9 may be the same type of cell tissues or different types of cell tissues.
  • the base material 2 and the lid member 3 are provided so that at least a part of the culture solution 13 or physiological saline flowing through the flow path 4 is supplied to the storage unit 8.
  • the accommodating part 8 may be provided in the middle of the channel 4, and the channel 4 and the accommodating part 8 are provided so that a part of the culture solution 13 or physiological saline flowing through the channel 4 flows into the accommodating part 8. May be.
  • the flow path 4 and the accommodating part 8 may be connected by the communication flow path.
  • the flow path 4 and the storage section 8 may be provided so that a part of the culture solution 13 or physiological saline flowing through the plurality of flow paths 4 flows into the storage section 8.
  • the culture solution 13 having different components such as stimulation factors can be allowed to flow into the plurality of flow paths 4 and the components of the respective culture solutions 13 can be caused to flow into the storage part 8.
  • a concentration gradient of the culture medium component can be formed.
  • the accommodating part 8 may be provided in the communication path which connects the flow path 4a and the flow path 4b.
  • the component A is passed through the container 8. Concentration gradients can be formed.
  • Component A can be, for example, a stimulating factor such as a cytokine or a hormone. This makes it possible to examine the influence of cell stimulation on cultured cells.
  • the accommodating part 8 may be provided so as to be connected to the flow path 4a, the flow path 4b, and the flow path 4c, respectively.
  • the culture solution 13a containing the component A is passed through the flow path 4a
  • the culture solution 13b containing the component B is passed through the flow path 4b
  • the culture solution containing the component C is passed through the flow path 4c.
  • the concentration gradients of the components A, B, and C can be formed in the accommodating portion 8.
  • the accommodating part 8 can have a receiving port 20 provided so that the culture container 9 can be fitted and fixed.
  • the culture container 9 can be fixed to the accommodating portion 8, and the position of the culture container 9 can be prevented from changing.
  • the culture container 9 can be removed from the housing portion 8 by being extracted from the receptacle 20 with the culture container 9.
  • the receiving port 20 may be a recess provided on the inner surface of the housing portion 8.
  • the receiving port 20 may have a shape in which the bottom of the culture vessel 9 is just fitted like the fluid chip 30 shown in FIGS. 1 to 4, or a groove shape as long as the bottom of the culture vessel 9 can be sandwiched and fixed. It may be.
  • the receiving port 20 may be formed by a plurality of convex portions 22.
  • the plurality of convex portions 22a to 22h are provided.
  • the culture container 9 can be fixed at a fixed position in the storage part 8 by providing the storage part 8 and sandwiching the culture container 9 in the vicinity of the four sides of the culture container 9 by the convex portions 22a to 22h.
  • the base material 2 and the lid member 3 are provided such that the culture solution 13 flowing through the flow path 4 penetrates and is supplied to the inside of the culture vessel 9a (culture gel 12a and cell tissue 11a) accommodated in the accommodating portion 8a, and The culture solution 13 after flowing through the inside of the culture vessel 9a as an osmotic flow is provided so as to penetrate and be supplied to the inside (the culture gel 12b and the cell tissue 11b) of the culture vessel 9b accommodated in the accommodating portion 8b. it can.
  • the cell secretion from the cell tissue 11a inside the culture vessel 9a can be supplied together with the culture solution 13 to the cell tissue 11b inside the culture vessel 9b, and the interaction between the cell tissue 11a and the cell tissue 11b can be achieved.
  • the cell tissue 11a can be a bronchial tissue and the cell tissue 11b can be a heart tissue. This makes it possible to examine the influence of bronchial tissue cell secretions on heart tissue.
  • the shape of the container 8 and the shape of the culture container 9 can be matched so that the culture container 9 fits into the container 8.
  • the accommodating part is arranged so that the culture medium flows into the accommodating part 8 from the inlet 25 provided on the side surface of the accommodating part 8 and flows out from the outlet 26 provided on the other side face of the accommodating part 8. 8 can be provided.
  • the culture solution at the inlet 25 can be immersed in the window 15 or the culture gel 12 of the culture vessel 9.
  • the culture solution in which the culture solution contained in the culture gel 12 is exuded from the other window portion 15 or the culture gel can be discharged from the outlet 26. In this way, the culture solution can flow as an osmotic flow through the culture gel 12 inside the culture vessel 9.
  • the inner wall of the container 8 and the culture vessel 9 can be brought into contact with each other so that a culture fluid channel is not formed between the culture vessel 9 and the base material 2 or the lid member 3.
  • the culture solution can efficiently flow as an osmotic flow through the culture gel 12 inside the culture vessel 9.
  • the culture vessel 9 is disposed inside the polyhedral frame 16 having an opening on each surface, the window 15 provided in at least one of the plurality of openings, and the frame 16 and the window 15.
  • the culture gel 12 is included, the first opening of the frame portion 15 adjacent to the inflow port 25 of the culture solution and the second opening of the frame portion 15 adjacent to the outflow port 26 are not provided with the window portion 15, and the culture gel is provided.
  • the culture solution may be directly contacted.
  • the culture solution can efficiently flow as an osmotic flow through the culture gel 12 inside the culture vessel 9.
  • the culture vessel 9a can be accommodated in the accommodating portion 8a
  • the culture vessel 9b can be accommodated in the accommodating portion 8b.
  • the culture solution injected from the injection port 17 can flow as an osmotic flow through the culture gel 12 inside the culture vessel 9a attached to the accommodating portion 8a, and then the culture attached to the accommodating portion 8b.
  • the osmotic flow can flow through the culture gel 12 inside the container 9b.
  • the method of flowing the culture solution as an osmotic flow into the culture vessel 9 is as described above.
  • the cell tissue 11a and the cell tissue 11b can be different cell tissues (for example, different types of cell tissues, or abnormal cell tissues and normal cell tissues).
  • the cell tissue 11a is bronchial tissue
  • the cell tissue 11b is heart tissue.
  • the cell tissue 11a is a cancer cell
  • the cell tissue 11b is a normal cell.
  • the base material 2 and the lid member 3 are provided such that the culture solution 13 flowing through the flow path 4 penetrates and is supplied to the inside of the culture vessel 9a accommodated in the accommodating portion 8a, and the inside of the culture vessel 9a is osmotic flowed.
  • the culture solution 13 after flowing as described above may penetrate and be supplied to the inside of the culture vessel 9b accommodated in the accommodating portion 8b and the inside of the culture vessel 9c accommodated in the accommodating portion 8c. Thereby, the influence of the cell secretion of the cell tissue 11a inside the culture vessel 9a on the cell tissue 11b inside the culture vessel 9b and the effect on the cell tissue 11c inside the culture vessel 9c can be examined simultaneously. .
  • the method of flowing the culture solution as an osmotic flow into the culture vessel 9 is as described above.
  • the culture solution injected from the injection port 17 flows as an osmotic flow into the inside of the culture vessel 9a attached to the storage portion 8a, and thereafter
  • the flow path 4 and the accommodating portion 8 can be provided so as to flow as an osmotic flow respectively.
  • the culture vessel 9 contains a culture gel 12 that embeds cells or cell tissues 11. Further, at least a part of the culture vessel 9 is composed of the hydrogel 15 or the porous body 15. By accommodating the culture vessel 9 in the accommodation unit 8, the culture vessel 9 can be immersed in the culture solution 13 supplied from the flow path 4 to the accommodation unit 8. For this reason, nutrients, proteins (molecular weight: tens of thousands to hundreds of thousands), oxygen, and the like contained in the culture solution 13 are transferred to the cell tissue 11 through the culture vessel 9 (hydrogel 15 or porous body 15) and the culture gel 12. The cell tissue 11 in the culture vessel 9 can be cultured.
  • the culture container 9 before being incorporated into the fluid chip 30 can be immersed in the culture solution 13 in the culture dish or well plate, and nutrients, proteins, oxygen, etc. contained in the culture solution 13 in the culture dish or well plate Can be supplied to the cell tissue 11 through the culture vessel 9 (hydrogel 15) and the culture gel 12. For this reason, it is possible to immerse the culture vessel 9 in the culture solution 13 until immediately before incorporation into the fluid chip 30, and to suppress the deterioration of the cell activity of the cell tissue 11.
  • the A type cell tissues are embedded in the culture gel inside the first culture vessel 9a, and the culture conditions suitable for the A type cell tissues are used.
  • the cell tissue in the first culture vessel 9a is cultured, the B-type cell tissue is embedded in the culture gel inside the second culture vessel 9b, and the second culture vessel 9b is cultured under the culture conditions suitable for the B-type cell tissue.
  • the inner cell tissue can be cultured.
  • the first culture vessel 9a can be attached to the accommodating portion 8a and the second culture vessel 9b can be attached to the accommodating portion 8b.
  • a type and B type are used for explanation, but it is possible to conduct experiments by incorporating more types of cell tissues into a fluid chip.
  • the culture gel 12 in the culture vessel 9 is a gel for culturing cells or cell tissues 11 embedded in the culture gel 12.
  • the cells 11 embedded in the culture gel 12 may be a cell tissue having a structure assembled in a certain pattern, or may be a cell not having such a tissue structure. Further, the cell tissue 11 may grow by culturing the cell 11 having no tissue structure.
  • the culture gel 12 can serve as a scaffold for the cell tissue 11, and the cell tissue 11 can grow three-dimensionally.
  • the culture gel 12 can contain, for example, collagen, laminin, entactin, proteoglycan and the like.
  • the culture gel 12 can also contain TGF- ⁇ , fibroblast growth factor, tissue plasminogen activator, and the like.
  • Matrigel registered trademark
  • a window portion 15 is provided so that the culture gel 12 does not directly contact the culture solution 13, and the plurality of window portions 15 are formed before the culture container 9 is incorporated into the storage portion 8. At least one of them can be removed.
  • the swelling of the culture gel 12 can be suppressed in the preparatory culture of the cell tissue 11, and in the experiment using the fluid chip 30, the window 15 is removed from the culture gel 12 inside the culture vessel 9.
  • the culture solution can be brought into contact with and permeated, and the culture solution can be passed through the culture gel 12 as an osmotic flow. Note that the culture gel 12 does not swell very much if the culture is performed for a relatively short time.
  • the culture vessel 9 is provided so as to enclose the culture gel 12.
  • the culture gel 12 in which the cell tissue 11 is embedded fills the space in the culture container 9.
  • the culture gel 12 and the cell tissue 11 can be confined in the culture container 9, and the flow of the culture gel 12 in the culture container 9 and the displacement of the relative position of the cell tissue 11 can be suppressed. .
  • the culture gel 12 in which the cell tissue 11 is embedded can be easily handled.
  • the culture gel 12 and the cell tissue 11 can be easily placed in the fluid chip 30 by attaching the culture container 9 to the housing portion 8.
  • the culture gel 12 and the cell tissue 11 can be easily taken out from the fluid chip 30 by removing the culture container 9 from the storage portion 8.
  • the shape of the culture vessel 9 may be a polyhedron, for example. Thereby, the culture vessel 9 can be stably accommodated in the accommodating portion 8.
  • the shape of the culture vessel 9 may be a cube as in the culture vessel 9 shown in FIGS. 10 and 11, a rectangular parallelepiped, a hexagonal column, or a cylinder.
  • the culture container 9 can be sized such that the length of each side is 1 mm or more and 5 cm or less, for example.
  • capacitance of the culture container 9 can be 1 microliter or more and 10 mL or less, for example.
  • the culture vessel 9 can have a window portion 15 made of translucent hydrogel or porous material.
  • the window part 15 can be provided so that the cell or the cell structure
  • the cell tissue 7 inside the culture vessel 9 can be observed from the window 4 with a microscope or the like.
  • the window portion 15 can be provided on each surface of the culture vessel 9.
  • the cell tissue 11 inside the culture container 9 can be observed from each surface of the culture container 9. Therefore, the three-dimensional structure of the cell tissue 11 can be specified.
  • the window portion 15 can be provided on each surface of the culture vessel 9.
  • the cell tissue 11 can be observed by putting the culture container 9 in a glass container with high light transmittance. Thereby, it is possible to prevent the culture solution or the like from adhering to the microscope.
  • the culture container 9 can be rotated while preventing the relative position of the cell tissue 11 from shifting, the culture container 9 is rotated so that each surface provided with the window portion 15 of the culture container 9 becomes an observation surface. be able to.
  • the culture container 9 can be rotated so that the upper surface and the lower surface of the culture container 9 are interchanged, and the culture container 9 can be rotated so as to lie down. Therefore, it becomes possible to observe the internal cell tissue 11 from each surface of the culture vessel 9, and the three-dimensional three-dimensional shape of the cell tissue 11 can be easily clarified.
  • the microscope used for observing the cell tissue 11 may be an optical microscope or a laser microscope.
  • the window portion 15 can be provided on the side surface of the cylinder.
  • the window part 15 can also be provided in the upper surface and lower surface of a cylinder. Thereby, the cell tissue 11 can be observed from the upper surface and the lower surface, and the resolution of the three-dimensional image can be improved.
  • the hydrogel which comprises the window part 15 will not be specifically limited if it has the hardness which can be self-supported through protein.
  • Hydrogel is a solid that is formed as a whole system by connecting dispersoids in water to form a network.
  • window 15 may have a 50 g / cm 2 or more 10000 g / cm 2 or less of gel strength. Thereby, it can suppress that the window part 15 deform
  • the window part 15 can have protein permeability. This gel strength can be adjusted by adjusting the concentration of the dispersoid forming the network. If the concentration of the dispersoid is too low, the gel strength decreases. If the concentration of the dispersoid is too high, the protein permeability decreases. The appropriate concentration of the dispersoid varies depending on the type of dispersoid.
  • the hydrogel constituting the window portion 15 can include agarose gel, polyacrylamide gel, sodium alginate, or collagen gel. From this, the window part 15 can have translucency. Further, nutrients such as proteins contained in the culture solution 13 supplied from the flow path 4 can permeate the window portion 15, and the nutrients can be supplied to the culture gel 12 and the cell tissue 11. Moreover, when the window part 15 contains agarose gel, polyacrylamide gel, sodium alginate, or collagen gel, even when the culture container 9 is rotated, it can suppress that the window part 15 deform
  • the concentration of polyacrylamide can be set to 3 to 20%, for example.
  • the window part 15 contains sodium alginate, the window part 15 can be formed by adding calcium ion to the sodium alginate aqueous solution and gelatinizing.
  • the window part 15 is a collagen gel, the window part 15 can be formed with a high concentration collagen gel.
  • the porous body constituting the window portion 15 is a member having a large number of fine holes. Examples of the porous body include a porous material sheet, a mesh, an etching sheet, a nonwoven fabric, and a woven fabric. Further, the porous body can have a sheet shape.
  • the porous body preferably has biocompatibility.
  • the porous body may be a resin such as polycarbonate, a metal such as gold, or an inorganic compound such as glass.
  • the window part 15 can be formed by adhere
  • the culture vessel 9 can have a frame portion 16 that surrounds the window portion 15. Thereby, the strength of the culture vessel 9 can be increased, and the culture vessel 9 can be easily handled. Moreover, it can suppress that the window part 15 is damaged.
  • the culture container 9 can be composed of a frame portion 16 and a window portion 15.
  • the material of the frame portion 15 can be a biocompatible resin.
  • the material of the frame portion 15 can be, for example, polycarbonate.
  • the culture vessel 9 as shown in FIGS. 10 and 11 can be produced as follows.
  • cubic frame portions 16 each having openings on six surfaces are prepared, and a window-like window portion 15 made of hydrogel is formed by pouring sol for a window portion into the openings of the frame portion 16 to form a gel. .
  • tissue 11 are inject
  • the sol for the window portion 15 is poured into the opening of the remaining one frame portion 16 to be gelled to form a film-like or sheet-like window portion 15. In this way, the culture container 9 containing the cell tissue 11 and the culture gel 12 can be produced.
  • the at least one window portion 15 included in the culture vessel 9 can have a convex portion 27 protruding outside the frame portion 16. By pulling the convex portion 27, the window portion 15 can be removed from the opening of the frame portion 16. Thereby, in the culture in the preparation stage of the cell tissue 11, the window portion 15 is provided in the opening of the frame portion 16, and the window portion of the opening adjacent to the inflow port 25 before the culture vessel 9 is attached to the accommodating portion 8. 15 and the window portion 15 of the opening adjacent to the outlet 26 can be removed using the convex portion 27.
  • the convex part 27 can be provided like the culture container 9 shown in FIG. 12, for example.
  • the culture vessel 9 may be composed of a hydrogel that does not have the frame portion 16 and forms the window portion 15. As a result, it is possible to suppress the generation of blind spots when observing cellular tissue from the window portion 15. In particular, when the size of the culture vessel 9 is sufficiently small (for example, 5 mm or less), the culture vessel 9 can be configured without the frame portion 15.
  • Such a culture container 9 can be produced as follows. First, the sol for the window portion 15 is poured into a mold and gelled to form a hollow cubic gel having an opening on one surface. Thereafter, the culture gel before gelation and the cell tissue 11 are injected into a cubic gel to gel the culture gel. Thereafter, the window portion 15 is formed by pouring the sol for the window portion 15 into the opening of the cubic gel to form a gel. In this way, the culture container 9 containing the cell tissue 11 and the culture gel 12 can be formed.
  • the fluid chip 30 of this embodiment can be used as follows, for example. First, the culture vessel 9 containing the culture gel 12 in which the cell tissue 11 is embedded is immersed in a culture solution, and the cell tissue 11 is preliminarily cultured to produce the culture vessel 9 as shown in FIGS.
  • the culture vessel 9 can be attached to the accommodating portion 8 of the fluid chip 30 shown in FIGS. 1 and 2 to bond the base material 2 and the lid member 3 together.
  • the fluid chip 30 as shown in FIGS. 3 and 4 can be manufactured by connecting the tubes 23 to the inlet 17 and the outlet 18 of the obtained fluid chip 30 and flowing the culture solution 13. Using this fluid chip 30, the cell tissue 11 in the culture vessel 9 can be cultured, and the influence of the culture solution components on the cell tissue 11 can be examined.
  • the fluid chip 30 can be placed in an incubator during the cultivation of the cell tissue 11.
  • the lid member 3 can be peeled off from the base material 2 and the culture vessel 9 can be taken out from the storage unit 8.
  • the culture vessel 9 taken out from the fluid chip 30 can be set in a microscope, and the cell tissue 11 in the culture vessel 9 can be observed.
  • the cell tissue 11 inside the culture vessel 9 taken out from the fluid chip 30 may be stained with a fluorescent dye, and then the cell tissue 11 may be observed with a microscope.
  • the cell tissue 11 taken out from the fluid chip 30 can be stored.
  • the fluid chip 30 shown in FIGS. 6 to 8 can be used as follows, for example.
  • the culture vessel 9a containing the culture gel 12a embedded with the cell tissue 11a (for example, bronchial tissue) is immersed in the culture solution, and the cell tissue 11a is preliminarily cultured, and the culture vessel 9a as shown in FIGS. Make it.
  • the culture vessel 9b containing the culture gel 12b in which the cell tissue 11b (for example, heart tissue) is embedded is immersed in the culture solution, and the cell tissue 11b is preliminarily cultured, as shown in FIGS.
  • a simple culture container 9b is prepared. In this preparatory culture, a window 15 is provided at the opening of each surface of the frame 16, and the culture gel 12 and the culture solution are not in direct contact.
  • the culture container 9a is the base material 2 shown in FIG.
  • the culture vessel 9b is attached to the storage portion 8b of the base material 2.
  • the base material 2 and the lid member 3 are bonded, the tubes 23 are respectively connected to the inlet 17 and the outlet 18 of the obtained fluid chip 30, and the culture solution 13 is allowed to flow, as shown in FIG. Fluid chip 30 can be manufactured.
  • a medicine for example, an antibiotic
  • the lid member 3 can be peeled off from the base material 2, and the culture vessels 9 a and 9 b can be taken out from the storage portion 8.
  • the culture vessels 9a and 9b taken out from the fluid chip 30 can be set in a microscope, and the cell tissues 11a and 11b in the culture vessel 9 can be observed.
  • FIGS. 10 and 11 A culture vessel containing bronchial tissue as shown in FIGS. 10 and 11 was prepared, and the bronchial tissue was cultured by placing the culture vessel in a liquid medium.
  • a cubic frame made of polycarbonate having a side of 3 mm was prepared, and a window was formed with 1.5% agarose gel.
  • Matrigel registered trademark
  • bronchial tissue were injected into the inside of the cube for gelation, and then a culture vessel was prepared by forming a window with 1.5% agarose gel in the remaining opening.
  • This culture vessel was placed in a liquid medium, and bronchial tissue was three-dimensionally cultured for 10 days. Thereafter, bronchial tissue in the culture vessel was observed using an optical microscope.
  • FIG. 14 (a) is a photograph of the culture vessel containing the cultured bronchial tissue.
  • FIGS. 14A is a photograph in which the culture container is mounted in the base material accommodating portion
  • FIG. 14C is a photograph of the fluid chip after the base material and the lid member are bonded. Thereafter, a tube is connected to the inlet and outlet, a culture solution containing a growth factor is allowed to flow through the flow path 4a, and bronchial tissue in the culture vessel is cultured for 24 hours while flowing physiological saline into the flow path 4b to induce cells.
  • the experiment was conducted. After the cell induction experiment was completed, the lid member was peeled off from the base material, and the culture vessel was taken out from the storage unit. The bronchial tissue in this culture vessel was observed using an optical microscope, and compared with the bronchial tissue before culturing with a fluid chip, changes in the bronchial tissue were examined. Thus, it was possible to investigate the influence of broth components on bronchial tissue using the fluid chip of the present invention.
  • each of the culture vessels 9a to 9e was set on an optical microscope, and the cultured cells were observed to confirm that each cell was stably growing in the culture gel 12. Then, only a sample having a good shape in each cell is extracted, and a culture vessel 9a containing human hepatoma-derived cells is contained in the accommodating portion 8a of the base material 2 (material: PDMS) as shown in FIG.
  • the culture vessel 9b encapsulating human umbilical vein endothelial cells was inserted into the accommodating portion 8b
  • the culture vessel 9c encapsulating human cardiomyocytes was inserted into the accommodating portion 8c
  • human bronchial epithelial cells were encapsulated in the accommodating portion 8d.
  • the culture vessel 9d was inserted, and the culture vessel 9e encapsulating human fibroblasts was inserted into the accommodating portion 8e.
  • the lid member 3 (glass plate) was bonded to the base material 2 and the tube 23 was attached to the injection port 17 and the discharge port 18 to produce a fluid chip.
  • a photograph of the produced fluid chip is shown in FIG. In this fluid chip, hepatoma cells are placed upstream of the flow path, and other normal cells are placed as controls along with cardiomyocytes for evaluating cardiotoxicity, thereby allowing interaction between tissues occurring in vivo.
  • FIG. 17 shows photographs of human liver cancer-derived cells, human cardiomyocytes, human bronchial epithelial cells, and human fibroblasts before and after treatment with anticancer agents.
  • bronchial epithelial cells existing downstream of hepatoma cells were confirmed to continue to grow thickly even after addition of doxorubicin.
  • fibroblasts that extend downstream from hepatoma cells stretched out and continued to grow even after addition of doxorubicin were confirmed that fibroblasts that extend downstream from hepatoma cells stretched out and continued to grow even after addition of doxorubicin.
  • bronchial epithelial cells and fibroblasts other than cardiomyocytes continue to grow in the same manner as normal three-dimensional culture, it was confirmed that there was no problem with the toxicity of encapsulation in a fluid chip. On the other hand, it was confirmed that the total size of cardiomyocytes existing downstream of the hepatoma cells was reduced by the anticancer agent treatment. This confirmed that the metabolite produced from cancer cells in the presence of doxorubicin that has already been confirmed in two-dimensional culture is toxic to cardiomyocytes even in three-dimensional culture systems.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本発明は、準備段階で培養細胞の活性が低下することを抑制することができ、かつ、培養した細胞組織を流体チップから取り外して観察することを可能とする細胞培養用流体チップを提供する。本発明の細胞培養用流体チップは、基材と、蓋部材とを備え、前記基材及び前記蓋部材は、前記基材と前記蓋部材とを接着することにより前記基材と前記蓋部材との間に第１流路と、第１培養容器を着脱可能に収容するための第１収容部が形成されるように設けられ、第１培養容器は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなり、前記基材及び前記蓋部材は、第１流路に流す培養液の少なくとも一部が第１収容部に供給されるように設けられたことを特徴とする。

Description

細胞培養用流体チップ、培養容器及び培養方法
　本発明は、細胞培養用流体チップ、培養容器及び培養方法に関する。
　培養ゲル中で細胞組織を立体培養することにより皮膚の三次元培養組織などを形成する研究が行われている（例えば特許文献１参照）。この研究では、培養ゾルに皮膚線維芽細胞を加えた細胞懸濁ゾルを培養皿に入れ、炭酸ガスインキュベータ内に２時間静置して細胞懸濁ゾルをゲル化している。また、この培養皿に接続されたシリコンチューブで培養皿に培養液を供給しまた他のシリコンチューブで培養液を排出することにより細胞組織を灌流培養している。このように細胞組織を灌流培養することにより、培養ゲル中の細胞組織に酸素や栄養素などを連続的に供給することができ、生体内に近い培養環境で細胞組織を培養することができる。
　また、流体チップで細胞培養する研究が行われている（例えば、特許文献２参照）。流体チップを用いて細胞を培養することにより、流路設計が可能となり、精密・定量的な細胞培養環境の制御が可能になる。
　また、マイクロ流体デバイスを活用して、生体内における細胞の微小環境や血流などの動的環境を模倣する研究が行われている（例えば、特許文献３）。このようなマイクロ流体デバイスは、生体機能チップ（Organ-on-a-chip又はBody-on-a-chip）と呼ばれ、組織間又は臓器間の相互作用を直接的に評価するデバイスとして、創薬などにおける前臨床試験での活用が期待されている。
特開２０１４－１１３１１８号公報 特開２００８－５１９５９８号公報 特表２０１６－５３３１８４号公報
　培養皿を用いた灌流培養では、流路設計が難しく流体制御が困難であり、精密・定量的な細胞培養環境の制御ができない。
　また、従来の流体チップを用いた細胞培養では、培養の準備として細胞及び培養ゾルの流体チップへの注入、架橋（ゲル化）などを流体チップ内で行う必要があり、細胞培養を始めるまでに時間を要する。このため、細胞培養の準備段階で培養細胞の活性が低下する場合があり、実験結果のばらつきの要因となっている。また、流体チップ内で培養した細胞組織を傷付けずに回収し、保存することが難しい。さらに、細胞組織の観察方向が流体チップの上側又は下側に限定され、培養した細胞組織の三次元構造を把握することが難しい。
　また、従来の生体機能チップでは、マイクロチップの流路内において複数種類の細胞を培養し、生体内の動的環境を再現する必要があるため、生体内環境の再現することに多くの労力と時間を必要とする。また、すべての細胞組織が劣化していない状態で複雑な生体内環境を再現することは難しい。また、マイクロチップ内で複数種類の細胞を培養する場合、細胞の種類ごとに培養環境を変えることが難しく、効率的に細胞を培養することが難しい。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、準備段階で培養細胞の活性が低下することを抑制することができ、かつ、培養した細胞組織を流体チップから取り外して観察することを可能とする細胞培養用流体チップを提供する。
　本発明は、基材と、蓋部材とを備え、前記基材及び前記蓋部材は、前記基材と前記蓋部材とを接着することにより前記基材と前記蓋部材との間に第１流路と、第１培養容器を着脱可能に収容するための第１収容部とが形成されるように設けられ、第１培養容器は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなり、前記基材及び前記蓋部材は、第１流路に流す培養液の少なくとも一部が第１収容部に供給されるように設けられたことを特徴とする細胞培養用流体チップを提供する。
　本発明の流体チップに含まれる基材及び蓋部材は、基材と蓋部材とを接着することにより基材と蓋部材との間に第１流路と、第１培養容器を着脱可能に収容するための第１収容部が形成されるように設けられる。このことにより、流体チップの内部に第１流路と第１収容部とを形成することができる。
　第１流路に流す培養液の少なくとも一部が第１収容部に供給されるように設けられる。また、第１収容部に収容される第１培養容器は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなる。このため、第１流路に培養液を流すことにより第１収容部に培養液を供給することができ、培養液に含まれる栄養素、タンパク質、化学物質、酸素などを第１培養容器（ハイドロゲル又は多孔質体）及び培養ゲルを介して細胞組織に供給することができ、培養容器内の細胞組織を培養することができる。また、培養液に含まれる刺激因子、成長因子などを細胞組織に供給することができ、刺激因子、成長因子などの細胞組織への影響を調べることができる。また、第１流路に培養液を流すことにより、生体内環境（血流など）を再現することが可能になる。
　第１収容部は、第１培養容器を着脱可能に収容できるように設けられるため、第１収容部に第１培養容器を装着したり取り外したりすることができる。このため、予め準備した第１培養容器を任意のタイミングで第１収容部に装着することができ、流体チップ内で培養を始める前に細胞組織が劣化することを抑制することができる。また、実験時間を短縮することができ、実験結果にばらつきが生じることを抑制することができる。また、第１培養容器内の細胞又は細胞組織を最適な培養環境で準備培養した後、第１培養容器を第１収容部に装着することができるため、劣化していない細胞組織を流体チップ内に配置することができる。このことにより、流体チップに複数の種類の細胞組織を配置する場合でも、それぞれの細胞組織が劣化していない状態で流体チップ内に配置することができ、生体内環境を再現性よく再現することができる。また、多種の細胞組織を含む複雑な生体内環境であっても容易に再現することが可能である。さらに、複数の第１培養容器でそれぞれ細胞又は細胞組織を準備培養した後、準備培養した複数の第１培養容器から良好な第１培養容器を選抜して流体チップ内に配置することができる。このことにより、実験に適した細胞又は細胞組織を流体チップ内に配置することができ、生体内環境を再現性よく再現することができる。
　第１収容部に収容した第１培養容器は、流体チップ内での細胞培養を終え、蓋部材を基材から取り外した後に第１収容部から取り外すことが可能であり、流体チップから取り外した状態で培養した細胞組織を顕微鏡などで観察することができる。このため、細胞組織を様々な方向から観察することが可能であり、培養した細胞組織の三次元構造を把握することが可能である。また、流体チップ内で培養した細胞組織を容易に傷付けずに回収することができ、保存することができる。
本発明の一実施形態の流体チップの概略上面図である。 （ａ）は図１の破線Ａ－Ａにおける流体チップの概略断面図であり、（ｂ）は図１の破線Ｂ－Ｂにおける流体チップの概略断面図であり、（ｃ）は図１の一点鎖線Ｃ－Ｃにおける流体チップの概略断面図であり、（ｄ）は図１の一点鎖線Ｄ－Ｄにおける流体チップの概略断面図である。 本発明の一実施形態の流体チップの概略上面図である。 （ａ）は図３の破線Ｅ－Ｅにおける流体チップの概略断面図であり、（ｂ）は図３の破線Ｆ－Ｆにおける流体チップの概略断面図であり、（ｃ）は図３の一点鎖線Ｇ－Ｇにおける流体チップの概略断面図であり、（ｄ）は図３の一点鎖線Ｈ－Ｈにおける流体チップの概略断面図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施形態の流体チップの概略上面図である。 本発明の一実施形態の流体チップの概略上面図である。 本発明の一実施形態の流体チップの概略断面図である。 図７の破線で囲んだ範囲Ｈにおける流体チップの概略拡大図である。 (ａ)（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施形態の流体チップの概略上面図である。 本発明の一実施形態の流体チップの収容部に収容される培養容器の概略斜視図である。 図１０の破線Ｘ－Ｘにおける培養容器の概略断面図である。 本発明の一実施形態の培養容器の概略断面図である。 本発明の一実施形態の流体チップの収容部に収容される培養容器の概略断面図である。 （ａ）は作製した培養容器の写真であり、（ｂ）（ｃ）はそれぞれ作製した培養容器を収容した流体チップの写真である。 細胞培養実験で準備培養した細胞を内包する培養容器を複数収容したマルチウェルプレートの写真である。 各種培養容器を収容した流体チップの写真である。 ドキソルビシンを含む培養液で培養する前と後における各種細胞の写真である。
　本発明の細胞培養用流体チップは、基材と、蓋部材とを備え、前記基材及び前記蓋部材は、前記基材と前記蓋部材とを接着することにより前記基材と前記蓋部材との間に第１流路と、第１培養容器を着脱可能に収容するための第１収容部が形成されるように設けられ、第１培養容器は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなり、前記基材及び前記蓋部材は、第１流路に流す培養液の少なくとも一部が第１収容部に供給されるように設けられたことを特徴とする。
　本発明の流体チップに含まれる基材又は蓋部材は第１注入口と第１排出口とを有することが好ましく、第１流路は、第１注入口から注入された培養液が第１流路を流れ第１排出口から流出するように設けられることが好ましい。第１注入口に培養液を注入することにより、第１流路に培養液を流すことができる。
　第１収容部は、第１培養容器を嵌め込むことができるように設けられた受け口を有することが好ましい。この受け口に培養容器を嵌め込むことにより収容部に培養容器を固定することができる。また、受け口から培養容器を抜き出すことにより収容部から培養容器を取り外すことができる。
　前記基材及び前記蓋部材は、基材と蓋部材とを接着することにより基材と蓋部材との間に第２流路が形成されるように設けられることが好ましく、基材又は蓋部材は、第２注入口と、第２排出口とを有することが好ましい。また、第２流路は、第２注入口から注入された培養液又は生理食塩水が第２流路を流れ第２排出口から流出するように設けられることが好ましい。また、基材及び蓋部材は、第１流路に流す培養液の少なくとも一部と、第２流路に流す培養液又は生理食塩水の少なくとも一部との両方が第１収容部に供給されるように設けられることが好ましい。このことにより、第１流路と第２流路とに成分の異なる培養液又は生理食塩水を流すことが可能になり、収容部に培養液成分の濃度勾配を形成することができる。このため、濃度勾配による培養細胞への影響を調べることができる。
　本発明の流体チップは、第１収容部に収容された第１培養容器と、基材に接着する蓋部材とをさらに備えることが好ましく、蓋部材の一部が第１流路の流路壁又は前記収容部の内壁となるように設けられることが好ましい。このことにより、培養容器中の細胞組織を培養することができる。また、培養液が漏洩することを防止することができる。また、蓋部材を基材に接着する前に収容部に培養容器を装着することができ、蓋部材を基材から剥ぎ取った後に収容部から培養容器を取り外すことができる。
　前記培養容器はハイドロゲル又は多孔質体からなる透光性の窓部を有することが好ましく、前記ハイドロゲルは、アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル、アルギン酸ナトリウム、コラーゲンゲルのうち少なくとも１つを含み、前記多孔質体は、多孔質材料シート、メッシュ、エッチングシート、不織布、織布のうち少なくとも１つを含むことが好ましい。このことにより、培養液に含まれる栄養素、タンパク質、酸素などを窓部及び培養ゲルを介して細胞組織に供給することができる。また、窓部から培養容器内の細胞組織を顕微鏡などで観察することができる。
　前記基材及び前記蓋部材は、基材と蓋部材とを接着することにより基材と蓋部材との間に第２培養容器を着脱可能に収容するための第２収容部が形成されるように設けられることが好ましい。また、第２培養容器は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなることが好ましい。前記基材及び前記蓋部材は、第１流路に流す培養液が第１収容部に収容した第１培養容器の内部に浸透し供給されるように設けられ、かつ、第１培養容器の内部を浸透流として流れた後の培養液が第２収容部に収容した第２培養容器の内部に浸透し供給されるように設けられることが好ましい。このことにより、第１培養容器の内部の細胞組織からの細胞分泌物を培養液と共に第２培養容器の内部の細胞組織に供給することができ、第１培養容器内の細胞組織と第２培養容器内の細胞組織の相互作用を調べることができる。
　第１収容部は第１培養容器が第１収容部に嵌合するように設けられることが好ましく、第２収容部は第２培養容器が第２収容部に嵌合するように設けられることが好ましい。このことにより、収容部と培養容器との間に培養液が流れる隙間ができることを抑制することができ、培養容器の内部に効率よく培養液を浸透流として流すことができる。
　また、本発明は、基材を備える細胞培養用流体チップであって、前記基材は、第１流路と、培養容器を着脱可能に収容するための収容部とを有し、前記培養容器は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなり、前記基材は、第１流路に流す培養液の少なくとも一部が前記収容部に供給されるように設けられたことを特徴とする細胞培養用流体チップも提供する。
　また、本発明は、各面に開口を有する多面体の枠部と、各開口にそれぞれ設けられた窓部とを有し、枠部及び窓部は、枠部及び窓部の内部に培養ゲルを内包できるように設けられ、窓部は、透光性のハイドロゲル又は多孔質体からなり、少なくとも１つの窓部は、枠部の外側に突出した凸部を有することを特徴とする培養容器も提供する。
　また、本発明は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなる第１培養容器内において前記細胞又は細胞組織を準備培養するステップと、準備培養した細胞又は細胞組織を内包した第１培養容器を細胞培養用流体チップの第１収容部に収容するステップと、第１収容部に収容した第１培養容器に内包した細胞又は細胞組織に第１流路を介して培養液を供給するステップとを含む培養方法も提供する。
　以下、図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
　図１～１３は本実施形態の細胞培養用流体チップ及び培養容器に関する図面で有り、詳細は上述の図面の説明と同様である。また、図１、２に示した流体チップ３０は、培養容器９が装着されておらず、かつ、蓋部材３が接着されていない流体チップ３０であり、図３、４に示した流体チップ３０は、図１、２に示した流体チップ３０に培養容器９を装着し、基材２に蓋部材３を接着し、流路４ａ、４ｂに培養液１３を流した状態の流体チップ３０である。また、図５（ａ）は培養容器９が装着されていない状態の流体チップ３０の概略上面図であり、図５（ｂ）は培養容器９を装着した状態の流体チップ３０の概略上面図である。また、図６に示した流体チップ３０は、培養容器９が装着されておらず、かつ、蓋部材３が接着されていない流体チップ３０であり、図７に示した流体チップ３０は、図６に示した流体チップ３０に培養容器９ａ、９ｂを装着し、基材２に蓋部材３を接着し、流路４に培養液１３を流した状態の流体チップ３０である。なお、図７は図６の破線Ｇ－Ｇにおける流体チップ３０の断面図である。また、図９（ａ）（ｂ）に示した流体チップ３０は、培養容器９が装着されておらず、かつ、蓋部材３が接着されていない流体チップ３０である。
　本実施形態の細胞培養用流体チップ３０は、基材２と、蓋部材３とを備え、基材２及び蓋部材３は、基材２と蓋部材３とを接着することにより基材２と蓋部材３との間に第１流路４と、培養容器９を着脱可能に収容するための収容部８が形成されるように設けられ、
培養容器９は、細胞又は細胞組織１１を包埋する培養ゲル１２を内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル１５又は多孔質体１５からなり、基材２及び蓋部材３は、第１流路４に流す培養液の少なくとも一部が収容部８に供給されるように設けられたことを特徴とする。
　また、本実施形態の細胞培養用流体チップ３０は、基材２を備え、基材２は、第１流路４と、培養容器９を着脱可能に収容するための収容部８とを有し、培養容器９は、細胞又は細胞組織１１を包埋する培養ゲル１２を内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル１５又は多孔質体１５からなり、基材２は、第１流路４に流す培養液１３の少なくとも一部が収容部８に供給されるように設けられたことを特徴とする。
　以下、本実施形態の細胞培養用流体チップ３０について説明する。
　細胞培養用流体チップ３０は、流路４に培養液１３を流すことにより細胞又は細胞組織１１を培養することが可能である流体チップである。また、細胞培養用流体チップ３０は、マイクロ流体チップであってもよく、灌流培養装置であってもよく、培養環境制御装置であってもよく、生体機能チップであってもよい。
　流体チップ３０は、基材２を備える。基材２に、流路４、収容部８などを形成することができる。基材２の材料は、シリコーンゴム（例えばＰＤＭＳ）、アクリル樹脂（例えばＰＭＭＡ）、ポリカーボネートなどの高分子材料であってもよく、ガラスであってもよい。基材２の材料は透光性を有することが好ましい。このことにより、培養中の細胞組織１１を容易に観察することができる。
　流体チップ３０は、蓋部材３を備えることができる。流路４、収容部８が開放型である場合又は流路４、収容部８が基材２の内部に形成されている場合、蓋部材３は省略することができる。
　蓋部材３は、例えばガラス板である。このことにより、蓋部材３側から培養容器９内の細胞組織１１を観察することができ、流体チップ３０中で培養している細胞組織１１を観察することができる。
　蓋部材３は、流体チップ３０で細胞培養をする際に基材２に接着される部材である。基材２と蓋部材３は、基材２の粘着性により接着されてもよく、クリップなどを用いて基材２と蓋部材３と圧接することにより基材２と蓋部材３とを接着してもよく、両面テープを用いて基材２と蓋部材３とを接着してもよく、基材２又は蓋部材３の接着面をプラズマエッチング処理することにより基材２と蓋部材３とを接着してもよい。これらの方法により、接着剤や加熱溶融処理などを用いずに基材２と蓋部材３とを接着することができる。また、基材２と蓋部材３の間に形成した流路４が閉塞することを防止することができる。また、基材２と蓋部材３との間にすき間が形成されることを防止することができ、培養液１３が漏洩することを防止することができる。
　蓋部材３は、収容部８に培養容器９を収容した後に基材２と接着することができる。また、蓋部材３は、蓋部材３の一部が流路４の流路壁及び収容部８の内壁となるように設けることができる。
　また、蓋部材３は、蓋部材３を基材２から剥ぎ取る又は取り外すことができるように設けることができる。このことにより、流体チップ３０での細胞培養後に、流体チップ３０から培養容器９を取り出すことができる。また、流体チップ３０中の細胞組織１１を回転させることも可能である。
　基材２及び蓋部材３は、基材２と蓋部材３とを接着することにより基材２と蓋部材３との間に少なくとも１つの流路４が形成されるように設けることができる。また、基材２が、少なくとも１つの流路４を有してもよい。流路４は培養液１３又は生理食塩水が流れる流路である。流路４は例えば基材２に形成された溝であってもよい。又、流路４は蓋部材３に形成された溝であってもよい。溝状の流路４の上部は、基材２と蓋部材３を接着することにより塞ぐことができる。また、流路４は、流体チップ３０の内部流路であってもよい。
　基材２及び蓋部材３は、その間に複数の流路４が形成されるように設けることができる。このことにより、それぞれの流路４に成分の異なる培養液１３を流すことができる。また、１つの流路４ａに培養液１３を流し、他の流路４ｂに生理食塩水を流すことができる。例えば、図１～４に示した流体チップ３０のように、基材２は２つの流路４ａ、４ｂを有してもよい。また、図５に示した流体チップ３０のように、基材２は、３つの流路４ａ、４ｂ、４ｃを有することができる。また、図６～８に示した流体チップ３０のように、流路４は、培養容器９の内部に培養液１３が浸透流として流れるように設けることができる。また、図９（ａ）（ｂ）に示した流体チップ３０のように、流路４は複数の支流に枝分かれしていてもよい。
　流路４は、例えば、基材２又は蓋部材３を機械加工することにより形成されてもよく、基材２又は蓋部材３の型取り成形により形成されてもよく、基材２又は蓋部材３のウェットエッチングにより形成されてもよい。
　流路４は、一方の端に注入口１７を有し他方の端に排出口１８を有することができる。このことにより注入口１７に注入した培養液１３が流路４を流れ排出口１８から流出することができる。チューブ２３ａを注入口１７に接続することができ、チューブ２３ｂを排出口１８に接続することができる。また、シリンジポンプから送液される培養液１３をチューブ２３ａを介して注入口１７に注入することができる。また、温度制御装置により温度制御された培養液１３を注入口１７に注入することができる。注入口１７及び／又は排出口１８は基材２に設けてもよく、蓋部材３に設けてもよい。また、注入口１７から培養液と共に薬（例えば、抗生物質など）を注入することができる。このことにより、培養容器９の内部の細胞組織１１に薬を供給することができ、薬の細胞組織１１への影響を調べることができる。また、薬が細胞組織１１に供給されることにより、細胞組織１１から分泌される細胞分泌物の他の細胞組織１１への影響を調べることができる。
　例えば、図１～４に示した流体チップ３０では、注入口１７ａから流入した培養液１３ａが流路４ａを流れ排出口１８ａから排出され、注入口１７ｂから流入した培養液１３ｂが流路４ｂを流れ排出口１８ｂから排出される。
　流体チップ３０が複数の流路４を備える場合、複数の流路４は、排出口１８を共有してもよい。例えば、第１流路４を流れる培養液と第２流路４を流れる培養液１３とが合流し、合流した培養液１３が１つの排出口１８から流出するように基材を設けてもよい。
　図６に示した流体チップ３０のように、流体チップ３０は流路４の下流側から培養液の一部を上流側に戻して循環させる循環流路５を備えてもよい。この循環流路５に逆流防止弁６を設けるなどして、流路４および循環流路５に培養液を循環させることにより、生体内における血液循環を再現することが可能になる。
　基材２及び蓋部材３は、基材２と蓋部材３とを接着することにより基材２と蓋部材３との間に培養容器９を着脱可能に収容するための収容部８が少なくとも１つ形成されるように設けることができる。収容部８を基材２と蓋部材３との間に設けて収容部８の上部が蓋部材３で閉じられた構成にすれば、外部から流路４及び収容部８に加圧しながら培養液１３を供給することができる。また、注入口１７に注入する培養液の圧力を調整することにより、流路４に流す培養液の流速を調整することも可能である。また、例えば、流路４と収容部８との間に変形可能な材料で壁を設け、流路４に培養液１３などを流す圧力を変化させることにより、流路４と収容部８との間の壁を変形させ、収容部８に格納された培養容器９に力学刺激を与えることも可能である。
　また、基材２が、少なくとも１つの収容部８を備えてもよい。例えば、基材２に収容部用の溝を形成して蓋部材３で上部を塞ぐことにより収容部８を設けてもよく、基材２に収容部用の溝を形成ことにより上部が開放された状態の収容部８を設けてもよい。
　収容部８は、培養容器９を着脱可能に収容するための空間（又はチャンバー）である。収容部８は、基材２に形成された溝であってもよく、蓋部材３に形成された溝であってもよい。このことにより、溝の上側から収容部８に培養容器９を装着したり、収容部８に収容した培養容器９を取り外したりすることができる。この溝状の収容部８の上部は、基材２と蓋部材３を接着することにより塞ぐことができる。
　また、基材２と蓋部材３との間において収容部８を設ける位置については、収容部８を流路４の途中に設けて、流路４を流れる培養液の大部分が収容部８を通過するように収容部８を設けることができる。図１～４に示した例では収容部８の両縁部分が流路４ａ、４ｂに繋がっているが、収容部８を流路４の途中に設けて、流路４を流れる培養液の大部分が収容部８を通過するように収容部８を設けることもできる。
　一方、収容部８を流路４から離れた位置に設けて、収容部８と流路４とを繋ぐ連通流路を設けてもよい。この場合、流路４を流れる培養液の多くは収容部８を通過しないが、連通流路を介して一部が収容部８に供給される。
　収容部８は基材２又は蓋部材３を機械加工することにより形成されてもよく、基材２又は蓋部材３の型取り成形により形成されてもよく、基材２又は蓋部材３をウェットエッチングすることにより形成されてもよい。
　流体チップ３０は、複数の収容部８を備えてもよい。また、基材２及び蓋部材３は、１つの収容部８に複数の培養容器９を収容できるように設けられてもよい。このことにより、複数の培養容器９を流体チップ３０に装着することができ、培養容器９内の細胞組織１１の細胞間相互作用を調べることができる。複数の培養容器９内の細胞組織１１は、同種の細胞組織であってもよく、異種の細胞組織であってもよい。
　基材２及び蓋部材３は、流路４に流す培養液１３又は生理食塩水の少なくとも一部が収容部８に供給されるように設けられる。例えば、流路４の途中に収容部８を設けてもよく、流路４を流れる培養液１３又は生理食塩水の一部が収容部８に流入するように流路４及び収容部８を設けてもよい。また、流路４と収容部８とが連通流路により接続されていてもよい。
　また、複数の流路４を流れる培養液１３又は生理食塩水の一部がそれぞれ収容部８に流入するように流路４及び収容部８を設けてもよい。このように収容部８を設けることにより、複数の流路４に刺激因子などの成分の異なる培養液１３を流し収容部８にそれぞれの培養液１３の成分を流入させることができ、収容部８に培養液成分の濃度勾配を形成することができる。このように培養液成分の濃度勾配を形成することにより、培養液成分の細胞組織１１への影響を調べることができる。
　収容部８は、流路４ａと流路４ｂとを連通する連通路に設けられてもよい。例えば、図３、４に示した流体チップ３０において、流路４ａに成分Ａを含む培養液１３ａを流し、流路４ｂに成分Ａを含まない培養液１３ｂを流すと、収容部８に成分Ａの濃度勾配を形成することができる。このような培養環境で培養した細胞組織１１を観察することにより、培養液成分Ａの細胞組織１１への影響を調べることができる。成分Ａは、例えば、サイトカイン、ホルモンなどの刺激因子とすることができる。このことにより、細胞刺激の培養細胞への影響を調べることができる。
　収容部８は、流路４ａ、流路４ｂ、流路４ｃにそれぞれ繋がるように設けられてもよい。例えば、図５に示した流体チップ３０において、流路４ａに成分Ａを含む培養液１３ａを流し、流路４ｂに成分Ｂを含む培養液１３ｂを流し、流路４ｃに成分Ｃを含む培養液１３ｃを流すと、収容部８に成分Ａ、Ｂ、Ｃの濃度勾配を形成することができる。このような培養環境で培養した細胞組織１１を観察することにより、培養液成分Ａ、Ｂ、Ｃの細胞組織１１への影響を調べることができる。
　収容部８は、培養容器９を嵌め込んで固定することができるように設けられた受け口２０を有することができる。
　培養容器９を受け口２０に嵌め込むことにより、収容部８に培養容器９を固定することができ、培養容器９の位置が変わることを防止することができる。また、受け口２０から培養容器９と抜き取ることにより培養容器９を収容部８から取り外すことができる。
　受け口２０は、収容部８の内面に設けられた凹部であってもよい。例えば、受け口２０は、図１～４に示した流体チップ３０のように培養容器９の底部が丁度嵌まり込む形状でもよいし、培養容器９の底部を挟み込んで固定できる形状であれば溝形状であってもよい。
　また、受け口２０は、複数の凸部２２により形成されてもよい。例えば、図５に示した流体チップ３０では、収容部８に収納される培養容器９の周囲に空間が存在して培養液が流通できるようになっているが、複数の凸部２２ａ～２２ｈを収容部８に設けて、この凸部２２ａ～２２ｈで培養容器９の４辺近傍において培養容器９を挟み込む構成とすることによって培養容器９を収容部８内の定位置に固定できる。
　なお、培養容器９を嵌め込んで固定する受け口（凹部、凸部）は、基材２に設ける代わりに蓋部材３に設けてもよい。
　基材２及び蓋部材３は、流路４に流す培養液１３が収容部８ａに収容した培養容器９ａの内部（培養ゲル１２ａ及び細胞組織１１ａ）に浸透し供給されるように設けられ、かつ、培養容器９ａの内部を浸透流として流れた後の培養液１３が収容部８ｂに収容した培養容器９ｂの内部（培養ゲル１２ｂ及び細胞組織１１ｂ）に浸透し供給されるように設けられることができる。このことにより、培養容器９ａの内部の細胞組織１１ａからの細胞分泌物を培養液１３と共に培養容器９ｂの内部の細胞組織１１ｂに供給することができ、細胞組織１１ａと細胞組織１１ｂの相互作用を調べることができる。例えば、細胞組織１１ａを気管支組織とし、細胞組織１１ｂを心臓組織とすることができる。このことにより、気管支組織の細胞分泌物が心臓組織へ与える影響を調べることができる。
　例えば、図６～８に示した流体チップ３０のように、収容部８に培養容器９が嵌合するように、収容部８の形と培養容器９の形とを合わせることができる。そして、この収容部８の側面に設けられた流入口２５から収容部８に培養液が流入し、収容部８の他の側面に設けられた流出口２６から培養液が流出するように収容部８を設けることができる。このように収容部８を設けると、流入口２５の培養液を、培養容器９の窓部１５又は培養ゲル１２に浸み込ませることができる。また、培養ゲル１２に含まれる培養液を他の窓部１５又は培養ゲルから滲出させた培養液を流出口２６から流出させることができる。このように培養容器９の内部の培養ゲル１２に培養液を浸透流として流すことができる。
　培養容器９と基材２又は蓋部材３との間に培養液流路が形成されないように、収容部８の内壁と培養容器９とを接触させることができる。このことにより、培養容器９の内部の培養ゲル１２に効率よく培養液を浸透流として流すことができる。
　培養容器９が、各面に開口を有する多面体形状の枠部１６と、複数の開口のうち少なくとも１つの開口に設けられた窓部１５と、枠部１６及び窓部１５の内部に配置された培養ゲル１２とを有する場合、培養液の流入口２５に隣接する枠部１５の第１開口及び流出口２６に隣接する枠部１５の第２開口には窓部１５を設けずに、培養ゲルに培養液が直接接触してもよい。このことにより、培養容器９の内部の培養ゲル１２に効率よく培養液を浸透流として流すことができる。
　例えば、図８のように、収容部８ａに培養容器９ａを収容することができ、収容部８ｂに培養容器９ｂを収容することができる。このことにより、注入口１７から注入された培養液を、収容部８ａに装着された培養容器９ａの内部の培養ゲル１２に浸透流として流すことができ、その後、収容部８ｂに装着された培養容器９ｂの内部の培養ゲル１２に浸透流として流すことができる。培養容器９の内部に培養液を浸透流として流す方法は、上述の通りである。
　また、細胞組織１１ａと細胞組織１１ｂは、異なる細胞組織（例えば、異なる種類の細胞組織、又は異常な細胞組織と正常な細胞組織）とすることができる。例えば、細胞組織１１ａは気管支組織であり、細胞組織１１ｂは心臓組織である。また、例えば、細胞組織１１ａはがん細胞であり、細胞組織１１ｂは正常細胞である。このことにより、がん細胞の細胞分泌物が正常細胞に及ぼす影響を調べることができる。
　基材２及び蓋部材３は、流路４に流す培養液１３が収容部８ａに収容した培養容器９ａの内部に浸透し供給されるように設けられ、かつ、培養容器９ａの内部を浸透流として流れた後の培養液１３が収容部８ｂに収容した培養容器９ｂの内部及び収容部８ｃに収容した培養容器９ｃの内部にそれぞれ浸透し供給されるように設けられてもよい。このことにより、培養容器９ａの内部の細胞組織１１ａの細胞分泌物の、培養容器９ｂの内部の細胞組織１１ｂへの影響および培養容器９ｃの内部の細胞組織１１ｃへの影響を同時に調べることができる。培養容器９の内部に培養液を浸透流として流す方法は上述の通りである。
　例えば、図９（ａ）（ｂ）に示した流体チップ３０のように、注入口１７から注入された培養液が、収容部８ａに装着された培養容器９ａの内部に浸透流として流れ、その後、収容部８ｂに装着された培養容器９ｂの内部、収容部８ｃに装着された培養容器９ｃの内部、収容部８ｄに装着された培養容器９ｄの内部及び収容部８ｅに装着された培養容器９ｅの内部にそれぞれ浸透流として流れるように流路４及び収容部８を設けることができる。
　培養容器９は、細胞又は細胞組織１１を包埋する培養ゲル１２を内包する。また、培養容器９の少なくとも一部がハイドロゲル１５又は多孔質体１５からなる。この培養容器９を収容部８に収容することにより、流路４から収容部８に供給された培養液１３中に培養容器９を浸漬することができる。このため、培養液１３に含まれる栄養素、タンパク質（分子量：数万～数十万）、酸素などを培養容器９（ハイドロゲル１５又は多孔質体１５）及び培養ゲル１２を介して細胞組織１１に供給することができ、培養容器９内の細胞組織１１を培養することができる。
　また、流体チップ３０に組み込む前の培養容器９を、培養皿又はウェルプレート中の培養液１３に浸漬することができ、培養皿又はウェルプレート中の培養液１３に含まれる栄養素、タンパク質、酸素などを培養容器９（ハイドロゲル１５）及び培養ゲル１２を介して細胞組織１１に供給することができる。このため、流体チップ３０に組み込む直前まで、培養容器９を培養液１３中に浸漬することができ、細胞組織１１の細胞活性が劣化することを抑制することができる。
　また、流体チップ３０に異なる種類の細胞組織１１を組み込む場合、第１培養容器９ａの内部の培養ゲルにＡ種の細胞組織を包埋して、Ａ種の細胞組織に適した培養条件で第１培養容器９ａ内の細胞組織を培養し、第２培養容器９ｂの内部の培養ゲルにＢ種の細胞組織を包埋して、Ｂ種の細胞組織に適した培養条件で第２培養容器９ｂ内の細胞組織を培養することができる。そして、流体チップを用いた実験の直前に第１培養容器９ａを収容部８ａに装着し及び第２培養容器９ｂを収容部８ｂに装着することができる。このため、劣化していないＡ種の細胞組織及び劣化していないＢ種の細胞組織を用いて実験することが可能になる。ここではＡ種とＢ種を用いて説明したが、より多くの種類の細胞組織を流体チップに組み込んで同様に実験することが可能である。
　培養容器９内の培養ゲル１２は、培養ゲル１２に包埋された細胞又は細胞組織１１を培養するためのゲルである。培養ゲル１２に包埋する細胞１１は、一定のパターンで集合した構造を有する細胞組織であってもよく、このような組織構造を有さない細胞であってもよい。また、組織構造を有さない細胞１１を培養することにより、細胞組織１１が成長してもよい。また、培養ゲル１２が細胞組織１１の足場になることができ、細胞組織１１が三次元的に成長することができる。
　培養ゲル１２は、例えば、コラーゲン、ラミニン、エンタクチン、プロテオグリカンなどを含むことができる。また、培養ゲル１２は、ＴＧＦ－β、線維芽細胞増殖因子、組織プラスミノーゲン活性化因子などを含むことができる。さらに、培養ゲル１２には、例えば、マトリゲル（登録商標）を用いることができる。
　培養ゲル１２は、培養容器９に内包され、流路４から供給される培養液１３に直接接触しないため、培養ゲル１２が培養液１３を吸収し膨潤することにより細胞組織１１の相対位置がずれることを抑制することができる。また、培養液１３の流れにより培養ゲル１２が変形することを抑制することができ、細胞組織１１の相対位置がずれることを抑制することができる。また、細胞組織１１の準備段階（準備培養）では、培養ゲル１２が培養液１３に直接接触しないように窓部１５を設け、培養容器９を収容部８に組み込む前に複数の窓部１５のうち少なくとも１つを除去することができる。このことにより、細胞組織１１の準備培養において培養ゲル１２の膨潤を抑制することができ、流体チップ３０を用いた実験において、窓部１５を除去したところから培養容器９の内部の培養ゲル１２に培養液を接触させ浸透させることができ、培養ゲル１２に培養液を浸透流として流すことができる。なお、比較的短時間の培養であれば培養ゲル１２はあまり膨潤しない。
　培養容器９は、培養ゲル１２を内包するように設けられる。また、細胞組織１１を包埋した培養ゲル１２が培養容器９内のスペースを満たす。このことにより、培養容器９中に培養ゲル１２及び細胞組織１１を閉じ込めることができ、培養容器９内で培養ゲル１２が流動すること及び細胞組織１１の相対位置がずれることを抑制することができる。このように細胞組織１１及び培養ゲル１２を培養容器９の内部に配置することにより、細胞組織１１を包埋した培養ゲル１２の取り扱いが容易になる。
　また、培養容器９を収容部８に装着することにより、培養ゲル１２及び細胞組織１１を容易に流体チップ３０内に入れることができる。また、収容部８から培養容器９を取り外すことにより、培養ゲル１２及び細胞組織１１を容易に流体チップ３０から取り出すことができる。
　培養容器９の形状は、例えば、多面体であってもよい。このことにより、培養容器９を安定して収容部８に収容することができる。培養容器９の形状は、図１０、１１に示した培養容器９のように立方体であってもよく、直方体であってもよく、六角柱であってもよく、円柱であってもよい。培養容器９は、例えば、各辺の長さが１ｍｍ以上５ｃｍ以下となる大きさにすることができる。また、培養容器９の容量は、例えば、１μＬ以上１０ｍＬ以下とすることができる。
　培養容器９は、透光性でハイドロゲル又は多孔質体からなる窓部１５を有することができる。また、窓部１５は、透光性であり、かつ、栄養成分透過性を有し、かつ、培養ゲル１２に包埋された細胞又は細胞組織１１を多面観察できるように設けることができる。この窓部１５及び培養ゲル１２を介して、培養液１３に含まれる栄養素、タンパク質、酸素などを細胞組織１１に供給することができる。また、流体チップ３０から培養容器９を取り外した後に、培養容器９の内部の細胞組織７を窓部４から顕微鏡などにより観察することができる。培養容器９の形状が多面体である場合、窓部１５は培養容器９の各面に設けることができる。このことにより、培養容器９内部の細胞組織１１を培養容器９の各面からそれぞれ観察することができる。従って、細胞組織１１の三次元構造を特定することが可能になる。例えば、図１０、１１のように、窓部１５は、培養容器９の各面に設けることができる。なお、窓部１５から細胞組織１１を観察する際、培養容器９を光透過性の高いガラス容器にいれて細胞組織１１を観察することができる。このことにより、培養液などが顕微鏡に付着することを防止することができる。
　培養容器９は、細胞組織１１の相対位置がずれることを抑制して回転させることができるため、培養容器９の窓部１５を設けた各面が観察面となるように培養容器９を回転させることができる。特に、培養容器９の上面と下面とが入れ替わるように培養容器９を回転させることや、培養容器９を横倒しにするように回転させることが可能になる。従って、培養容器９の各面から内部の細胞組織１１を観察することが可能になり、細胞組織１１の三次元的な立体形状を容易に明らかにすることができる。なお、細胞組織１１の観察に用いる顕微鏡は、光学顕微鏡であってもよく、レーザー顕微鏡であってもよい。
　培養容器９の形状が円柱である場合、窓部１５は円柱の側面に設けることができる。このことにより、レーザー顕微鏡を用いて細胞組織１１の三次元画像を取得することができる。また、窓部１５は、円柱の上面および下面にも設けることができる。このことにより、上面及び下面からも細胞組織１１を観察することができ、三次元画像の解像度を向上させることができる。
　窓部１５を構成するハイドロゲルは、タンパク質を通し自立できるだけの硬さがあれば特に限定されない。ハイドロゲルとは、水中の分散質が繋がってネットワークを形成し系全体として固体状になったものである。例えば、窓部１５は、５０ｇ／ｃｍ2以上１００００ｇ／ｃｍ2以下のゲル強度を有することができる。このことにより、培養容器９の内部の培養ゲル１２の重さにより窓部１５が変形することを抑制することができる。また、窓部１５がタンパク質透過性を有することができる。このゲル強度は、ネットワークを形成する分散質の濃度を調整することにより調整することができる。分散質の濃度が低すぎると、ゲル強度が低下する。分散質の濃度が高すぎると、タンパク質透過性が低下する。なお、この分散質の適切な濃度は、分散質の種類により異なる。
　例えば、窓部１５を構成するハイドロゲルは、アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル、アルギン酸ナトリウム又はコラーゲンゲルを含むことができる。このことのより、窓部１５が透光性を有することができる。また、流路４から供給される培養液１３に含まれるタンパク質などの栄養が窓部１５を透過することができ、培養ゲル１２及び細胞組織１１に栄養を供給することができる。また、窓部１５がアガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル、アルギン酸ナトリウム又はコラーゲンゲルを含むことにより、培養容器９を回転させた場合でも窓部１５が変形することを抑制することができる。窓部１５がアガロースゲルの場合、アガロースの濃度は、例えば、０．５～４．０％とすることができる。また、窓部１５がポリアクリルアミドゲルの場合、ポリアクリルアミドの濃度は、例えば、３～２０％とすることができる。窓部１５がアルギン酸ナトリウムを含む場合、窓部１５は、アルギン酸ナトリウム水溶液にカルシウムイオンを加えてゲル化することにより形成することができる。窓部１５がコラーゲンゲルの場合、高濃度のコラーゲンゲルで窓部１５を形成することができる。このことにより窓部１５が十分な強度を有することができる。
　窓部１５を構成する多孔質体は、多数の細かい孔を有する部材である。多孔質体は、例えば、多孔質材料シート、メッシュ、エッチングシート、不織布、織布などである。また、多孔質体はシート形状を有することができる。また、多孔質体は、生体適合性を有することが好ましい。多孔質体は、ポリカーボネートなどの樹脂であってもよく、金などの金属であってもよく、ガラスなどの無機化合物であってもよい。窓部１５が多孔質体からなる場合、窓部１５は、多孔質体のシートを枠部１６に接着することにより形成することができる。
　培養容器９は、窓部１５を囲む枠部１６を有することができる。このことにより、培養容器９の強度を大きくすることができ、培養容器９の取り扱いが容易になる。また、窓部１５が傷つくことを抑制することができる。例えば、図１０、１１に示した培養容器９のように、培養容器９を枠部１６と窓部１５から構成することができる。枠部１５の材料は、生体適合性を有する樹脂とすることができる。また、枠部１５の材料は、例えば、ポリカーボネートとすることができる。
　図１０、１１に示したような培養容器９は、次のように作製することができる。まず、６面にそれぞれ開口を有する立方体の枠部１６を準備し、窓部用のゾルを枠部１６の開口に流し込みゲル化させハイドロゲルからなる膜状又はシート状の窓部１５を形成する。このようにして、枠部１６の５面にそれぞれ窓部１５を形成した後、ゲル化前の培養ゲルおよび細胞組織１１を枠部１６の立方体中に注入して培養ゲルをゲル化させる。その後、窓部１５用のゾルを残り１つの枠部１６の開口に流し込みゲル化させ膜状又はシート状の窓部１５を形成する。このようにして細胞組織１１と培養ゲル１２を内包した培養容器９を作製することができる。
　培養容器９に含まれる少なくとも１つの窓部１５は、枠部１６の外側に突出した凸部２７を有することができる。この凸部２７を引っ張ることにより、枠部１６の開口から窓部１５を除去することができる。このことにより、細胞組織１１の準備段階の培養では、枠部１６の開口に窓部１５を設けておき、培養容器９を収容部８に装着する前に流入口２５に隣接する開口の窓部１５及び、流出口２６に隣接する開口の窓部１５を凸部２７を利用して除去することができる。このことにより、細胞組織１１の準備培養において培養ゲル１２の膨潤を抑制することができ、流体チップ３０を用いた実験において、培養容器９の内部の培養ゲル１２に培養液を浸透流として流すことができる。凸部２７は、例えば、図１２に示した培養容器９のように設けることができる。
　培養容器９は、枠部１６を有さず窓部１５を形成するハイドロゲルから構成されてもよい。このことにより、窓部１５から細胞組織を観察する際に死角が生じることを抑制することができる。特に、培養容器９のサイズが十分に小さい場合（例えば、５ｍｍ以下）に培養容器９を枠部１５を有さない構成にすることができる。このような培養容器９は、次のように作製することができる。まず、窓部１５用のゾルを型に流し込みゲル化させて、１つの面に開口を有する中空の立方体ゲルを形成する。その後、ゲル化前の培養ゲルおよび細胞組織１１を立方体ゲル中に注入して培養ゲルをゲル化させる。その後、立方体ゲルの開口に窓部１５用のゾルを流し込みゲル化させ窓部１５を形成する。このようにして細胞組織１１と培養ゲル１２を内包した培養容器９を形成することができる。
　本実施形態の流体チップ３０は、例えば、次のように使用することができる。まず、細胞組織１１が包埋された培養ゲル１２を内包した培養容器９を培養液に浸漬し、細胞組織１１を準備培養し、図１０、１１に示したような培養容器９を作製する。この培養容器９を図１、２に示した流体チップ３０の収容部８に装着し、基材２と蓋部材３とを接着することができる。得られた流体チップ３０の注入口１７及び排出口１８にそれぞれチューブ２３を接続させ、培養液１３を流すことにより、図３、４に示したような流体チップ３０を製造することができる。この流体チップ３０を用いて培養容器９中の細胞組織１１を培養することができ、培養液成分の細胞組織１１への影響を調べることができる。また、細胞組織１１の培養中は、流体チップ３０をインキュベータ中に配置することができる。
　また、流体チップ３０を用いる細胞組織１１の培養が終わった後、基材２から蓋部材３を剥ぎ取り、培養容器９を収容部８から取り出すことができる。流体チップ３０から取り出した培養容器９を顕微鏡にセットし、培養容器９中の細胞組織１１の観察を行うことができる。また、流体チップ３０から取り出した培養容器９の内部の細胞組織１１を蛍光色素で染色した後に顕微鏡で細胞組織１１を蛍光観察してもよい。また、流体チップ３０から取り出した細胞組織１１を保存することも可能である。
　図６～８に示した流体チップ３０は、例えば、次のように使用することができる。細胞組織１１ａ（例えば気管支組織）が包埋された培養ゲル１２ａを内包した培養容器９ａを培養液に浸漬し、細胞組織１１ａを準備培養し、図１０、１１に示したような培養容器９ａを作製する。また、並行して細胞組織１１ｂ（例えば心臓組織）が包埋された培養ゲル１２ｂを内包した培養容器９ｂを培養液に浸漬し、細胞組織１１ｂを準備培養し、図１０、１１に示したような培養容器９ｂを作製する。この準備培養では、枠部１６の各面の開口には、窓部１５が設けられており、培養ゲル１２と培養液は直接接触していない。
　その後、流入口２５に隣接する開口の窓部１５及び流出口２６に隣接する開口の窓部１５を凸部２７などを利用して除去した後、培養容器９ａを図６に示した基材２の収容部８ａに装着し、培養容器９ｂを基材２の収容部８ｂに装着する。その後、基材２と蓋部材３とを接着し、得られた流体チップ３０の注入口１７及び排出口１８にそれぞれチューブ２３を接続させ、培養液１３を流すことにより、図７に示したような流体チップ３０を製造することができる。また、注入口３０から培養液１３と共に薬（例えば抗生物質）を流路４に注入することができる。この流体チップでは、培養液１３が培養容器９ａの内部の培養ゲル１２ａに浸み込み浸透流として流れた後、培養ゲル１２ａを浸み出た培養液１３が流路４を流れ、その後培養液が培養容器９ｂの内部の培養ゲル１２ｂに浸み込み浸透流として流れる。このため、薬の細胞組織１１ａ、１１ｂへの影響、細胞組織１１ａの細胞分泌物の細胞組織１１ｂへの影響などを調べることができる。また、蓋部材３及び窓部１５の上部に顕微鏡を設置することにより、培養液１３を流している際の細胞組織１１ａ、１１ｂの変化を観察することができる。
　また、所定の時間培養液を流した後、基材２から蓋部材３を剥ぎ取り、培養容器９ａ、９ｂを収容部８から取り出すことができる。流体チップ３０から取り出した培養容器９ａ、９ｂをそれぞれ顕微鏡にセットし、培養容器９中の細胞組織１１ａ、１１ｂの観察をそれぞれ行うことができる。
細胞培養実験（１）
　図１０、１１に示したような気管支組織を内包した培養容器を作製し、培養容器を液体培地中に配置して気管支組織を培養した。まず、一辺３ｍｍのポリカーボネート製の立方体の枠部を準備し、１．５％アガロースゲルで窓部を形成した。その後、立方体内部に培養ゲルであるマトリゲル（登録商標）と気管支組織を注入しゲル化した後、残りの開口に１．５％アガロースゲルで窓部を形成することにより、培養容器を作製した。この培養容器を液体培地中に配置して、気管支組織を１０日間三次元培養した。その後、培養容器中の気管支組織を光学顕微鏡を用いて観察した。図１４（ａ）は、培養した気管支組織を内包した培養容器の写真である。
　一方、図１、２に示したような流体チップを作製した。基材の材料はＰＤＭＳとした。また、蓋部材にはガラス板を用いた。培養した気管支組織を内包した培養容器を基材の収容部に装着し、基材を蓋部材に粘着させた。図１４（ｂ）は基材の収容部に培養容器を装着している写真であり、図１４（ｃ）は、基材と蓋部材とを接着した後の流体チップの写真である。その後、注入口及び排出口にチューブを接続し、流路４ａに成長因子を含む培養液を流し、流路４ｂに生理食塩水を流しながら培養容器中の気管支組織を２４時間培養し、細胞誘導の実験を行った。細胞誘導実験が終わった後、蓋部材を基材から剥がし取り、収容部から培養容器を取り出した。この培養容器中の気管支組織を光学顕微鏡を用いて観察し、流体チップでの培養前の気管支組織と比較し、気管支組織の変化を調べた。
　このように、本発明の流体チップを用いて、培養液成分の気管支組織への影響を調べることができた。
細胞培養実験（２）
　抗がん剤として広く用いられているドキソルビシンにおける効果と副作用として知られている心毒性の評価を本発明の細胞培養用流体チップを用いて行った。
　まず、ヒト肝癌由来細胞を内包した培養容器９ａを５つ作製し、ヒト臍帯静脈内皮細胞を内包した培養容器９ｂを３つ作製し、ヒト心筋細胞を内包した培養容器９ｃを３つ作製し、ヒト気管支上皮細胞を内包した培養容器９ｄを３つ作製し、ヒト繊維芽細胞を内包した培養容器９ｅを３つ作製した。これらの培養容器９ａ～９ｅをマルチウェルプレート３２のウェル３３においてそれぞれ２日間準備培養（三次元培養）した。培養容器の作成方法は培養する細胞の種類を変えた以外は細胞培養実験（１）と同様である。準備培養後のマルチウェルプレート３２の写真を図１５に示す。
　その後、各培養容器９ａ～９ｅを光学顕微鏡にセットし、培養した各種細胞を観察することにより、各細胞が培養ゲル１２内において安定して成長をしているのを確認した。そして、各細胞において形態として状態のよいサンプルのみを抽出し、図３（ｂ）に示したような基材２（材料：ＰＤＭＳ）の収容部８ａにヒト肝癌由来細胞を内包した培養容器９ａを挿入し、収容部８ｂにヒト臍帯静脈内皮細胞を内包した培養容器９ｂを挿入し、収容部８ｃにヒト心筋細胞を内包した培養容器９ｃを挿入し、収容部８ｄにヒト気管支上皮細胞を内包した培養容器９ｄを挿入し、収容部８ｅにヒト繊維芽細胞を内包した培養容器９ｅを挿入した。
　その後、基材２に蓋部材３（ガラス板）を接着し、注入口１７、排出口１８にチューブ２３を取り付けることにより、流体チップを作製した。作製した流体チップの写真を図１６に示す。この流体チップでは、流路上流に肝癌細胞を配置し、下流に心毒性を評価するための心筋細胞と共にコントロールとしてその他の正常細胞を配置することで、生体内で生じている組織間の相互作用を模擬した。
　作製した流体チップの注入口１７から抗がん剤であるドキソルビシン２０μＭを含む培養液を一定圧力で流体チップ内に供給し、流体チップの流路に２４時間培養液を流し続けることにより各細胞を抗がん剤の存在下で３次元培養した。その後、各培養容器９ａ～９ｅを流体チップから取り出し光学顕微鏡にセットし、培養した各種細胞を観察することにより、各細胞がどのように形態変化したか確認した。
　ヒト肝癌由来細胞、ヒト心筋細胞、ヒト気管支上皮細胞及びヒト繊維芽細胞の抗がん剤処理前及び抗がん剤処理後の写真を図１７に示す。
　抗がん剤処理前において浸潤し始めていた肝癌細胞は、ドキソルビシン添加後、２４時間で浸潤部分が消失し、抗がん剤としての効果が確認できた。また、肝癌細胞の下流に存在する気管支上皮細胞ではドキソルビシン添加後においても気管支の分岐は太く成長を続けることが確認できた。また、肝癌細胞の下流に存在する繊維芽細胞ではドキソルビシン添加後においても繊維芽は外に足を伸ばし成長を続けることが確認できた。心筋細胞以外の気管支上皮細胞や繊維芽細胞については、通常の三次元培養同様に成長を続けていることから、流体チップ内に封入すること自体の毒性は問題がないことが確認できた。
　一方、肝癌細胞の下流に存在する心筋細胞は、抗がん剤処理により全体サイズが縮小したことが確認できた。これにより、２次元培養で既に確認されているドキソルビシンの存在下で癌細胞から生成する代謝物が心筋細胞に毒性を与えるという結果が三次元培養系においても生じていることが確認できた。
　従来であれば、５種類の細胞を流体チップ内に細胞活性を劣化されることなく封入することは熟練の技術が必要であったが、本発明により１分以内に５種の細胞を流体チップ内に封入を達成できる。またすでに培養開始２日目の安定した状態からさらに選別を行うことで、外乱となりやすい細胞活性のバラつきを抑え、複雑な実験系においても安定した結果を出すことができた。
　２：基材　　３：蓋部材　　４、４ａ、４ｂ、４ｃ：流路　　５：循環流路　　６：逆流防止弁　　８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ：収容部　　９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ：培養容器　　１１、１１ａ、１１ｂ：細胞又は細胞組織　　１２、１２ａ、１２ｂ：培養ゲル　　１３、１３ａ、１３ｂ：培養液　　１５、１５ａ、１５ｂ：窓部（ハイドロゲル又は多孔質体）　　１６、１６ａ、１６ｂ：枠部　　１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ：注入口　　１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ：排出口　　２０、２０ａ、２０ｂ：受け口　　２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ：凸部　　２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ：チューブ　　２５、２５ａ、２５ｂ：流入口　　２６、２６ａ、２６ｂ：流出口　　２７、２７ａ、２７ｂ：凸部　　３０：流体チップ　　３２：マルチウェルプレート　　３３：ウェル

Claims (14)

  1. 　基材と、蓋部材とを備え、
    前記基材及び前記蓋部材は、前記基材と前記蓋部材とを接着することにより前記基材と前記蓋部材との間に第１流路と、第１培養容器を着脱可能に収容するための第１収容部とが形成されるように設けられ、
    第１培養容器は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなり、
    前記基材及び前記蓋部材は、第１流路に流す培養液の少なくとも一部が第１収容部に供給されるように設けられたことを特徴とする細胞培養用流体チップ。
  2. 　前記基材又は前記蓋部材は、第１注入口と第１排出口とを有し、
    第１流路は、第１注入口から注入された培養液が第１流路を流れ第１排出口から流出するように設けられた請求項１に記載の流体チップ。
  3. 　第１収容部は、第１培養容器を嵌め込むことができるように設けられた受け口を有する請求項１又は２に記載の流体チップ。
  4. 　前記基材及び前記蓋部材は、前記基材と前記蓋部材とを接着することにより前記基材と前記蓋部材との間に第２流路が形成されるように設けられ、
    前記基材又は前記蓋部材は、第２注入口と、第２排出口とを有し、
    第２流路は、第２注入口から注入された培養液又は生理食塩水が第２流路を流れ第２排出口から流出するように設けられ、
    前記基材及び前記蓋部材は、第１流路に流す培養液の少なくとも一部と、第２流路に流す培養液又は生理食塩水の少なくとも一部との両方が第１収容部に供給されるように設けられた請求項１～３のいずれか１つに記載の流体チップ。
  5. 　第１収容部に収容された第１培養容器をさらに備え、
    前記蓋部材は、前記蓋部材の一部が第１流路の流路壁又は前記収容部の内壁となるように設けられた請求項１～４のいずれか１つに記載の流体チップ。
  6. 　第１培養容器は、ハイドロゲル又は多孔質体からなる透光性の窓部を有し、
    前記ハイドロゲルは、アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル、アルギン酸ナトリウム、コラーゲンゲルのうち少なくとも１つを含み、
    前記多孔質体は、多孔質材料シート、メッシュ、エッチングシート、不織布、織布のうち少なくとも１つを含む請求項１～５のいずれか１つに記載の流体チップ。
  7. 　前記基材及び前記蓋部材は、前記基材と前記蓋部材とを接着することにより前記基材と前記蓋部材との間に第２培養容器を着脱可能に収容するための第２収容部が形成されるように設けられ、
    第２培養容器は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなり、
    前記基材及び前記蓋部材は、第１流路に流す培養液が第１収容部に収容した第１培養容器の内部に浸透し供給されるように設けられ、かつ、第１培養容器の内部を浸透流として流れた後の培養液が第２収容部に収容した第２培養容器の内部に浸透し供給されるように設けられた請求項１又は２に記載の流体チップ。
  8. 　第１収容部は、第１培養容器が第１収容部に嵌合するように設けられ、
    第２収容部は、第２培養容器が第２収容部に嵌合するように設けられた請求項７に記載の流体チップ。
  9. 　第１収容部に収容された第１培養容器をさらに備え、
    第１培養容器は、各面に開口を有する多面体形状の第１枠部と、複数の開口のうち少なくとも１つの開口に設けられた第１窓部と、第１枠部及び第１窓部の内部に配置された培養ゲルとを有し、
    第１窓部は、透光性のハイドロゲル又は多孔質体からなり、
    第１収容部は、培養液が流入する第１流入口と、培養液が流入する第１流出口とを有し、
    第１枠部の複数の開口は、第１窓部が設けられていない第１及び第２開口を含み、
    第１収容部及び第１培養容器は、第１枠部の第１開口と第１流入口とが隣接するように設けられ、かつ、第１枠部の第２開口と第１流出口とが隣接するように設けられた請求項７又は８に記載の流体チップ。
  10. 　第２収容部に収容された第２培養容器をさらに備え、
    第２培養容器は、各面に開口を有する多面体形状の第２枠部と、複数の開口のうち少なくとも１つの開口に設けられた第２窓部と、第２枠部及び第２窓部の内部に配置された培養ゲルとを有し、
    第２窓部は、透光性のハイドロゲル又は多孔質体からなり、
    第２収容部は、培養液が流入する第２流入口と、培養液が流入する第２流出口とを有し、
    第２枠部の複数の開口は、第２窓部が設けられていない第３及び第４開口を含み、
    第２収容部及び第２培養容器は、第２枠部の第３開口と第２流入口とが隣接するように設けられ、かつ、第２枠部の第４開口と第２流出口とが隣接するように設けられた請求項７～９のいずれか１つに記載の流体チップ。
  11. 　前記基材及び前記蓋部材は、前記基材と前記蓋部材とを接着することにより前記基材と前記蓋部材との間に第３培養容器を着脱可能に収容するための第３収容部が形成されるように設けられ、
    第３培養容器は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなり、
    前記基材及び前記蓋部材は、第１流路に流す培養液が第１収容部に収容した第１培養容器の内部に浸透し供給されるように設けられ、かつ、第１培養容器の内部を浸透流として流れた後の培養液が第２収容部に収容した第２培養容器の内部及び第３収容部に収容した第３培養容器の内部に浸透し供給されるように設けられた請求項７～１０のいずれか１つに記載の流体チップ。
  12. 　基材を備え、
    前記基材は、第１流路と、第１培養容器を着脱可能に収容するための第１収容部とを有し、
    第１培養容器は、細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなり、
    前記基材は、第１流路に流す培養液の少なくとも一部が第１収容部に供給されるように設けられたことを特徴とする細胞培養用流体チップ。
  13. 　各面に開口を有する多面体の枠部と、各開口にそれぞれ設けられた窓部とを有し、
    前記枠部及び前記窓部は、前記枠部及び前記窓部の内部に培養ゲルを内包できるように設けられ、
    前記窓部は、透光性のハイドロゲル又は多孔質体からなり、
    少なくとも１つの前記窓部は、前記枠部の外側に突出した凸部を有することを特徴とする培養容器。
  14. 　細胞又は細胞組織を包埋する培養ゲルを内包し、かつ、少なくとも一部がハイドロゲル又は多孔質体からなる第１培養容器内において前記細胞又は細胞組織を準備培養するステップと、
    準備培養した細胞又は細胞組織を内包した第１培養容器を細胞培養用流体チップの第１収容部に収容するステップと、
    第１収容部に収容した第１培養容器に内包した細胞又は細胞組織に第１流路を介して培養液を供給するステップとを含む培養方法。
PCT/JP2018/001402 2017-02-09 2018-01-18 細胞培養用流体チップ、培養容器及び培養方法 WO2018147032A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/484,506 US11884905B2 (en) 2017-02-09 2018-01-18 Fluidic chip for cell culture use, culture vessel, and culture method
JP2018567333A JP7055386B2 (ja) 2017-02-09 2018-01-18 細胞培養用流体チップ、培養容器及び培養方法
EP18751504.4A EP3581642A4 (en) 2017-02-09 2018-01-18 FLUIDIC CHIP FOR CELL CULTIVATION, CULTURE VESSEL AND CULTURE PROCEDURE

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-022223 2017-02-09
JP2017022223 2017-02-09
JP2017159658 2017-08-22
JP2017-159658 2017-08-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018147032A1 true WO2018147032A1 (ja) 2018-08-16

Family

ID=63108253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/001402 WO2018147032A1 (ja) 2017-02-09 2018-01-18 細胞培養用流体チップ、培養容器及び培養方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11884905B2 (ja)
EP (1) EP3581642A4 (ja)
JP (1) JP7055386B2 (ja)
WO (1) WO2018147032A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020189627A1 (ja) 2019-03-20 2020-09-24 公立大学法人大阪 流体デバイス
JP2020190459A (ja) * 2019-05-21 2020-11-26 株式会社ニコン 細胞毒性を評価する方法及び装置
CN113512494A (zh) * 2021-05-06 2021-10-19 中国科学院上海高等研究院 一种细胞微流控培养芯片
WO2021230220A1 (ja) * 2020-05-11 2021-11-18 国立研究開発法人理化学研究所 細胞培養容器、固定具、観察装置、顕微鏡および観察方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017094451A1 (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 公立大学法人大阪府立大学 細胞培養容器及び観察用試料セル
EP3872165A1 (de) * 2020-02-28 2021-09-01 ibidi GmbH Verfahren zum kultivieren von zellen
CN112410220B (zh) * 2020-12-07 2022-10-18 桂林医学院 仿肝板结构肝细胞三维培养装置
CN112899124A (zh) * 2021-03-24 2021-06-04 中国科学院深圳先进技术研究院 一种厌氧微生物培养与实时观测装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005503169A (ja) * 2001-04-25 2005-02-03 コーネル リサーチ ファンデイション インコーポレイテッド 薬物動態学に基づく細胞培養システムのためのデバイスおよび方法
JP2005168435A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Fuji Photo Film Co Ltd 細胞培養装置及び細胞培養方法
JP2008519598A (ja) 2004-11-11 2008-06-12 エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ 細胞培養デバイス
JP2014113118A (ja) 2012-12-12 2014-06-26 Nippon Menaade Keshohin Kk 細胞を含む支持体層に培養液を灌流させることを特徴とする３次元培養組織
JP2016533184A (ja) 2013-07-12 2016-10-27 プレジデント・アンド・フェロウズ・オブ・ハーバード・カレッジ 細胞培養装置相互接続および流体装置相互接続のためのシステムおよび方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110003526A (ko) 2008-04-08 2011-01-12 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지 3차원 미세유체 플랫폼 및 이의 사용 방법
SG10201508047SA (en) * 2010-09-29 2015-10-29 Massachusetts Inst Technology Device for high throughput investigations of cellular interactions
KR102147010B1 (ko) * 2013-10-30 2020-08-21 밀리차 라디식 3차원 조직 배양을 위한 장치 및 방법
US10988723B1 (en) * 2015-09-23 2021-04-27 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Modular assemblies and systems for cell cultures and methods thereof
US11154858B2 (en) * 2015-10-06 2021-10-26 University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education Microfluidic tissue development systems
WO2020189627A1 (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 公立大学法人大阪 流体デバイス

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005503169A (ja) * 2001-04-25 2005-02-03 コーネル リサーチ ファンデイション インコーポレイテッド 薬物動態学に基づく細胞培養システムのためのデバイスおよび方法
JP2005168435A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Fuji Photo Film Co Ltd 細胞培養装置及び細胞培養方法
JP2008519598A (ja) 2004-11-11 2008-06-12 エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ 細胞培養デバイス
JP2014113118A (ja) 2012-12-12 2014-06-26 Nippon Menaade Keshohin Kk 細胞を含む支持体層に培養液を灌流させることを特徴とする３次元培養組織
JP2016533184A (ja) 2013-07-12 2016-10-27 プレジデント・アンド・フェロウズ・オブ・ハーバード・カレッジ 細胞培養装置相互接続および流体装置相互接続のためのシステムおよび方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAGIWARA, M. ET AL.: "Tissue in Cube: In Vitro 3D Culturing Platform with Hybrid Gel Cubes for Multidirectional Observations", ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS, vol. 5, no. 13, 1 July 2016 (2016-07-01), pages 1566 - 1571, XP055620295, DOI: 10.1002/adhm.201600167 *
See also references of EP3581642A4

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020189627A1 (ja) 2019-03-20 2020-09-24 公立大学法人大阪 流体デバイス
JPWO2020189627A1 (ja) * 2019-03-20 2020-09-24
EP3943951A4 (en) * 2019-03-20 2023-06-28 University Public Corporation Osaka Fluid device
JP7359461B2 (ja) 2019-03-20 2023-10-11 公立大学法人大阪 流体デバイス
JP2020190459A (ja) * 2019-05-21 2020-11-26 株式会社ニコン 細胞毒性を評価する方法及び装置
JP7228189B2 (ja) 2019-05-21 2023-02-24 株式会社ニコン 細胞毒性を評価する方法及び装置
WO2021230220A1 (ja) * 2020-05-11 2021-11-18 国立研究開発法人理化学研究所 細胞培養容器、固定具、観察装置、顕微鏡および観察方法
CN113512494A (zh) * 2021-05-06 2021-10-19 中国科学院上海高等研究院 一种细胞微流控培养芯片
CN113512494B (zh) * 2021-05-06 2024-03-22 中国科学院上海高等研究院 一种细胞微流控培养芯片

Also Published As

Publication number Publication date
US11884905B2 (en) 2024-01-30
US20200032186A1 (en) 2020-01-30
EP3581642A4 (en) 2021-01-06
EP3581642A1 (en) 2019-12-18
JPWO2018147032A1 (ja) 2019-11-21
JP7055386B2 (ja) 2022-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7055386B2 (ja) 細胞培養用流体チップ、培養容器及び培養方法
Rambani et al. Culturing thick brain slices: an interstitial 3D microperfusion system for enhanced viability
US9701938B2 (en) Intra-culture perfusion methods and applications thereof
CA2346191C (en) Process for producing a vascularized bioartificial tissue and an experimental reactor for carrying out the process
US9618500B2 (en) Vascular model, method for producing said model and use thereof
US10982181B2 (en) Devices for cell culture and methods of making and using the same
US20210238523A1 (en) Stacked Recirculating Bioreactor
KR101776187B1 (ko) 미세유체칩 및 그 제조방법
US20230203417A1 (en) Microfluidic device
CN109906267B (zh) 微型生物反应器组件
NL2025320B1 (en) Fluidic device, cell culturing system and method of testing a compound
JP2017195845A (ja) 培養容器、培養装置及び培養方法
WO2020262656A1 (ja) マイクロ流体デバイス及びその製造方法、並びに立体組織の培養方法
CN113814010B (zh) 多细胞、多组织共培养仿生微流控芯片及其制备方法
US20230332081A1 (en) Device for biological cultures
JP2018042556A (ja) 細胞培養装置
CN116064236B (zh) 一种多通道微流控芯片及应用
EP4239052A1 (en) Cultivation device for biological cell material and method of manufacturing thereof
US11130133B2 (en) Device and method for determining the migration ability of amoeboidally mobile cells
CN115715318A (zh) 微生态生物支架及其应用
PL240748B1 (pl) Magnetyczno-hydrodynamiczna platforma mikrofluidalna, sposób jej wytwarzania oraz sposób hodowli sztucznych tkanek w mikropolu magnetycznym
CN118516234A (zh) 一种多流场控制的血管化器官芯片及方法
CN118460365A (zh) 增强型屏障功能的肠类器官芯片及其应用
CN118308187A (zh) 皮肤芯片及皮肤模型的构建方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18751504

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018567333

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018751504

Country of ref document: EP

Effective date: 20190909