JP4362633B2

JP4362633B2 - 培養容器及び培養装置

Info

Publication number: JP4362633B2
Application number: JP2006099712A
Authority: JP
Inventors: 久鍋西; 秀夫井手口; 洋大田; 信黒木
Original assignee: Miyazaki Prefecture
Current assignee: Miyazaki Prefecture
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JP2007267701A

Description

本発明は、培養容器及び培養装置であり、さらに詳細には、家畜の卵子又は受精胚を培養して移植が可能な胚を作出する培養容器及び培養装置に関する。

従来、家畜の体外受精胚を培養するための環境を作るには、一般的に、培養容器として密閉性を有した耐圧容器を用い、この容器に酸素ガス濃度及び炭酸ガス濃度を調整した窒素ガス、酸素ガス、炭酸ガスの混合ガスを充填したボンベを繋ぎ、耐圧容器内に混合ガスを供給して耐圧容器内を混合ガスに強制的に置換するという方法が行われてきた。

また未成熟卵子又は体内受精胚の培養には、一般的に、炭酸ガス濃度調整機能付きの恒温槽を用い、この恒温槽に炭酸ガスを充填したボンベを繋ぎ、恒温槽内に炭酸ガスを供給する方法が行われてきた。

一方、簡易な方法としては、密閉された収容室内に培養雰囲気調整剤、例えば、特許文献１に記載されているように、炭酸ガスパウダーを注入する方法が提案されている。

特許第３０８２９１２号公報

従来の密閉性耐圧容器を用いて強制的に混合ガスに置換する方法は、大がかりな装置が必要であり、取り扱いが面倒で手間がかかり、装置の維持管理が必要となるという課題がある。特に、培養胚の状態変化を経時的にとらえるような場合には、その都度容器を開けるので、環境条件を壊さずに培養することが困難であった。

未成熟卵子又は体内受精胚の培養においても、恒温槽を開ける度に恒温槽内のガス環境が壊れて体内受精胚の培養に悪影響が及ぶという問題があった。

一方、培養雰囲気調整剤である炭酸ガスパウダーの場合には、これを使用するに際して水との反応が必要であり、孔の開いた特殊な容器を用い、この容器の孔から水の入ったシャーレに炭酸ガスパウダーを注入するという方法が採られている。この方法では、炭酸ガスパウダーの水に対する解け具合によって炭酸ガスの発生量にばらつきがあり所望の炭酸ガス濃度にすることができない場合があり、また取り扱いも難しいという問題があった。さらに炭酸ガスパウダーは、炭酸ガス濃度の調整ができても、酸素ガス濃度の調整ができず、これを使用可能な受精胚が限られるという問題もあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、家畜の未成熟卵子又は受精胚の培養に適した培養環境を簡便に作ることができ、且つ取り扱いが容易な培養容器及び培養装置を提供することを目的とする。

このような課題を解決するため、本発明の培養容器は、家畜の卵巣より取り出した未成熟卵子又は体内受精胚を培養液とともに収容するシャーレを出し入れ可能に収納する密閉蓋体を有した携帯可能な容器本体内に、該容器本体内の環境を前記シャーレ内の前記未成熟卵子又は前記体内受精胚の発育に適した所定の炭酸ガス濃度にするガス濃度調整剤を収納した培養容器であって、蓋体は、容器本体に装着されると、該容器本体内に収納されたシャーレに近接した位置に配置され、蓋体及び容器本体の底部は、外部から容器本体内を透視可能であってシャーレ内の未成熟卵子又は体内受精胚に光を当てることが可能な透明な材料で形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、未成熟卵子又は体内受精胚を培養液とともに収容するシャーレを出し入れ可能に収納する密閉蓋体を有した携帯可能な容器本体内に、該容器本体内の環境を未成熟卵子又は体内受精胚の発育に適した所定の炭酸ガス濃度にするガス濃度調整剤を収納することにより、未成熟卵子又は体内受精胚を収容するシャーレは容器本体内に密閉された状態で収納され、容器本体内はガス濃度調整剤によって所定の炭酸ガス濃度にされる。このため、未成熟卵子又は体内受精胚の培養に適した培養環境を簡便に作ることができ、ガス濃度調整剤を使用することで培養容器の取り扱いを容易にすることができる。また容器本体内は密閉状態にあるので、未成熟卵子又は体内受精胚を観察するために容器本体を別の環境下に移動しても、未成熟卵子又は体内受精胚を取り巻く培養環境が大きく変化することはなく、環境条件を壊さずに未成熟卵子又は体内受精胚を培養することができる。また、蓋体は、容器本体に装着されると、容器本体内のシャーレに近接配置され、蓋体及び容器本体の底部は透明な材料で形成されることにより、シャーレ内の未成熟卵子又は受精胚を顕微鏡観察する場合、対物レンズを未成熟卵子又は受精胚に近接させることができるとともに、観察物に光を確実に当てることができ、ピント調整が容易となって未成熟卵子又は受精胚の観察を容易にすることができる。

また本発明の培養容器は、家畜の体外受精胚を培養液とともに収容するシャーレを出し入れ可能に収納する密閉蓋体を有した携帯可能な容器本体内に、該容器本体内の環境をシャーレ内の体外受精胚の発育に適した所定の酸素ガス濃度及び炭酸ガス濃度にするガス濃度調整剤を収納した培養容器であって、蓋体は、容器本体に装着されると、該容器本体内に収納されたシャーレに近接した位置に配置され、蓋体及び容器本体の底部は、外部から容器本体内を透視可能であってシャーレ内の体外受精胚に光を当てることが可能な透明な材料で形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、体外受精胚を培養液とともに収容するシャーレを出し入れ可能に収納する密閉蓋体を有した携帯可能な容器本体内に、該容器本体内の環境を体外受精胚の発育に適した所定の酸素ガス濃度及び炭酸ガス濃度にするガス濃度調整剤を収納することにより、体外受精胚を収容するシャーレは容器本体内に密閉された状態で収納され、容器本体内はガス濃度調整剤によって所定の酸素ガス濃度及び炭酸ガス濃度にされる。このため、体外受精胚の培養に適した培養環境を簡便に作ることができ、ガス濃度調整剤を使用することで培養容器の取り扱いを容易にすることができる。また容器本体内は密閉状態にあるので、体外受精胚を観察するために容器本体を別の環境下に移動しても、体外受精胚を取り巻く培養環境が大きく変化することはなく、環境条件を壊さずに体外受精胚を培養することができる。また、蓋体は、容器本体に装着されると、容器本体内のシャーレに近接配置され、蓋体及び容器本体の底部は透明な材料で形成されることにより、シャーレ内の受精胚を顕微鏡観察する場合、対物レンズを受精胚に近接させることができるとともに、観察物に光を確実に当てることができ、ピント調整が容易となって受精胚の観察を容易にすることができる。

また本発明は、容器本体の側面に、未成熟卵子又は受精胚に関する個体情報を読み書き自在な記憶手段（例えば、実施形態におけるＩＣタグ３５）を設けたことを特徴とする。

この発明によれば、容器本体の側面に、未成熟卵子又は受精胚に関する個体情報を読み書き自在な記憶手段を設けることにより、未成熟卵子又は受精胚の個別管理が容易になる他、これを取り扱う者による取り違えを防ぐことができる。また記憶手段は読み書きが自在であるので、容器本体の再利用を可能にすることができる。また記憶手段は、容器本体の側面に設けられているので、未成熟卵子又は受精胚を顕微鏡で観察する場合、記憶手段が邪魔することがなく、未成熟卵子等の観察のし易さが低下することもない。

さらに本発明は、容器本体の底部に、シャーレの径より僅かに大きな径を有した周壁部を設け、該周壁部の内側にシャーレを設置して容器本体に対して該シャーレを位置決めすることを特徴とする。

この発明によれば、容器本体の底部にシャーレを位置決めする周壁部を設けることにより、容器本体に対してシャーレがずれる虞が無くなる。このため、未成熟卵子又は受精胚の観察をより正確に行うことができる。

また本発明のガス濃度調整剤は、容器本体内を陰圧にすることを特徴とする。

この発明によれば、ガス濃度調整剤は容器本体内を陰圧にすることで、シャーレ内に収容された未成熟卵子又は受精胚の発育能力をより高めることができる。

さらに、本発明の培養容器及びガス濃度調整剤は、滅菌処理されたものが用いられることを特徴とする。

この発明によれば、培養容器及びガス濃度調整剤は、滅菌処理済みのものが用いられるので、培養過程において未成熟卵子や受精胚が細菌等によって汚染される事態を抑制することができ、未成熟卵子又は受精胚の発育の低下を防止することができる。

また本発明の培養装置は、請求項１から５のいずれかに記載の培養容器と、該培養容器を収容して培養容器内の環境をシャーレに収容された未成熟卵子又は受精胚の発育に適した所定の温度に設定可能な恒温槽とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、培養装置は、培養容器と恒温槽とを備えることにより、培養容器を恒温槽に入れることで、シャーレに収容された未成熟卵子又は受精胚の発育に適した環境を作ることができ、未成熟卵子又は受精胚の発育能力を高めることができる。

本発明に係わる培養容器及び培養装置によれば、家畜の未成熟卵子、体内受精胚又は体外受精胚を培養液とともにシャーレに収容し、シャーレ内の未成熟卵子等の発育に適した所定の酸素ガス濃度及び炭酸ガス濃度にするガス濃度調整剤を、シャーレを出し入れ可能に収納する密閉蓋体を有した携帯可能な容器本体内に収納し、容器本体を恒温槽に収容してシャーレ内の温度を未成熟卵子等の発育に適した所定の温度にすることで、家畜の未成熟卵子等の培養に適した培養環境を簡便に作ることができ、且つ取り扱いが容易な培養容器及び培養装置を提供することができる。

以下、本発明に係わる培養容器及び培養装置の好ましい実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、本発明の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。

培養装置１は、図１（斜視図）及び図２（断面図）に示すように、家畜の卵巣より取り出した未成熟卵子Ｒ又は家畜の受精胚（体外受精胚Ｈ、体内受精胚Ｈ'）を培養液Ａとともに収容可能なシャーレ１１を収納する容器本体２０内にガス濃度調整剤４０を収納して構成された培養容器１０と、培養容器１０を収容する恒温槽５０とを有してなる。

培養容器１０の容器本体２０は、シャーレ１１を収容可能な程度の深さを有して上部が開口して有底容器状に形成された収容胴部２１と、収容胴部２１の上部開口を密閉して着脱自在に装着される蓋体３０とを有してなる。容器本体２０は、ガスバリヤ性を有するとともに、内部に収納されるシャーレ１１内の未成熟卵子又は受精胚を確認可能にするため透明な材料で形成されており、蓋体３０を収容胴部２１に装着すると容器本体２０内は気密性を保つことができるようになっている。

収容胴部２１は、シャーレ１１とガス濃度調整剤４０を収納可能な大きさを有し、平面視において矩形状に形成されている。なお、収容胴部２１は少なくともシャーレ１１とガス濃度調整剤４０を収納可能であればよく、その形状は矩形状に限るものではない。一般に胚の培養に用いられるシャーレ１１は、φ３５ｍｍのプラスチック製シャーレが使われることが多いため、収容胴部２１内の大きさはこのシャーレ１１を収容する数に応じた広さを有している。

また収容胴部２１の底面には、シャーレ１１の径より僅かに大きな径を有した周壁部２１ａ_１を形成する凹溝２１ａが設けられている。シャーレ１１は、この凹溝２１ａ内に収容されて収容胴部２１に対して位置決めされる。このため、容器本体２０内に収納されたシャーレ１１は安定に収納される。なお、周壁部２１ａ_１を収容胴部２１の底面から上方へ突出するように形成して、この内側にシャーレ１１を収容してもよい。収容胴部２１の外側面には、外側へ突出する係止突起部２２が形成されている。

収容胴部２１の上部開口を密閉する蓋体３０は、収容胴部２１の上部開口を覆うように配置される天板部３１と、天板部３１の周端部から下方へ延びる側壁部３２を有して構成されている。蓋体３０は収容胴部２１の上部に装着されると、側壁部３２の内側に収容胴部２１の上部が嵌合し、天板部３１は収容胴部内に収納されたシャーレ１１の上面に近接した位置に配置されるようになっている。また蓋体３０の収容胴部２１に対する密閉性を向上するために、天板部３１の下部にはパッキン部材２３が環状に装着されている。

側壁部３２の外側には、蓋体３０を収容胴部２１に装着した状態で蓋体３０を収容胴部２１に固定するとともに、パッキン部材２３を収容胴部２１の上部に密着させる固定板３３が上下方向に回動自在に取り付けられている。固定板３３の先端内側には収容胴部２１に設けられた係止突起部２２と係合可能な係合凸部３４が形成されている。このため、蓋体３０を収容胴部２１の上部に載置し、固定板３３を下側に回動させて係合凸部３４を係止突起部２２に係合すると、蓋体３０を収容胴部２１に密閉した状態で装着することができるとともに、容器本体２０内を気密状態にすることができる。

容器本体２０の外側面、即ち、収容胴部２１の外側面又は蓋体３０の側壁部３２の外側面には、シャーレ１１に収容された未成熟卵子Ｒや受精胚Ｈ、Ｈ'に関する個体情報を読み書き自在なＩＣタグ３５が取り付けられている。このＩＣタグ３５には、未成熟卵子Ｒや受精胚Ｈ、Ｈ'に関する情報、培養するための環境条件等が記録されている。ＩＣタグ３５は、ＩＣチップを埋め込んだものであり、これに記録された個別情報はＩＣリーダ・ライタによって読み書きが可能になっている。これにより、未成熟卵子Ｒ又は受精胚Ｈ、Ｈ'の個別管理が容易になる他、これを取り扱う者による取り違えを防ぐことができる。またＩＣタグ３５は読み書きが自在であるので、容器本体２０の再利用を可能にすることができる。

ガス濃度調整剤４０は、通気性包材で包装された包装体として用いられ、酸素吸収能力及び炭酸ガス発生能力の異なる２種類のものがある。容器本体２０内に未成熟卵子Ｒ又は体内受精胚Ｈ'を収容する場合には、炭酸ガス濃度を５％にし、且つ酸素ガス濃度を１５％にする酸素吸収能力及び炭酸ガス発生能力を有するものが用いられ、容器本体２０内に体外受精胚Ｈを収容する場合には、炭酸ガス濃度を５％にし、且つ酸素ガス濃度を５％にする酸素吸収能力及び炭酸ガス発生能力を有するものが用いられる。これらの機能を発揮するガス濃度調整剤４０は、アスコルビン酸類、金属塩、多孔質孔体、アルカリ土類金属水酸化物等からなる組成物で構成されている。またガス濃度調整剤４０は容器本体２０内を陰圧にする吸収能力を有する。

前述した培養容器１及びガス濃度調整剤４０は、滅菌処理されたものが用いられる。これは、未成熟卵子Ｒや受精胚Ｈ、Ｈ'の培養過程において未成熟卵子等が細菌等によって汚染される事態を防止して、未成熟卵子等の発育の低下を防止するためである。

なお、未成熟卵子及び受精胚を培養する培養液Ａは、用途別に４種類あり、未成熟卵子を成熟させるもの、媒精時に使用されるもの、受精後７日間に使用されるもの、体内受精胚を培養するものがある。また、培養容器１内には、容器内部の湿度を飽和状態にして未成熟卵子等を培養するため、水を湿らしたガーゼ４３が入れられている。

このように構成された培養装置１によって、家畜の卵巣より取り出した未成熟卵子Ｒ又は体内受精胚Ｈ'を培養するには、取り出した未成熟卵子Ｒ又は体内受精胚Ｈ'を培養液Ａとともにシャーレ１１に収容し、このシャーレ１１を容器本体２０内に収納するとともに、未成熟卵子Ｒ又は体内受精胚Ｈ'の発育に適した所定の炭酸ガス濃度（５％）にするガス濃度調整剤４０を収容胴部２１内に収納し、収容胴部２１に蓋体３０を装着した培養容器１０を恒温槽５０に収容して、未成熟卵子Ｒ又は体内受精胚Ｈ'を所定の温度で暖める。

また体外受精胚Ｈを培養するには、体外受精胚Ｈを培養液とともにシャーレ１１に収容し、このシャーレ１１を容器本体２０内に収納するとともに、体外受精胚Ｈの発育に適した所定の酸素ガス濃度（５％）及び炭酸ガス濃度（５％）にするガス濃度調整剤４０を収容胴部２１内に収納し、収容胴部２１に蓋体３０を装着した培養容器１０を恒温槽５０に収容し、体外受精胚Ｈを所定の温度で暖める。

このように、本発明の培養容器１０は、未成熟卵Ｒ又は受精胚Ｈ、Ｈ'を培養液Ａとともに収容するシャーレ１１を出し入れ可能に収納する密閉蓋体３０を有した携帯可能な容器本体２０内に、容器本体２０内の環境を受精胚等の発育に適した所定の酸素ガス濃度及び炭酸ガス濃度にするガス濃度調整剤４０を収納することにより、受精胚等の培養に適した培養環境を簡便に作ることができ、ガス濃度調整剤４０を使用することで培養容器１０の取り扱いも容易にすることができる。また容器本体２０内は密閉状態にあるので、受精胚等を観察するために容器本体２０を恒温槽５０から取り出しても、受精胚等を取り巻く培養環境が大きく変化することはなく、環境条件を壊さずに受精胚等を培養することができる。またガス濃度調整剤４０は容器本体２０内を陰圧にすることで、シャーレ１１内に収容された受精胚等の発育能力をより高めることができる。

また培養容器１０の蓋体３０は、収容胴部２１に装着されると、容器本体２０内のシャーレ１１に近接した位置に配置され、蓋体３０及び収容胴部２１の底部は透明な材料で形成されるので、シャーレ１１内の受精胚等を顕微鏡観察する場合、ピント調整が容易となって受精胚等の観察を容易にすることができる。

このように、本発明の培養容器１０は、卵子や受精胚の培養環境を作り出すにあたり、高価で大型な装置を準備する必要がなく、通常の事業所にある孵卵器や恒温槽等の中に卵子や受精胚の入った培地とガス濃度調整剤４０を培養容器１０内に入れるだけで、卵子や受精胚の培養を行うことができる。また多数の卵子や受精胚を同時に個別的に培養することが可能になり、環境条件の安定や作業時間の短縮を図ることができる。これにより、多くの家畜受精卵関係機関において、体外受精の作出、体内受精胚の培養等を簡便且つ安価にさらに効率的に行うことができる。

〔実験結果〕
（１）体外受精胚の作出を目的とした試験（５％酸素ガス濃度、５％炭酸ガス濃度）
従来の方法（密閉性耐圧容器への混合ガスの強制置換）と本発明の方法（ガス濃度調整剤による培養）で体外受精胚の作出を行い、胚盤胞発生率を比較した結果を表１に示す。

（２）体内受精胚の培養を想定した試験（５％酸素ガス濃度、９５％空気）
従来の方法（ＣＯ_２インキュベータ）と本発明の方法（ガス濃度調整剤による培養）で７日齢の体外受精胚を用い、２４時間培養後の孵化率を比較した結果を表２に示す。

このように体外受精胚の作出及び体内受精胚の培養を想定した試験において、本発明の方法は、従来の方法と比較して胚盤胞発生率及び孵化率が向上したことが確認された。

本発明の一実施の形態に係わる培養装置の斜視図を示す。この培養装置の一部である培養容器の断面図を示す。

１培養装置
１０培養容器
１１シャーレ
２０容器本体
２１ａ_１周壁部
３０蓋体
３５ＩＣタグ（記憶手段）
４０ガス濃度調整剤
５０恒温槽
Ａ培養液
Ｈ体外受精胚
Ｈ' 体内受精胚
Ｒ未成熟卵子

Claims

家畜の卵巣より取り出した未成熟卵子又は体内受精胚を培養液とともに収容するシャーレを出し入れ可能に収納する密閉蓋体を有した携帯可能な容器本体内に、該容器本体内の環境を前記シャーレ内の前記未成熟卵子又は前記体内受精胚の発育に適した所定の炭酸ガス濃度にするガス濃度調整剤を収納した培養容器であって、
前記蓋体は、前記容器本体に装着されると、該容器本体内に収納された前記シャーレに近接した位置に配置され、
前記蓋体及び前記容器本体の底部は、外部から前記容器本体内を透視可能であって前記シャーレ内の前記未成熟卵子又は前記体内受精胚に光を当てることが可能な透明な材料で形成されていることを特徴とする培養容器。
家畜の体外受精胚を培養液とともに収容するシャーレを出し入れ可能に収納する密閉蓋体を有した携帯可能な容器本体内に、該容器本体内の環境を前記シャーレ内の前記体外受精胚の発育に適した所定の酸素ガス濃度及び炭酸ガス濃度にするガス濃度調整剤を収納した培養容器であって、
前記蓋体は、前記容器本体に装着されると、該容器本体内に収納された前記シャーレに近接した位置に配置され、
前記蓋体及び前記容器本体の底部は、外部から前記容器本体内を透視可能であって前記シャーレ内の前記体外受精胚に光を当てることが可能な透明な材料で形成されていることを特徴とする培養容器。
前記容器本体の側面に、前記未成熟卵子又は受精胚に関する個体情報を読み書き自在な記憶手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の培養容器。
前記容器本体の底部に、前記シャーレの径より僅かに大きな径を有した周壁部を設け、該周壁部の内側に前記シャーレを設置して前記容器本体に対して該シャーレを位置決めすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の培養容器。
前記ガス濃度調整剤は、前記容器本体内を陰圧にすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の培養容器。
前記培養容器及び前記ガス濃度調整剤は、滅菌処理されたものが用いられることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の培養容器。
前記請求項１から６のいずれかに記載の培養容器と、該培養容器を収容して前記培養容器内の環境を前記シャーレに収容された未成熟卵子又は受精胚の発育に適した所定の温度に設定可能な恒温槽とを備えたことを特徴とする培養装置。