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JP7354543B2 - Nonwoven fabric-containing cell culture module - Google Patents
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JP7354543B2 - Nonwoven fabric-containing cell culture module - Google Patents

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Description

本発明は、親水化処理された不織布とポリマー多孔質膜からなる細胞培養部材を有する細胞培養モジュールに関する。 The present invention relates to a cell culture module having a cell culture member made of a hydrophilized nonwoven fabric and a porous polymer membrane.

近年、治療やワクチンに用いられる酵素、ホルモン、抗体、サイトカイン、ウイルス(ウイルスタンパク質)等のタンパク質が培養細胞を用いて工業的に産生されている。しかし、こうしたタンパク質の生産技術は効率面に課題を抱えており、それが持続的かつ広範な供給が必須不可欠であるべきバイオ医薬品について、タイムリーな安定供給等に影響を及ぼす状況が生じていた。そのため、効率的かつ安定で迅速な生産方法の確立に向けて、高密度に細胞を培養する技術や、高効率連続生産法等のタンパク質の産生量を増大させるような革新的な技術が求められていた。 In recent years, proteins such as enzymes, hormones, antibodies, cytokines, and viruses (viral proteins) used in treatments and vaccines have been industrially produced using cultured cells. However, these protein production technologies have issues with efficiency, which has affected the timely and stable supply of biopharmaceuticals, which require a continuous and widespread supply. . Therefore, in order to establish efficient, stable, and rapid production methods, innovative technologies that increase protein production, such as technologies for culturing cells at high density and highly efficient continuous production methods, are required. was.

タンパク質を産生させる細胞として、培養基材に接着する足場依存性の接着細胞が用いられることがある。こうした細胞は、足場依存的に増殖するため、シャーレ、プレート又はチャンバーの表面に接着させて培養する必要がある。従来、こうした接着細胞を大量に培養するためには、接着するための表面積を大きくする必要があった。ところが、培養面積を大きくするには、空間を必然的に増大させる必要があり、それが培養効率を低下させ、設備の煩雑化や膨大化を招く要因となっていた。 Anchorage-dependent adherent cells that adhere to culture substrates are sometimes used as cells that produce proteins. Since these cells proliferate in an anchorage-dependent manner, they must be cultured by adhering to the surface of a petri dish, plate, or chamber. Conventionally, in order to culture such adherent cells in large quantities, it was necessary to increase the surface area for adhesion. However, in order to increase the culture area, it is necessary to increase the space, which reduces the culture efficiency and causes the equipment to become complicated and bulky.

培養空間を小さくしつつ、接着細胞を大量に培養する方法として、微小多孔を有する担体、特に、マイクロキャリアを用いた培養法が開発されている(例えば、特許文献1)。マイクロキャリアを用いた細胞培養系は、マイクロキャリアが互いに凝集しないようにするために十分に攪拌・拡散される必要がある。そのため、マイクロキャリアを分散させた培養液を十分に攪拌・拡散することができるだけの容積が必要となるため、培養できる細胞の密度には上限がある。また、マイクロキャリアと培養液とを分離するためには、細かな粒子を分別できるフィルターで分離させる必要があり、それがバイオ医薬品等のタンパク質やワクチン等の生産性を低下させる原因ともなっていた。こうした状況から、高密度の細胞を培養する革新的な細胞培養の方法論が希求されていた。 As a method for culturing adherent cells in large quantities while reducing the culture space, a culture method using microporous carriers, particularly microcarriers, has been developed (for example, Patent Document 1). A cell culture system using microcarriers needs to be sufficiently stirred and dispersed to prevent the microcarriers from aggregating with each other. Therefore, a volume that can sufficiently stir and diffuse the culture solution in which the microcarriers are dispersed is required, so there is an upper limit to the density of cells that can be cultured. In addition, in order to separate the microcarriers from the culture medium, it is necessary to use a filter that can separate fine particles, which causes a decrease in the productivity of proteins such as biopharmaceuticals and vaccines. Under these circumstances, an innovative cell culture methodology for culturing cells at high density has been desired.

従来、付着性培養細胞の培養において、高密度培養を目的としてポリエステル繊維からなる繊維集積体を用いる培養方法(特許文献2、皮膚や歯周組織、顎骨などの組織再生・修復用の足場やテンプレートとしての不織布シートを用いる方法(特許文献3)、繊維束を構成する繊維間の配向と平均繊維径の両方を制御することによって、細胞の接着性と増殖性の両方の効率を向上させる方法(特許文献4)、さらに、骨補填材を含有する不織布を細胞足場材として使用する骨芽細胞を増殖させる方法(特許文献5)が知られている。また、哺乳動物や昆虫細胞の培養用支持体として、ポリエステル不織布で構成されるマクロ多孔性担体であるBioNOC II(商標)担体)が市販されている。一方で、不織布(ポリフッ化ビニリデン繊維)を足場として用いる細胞移植を目的とした3次元培養において、間葉系間質細胞の増殖における該繊維の断面形状の影響を検討した報告もある(非特許文献1)。 Conventionally, in the culture of adherent cultured cells, a culture method using fiber aggregates made of polyester fibers for the purpose of high-density culture (Patent Document 2, scaffolds and templates for tissue regeneration and repair of skin, periodontal tissue, jawbone, etc.) A method using a nonwoven fabric sheet as a method (Patent Document 3), a method of improving the efficiency of both cell adhesion and proliferation by controlling both the orientation and average fiber diameter between fibers constituting a fiber bundle (Patent Document 3). Patent Document 4), and a method for proliferating osteoblasts that uses a nonwoven fabric containing a bone substitute material as a cell scaffolding material (Patent Document 5) is also known. BioNOC II™ carriers, which are macroporous carriers composed of polyester nonwoven fabrics, are commercially available. On the other hand, there is also a report that investigated the influence of the cross-sectional shape of non-woven fabric (polyvinylidene fluoride fiber) on the proliferation of mesenchymal stromal cells in three-dimensional culture for the purpose of cell transplantation using non-woven fabric (polyvinylidene fluoride fiber) as a scaffold (non-patent paper). Reference 1).

ポリイミド多孔質膜は、本出願前よりフィルター、低誘電率フィルム、燃料電池用電解質膜など、特に電池関係を中心とする用途のために利用されてきた。特許文献6~8は、特に、気体などの物質透過性に優れ、空孔率の高い、両表面の平滑性が優れ、相対的に強度が高く、高空孔率にもかかわらず、膜厚み方向への圧縮応力に対する耐力に優れるマクロボイドを多数有するポリイミド多孔質膜を記載している。これらはいずれも、アミック酸を経由して作成されたポリイミド多孔質膜である。細胞をポリイミド多孔質膜に適用して培養することを含む、細胞の培養方法が報告されている(特許文献9)。 Polyimide porous membranes have been used for applications mainly related to batteries, such as filters, low dielectric constant films, and electrolyte membranes for fuel cells, even before the filing of this application. In particular, Patent Documents 6 to 8 have excellent permeability to substances such as gas, high porosity, excellent smoothness on both surfaces, relatively high strength, and high porosity in the film thickness direction. describes a polyimide porous membrane having a large number of macrovoids that has excellent resistance to compressive stress. All of these are polyimide porous membranes created using amic acid. A cell culture method has been reported that includes applying and culturing cells to a polyimide porous membrane (Patent Document 9).

国際公開第2003/054174号International Publication No. 2003/054174 特開平8-33473号公報Japanese Patent Application Publication No. 8-33473 特開2015-158026号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-158026 国際公開第2016/068279号International Publication No. 2016/068279 特開2012-192105号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-192105 国際公開第2010/038873号International Publication No. 2010/038873 特開2011-219585号公報JP2011-219585A 特開2011-219586号公報JP2011-219586A 国際公開第2015/012415号International Publication No. 2015/012415

Schellengber, A., et al., PLOS One, vol. 9, e94353 (2014)Schellengber, A., et al., PLOS One, vol. 9, e94353 (2014)

本発明は、不織布又は親水化処理された不織布とポリマー多孔質からなる細胞培養部材を備えた細胞培養モジュール、及び該細胞培養モジュールを用いた細胞の培養方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a cell culture module equipped with a cell culture member made of a nonwoven fabric or a hydrophilized nonwoven fabric and a porous polymer, and a method for culturing cells using the cell culture module.

本発明者らは、所定の構造を有する不織布及びポリマー多孔質膜からなる細胞培養部材が、細胞培養に適し、該細胞培養により細胞からの有用なタンパク質産生を促進し得ることを見出し、本発明を完成した。すなわち、限定されるわけではないが、本発明は好ましくは以下の態様を含む。 The present inventors discovered that a cell culture member consisting of a nonwoven fabric and a porous polymer membrane having a predetermined structure is suitable for cell culture, and can promote production of useful proteins from cells by the cell culture, and the present invention completed. That is, although not limited, the present invention preferably includes the following aspects.

[1] 不織布及びポリマー多孔質膜からなる細胞培養部材と、
2以上の培地流出入口を有し、該細胞培養部材が収容されたケーシングと
を備えた細胞培養モジュールであって、ここで、
前記不織布は、20%重量以上の芯鞘型複合繊維により構成される不織布であって、
不織布の目付は、1~50g/mであり、
芯鞘型複合繊維の芯部及び鞘部はポリオレフィン系重合体からなり、鞘部の重合体の融点は芯部の重合体の融点よりも低く、及び鞘芯比率は90:10~10:90であり、
不織布は、細孔を有する;そして
前記ポリマー多孔質膜は、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、該表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、
表面層Aに存在する孔の平均孔径は、表面層Bに存在する孔の平均孔径よりも小さく、
マクロボイド層は、表面層A及びBに結合した隔壁と、該隔壁並びに表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、
表面層A及びBにおける孔は、該マクロボイドに連通し;
ここで、前記ケーシング内に
(i)2以上の独立した前記細胞培養部材は、集約されて、
(ii)細胞培養部材は、折り畳まれて、
(iii)細胞培養部材は、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、
(iv)細胞培養部材は、縄状に結ばれて、
収容されている、上記細胞培養モジュール。
[2] 不織布が、親水化処理されている、[1]に記載の細胞培養モジュール。
[3] 芯鞘型複合繊維の繊度が0.05~2.2デシテックス(dTex)である、[1]又は[2]に記載の細胞培養モジュール。
[4] 芯鞘型複合繊維同士は、熱融着により接触交点において結着部を形成する、[1]~[3]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[5] 不織布が、芯鞘型複合繊維の繊度、鞘芯比率、及び/又は繊維径が異なる2種以上の芯鞘型複合繊維を含む、[1]~[4]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[6] 培地流出入口の径が、細胞の径よりも大きく、かつ、不織布及びポリマー多孔質膜が流出する径よりも小さい、[1]~[5]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[7] 親水化処理が、フッ素ガス処理、常圧プラズマ処理、真空プラズマ処理、コロナ処理、親水性単量体のグラフト重合処理、スルホン化処理、及び界面活性剤付与処理からなる群から選択される、[1]~[6]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[8] 不織布の平均細孔が、0.01~100μmである、[1]~[7]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[9] 不織布の総膜厚が、5~500μmである、[1]~[8]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[10] 芯鞘型複合繊維同士によって形成された結着部の面積率が5~30%である、[1]~[9]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[11] ポリマー多孔質膜が、平均孔径0.01~100μmの細孔を有する、[1]~[10]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[12] 表面層Aの平均孔径が、0.01~50μmである、[1]~[11]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[13] 表面層Bの平均孔径が、20~100μmである、[1]~[12]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[14] ポリマー多孔質膜の総膜厚が、5~500μmである、[1]~[13]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[15] ポリマー多孔質膜が、ポリイミド多孔質膜である、[1]~[14]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[16] ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを含む、ポリイミド多孔質膜である、[15]に記載の細胞培養モジュール。
[17] ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリアミック酸溶液と着色前駆体とを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理することにより得られる着色したポリイミド多孔質膜である、[15]又は[16]に記載の細胞培養モジュール。
[18] ポリマー多孔質膜が、ポリエーテルスルホン(PES)多孔質膜である、[1]~[17]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[19] ケーシングが、メッシュ状の構造を有する、[1]~[18]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[20] ケーシングが、非可撓性素材からなる、[1]~[19]のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。
[1] A cell culture member made of a nonwoven fabric and a polymer porous membrane,
A cell culture module having two or more culture medium inlets and a casing in which the cell culture member is housed, wherein:
The nonwoven fabric is a nonwoven fabric composed of core-sheath composite fibers having a weight of 20% or more,
The basis weight of the nonwoven fabric is 1 to 50 g/ m2 ,
The core and sheath of the core-sheath type composite fiber are made of a polyolefin polymer, the melting point of the polymer in the sheath is lower than the melting point of the polymer in the core, and the sheath-core ratio is 90:10 to 10:90. and
The nonwoven fabric has pores; and the polymer porous membrane has a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. A porous polymer membrane with a three-layer structure,
The average pore diameter of the pores present in surface layer A is smaller than the average pore diameter of pores present in surface layer B,
The macrovoid layer has a partition wall coupled to the surface layers A and B, and a plurality of macrovoids surrounded by the partition wall and the surface layers A and B,
pores in surface layers A and B communicate with the macrovoids;
Here, within the casing (i) the two or more independent cell culture members are aggregated,
(ii) the cell culture member is folded;
(iii) the cell culture member is rolled and/or
(iv) the cell culture member is tied into a rope;
The above-mentioned cell culture module is housed.
[2] The cell culture module according to [1], wherein the nonwoven fabric is subjected to a hydrophilic treatment.
[3] The cell culture module according to [1] or [2], wherein the core-sheath type composite fiber has a fineness of 0.05 to 2.2 decitex (dTex).
[4] The cell culture module according to any one of [1] to [3], wherein the core-sheath type composite fibers form binding portions at contact intersections by thermal fusion.
[5] According to any one of [1] to [4], where the nonwoven fabric contains two or more types of core-sheath type conjugate fibers having different finenesses, sheath-core ratios, and/or fiber diameters. Cell culture module as described.
[6] The cell culture according to any one of [1] to [5], wherein the diameter of the medium outflow port is larger than the diameter of the cells and smaller than the diameter through which the nonwoven fabric and the porous polymer membrane flow out. module.
[7] The hydrophilization treatment is selected from the group consisting of fluorine gas treatment, normal pressure plasma treatment, vacuum plasma treatment, corona treatment, graft polymerization treatment of hydrophilic monomers, sulfonation treatment, and surfactant imparting treatment. The cell culture module according to any one of [1] to [6].
[8] The cell culture module according to any one of [1] to [7], wherein the nonwoven fabric has an average pore of 0.01 to 100 μm.
[9] The cell culture module according to any one of [1] to [8], wherein the nonwoven fabric has a total thickness of 5 to 500 μm.
[10] The cell culture module according to any one of [1] to [9], wherein the area ratio of the binding portion formed by the core-sheath composite fibers is 5 to 30%.
[11] The cell culture module according to any one of [1] to [10], wherein the polymer porous membrane has pores with an average pore diameter of 0.01 to 100 μm.
[12] The cell culture module according to any one of [1] to [11], wherein the surface layer A has an average pore diameter of 0.01 to 50 μm.
[13] The cell culture module according to any one of [1] to [12], wherein the surface layer B has an average pore diameter of 20 to 100 μm.
[14] The cell culture module according to any one of [1] to [13], wherein the polymer porous membrane has a total thickness of 5 to 500 μm.
[15] The cell culture module according to any one of [1] to [14], wherein the polymer porous membrane is a polyimide porous membrane.
[16] The cell culture module according to [15], wherein the porous polyimide membrane contains a polyimide obtained from a tetracarboxylic dianhydride and a diamine.
[17] The polyimide porous membrane is obtained by molding a polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from a tetracarboxylic dianhydride and a diamine and a coloring precursor, and then heat-treating the composition at 250°C or higher. The cell culture module according to [15] or [16], which is a colored polyimide porous membrane.
[18] The cell culture module according to any one of [1] to [17], wherein the polymer porous membrane is a polyethersulfone (PES) porous membrane.
[19] The cell culture module according to any one of [1] to [18], wherein the casing has a mesh-like structure.
[20] The cell culture module according to any one of [1] to [19], wherein the casing is made of a non-flexible material.

本発明によって、懸濁された細胞を効率的に吸着し、従来の浮遊培養容器を用いて、安定的に培養可能となる。また、本発明によって、従来のようなフィルター膜を用いることなく、簡便に細胞を除去することが可能となる。さらに、ケーシングに収容され、モジュール化された細胞培養部材を用いることで、懸濁された細胞が簡単に吸着され、簡便かつ安定的に細胞を培養することが可能となる。 According to the present invention, suspended cells can be efficiently adsorbed and stably cultured using a conventional suspension culture container. Further, according to the present invention, cells can be easily removed without using a conventional filter membrane. Furthermore, by using a modularized cell culture member housed in a casing, suspended cells are easily adsorbed, making it possible to simply and stably culture cells.

図1は、細胞培養モジュールの一実施態様を示す。ケーシング内に細胞培養部材が収容されている。FIG. 1 shows one embodiment of a cell culture module. A cell culture member is housed within the casing. 図2は、細胞培養モジュールの一実施態様を示す。ケーシング内に細胞培養部材が収容されている。FIG. 2 shows one embodiment of a cell culture module. A cell culture member is housed within the casing. 図3は、細胞培養モジュールの一実施態様を示す。(A)メッシュ状のケーシング内に細胞培養部材が収容されている。(B)メッシュ状のネットと、骨組みとからなるケーシングの一実施態様を示す。FIG. 3 shows one embodiment of a cell culture module. (A) A cell culture member is housed in a mesh-like casing. (B) An embodiment of a casing consisting of a mesh-like net and a framework is shown. 図4は、スピナーフラスコ内で細胞培養モジュールを適用する際に併用するデバイスの実施態様を示す。(A)回転型デバイス。細胞培養モジュールを適用した該デバイスをスピナーフラスコ内に設置し、該回転型デバイス自体を回転させて使用する。(B)固定型デバイス。細胞培養モジュールを適用した該デバイスをスピナーフラスコの底部に設置する。デバイス中央の空間でスピナーフラスコのスターラーを回転させて使用する。Figure 4 shows an embodiment of a device for use in conjunction with the application of cell culture modules in spinner flasks. (A) Rotating device. The device to which the cell culture module is applied is placed in a spinner flask, and the rotary device itself is rotated for use. (B) Fixed device. The device with the cell culture module applied is placed at the bottom of a spinner flask. Use the spinner flask by rotating the stirrer in the center of the device. 図5は、可撓性バッグ型培養容器に細胞培養モジュールを適用して培養した一実施態様を示す。FIG. 5 shows an embodiment in which a cell culture module is applied to a flexible bag-type culture container for culture. 図6は、振盪培養時のメッシュモジュール使用の一実施態様を示す。Figure 6 shows one embodiment of using a mesh module during shaking culture. 図7は、ポリイミド多孔質膜を用いた細胞培養のモデル図を示す。FIG. 7 shows a model diagram of cell culture using a polyimide porous membrane. 図8は、細胞培養モジュールの一実施態様を示す。FIG. 8 shows one embodiment of a cell culture module. 図9は、細胞培養装置の一実施態様を示す。FIG. 9 shows one embodiment of a cell culture device. 図10は、細胞培養装置の一実施態様を示す。(A)細胞培養装置の構成を示す図である。(B)(A)における、細胞培養デバイスを載置する細胞培養部を示す図である。FIG. 10 shows one embodiment of a cell culture device. (A) A diagram showing the configuration of a cell culture device. (B) It is a figure which shows the cell culture part in which a cell culture device is mounted in (A). 図11は、細胞培養装置の一実施態様を示す。基本的な構成は図10と共通であるが、各段の培地排出口が30度ずつ反時計回りにずれており、培地が排出されやすい構造となっている。FIG. 11 shows one embodiment of a cell culture device. The basic configuration is the same as that in FIG. 10, but the culture medium discharge ports of each stage are shifted counterclockwise by 30 degrees, so that the culture medium can be easily discharged. 図12は、細胞培養装置の一実施態様を示す。FIG. 12 shows one embodiment of a cell culture device. 図13は、細胞培養装置の一実施態様を示す。(A)細胞培養装置の構成を示す。(B)円筒形容器(螺旋状流路無し)を示す図である。FIG. 13 shows one embodiment of a cell culture device. (A) The configuration of the cell culture device is shown. (B) A diagram showing a cylindrical container (without spiral flow path). 図14は、細胞培養装置の一実施態様を示す。(A)円筒形容器(螺旋状流路有り)を示す模式図である。(B)円筒形容器(螺旋状流路有り)を示す図である。FIG. 14 shows one embodiment of a cell culture device. (A) It is a schematic diagram showing a cylindrical container (with a spiral flow path). (B) A diagram showing a cylindrical container (with a spiral flow path). 図15は、細胞培養の一実施態様を示す。Figure 15 shows one embodiment of cell culture. 図16は、一実施形態における本発明の細胞培養モジュールを適用したWAVE型バイオリアクター示す図である。(A)細胞培養モジュールが封入されたバッグ、(B)WAVE25を用いた細胞培養モジュールへの細胞吸着工程、を示している。FIG. 16 is a diagram showing a WAVE type bioreactor to which the cell culture module of the present invention is applied in one embodiment. (A) A bag containing a cell culture module, and (B) a cell adsorption process to the cell culture module using WAVE25 are shown. 図17は、本発明の一実施形態における細胞培養装置を示す図である。(A)細胞培養モジュール、(B)細胞培養部、(C)一実施形態における細胞培養装置、を示す。FIG. 17 is a diagram showing a cell culture device in one embodiment of the present invention. (A) A cell culture module, (B) a cell culture section, and (C) a cell culture device in one embodiment. 図18は、一実施形態における細胞培養装置を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a cell culture device in one embodiment. 図19は、一実施形態の細胞培養装置における、液滴化培地供給手段から滴下される培地の様式を示す概念図である。(A)ドロップ型、(B)メッシュ型、(C)シャワー型を示す。(D)ドロップ型及びメッシュ型の液滴を供給するために使用される、一実施形態の細胞培養装置に適用される蓋体を示す図である。蓋体の培地供給口には、ステンレス鋼製のメッシュを巻いて形成したメッシュ束が挿入される。FIG. 19 is a conceptual diagram showing the manner in which the medium is dropped from the dropletized medium supply means in the cell culture device of one embodiment. (A) Drop type, (B) Mesh type, and (C) Shower type. (D) It is a diagram showing a lid applied to a cell culture device of one embodiment, which is used for supplying drop-type and mesh-type droplets. A mesh bundle formed by winding stainless steel mesh is inserted into the medium supply port of the lid. 図20は、一実施形態におけるサイフォン式細胞培養装置を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a siphon cell culture device in one embodiment. 図21は、細胞培養モジュールのタイプ別構造を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing the structure of cell culture modules by type. 図22は、バッグ型バイオリアクターの構造を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing the structure of a bag-type bioreactor.

1.細胞培養モジュール
本発明の一態様は、
不織布及びポリマー多孔質膜からなる細胞培養部材と、
2以上の培地流出入口を有し、該細胞培養部材が収容されたケーシングと
を備えた細胞培養モジュールであって、ここで、
前記不織布は、20%重量以上の芯鞘型複合繊維により構成される不織布であって、
不織布の目付は、1~50g/mであり、
芯鞘型複合繊維の芯部及び鞘部はポリオレフィン系重合体からなり、鞘部の重合体の融点は芯部の重合体の融点よりも低く、及び鞘芯比率は90:10~10:90であり、
不織布は、細孔を有する;そして
前記ポリマー多孔質膜は、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、該表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、
表面層Aに存在する孔の平均孔径は、表面層Bに存在する孔の平均孔径よりも小さく、
マクロボイド層は、表面層A及びBに結合した隔壁と、該隔壁並びに表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、
表面層A及びBにおける孔は、該マクロボイドに連通し;
ここで、前記ケーシング内に
(i)2以上の独立した前記細胞培養部材は、集約されて、
(ii)細胞培養部材は、折り畳まれて、
(iii)細胞培養部材は、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、
(iv)細胞培養部材は、縄状に結ばれて、
収容されている細胞培養モジュールに関する。該細胞培養モジュールを、以下で、「本発明の細胞培養モジュール」とも呼ぶ。なお、本明細書において、「細胞培養モジュール」との記載は、単に「モジュール」と記載することができ、相互に変更しても同一のことを意味する。
1. Cell culture module One aspect of the present invention is
A cell culture member made of a nonwoven fabric and a porous polymer membrane;
A cell culture module having two or more culture medium inlets and a casing in which the cell culture member is housed, wherein:
The nonwoven fabric is a nonwoven fabric composed of core-sheath composite fibers having a weight of 20% or more,
The basis weight of the nonwoven fabric is 1 to 50 g/ m2 ,
The core and sheath of the core-sheath type composite fiber are made of a polyolefin polymer, the melting point of the polymer in the sheath is lower than the melting point of the polymer in the core, and the sheath-core ratio is 90:10 to 10:90. and
The nonwoven fabric has pores; and the polymer porous membrane has a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. A porous polymer membrane with a three-layer structure,
The average pore diameter of the pores present in surface layer A is smaller than the average pore diameter of pores present in surface layer B,
The macrovoid layer has a partition wall coupled to the surface layers A and B, and a plurality of macrovoids surrounded by the partition wall and the surface layers A and B,
pores in surface layers A and B communicate with the macrovoids;
Here, within the casing (i) the two or more independent cell culture members are aggregated,
(ii) the cell culture member is folded;
(iii) the cell culture member is rolled and/or
(iv) the cell culture member is tied into a rope;
Regarding the cell culture module contained therein. The cell culture module is also referred to below as "cell culture module of the invention". In addition, in this specification, the description of "cell culture module" can be simply described as "module", and even if mutually changed, it means the same thing.

本明細書において、「細胞培養モジュール」とは、細胞培養容器、細胞培養装置及び細胞培養システムに適用可能な、細胞培養基材をいう。細胞培養モジュールのいくつかの実施態様を図1~3、図8、図17(A)に示す。本発明の細胞培養モジュールは、図4~6、9~18、20、及び22のような実施態様によって使用することができる。 As used herein, the term "cell culture module" refers to a cell culture substrate applicable to cell culture containers, cell culture devices, and cell culture systems. Several embodiments of cell culture modules are shown in FIGS. 1-3, FIG. 8, and FIG. 17(A). The cell culture module of the invention can be used with embodiments such as FIGS. 4-6, 9-18, 20, and 22.

本発明の細胞培養モジュールは、不織布及びポリマー多孔質膜がケーシングに収容されていることによって、不織布及びポリマー多孔質膜がケーシング内で、継続的に形態が変形することが防止される。これによって、不織布及び/又はポリマー多孔質膜内で生育される細胞にストレスが加えられることが防止され、アポトーシス等が抑制されて安定的かつ大量の細胞を培養することが可能となる。 In the cell culture module of the present invention, since the nonwoven fabric and the porous polymer membrane are housed in the casing, the nonwoven fabric and the porous polymer membrane are prevented from being continuously deformed in the casing. This prevents stress from being applied to cells grown within the nonwoven fabric and/or polymer porous membrane, suppresses apoptosis, etc., and enables stable and large-scale cell culture.

本発明の細胞培養モジュールが備えるケーシングは、2以上の培地流出入口を有することで、細胞培地がケーシングの内部へ供給及び外部へ排出される。該ケーシングの培地流出入口の径は、ケーシングの内部へ細胞が流入可能であるように、前記細胞の径よりも大きいことが好ましい。また、培地流出入口の径が、該培地流出入口より不織布及びポリマー多孔質膜が流出する径よりも小さいことが好ましい。不織布及びポリマー多孔質膜が流出する径よりも小さい径は、ケーシングに収容された不織布及びポリマー多孔質膜の形状、大きさによって適宜選択可能である。例えば、不織布又はポリマー多孔質膜がひも状である場合、該不織布又はポリマー多孔質膜の短辺の幅より小さく、該不織布又はポリマー多孔質膜が流出しない適度の径であれば特に限定されない。該培地流出入口の数は、細胞培地がケーシング内外へ供給及び/又は排出されやすいように、出来るだけ多く設けられていることが好ましい。好ましくは、5以上、好ましくは10以上、好ましくは20以上、好ましくは50以上、好ましくは100以上である。培地流出入口は、ケーシングの一部又は全部が、メッシュ状の構造を有していてもよい。また、該ケーシング自体がメッシュ状であってもよい。本発明において、メッシュ形状の構造とは、例えば、縦、横、及び/又は斜めの格子状の構造を有するものであって、各目開きが、流体が通過出来る程度に培地流出入口を形成するものであるが、これに限定されない。 The casing included in the cell culture module of the present invention has two or more culture medium inlets, so that the cell culture medium is supplied into the casing and discharged to the outside. The diameter of the medium inlet of the casing is preferably larger than the diameter of the cells so that the cells can flow into the casing. Further, it is preferable that the diameter of the medium outflow port is smaller than the diameter through which the nonwoven fabric and the polymer porous membrane flow out from the medium outflow port. The diameter smaller than the diameter through which the nonwoven fabric and polymer porous membrane flow can be appropriately selected depending on the shape and size of the nonwoven fabric and polymer porous membrane housed in the casing. For example, when the nonwoven fabric or porous polymer membrane is string-shaped, there is no particular limitation as long as it has an appropriate diameter that is smaller than the width of the short side of the nonwoven fabric or porous polymer membrane and does not cause the nonwoven fabric or porous polymer membrane to flow out. It is preferable that the number of medium inlets and inlets is as large as possible so that the cell culture medium can be easily supplied and/or discharged into and out of the casing. Preferably it is 5 or more, preferably 10 or more, preferably 20 or more, preferably 50 or more, preferably 100 or more. Part or all of the casing of the medium inlet may have a mesh-like structure. Moreover, the casing itself may be mesh-shaped. In the present invention, the mesh-shaped structure has, for example, a vertical, horizontal, and/or diagonal lattice-like structure, and each opening forms a medium inlet and outlet to the extent that fluid can pass through. However, it is not limited to this.

本発明の細胞培養モジュールが備えるケーシングは、通常の培養条件、例えば、攪拌培養、振とう培養条件における培地の動きによって変形しない程度に強度を有することが好ましく、非可撓性素材から形成されていることが好ましい。また、ケーシングは、細胞培養において、細胞の生育に影響を与えない素材によって形成されていることが好ましい。このような材料としては、例えば、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ナイロン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリマー、ステンレス綱、チタンなどの金属が挙げられるが、これに限定されない。本明細書において、「ケーシングが変形しない」とは、通常の培養環境下で受ける負荷において変形しないことを意味するものであり、絶対的に変形しないことを意味するものではない。 The casing included in the cell culture module of the present invention preferably has enough strength to not be deformed by movement of the medium under normal culture conditions, such as agitation culture or shaking culture conditions, and is made of a non-flexible material. Preferably. Furthermore, the casing is preferably made of a material that does not affect cell growth during cell culture. Examples of such materials include polyolefins (e.g., polyethylene, polypropylene, etc.), polymers such as nylon, polyester, polystyrene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polyethylene terephthalate, stainless steel, and metals such as titanium. but not limited to. As used herein, "the casing does not deform" means that the casing does not deform under a load that is applied under a normal culture environment, but does not mean that it does not deform absolutely.

本発明の細胞培養モジュールは、前記ケーシング内に
(i)2以上の独立した細胞培養部材が、集約されて、
(ii)細胞培養部材が、折り畳まれて、
(iii)細胞培養部材が、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、
(iv)細胞培養部材が、縄状に結ばれて、
収容されている。
In the cell culture module of the present invention, (i) two or more independent cell culture members are aggregated in the casing,
(ii) the cell culture member is folded;
(iii) the cell culture member is wound into a roll, and/or
(iv) the cell culture member is tied into a rope;
It is accommodated.

本明細書において、「ケーシング内に2以上の独立した細胞培養部材が集約されて収容されている」とは、互いに独立した2以上のポリマー多孔性膜が、ケーシングで囲まれた一定空間内に集約されて収容されている状態を指す。本発明において、2以上の独立した該細胞培養部材は、該細胞培養部材の少なくとも1カ所と該ケーシング内の少なくとも1カ所とを任意の方法によって固定され、該細胞培養部材がケーシング内で動かない状態に固定されたものであってもよい。また、2以上の独立した細胞培養部材は、小片であってもよい。小片の形状は、例えば、円、楕円形、四角、三角、多角形、ひも状など、任意の形をとりうるが、好ましくは、略正方形が好ましい。本発明において、小片の大きさは、任意の大きさをとりうるが、略正方形である場合、長さは任意の長さでよいが、例えば、80mm以下がよく、好ましくは50mm以下がよく、より好ましくは30mm以下がよく、さらにより好ましくは20mm以下がよく、10mm以下であってもよい。また、細胞培養部材の小片が略正方形である場合、その一辺の長さは、細胞培養部材がケーシング内で動かない状態となるように、ケーシングの内壁に沿って、又は内壁の一辺の長さより短く(例えば、0.1mm~1mm程度短い)形成されたものであってもよい。これによって、細胞培養部材内で生育される細胞にストレスが加えられることが防止され、アポトーシス等が抑制されて安定的かつ大量の細胞を培養することが可能となる。なお、ひも状の細胞培養部材の場合、後述するように、(ii)細胞培養部材が、折り畳まれて、(iii)細胞培養部材が、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、(iv)細胞培養部材が、縄状に結ばれて、該ケーシングに収容されてもよい。また、ケーシング内に2以上の独立した細胞培養部材を集約して収容するために、任意の枚数の不織布及びポリマー多孔質膜を任意の順番で積層させてもよい。この場合、不織布とポリマー多孔質膜の間、不織布と不織布の間、ポリマー多孔質膜とポリマー多孔質膜の間には間仕切り(中敷き)が設けられてもよい。一態様として、不織布とポリマー多孔質膜を積層させた細胞培養部材の例として、不織布(例えば、3枚)とポリマー多孔質膜(例えば、3枚)を交互に積層し、計6枚を1ユニットとして、3ユニットを2枚の間仕切りを介して積層させた細胞培養部材とすることもできる(図21参照)。別の態様として、不織布(例えば、4枚)の積層体を上下に1枚ずつのポリマー多孔質膜で挟んだ構造体を1ユニットして、3ユニットを2枚の間仕切りを介して積層させた細胞培養部材とすることもできる(図21参照)。なお、間仕切りが設けられることにより、積層された不織布やポリマー多孔質膜の間に効率的に培地を供給させることができる。間仕切りは、積層された不織布とポリマー多孔質膜の間、不織布と不織布の間、ポリマー多孔質膜とポリマー多孔質膜の間に任意の空間を形成し、効率的に培地を供給させる機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、メッシュ構造を有する平面構造体を用いることができる。間仕切りの材質は、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ステンレス鋼製のメッシュを用いることができるが、これに限定されない。メッシュ構造を有する間仕切りを有する場合、積層された細胞培養部材の間に培地を供給できる程度の目開きを有していればよく、適宜選択することができる。 In this specification, "two or more independent cell culture members are collectively housed within the casing" means that two or more independent polymer porous membranes are housed within a certain space surrounded by the casing. Refers to the state of being consolidated and contained. In the present invention, the two or more independent cell culture members are fixed at least one location on the cell culture member and at least one location within the casing by any method, and the cell culture members do not move within the casing. It may be fixed in a fixed state. Furthermore, the two or more independent cell culture members may be small pieces. The shape of the small piece may be any shape, such as a circle, an ellipse, a square, a triangle, a polygon, or a string, but is preferably substantially square. In the present invention, the size of the small piece can be any size, but when it is approximately square, the length can be any length, but for example, it is preferably 80 mm or less, preferably 50 mm or less, The length is more preferably 30 mm or less, even more preferably 20 mm or less, and may be 10 mm or less. In addition, if the small piece of the cell culture member is approximately square, the length of one side of the piece should be set along the inner wall of the casing or longer than the length of one side of the inner wall so that the cell culture member does not move within the casing. It may be formed short (for example, about 0.1 mm to 1 mm short). This prevents stress from being applied to cells grown within the cell culture member, suppresses apoptosis, etc., and allows stable and large amounts of cells to be cultured. In addition, in the case of a string-shaped cell culture member, as described below, (ii) the cell culture member is folded, (iii) the cell culture member is rolled up, and/or (iv) The cell culture member may be tied into a rope and housed in the casing. Moreover, in order to collectively accommodate two or more independent cell culture members in the casing, arbitrary numbers of nonwoven fabrics and polymer porous membranes may be laminated in an arbitrary order. In this case, a partition (insole) may be provided between the nonwoven fabric and the polymer porous membrane, between the nonwoven fabric and the nonwoven fabric, and between the polymer porous membrane and the polymer porous membrane. As an example of a cell culture member in which a nonwoven fabric and a porous polymer membrane are laminated, in one embodiment, a nonwoven fabric (for example, 3 sheets) and a polymer porous membrane (for example, 3 sheets) are alternately laminated, and a total of 6 sheets are stacked in one layer. As a unit, it is also possible to use a cell culture member in which three units are stacked with two partitions in between (see FIG. 21). In another embodiment, one unit is a structure in which a laminate of nonwoven fabrics (for example, 4 sheets) is sandwiched between upper and lower polymer porous membranes, and 3 units are laminated via two partitions. It can also be used as a cell culture member (see FIG. 21). In addition, by providing the partition, the culture medium can be efficiently supplied between the laminated nonwoven fabrics and polymer porous membranes. The partition has the function of forming an arbitrary space between the laminated nonwoven fabric and the polymer porous membrane, between the nonwoven fabric and the nonwoven fabric, and between the polymer porous membrane and the polymer porous membrane to efficiently supply the culture medium. For example, a planar structure having a mesh structure can be used, although there is no particular limitation. The material of the partition may be, for example, polystyrene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, or stainless steel mesh, but is not limited thereto. In the case of having a partition having a mesh structure, it is sufficient to have a mesh opening that is large enough to supply a medium between the stacked cell culture members, and can be selected as appropriate.

本明細書において、「折り畳まれた細胞培養部材」とは、該ケーシング内にて折り畳まれていることで、細胞培養部材の各面及び/又はケーシング内の表面との摩擦力によってケーシング内で動かない状態となった細胞培養部材である。本明細書において、「折り畳まれた」とは、細胞培養部材に折り目がついた状態であってもよく、折り目がついていない状態であってもよい。 As used herein, the term "folded cell culture member" means that it is folded within the casing and is moved within the casing by frictional force with each surface of the cell culture member and/or the surface within the casing. This is a cell culture member that has become empty. As used herein, "folded" may mean that the cell culture member has creases or may not have creases.

本明細書において、「ロール状に巻き込まれた細胞培養部材」とは、細胞培養部材が、ロール状に巻き込まれて、細胞培養部材の各面及び/又はケーシング内の表面との摩擦力によってケーシング内で動かない状態となった細胞培養部材をいう。また、本発明おいて、縄状に編み込まれた細胞培養部材とは、例えば短冊状の複数の細胞培養部材を、任意の方法によって縄状に編み込み、細胞培養部材同士の摩擦力によって互いに動かない状態の細胞培養部材をいう。(i)2以上の独立した細胞培養部材が集約された細胞培養部材、(ii)折り畳まれた細胞培養部材、(iii)ロール状に巻き込まれた細胞培養部材、及び(iv)縄状に結ばれた細胞培養部材、が、組み合わせられてケーシング内に収容されていてもよい。 In the present specification, "a cell culture member rolled up in a roll" refers to a cell culture member rolled up in a roll shape, and the cell culture member is rolled up into a casing due to frictional force with each surface of the cell culture member and/or the surface inside the casing. refers to a cell culture member that has become immobile within the cell culture chamber. In addition, in the present invention, a cell culture member woven into a rope shape refers to, for example, a plurality of strip-shaped cell culture members woven into a rope shape by an arbitrary method so that the cell culture members do not move each other due to the frictional force between the cell culture members. Refers to the state of cell culture equipment. (i) A cell culture member in which two or more independent cell culture members are aggregated, (ii) a folded cell culture member, (iii) a cell culture member rolled up into a roll, and (iv) tied into a rope. A combination of cell culture members may be housed in the casing.

本明細書において、「細胞培養部材がケーシング内で動かない状態」とは、該細胞培養モジュールを細胞培養培地中で培養する場合に、該細胞培養部材が継続的に形態変化しない状態になるようにケーシング内に収容されている状態をいう。換言すれば、該細胞培養部材自体が、流体によって、継続的に波打つ動きを行わないように抑制された状態である。細胞培養部材がケーシング内で動かない状態を保つため、細胞培養部材内で生育されている細胞にストレスが加えられることが防止され、アポトーシス等による細胞が死滅されることなく安定的に細胞が培養可能となる。 As used herein, "a state in which the cell culture member does not move within the casing" refers to a state in which the cell culture member does not continuously change shape when the cell culture module is cultured in a cell culture medium. This refers to the state in which the product is housed inside the casing. In other words, the cell culture member itself is in a state where it is restrained by the fluid so as not to continuously make undulating movements. Since the cell culture member remains stationary within the casing, stress is not applied to the cells growing within the cell culture member, and cells are stably cultured without dying due to apoptosis, etc. It becomes possible.

本発明の細胞培養モジュールは、細胞を培養する培養装置及びシステム等であれば、市販のものを適用することが可能である。例えば、培養容器が可撓性のバッグからなる培養装置にも適用可能であり、当該培養容器内に浮遊させた状態で使用することが可能である。また、本発明の細胞培養モジュールは、例えば、スピナーフラスコ等の攪拌培養型容器に適用し、培養することが可能である。その他、培養容器としては、開放容器にも適用可能であり、閉鎖容器にも適用可能である。例えば、細胞培養用のシャーレ、フラスコ、プラスチックバッグ、試験管から大型のタンクまで適宜利用可能である。例えば、BD Falcon社製のセルカルチャーディッシュやサーモサイエンティフィック社製のNunc セルファクトリー等が含まれる。 As the cell culture module of the present invention, commercially available culture devices and systems for culturing cells can be used. For example, it is also applicable to a culture device in which the culture container is made of a flexible bag, and it is possible to use it while floating in the culture container. Further, the cell culture module of the present invention can be applied to and cultured in a stirring culture type container such as a spinner flask, for example. In addition, as the culture container, it is applicable to both open containers and closed containers. For example, petri dishes, flasks, plastic bags, test tubes, and large tanks for cell culture can be used as appropriate. Examples include cell culture dishes manufactured by BD Falcon, Nunc Cell Factory manufactured by Thermo Scientific, and the like.

2.細胞培養装置への細胞培養モジュールの適用
本明細書において、「細胞培養装置」とは、一般に、細胞培養システム、バイオリアクター、又はリアクターと同義に扱われる用語であって、相互に入れ替えても同一の意味を有する。本発明の細胞培養モジュールは、以下に例示する細胞培養装置に適用することができる。また、以下に例示する装置以外の市販の装置においても適用可能である。
2. Application of cell culture module to cell culture device In this specification, “cell culture device” is a term that is generally treated synonymously with cell culture system, bioreactor, or reactor, and is the same even when interchanged. has the meaning of The cell culture module of the present invention can be applied to the cell culture apparatus illustrated below. Moreover, it is also applicable to commercially available devices other than the devices exemplified below.

(1)サイフォン式培養装置
本発明の細胞培養モジュールは、図9及び図20に示す、サイフォン式培養装置において適用可能である。サイフォン式培養装置とは、細胞培養部材(好ましくは、該細胞培養部材を含む細胞培養モジュール)と、該細胞培養部材が収容された細胞培養部と、該細胞培養部を内部に格納した液溜め部と、該液溜め部の上部に配置された培地供給手段と、該液溜め部の底部で連通された逆U字管と、該逆U字管の他端の下部に設置された培地回収手段と、該培地回収手段に配置された培地排出手段とを備える。ここで、前記培地供給手段から前記液溜め部に供給された培地の液面が前記逆U字管の頂上部に達したとき、サイフォンの原理により培地が前記培地回収手段に間歇的に吐出されることを特徴とする、細胞培養装置である。
(1) Siphon-type culture device The cell culture module of the present invention can be applied to the siphon-type culture device shown in FIGS. 9 and 20. A siphon culture device includes a cell culture member (preferably a cell culture module containing the cell culture member), a cell culture section containing the cell culture member, and a liquid reservoir containing the cell culture section inside. a culture medium supply means disposed at the top of the liquid reservoir, an inverted U-shaped tube communicating with the bottom of the liquid reservoir, and a culture medium recovery device disposed at the bottom of the other end of the inverted U-shaped tube. and a medium discharge means disposed on the medium recovery means. Here, when the liquid level of the medium supplied from the medium supply means to the liquid reservoir reaches the top of the inverted U-shaped tube, the medium is intermittently discharged to the medium recovery means according to the siphon principle. This is a cell culture device characterized by:

(2)筒型気相培養装置
本発明の細胞培養モジュールは、図10、図11及び図18に示す、筒型気相培養装置において適用可能である。一実施形態において、筒型気相培養装置とは、細胞培養部材(好ましくは、該細胞培養部材を含む細胞培養モジュール)と、細胞培養部材が収容された細胞培養部と、該細胞培養部の上部に配置された培地供給手段と、該細胞培養部の下部に配置された培地回収手段とを備える。ここで、前記細胞培養部が、1以上の培地排出口を有する底部と、前記底部に略垂直に配置された側部とを備えた、細胞培養装置である。また、一実施形態において、筒型気相培養装置とは、細胞培養部材(好ましくは、該細胞培養部材を含む細胞培養モジュール)と、該細胞培養部材が収容された細胞培養部と、該細胞培養部の上部に配置された培地供給手段と、該細胞培養部の下部に配置された培地回収手段とを備える。ここで、前記培地回収手段が、前記細胞培養部を収容する外筒の一部である、細胞培養装置である。
(2) Cylindrical gas phase culture device The cell culture module of the present invention can be applied to the cylindrical gas phase culture device shown in FIGS. 10, 11, and 18. In one embodiment, a cylindrical gas phase culture apparatus includes a cell culture member (preferably a cell culture module including the cell culture member), a cell culture section in which the cell culture member is housed, and a cell culture section that accommodates the cell culture member. It includes a medium supply means arranged at the upper part and a medium recovery means arranged at the lower part of the cell culture section. Here, the cell culture unit is a cell culture device including a bottom portion having one or more medium outlet, and a side portion disposed substantially perpendicularly to the bottom portion. In one embodiment, a cylindrical gas phase culture device includes a cell culture member (preferably a cell culture module including the cell culture member), a cell culture section in which the cell culture member is housed, and a cell culture unit containing the cell culture member. It includes a medium supply means arranged at the upper part of the culture section, and a medium recovery means arranged at the lower part of the cell culture section. Here, the medium recovery means is a cell culture device that is a part of an outer cylinder that accommodates the cell culture section.

(3)ミスト及びシャワー型培養装置
本発明の細胞培養モジュールは、図12に示す、ミスト及びシャワー型培養装置において適用可能である。ミスト及びシャワー型培養装置とは、
細胞培養部材(好ましくは、該細胞培養部材を含む細胞培養モジュール)と、該細胞培養部材が載置された細胞培養部材載置部と、該細胞培養部材載置部が収容された筐体と、該筐体の内部に配置された液滴化培地供給部と、該液滴化培地供給部と連通した培地供給ラインと、該培地供給ラインに連通した培地貯留部と、該培地供給ラインの一部に設けられたポンプと、
を備え、ここで、前記細胞培養部材載置部が、スリット状又はメッシュ状の複数の培地排出口を備えた、細胞培養装置である。
(3) Mist and shower type culture device The cell culture module of the present invention can be applied to the mist and shower type culture device shown in FIG. What is a mist and shower type culture device?
A cell culture member (preferably a cell culture module including the cell culture member), a cell culture member mounting part on which the cell culture member is placed, and a casing in which the cell culture member mounting part is housed. , a dropletized medium supply section disposed inside the casing, a medium supply line communicating with the dropletized medium supply section, a medium storage section communicating with the medium supply line, and a medium supply line connected to the medium supply line. A pump installed in a part,
In this cell culture device, the cell culture member mounting portion includes a plurality of slit-shaped or mesh-shaped medium outlet ports.

(4)気相露出型回転培養装置
本発明の細胞培養モジュールは、図13、図14及び図17に示す、気相露出型回転培養装置において適用可能である。気相露出型回転培養装置とは、
細胞培養部材(好ましくは、該細胞培養部材を含む細胞培養モジュール)と、該細胞培養部材を有する細胞培養部と、該細胞培養部を貫通した軸と、該軸を回転するための回転モータと、該細胞培養部の少なくとも一部を浸漬する培地槽と、を備え、
前記軸を中心として前記細胞培養部が回転し、前記細胞培養部材に担持された細胞が気相及び液相において交互に培養されることを特徴とする、細胞培養装置である。
(4) Gas phase exposure type rotary culture device The cell culture module of the present invention can be applied to the gas phase exposure type rotary culture device shown in FIGS. 13, 14, and 17. What is a gas phase exposure type rotary culture device?
A cell culture member (preferably a cell culture module including the cell culture member), a cell culture section having the cell culture member, a shaft passing through the cell culture section, and a rotation motor for rotating the shaft. , a medium tank in which at least a portion of the cell culture section is immersed,
The cell culture device is characterized in that the cell culture section rotates around the axis, and cells supported on the cell culture member are cultured alternately in a gas phase and a liquid phase.

3.不織布
本発明で使用される不織布は、不織布の重量に対して、1種又は複数種の芯鞘型複合繊維により構成される。相互融着させて不織布とさせる場合、芯鞘型複合繊維は不織布に対して20重量%以上であることが好ましい。なお、芯鞘型複合繊維の含量は、30重量%以上、40重量%以上、又は50重量%以上であってもよい。
3. Nonwoven Fabric The nonwoven fabric used in the present invention is composed of one or more types of core-sheath composite fibers relative to the weight of the nonwoven fabric. When making a nonwoven fabric by mutually fusing them, it is preferable that the amount of core-sheath composite fibers is 20% by weight or more based on the weight of the nonwoven fabric. Note that the content of the core-sheath type composite fiber may be 30% by weight or more, 40% by weight or more, or 50% by weight or more.

芯鞘型複合繊維の芯部及び鞘部は、ポリオレフィン系重合体であることが好ましい。芯部及び鞘部を構成するポリオレフィン系重合体としては、炭素原子数が2~16の脂肪族α-モノオレフイン、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-ドデセン、1-オクタデセンのホモポリオレフィン又は共重合ポリオレフィンなどが挙げられる。脂肪族α-モノオレフインは、他のオレフィン及び、又は少量(重合体重量の約10重量%まで)の他のエチレン系不飽和モノマー、例えばブタジエン、イソプレン、ペンタジエン-1,3、スチレン、α-メチルスチレンのような類似のエチレン系不飽和モノマーと共重合されてもよい。 The core and sheath portions of the core-sheath type composite fiber are preferably made of a polyolefin polymer. The polyolefin polymer constituting the core and sheath includes aliphatic α-monoolefins having 2 to 16 carbon atoms, such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, and 3-methyl-1-butene. , 1-hexene, 1-octene, 1-dodecene, and 1-octadecene homopolyolefins or copolymerized polyolefins. Aliphatic α-monoolefins may contain other olefins and/or small amounts (up to about 10% by weight of the polymer weight) of other ethylenically unsaturated monomers, such as butadiene, isoprene, pentadiene-1,3, styrene, α- It may also be copolymerized with similar ethylenically unsaturated monomers such as methylstyrene.

芯部を構成する重合体と鞘部を構成する重合体の組合せとしては、鞘部の重合体の融点が芯部の重合体の融点よりも低くなるように組み合わせることが好ましい。例えば、上記の重合体から、融点差が20~50℃であるものを選択する。後述するように、芯部を構成するポリエステル系重合体の融点よりも鞘部を構成するポリオレフィン系重合体の融点が、例えば、40℃以上低いものを選択することがより好ましい。上記のような性質を有する芯鞘型複合繊維としては、限定されないが、鞘部の重合体がポリエチレンであり、芯部の重合体がポリプロピレンであるような組み合わせを有するものが挙げられる。 The combination of the polymer constituting the core and the polymer constituting the sheath is preferably such that the melting point of the polymer in the sheath is lower than the melting point of the polymer in the core. For example, from the above polymers, those having a melting point difference of 20 to 50°C are selected. As will be described later, it is more preferable to select a polyolefin polymer that makes up the sheath portion and has a melting point lower than the melting point of the polyester polymer that makes up the core portion by, for example, 40° C. or more. Core-sheath type composite fibers having the above-mentioned properties include, but are not limited to, those having a combination in which the sheath polymer is polyethylene and the core polymer is polypropylene.

後述するような繊度、及び芯鞘複合比率を有する、本発明において使用される芯鞘型複合繊維は、一般的な芯鞘型複合繊維(不織布)を製造する方法を用いて製造することが可能である。典型的には、このような製造方法は、限定されないが、以下の工程を含んでもよい。
1)一軸押出機2台と複合紡糸用ノズルを備えた複合紡糸装置により、高融点成分(例えば、ポリプロピレン):低融点成分(例えば、ポリエチレン)の質量比を所望の割合で、紡糸温度280℃で紡糸し、未延伸繊維を作製し;
2)未延伸繊維を集束し、加熱可能な延伸ローラーで延伸処理して、例えば、延伸倍率4倍以上で所望の単糸繊度となるように延伸繊維を作製し;
3)ロータリーカッターで所望の繊維長(例えば、数mm)である短繊維を作製し;及び
4)上記短繊維を用いて一般的な湿式製法又は乾式製法を用いて不織布を作製する。
The core-sheath type composite fiber used in the present invention, which has the fineness and core-sheath composite ratio as described below, can be manufactured using a general method for manufacturing core-sheath type composite fiber (nonwoven fabric). It is. Typically, such a manufacturing method may include, but is not limited to, the following steps.
1) Using a composite spinning device equipped with two single-screw extruders and a composite spinning nozzle, the mass ratio of high melting point component (e.g. polypropylene) to low melting point component (e.g. polyethylene) was adjusted to the desired ratio at a spinning temperature of 280°C. to produce an undrawn fiber;
2) Gather the undrawn fibers and stretch them with a heatable drawing roller to produce drawn fibers, for example, at a draw ratio of 4 times or more and a desired single fiber fineness;
3) Produce short fibers having a desired fiber length (for example, several mm) using a rotary cutter; and 4) Produce a nonwoven fabric using the short fibers using a general wet manufacturing method or dry manufacturing method.

上記工程4)の湿式製法では、より具体的には、短繊維を粘度調整剤を加えた水中に均一に分散させて、分散液を調製し、次に、この分散液をメッシュ上に抄紙し、湿ったウエブを作製後、得られた湿ったウエブを、ゴム製の2枚の加熱板間に挟み、汎用の加熱加圧機を用いて、温度140℃の条件で1分間プレスして乾燥させることにより、短繊維の低融点成分が溶融して短繊維間が接合し、不織布を得る事ができる。なお、本発明においては、例えば、限定されないが、宇部エクシモ株式会社製の複合繊維「エアリモ」を使用することができる。 More specifically, in the wet manufacturing method of step 4), short fibers are uniformly dispersed in water to which a viscosity modifier has been added to prepare a dispersion liquid, and then this dispersion liquid is placed on a mesh to form paper. After producing a wet web, the resulting wet web is sandwiched between two rubber heating plates, and dried by pressing for 1 minute at a temperature of 140°C using a general-purpose heating press machine. As a result, the low melting point components of the short fibers are melted and the short fibers are bonded together, making it possible to obtain a nonwoven fabric. In the present invention, for example, but not limited to, the composite fiber "Airimo" manufactured by Ube Eximo Co., Ltd. can be used.

不織布を構成する繊維同士は、熱融着部(本明細書中、「結着部」とも称する)を有することにより一体化して不織布として形態を保持している。熱融着部は、鞘成分の融点以上かつ芯成分の融点以下に加熱することにより形成されるものであるが、熱融着部においては、鞘成分は溶融又は軟化して接着に寄与するが、芯成分は熱の影響を完全に受けて溶融するのではなく、繊維形態を維持させて、不織布の引裂強力を向上に寄与する。したがって、このように熱融着部において、鞘成分は溶融又は軟化し、一方、芯成分は繊維形態を維持させるために、両者の融点に、例えば30℃以上の差を設けることにより、熱融着加工の際に、芯成分を熱の影響を受けさせずに、かつ鞘成分を確実に溶融させて熱融着部で溶融固着により熱接着固定することができる。 The fibers constituting the nonwoven fabric are integrated and maintain their shape as a nonwoven fabric by having a heat-fused portion (also referred to as a “binding portion” in this specification). The heat-fused portion is formed by heating the sheath component to a temperature above the melting point and below the core component's melting point. In the heat-fused portion, the sheath component melts or softens and contributes to adhesion. The core component does not completely melt under the influence of heat, but maintains the fiber form, contributing to improving the tear strength of the nonwoven fabric. Therefore, in the heat-sealed part, the sheath component melts or softens, while the core component maintains its fiber form by providing a difference of, for example, 30°C or more in their melting points. During the attachment process, the core component is not affected by heat, the sheath component is reliably melted, and the core component can be thermally bonded and fixed by melting and fixing at the heat-sealing portion.

不織布を構成する芯鞘型複合繊維の「繊度」は、繊維の太さを表すものとして一般的に使用され、繊維の1万メートルあたりの重量(g)(すなわち、デシテックス(dTex))として表される。本発明において使用される芯鞘型複合繊維の繊度は、細胞培養に適した繊度であればよく、限定されないが、0.05~2.2デシテックスであることが好ましい。 The "fineness" of the core-sheath composite fibers that make up nonwoven fabrics is generally used to express the thickness of the fibers, and is expressed as the weight (g) per 10,000 meters of fiber (i.e., decitex (dTex)). be done. The fineness of the core-sheath type composite fiber used in the present invention is not limited as long as it is suitable for cell culture, but is preferably 0.05 to 2.2 dtex.

また、芯鞘複合比率(質量比)は、鞘部/芯部=20/80~50/50が好ましい。鞘部よりも芯部の比率を同等以上にすることにより、機械的物性に優れ、実用的な強度が維持できる。なお、芯部の比率が80質量%を超えると、接着成分となる鞘部の比率が小さくなるため、熱融着部での接着強力が低下する傾向となるため、芯部の比率の上限は80質量%が好ましい。 Further, the core/sheath composite ratio (mass ratio) is preferably sheath/core = 20/80 to 50/50. By making the ratio of the core part equal to or higher than that of the sheath part, excellent mechanical properties and practical strength can be maintained. In addition, when the ratio of the core exceeds 80% by mass, the ratio of the sheath, which is an adhesive component, decreases, and the adhesive strength at the heat-sealed part tends to decrease. Therefore, the upper limit of the ratio of the core is 80% by mass is preferred.

芯鞘型複合繊維の繊維径は、細胞培養に適した直径であればよく、複合繊維の繊度及び比重により決定されるが、例えば、1~20μmであることが好ましい。より好ましくは2~10μm、さらに好ましくは3~8μmである。 The fiber diameter of the core-sheath type conjugate fiber may be any diameter suitable for cell culture, and is determined by the fineness and specific gravity of the conjugate fiber, but is preferably 1 to 20 μm, for example. More preferably 2 to 10 μm, still more preferably 3 to 8 μm.

不織布の目付は、1~50g/mであればよく、例えば、3~50g/mであることが好ましい。 The basis weight of the nonwoven fabric may be 1 to 50 g/m 2 , and preferably 3 to 50 g/m 2 .

本発明に使用される不織布は、芯鞘型複合繊維の繊度、鞘芯比率、及び/又は繊維径が異なる2種以上の芯鞘型複合繊維によって構成されてもよい。異なる繊度については、例えば、繊度が1~2.2デシテックスの太繊度繊維と、繊度が0.05~0.5デシテックスの細繊度繊維とによって構成されてもよい。また、本発明においては、太繊度繊維と細繊度繊維の質量比は、太繊度繊維/細繊度繊維=20/80~80/20が好ましい。太繊度繊維と細繊度繊維は、不織布中に混繊状態で混在されてもよく、あるいは、一方の面に太繊度繊維が堆積してなるウエブとし、他方の面に細繊度繊維が堆積してなるウエブとする積層状態により両者が存在しているものであってもよい。 The nonwoven fabric used in the present invention may be composed of two or more types of core-sheath type conjugate fibers having different finenesses, sheath-core ratios, and/or fiber diameters. Regarding different finenesses, for example, the fibers may be composed of thick fibers having a fineness of 1 to 2.2 dtex and fine fibers having a fineness of 0.05 to 0.5 dtex. Further, in the present invention, the mass ratio of thick fibers to fine fibers is preferably thick fibers/fine fibers = 20/80 to 80/20. The thick fibers and the fine fibers may be mixed in a nonwoven fabric, or the web may have thick fibers deposited on one surface and fine fibers deposited on the other surface. Both may exist depending on the laminated state of the web.

上記の通り、不織布を構成する繊維同士は、熱融着部により熱接着固定され一体化している。熱融着部では、芯鞘型複合繊維の鞘成分が溶融固化して接着成分として機能している熱接着部を形成している。また、熱融着部を形成する方法として、熱エンボス加工あるいは超音波融着加工によって散点状の多数の熱圧着部を形成することもできる。個々の熱圧着部の形状は円形、楕円形、菱形、三角形、織目形、井形、格子形など任意の形状であってよい。なお、不織布の柔軟性や細胞の足場形成を考慮して、散点状に存在していることが好ましい。個々の熱圧着部の面積は0.2~3mm程度が好ましい。また、不織布の面積に対する熱圧着部の面積比率は、10%以上30%以下であることが好ましい。10%未満では、本発明の目的である優れた機械物性と剛性を両立し難い。 As mentioned above, the fibers constituting the nonwoven fabric are thermally bonded and fixed to each other by the heat-fused portion and are integrated. In the thermally bonded portion, the sheath component of the core-sheath composite fiber is melted and solidified to form a thermally bonded portion that functions as an adhesive component. Further, as a method for forming the heat-sealed portions, a large number of scattered thermocompression-bonded portions can be formed by heat embossing or ultrasonic welding. The shape of each thermocompression bonding part may be any shape such as a circle, an ellipse, a rhombus, a triangle, a weave shape, a square shape, and a lattice shape. In addition, in consideration of the flexibility of the nonwoven fabric and the formation of scaffolds for cells, it is preferable that the particles be present in a scattered pattern. The area of each thermocompression bonded portion is preferably about 0.2 to 3 mm 2 . Further, the area ratio of the thermocompression bonded portion to the area of the nonwoven fabric is preferably 10% or more and 30% or less. If it is less than 10%, it is difficult to achieve both excellent mechanical properties and rigidity, which are the objectives of the present invention.

本願発明において使用される不織布は、親水化処理された不織布であってもよい。不織布の親水化は、限定されないが、フッ素ガス処理、常圧プラズマ処理、真空プラズマ処理、コロナ処理、親水性単量体のグラフト重合処理、スルホン化処理、又は界面活性剤付与処理によって施すことができ、フッ素ガス処理、常圧プラズマ処理が好ましい。 The nonwoven fabric used in the present invention may be a hydrophilized nonwoven fabric. The nonwoven fabric can be made hydrophilic by, but not limited to, fluorine gas treatment, normal pressure plasma treatment, vacuum plasma treatment, corona treatment, graft polymerization treatment of hydrophilic monomers, sulfonation treatment, or surfactant imparting treatment. fluorine gas treatment and atmospheric pressure plasma treatment are preferred.

本発明で使用される不織布の総膜厚は、特に限定されないが、5μm以上、10μm以上、20μm以上又は25μm以上であってもよく、500μm以下、300μm以下、100μm以下、75μm以下又は50μm以下であってもよい。好ましくは、5~500μmであり、より好ましくは25~75μmである。 The total thickness of the nonwoven fabric used in the present invention is not particularly limited, but may be 5 μm or more, 10 μm or more, 20 μm or more, or 25 μm or more, and 500 μm or less, 300 μm or less, 100 μm or less, 75 μm or less, or 50 μm or less. There may be. Preferably it is 5 to 500 μm, more preferably 25 to 75 μm.

本発明において用いられる不織布は、滅菌されていることが好ましい。滅菌処理としては、特に限定されないが、ガス滅菌、エタノール等消毒剤による滅菌、紫外線やガンマ線等の電磁波滅菌等任意の滅菌処理などが挙げられる。 The nonwoven fabric used in the present invention is preferably sterilized. Examples of the sterilization treatment include, but are not particularly limited to, gas sterilization, sterilization using a disinfectant such as ethanol, and arbitrary sterilization treatment such as electromagnetic wave sterilization such as ultraviolet rays and gamma rays.

4.ポリマー多孔質膜
本発明で使用されるポリマー多孔質膜中の表面層A(以下で、「A面」又は「メッシュ面」とも呼ぶ)に存在する孔の平均孔径は、特に限定されないが、例えば、0.01μm以上200μm未満、0.01~150μm、0.01~100μm、0.01~50μm、0.01μm~40μm、0.01μm~30μm、0.01μm~25μm、0.01μm~20μm、又は0.01μm~15μmであり、好ましくは、0.01μm~25μmである。
4. Polymer Porous Membrane The average pore diameter of the pores present in the surface layer A (hereinafter also referred to as "A surface" or "mesh surface") in the polymer porous membrane used in the present invention is not particularly limited, but for example, , 0.01 μm to less than 200 μm, 0.01 to 150 μm, 0.01 to 100 μm, 0.01 to 50 μm, 0.01 μm to 40 μm, 0.01 μm to 30 μm, 0.01 μm to 25 μm, 0.01 μm to 20 μm, Or 0.01 μm to 15 μm, preferably 0.01 μm to 25 μm.

本発明で使用されるポリマー多孔質膜中の表面層B(以下で、「B面」又は「大穴面」とも呼ぶ)に存在する孔の平均孔径は、表面層Aに存在する孔の平均孔径よりも大きい限り特に限定されないが、例えば、5μm超200μm以下、20μm~100μm、25μm~100μm、30μm~100μm、35μm~100μm、40μm~100μm、50μm~100μm、又は60μm~100μmであり、好ましくは、30μm~100μmである。 The average pore diameter of the pores present in the surface layer B (hereinafter also referred to as "B surface" or "large pore surface") in the polymer porous membrane used in the present invention is the average pore diameter of the pores present in the surface layer A. Although not particularly limited as long as it is larger than, for example, more than 5 μm to 200 μm, 20 μm to 100 μm, 25 μm to 100 μm, 30 μm to 100 μm, 35 μm to 100 μm, 40 μm to 100 μm, 50 μm to 100 μm, or 60 μm to 100 μm, preferably, It is 30 μm to 100 μm.

本明細書において、ポリマー多孔質膜表面の平均孔径は面積平均孔径である。面積平均孔径は、以下の(1)及び(2)に従って求めることができる。なお、ポリマー多孔質膜表面以外の部位の平均孔径も同様にして求めることができる。
(1)多孔質膜表面の走査型電子顕微鏡写真から、200点以上の開孔部について孔面積Sを測定し、該孔面積を真円と仮定して式Iからそれぞれの孔径dを求める。

Figure 0007354543000001
(2)上記式Iによって求められた全ての孔径を以下の式IIに適用し、孔の形状が真円であるとした際の面積平均孔径daを求める。
Figure 0007354543000002
In this specification, the average pore size on the surface of the polymer porous membrane is the area average pore size. The area average pore diameter can be determined according to (1) and (2) below. Note that the average pore diameter of portions other than the surface of the porous polymer membrane can also be determined in the same manner.
(1) Measure the pore area S of 200 or more pores from a scanning electron micrograph of the surface of the porous membrane, and calculate the pore diameter d of each from Formula I assuming that the pore area is a perfect circle.
Figure 0007354543000001
(2) Applying all the pore diameters determined by the above formula I to the following formula II, the area average pore diameter da is determined assuming that the shape of the pores is a perfect circle.
Figure 0007354543000002

表面層A及びBの厚さは、特に限定されないが、例えば0.01~50μmであり、好ましくは0.01~20μmである。 The thickness of the surface layers A and B is not particularly limited, but is, for example, 0.01 to 50 μm, preferably 0.01 to 20 μm.

ポリマー多孔質膜におけるマクロボイド層中のマクロボイドの膜平面方向の平均孔径は、特に限定されないが、例えば10~500μmであり、好ましくは10~100μmであり、より好ましくは10~80μmである。また、当該マクロボイド層中の隔壁の厚さは、特に限定されないが、例えば0.01~50μmであり、好ましくは、0.01~20μmである。一の実施形態において、当該マクロボイド層中の少なくとも1つの隔壁は、隣接するマクロボイド同士を連通する、平均孔径0.01~100μmの、好ましくは0.01~50μmの、1つ又は複数の孔を有する。別の実施形態において、当該マクロボイド層中の隔壁は孔を有さない。 The average pore diameter of the macrovoids in the macrovoid layer in the polymer porous membrane in the membrane plane direction is not particularly limited, but is, for example, 10 to 500 μm, preferably 10 to 100 μm, and more preferably 10 to 80 μm. Furthermore, the thickness of the partition walls in the macrovoid layer is not particularly limited, but is, for example, 0.01 to 50 μm, preferably 0.01 to 20 μm. In one embodiment, at least one partition wall in the macrovoid layer has one or more pores with an average diameter of 0.01 to 100 μm, preferably 0.01 to 50 μm, which connect adjacent macrovoids. It has holes. In another embodiment, the partition walls in the macrovoid layer have no pores.

本発明で使用されるポリマー多孔質膜表面の総膜厚は、特に限定されないが、5μm以上、10μm以上、20μm以上又は25μm以上であってもよく、500μm以下、300μm以下、100μm以下、75μm以下又は50μm以下であってもよい。好ましくは、5~500μmであり、より好ましくは25~75μmである。 The total film thickness of the surface of the polymer porous membrane used in the present invention is not particularly limited, but may be 5 μm or more, 10 μm or more, 20 μm or more, or 25 μm or more, and 500 μm or less, 300 μm or less, 100 μm or less, or 75 μm or less. Or it may be 50 μm or less. Preferably it is 5 to 500 μm, more preferably 25 to 75 μm.

本発明で使用されるポリマー多孔質膜の膜厚の測定は、接触式の厚み計で行うことができる。 The thickness of the polymer porous membrane used in the present invention can be measured using a contact thickness meter.

本発明で使用されるポリマー多孔質膜の空孔率は特に限定されないが、例えば、40%以上95%未満である。 The porosity of the polymer porous membrane used in the present invention is not particularly limited, but is, for example, 40% or more and less than 95%.

本発明において用いられるポリマー多孔質膜の空孔率は、所定の大きさに切り取った多孔質フィルムの膜厚及び質量を測定し、目付質量から下式IIIに従って求めることができる。

Figure 0007354543000003
(式中、Sは多孔質フィルムの面積、dは総膜厚、wは測定した質量、Dはポリマーの密度をそれぞれ意味する。ポリマーがポリイミドである場合は、密度は1.34g/cm3とする。) The porosity of the polymer porous membrane used in the present invention can be determined by measuring the thickness and mass of a porous film cut into a predetermined size, and calculating from the basis weight according to the following formula III.
Figure 0007354543000003
(In the formula, S means the area of the porous film, d means the total film thickness, w means the measured mass, and D means the density of the polymer. If the polymer is polyimide, the density is 1.34 g/cm 3 )

本発明において用いられるポリマー多孔質膜は、好ましくは、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、前記表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、ここで前記表面層Aに存在する孔の平均孔径は0.01μm~25μmであり、前記表面層Bに存在する孔の平均孔径は30μm~100μmであり、前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、前記マクロボイド層の隔壁、並びに前記表面層A及びBの厚さは0.01~20μmであり、前記表面層A及びBにおける孔がマクロボイドに連通しており、総膜厚が5~500μmであり、空孔率が40%以上95%未満である、ポリマー多孔質膜である。一の実施形態において、マクロボイド層中の少なくとも1つの隔壁は、隣接するマクロボイド同士を連通する、平均孔径0.01~100μmの、好ましくは0.01~50μmの、1つ又は複数の孔を有する。別の実施形態において、隔壁は、そのような孔を有さない。 The polymer porous membrane used in the present invention preferably has three layers, including a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. A polymer porous membrane having a structure in which the average pore diameter of the pores present in the surface layer A is 0.01 μm to 25 μm, and the average pore diameter of the pores present in the surface layer B is 30 μm to 100 μm, The macrovoid layer has a partition wall coupled to the surface layers A and B, and a plurality of macrovoids surrounded by the partition wall and the surface layers A and B, and the partition wall of the macrovoid layer and the surface layer The thickness of layers A and B is 0.01 to 20 μm, the pores in the surface layers A and B communicate with macro voids, the total film thickness is 5 to 500 μm, and the porosity is 40% or more. is a polymeric porous membrane that is less than 95%. In one embodiment, at least one partition wall in the macrovoid layer has one or more pores with an average pore diameter of 0.01 to 100 μm, preferably 0.01 to 50 μm, communicating adjacent macrovoids. has. In another embodiment, the septum has no such pores.

本発明において用いられるポリマー多孔質膜は、滅菌されていることが好ましい。滅菌処理としては、特に限定されないが、乾熱滅菌、蒸気滅菌、エタノール等消毒剤による滅菌、紫外線やガンマ線等の電磁波滅菌等任意の滅菌処理などが挙げられる。 The polymer porous membrane used in the present invention is preferably sterilized. Examples of the sterilization treatment include, but are not particularly limited to, any sterilization treatment such as dry heat sterilization, steam sterilization, sterilization with a disinfectant such as ethanol, and electromagnetic wave sterilization such as ultraviolet rays and gamma rays.

本発明で使用されるポリマー多孔質膜は、上記した構造的特徴を備える限り、特に限定されないが、好ましくはポリイミド多孔質膜、又はポリエーテルスルホン(PES)多孔質膜である。 The polymer porous membrane used in the present invention is not particularly limited as long as it has the above-mentioned structural characteristics, but is preferably a polyimide porous membrane or a polyethersulfone (PES) porous membrane.

<ポリイミド多孔質膜>
ポリイミドとは、繰り返し単位にイミド結合を含む高分子の総称であり、通常は、芳香族化合物が直接イミド結合で連結された芳香族ポリイミドを意味する。芳香族ポリイミドは芳香族と芳香族とがイミド結合を介して共役構造を持つため、剛直で強固な分子構造を持ち、かつ、イミド結合が強い分子間力を持つために非常に高いレベルの熱的、機械的、化学的性質を有する。
<Polyimide porous membrane>
Polyimide is a general term for polymers containing imide bonds in repeating units, and usually refers to an aromatic polyimide in which aromatic compounds are directly connected via imide bonds. Aromatic polyimide has a conjugated structure between aromatics and aromatics through imide bonds, so it has a rigid and strong molecular structure, and because the imide bonds have strong intermolecular forces, it can withstand very high levels of heat. It has physical, mechanical, and chemical properties.

本発明で使用され得るポリイミド多孔質膜は、好ましくは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを(主たる成分として)含むポリイミド多孔質膜であり、より好ましくはテトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドからなるポリイミド多孔質膜である。「主たる成分として含む」とは、ポリイミド多孔質膜の構成成分として、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミド以外の成分は、本質的に含まない、あるいは含まれていてもよいが、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドの性質に影響を与えない付加的な成分であることを意味する。 The polyimide porous membrane that can be used in the present invention is preferably a polyimide porous membrane containing (as a main component) polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine, more preferably tetracarboxylic dianhydride. This is a polyimide porous membrane made of polyimide obtained from polyimide and diamine. "Contained as a main component" means that components other than the polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine are essentially not included, or may be included, as constituent components of the polyimide porous membrane. , means that it is an additional component that does not affect the properties of the polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine.

一実施形態において、本発明で使用され得るポリイミド多孔質膜は、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とから得られるポリアミック酸溶液と着色前駆体とを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理することにより得られる着色したポリイミド多孔質膜も含まれる。 In one embodiment, the polyimide porous membrane that can be used in the present invention is formed by molding a polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from a tetracarboxylic acid component and a diamine component and a coloring precursor at 250°C. Also included are colored polyimide porous membranes obtained by heat treatment as described above.

ポリアミック酸は、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを重合して得られる。ポリアミック酸は、熱イミド化又は化学イミド化することにより閉環してポリイミドとすることができるポリイミド前駆体である。 Polyamic acid is obtained by polymerizing a tetracarboxylic acid component and a diamine component. Polyamic acid is a polyimide precursor that can be ring-closed to form polyimide by thermal imidization or chemical imidization.

ポリアミック酸は、アミック酸の一部がイミド化していても、本発明に影響を及ぼさない範囲であればそれを用いることができる。すなわち、ポリアミック酸は、部分的に熱イミド化又は化学イミド化されていてもよい。 Even if a part of the amic acid is imidized, the polyamic acid can be used as long as it does not affect the present invention. That is, the polyamic acid may be partially thermally imidized or chemically imidized.

ポリアミック酸を熱イミド化する場合は、必要に応じて、イミド化触媒、有機リン含有化合物、無機微粒子、有機微粒子等の微粒子等をポリアミック酸溶液に添加することができる。また、ポリアミック酸を化学イミド化する場合は、必要に応じて、化学イミド化剤、脱水剤、無機微粒子、有機微粒子等の微粒子等をポリアミック酸溶液に添加することができる。ポリアミック酸溶液に前記成分を配合しても、着色前駆体が析出しない条件で行うことが好ましい。 When thermally imidizing a polyamic acid, an imidization catalyst, an organic phosphorus-containing compound, fine particles such as inorganic fine particles, organic fine particles, etc. can be added to the polyamic acid solution as necessary. Further, when chemically imidizing polyamic acid, a chemical imidizing agent, a dehydrating agent, fine particles such as inorganic fine particles, organic fine particles, etc. can be added to the polyamic acid solution as necessary. It is preferable to conduct the mixing under conditions in which the coloring precursor does not precipitate even if the above-mentioned components are blended into the polyamic acid solution.

本明細書において、「着色前駆体」とは、250℃以上の熱処理により一部または全部が炭化して着色化物を生成する前駆体を意味する。 As used herein, the term "colored precursor" refers to a precursor that is partially or completely carbonized by heat treatment at 250° C. or higher to produce a colored product.

上記ポリイミド多孔質膜の製造において使用され得る着色前駆体としては、ポリアミック酸溶液又はポリイミド溶液に均一に溶解または分散し、250℃以上、好ましくは260℃以上、更に好ましくは280℃以上、より好ましくは300℃以上の熱処理、好ましくは空気等の酸素存在下での250℃以上、好ましくは260℃以上、更に好ましくは280℃以上、より好ましくは300℃以上の熱処理により熱分解し、炭化して着色化物を生成するものが好ましく、黒色系の着色化物を生成するものがより好ましく、炭素系着色前駆体がより好ましい。 The colored precursor that can be used in the production of the polyimide porous membrane is uniformly dissolved or dispersed in a polyamic acid solution or a polyimide solution, and is preferably heated to a temperature of 250°C or higher, preferably 260°C or higher, more preferably 280°C or higher, and more preferably 280°C or higher. is thermally decomposed and carbonized by heat treatment at 300°C or higher, preferably at 250°C or higher, preferably at 260°C or higher, more preferably at 280°C or higher, even more preferably at 300°C or higher. Those that produce colored products are preferred, those that produce black colored products are more preferred, and carbon-based colored precursors are more preferred.

着色前駆体は、加熱していくと一見炭素化物に見えるものになるが、組織的には炭素以外の異元素を含み、層構造、芳香族架橋構造、四面体炭素を含む無秩序構造のものを含む。 When the colored precursor is heated, it appears to be a carbonized product at first glance, but it has a structure that contains elements other than carbon, and has a layered structure, an aromatic cross-linked structure, and a disordered structure containing tetrahedral carbon. include.

炭素系着色前駆体は特に制限されず、例えば、石油タール、石油ピッチ、石炭タール、石炭ピッチ等のタール又はピッチ、コークス、アクリロニトリルを含むモノマーから得られる重合体、フェロセン化合物(フェロセン及びフェロセン誘導体)等が挙げられる。これらの中では、アクリロニトリルを含むモノマーから得られる重合体及び/又はフェロセン化合物が好ましく、アクリロニトリルを含むモノマーから得られる重合体としてはポリアクリルニトリルが好ましい。 The carbon-based coloring precursor is not particularly limited, and includes, for example, petroleum tar, petroleum pitch, coal tar, pitch such as coal pitch, coke, polymers obtained from monomers containing acrylonitrile, and ferrocene compounds (ferrocene and ferrocene derivatives). etc. Among these, preferred are polymers obtained from monomers containing acrylonitrile and/or ferrocene compounds, and polyacrylonitrile is preferred as the polymer obtained from monomers containing acrylonitrile.

また、別の実施形態において、本発明で使用され得るポリイミド多孔質膜は、上記の着色前駆体を使用せずに、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とから得られるポリアミック酸溶液を成形した後、熱処理することにより得られる、ポリイミド多孔質膜も含まれる。 In another embodiment, the porous polyimide membrane that can be used in the present invention is obtained by forming a polyamic acid solution obtained from a tetracarboxylic acid component and a diamine component without using the above-mentioned colored precursor, and Also included are polyimide porous membranes obtained by heat treatment.

着色前駆体を使用せずに製造されるポリイミド多孔質膜は、例えば、極限粘度数が1.0~3.0であるポリアミック酸3~60質量%と有機極性溶媒40~97質量%とからなるポリアミック酸溶液をフィルム状に流延し、水を必須成分とする凝固溶媒に浸漬又は接触させて、ポリアミック酸の多孔質膜を作製し、その後当該ポリアミック酸の多孔質膜を熱処理してイミド化することにより製造されてもよい。この方法において、水を必須成分とする凝固溶媒が、水であるか、又は5質量%以上100質量%未満の水と0質量%を超え95質量%以下の有機極性溶媒との混合液であってもよい。また、上記イミド化の後、得られた多孔質ポリイミド膜の少なくとも片面にプラズマ処理を施してもよい。 A polyimide porous membrane produced without using a colored precursor is, for example, made from 3 to 60% by mass of a polyamic acid having an intrinsic viscosity of 1.0 to 3.0 and 40 to 97% by mass of an organic polar solvent. A porous film of polyamic acid is produced by casting a polyamic acid solution in the form of a film, immersing it in or contacting it with a coagulation solvent containing water as an essential component, and then heat-treating the porous film of polyamic acid to form an imide. It may also be manufactured by In this method, the coagulation solvent containing water as an essential component is water, or a mixture of 5% by mass or more and less than 100% by mass of water and more than 0% by mass and 95% by mass or less of an organic polar solvent. It's okay. Further, after the imidization, at least one side of the obtained porous polyimide film may be subjected to plasma treatment.

上記ポリイミド多孔質膜の製造において使用され得るテトラカルボン酸二無水物は、任意のテトラカルボン酸二無水物を用いることができ、所望の特性などに応じて適宜選択することができる。テトラカルボン酸二無水物の具体例として、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s-BPDA)、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(a-BPDA)などのビフェニルテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ジフェニルスルホン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルフィド二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,3,3’,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、p-フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、p-ビフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、m-ターフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、p-ターフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ビフェニル二無水物、2,2-ビス〔(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-(2,2-ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物等を挙げることができる。また、2,3,3’,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸等の芳香族テトラカルボン酸を用いることも好ましい。これらは単独でも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。 Any tetracarboxylic dianhydride can be used as the tetracarboxylic dianhydride that can be used in the production of the polyimide porous membrane, and can be appropriately selected depending on desired characteristics. Specific examples of tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA), 2,3,3',4' -Biphenyltetracarboxylic dianhydride such as biphenyltetracarboxylic dianhydride (a-BPDA), oxydiphthalic dianhydride, diphenylsulfone-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl)sulfide dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2, 3,3',4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, 2 , 2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, p-phenylenebis(trimellitic acid monoester acid anhydride), p-biphenylenebis(trimellitic acid monoester acid anhydride), m- Terphenyl-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-bis(3, 4-dicarboxyphenoxy)benzene dianhydride, 1,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)benzene dianhydride, 1,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)biphenyl dianhydride, 2 , 2-bis[(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride Examples include anhydride, 4,4'-(2,2-hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride, and the like. It is also preferable to use aromatic tetracarboxylic acids such as 2,3,3',4'-diphenylsulfonetetracarboxylic acid. These can be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、特に、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物及びピロメリット酸二無水物からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族テトラカルボン酸二無水物が好ましい。ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としては、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を好適に用いることができる。 Among these, at least one aromatic tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of biphenyltetracarboxylic dianhydride and pyromellitic dianhydride is particularly preferred. As the biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride can be suitably used.

上記ポリイミド多孔質膜の製造において使用され得るジアミンは、任意のジアミンを用いることができる。ジアミンの具体例として、以下のものを挙げることができる。
1)1,4-ジアミノベンゼン(パラフェニレンジアミン)、1,3-ジアミノベンゼン、2,4-ジアミノトルエン、2,6-ジアミノトルエンなどのベンゼン核1つのべンゼンジアミン;
2)4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテルなどのジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジカルボキシ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、ビス(4-アミノフェニル)スルフィド、4,4’-ジアミノベンズアニリド、3,3’-ジクロロベンジジン、3,3’-ジメチルベンジジン、2,2’-ジメチルベンジジン、3,3’-ジメトキシベンジジン、2,2’-ジメトキシベンジジン、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジクロロベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2-ビス(3-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホキシド、3,4’-ジアミノジフェニルスルホキシド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホキシドなどのベンゼン核2つのジアミン;
3)1,3-ビス(3-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェニル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)-4-トリフルオロメチルベンゼン、3,3’-ジアミノ-4-(4-フェニル)フェノキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジ(4-フェニルフェノキシ)ベンゾフェノン、1,3-ビス(3-アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3-ビス〔2-(4-アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,4-ビス〔2-(3-アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,4-ビス〔2-(4-アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼンなどのベンゼン核3つのジアミン;
4)3,3’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、3,3’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、2,2-ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔3-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔3-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパンなどのベンゼン核4つのジアミン。
Any diamine can be used as the diamine that can be used in the production of the polyimide porous membrane. Specific examples of diamines include the following.
1) Benzenediamine with one benzene nucleus such as 1,4-diaminobenzene (paraphenylenediamine), 1,3-diaminobenzene, 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene;
2) Diaminodiphenyl ethers such as 4,4'-diaminodiphenyl ether and 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'- Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'- Dicarboxy-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, bis(4-aminophenyl) sulfide, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,3'-dichlorobenzidine, 3,3'-dimethylbenzidine, 2,2'-dimethylbenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 2,2'-dimethoxybenzidine, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3, 4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminobenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-dichlorobenzophenone, 3,3'-diamino-4, 4'-dimethoxybenzophenone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2-bis(3-aminophenyl)propane, 2,2-bis(4 -aminophenyl)propane, 2,2-bis(3-aminophenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis(4-aminophenyl)-1,1, Diamines with two benzene nuclei such as 1,3,3,3-hexafluoropropane, 3,3'-diaminodiphenylsulfoxide, 3,4'-diaminodiphenylsulfoxide, 4,4'-diaminodiphenylsulfoxide;
3) 1,3-bis(3-aminophenyl)benzene, 1,3-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,4-bis(3-aminophenyl)benzene, 1,4-bis(4-amino phenyl)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(3-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3 -aminophenoxy)-4-trifluoromethylbenzene, 3,3'-diamino-4-(4-phenyl)phenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-di(4-phenylphenoxy)benzophenone, 1,3-bis(3-aminophenyl sulfide)benzene, 1,3-bis(4-aminophenyl sulfide)benzene, 1,4-bis(4-aminophenyl sulfide)benzene, 1,3-bis(3- aminophenylsulfone)benzene, 1,3-bis(4-aminophenylsulfone)benzene, 1,4-bis(4-aminophenylsulfone)benzene, 1,3-bis[2-(4-aminophenyl)isopropyl] Diamines with three benzene nuclei such as benzene, 1,4-bis[2-(3-aminophenyl)isopropyl]benzene, 1,4-bis[2-(4-aminophenyl)isopropyl]benzene;
4) 3,3'-bis(3-aminophenoxy)biphenyl, 3,3'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4'-bis(3-aminophenoxy)biphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy)biphenyl, bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[3-(4-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]ketone, bis[3-(4-aminophenoxy)phenyl]ketone, bis[4-(3-amino) phenoxy)phenyl]ketone, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ketone, bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfide, bis[3-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfide, bis[ 4-(3-aminophenoxy)phenyl] sulfide, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl] sulfide, bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[3-(4-aminophenoxy) phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]methane, bis[3- (4-aminophenoxy)phenyl]methane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]methane, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]methane, 2,2-bis[3-(3-amino phenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[3-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4- (4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis[3 -(4-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3 , 3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane and other diamines with four benzene nuclei.

これらは単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。用いるジアミンは、所望の特性などに応じて適宜選択することができる。 These can be used alone or in combination of two or more. The diamine to be used can be appropriately selected depending on desired characteristics and the like.

これらの中でも、芳香族ジアミン化合物が好ましく、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル及びパラフェニレンジアミン、1,3-ビス(3-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェニル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼンを好適に用いることができる。特に、ベンゼンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル及びビス(アミノフェノキシ)フェニルからなる群から選ばれる少なくとも一種のジアミンが好ましい。 Among these, aromatic diamine compounds are preferred, including 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, paraphenylenediamine, and 1,3-bis(3-aminophenyl). Benzene, 1,3-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,4-bis(3-aminophenyl)benzene, 1,4-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,3-bis(4-amino Phenoxy)benzene and 1,4-bis(3-aminophenoxy)benzene can be preferably used. Particularly preferred is at least one diamine selected from the group consisting of benzenediamine, diaminodiphenyl ether, and bis(aminophenoxy)phenyl.

本発明で使用され得るポリイミド多孔質膜は、耐熱性、高温下での寸法安定性の観点から、ガラス転移温度が240℃以上であるか、又は300℃以上で明確な転移点がないテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを組み合わせて得られるポリイミドから形成されていることが好ましい。 From the viewpoint of heat resistance and dimensional stability at high temperatures, the polyimide porous membrane that can be used in the present invention has a glass transition temperature of 240°C or higher, or a tetracarboxylic membrane that does not have a clear transition point at 300°C or higher. It is preferably formed from a polyimide obtained by combining an acid dianhydride and a diamine.

本発明で使用され得るポリイミド多孔質膜は、耐熱性、高温下での寸法安定性の観点から、以下の芳香族ポリイミドからなるポリイミド多孔質膜であることが好ましい。
(i)ビフェニルテトラカルボン酸単位及びピロメリット酸単位からなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸単位と、芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド、
(ii)テトラカルボン酸単位と、ベンゼンジアミン単位、ジアミノジフェニルエーテル単位及びビス(アミノフェノキシ)フェニル単位からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド、
及び/又は、
(iii)ビフェニルテトラカルボン酸単位及びピロメリット酸単位からなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸単位と、ベンゼンジアミン単位、ジアミノジフェニルエーテル単位及びビス(アミノフェノキシ)フェニル単位からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド。
The polyimide porous membrane that can be used in the present invention is preferably a polyimide porous membrane made of the following aromatic polyimide from the viewpoint of heat resistance and dimensional stability at high temperatures.
(i) an aromatic polyimide comprising at least one tetracarboxylic acid unit selected from the group consisting of biphenyltetracarboxylic acid units and pyromellitic acid units and aromatic diamine units;
(ii) an aromatic polyimide consisting of a tetracarboxylic acid unit and at least one aromatic diamine unit selected from the group consisting of benzenediamine units, diaminodiphenyl ether units, and bis(aminophenoxy)phenyl units;
and/or
(iii) at least one tetracarboxylic acid unit selected from the group consisting of biphenyltetracarboxylic acid units and pyromellitic acid units; and at least one tetracarboxylic acid unit selected from the group consisting of benzenediamine units, diaminodiphenyl ether units, and bis(aminophenoxy)phenyl units. An aromatic polyimide consisting of a type of aromatic diamine unit.

本発明において用いられるポリイミド多孔質膜は、好ましくは、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、前記表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリイミド多孔質膜であって、ここで前記表面層Aに存在する孔の平均孔径は0.01μm~25μmであり、前記表面層Bに存在する孔の平均孔径は30μm~100μmであり、前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、前記マクロボイド層の隔壁、並びに前記表面層A及びBの厚さは0.01~20μmであり、前記表面層A及びBにおける孔がマクロボイドに連通しており、総膜厚が5~500μmであり、空孔率が40%以上95%未満である、ポリイミド多孔質膜である。ここで、マクロボイド層中の少なくとも1つの隔壁は、隣接するマクロボイド同士を連通する、平均孔径0.01~100μmの、好ましくは0.01~50μmの、1つ又は複数の孔を有する。 The polyimide porous membrane used in the present invention preferably has three layers, including a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. A polyimide porous membrane having a structure, wherein the average pore diameter of the pores present in the surface layer A is 0.01 μm to 25 μm, and the average pore diameter of the pores present in the surface layer B is 30 μm to 100 μm, The macrovoid layer has a partition wall coupled to the surface layers A and B, and a plurality of macrovoids surrounded by the partition wall and the surface layers A and B, and the partition wall of the macrovoid layer and the surface layer The thickness of layers A and B is 0.01 to 20 μm, the pores in the surface layers A and B communicate with macro voids, the total film thickness is 5 to 500 μm, and the porosity is 40% or more. The polyimide porous membrane is less than 95%. Here, at least one partition wall in the macrovoid layer has one or more pores with an average pore diameter of 0.01 to 100 μm, preferably 0.01 to 50 μm, which connect adjacent macrovoids.

例えば、国際公開第2010/038873号、特開2011-219585号公報、又は特開2011-219586号公報に記載されているポリイミド多孔質膜も、本発明に使用可能である。 For example, polyimide porous membranes described in WO 2010/038873, JP 2011-219585, or JP 2011-219586 can also be used in the present invention.

<ポリエーテルスルホン(PES)多孔質膜>
本発明で使用され得るPES多孔質膜は、ポリエーテルスルホンを含み、典型的には実質的にポリエーテルスルホンからなる。ポリエーテルスルホンは当業者に公知の方法で合成されたものであってよく、例えば、二価フェノール、アルカリ金属化合物及びジハロゲノジフェニル化合物を有機極性溶媒中で重縮合反応させる方法、二価フェノールのアルカリ金属二塩を予め合成しジハロゲノジフェニル化合物と有機極性溶媒中で重縮合反応させる方法等によって製造できる。
<Polyether sulfone (PES) porous membrane>
PES porous membranes that can be used in the present invention include, and typically consist essentially of, polyethersulfone. The polyether sulfone may be synthesized by a method known to those skilled in the art, for example, a method in which a dihydric phenol, an alkali metal compound, and a dihalogenodiphenyl compound are subjected to a polycondensation reaction in an organic polar solvent, a method in which a dihydric phenol is It can be produced by a method in which an alkali metal di-salt is synthesized in advance and subjected to a polycondensation reaction with a dihalogenodiphenyl compound in an organic polar solvent.

アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属水素化物、アルカリ金属アルコキシド等が挙げられる。特に、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムが好ましい。 Examples of the alkali metal compound include alkali metal carbonates, alkali metal hydroxides, alkali metal hydrides, alkali metal alkoxides, and the like. Particularly preferred are sodium carbonate and potassium carbonate.

二価フェノール化合物としては、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、4,4’-ビフェノール、ビス(ヒドロキシフェニル)アルカン類(例えば2,2-ビス(ヒドロキシフェニル)プロパン、及び2,2-ビス(ヒドロキシフェニル)メタン)、ジヒドロキシジフェニルスルホン類、ジヒドロキシジフェニルエーテル類、又はそれらのベンゼン環の水素の少なくとも1つが、メチル基、エチル基、プロピル基等の低級アルキル基、又はメトキシ基、エトキシ基等の低級アルコキシ基で置換されたものが挙げられる。二価フェノール化合物としては、上記の化合物を二種類以上混合して用いることができる。 Examples of dihydric phenol compounds include hydroquinone, catechol, resorcinol, 4,4'-biphenol, bis(hydroxyphenyl) alkanes (for example, 2,2-bis(hydroxyphenyl)propane, and 2,2-bis(hydroxyphenyl) methane), dihydroxydiphenyl sulfones, dihydroxydiphenyl ethers, or at least one hydrogen of their benzene ring is a lower alkyl group such as a methyl group, ethyl group, or propyl group, or a lower alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group. Substituted items are listed. As the dihydric phenol compound, two or more of the above compounds can be used as a mixture.

ポリエーテルスルホンは市販品であってもよい。市販品の例としては、スミカエクセル7600P、スミカエクセル5900P(以上、住友化学(株)製)等が挙げられる。 The polyether sulfone may be a commercially available product. Examples of commercially available products include Sumika Excel 7600P and Sumika Excel 5900P (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).

ポリエーテルスルホンの対数粘度は、多孔質ポリエーテルスルホン膜のマクロボイドを良好に形成する観点で、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.55以上であり、多孔質ポリエーテルスルホン膜の製造容易性の観点から、好ましくは1.0以下、より好ましくは0.9以下、更に好ましくは0.8以下、特に好ましくは0.75以下である。 The logarithmic viscosity of the polyethersulfone is preferably 0.5 or more, more preferably 0.55 or more, from the viewpoint of forming macrovoids in the porous polyethersulfone membrane. From the viewpoint of ease, it is preferably 1.0 or less, more preferably 0.9 or less, even more preferably 0.8 or less, particularly preferably 0.75 or less.

また、PES多孔質膜、又はその原料としてのポリエーテルスルホンは、耐熱性、高温下での寸法安定性の観点から、ガラス転移温度が、200℃以上であるか、又は明確なガラス転移温度が観察されないことが好ましい。 In addition, from the viewpoint of heat resistance and dimensional stability at high temperatures, the PES porous membrane or the polyether sulfone as its raw material must have a glass transition temperature of 200°C or higher, or a clear glass transition temperature. Preferably, it is not observed.

本発明で使用され得るPES多孔質膜の製造方法は特に限定されないが、例えば、
対数粘度0.5~1.0のポリエーテルスルホンの0.3質量%~60質量%と有機極性溶媒40質量%~99.7質量%とを含むポリエーテルスルホン溶液を、フィルム状に流延し、ポリエーテルスルホンの貧溶媒又は非溶媒を必須成分とする凝固溶媒に浸漬又は接触させて、空孔を有する凝固膜を作製する工程、及び
前記工程で得られた空孔を有する凝固膜を熱処理して前記空孔を粗大化させて、PES多孔質膜を得る工程
を含み、前記熱処理は、前記空孔を有する凝固膜を、前記ポリエーテルスルホンのガラス転移温度以上、もしくは240℃以上まで昇温させることを含む、方法で製造されてもよい。
The method for producing the PES porous membrane that can be used in the present invention is not particularly limited, but for example,
A polyether sulfone solution containing 0.3% to 60% by mass of polyethersulfone with a logarithmic viscosity of 0.5 to 1.0 and 40% to 99.7% by mass of an organic polar solvent is cast into a film. and a step of producing a coagulated membrane having pores by immersing or bringing it into contact with a coagulating solvent containing a poor solvent or non-solvent of polyether sulfone as an essential component, and a coagulating membrane having pores obtained in the above step. The heat treatment includes a step of coarsening the pores to obtain a PES porous membrane, and the heat treatment heats the solidified membrane having the pores to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the polyether sulfone, or to 240°C or higher. The method may include raising the temperature.

本発明で使用され得るPES多孔質膜は、好ましくは、表面層A、表面層B、及び前記表面層Aと前記表面層Bとの間に挟まれたマクロボイド層、を有するPES多孔質膜であって、
前記マクロボイド層は、前記表面層A及びBに結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層A及びBに囲まれた、膜平面方向の平均孔径が10μm~500μmである複数のマクロボイドとを有し、
前記マクロボイド層の隔壁は、厚さが0.1μm~50μmであり、
前記表面層A及びBはそれぞれ、厚さが0.1μm~50μmであり、
前記表面層A及びBのうち、一方が平均孔径5μm超200μm以下の複数の細孔を有し、かつ他方が平均孔径0.01μm以上200μm未満の複数の細孔を有し、
表面層A及び表面層Bの、一方の表面開口率が15%以上であり、他方の表面層の表面開口率が10%以上であり、
前記表面層A及び前記表面層Bの前記細孔が前記マクロボイドに連通しており、
前記PES多孔質膜は、総膜厚が5μm~500μmであり、かつ空孔率が50%~95%である、
PES多孔質膜である。
The PES porous membrane that can be used in the present invention preferably has a surface layer A, a surface layer B, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. And,
The macrovoid layer includes a partition wall coupled to the surface layers A and B, and a plurality of macrovoids surrounded by the partition wall and the surface layers A and B and having an average pore diameter of 10 μm to 500 μm in the film plane direction. have,
The partition wall of the macrovoid layer has a thickness of 0.1 μm to 50 μm,
The surface layers A and B each have a thickness of 0.1 μm to 50 μm,
Among the surface layers A and B, one has a plurality of pores with an average pore diameter of more than 5 μm and less than 200 μm, and the other has a plurality of pores with an average pore diameter of 0.01 μm and more and less than 200 μm,
One of the surface layer A and the surface layer B has a surface aperture ratio of 15% or more, and the other surface layer has a surface aperture ratio of 10% or more,
The pores of the surface layer A and the surface layer B communicate with the macro void,
The PES porous membrane has a total thickness of 5 μm to 500 μm and a porosity of 50% to 95%.
It is a PES porous membrane.

5.細胞培養モジュールを用いた細胞培養方法
本発明の一態様は、
(1)懸濁された細胞を含む第1培地に、細胞培養モジュールに適用する工程、
(2)細胞培養可能な温度に維持し、前記細胞培養モジュールへ前記細胞を吸着させる工程、及び、
(3)前記細胞を吸着させた前記細胞培養モジュールを、培養容器中で、第2培地にて培養する工程、
を含み、
ここで、細胞培養モジュールが、
親水化処理された不織布及びポリマー多孔質膜を含む細胞培養部材と、
2以上の培地流出入口を有し、該細胞培養部材が収容されたケーシングと
を備えた細胞培養モジュールであって、ここで、
前記不織布は、20%重量以上の芯鞘型複合繊維により構成される不織布であって、
不織布の目付は、1~50g/mであり、
芯鞘型複合繊維の芯部及び鞘部はポリオレフィン系重合体からなり、鞘部の重合体の融点は芯部の重合体の融点よりも低く、及び鞘芯比率は90:10~10:90であり、
不織布は、細孔を有する
;そして
前記ポリマー多孔質膜は、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、該表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、
表面層Aに存在する孔の平均孔径は、表面層Bに存在する孔の平均孔径よりも小さく、
マクロボイド層は、表面層A及びBに結合した隔壁と、該隔壁並びに表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、
表面層A及びBにおける孔は、該マクロボイドに連通し;
ここで、前記ケーシング内に
(i)2以上の独立した前記細胞培養部材は、集約されて、
(ii)細胞培養部材は、折り畳まれて、
(iii)細胞培養部材は、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、
(iv)細胞培養部材は、縄状に結ばれて、
収容されていて、
ここで、前記第2培地が、界面活性剤を含まない、細胞の培養方法に関する。本発明の細胞の培養方法を、以下で、「本発明の細胞の培養方法」とも呼ぶ。
5. A cell culture method using a cell culture module One aspect of the present invention is
(1) applying a first medium containing suspended cells to a cell culture module;
(2) maintaining the temperature at which cell culture is possible and adsorbing the cells to the cell culture module; and
(3) culturing the cell culture module to which the cells have been adsorbed in a second medium in a culture container;
including;
Here, the cell culture module
A cell culture member including a hydrophilized nonwoven fabric and a porous polymer membrane;
A cell culture module having two or more culture medium inlets and a casing in which the cell culture member is housed, wherein:
The nonwoven fabric is a nonwoven fabric composed of core-sheath composite fibers having a weight of 20% or more,
The basis weight of the nonwoven fabric is 1 to 50 g/ m2 ,
The core and sheath of the core-sheath type composite fiber are made of a polyolefin polymer, the melting point of the polymer in the sheath is lower than the melting point of the polymer in the core, and the sheath-core ratio is 90:10 to 10:90. and
The nonwoven fabric has pores; and the polymer porous membrane has a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. A porous polymer membrane with a three-layer structure,
The average pore diameter of the pores present in surface layer A is smaller than the average pore diameter of pores present in surface layer B,
The macrovoid layer has a partition wall coupled to the surface layers A and B, and a plurality of macrovoids surrounded by the partition wall and the surface layers A and B,
pores in surface layers A and B communicate with the macrovoids;
Here, within the casing (i) the two or more independent cell culture members are aggregated,
(ii) the cell culture member is folded;
(iii) the cell culture member is rolled and/or
(iv) the cell culture member is tied into a rope;
It is housed,
Here, the present invention relates to a cell culture method in which the second medium does not contain a surfactant. The cell culture method of the present invention is also referred to below as the "cell culture method of the present invention."

本発明に利用し得る細胞の種類は、例えば、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、酵母菌及び細菌からなる群から選択される。動物細胞は、脊椎動物門に属する動物由来の細胞と無脊椎動物(脊椎動物門に属する動物以外の動物)由来の細胞とに大別される。本明細書における、動物細胞の由来は特に限定されない。好ましくは、脊椎動物門に属する動物由来の細胞を意味する。脊椎動物門は、無顎上綱と顎口上綱を含み、顎口上綱は、哺乳綱、鳥綱、両生綱、爬虫綱などを含む。好ましくは、一般に、哺乳動物と言われる哺乳綱に属する動物由来の細胞である。哺乳動物は、特に限定されないが、好ましくは、マウス、ラット、ヒト、サル、ブタ、イヌ、ヒツジ、ヤギなどを含む。 The types of cells that can be used in the present invention are, for example, selected from the group consisting of animal cells, insect cells, plant cells, yeast, and bacteria. Animal cells are broadly classified into cells derived from animals belonging to the phylum vertebrates and cells derived from invertebrates (animals other than the phylum vertebrates). In this specification, the origin of animal cells is not particularly limited. Preferably, it refers to cells derived from animals belonging to the phylum Vertebrata. The phylum Vertebrate includes the supragnathina and the gnathostome, and the phylum gnathostome includes the classes Mammalia, Aves, Amphibia, Reptilia, and the like. Preferably, cells are derived from animals belonging to the class Mammalia, commonly referred to as mammals. Mammals are not particularly limited, but preferably include mice, rats, humans, monkeys, pigs, dogs, sheep, goats, and the like.

本発明に利用しうる動物細胞の種類は、限定されるわけではないが、好ましくは、多能性幹細胞、組織幹細胞、体細胞、及び生殖細胞からなる群から選択される。 The types of animal cells that can be used in the present invention are not limited, but are preferably selected from the group consisting of pluripotent stem cells, tissue stem cells, somatic cells, and germ cells.

本明細書において「多能性幹細胞」とは、あらゆる組織の細胞へと分化する能力(分化多能性)を有する幹細胞の総称することを意図する。限定されるわけではないが、多能性幹細胞は、胚性幹細胞(ES細胞)、人工多能性幹細胞(iPS細胞)、胚性生殖幹細胞(EG細胞)、生殖幹細胞(GS細胞)等を含む。好ましくは、ES細胞又はiPS細胞である。iPS細胞は倫理的な問題もない等の理由により特に好ましい。多能性幹細胞としては公知の任意のものを使用可能であるが、例えば、国際公開第2009/123349号(PCT/JP2009/057041)に記載の多能性幹細胞を使用可能である。 As used herein, "pluripotent stem cells" is intended to collectively refer to stem cells that have the ability to differentiate into cells of any tissue (pluripotency). Pluripotent stem cells include, but are not limited to, embryonic stem cells (ES cells), induced pluripotent stem cells (iPS cells), embryonic germ stem cells (EG cells), germline stem cells (GS cells), etc. . Preferably they are ES cells or iPS cells. iPS cells are particularly preferred because they pose no ethical problems. Any known pluripotent stem cells can be used, and for example, pluripotent stem cells described in International Publication No. 2009/123349 (PCT/JP2009/057041) can be used.

「組織幹細胞」とは、分化可能な細胞系列が特定の組織に限定されているが、多様な細胞種へ分化可能な能力(分化多能性)を有する幹細胞を意味する。例えば骨髄中の造血幹細胞は血球のもととなり、神経幹細胞は神経細胞へと分化する。このほかにも肝臓をつくる肝幹細胞、皮膚組織になる皮膚幹細胞などさまざまな種類がある。好ましくは、組織幹細胞は、間葉系幹細胞、肝幹細胞、膵幹細胞、神経幹細胞、皮膚幹細胞、又は造血幹細胞から選択される。 The term "tissue stem cell" refers to a stem cell whose differentiateable cell lineage is limited to a specific tissue, but which has the ability to differentiate into various cell types (pluripotency). For example, hematopoietic stem cells in the bone marrow become the source of blood cells, and neural stem cells differentiate into nerve cells. There are many other types of cells, including liver stem cells, which form the liver, and skin stem cells, which form skin tissue. Preferably, the tissue stem cells are selected from mesenchymal stem cells, hepatic stem cells, pancreatic stem cells, neural stem cells, skin stem cells, or hematopoietic stem cells.

「体細胞」とは、多細胞生物を構成する細胞のうち生殖細胞以外の細胞のことを言う。有性生殖においては次世代へは受け継がれない。好ましくは、体細胞は、肝細胞、膵細胞、筋細胞、骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、皮膚細胞、線維芽細胞、膵細胞、腎細胞、肺細胞、又は、リンパ球、赤血球、白血球、単球、マクロファージ若しくは巨核球の血球細胞から選択される。 "Somatic cells" refer to cells other than reproductive cells that constitute a multicellular organism. In sexual reproduction, it is not passed on to the next generation. Preferably, the somatic cells are hepatocytes, pancreatic cells, muscle cells, osteocytes, osteoblasts, osteoclasts, chondrocytes, adipocytes, skin cells, fibroblasts, pancreatic cells, renal cells, lung cells, or , lymphocytes, red blood cells, white blood cells, monocytes, macrophages or megakaryocytes.

「生殖細胞」は、生殖において遺伝情報を次世代へ伝える役割を持つ細胞を意味する。例えば、有性生殖のための配偶子、即ち卵子、卵細胞、精子、精細胞、無性生殖のための胞子などを含む。 "Germ cells" refer to cells that play a role in transmitting genetic information to the next generation during reproduction. For example, it includes gametes for sexual reproduction, ie, eggs, egg cells, sperm, sperm cells, and spores for asexual reproduction.

細胞は、肉腫細胞、株化細胞及び形質転換細胞からなる群から選択してもよい。「肉腫」とは、骨、軟骨、脂肪、筋肉、血液等の非上皮性細胞由来の結合組織細胞に発生する癌で、軟部肉腫、悪性骨腫瘍などを含む。肉腫細胞は、肉腫に由来する細胞である。「株化細胞」とは、長期間にわたって体外で維持され、一定の安定した性質をもつに至り、半永久的な継代培養が可能になった培養細胞を意味する。PC12細胞(ラット副腎髄質由来)、CHO細胞(チャイニーズハムスター卵巣由来)、HEK293細胞(ヒト胎児腎臓由来)、HL-60細胞(ヒト白血球細胞由来)、HeLa細胞(ヒト子宮頸癌由来)、Vero細胞(アフリカミドリザル腎臓上皮細胞由来)、MDCK細胞(イヌ腎臓尿細管上皮細胞由来)、HepG2細胞(ヒト肝癌由来細胞株)、BHK細胞(新生児ハムスター腎臓細胞)、NIH3T3細胞(マウス胎児線維芽細胞由来)などヒトを含む様々な生物種の様々な組織に由来する細胞株が存在する。「形質転換細胞」は、細胞外部から核酸(DNA等)を導入し、遺伝的性質を変化させた細胞を意味する。 The cells may be selected from the group consisting of sarcoma cells, established cell lines and transformed cells. "Sarcoma" is a cancer that occurs in connective tissue cells derived from non-epithelial cells such as bone, cartilage, fat, muscle, and blood, and includes soft tissue sarcoma, malignant bone tumors, and the like. Sarcoma cells are cells derived from sarcoma. The term "established cell line" refers to cultured cells that have been maintained outside the body for a long period of time and have certain stable properties, making semi-permanent subculture possible. PC12 cells (derived from rat adrenal medulla), CHO cells (derived from Chinese hamster ovary), HEK293 cells (derived from human fetal kidney), HL-60 cells (derived from human white blood cells), HeLa cells (derived from human cervical cancer), Vero cells (derived from African green monkey kidney epithelial cells), MDCK cells (derived from dog kidney tubular epithelial cells), HepG2 cells (human liver cancer-derived cell line), BHK cells (neonatal hamster kidney cells), NIH3T3 cells (derived from mouse fetal fibroblast cells) There are cell lines derived from various tissues of various species including humans. A "transformed cell" refers to a cell whose genetic properties have been changed by introducing a nucleic acid (such as DNA) from outside the cell.

本明細書において、「接着細胞」とは、一般に、増殖のために適切な表面に自身を接着させる必要がある細胞であって、付着細胞又は足場依存性細胞ともいわれる。本発明のいくつかの実施形態では、使用する細胞は接着細胞である。本発明に用いられる細胞は、接着細胞であって、より好ましくは、培地中に懸濁した状態でも培養可能な細胞である。懸濁培養可能な接着細胞とは、公知の方法によって、接着細胞を懸濁培養に適した状態へ馴化させることによって得ることが可能であり、例えば、CHO細胞、HEK293細胞、Vero細胞、NIH3T3細胞などや、これらの細胞から派生して得られた細胞株が挙げられる。ここに挙げられないものであっても、本発明に用いられる細胞は、接着細胞であって、馴化によって懸濁培養可能な細胞であれば、特に限定されない。 As used herein, "adherent cells" are generally cells that need to attach themselves to a suitable surface for proliferation, and are also referred to as adherent cells or anchorage-dependent cells. In some embodiments of the invention, the cells used are adherent cells. The cells used in the present invention are adherent cells, and more preferably cells that can be cultured even when suspended in a medium. Adherent cells that can be cultured in suspension can be obtained by acclimating adherent cells to a state suitable for suspension culture using a known method, and can be obtained, for example, from CHO cells, HEK293 cells, Vero cells, NIH3T3 cells. and cell lines derived from these cells. Even if the cells are not listed here, the cells used in the present invention are not particularly limited as long as they are adherent cells and can be cultured in suspension through acclimatization.

細胞培養部材を構成するポリマー多孔質膜による細胞培養のモデル図を図7に示す。図7は理解を助けるための図であり、各要素は実寸ではない。本発明の細胞の培養方法では、ポリマー多孔質膜に細胞を適用し、培養することにより、ポリマー多孔質膜の有する内部の多面的な連結多孔部分や表面に、大量の細胞が生育するため、大量の細胞を簡便に培養することが可能となる。また、本発明の細胞の培養方法では、細胞培養に用いる培地の量を従来の方法よりも大幅に減らしつつ、大量の細胞を培養することが可能となる。例えば、ポリマー多孔質膜の一部分又は全体が、細胞培養培地の液相と接触していない状態であっても、大量の細胞を長期にわたって培養することができる。また、細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積の総和に対して、細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地の総体積を著しく減らすことも可能となる。 A model diagram of cell culture using the polymer porous membrane constituting the cell culture member is shown in FIG. FIG. 7 is a diagram to aid understanding, and each element is not to scale. In the cell culture method of the present invention, by applying cells to a polymer porous membrane and culturing them, a large amount of cells grow on the internal multifaceted connected pores and surface of the polymer porous membrane. It becomes possible to easily culture a large amount of cells. Furthermore, the cell culture method of the present invention allows a large amount of cells to be cultured while significantly reducing the amount of medium used for cell culture compared to conventional methods. For example, large amounts of cells can be cultured for long periods of time even when a portion or the entire porous polymer membrane is not in contact with the liquid phase of the cell culture medium. Furthermore, it is also possible to significantly reduce the total volume of the cell culture medium contained in the cell culture container with respect to the total volume of the polymer porous membrane including the cell living area.

本明細書において、細胞を含まないポリマー多孔質膜がその内部間隙の体積も含めて空間中に占める体積を「見かけ上ポリマー多孔質膜体積」と呼称する(図7参照)。そして、ポリマー多孔質膜に細胞を適用し、ポリマー多孔質膜の表面及び内部に細胞が担持された状態において、ポリマー多孔質膜、細胞、及びポリマー多孔質膜内部に浸潤した培地が全体として空間中に占める体積を「細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積」と呼称する(図7参照)。膜厚25μmのポリマー多孔質膜の場合、細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積は、見かけ上ポリマー多孔質膜体積より、最大で50%程度大きな値となる。1つの細胞培養容器中に複数のポリマー多孔質膜を収容して培養することができるが、その場合、細胞を担持した複数のポリマー多孔質膜のそれぞれについての細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積の総和を、単に「細胞生存域を含むポリマー多孔質膜体積の総和」と記載することがある。 In this specification, the volume that a porous polymer membrane that does not contain cells occupies in space, including the volume of its internal gaps, is referred to as the "apparent volume of the porous polymer membrane" (see FIG. 7). Then, cells are applied to the polymer porous membrane, and in a state where the cells are supported on the surface and inside of the polymer porous membrane, the polymer porous membrane, the cells, and the medium infiltrated inside the polymer porous membrane form a space as a whole. The volume occupied therein is referred to as the "polymer porous membrane volume containing the cell living area" (see FIG. 7). In the case of a porous polymer membrane with a thickness of 25 μm, the volume of the porous polymer membrane including the cell survival area is approximately 50% larger at most than the apparent volume of the porous polymer membrane. A plurality of polymeric porous membranes can be housed and cultured in one cell culture container, in which case the polymeric porous membrane includes a cell living area for each of the plurality of polymeric porous membranes carrying cells. The total volume may be simply described as "the total volume of the polymer porous membrane including the cell living area."

本発明の方法を用いることにより、細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地の総体積が、細胞生存域を含む細胞培養部材体積の総和の10000倍又はそれより少ない条件でも、細胞を長期にわたって良好に培養することが可能となる。また、細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地の総体積が、細胞生存域を含む細胞培養部材体積の総和の1000倍又はそれより少ない条件でも、細胞を長期にわたって良好に培養することができる。さらに、細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地の総体積が、細胞生存域を含む細胞培養部材体積の総和の100倍又はそれより少ない条件でも、細胞を長期にわたって良好に培養することができる。そして、細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地の総体積が、細胞生存域を含む細胞培養部材体積の総和の10倍又はそれより少ない条件でも、細胞を長期にわたって良好に培養することができる。 By using the method of the present invention, cells can be maintained effectively for a long period of time even under conditions where the total volume of the cell culture medium contained in the cell culture container is 10,000 times or less than the total volume of the cell culture member including the cell survival zone. It becomes possible to culture Furthermore, cells can be cultured satisfactorily over a long period of time even under conditions where the total volume of the cell culture medium contained in the cell culture container is 1000 times or less than the total volume of the cell culture member including the cell survival zone. Furthermore, cells can be cultured satisfactorily over a long period of time even under conditions where the total volume of the cell culture medium contained in the cell culture container is 100 times or less than the total volume of the cell culture member including the cell survival zone. Even under conditions where the total volume of the cell culture medium contained in the cell culture container is 10 times or less than the total volume of the cell culture member including the cell survival zone, cells can be cultured satisfactorily over a long period of time.

つまり、本発明によれば、細胞培養する空間(容器)を従来の二次元培養を行う細胞培養装置に比べて極限まで小型化可能となる。また、培養する細胞の数を増やしたい場合は、積層する細胞培養部材の枚数を増やす等の簡便な操作により、柔軟に細胞培養する体積を増やすことが可能となる。本発明に用いられる細胞培養部材を備えた細胞培養装置であれば、細胞を培養する空間(容器)と細胞培養培地を貯蔵する空間(容器)とを分離することが可能となり、培養する細胞数に応じて、必要となる量の細胞培養培地を準備することが可能となる。細胞培養培地を貯蔵する空間(容器)は、目的に応じて大型化又は小型化してもよく、あるいは取り替え可能な容器であってもよく、特に限定されない。 That is, according to the present invention, the space (container) in which cells are cultured can be made extremely small compared to the conventional cell culture apparatus that performs two-dimensional culture. Furthermore, when it is desired to increase the number of cells to be cultured, the volume for cell culture can be flexibly increased by a simple operation such as increasing the number of cell culture members to be stacked. With a cell culture device equipped with the cell culture member used in the present invention, it is possible to separate the space (container) for culturing cells and the space (container) for storing cell culture medium, and the number of cells to be cultured is It becomes possible to prepare the required amount of cell culture medium depending on the situation. The space (container) for storing the cell culture medium is not particularly limited, and may be made larger or smaller depending on the purpose, or may be a replaceable container.

本発明の細胞の培養方法における細胞の大量培養とは、例えば、細胞培養部材を用いた培養後に細胞培養容器中に含まれる細胞の数が、細胞がすべて細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地に均一に分散しているものとして、培地1ミリリットルあたり1.0×105個以上、1.0×106個以上、2.0×106個以上、5.0×106個以上、1.0×107個以上、2.0×107個以上、5.0×107個以上、1.0×108個以上、2.0×108個以上、5.0×108個以上、1.0×109個以上、2.0×109個以上、又は5.0×109個以上となるまで培養することをいう。 Mass culture of cells in the cell culture method of the present invention means, for example, a cell culture medium in which all the cells are contained in the cell culture container after culturing using a cell culture member. 1.0 x 10 5 or more, 1.0 x 10 6 or more, 2.0 x 10 6 or more, 5.0 x 10 6 or more per milliliter of medium, 1.0×10 7 or more, 2.0×10 7 or more, 5.0×10 7 or more, 1.0×10 8 or more, 2.0×10 8 or more, 5.0×10 This refers to culturing until the number of cells reaches 8 or more, 1.0 x 10 9 or more, 2.0 x 10 9 or more, or 5.0 x 10 9 or more.

なお、培養中又は培養後の細胞数を計測する方法としては、種々の公知の方法を用いることができる。例えば、細胞培養部材を用いた培養後に細胞培養容器中に含まれる細胞の数を、細胞がすべて細胞培養容器中に含まれる細胞培養培地に均一に分散しているものとして計測する方法としては、公知の方法を適宜用いることができる。例えばCCK8(次文参照)を用いた細胞数計測法を好適に用いることができる。具体的には、Cell Countinig Kit8;同仁化学研究所製溶液試薬(以下、「CCK8」と記載する。)を用いて、細胞培養部材を用いない通常の培養における細胞数を計測し、吸光度と実際の細胞数との相関係数を求める。その後、細胞を適用し、培養した細胞培養部材を、CCK8を含む培地に移し、1~3時間インキュベーター内で保存し、上清を抜き出して480nmの波長にて吸光度を測定して、先に求めた相関係数から細胞数を計算する。 Note that various known methods can be used to measure the number of cells during or after culture. For example, a method for measuring the number of cells contained in a cell culture container after culturing using a cell culture member assuming that all cells are uniformly dispersed in the cell culture medium contained in the cell culture container is as follows: Any known method can be used as appropriate. For example, a cell counting method using CCK8 (see next text) can be suitably used. Specifically, Cell Counting Kit 8; a solution reagent manufactured by Dojindo Chemical Research Institute (hereinafter referred to as "CCK8") was used to count the number of cells in normal culture without using cell culture materials, and the absorbance and actual Find the correlation coefficient with the number of cells. Thereafter, the cells were applied and the cultured cell culture member was transferred to a medium containing CCK8, stored in an incubator for 1 to 3 hours, and the supernatant was extracted and the absorbance was measured at a wavelength of 480 nm. Calculate the number of cells from the correlation coefficient.

また、別の観点からは、細胞の大量培養とは、例えば、細胞培養部材を用いた培養後に不織布及び/又はポリマー多孔質膜1平方センチメートルあたりに含まれる細胞数が1.0×10個以上、2.0×10個以上、1.0×10個以上、2.0×10個以上、5.0×10個以上、1.0×10個以上、2.0×10個以上、5.0×10個以上、1.0×10個以上、2.0×10個以上、又は5.0×10個以上となるまで培養することをいう。不織布及び/又はポリマー多孔質膜1平方センチメートルあたりに含まれる細胞数は、セルカウンター等の公知の方法を用いて適宜計測することが可能である。 From another perspective, mass culture of cells means, for example, that the number of cells contained per square centimeter of the nonwoven fabric and/or polymer porous membrane is 1.0 × 10 5 or more after culturing using a cell culture member. , 2.0×10 5 or more, 1.0×10 6 or more, 2.0×10 6 or more, 5.0×10 6 or more, 1.0×10 7 or more, 2.0× It refers to culturing until the number of cells reaches 10 7 or more, 5.0 x 10 7 or more, 1.0 x 10 8 or more, 2.0 x 10 8 or more, or 5.0 x 10 8 or more. The number of cells contained per square centimeter of the nonwoven fabric and/or polymer porous membrane can be appropriately measured using a known method such as a cell counter.

本明細書において、「懸濁された細胞」とは、例えば、トリプシン等のタンパク質分解酵素によって、接着細胞を強制的に浮遊させて培地中に懸濁して得られた細胞や、上述の馴化工程によって培地中に浮遊培養可能となった細胞などを含んでいる。 As used herein, "suspended cells" refer to, for example, cells obtained by forcibly suspending adherent cells in a medium using a proteolytic enzyme such as trypsin, or cells obtained through the above-mentioned conditioning process. Contains cells that can be cultured in suspension in a culture medium.

本明細書において、「培地」とは、細胞、特に動物細胞を培養するための細胞培養培地のことを指す。培地は、細胞培養液と同義の意味として用いられる。そのため、本発明において用いられる培地とは、液体培地のことを指す。培地の種類は、通常使用される培地を使用することが可能であり、培養する細胞の種類によって適宜決定される。 As used herein, "medium" refers to a cell culture medium for culturing cells, particularly animal cells. Medium is used synonymously with cell culture solution. Therefore, the medium used in the present invention refers to a liquid medium. The type of medium can be a commonly used medium, and is appropriately determined depending on the type of cells to be cultured.

本発明の細胞の培養方法において、該工程(1)で用いられる第1培地は、細胞を培養できる培地であれば特に限定されないが、例えば、CHO細胞を培養する場合であれば、JXエネルギー製BalanCD(商標) CHO GROWTH Aを用いることができる。 In the method for culturing cells of the present invention, the first medium used in step (1) is not particularly limited as long as it is a medium that can culture cells, but for example, when culturing CHO cells, the first medium is manufactured by JX Energy Co., Ltd. BalanCD™ CHO GROWTH A can be used.

本発明の細胞の培養方法において、該工程(2)の細胞培養可能な温度とは、細胞が細胞培養モジュールに吸着可能な温度であればよく、10℃~45℃、好ましくは、15℃~42℃、より好ましくは20℃~40℃、さらに好ましくは25℃~39℃である。また、本発明の細胞の培養方法において、該工程(2)の細胞を吸着させる時間は、例えば、5分~24時間、好ましくは10分~12時間、より好ましくは15分~500分である。 In the cell culture method of the present invention, the temperature at which cells can be cultured in step (2) may be any temperature at which cells can be adsorbed to the cell culture module, and is 10°C to 45°C, preferably 15°C to The temperature is 42°C, more preferably 20°C to 40°C, even more preferably 25°C to 39°C. Furthermore, in the cell culture method of the present invention, the time for adsorbing cells in step (2) is, for example, 5 minutes to 24 hours, preferably 10 minutes to 12 hours, and more preferably 15 minutes to 500 minutes. .

本発明の細胞の培養方法において、該工程(2)は、振盪及び/又は攪拌しながら、該細胞培養モジュールの該細胞培養部材へ細胞を吸着させてもよく、静置して該細胞培養モジュールの該細胞培養部材へ細胞を吸着させてもよい。振盪する方法は特に限定されないが、例えば、市販の振盪装置上に、本発明の細胞培養モジュールと細胞とを含む培養容器を載置し、振盪してもよい。振盪は、継続的又は断続的に行ってもよく、例えば、振盪と静置を交互に繰り返してもよく、適宜調整すればよい。攪拌する方法は特に限定されないが、例えば、本発明の細胞培養モジュールと細胞とを市販のスピナーフラスコ内に入れ、スターラーを回転させることで攪拌してもよい。攪拌は、継続的又は断続的に行ってもよく、例えば、攪拌と静置を交互に繰り返してもよく、適宜調整すればよい。 In the cell culture method of the present invention, the step (2) may include adsorbing the cells to the cell culture member of the cell culture module while shaking and/or stirring, or allowing the cells to adhere to the cell culture member of the cell culture module while standing still. Cells may be adsorbed to the cell culture member. Although the shaking method is not particularly limited, for example, a culture vessel containing the cell culture module of the present invention and cells may be placed on a commercially available shaking device and shaken. Shaking may be performed continuously or intermittently, for example, shaking and standing may be repeated alternately, and may be adjusted as appropriate. The stirring method is not particularly limited, but for example, the cell culture module of the present invention and cells may be placed in a commercially available spinner flask and stirred by rotating a stirrer. Stirring may be performed continuously or intermittently, for example, stirring and standing still may be repeated alternately, and may be adjusted as appropriate.

本発明の細胞の培養方法において、該工程(3)で用いられる第2培地は、接着細胞の培養に用いられる培地が選択され、例えば、D-MEM、E-MEM、IMDM、Ham’s F-12などを用いることができるが、これに限定されない。第2培地は、細胞が基材へ接着するのを阻害する成分、例えば、界面活性剤が含まれない培地が好ましい。使用される第2培地は、細胞の種類によって適宜選択される。該工程(3)において、第2培地で培養することで、該工程(2)で細胞培養部材に吸着された細胞が、該細胞培養部材内に接着することを促進する。これによって、細胞が該細胞培養部材から脱落することなく安定的に培養可能である。また、本発明の細胞の培養方法は、前述の細胞培養部材を備えた細胞培養モジュールを使用する。本発明の細胞の培養方法で用いられる細胞培養モジュールは、細胞培養部材がケーシングに収容されていることによって、膜状の細胞培養部材がケーシング内で継続的に形態が変形することが防止されている。これによって、細胞培養部材内で生育される細胞にストレスが加えられることが防止され、アポトーシス等が抑制されて安定的かつ大量の細胞を培養することが可能となる。 In the cell culture method of the present invention, the second medium used in step (3) is selected from a medium used for culturing adherent cells, such as D-MEM, E-MEM, IMDM, Ham's F -12 or the like can be used, but is not limited thereto. The second medium is preferably a medium that does not contain a component that inhibits adhesion of cells to the substrate, such as a surfactant. The second medium used is appropriately selected depending on the type of cells. In step (3), culturing in the second medium promotes the adhesion of the cells adsorbed to the cell culture member in step (2) into the cell culture member. Thereby, cells can be stably cultured without falling off the cell culture member. Further, the cell culture method of the present invention uses a cell culture module equipped with the above-described cell culture member. In the cell culture module used in the cell culture method of the present invention, the cell culture member is housed in the casing, thereby preventing the membranous cell culture member from being continuously deformed within the casing. There is. This prevents stress from being applied to cells grown within the cell culture member, suppresses apoptosis, etc., and allows stable and large amounts of cells to be cultured.

本発明の細胞の培養方法において、該工程(3)は、細胞を培養する培養装置及びシステム等であれば、市販のものを適用することが可能である。例えば、培養容器が可撓性バッグ型培養容器であってもよく、また、攪拌型培養容器、例えばスピナーフラスコ等の培養容器で培養することも可能である。その他、培養容器としては、開放容器にも適用可能であり、閉鎖容器にも適用可能である。例えば、細胞培養用のシャーレ、フラスコ、プラスチックバッグ、試験管から大型のタンクまで適宜利用可能である。例えば、BD Falcon社製のセルカルチャーディッシュやサーモサイエンティフィック社製のNunc セルファクトリー等が含まれる。また、上記の細胞の培養方法において、細胞培養モジュールを用いることにより、生来、浮遊培養に適さない接着性の細胞であっても、細胞培養モジュールを用いることにより、細胞培養モジュールに吸着させた状態では細胞培養培地中に浮遊した状態でさせながら培養することが可能であるとなる。浮遊培養用の装置としては、例えば、コーニング社製のスピナーフラスコや回転培養等が使用可能である。また、該工程(3)は、本明細書に記載の細胞培養装置で実施してもよい。 In the cell culture method of the present invention, commercially available culture devices and systems for culturing cells can be used in step (3). For example, the culture container may be a flexible bag-type culture container, or it is also possible to culture in a stirred culture container, such as a spinner flask. In addition, as the culture container, it is applicable to both open containers and closed containers. For example, petri dishes, flasks, plastic bags, test tubes, and large tanks for cell culture can be used as appropriate. Examples include cell culture dishes manufactured by BD Falcon, Nunc Cell Factory manufactured by Thermo Scientific, and the like. In addition, in the above cell culture method, by using a cell culture module, even adhesive cells that are not naturally suitable for suspension culture can be adsorbed to the cell culture module. This makes it possible to culture the cells while floating in the cell culture medium. As a device for floating culture, for example, a spinner flask or rotary culture manufactured by Corning Corporation can be used. Moreover, the step (3) may be carried out using the cell culture device described herein.

本発明の細胞の培養方法において、該工程(3)は、該細胞培養モジュールを含む培養容器に連続的に培地を添加し回収するような連続循環型の装置を用いて実行することも可能である。 In the cell culture method of the present invention, step (3) can also be carried out using a continuous circulation type device that continuously adds and collects a medium to a culture container containing the cell culture module. be.

本発明の細胞の培養方法において、該工程(3)は、該細胞培養モジュールを含む培養容器の外に設置された細胞培養培地供給手段から連続的又は間歇的に細胞培養培地が細胞培養容器中に供給される系であってもよい。その際、細胞培養培地が細胞培養培地供給手段と細胞培養容器との間を循環する系とすることができる。 In the cell culture method of the present invention, the step (3) includes continuously or intermittently supplying the cell culture medium into the cell culture vessel from a cell culture medium supply means installed outside the culture vessel containing the cell culture module. It may also be a system that is supplied to At that time, a system may be used in which the cell culture medium circulates between the cell culture medium supply means and the cell culture container.

6.懸濁された細胞の除去方法
本発明の一態様は、
(1)懸濁された細胞を含む第1培地に、細胞培養部材を適用する工程、
(2)細胞培養可能な温度に維持し、前記細胞培養部材へ前記細胞を吸着させる工程、
を含む、懸濁された細胞の除去方法に関する。本発明の細胞の除去方法を、以下で、「本発明の細胞の除去方法」とも呼ぶ。
6. Method for removing suspended cells One aspect of the present invention is
(1) applying a cell culture member to a first medium containing suspended cells;
(2) maintaining the temperature at which cell culture is possible and adsorbing the cells to the cell culture member;
The present invention relates to a method for removing suspended cells, including: The cell removal method of the present invention is also referred to below as the "cell removal method of the present invention."

本発明の細胞の除去方法において使用される細胞培養部材は、前述の細胞培養部材を使用することができる。該細胞培養部材は、前述の細胞培養モジュールであってもよく、ケーシングに収容されていない細胞培養部材であってもよい。 As the cell culture member used in the cell removal method of the present invention, the above-mentioned cell culture member can be used. The cell culture member may be the above-described cell culture module, or may be a cell culture member not housed in a casing.

本発明の細胞の培養方法において、該工程(1)で用いられる第1培地は、細胞を培養できる培地であれば特に限定されないが、例えば、CHO細胞を培養する場合であれば、JXエネルギー製BalanCD(商標) CHO GROWTH Aを用いることができる。 In the method for culturing cells of the present invention, the first medium used in step (1) is not particularly limited as long as it is a medium that can culture cells, but for example, when culturing CHO cells, the first medium is manufactured by JX Energy Co., Ltd. BalanCD™ CHO GROWTH A can be used.

本発明の細胞の除去方法において、該工程(2)の細胞培養可能な温度とは、細胞が細胞培養モジュールに吸着可能な温度であればよく、10℃~45℃、好ましくは、15℃~42℃、より好ましくは20℃~40℃、さらに好ましくは25℃~39℃である。また、本発明の細胞の培養方法において、該工程(2)の細胞を吸着させる時間は、例えば、5分~24時間、好ましくは10分~12時間、より好ましくは15分~500分である。 In the cell removal method of the present invention, the temperature at which cells can be cultured in step (2) may be any temperature at which cells can be adsorbed to the cell culture module, and is 10°C to 45°C, preferably 15°C to The temperature is 42°C, more preferably 20°C to 40°C, even more preferably 25°C to 39°C. Furthermore, in the cell culture method of the present invention, the time for adsorbing cells in step (2) is, for example, 5 minutes to 24 hours, preferably 10 minutes to 12 hours, and more preferably 15 minutes to 500 minutes. .

本発明の細胞の除去方法において、該工程(2)は、振盪及び/又は攪拌しながら、該細胞培養モジュールの該不織布及びポリマー多孔質膜へ細胞を吸着させてもよく、静置して該細胞培養モジュールの該不織布及びポリマー多孔質膜へ細胞を吸着させてもよい。振盪する方法は特に限定されないが、例えば、市販の振盪装置上に、本発明の細胞培養モジュールと細胞とを含む培養容器を載置し、振盪してもよい。振盪は、継続的又は断続的に行ってもよく、例えば、振盪と静置を交互に繰り返してもよく、適宜調整すればよい。攪拌する方法は特に限定されないが、例えば、本発明の細胞培養モジュールと細胞とを市販のスピナーフラスコ内に入れ、スターラーを回転させることで攪拌してもよい。攪拌は、継続的又は断続的に行ってもよく、例えば、攪拌と静置を交互に繰り返してもよく、適宜調整すればよい。 In the cell removal method of the present invention, the step (2) may include adsorbing cells to the nonwoven fabric and polymer porous membrane of the cell culture module while shaking and/or stirring, or allowing the cells to adsorb to the nonwoven fabric and polymer porous membrane of the cell culture module. Cells may be adsorbed to the nonwoven fabric and polymer porous membrane of the cell culture module. Although the shaking method is not particularly limited, for example, a culture vessel containing the cell culture module of the present invention and cells may be placed on a commercially available shaking device and shaken. Shaking may be performed continuously or intermittently, for example, shaking and standing may be repeated alternately, and may be adjusted as appropriate. The stirring method is not particularly limited, but for example, the cell culture module of the present invention and cells may be placed in a commercially available spinner flask and stirred by rotating a stirrer. Stirring may be performed continuously or intermittently, for example, stirring and standing still may be repeated alternately, and may be adjusted as appropriate.

本発明の細胞の除去方法によって、従来は、細胞を含む培地から細胞を除去するためには、遠心分離処理やフィルターによる処理を行うなどの操作が必要であった。本発明の方法によれば、フィルター等を用いることなく、培地から細胞を除去可能することが可能となる。 Conventionally, in order to remove cells from a culture medium containing cells using the cell removal method of the present invention, operations such as centrifugation treatment and filter treatment were required. According to the method of the present invention, cells can be removed from the culture medium without using a filter or the like.

以下、本発明を実施例に基づいて、より具体的に説明する。なお本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。当業者は本明細書の記載に基づいて容易に本発明に修飾・変更を加えることができ、それらは本発明の技術的範囲に含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples. Note that the present invention is not limited to these examples. Those skilled in the art can easily make modifications and changes to the present invention based on the description in this specification, and these are included within the technical scope of the present invention.

以下の実施例で使用されたポリイミド多孔質膜は、テトラカルボン酸成分である3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s-BPDA)とジアミン成分である4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(ODA)とから得られるポリアミック酸溶液と、着色前駆体であるポリアクリルアミドとを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理することにより、調製された。得られたポリイミド多孔質膜は、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、当該表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリイミド多孔質膜であり、表面層Aに存在する孔の平均孔径は面積平均細孔径19μmであり、表面層Bに存在する孔の平均孔径は42μmであり、膜厚が25μmであり、空孔率が74%であった。
また、実施例に使用された不織布は、宇部エクシモ社製原綿を用いて以下表1に示す構成で不織布を作製し、更に、処理等を行った。

Figure 0007354543000004
The polyimide porous membrane used in the following examples consists of 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA) as a tetracarboxylic acid component and 4,4 as a diamine component. A polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from '-diaminodiphenyl ether (ODA) and polyacrylamide as a coloring precursor is molded, and then heat treated at 250 ° C. or higher. It was prepared. The obtained porous polyimide membrane has a three-layer structure including a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. It is a membrane, and the average pore diameter of the pores present in the surface layer A is 19 μm, the average pore diameter of the pores present in the surface layer B is 42 μm, the thickness is 25 μm, and the porosity is 74 μm. %Met.
In addition, the nonwoven fabrics used in the examples were prepared using raw cotton manufactured by Ube Eximo Co., Ltd. with the configurations shown in Table 1 below, and were further subjected to treatments.
Figure 0007354543000004

実施例1:細胞培養モジュールを用いるシャーレ型旋回バイオリアクター実験結果
抗ヒトIL-8抗体産生CHO-DP12細胞(ATCC CRL-12445)を馴化・浮遊化した細胞を、培地(BalanCD(商標)CHO Growth A)を用いて浮遊培養し、1mlあたりの生細胞数が3.20×10cells/ml、(総細胞数3.40×10cells/ml、生細胞率96%)になるまで培養を継続した。図21に示す様な組み合わせで培養モジュール(2タイプ)を3種の不織布に対して合計6種用意し、希釈したミルトン、超純水、70%エタノール含有水にて洗浄した後、滅菌的に乾燥し、準備を完了した。各実験の構成を表2に示す。尚、各モジュールで使用した不織布及びポリイミド多孔質膜のサイズは、1.0×1.0cmである。
Example 1: Experimental results of a Petri dish-type rotating bioreactor using a cell culture module Anti-human IL-8 antibody-producing CHO-DP12 cells (ATCC CRL-12445) were conditioned and suspended in a medium (BalanCD (trademark) CHO Growth). A) was used for suspension culture until the number of viable cells per ml reached 3.20 x 10 6 cells/ml (total number of cells 3.40 x 10 6 cells/ml, viable cell rate 96%). continued. A total of 6 types of culture modules (2 types) were prepared on 3 types of nonwoven fabrics as shown in Figure 21, and after washing with diluted Milton, ultrapure water, and water containing 70% ethanol, they were sterilized. Dry and ready. Table 2 shows the configuration of each experiment. The size of the nonwoven fabric and polyimide porous membrane used in each module was 1.0 x 1.0 cm.

Figure 0007354543000005
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直径10cmの細胞培養用ディッシュに、表2の滅菌済6種モジュールを滅菌的に各4個ずつ入れ、そこにコージンバイオ株式会社製CHO細胞単層培養用培地KBM270を8mlと浮遊細胞用培地BalanCD(商標) CHO Growth A3mlの混合液を添加してCOインキュベーター内でケニス社製プログラムシェーカーを用いて35rpmの振盪速度で5分間浸漬させた。振盪停止後、CHO DP-12浮遊細胞培養液(総細胞数3.40×10cells/ml、生細胞数3.20×10cells/ml、死細胞数1.30×10cells/ml、生細胞率96%)1.0mlmlを添加し、手で緩やかに攪拌後ケニス社製プログラムシェーカーを用いて35rpmの振盪速度で、約19時間COインキュベーター内で細胞を吸着させた。ディッシュ内の培地を廃して、回収された培地内の細胞数を測定し、細胞吸着率を計算した。全ての実験で、生細胞は観察されず、吸着率は100%であった。 Place 4 of each of the 6 sterilized modules shown in Table 2 in a cell culture dish with a diameter of 10 cm, and add 8 ml of CHO cell monolayer culture medium KBM270 manufactured by Kohjin Bio Co., Ltd. and Balan CD, a suspension cell medium. (Trademark) A mixed solution of 3 ml of CHO Growth A was added and immersed for 5 minutes at a shaking speed of 35 rpm using a Kennis program shaker in a CO 2 incubator. After stopping shaking, add CHO DP-12 suspension cell culture solution (total number of cells: 3.40×10 6 cells/ml, number of living cells: 3.20×10 6 cells/ml, number of dead cells: 1.30×10 5 cells/ml). ml, viable cell rate 96%) was added, and after gently stirring by hand, the cells were adsorbed in a CO 2 incubator for about 19 hours at a shaking speed of 35 rpm using a Kennis program shaker. The medium in the dish was discarded, the number of cells in the recovered medium was measured, and the cell adsorption rate was calculated. In all experiments, no living cells were observed and the adsorption rate was 100%.

空になったシャーレに、コージンバイオ株式会社製CHO細胞単層培養用培地KBM270を12ml添加し、プログラムシェーカーを35rpmの振盪速度で運転して培養を開始した。培地交換は毎日行い(旧培地をサンプリング後廃棄し、新規培地12mlを添加)、培地中の一日当たりのグルコール消費量、乳酸産生量、乳酸脱水素酵素量および抗体の産生量をロシュ・ダイアグノスティックス社製Cedex Bioを用いて測定した。モジュールのタイプ及び不織布の種類に依存して、経時的にグルコースが消費され、抗体及び乳酸が持続的に産生される事を見出した。産生された抗体量を表3に示す。好ましい組み合わせに於いては、好適に連続的な抗体産生が達成される事を見出した。 12 ml of CHO cell monolayer culture medium KBM270 manufactured by Kohjin Bio Co., Ltd. was added to the empty petri dish, and culture was started by operating a program shaker at a shaking speed of 35 rpm. The medium was replaced every day (the old medium was discarded after sampling, and 12 ml of new medium was added), and the daily glucose consumption, lactic acid production, lactate dehydrogenase amount, and antibody production in the medium were measured using Roche Diagnostics. Measurement was performed using Cedex Bio manufactured by Stix. It has been found that depending on the type of module and the type of nonwoven fabric, glucose is consumed over time and antibodies and lactic acid are continuously produced. Table 3 shows the amount of antibodies produced. It has been found that in a preferred combination, continuous antibody production can be achieved.

Figure 0007354543000006
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実施例2:細胞培養モジュールを用いる小型バッグバイオリアクター実験結果
実施例1と同様に、抗ヒトIL-8抗体産生CHO-DP12細胞(ATCC CRL-12445)を馴化・浮遊化した細胞を、培地(BalanCD(商標)CHO Growth A)を用いて浮遊培養し、1mlあたりの生細胞数が3.20×10cells/ml、(総細胞数3.40×10cells/ml、生細胞率96%)になるまで培養を継続した。図21に示す様な組み合わせで培養モジュール(2タイプ)を3種の不織布に対して、表2に示されたモジュール形態の内、A-2を除く合計5種のモジュールを用意し、希釈したミルトン、超純水、70%エタノール含有水にて洗浄した後、滅菌的に乾燥し、準備を完了した。尚、各モジュールで使用した不織布及びポリイミド多孔質膜のサイズは、1.0×1.0cmである。
Example 2: Small bag bioreactor experimental results using cell culture module In the same manner as in Example 1, anti-human IL-8 antibody-producing CHO-DP12 cells (ATCC CRL-12445) were conditioned and suspended in a culture medium ( BalanCD (trademark) CHO Growth A) was used for suspension culture, and the number of viable cells per ml was 3.20 x 10 6 cells/ml, (total number of cells 3.40 x 10 6 cells/ml, viable cell rate 96 %). A total of 5 types of modules (excluding A-2) of the module configurations shown in Table 2 were prepared and diluted with culture modules (2 types) in the combinations shown in Figure 21 on 3 types of nonwoven fabrics. After washing with Milton, ultrapure water, and water containing 70% ethanol, the sample was sterilized and dried to complete preparation. The size of the nonwoven fabric and polyimide porous membrane used in each module was 1.0 x 1.0 cm.

ニプロ製ガス透過型カルチャーバッグ(A350-NL)を図22に示す点線に沿って滅菌的に切断し、チューブ状のバッグを作成して滅菌済各種モジュール4個を加え、シーラーを用いて滅菌的に融着させる事で、バッグ型バイオリアクターを作成した。コージンバイオ株式会社製CHO細胞単層培養用培地KBM270を8mlと浮遊細胞用培地BalanCD(商標) CHO Growth A3mlの混合液をバッグ内に添加してCOインキュベーター内でロッキングミキサーを用いて5分間浸漬させた。ミキサーを停止後、CHO DP-12浮遊細胞培養液(総細胞数3.40×10cells/ml、生細胞数3.20×10cells/ml、死細胞数1.30×10cells/ml、生細胞率96%)1.0mlmlを添加し、手で緩やかに攪拌後ロッキングミキサーを用いて、約19時間、COインキュベーター内で細胞を吸着させた。吸着工程終了後、バッグ内の細胞液を回収し、培地内の細胞数を測定して細胞吸着率を計算した。回収細胞数から計算した細胞吸着率を表4に示す。 A Nipro gas-permeable culture bag (A350-NL) is sterilized along the dotted line shown in Figure 22 to create a tube-shaped bag, four sterilized modules are added thereto, and the bag is sterilized using a sealer. A bag-shaped bioreactor was created by fusing it to Add a mixture of 8 ml of CHO cell monolayer culture medium KBM270 manufactured by Kohjin Bio Co., Ltd. and 3 ml of suspended cell medium BalanCD (trademark) CHO Growth A into the bag, and soak for 5 minutes using a rocking mixer in a CO 2 incubator. I let it happen. After stopping the mixer, add CHO DP-12 suspension cell culture solution (total number of cells: 3.40 x 10 6 cells/ml, number of living cells: 3.20 x 10 6 cells/ml, number of dead cells: 1.30 x 10 5 cells). /ml, viable cell rate 96%) was added, and after gently stirring by hand, the cells were adsorbed in a CO 2 incubator for about 19 hours using a rocking mixer. After the adsorption step was completed, the cell fluid in the bag was collected, the number of cells in the medium was measured, and the cell adsorption rate was calculated. Table 4 shows the cell adsorption rate calculated from the number of recovered cells.

Figure 0007354543000007
Figure 0007354543000007

空になったバッグに、コージンバイオ株式会社製CHO細胞単層培養用培地KBM270を12ml添加し、ロッキングミキサーでバッグを振盪して培養を開始した。培地交換は毎日行い(旧培地をサンプリング後廃棄し、新規培地12mlを添加)、培地中の一日当たりのグルコール消費量、乳酸産生量、乳酸脱水素酵素量および抗体の産生量をロシュ・ダイアグノスティックス社製Cedex Bioを用いて測定した。モジュールのタイプ及び不織布の種類に依存して、経時的にグルコースが消費され、抗体及び乳酸が持続的に産生される事を見出した。産生された抗体量を表5に示す。好ましい組み合わせに於いては、好適に連続的な抗体産生が達成される事を見出した。 12 ml of CHO cell monolayer culture medium KBM270 manufactured by Kohjin Bio Co., Ltd. was added to the empty bag, and culture was started by shaking the bag with a rocking mixer. The medium was replaced every day (the old medium was discarded after sampling, and 12 ml of new medium was added), and the daily glucose consumption, lactic acid production, lactate dehydrogenase amount, and antibody production in the medium were measured using Roche Diagnostics. Measurement was performed using Cedex Bio manufactured by Stix. It has been found that depending on the type of module and the type of nonwoven fabric, glucose is consumed over time and antibodies and lactic acid are continuously produced. Table 5 shows the amount of antibodies produced. It has been found that in a preferred combination, continuous antibody production can be achieved.

Figure 0007354543000008
Figure 0007354543000008

Claims (19)

不織布及びポリマー多孔質膜からなる細胞培養部材と、
2以上の培地流出入口を有し、該細胞培養部材が収容されたケーシングと
を備えた細胞培養モジュールであって、ここで、
前記不織布は、20重量以上の芯鞘型複合繊維により構成される不織布であって、
不織布の目付は、1~50g/mであり、
芯鞘型複合繊維の芯部及び鞘部はポリオレフィン系重合体からなり、鞘部の重合体の融点は芯部の重合体の融点よりも低く、及び鞘芯比率は90:10~10:90であり、
不織布は、細孔を有する;そして
前記ポリマー多孔質膜は、複数の孔を有する表面層A及び表面層Bと、該表面層A及び表面層Bの間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリマー多孔質膜であって、
表面層Aに存在する孔の平均孔径は、表面層Bに存在する孔の平均孔径よりも小さく、
マクロボイド層は、表面層A及びBに結合した隔壁と、該隔壁並びに表面層A及びBに囲まれた複数のマクロボイドとを有し、
表面層A及びBにおける孔は、該マクロボイドに連通し;
ここで、前記ケーシング内に
(i)2以上の独立した前記細胞培養部材は、集約されて、
(ii)細胞培養部材は、折り畳まれて、
(iii)細胞培養部材は、ロール状に巻き込まれて、及び/又は、
(iv)細胞培養部材は、縄状に結ばれて、
収容され
前記不織布が、芯鞘型複合繊維の繊度及び/又は鞘芯比率が異なる2種以上の芯鞘型複
合繊維を含み、
前記不織布及びポリマー多孔質膜は交互に積層されているか、又は前記不織布は前記ポリマー多孔質膜に挟まれている、上記細胞培養モジュール。
A cell culture member made of a nonwoven fabric and a porous polymer membrane;
A cell culture module having two or more culture medium inlets and a casing in which the cell culture member is housed, wherein:
The nonwoven fabric is a nonwoven fabric composed of 20 % by weight or more of core-sheath composite fibers,
The basis weight of the nonwoven fabric is 1 to 50 g/ m2 ,
The core and sheath of the core-sheath type composite fiber are made of a polyolefin polymer, the melting point of the polymer in the sheath is lower than the melting point of the polymer in the core, and the sheath-core ratio is 90:10 to 10:90. and
The nonwoven fabric has pores; and the polymer porous membrane has a surface layer A and a surface layer B having a plurality of pores, and a macrovoid layer sandwiched between the surface layer A and the surface layer B. A porous polymer membrane with a three-layer structure,
The average pore diameter of the pores present in surface layer A is smaller than the average pore diameter of pores present in surface layer B,
The macrovoid layer has a partition wall coupled to the surface layers A and B, and a plurality of macrovoids surrounded by the partition wall and the surface layers A and B,
pores in surface layers A and B communicate with the macrovoids;
Here, within the casing (i) the two or more independent cell culture members are aggregated,
(ii) the cell culture member is folded;
(iii) the cell culture member is rolled and/or
(iv) the cell culture member is tied into a rope;
accommodated ,
The nonwoven fabric comprises two or more types of core-sheath composite fibers having different finenesses and/or sheath-core ratios.
Contains synthetic fibers,
The cell culture module described above, wherein the nonwoven fabric and the polymer porous membrane are alternately laminated, or the nonwoven fabric is sandwiched between the polymer porous membrane.
不織布が、親水化処理されている、請求項1に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to claim 1, wherein the nonwoven fabric has been subjected to a hydrophilic treatment. 芯鞘型複合繊維の繊度が0.05~2.2デシテックス(dTex)である、請求項1又は2に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to claim 1 or 2, wherein the core-sheath type composite fiber has a fineness of 0.05 to 2.2 decitex (dTex). 芯鞘型複合繊維同士は、熱融着により接触交点において結着部を形成する、請求項1~3のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 3, wherein the core-sheath type composite fibers form binding portions at contact intersections by thermal fusion. 培地流出入口の径が、細胞の径よりも大きく、かつ、不織布及びポリマー多孔質膜が流出する径よりも小さい、請求項1~のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 4 , wherein the diameter of the medium outflow port is larger than the diameter of the cells and smaller than the diameter through which the nonwoven fabric and the polymer porous membrane flow out. 親水化処理が、フッ素ガス処理、常圧プラズマ処理、真空プラズマ処理、コロナ処理、親水性単量体のグラフト重合処理、スルホン化処理、及び界面活性剤付与処理からなる群から選択される、請求項1~のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 A claim in which the hydrophilic treatment is selected from the group consisting of fluorine gas treatment, normal pressure plasma treatment, vacuum plasma treatment, corona treatment, graft polymerization treatment of hydrophilic monomers, sulfonation treatment, and surfactant imparting treatment. The cell culture module according to any one of items 1 to 5 . 不織布の平均孔径が、0.01~100μmである、請求項1~のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 6 , wherein the nonwoven fabric has an average pore diameter of 0.01 to 100 μm. 不織布の総膜厚が、5~500μmである、請求項1~のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 7 , wherein the total thickness of the nonwoven fabric is 5 to 500 μm. 芯鞘型複合繊維同士によって形成された結着部の面積率が5~30%である、請求項1~8のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 8, wherein the area ratio of the binding portion formed by the core-sheath composite fibers is 5 to 30%. ポリマー多孔質膜が、平均孔径0.01~100μmの細孔を有する、請求項1~のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 9 , wherein the polymer porous membrane has pores with an average pore diameter of 0.01 to 100 μm. 表面層Aの平均孔径が、0.01~50μmである、請求項1~10のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 10 , wherein the surface layer A has an average pore diameter of 0.01 to 50 μm. 表面層Bの平均孔径が、20~100μmである、請求項1~11のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 11 , wherein the surface layer B has an average pore diameter of 20 to 100 μm. ポリマー多孔質膜の総膜厚が、5~500μmである、請求項1~12のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 12 , wherein the total membrane thickness of the polymer porous membrane is 5 to 500 μm. ポリマー多孔質膜が、ポリイミド多孔質膜である、請求項1~13のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 13 , wherein the polymer porous membrane is a polyimide porous membrane. ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを含む、ポリイミド多孔質膜である、請求項14に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to claim 14 , wherein the porous polyimide membrane is a porous polyimide membrane containing polyimide obtained from a tetracarboxylic dianhydride and a diamine. ポリイミド多孔質膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリアミック酸溶液と着色前駆体とを含むポリアミック酸溶液組成物を成形した後、250℃以上で熱処理することにより得られる着色したポリイミド多孔質膜である、請求項14又は15に記載の細胞培養モジュール。 The polyimide porous membrane is colored by molding a polyamic acid solution composition containing a polyamic acid solution obtained from a tetracarboxylic dianhydride and a diamine and a coloring precursor, and then heat-treating the composition at 250°C or higher. The cell culture module according to claim 14 or 15 , which is a polyimide porous membrane. ポリマー多孔質膜が、ポリエーテルスルホン(PES)多孔質膜である、請求項1~16のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 Cell culture module according to any one of claims 1 to 16 , wherein the polymeric porous membrane is a polyethersulfone (PES) porous membrane. ケーシングが、メッシュ状の構造を有する、請求項1~17のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 17 , wherein the casing has a mesh-like structure. ケーシングが、非可撓性素材からなる、請求項1~18のいずれか1項に記載の細胞培養モジュール。 The cell culture module according to any one of claims 1 to 18 , wherein the casing is made of a non-flexible material.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220042117A (en) * 2019-08-09 2022-04-04 우베 고산 가부시키가이샤 Method of generating exosomes
TW202122569A (en) * 2019-08-09 2021-06-16 日商宇部興產股份有限公司 Cell culturing method using small-piece porous membrane
TWI774156B (en) * 2019-12-25 2022-08-11 賽宇細胞科技股份有限公司 A carrier for cell biomass production and cell culture device comprising the same
KR20220129006A (en) * 2020-01-15 2022-09-22 우시 바이올로직스 아일랜드 리미티드 Apparatus and method for continuously harvesting biomaterials produced from cultured cells
EP4334427A1 (en) * 2021-05-03 2024-03-13 Corning Incorporated Fixed bed bioreactor for cell culture and harvesting and related methods

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007007575A (en) 2005-06-30 2007-01-18 Ebara Corp Microorganism carrier and its production method
WO2015046564A1 (en) 2013-09-30 2015-04-02 Jnc株式会社 Fibrous laminate containing ultrafine fibers and filter comprising same
WO2015129837A1 (en) 2014-02-28 2015-09-03 株式会社クラレ Carrier for cell culture, and cell culture method using same
WO2015146559A1 (en) 2014-03-27 2015-10-01 テルモ株式会社 Cell culture instrument for producing sheet-shaped cell culture and method for producing sheet-shaped cell culture using same
WO2016121773A1 (en) 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 Method, device and kit for mass cultivation of cells using polyimide porous membrane
WO2016121775A1 (en) 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 Cell culturing method and kit
WO2017104557A1 (en) 2015-12-15 2017-06-22 東洋紡株式会社 Hollow-fiber membrane and hollow-fiber module for cell culturing
WO2019013148A1 (en) 2017-07-11 2019-01-17 国立大学法人富山大学 Substrate covered with polymers for selective separation of cells or for cell culturing

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10314784A (en) * 1997-05-20 1998-12-02 Shikibo Ltd Contact filter medium for waste water treatment

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007007575A (en) 2005-06-30 2007-01-18 Ebara Corp Microorganism carrier and its production method
WO2015046564A1 (en) 2013-09-30 2015-04-02 Jnc株式会社 Fibrous laminate containing ultrafine fibers and filter comprising same
WO2015129837A1 (en) 2014-02-28 2015-09-03 株式会社クラレ Carrier for cell culture, and cell culture method using same
WO2015146559A1 (en) 2014-03-27 2015-10-01 テルモ株式会社 Cell culture instrument for producing sheet-shaped cell culture and method for producing sheet-shaped cell culture using same
WO2016121773A1 (en) 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 Method, device and kit for mass cultivation of cells using polyimide porous membrane
WO2016121775A1 (en) 2015-01-26 2016-08-04 宇部興産株式会社 Cell culturing method and kit
WO2017104557A1 (en) 2015-12-15 2017-06-22 東洋紡株式会社 Hollow-fiber membrane and hollow-fiber module for cell culturing
WO2019013148A1 (en) 2017-07-11 2019-01-17 国立大学法人富山大学 Substrate covered with polymers for selective separation of cells or for cell culturing

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
松野 寿生 ほか,合成高分子製スキャホールドの表面力学特性が細胞接着に及ぼす効果,日本ゴム協会誌,2014年,Vol. 87,pp. 434-439
田村 篤志,人工材料(有機),人工臓器,2015年,Vol. 44,pp. 169-172

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