JP7622348B2 - Method for forming a bag-shaped culture vessel - Google Patents
Method for forming a bag-shaped culture vessel Download PDFInfo
- Publication number
- JP7622348B2 JP7622348B2 JP2020040551A JP2020040551A JP7622348B2 JP 7622348 B2 JP7622348 B2 JP 7622348B2 JP 2020040551 A JP2020040551 A JP 2020040551A JP 2020040551 A JP2020040551 A JP 2020040551A JP 7622348 B2 JP7622348 B2 JP 7622348B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- culture
- bag
- cells
- culture vessel
- shaped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Virology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
本発明は、細胞培養技術に関し、特に多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞用の袋状培養容器に関する。 The present invention relates to cell culture technology, and in particular to a bag-shaped culture vessel for floating cells induced from pluripotent stem cells.
近年、医薬品の生産や、遺伝子治療、再生医療、免疫療法等の分野において、細胞や組織、微生物などを人工的な環境下で効率良く大量に培養することが求められている。
細胞を大量に培養する場合には、容量の大きい培養容器を容易に製造可能な軟包材からなる袋状の培養容器(培養バッグ)を用いることが有益である。
In recent years, there has been a demand for efficient mass cultivation of cells, tissues, microorganisms, etc. in an artificial environment in the fields of pharmaceutical production, gene therapy, regenerative medicine, immunotherapy, etc.
When culturing a large amount of cells, it is beneficial to use a bag-shaped culture vessel (culture bag) made of a soft packaging material that allows easy production of a large-capacity culture vessel.
ところが、袋状培養容器などを用いて浮遊性細胞につき各種条件で培養実験を行ったところ、袋状培養容器を用いた場合に、相対的に高い培養効率を得ることができなかった。
具体的には、培養容器の培養部(培養容器内において細胞培養が行われる表面部分)が親水化処理された、本来は接着性細胞の培養に適する培養容器を用いた場合の方が、高い培養効率が得られた。
However, when culture experiments were carried out under various conditions on non-adherent cells using bag-shaped culture vessels, it was found that relatively high culture efficiency could not be obtained when the bag-shaped culture vessels were used.
Specifically, higher culture efficiency was achieved when a culture vessel originally suitable for culturing adherent cells, in which the culture portion of the culture vessel (the surface portion within the culture vessel where cell culture is carried out) had been hydrophilized, was used.
リンパ球や樹状細胞など培地中に浮遊させて培養が行われる浮遊性細胞を培養する場合、細胞が培養容器の培養部に接着しないように培養部が疎水性であることが望ましい。
また、浮遊性細胞の培養にあたっては、一般的に、培養部に細胞が接着しないように、培養部に対して細胞接着抑制剤(細胞低接着処理剤)の塗布に適した表面処理が行われ、これを塗布した培養容器が用いられている。
When culturing floating cells such as lymphocytes and dendritic cells that are cultured while suspended in a medium, it is desirable for the culture portion of the culture vessel to be hydrophobic so that the cells do not adhere to the culture portion.
In addition, when culturing floating cells, a surface treatment suitable for applying a cell adhesion inhibitor (cell low adhesion treatment agent) to the culture area is generally performed to prevent the cells from adhering to the culture area, and a culture vessel coated with this agent is used.
ここで、上記の培養実験で用いた浮遊性細胞は、iPS細胞を分化誘導して得られたiPS細胞由来T細胞であった。このため、本発明者は、このような浮遊性細胞の培養にあたっては、通常の浮遊性細胞用の培養容器とは別個の性質を備えた培養容器が適するのではないかと推察した。
具体的には、iPS細胞は、培養容器の培養部に接着させて増殖させることのできる接着性細胞である。このため、iPS細胞由来T細胞についても、一般的な浮遊性細胞用の培養容器ではなく、接着性細胞用の培養容器が有する性質の方が適しているのではないかと推察した。なお、iPS細胞を培養する方法としては、培養容器の培養部に細胞を接着させることなく、スフェア(細胞凝集塊)を形成させて、スフェアを培養容器内で浮遊させて培養する方法もある。
Here, the floating cells used in the above culture experiments were iPS cell-derived T cells obtained by inducing differentiation of iPS cells. Therefore, the present inventors speculated that a culture vessel with different properties from ordinary culture vessels for floating cells would be suitable for culturing such floating cells.
Specifically, iPS cells are adhesive cells that can be grown by adhering to the culture section of a culture vessel. For this reason, it was speculated that the properties of a culture vessel for adhesive cells would be more suitable for iPS cell-derived T cells than for a general culture vessel for floating cells. In addition, there is also a method of culturing iPS cells in which spheres (cell aggregates) are formed without adhering the cells to the culture section of the culture vessel, and the spheres are cultured by floating them in the culture vessel.
そこで、本発明者は鋭意研究して、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞を袋状培養容器を用いて増殖させる場合には、袋状培養容器の培養部がポリエチレン系樹脂により形成され、培養部の静的水接触角が49.6°以上90.1°以下であることが好ましいことを見いだした。また、この培養部の静的水接触角としては、49.6°以上80.0°以下であることがより好ましい。 The inventors have therefore conducted extensive research and found that when using a bag-shaped culture vessel to grow floating cells induced from pluripotent stem cells, it is preferable that the culture section of the bag-shaped culture vessel be formed from a polyethylene resin and that the static water contact angle of the culture section be 49.6° or more and 90.1° or less. It is even more preferable that the static water contact angle of this culture section be 49.6° or more and 80.0° or less.
ところで、本出願人は、従来から浮遊性細胞用の培養容器と接着性細胞用の培養容器を製造するための適切な条件につき研究し、特許文献1に記載の培養容器基材及び特許文献2に記載の細胞培養容器を既に提案している。
特許文献1に記載の培養容器基材は接着性細胞用であるため、この培養容器基材により形成された培養容器は、浮遊性細胞用である本発明とは用途が相違している。また、この培養容器の培養部の静的水接触角は80°より大きいため、本発明の袋状培養容器の培養部の静的水接触角の好適な範囲とは異なるものとなっている。
Incidentally, the present applicant has been conducting research into appropriate conditions for manufacturing culture vessels for suspension cells and culture vessels for adherent cells, and has already proposed the culture vessel base material described in
The culture vessel substrate described in
特許文献2に記載の細胞培養容器は、培養部の静的水接触角が80°~95°のものを浮遊性細胞用とし、培養部の静的水接触角が60°~80°のものを接着性細胞用としている。
一方、本発明の袋状培養容器は、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞用であるため、特許文献2に記載の浮遊性細胞用の細胞培養容器に比較して用途がさらに限定されている。また、本発明の袋状培養容器の培養部の静的水接触角の好適な範囲は、特許文献2に記載の浮遊性細胞用の細胞培養容器とは異なるものとなっている。
The cell culture vessel described in Patent Document 2 has a culture area with a static water contact angle of 80° to 95° for non-adherent cells, and a culture area with a static water contact angle of 60° to 80° for adhesive cells.
On the other hand, the bag-shaped culture vessel of the present invention is for use with floating cells induced from pluripotent stem cells, and therefore its uses are more limited compared to the cell culture vessel for floating cells described in Patent Document 2. In addition, the preferred range of the static water contact angle of the culture portion of the bag-shaped culture vessel of the present invention is different from that of the cell culture vessel for floating cells described in Patent Document 2.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞を好適に増殖可能な袋状培養容器の提供を目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a bag-shaped culture vessel capable of favorably growing floating cells induced from pluripotent stem cells.
上記目的を達成するため、本発明の袋状培養容器は、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞を増殖させるための袋状培養容器であって、前記袋状培養容器の培養部がポリエチレン系樹脂により形成され、前記培養部の静的水接触角が49.6°以上90.1°以下である構成としてある。 To achieve the above object, the bag-shaped culture vessel of the present invention is a bag-shaped culture vessel for growing floating cells induced from pluripotent stem cells, the culture portion of the bag-shaped culture vessel is formed from a polyethylene resin, and the static water contact angle of the culture portion is 49.6° or more and 90.1° or less.
また、本発明の袋状培養容器を、前記培養部の静的水接触角が49.6°以上80.0°以下であること構成とすることがより好ましく、前記培養部の静的水接触角が74.2°以上80.0°以下である構成とすることがさらに好ましい。
また、本発明の袋状培養容器を、前記多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞がiPS細胞由来T細胞である構成とすることが好ましい。
Furthermore, it is more preferable that the bag-shaped culture vessel of the present invention is configured so that the static water contact angle of the culture portion is 49.6° or more and 80.0° or less, and it is even more preferable that the static water contact angle of the culture portion is 74.2° or more and 80.0° or less.
Moreover, the bag-shaped culture vessel of the present invention is preferably configured such that the non-adherent cells induced from the pluripotent stem cells are iPS cell-derived T cells.
本発明によれば、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞を好適に増殖可能な袋状培養容器の提供が可能となる。 The present invention makes it possible to provide a bag-shaped culture vessel capable of favorably growing floating cells induced from pluripotent stem cells.
以下、本発明の袋状培養容器の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態及び実施例の具体的な内容に限定されるものではない。
本実施形態の袋状培養容器は、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞を増殖させるための袋状培養容器であって、袋状培養容器の培養部がポリエチレン系樹脂により形成され、培養部の静的水接触角が49.6°以上90.1°以下であることを特徴とする。
Hereinafter, embodiments of the bag-shaped culture vessel of the present invention will be described in detail, however, the present invention is not limited to the specific contents of the following embodiments and examples.
The bag-shaped culture vessel of this embodiment is a bag-shaped culture vessel for growing floating cells induced from pluripotent stem cells, and is characterized in that the culture portion of the bag-shaped culture vessel is formed from a polyethylene-based resin and the static water contact angle of the culture portion is 49.6° or more and 90.1° or less.
多能性幹細胞は、生体の様々な組織に分化誘導され得る細胞であり、胚性幹細胞(ES細胞)、人工多能性幹細胞(iPS細胞)などを挙げることができる。
浮遊性細胞は、培養容器内で培地中に浮遊させて培養が行われる細胞であり、T細胞などのリンパ球や樹状細胞等を挙げることができる。本実施形態では、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞としてiPS細胞由来T細胞を好適に用いることができる。
Pluripotent stem cells are cells that can be induced to differentiate into various tissues in the body, and examples of such cells include embryonic stem cells (ES cells) and induced pluripotent stem cells (iPS cells).
The floating cells are cells cultured in a culture vessel while suspended in a medium, and examples of the floating cells include lymphocytes such as T cells, dendritic cells, etc. In this embodiment, iPS cell-derived T cells can be preferably used as the floating cells induced from pluripotent stem cells.
本実施形態の袋状培養容器の培養部の材料であるポリエチレン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、エチレンとα-オレフィンの共重合体、エチレンと酢酸ビニルの共重合体、エチレンとアクリル酸やメタクリル酸共重合体と金属イオンを用いたアイオノマー等を挙げることができる。本実施形態では、ポリエチレン系樹脂として、ポリエチレン又はエチレンビニルアセテートを用いることが特に好ましい。 Examples of the polyethylene-based resin that is the material of the culture section of the bag-shaped culture vessel of this embodiment include polyethylene, a copolymer of ethylene and an α-olefin, a copolymer of ethylene and vinyl acetate, and an ionomer using a copolymer of ethylene and acrylic acid or methacrylic acid and a metal ion. In this embodiment, it is particularly preferable to use polyethylene or ethylene vinyl acetate as the polyethylene-based resin.
静的水接触角とは、図1に示すように、静止した液体の表面が固体壁の表面に接するところで液面と固体面がなす角(θs)を意味する。静的水接触角が大きいと、固体壁の表面の疎水性が相対的に強く、静的水接触角が小さいと、固体壁の表面の親水性が相対的に強いという関係がある。
具体的には、ポリエチレン系樹脂の一種であるポリエチレンフィルムからなる培養容器の培養部における静的水接触角が60°より大きく80°以下の場合、接着性細胞は培養部に好適に接着して、効率的に培養できることが知られている。
The static water contact angle means the angle (θs) between the liquid surface and the solid surface at the point where the surface of a stationary liquid comes into contact with the surface of a solid wall, as shown in Figure 1. When the static water contact angle is large, the surface of the solid wall is relatively highly hydrophobic, and when the static water contact angle is small, the surface of the solid wall is relatively highly hydrophilic.
Specifically, it is known that when the static water contact angle in the culture portion of a culture vessel made of a polyethylene film, which is a type of polyethylene-based resin, is greater than 60° and less than 80°, adhesive cells can adhere favorably to the culture portion and be cultured efficiently.
また、ポリエチレンフィルムの表面の静的水接触角は、未処理の状態では95°以上を示し、疎水性が強いために、接着性細胞を接着させて培養することはできない。また、細胞接着抑制剤をコーティングすることもできないため、浮遊性細胞を培養することもできない。
一方、ポリエチレンフィルムからなる培養容器の培養部に表面処理を施して、その静的水接触角を80°より大きく95°未満とすれば、培養部に細胞接着抑制剤をコーティングすることができ、浮遊性細胞を培養することが可能となる。
In addition, the static water contact angle of the surface of the polyethylene film is 95° or more in an untreated state, and due to its strong hydrophobicity, it is not possible to culture adhesive cells on it. In addition, it is not possible to coat the film with a cell adhesion inhibitor, so it is not possible to culture non-adherent cells.
On the other hand, if a surface treatment is applied to the culture section of a culture vessel made of a polyethylene film to make the static water contact angle greater than 80° and less than 95°, a cell adhesion inhibitor can be coated on the culture section, making it possible to culture planktonic cells.
本実施形態の袋状培養容器の培養部の静的水接触角は、49.6°以上90.1°以下であり、本実施形態の袋状培養容器は、このような静的水接触角を有することにより、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞を好適に増殖させることが可能になっている。 The static water contact angle of the culture section of the bag-shaped culture vessel of this embodiment is 49.6° or more and 90.1° or less. By having such a static water contact angle, the bag-shaped culture vessel of this embodiment is capable of favorably growing non-adherent cells induced from pluripotent stem cells.
また、本実施形態の袋状培養容器の培養部の静的水接触角を、49.6°以上80.0°以下とすることがより好ましく、74.2°以上80.0°以下(又は未満)とすることがさらに好ましい。
本実施形態の袋状培養容器の培養部の静的水接触角をこのような範囲にすることで、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞の増殖効率をより好適に向上させることが可能になっている。
Moreover, the static water contact angle of the culture portion of the bag-shaped culture vessel of this embodiment is more preferably 49.6° or more and 80.0° or less, and even more preferably 74.2° or more and 80.0° or less (or less).
By setting the static water contact angle of the culture section of the bag-shaped culture vessel of this embodiment within this range, it is possible to more appropriately improve the proliferation efficiency of non-adherent cells induced from pluripotent stem cells.
これらの条件で増殖が良くなったメカニズムは、明らかではないが、iPS細胞由来T細胞は、天然のT細胞に比較して凝集しやすいため、ある程度の強度で培養部に接着させることによって、過度な凝集を防ぐことで、一部の細胞が酸欠や栄養不足に陥るのが回避されているためと推測される。
また、後述する実施例に示されるように、培養部の静的水接触角の親水性が強すぎると増殖効率は低下する。その理由は明らかではないが、細胞が培養部に強く貼り付くことで、増殖時に培養部から浮き上がる動作が阻害されていることが原因の一つではないかと推測される。
The mechanism behind improved proliferation under these conditions is not clear, but it is speculated that because iPS cell-derived T cells are more prone to aggregation than natural T cells, by adhering them to the culture area with a certain degree of strength, excessive aggregation is prevented, thereby preventing some of the cells from suffering from oxygen or nutrient deficiencies.
In addition, as shown in the examples below, if the static water contact angle of the culture area is too hydrophilic, the proliferation efficiency decreases. Although the reason for this is unclear, it is speculated that one of the causes is that the cells strongly adhere to the culture area, preventing them from floating up from the culture area during proliferation.
本実施形態の袋状培養容器は、培養部がエキシマ処理又はコロナ処理により親水化処理されてなることを特徴とする。
エキシマ処理は、光源としてエキシマランプを用いる表面処理である。波長200nm以下の紫外線は真空紫外線と呼ばれ、エキシマ処理ではこの真空紫外線の照射が行われる。エキシマランプには様々な波長の真空紫外線を照射するものがあるが、一般的には、波長172nmのキセノンエキシマランプが使用されている。そして、培養部とランプの距離、及びステージの移動速度等を所望の大きさに設定することにより実施する。
このようなエキシマ処理をポリエチレンフィルムに施すと、ポリエチレンの表面物性が変化して、親水化される。また、エキシマ処理の処理強度が強いほど、その親水化の程度は大きくなる。エキシマ処理によれば、処理ムラがなく、均一に親水化された培養面を得ることができる。
The bag-shaped culture vessel of this embodiment is characterized in that the culture section has been subjected to hydrophilization treatment by excimer treatment or corona treatment.
Excimer treatment is a surface treatment that uses an excimer lamp as a light source. Ultraviolet rays with a wavelength of 200 nm or less are called vacuum ultraviolet rays, and excimer treatment involves irradiation with this vacuum ultraviolet ray. There are excimer lamps that irradiate vacuum ultraviolet rays with various wavelengths, but xenon excimer lamps with a wavelength of 172 nm are generally used. The treatment is carried out by setting the distance between the culture unit and the lamp, the moving speed of the stage, etc. to the desired values.
When such an excimer treatment is applied to a polyethylene film, the surface properties of the polyethylene change and it becomes hydrophilic. Furthermore, the stronger the intensity of the excimer treatment, the greater the degree of hydrophilization. With the excimer treatment, it is possible to obtain a culture surface that is uniformly hydrophilized without uneven treatment.
コロナ処理は、コロナ放電照射を用いる表面処理である。例えばバッチ式コロナ処理装置を使用して、出力、電極間距離、及びステージの移動速度等を所望の大きさに設定することにより実施する。
このようなコロナ処理をポリエチレンフィルムに施すと、ポリエチレンの表面物性が変化して、親水化される。また、コロナ処理の処理強度が強いほど、その親水化の程度は大きくなる。
Corona treatment is a surface treatment using corona discharge irradiation, and is carried out, for example, by using a batch-type corona treatment device and setting the output, electrode distance, stage movement speed, and the like to desired values.
When a polyethylene film is subjected to such a corona treatment, the surface properties of the polyethylene change and it becomes hydrophilic. Moreover, the stronger the corona treatment intensity, the greater the degree of hydrophilization.
本実施形態の袋状培養容器の培養部に塗布されない細胞接着因子とは、例えばラミニンなどを挙げることができる。
また、本実施形態の袋状培養容器の培養部に塗布されない細胞接着抑制剤としては、リン脂質ポリマー、ポリビニルアルコール誘導体、リン脂質・高分子複合体、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、アガロース、キトサン、ポリエチレングリコール、アルブミン等を挙げることができる。
An example of the cell adhesion factor that is not applied to the culture portion of the bag-shaped culture vessel of this embodiment is laminin.
In addition, examples of cell adhesion inhibitors that are not applied to the culture portion of the bag-shaped culture vessel of this embodiment include phospholipid polymers, polyvinyl alcohol derivatives, phospholipid-polymer complexes, polyhydroxyethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, agarose, chitosan, polyethylene glycol, albumin, etc.
本実施形態の袋状培養容器は、1つ以上の注入出用ポートを備え、この注入出用ポートを介して、袋状培養容器に培地や細胞懸濁液を注入することができ、また袋状培養容器から培地や細胞懸濁液を排出することができる。なお、注入出用ポートにはチューブが接続され、チューブには培地供給容器、細胞回収容器、酵素供給容器、廃棄容器等を適宜接続することができる。 The bag-shaped culture vessel of this embodiment has one or more injection/exit ports, through which medium or cell suspension can be injected into the bag-shaped culture vessel and the medium or cell suspension can be discharged from the bag-shaped culture vessel. Tubes are connected to the injection/exit ports, and a medium supply container, cell collection container, enzyme supply container, waste container, etc. can be appropriately connected to the tubes.
本実施形態の袋状培養容器(培養部を除く)の材料としては、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂などを好適に用いることができる。例えば、ポリエチレン、エチレンとα-オレフィンの共重合体、エチレンと酢酸ビニルの共重合体、エチレンとアクリル酸やメタクリル酸共重合体と金属イオンを用いたアイオノマー等を挙げることができる。また、ポリオレフィン、スチレン系エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、シリコーン樹脂等を用いることもできる。さらに、シリコーンゴム、軟質塩化ビニル樹脂、ポリブタジエン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、スチレン系エラストマー、例えば、SBS(スチレン・ブタジエン・スチレン)、SIS(スチレン・イソプレン・スチレン)、SEBS(スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン)、SEPS(スチレン・エチレン・プロピレン・スチレン)、ポリオレフィン樹脂、フッ素系樹脂等を用いてもよい。 As the material of the bag-shaped culture vessel (excluding the culture portion) of this embodiment, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene can be suitably used. For example, polyethylene, copolymers of ethylene and α-olefin, copolymers of ethylene and vinyl acetate, ionomers using ethylene, acrylic acid or methacrylic acid copolymers, and metal ions can be mentioned. In addition, polyolefins, styrene-based elastomers, polyester-based thermoplastic elastomers, silicone-based thermoplastic elastomers, silicone resins, etc. can also be used. Furthermore, silicone rubber, soft vinyl chloride resins, polybutadiene resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, chlorinated polyethylene resins, polyurethane-based thermoplastic elastomers, polyester-based thermoplastic elastomers, silicone-based thermoplastic elastomers, styrene-based elastomers, such as SBS (styrene-butadiene-styrene), SIS (styrene-isoprene-styrene), SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene), SEPS (styrene-ethylene-propylene-styrene), polyolefin resins, fluorine-based resins, etc. may also be used.
注入出用ポートの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリスチレン系エラストマー、FEPなどの熱可塑性樹脂等を用いることができる。 Materials that can be used for the injection port include, for example, thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene-based elastomers, and FEP.
本実施形態の袋状培養容器は、例えばポリエチレンフィルムを用いて、その少なくとも一部の領域にエキシマ処理等を施すことにより、当該領域の静的水接触角を、49.6°以上90.1°以下として当該領域を培養部とし、当該ポリエチレンフィルムを袋状に配置して注入出用ポートを挟み込み、周囲をヒートシールすることなどによって形成することができる。 The bag-shaped culture vessel of this embodiment can be formed, for example, by using a polyethylene film and subjecting at least a portion of the film to an excimer treatment or the like, thereby making the static water contact angle of the portion into a culture area of 49.6° or more and 90.1° or less, arranging the polyethylene film in a bag shape to sandwich the injection/exit port, and heat sealing the periphery.
以上説明したように、本実施形態の袋状培養容器によれば、多能性幹細胞から誘導されたT細胞などの浮遊性細胞を好適に増殖することが可能となる。 As described above, the bag-shaped culture vessel of this embodiment makes it possible to favorably proliferate non-adherent cells such as T cells induced from pluripotent stem cells.
以下、本実施形態の袋状培養容器と、培養部に親水化処理がなされていない静的水接触角が本実施形態の範囲外である袋状培養容器とを用いて、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞を培養した試験について説明する。 Below, we will explain a test in which floating cells induced from pluripotent stem cells were cultured using the bag-shaped culture vessel of this embodiment and a bag-shaped culture vessel in which the culture section has not been hydrophilized and the static water contact angle is outside the range of this embodiment.
(試験1)
培養に使用した細胞は、iPS細胞から分化誘導され、CD3抗体及びレトロネクチンを用いて活性化されたT細胞である。
具体的には、京都大学iPS細胞研究所(CiRA)から供与されたFf-I01s04株を公知の方法(WO2017/221975)に準じて分化させることによって得られたT細胞である。
(Test 1)
The cells used for the culture were T cells that had been induced to differentiate from iPS cells and activated using CD3 antibody and retronectin.
Specifically, the T cells were obtained by differentiating the Ff-I01s04 line provided by the Center for iPS Cell Research and Application (CiRA), Kyoto University, in accordance with a publicly known method (WO2017/221975).
培養に使用した培地は、IMDM培地(Thermo Fisher Scientific社)に対し、FBS(corning社)15%、ペニシリン-ストレプトマイシン-グルタミン溶液(Sigma-Aldrich社)1%、インスリン-トランスフェリン-セレニウム溶液(Thermo Fisher Scientific社)1%、L-アスコルビン酸 2-リン酸 セスキマグネシウム塩 水和物(Sigma-Aldrich社)50μg/ml、IL-7(PeproTech社)10ng/ml、IL-15(PeproTech社)10ng/mlを加えたものを使用した。 The medium used for the culture was IMDM medium (Thermo Fisher Scientific) supplemented with 15% FBS (Corning), 1% penicillin-streptomycin-glutamine solution (Sigma-Aldrich), 1% insulin-transferrin-selenium solution (Thermo Fisher Scientific), 50 μg/ml L-ascorbic acid 2-phosphate sesquimagnesium salt hydrate (Sigma-Aldrich), 10 ng/ml IL-7 (PeproTech), and 10 ng/ml IL-15 (PeproTech).
袋状培養容器の材料としては、ポリエチレンフィルムを使用した。袋状培養容器の培養部も同一のポリエチレンフィルムにより一体的に形成した。
そして、袋状培養容器の培養部となる領域に対し、親水化処理としてエキシマ処理又はコロナ処理を以下の条件で行った。
The material of the bag-shaped culture vessel was a polyethylene film, and the culture part of the bag-shaped culture vessel was also integrally formed from the same polyethylene film.
Then, the region of the bag-shaped culture vessel that was to become the culture section was subjected to an excimer treatment or a corona treatment as a hydrophilization treatment under the following conditions.
エキシマ処理を行うための装置としては、キセノンエキシマランプ装置(株式会社エム・ディ・コム製のエキシマ照射装置)を使用して、電圧を12Vとした。
そして、培養部とランプの距離、及びキセノンエキシマランプ装置におけるポリエチレンフィルムを配置したステージの移動速度を以下の条件としてエキシマ処理を行い、培養部の静的水接触角を測定した。
As a device for carrying out the excimer treatment, a xenon excimer lamp device (an excimer irradiation device manufactured by MDCOM Co., Ltd.) was used, and the voltage was set to 12V.
Then, excimer treatment was performed under the following conditions of the distance between the culture area and the lamp, and the moving speed of the stage on which the polyethylene film was placed in the xenon excimer lamp device, and the static water contact angle of the culture area was measured.
培養部とランプの距離が4mm、キセノンエキシマランプ装置におけるポリエチレンフィルムを配置したステージの移動速度を20mm/secとした場合における培養部の静的水接触角は、90.1°であった。
また、同距離を 4mm、同ステージの移動速度を5mm/secとした場合における培養部の静的水接触角は、82.0°であり、同距離を4mm、同ステージの移動速度を2mm/secとした場合における培養部の静的水接触角は、77.8°であり、同距離を4mm、同ステージの移動速度を2mm/secとし、同処理を2回行った場合における培養部の静的水接触角は、74.2°であった。
When the distance between the culture portion and the lamp was 4 mm and the movement speed of the stage on which the polyethylene film was placed in the xenon excimer lamp device was 20 mm/sec, the static water contact angle of the culture portion was 90.1°.
Furthermore, when the distance was 4 mm and the stage movement speed was 5 mm/sec, the static water contact angle of the culture portion was 82.0°, when the distance was 4 mm and the stage movement speed was 2 mm/sec, the static water contact angle of the culture portion was 77.8°, and when the distance was 4 mm, the stage movement speed was 2 mm/sec, and the same treatment was performed twice, the static water contact angle of the culture portion was 74.2°.
コロナ処理を行うための装置としては、バッチ式コロナ処理装置(春日電機株式会社製)を使用した。そして、出力を520W、電極間距離を5mm、バッチ式コロナ処理装置におけるポリエチレンフィルムを配置したステージの移動速度を50mm/secとし、これを3回繰り返して処理した場合における培養部の静的水接触角は、49.6°であった。
なお、これらの静的水接触角は、フィルム表面から任意に10カ所の点を選択してそれぞれにおける静的水接触角を測定し、その平均値を算出することにより得た。
The corona treatment was performed using a batch-type corona treatment device (manufactured by Kasuga Electric Co., Ltd.) with an output of 520 W, an interelectrode distance of 5 mm, and a moving speed of the stage on which the polyethylene film was placed in the batch-type corona treatment device of 50 mm/sec. This was repeated three times, and the static water contact angle of the culture section was 49.6°.
These static water contact angles were obtained by measuring the static water contact angles at 10 randomly selected points on the film surface and calculating the average value.
袋状培養容器は、上記のように処理した各ポリエチレンフィルムを培養部の面積が10cm×10cmとなるように、インパルスシーラーでシールすることによって形成した。また、このとき、ポリエチレン製のポートを挟み込んでシールを行うことにより、注入出用ポートを取り付けた。 The bag-shaped culture vessels were formed by sealing each of the polyethylene films treated as described above with an impulse sealer so that the area of the culture section was 10 cm x 10 cm. At this time, a polyethylene port was sandwiched and sealed to attach an injection and exit port.
細胞培養は、以下の培養プロトコルにより行った。
まず、1.5×106cellsの細胞を30mlの培地に懸濁して、各袋状培養容器内に封入した。
次に、培養開始から3日後に細胞数をカウントし、それぞれの袋状培養容器内の懸濁液15mlを除去し、新たな培地を30ml追加した。
The cells were cultured according to the following culture protocol.
First, 1.5×10 6 cells were suspended in 30 ml of medium and placed in each bag-shaped culture vessel.
Next, 3 days after the start of the culture, the number of cells was counted, 15 ml of the suspension in each bag-like culture vessel was removed, and 30 ml of fresh medium was added.
培養開始から5日後に細胞数をカウントし、それぞれの袋状培養容器内の懸濁液35mlを除去し、新たな培地を30ml追加した。
培養開始から7日後に細胞数をカウントし、それぞれの袋状培養容器内の懸濁液30mlを除去し、新たな培地を30ml追加した。
Five days after the start of the culture, the number of cells was counted, 35 ml of the suspension in each bag-like culture vessel was removed, and 30 ml of fresh medium was added.
Seven days after the start of the culture, the number of cells was counted, 30 ml of the suspension in each bag-like culture vessel was removed, and 30 ml of fresh medium was added.
そして、培養開始から11日後に最終の細胞数をカウントした。その結果を図2に示す。
なお、上記の培養プロトコルにおいて、途中で懸濁液を捨てている理由は、細胞密度が上がりすぎると増殖が止まってしまうため、培養部の静的水接触角による影響を適切に評価できないためである。また、図2に示される各日における播種細胞数は、懸濁液を捨てた後、袋状培養容器内に存在している細胞数を示している。
The final cell number was counted 11 days after the start of culture, and the results are shown in FIG.
In the above culture protocol, the suspension is discarded midway because if the cell density becomes too high, the growth stops, and the effect of the static water contact angle of the culture area cannot be properly evaluated. Also, the number of seeded cells on each day shown in Figure 2 indicates the number of cells remaining in the bag-shaped culture vessel after the suspension is discarded.
そして、細胞数をカウントした各日の間隔ごとに細胞数が何倍になったかを計算して、これらを掛け合わせることで、合計増殖倍率を求めた。
具体的には、図3に示すように、0日目の細胞数に対する3日目の細胞数の増殖倍率と、3日目の播種細胞数に対する5日目の細胞数の増殖倍率と、5日目の播種細胞数に対する7日目の細胞数の増殖倍率と、7日目の播種細胞数に対する11日目の細胞数の増殖倍率とを算出し、これらを掛け合わせることによって、合計増殖倍率を算出した。
The fold increase in cell number was calculated for each day interval in which the cells were counted, and the results were multiplied to determine the total proliferation fold.
Specifically, as shown in FIG. 3 , the proliferation fold of the number of cells on day 3 relative to the number of cells on day 0, the proliferation fold of the number of cells on day 5 relative to the number of cells seeded on day 3, the proliferation fold of the number of cells on day 7 relative to the number of cells seeded on day 5, and the proliferation fold of the number of cells on day 11 relative to the number of cells seeded on day 7 were calculated, and these were multiplied together to calculate the total proliferation fold.
また、各日における増殖倍率を同様にして、それまでの各日の間隔で算出された倍率を掛け合わせることにより算出した。その結果を表すグラフを図4に示す。さらに、11日目の増殖倍率を示すグラフを図5に示す。 The proliferation rate on each day was calculated in the same manner by multiplying the rates calculated for each of the previous days. The results are shown in a graph in Figure 4. Furthermore, the proliferation rate on the 11th day is shown in a graph in Figure 5.
これらの図に示されるように、袋状培養容器の培養部の静的水接触角が49.6°以上90.1°以下である場合、培養部に親水化処理を行っていない袋状培養容器に比較して、多能性幹細胞から誘導された浮遊性細胞の増殖倍率が大きく向上することが分かった。
特に、培養部の静的水接触角が74.2°以上で、少なくとも80.0°以下の場合に、優れた増殖効率が示されている。
As shown in these figures, when the static water contact angle of the culture area of the bag-shaped culture vessel is 49.6° or more and 90.1° or less, the proliferation rate of the non-adherent cells induced from pluripotent stem cells is significantly improved compared to a bag-shaped culture vessel in which the culture area has not been subjected to hydrophilization treatment.
In particular, excellent proliferation efficiency is shown when the static water contact angle of the culture portion is 74.2° or more and at least 80.0° or less.
本発明は、以上の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態及び実施例では、エキシマ処理の条件として特定の条件を示したが、これらに限定されるものではなく、袋状培養容器の培養部の静的水接触角が本発明の範囲内になるように処理可能な表面処理方法及び処理条件であれば、適宜変更することが可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the present invention.
For example, in the above embodiments and examples, specific conditions were shown as the conditions for the excimer treatment, but these are not limited to these, and the surface treatment method and treatment conditions can be changed as appropriate as long as they are capable of treating the culture portion of the bag-shaped culture vessel so that the static water contact angle falls within the range of the present invention.
本発明は、iPS細胞由来T細胞等を効率的に大量に作成する場合などに、好適に利用することが可能である。 The present invention can be suitably used when efficiently producing large amounts of iPS cell-derived T cells, etc.
Claims (6)
前記培養部に細胞接着抑制剤を塗布しない
ことを特徴とする袋状培養容器の形成方法。 A method for forming a bag-shaped culture vessel for growing floating cells induced from pluripotent stem cells, comprising forming a culture portion of the bag-shaped culture vessel from a polyethylene-based resin, and setting a static water contact angle of the culture portion to 74.2° or more and 77.8° or less ,
The cell adhesion inhibitor is not applied to the culture area.
A method for forming a bag-shaped culture vessel comprising the steps of:
The method for forming a bag-shaped culture vessel according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the bag-shaped culture vessel is provided with one or more injection/exit ports.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020040551A JP7622348B2 (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Method for forming a bag-shaped culture vessel |
| PCT/JP2021/008595 WO2021182316A1 (en) | 2020-03-10 | 2021-03-05 | Bag-like culturing vessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020040551A JP7622348B2 (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Method for forming a bag-shaped culture vessel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021141820A JP2021141820A (en) | 2021-09-24 |
| JP7622348B2 true JP7622348B2 (en) | 2025-01-28 |
Family
ID=77671658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020040551A Active JP7622348B2 (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Method for forming a bag-shaped culture vessel |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7622348B2 (en) |
| WO (1) | WO2021182316A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016146777A (en) | 2015-02-12 | 2016-08-18 | ダイキン工業株式会社 | Bag for cell cultivation and cell cultivation method using the same |
| JP2019022453A (en) | 2017-07-22 | 2019-02-14 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | Culture vessel and production method therefor |
| JP2019077787A (en) | 2017-10-24 | 2019-05-23 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Pellet, sheet, laminate, cylindrical object, bag-like container for cell culture, method for producing laminate and method for producing cylindrical object |
| JP2019198288A (en) | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | Cell culture vessel, and method for manufacturing cell culture vessel |
-
2020
- 2020-03-10 JP JP2020040551A patent/JP7622348B2/en active Active
-
2021
- 2021-03-05 WO PCT/JP2021/008595 patent/WO2021182316A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016146777A (en) | 2015-02-12 | 2016-08-18 | ダイキン工業株式会社 | Bag for cell cultivation and cell cultivation method using the same |
| JP2019022453A (en) | 2017-07-22 | 2019-02-14 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | Culture vessel and production method therefor |
| JP2019077787A (en) | 2017-10-24 | 2019-05-23 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Pellet, sheet, laminate, cylindrical object, bag-like container for cell culture, method for producing laminate and method for producing cylindrical object |
| JP2019198288A (en) | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | Cell culture vessel, and method for manufacturing cell culture vessel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021141820A (en) | 2021-09-24 |
| WO2021182316A1 (en) | 2021-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1826408B (en) | Large volume ex vivo electroporation method | |
| US6130080A (en) | Roller bottle having pitted or cratered inner surface for cell growth | |
| JP2015515274A (en) | Alternating ion magnetic resonance (AIMR) multi-chamber culture apparatus and method of use thereof | |
| CN117098819B (en) | Cell culture system, method and use thereof | |
| JP7622348B2 (en) | Method for forming a bag-shaped culture vessel | |
| JP6426327B2 (en) | Method for modifying adherent cell cultures | |
| US10745659B2 (en) | Culture container and method for manufacturing culture container | |
| JPS63152973A (en) | Culturing or examining instrument and production thereof | |
| CN112074597B (en) | Culture container substrate, culture container, and method for producing culture container substrate | |
| JPH03266980A (en) | Base material for cell culture and production of cell aggregate using same | |
| WO2018066287A1 (en) | Cell culture container, cell culture system, cell culture method and method for manufacturing cell culture container | |
| CN110312787B (en) | Cell culture methods and cell culture systems | |
| JP7196419B2 (en) | Cell culture vessel and method for manufacturing cell culture vessel | |
| JP6616559B2 (en) | Method for producing sheet cell culture | |
| CN112930390A (en) | Culture container, culture method and transportation method | |
| JP6939181B2 (en) | Culture container and method for manufacturing the culture container | |
| JP4967520B2 (en) | Cell transfer material | |
| JPH05244938A (en) | Cell and culture method | |
| GB2304732A (en) | Culture vessel comprising pitted growth substrate | |
| JP7548474B1 (en) | Cell culture method and method for detaching adherent cells | |
| EP1050578B1 (en) | Apparatus and methods for culturing biological material | |
| CN102911387A (en) | Modified polystyrene material with high cell adhesion capacity and preparation method of modified polystyrene material | |
| WO2022210034A1 (en) | Cell culture vessel and method for culturing cells | |
| JPH04252174A (en) | Formed article for tissue culture and production thereof | |
| WO2026010861A1 (en) | Multi-functional cell culture flask and its use in t-cell therapies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240109 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240305 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240702 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240927 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20241008 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241217 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241230 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7622348 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |