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JPH0534945B2 - - Google Patents
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JPH0534945B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0534945B2
JPH0534945B2 JP22699185A JP22699185A JPH0534945B2 JP H0534945 B2 JPH0534945 B2 JP H0534945B2 JP 22699185 A JP22699185 A JP 22699185A JP 22699185 A JP22699185 A JP 22699185A JP H0534945 B2 JPH0534945 B2 JP H0534945B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
carrier particles
container
liquid medium
adhesion
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP22699185A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS6287092A (en
Inventor
Keiichi Yamada
Masaaki Kitajima
Masao Karya
Chikao Tozaki
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、接着依存性細胞の担体粒子への接着
方法および装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method and apparatus for adhering adhesion-dependent cells to carrier particles.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に細胞の培養においては、培養対象細胞が
浮遊増殖性細胞、すなわち液体培地中に細胞自体
が浮遊した状態で増殖することが可能な細胞であ
る場合には、その栄養源である液体培地中に浮遊
させることにより培地と接触させるが、細胞が接
着依存性細胞、すなわち液体培地中における生育
および増殖において基質に対する接着が必須の細
胞である場合には、適当な基質の表面に当該細胞
を接着させたうえで液体培地と接触させることが
必要である。そして接着依存性細胞を接着させる
基質としては、大きな接着面積を容易に得ること
ができることから、最近においては小径の担体粒
子(以下、単に「担体粒子」という。)が用いら
れるようになつてきている。
Generally, when culturing cells, if the cells to be cultured are suspension proliferating cells, that is, cells that can proliferate while suspended in a liquid medium, the cells that are to be cultured must be placed in the liquid medium that is their nutrient source. The cells are brought into contact with the medium by being suspended, but if the cells are adhesion-dependent cells, that is, cells that require adhesion to a substrate for growth and proliferation in a liquid medium, the cells are allowed to adhere to the surface of a suitable substrate. It is necessary to bring the cells into contact with the liquid culture medium after the preparation. Recently, small-diameter carrier particles (hereinafter simply referred to as "carrier particles") have been used as substrates for adhesion-dependent cells because they can easily obtain a large adhesion area. There is.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかして目的とする接着依存性細胞(以下、単
に「細胞」という。)の培養を高い効率で行うた
めには、培養対象細胞を担体粒子に接着させる際
に、当該細胞の混合された液体培地中において担
体粒子を高い分散度で分散させることができれ
ば、当該細胞の接着に利用することができる担体
粒子の表面の有効利用面積が大きくなり、培養効
率を高めるうえで極めて有利である。
However, in order to culture target adhesion-dependent cells (hereinafter simply referred to as "cells") with high efficiency, it is necessary to prepare a liquid medium containing the cells to be cultured when adhering them to carrier particles. If the carrier particles can be dispersed with a high degree of dispersion in the culture medium, the effective area of the surface of the carrier particles that can be used for adhesion of the cells will be increased, which is extremely advantageous in increasing culture efficiency.

従来において、培養対象細胞を担体粒子に接着
させる方法としては、液体培地中に培養対象細胞
と担体粒子とを混合した系を回転翼によつて撹拌
する方法が一般的であるが、しかしながらこの方
法は、液体培地、細胞および担体粒子からなる混
合系に剪断力を加えて分散を行う方法であるた
め、回転翼を回転した状態、すなわち細胞および
担体粒子の分散を行つている状態では、当該細胞
を担体粒子に接着させることが困難である。した
がつて細胞を担体粒子に接着させるために、静置
工程と撹拌工程とを繰り返して実行しなければな
らず、その結果、担体粒子に接着する細胞の数に
偏りが生じやすく、結局担体粒子の表面の有効利
用面積が小さくなり、接着効率を十分高めるに至
つていない。
Conventionally, the common method for adhering cells to be cultured to carrier particles is to stir a mixture of cells to be cultured and carrier particles in a liquid medium using a rotary blade; however, this method is a method in which dispersion is performed by applying shear force to a mixed system consisting of a liquid medium, cells, and carrier particles. is difficult to adhere to carrier particles. Therefore, in order to make the cells adhere to the carrier particles, it is necessary to repeat the standing step and the stirring step, and as a result, the number of cells adhering to the carrier particles tends to be uneven, and eventually the carrier particles The effective usable area of the surface is small, and the adhesion efficiency has not been sufficiently increased.

このような問題点を解消するために種々の方策
が研究されてはいるが、かかる問題点を本質的に
解決する細胞の担体粒子への接着方法および装置
は未だ開発されていないのが現状である。
Although various measures have been researched to solve these problems, at present, no method or device for adhering cells to carrier particles that essentially solves these problems has yet been developed. be.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、以上のような事情に基いて鋭意研究
を重ねた結果完成されたものであつて、その目的
とするところは、液体培地中において細胞を担体
粒子に高い効率で接着させることができる接着方
法および装置を提供することにある。
The present invention was completed as a result of intensive research based on the above circumstances, and its purpose is to enable cells to adhere to carrier particles with high efficiency in a liquid medium. An object of the present invention is to provide a bonding method and device.

本発明方法の特徴とするところは、液体培地、
細胞および担体粒子よりなる混合系を実質的に充
満するように充填した容器を水平に対し0〜55゜
の範囲の角度に保持した軸の周りに自転するよう
に回転させて当該混合系を前記容器と共に定常的
に回転させ、これにより当該混合系内において担
体粒子に細胞を接着させる点にある。
The method of the present invention is characterized by a liquid medium,
A container filled with a mixed system consisting of cells and carrier particles so as to be substantially full is rotated so as to rotate around an axis held at an angle in the range of 0 to 55 degrees with respect to the horizontal. The point is that the cells are constantly rotated together with the container, thereby adhering the cells to the carrier particles within the mixing system.

また本発明装置の特徴とするところは、水平に
対し0〜55゜の範囲の角度に軸支された回転軸を
有する容器と、この容器をその軸の周りに自転す
るよう回転させる駆動機構とを有してなり、前記
駆動機構は前記容器内に実質的に充満するように
充填された液体培地、細胞および担体粒子よりな
る混合系を容器と共に定常的に回転させる機能を
有するものである点にある。
The device of the present invention is also characterized by a container having a rotating shaft supported at an angle in the range of 0 to 55 degrees with respect to the horizontal, and a drive mechanism that rotates the container around the axis. The driving mechanism has a function of constantly rotating a mixing system consisting of a liquid medium, cells, and carrier particles filled in the container so as to substantially fill the container together with the container. It is in.

以下、本発明について具体的に説明する。 The present invention will be explained in detail below.

本発明においては、第1図および第2図に示す
ように、例えば円筒状の密閉された容器1内に、
細胞および担体粒子2を混合した液体培地3を、
容器1の内部空間に実質的に充満されるように充
填し、容器1の軸Xを水平面(H)に対し、0〜55゜、
好ましくは0〜45゜、特に好ましくは0〜5゜の範
囲の角度(α)に保持させた状態で、この軸Xの
周りに容器1を一定の回転速度で自転させる。こ
のとき角度(α)が過大であると細胞および担体
粒子の液体培地中への分散性が低下し、すなわち
細胞および担体粒子2が液体培地3の一部に偏つ
て存在するようになつて効率的な接着を行うこと
が困難となる。
In the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, for example, in a cylindrical sealed container 1,
A liquid medium 3 containing cells and carrier particles 2,
The container 1 is filled so that the internal space is substantially filled, and the axis X of the container 1 is set at 0 to 55 degrees with respect to the horizontal plane (H).
The container 1 is rotated around this axis X at a constant rotational speed while being held at an angle (α) preferably in the range of 0 to 45°, particularly preferably 0 to 5°. At this time, if the angle (α) is too large, the dispersibility of the cells and carrier particles in the liquid medium will decrease, that is, the cells and carrier particles 2 will be concentrated in a part of the liquid medium 3, and the efficiency will be reduced. It becomes difficult to perform proper adhesion.

このように容器1を自転させることによつて、
自転開始直後の初期期間を経過した後は、容器1
内の液体培地3と細胞および担体粒子2との混合
系が液体培地3の粘性により容器1といわば一体
的に機械的な流れのない状態で軸Xの周りに定常
的に回転するようになる。従つて細胞および担体
粒子2は、容器1内の液体培地3に対する相対的
位置をほとんど変えることなく容器1外に対する
存在位置を変えることとなり、このため容器1内
の細胞および担体粒子2には順次異なる方向から
重力が作用する状態となり、これにより細胞およ
び担体粒子2が液体培地3中に高い分散度で分散
するようになる。このような状態は、細胞および
担体粒子2の比重および大きさ、液体培地3の比
重および粘性、容器1の回転速度などを適宜に選
定することによつて実現することができる。
By rotating the container 1 in this way,
After an initial period immediately after the start of rotation, container 1
Due to the viscosity of the liquid medium 3, the mixed system of the liquid medium 3 and the cells and carrier particles 2 in the container 1 comes to rotate steadily around the axis X integrally with the container 1 without mechanical flow. . Therefore, the cells and carrier particles 2 change their position with respect to the outside of the container 1 without changing their relative position with respect to the liquid medium 3 in the container 1, and therefore the cells and carrier particles 2 in the container 1 are sequentially Gravity acts from different directions, which causes the cells and carrier particles 2 to be dispersed in the liquid medium 3 with a high degree of dispersion. Such a state can be realized by appropriately selecting the specific gravity and size of the cells and carrier particles 2, the specific gravity and viscosity of the liquid medium 3, the rotation speed of the container 1, etc.

このような回転操作期間中において、混合系内
の細胞および担体粒子2に着目すると、1個の細
胞または担体粒子は、第3図に模式的に示すよう
に、液体培地3内において、相対的に矢印Aに示
すような円運動をすることとなり、この運動力に
より細胞および担体粒子2が液体培地3内におい
て均一に分散するようになるものと推察される。
この分散は、条件にもよるが極めて速やかに生ず
るものであり、細胞および担体粒子2は軸X方向
にも分散するようになるため、極めて高い分散度
で細胞および担体粒子2を液体培地3内に分散さ
せることができる。
During such a rotating operation period, focusing on the cells and carrier particles 2 in the mixed system, one cell or carrier particle is relatively It is assumed that the cells and the carrier particles 2 are uniformly dispersed in the liquid medium 3 due to the circular movement shown by the arrow A.
This dispersion occurs extremely quickly depending on the conditions, and the cells and carrier particles 2 also become dispersed in the axis can be dispersed into

本発明においては、容器内に液体培地、細胞お
よび担体粒子を充填するために特殊な方法を必要
とするものではなく、例えば事前に混合された液
体培地、細胞および担体粒子の混合系を充填して
もよく、あるいは液体培地に細胞を加え、次いで
担体粒子を加えてもよく、また液体培地に担体粒
子を加え、次いで細胞を加えてもよい。
In the present invention, there is no need for a special method to fill a container with a liquid medium, cells, and carrier particles; for example, a premixed system of liquid medium, cells, and carrier particles can be filled. Alternatively, the cells may be added to the liquid medium and then the carrier particles are added, or the carrier particles may be added to the liquid medium and then the cells are added.

本発明の適用においては、用いる細胞は担体粒
子への接着性を有するものであれば何ら制限され
るものではなく、例えばヒト子宮ガン細胞
HeLa、チヤイニーズ−ハムスター肺繊維芽細胞
V−79、ヒト胎児肺細胞MRC−5、チンパンジ
ー肝繊維芽細胞、ヒト包皮細胞、ニワトリ胎児繊
維芽細胞、初代サル腎細胞、マウス転移繊維芽細
胞、脳下垂体腫瘍細胞、リンパ球系細胞などを挙
げることができる。
In the application of the present invention, the cells used are not limited in any way as long as they have adhesive properties to carrier particles, such as human uterine cancer cells.
HeLa, Chinese hamster lung fibroblasts V-79, human fetal lung cells MRC-5, chimpanzee liver fibroblasts, human foreskin cells, chicken fetal fibroblasts, primary monkey kidney cells, mouse metastatic fibroblasts, subbrain Examples include pituitary tumor cells and lymphoid cells.

本発明の適用において、用いる液体培地は特に
限定されるものではなく、公知の培地をそのまま
使用することができ、例えば1〜30%(V/V)
の子牛血清または牛胎児血清を含むミニマル−エ
ツセンシヤル培地(minimal essential
medium:汎用細胞培養用基礎培地)、1〜30%
(V/V)の子牛血清または牛胎児血清を含むダ
ルベツコ変法イーグル培地、HB 101(ハナバイ
オロジクス社製)、HB 102(ハナバイオロジクス
社製)などを挙げることができる。これらの液体
培地の比重は1.00〜1.05のものが一般的である。
なおこれらの液体培地には、通常、酸素および炭
酸ガスを溶存させることが必要である。また細胞
の担体粒子への接着時の液体培地の温度は、通
常、30〜40℃であり、好ましくは37℃である。
In the application of the present invention, the liquid medium used is not particularly limited, and any known medium can be used as is, for example, 1 to 30% (V/V)
Minimal essential medium containing calf serum or fetal bovine serum
medium: general-purpose cell culture basic medium), 1-30%
Examples include Dulbecco's modified Eagle's medium containing (V/V) calf serum or fetal bovine serum, HB 101 (manufactured by Hana Biologics), HB 102 (manufactured by Hana Biologics), and the like. The specific gravity of these liquid media is generally 1.00 to 1.05.
Note that it is usually necessary to dissolve oxygen and carbon dioxide gas in these liquid media. Further, the temperature of the liquid medium during adhesion of cells to carrier particles is usually 30 to 40°C, preferably 37°C.

本発明の適用において、用いる担体粒子は特に
限定されるものではなく、細胞の接着性さらには
増殖性に適したものであればよく、例えばポリス
チレンなどの合成高分子材料、またはタン白質、
多糖類などの天然高分子材料により表面が形成さ
れた粒子を挙げることができる。かかる担体粒子
は、磁性を有するものであることが有利であり、
そのような担体粒子を用いるときには、磁石を用
いて担体粒子の捕集、移動、処理、その他の取扱
いを簡便に、且つ迅速に行うことが可能となる。
磁性を有する担体粒子としては、磁性体粉を前記
高分子材料により結着してなるもの、磁性を有す
るコアを前記高分子材料により被覆してなるもの
などを例示することができ、磁性体粉または磁性
を有するコアを形成するための磁性体の具体例と
しては、鉄、コバルト、ニツケル、これらの合
金、低炭素鋼、ケイ素鋼、γ−酸化鉄、フエライ
ト、マグネタイトなどを挙げることができる。担
体粒子の比重は、液体培地の粘性および比重など
によつても異なるが、一般的に1.0〜1.5の範囲内
のものとされる。また担体粒子の粒径は40〜
500μm程度が好ましく、形状は球形が望ましい
が、顆粒状、円筒状などであつてもよく、不定形
のものであつても差支えない。
In the application of the present invention, the carrier particles used are not particularly limited as long as they are suitable for cell adhesion and proliferation, such as synthetic polymer materials such as polystyrene, proteins,
Examples include particles whose surfaces are made of natural polymeric materials such as polysaccharides. Advantageously, such carrier particles are magnetic,
When such carrier particles are used, the carrier particles can be easily and quickly collected, moved, processed, and otherwise handled using a magnet.
Examples of magnetic carrier particles include those formed by binding magnetic powder with the above-mentioned polymeric material, and those formed by covering a magnetic core with the above-mentioned polymeric material. Specific examples of the magnetic material for forming the magnetic core include iron, cobalt, nickel, alloys thereof, low carbon steel, silicon steel, γ-iron oxide, ferrite, and magnetite. The specific gravity of the carrier particles varies depending on the viscosity and specific gravity of the liquid medium, but is generally within the range of 1.0 to 1.5. In addition, the particle size of the carrier particles is 40~
The diameter is preferably about 500 μm, and the shape is preferably spherical, but it may also be granular, cylindrical, or irregularly shaped.

液体培地1ml当りの細胞の播種量は、一般的に
は1×104〜1×106個であり、また使用する担体
粒子の数は、通常、液体培地1ml当り1×104
1×107個程度であり、担体粒子1個当たりの播
種細胞数は、一般的には1〜10個程度である。
The amount of cells seeded per ml of liquid medium is generally 1 x 10 4 to 1 x 10 6 cells, and the number of carrier particles used is usually 1 x 10 4 to 1 x 10 4 per ml of liquid medium.
The number of cells seeded per carrier particle is generally about 1 to 10.

本発明においては、容器内には液体培地、細胞
および担体粒子の混合系が、空間が存在しないよ
うに充満状態に充填されていることが望ましく、
これによつて当該混合系を容易に容器と共に回転
させることが可能となり、空間が存在するときに
もそれが僅かであればその空間が存在することに
よる液体培地における撹乱は容器内の混合系の上
層部分の僅かな領域に限定されるので、事実上本
発明による効果を無効とするものではない。しか
し容器内の空間の割合が多くなると混合系を実質
的に撹乱することなく容器と共に回転させること
が困難となる傾向が生じ、本発明の目的を達成す
ることができない。従つて本発明においては、容
器内における混合系の充填割合が80容量%以上の
場合を実質的な充満状態とし、好ましくは90容量
%以上であり、特に好ましくは98容量%以上であ
る。
In the present invention, it is desirable that the container is filled with a mixed system of liquid culture medium, cells, and carrier particles so that there are no spaces,
This makes it possible to easily rotate the mixing system together with the container, and even if there is a space, if it is small, the disturbance in the liquid medium due to the existence of the space will prevent the mixing system inside the container from being disturbed. Since it is limited to a small area of the upper layer portion, the effect of the present invention is not actually invalidated. However, as the proportion of space within the container increases, it tends to become difficult to rotate the mixing system together with the container without substantially disturbing it, making it impossible to achieve the object of the present invention. Therefore, in the present invention, a substantially full state is defined as a case where the filling ratio of the mixed system in the container is 80% by volume or more, preferably 90% by volume or more, and particularly preferably 98% by volume or more.

本発明において、容器の自転における回転速度
は、細胞または担体粒子の大きさおよび比重、液
体培地の粘度、容器の形状および大きさなどを勘
案して選定され、一概に規定することはできない
が、通常は5〜50r.p.m.、好ましくは10〜30r.p.
m.程度の回転速度となるように容器を回転させ
る。
In the present invention, the rotational speed of the container is selected in consideration of the size and specific gravity of the cells or carrier particles, the viscosity of the liquid medium, the shape and size of the container, etc., and cannot be unconditionally defined. Usually 5-50r.pm, preferably 10-30r.p.
Rotate the container so that the rotation speed is approximately m.m.

また容器の形状は、既述の例におけるように、
円筒状であることが好ましいが角筒状、あるいは
球状であつても何ら支障がなく、回転方式も特に
限定されるものではなく、すなわち容器の上下が
入れ替わるように実質的に鉛直面内で回転されれ
ばよく、例えば第4図に示すように、回転軸10
の周りに回転するアーム11の先端に容器12を
保持させて鉛直面内で円運動させるようにしても
よく、またあるいは第5図に示すように、円筒状
容器20をその半径方向に伸びる軸Yの周りに自
転するよう回転させてもよい。
In addition, the shape of the container is, as in the above example,
A cylindrical shape is preferable, but there is no problem with a prismatic or spherical shape, and the rotation method is not particularly limited. In other words, the container can be rotated substantially in a vertical plane so that the top and bottom of the container are reversed. For example, as shown in FIG.
The container 12 may be held at the tip of an arm 11 that rotates around the cylindrical container 20 for circular movement in a vertical plane.Alternatively, as shown in FIG. It may also be rotated to rotate around Y.

また、本発明においては、液体培地を交換しな
がら細胞の担体粒子への接着を行うこともでき
る。
Furthermore, in the present invention, adhesion of cells to carrier particles can also be performed while exchanging the liquid medium.

第6図は本発明に係る装置の一例を示すもので
あり、この図の例においては、底板30と有底筒
状の容器本体31とにより容器が構成されてい
る。すなわち、容器本体31は底板30に固定し
て設けた押え機構32によつて底板30にO−リ
ング33を介して押圧され、その内部空間が接着
操作領域とされる。底板30は回転スリーブ35
に固定され、この回転スリーブ35は、ドライベ
アリング36を介してスタンド37によつて保持
された外套部材38に回転自在に保持され、この
回転スリーブ35の軸Zは、水平面(H)に対し0〜
55゜、好ましくは0〜45゜、特に好ましくは0〜5゜
の範囲の角度(α)に保持されている。底板30
はその中央に開口を有し、この開口は、液体培地
は透過するが細胞および担体粒子を透過しないフ
イルター部材、例えばメツシユ40により塞がれ
ており、このメツシユ40を貫通して容器本体3
1の内部に伸びる内導管41がメツシユ40に固
定されている。この内導管41は、容器本体31
の内部に位置された一端に開口43を有し、他端
は回転スリーブ35内を通つて外方に伸び、その
端部が連結シール部50において外部よりの供給
管51に連通するようにこれに回転自在に連結さ
れている。回転スリーブ35の内周には外導管4
2が内導管41を囲む二重管構造となるよう固定
して設けられ、外導管42の一端開口44は底板
30の開口に連通するよう連結されており、その
他端は連結シール部50において外部よりの排出
管52に連通するようにこれに回転自在に連結さ
れている。60は回転スリーブ35に固定した被
動歯車であり、この被動歯車60はモータ(図示
せず)によつて駆動される駆動歯車61と噛合し
ている。
FIG. 6 shows an example of the apparatus according to the present invention, and in the example shown in this figure, the container is constituted by a bottom plate 30 and a bottomed cylindrical container body 31. That is, the container main body 31 is pressed against the bottom plate 30 via an O-ring 33 by a presser mechanism 32 fixedly provided on the bottom plate 30, and the internal space thereof is used as a bonding operation area. The bottom plate 30 is a rotating sleeve 35
The rotary sleeve 35 is rotatably held by a mantle member 38 held by a stand 37 via a dry bearing 36, and the axis Z of the rotary sleeve 35 is 0 with respect to the horizontal plane (H). ~
The angle (α) is maintained at an angle of 55°, preferably between 0 and 45°, particularly preferably between 0 and 5°. Bottom plate 30
has an opening in its center, and this opening is blocked by a filter member, such as a mesh 40, which allows the liquid medium to pass through but not cells and carrier particles.
An inner conduit 41 extending inside the mesh 40 is fixed to the mesh 40. This inner conduit 41 is connected to the container body 31.
It has an opening 43 at one end located inside the rotary sleeve 35 , and the other end extends outwardly through the rotary sleeve 35 such that the end communicates with a supply pipe 51 from the outside at the connecting seal portion 50 . is rotatably connected to. An outer conduit 4 is provided on the inner periphery of the rotating sleeve 35.
2 is fixedly provided so as to have a double pipe structure surrounding the inner conduit 41, one end opening 44 of the outer conduit 42 is connected to communicate with the opening of the bottom plate 30, and the other end is connected to the outside at the connecting seal part 50. It is rotatably connected to the discharge pipe 52 so as to communicate therewith. 60 is a driven gear fixed to the rotating sleeve 35, and this driven gear 60 meshes with a driving gear 61 driven by a motor (not shown).

以上の如き構成の装置においては、駆動歯車6
1が駆動されることによつて回転スリーブ35が
回転し、これによつて底板30と容器本体31と
により構成される容器がその軸Zの周りに回転さ
れ、同時に内導管41および外導管42も共に回
転する。
In the device configured as above, the drive gear 6
1 is driven, the rotating sleeve 35 rotates, thereby rotating the container constituted by the bottom plate 30 and the container body 31 around its axis Z, and at the same time, the inner conduit 41 and the outer conduit 42 are rotated. also rotates together.

しかしてこの装置においては、液体培地、細胞
および担体粒子の混合系を容器内に実質的に充満
するよう充填した状態で、容器を水平に対して0
〜55゜の範囲の角度に軸支された軸Zの周りに自
転するように回転させながら接着操作が行われる
ため、容器内において、実質上剪断力を与えるこ
となく高い分散度で細胞および担体粒子を分散さ
せることができ、従つて細胞および担体粒子の分
散を行いながら細胞と担体粒子との接触頻度を十
分大きくすることができ、この結果担体粒子に細
胞を効率よく接着させることができる。
However, in this lever device, when the container is filled with a mixed system of liquid culture medium, cells, and carrier particles so as to substantially fill the container, the container is held at zero horizontally.
Since the adhesion operation is performed while rotating around the axis Z, which is supported at an angle in the range of ~55°, cells and carriers can be highly dispersed in the container without applying any shearing force. The particles can be dispersed, and therefore, the frequency of contact between cells and carrier particles can be sufficiently increased while dispersing cells and carrier particles, and as a result, cells can be efficiently adhered to carrier particles.

さらに、この装置においては、液体培地の交換
を連続的に行うことができるために、接着に引き
続く培養を効率よく行うこともできる。
Furthermore, in this device, since the liquid medium can be continuously exchanged, culturing subsequent to adhesion can be performed efficiently.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.

実施例 1 細胞:チヤイニーズハムスター肺繊維芽細胞由
来の「V−79」細胞 液体培地:酸素および炭酸ガスを溶存する10%
(V/V)牛胎児血清を含む「MEM」培地 (粘度:0.01poise、比重:1.01) 担体粒子:デキストラン粒子「Cytodex3」
(Pharmacia社製) (粒径:180μm、比重:1.03) 容量300mlの筒状容器中に、乾燥重量で750mg
(約2.5×106個)の上記担体粒子を入れると共に
上記液体培地を満し、これに8×106個の上記細
胞を播種し、空気が入らないように密閉した後、
容器の回転軸を水平に保持した状態で、温度37℃
の環境下において4時間に亘り回転数15r.p.m.で
容器を回転させ、もつて細胞の担体粒子への接着
操作を行つた。
Example 1 Cells: "V-79" cells derived from Chinese hamster lung fibroblasts Liquid medium: 10% dissolved oxygen and carbon dioxide
(V/V) "MEM" medium containing fetal bovine serum (viscosity: 0.01poise, specific gravity: 1.01) Carrier particles: dextran particles "Cytodex3"
(manufactured by Pharmacia) (Particle size: 180 μm, specific gravity: 1.03) 750 mg dry weight in a cylindrical container with a capacity of 300 ml.
(approximately 2.5 × 10 6 cells) of the above carrier particles were added and the liquid medium was filled, 8 × 10 6 cells were seeded therein, and the mixture was sealed to prevent air from entering.
The temperature is 37℃ with the rotation axis of the container held horizontally.
The container was rotated at a rotational speed of 15 rpm for 4 hours in an environment of 150 rpm to allow the cells to adhere to the carrier particles.

その結果、細胞が接着しなかつた担体粒子の割
合は約5%であり、細胞が接着した担体粒子の
個々における接着細胞数は2〜4個(平均3.2個)
であり、全担体粒子上の細胞数は7.5×106個であ
つた。
As a result, the proportion of carrier particles to which cells did not adhere was approximately 5%, and the number of adhered cells in each carrier particle to which cells adhered was 2 to 4 (3.2 on average).
and the number of cells on all carrier particles was 7.5×10 6 .

実施例 2 第6図に示した構成の内容積が1の容器を有
する装置を用い、実施例1におけると同様の細
胞、液体培地および担体粒子を用いて細胞の接着
操作を行なつた。すなわち液体培地1に対して
乾燥重量で3g(約1.0×107個)の担体粒子を用
い、3×107個の細胞を播種し、容器内に空気が
入らないようにしてこれら液体培地、細胞および
担体粒子の混合系を充填し、容器の回転軸を水平
とした状態で、温度37℃の環境下において4時間
に亘り回転数12r.p.m.で容器を回転させ、もつて
細胞の担体粒子への接着操作を行つた。
Example 2 A cell adhesion operation was carried out using the same cells, liquid medium, and carrier particles as in Example 1 using an apparatus having a container having an internal volume of 1 as shown in FIG. That is, using 3 g (approximately 1.0 x 10 7 cells) of carrier particles in dry weight for 1 liquid medium, 3 x 10 7 cells were seeded, and these liquid medium Filled with a mixed system of cells and carrier particles, the container was rotated at a rotational speed of 12 rpm for 4 hours at a temperature of 37°C with the rotation axis of the container set horizontally, until the cell carrier particles The gluing operation was performed.

その結果、細胞が接着しなかつた担体粒子の割
合は約4.8%であり、細胞が接着した担体粒子の
個々における接着細胞数は2〜5個(平均2.8個)
であり、全担体粒子上の細胞数は2.76×107個で
あつた。
As a result, the proportion of carrier particles to which cells did not adhere was approximately 4.8%, and the number of adherent cells in each carrier particle to which cells adhered was 2 to 5 (average 2.8).
and the number of cells on all carrier particles was 2.76×10 7 .

比較例 1 内容積2のスピンナービンを用い、実施例1
におけると同様の細胞、液体培地および担体粒子
を用いて細胞の接着操作を行なつた。すなわちス
ピンナービンに液体培地1に対して乾燥重量で
3gの担体粒子を加え、ついで3×107個の細胞
を播種し、温度37℃の環境下において回転子の回
転数を30r.p.m.として4時間に亘り回転させた。
Comparative Example 1 Using a spinner bin with an internal volume of 2, Example 1
The cell adhesion procedure was performed using the same cells, liquid medium, and carrier particles as in . That is, 3 g of carrier particles by dry weight was added to 1 part of the liquid medium in a spinner bottle, and then 3 × 10 7 cells were seeded, and the rotation speed of the rotor was set to 30 r.pm in an environment at a temperature of 37°C. It was rotated for a period of time.

その結果、細胞が接着しなかつた担体粒子の割
合は約48.6%であり、細胞が接着した担体粒子の
個々における接着細胞数は0〜7個(平均1.4個)
であり、全担体粒子上の細胞数は1.52×107個で
あつた。
As a result, the percentage of carrier particles to which cells did not adhere was approximately 48.6%, and the number of adherent cells in each carrier particle to which cells adhered was 0 to 7 (average 1.4).
and the number of cells on all carrier particles was 1.52×10 7 .

実施例 3 第6図に示した構成の内容積が1の容器を有
する装置を用い、実施例1におけると同様の細
胞、液体培地および担体粒子を用いて細胞の接着
操作を行なつた。すなわち液体培地1に対して
乾燥重量で3g(約1.0×107個)の担体粒子を用
い、3×107個の細胞を播種し、容器内に空気が
入らないようにしてこれらの液体培地、細胞およ
び担体粒子の混合系を充填し、容器の回転軸の角
度を水平面に対して45゜とした状態で、温度37℃
の環境下において4時間に亘り回転数15r.p.m.で
容器を回転させ、もつて細胞の担体粒子への接着
操作を行つた。
Example 3 A cell adhesion operation was carried out using the same cells, liquid medium, and carrier particles as in Example 1 using an apparatus having a container having an internal volume of 1 as shown in FIG. That is, for each liquid medium, 3 g (approximately 1.0 x 10 7 cells) of carrier particles are used, and 3 x 10 7 cells are seeded, and these liquid mediums are grown in such a way that no air enters the container. , filled with a mixed system of cells and carrier particles, and kept at a temperature of 37°C with the axis of rotation of the container set at an angle of 45° with respect to the horizontal plane.
The container was rotated at a rotational speed of 15 rpm for 4 hours in an environment of 150 rpm to allow the cells to adhere to the carrier particles.

その結果、細胞が接着しなかつた担体粒子の割
合は約5%であり、細胞が接着した担体粒子の
個々における接着細胞数は2〜4個(平均2.5個)
であり、全担体粒子上の細胞数は2.4×107個であ
つた。
As a result, the proportion of carrier particles to which cells did not adhere was approximately 5%, and the number of adhered cells in each carrier particle to which cells adhered was 2 to 4 (average 2.5).
and the number of cells on all carrier particles was 2.4×10 7 .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、
容器内に液体培地、細胞および担体粒子の混合系
を実質的に充満するよう充填した状態で、しかも
容器を水平に対し0〜55゜の範囲の角度に保持し
た軸の周りに自転するように回転させるので、容
器内において、実質上剪断力を与えることなく高
い分散度で細胞および担体粒子を分散させること
ができ、従つて細胞および担体粒子の分散を行い
ながら細胞と担体粒子との接触頻度を十分大きく
することができる。この結果、担体粒子に細胞を
効率よく接着させることができ、結局、細胞の担
体粒子への接着を高い効率で達成することができ
る接着方法および装置を提供することができる。
そしてこのように細胞を担体粒子に高い効率で接
着させることができるので、担体粒子の有効利用
面積が大きくなり、通常、細胞の接着操作に続い
て行われる細胞の培養工程においても効率的に細
胞の培養を行うことが可能となる。
As explained in detail above, according to the present invention,
The container is filled with a mixed system of liquid medium, cells, and carrier particles so as to be substantially full, and the container is rotated about an axis held at an angle of 0 to 55 degrees with respect to the horizontal. Since the rotation is performed, cells and carrier particles can be dispersed with a high degree of dispersion in the container without applying substantially shearing force. Therefore, while dispersing cells and carrier particles, the frequency of contact between cells and carrier particles can be reduced. can be made large enough. As a result, cells can be efficiently adhered to carrier particles, and as a result, it is possible to provide an adhesion method and device that can achieve highly efficient adhesion of cells to carrier particles.
Since cells can be adhered to carrier particles with high efficiency in this way, the effective area of carrier particles can be increased, and cells can be efficiently attached during the cell culture process that normally follows the cell adhesion operation. It becomes possible to culture.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図は本発明の一例についての
説明用斜視図および断面図、第3図は液体培地中
における担体粒子の運動についての説明図、第4
図および第5図はそれぞれ本発明の他の例を示す
説明用断面図および斜視図、第6図は本発明に係
る装置の一例を示す説明用断面図である。 1,12,20……容器、2……接着依存性細
胞および担体粒子、3……液体培地、30……底
板、31……容器本体、32……押え機構、33
……O−リング、35……回転スリーブ、36…
…ドライベアリング、37……スタンド、38…
…外套部材、40……メツシユ、41……内導
管、42……外導管、50……連結シール部、5
1……供給管、52……排出管、60……被動歯
車、61……駆動歯車。
FIGS. 1 and 2 are an explanatory perspective view and a sectional view of an example of the present invention, FIG. 3 is an explanatory view of the movement of carrier particles in a liquid medium, and FIG.
5 and 5 are respectively an explanatory cross-sectional view and a perspective view showing another example of the present invention, and FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view showing an example of the apparatus according to the present invention. 1, 12, 20... Container, 2... Adhesion-dependent cells and carrier particles, 3... Liquid medium, 30... Bottom plate, 31... Container body, 32... Presser mechanism, 33
...O-ring, 35...Rotating sleeve, 36...
...Dry bearing, 37...Stand, 38...
...Sheath member, 40...Mesh, 41...Inner conduit, 42...Outer conduit, 50...Connection seal portion, 5
1... Supply pipe, 52... Discharge pipe, 60... Driven gear, 61... Drive gear.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 液体培地、接着依存性細胞および担体粒子よ
りなる混合系を実質的に充満するように充填した
容器を水平面に対し0〜55゜の範囲の角度に保持
した軸の周りに自転するように回転させて当該混
合系を前記容器と共に定常的に回転させ、これに
より当該混合系内において担体粒子に接着依存性
細胞を接着させることを特徴とする接着依存性細
胞の担体粒子への接着方法。 2 水平面に対し0〜55゜の範囲の角度に軸支さ
れた回転軸を有する容器と、この容器をその回転
軸の周りに自転するよう回転させる駆動機構とを
有してなり、前記駆動機構は前記容器内に実質的
に充満するように充填された液体培地、接着依存
性細胞および担体粒子よりなる混合系を容器と共
に定常的に回転させる機能を有するものであるこ
とを特徴とする接着依存性細胞の担体粒子への接
着装置。
[Scope of Claims] 1. Around an axis in which a container filled with a mixed system consisting of a liquid culture medium, adhesion-dependent cells, and carrier particles so as to be substantially full is held at an angle in the range of 0 to 55 degrees with respect to a horizontal plane. carrier particles for adhesion-dependent cells, characterized in that the mixing system is rotated so as to rotate on its own axis, and the mixing system is constantly rotated together with the container, thereby causing the adhesion-dependent cells to adhere to the carrier particles within the mixing system. How to adhere to. 2 A container having a rotation axis supported at an angle in the range of 0 to 55 degrees with respect to a horizontal plane, and a drive mechanism for rotating the container so as to rotate around the rotation axis, the drive mechanism has the function of constantly rotating a mixed system consisting of a liquid medium, adhesion-dependent cells, and carrier particles, which is filled in the container so as to substantially fill the container, together with the container. A device for adhering sex cells to carrier particles.
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