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細胞培養用多孔性シート状物とそれを用いたバイオリアクター及び培養方法 実績あり

国内特許コード P09S000235
掲載日 2009年11月20日
出願番号 特願2006-531753
登録番号 特許第4555967号
出願日 平成17年8月12日(2005.8.12)
登録日 平成22年7月30日(2010.7.30)
国際出願番号 JP2005014811
国際公開番号 WO2006019043
国際出願日 平成17年8月12日(2005.8.12)
国際公開日 平成18年2月23日(2006.2.23)
優先権データ
  • 特願2004-237002 (2004.8.17) JP
発明者
  • 児玉 亮
出願人
  • 国立大学法人九州工業大学
発明の名称 細胞培養用多孔性シート状物とそれを用いたバイオリアクター及び培養方法 実績あり
発明の概要

本発明は、細胞、組織等を機能を保持したまま、あるいは機能を向上させて増殖させ、そして最終的に細胞を効率良く、また、そのままの状態で回収できるシステムを持つバイオリアクターを提供するものである。バイオリアクターは、その本体中に、細胞を保持するための細胞親和性の高い不織布等からなる多孔性シート状物が配置されており、この多孔性シート状物には熱感受性ポリマーと細胞接着性物質が組み込まれており、細胞接着性であるばかりでなく、例えば、37℃から25℃に冷却すると、細胞組織がその多孔性シート状物からそのままの状態で剥離するようになっている。更に、細胞の生物活性、あるいは生存を効率良く確保するため、バイオリアクターの培養空間で、ラジアルフロータイプの培地循環を行うことができるようになっている。

従来技術、競合技術の概要


従来、細胞を増殖させ回収する方法は数多く、提案されている。しかし、殆ど全てが、デイッシュ(培養皿)を用いる方法であり、培養できる細胞数が限定されていた。また、培養基材として熱感受性ポリマーを用いている場合は、ポリマーのゲル内あるいはゲル上に、シート状あるいはスフェロイド状に細胞を増殖させ回収するので、実際の細胞の存在状態とは異っている。熱感受性ポリマーを用い、環境の温度変化によって培養細胞を回収する方法については、例えば、以下の特許文献1~3に詳しく述べられている。




【特許文献1】特開平2-211865号公報

【特許文献2】特開平5-38278号公報

【特許文献3】特開平5-244938号公報



また、バイオリアクターを用いて細胞培養を行う方法では、従来法の多くは、供給される培地の流れがラジアルフロータイプでないために、バクテリアや細胞等の組織を多量に固定すると栄養分や酸素の十分な供給が難しい上に、その濃度のコントロールも難しく、そのためバクテリアや細胞等の組織の壊死を回避することが困難であった。なお、ラジアルフロータイプのバイオリアクターについては、例えば、下記の非特許文献1に紹介されている。




【非特許文献1】水谷悟「バイオサイエンスとインダストリー」Vol.48No.4 p337-342(1990)



また、例えば、ポリアミノ酸ウレタン共重合体を用いて多孔性シート状物の表面を親水化すれば、細胞培養膜の細胞接着性と生体適合性が改善できることも、本発明者によって提案されている(特許文献4)。しかしながら、これらの従来技術を如何に組合わせれば、従来技術の種々の問題点がトータル的に改良できるかどうかについて、これまで検討・提案されたことはなかった。




【特許文献4】特開2001-136960号公報

産業上の利用分野


本発明は、有用細胞などの微細生命体または生命体の一部を、バイオリアクターで、機能を保ったままあるいは向上させて培養し、その後そのままの状態で細胞及び/又は細胞の分泌物を回収するシステムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】筒状のリアクター本体(6)内に、培地回収用多孔質チューブ(5)と、スペーサー(4)
と、該スペーサー間に設けられた細胞の接着及び細胞の通過を許容する多孔性シート状物
(3)とを収容した培養空間を備えたバイオリアクターであって、該リアクターは、リアクター本体(6)に形成された少なくとも1つの培地入口ポート(1)から供給された培地が、培養空間を通過し培地回収用多孔質チューブ(5)を経て、該多孔質チューブ(5)の一端と連通した培地出口ポート(2)から流出するように形成されており、該多孔質チューブ(5)とスペーサー(4)は細胞が通過できる様になっており、且つ、該多孔性シート状物(3)は、親水化された表面が熱感受性ポリマー層で被覆されていることを特徴とするラジアルフロータイプのバイオリアクター。
【請求項2】熱感受性ポリマー層が、熱感受性ポリマーと細胞接着性物質の混合物又は化学的反応物からなる請求項1項記載のバイオリアクター。
【請求項3】熱感受性ポリマーが、多孔性シート状物の親水化された表面に化学的に結合している請求項1又は2記載のバイオリアクター。
【請求項4】細胞接着性物質が、多孔性シート状物の親水化された表面に化学的に結合している請求項1又は2記載のバイオリアクター。
【請求項5】スペーサーが、複数のプラスチック製のロッドである請求項1~4のいずれか1項記載のバイオリアクター。
【請求項6】スペーサーが、繊維不織布である請求項1~4のいずれか1項記載のバイオリアクター。
【請求項7】請求項1のバイオリアクターにおいて、細胞を多孔性シート状物に接着又は付着させ、リアクター本体に形成された少なくとも1つの培地入口ポートから培地を供給し、培養空間を通過させた後、培地回収用多孔質チューブを経て、該多孔質チューブの一端と連通した地出口ポートから培地を流出させつつ、細胞を培養し、次いで培養温度より高い又は低い条件下で多孔性シート状物の熱感受性ポリマー層を破壊し、細胞及び/又は細胞の分泌物を回収することを特徴とする細胞の培養方法。
産業区分
  • 微生物工業
  • 高分子化合物
  • 薬品
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 権利存続中
詳細は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


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