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細胞検査用バイオアッセイ用キット

国内特許コード P110002590
整理番号 S2010-0240-N0
掲載日 2011年5月10日
出願番号 特願2009-281158
公開番号 特開2011-122953
登録番号 特許第5544474号
出願日 平成21年12月11日(2009.12.11)
公開日 平成23年6月23日(2011.6.23)
登録日 平成26年5月23日(2014.5.23)
発明者
  • 西澤 松彦
  • 神崎 展
  • 長峯 邦明
出願人
  • 国立大学法人東北大学
発明の名称 細胞検査用バイオアッセイ用キット
発明の概要 【課題】細胞の任意個所での電気刺激及び/又は計測、並びに、計測方法の選択を任意且つ連続的に行うことが可能な細胞バイオアッセイ系を提供する。
【解決手段】表面領域に任意のパターンで筋細胞が培養されて成るゲルシート及び細胞局所刺激計測用デバイスを含む、細胞バイオアッセイ用キット、該キットを含むバイオアッセイ系、及び該バイオアッセイ系による細胞の各種機能、特に、電気生理学的機能の解明及び/又は細胞に対する薬剤効果の評価を目的とするような各種の細胞検査方法。
【選択図】図11
従来技術、競合技術の概要



製薬、医療、及び食品等の分野において、生体を模した培養細胞アッセイ系(バイオアッセイ系)は動物実験に代わる簡便かつ低コストな薬効・毒性試験法として注目されており、研究開発が活発化している。更に、最近、人工多能性幹細胞(iPS 細胞)の登場により、バイオアッセイ系の開発が一層加速し始めた。患者から樹立したiPS細胞は患者の病態をin vitroで再現可能であり、将来、各患者に合った薬剤のスクリーニングへのiPS細胞を用いたバイオアッセイ系の応用が期待されている。





このような培養細胞を用いたバイオアッセイ系の構築には、生体内類似の機能や構造を維持した細胞組織のin vitro培養法及び適切な細胞機能計測技術の開発が求められる。

特に、薬剤の作用部位に応じ細胞への刺激及び/又は活性計測個所及び計測手法を任意に選択し、薬剤効果を部位選択的かつ複合的に解析可能なアッセイ系は有効である。そのためには、活性を保持した細胞が任意形状にデバイス上にパターン化されること、更には、刺激電極及び計測センサも細胞パターンに合わせて任意に配置されることが望まれる。





これまでに、電極アレイ基板上で培養した細胞パターンに対する局所刺激箇所とその機能を対応付けた評価を目的として、刺激用電極や機能計測用センサアレイなどを配置したデバイス上で筋管細胞(非特許文献1)、心筋細胞(非特許文献2)、又は神経細胞(非特許文献3)をパターン培養する取り組みがなされている。





微小電極を細胞パターンの局所へ近接させて行う局所電気刺激・計測法(非特許文献4)も開発されている。





一方、細胞接着性領域をパターン修飾したアクリルアミドゲル上で筋管細胞を培養した例(非特許文献5)があるが、収縮弛緩制御は試みられていない。





又、特許文献1には、実質的にゲルに包埋された細胞パターンにおいて細胞の増殖、運動及び分化からなる群から選択される少なくとも1つに関連する生物学的指標を試験することを特徴とする生物学的試験法、並びにそのためのキットに関する発明が記載されており、上記細胞パターンを、細胞パターンを形成可能な培養表面を有する培養器具上で細胞培養を行い、培養後に培養表面にゲルを被覆することにより形成することが記載されている。

産業上の利用分野


本発明は、細胞の任意個所での電気刺激及び/又は計測及び計測方法の選択を任意且つ連続的に行うことが可能な細胞バイオアッセイ用キット等に関する。この細胞バイオアッセイ用キットは細胞の各種機能、特に、電気生理学的機能の解明及び/又は細胞に対する薬剤効果の評価を目的とするような各種の細胞検査方法の実施に使用することが出来る。

特許請求の範囲 【請求項1】
表面領域に任意のパターンで細胞が培養されて成るゲルシート及び細胞局所刺激計測用デバイスを含む細胞バイオアッセイ用キットであって、該ゲルシートは該デバイス上に配置され、細胞が培養されている該表面領域が該デバイスと接していることを特徴とする、前記キット。

【請求項2】
細胞が筋細胞である、請求項1記載の細胞バイオアッセイ用キット。

【請求項3】
筋細胞が筋芽細胞株から分化した筋管細胞である、請求項2記載の細胞バイオアッセイ用キット。

【請求項4】
筋細胞による任意のパターンが略平行する複数のラインパターンである、請求項1~3のいずれか一項に記載の細胞バイオアッセイ用キット。

【請求項5】
ゲルシートがフィブリンゲルシートである、請求項1~4のいずれか一項に記載の細胞バイオアッセイ用キット。

【請求項6】
細胞局所刺激計測用デバイスが微小電極アレイ基板である、請求項1~5のいずれか一項に記載の細胞バイオアッセイ用キット。

【請求項7】
細胞局所刺激計測用デバイスが微小電極アレイを有するマルチウェル電極アレイチップである、請求項6記載の細胞バイオアッセイ用キット。

【請求項8】
細胞局所刺激計測用デバイスがセンサが配列されたチップである、請求項1~5のいずれか一項に記載の細胞バイオアッセイ用キット。

【請求項9】
センサが酸素センサ又はグルコースセンサを含む、請求項8記載の細胞バイオアッセイ用キット。

【請求項10】
ゲルシートが表面領域に任意のパターンで夫々異なる複数の種類の細胞が培養された複数のゲルシートが積層されたものである、請求項1~9のいずれか一項に記載の細胞バイオアッセイ用キット。

【請求項11】
表面領域に任意のパターンで神経細胞及び筋細胞がそれぞれ培養されて成る複数のゲルシートを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の細胞バイオアッセイ用キット。

【請求項12】
請求項1~11記載の細胞バイオアッセイ用キット及び刺激発生装置及び計測装置を含むバイオアッセイ系。

【請求項13】
刺激発生装置が電気パルス発生装置である、請求項12記載のバイオアッセイ系。

【請求項14】
表面領域に任意のパターンで細胞が培養されて成るゲルシートを微小電極アレイ基板又はマルチウェル電極アレイチップ上に貼り付け、刺激発生装置を用いて複数のラインパターン中の任意の箇所へ選択的に電気刺激し、計測装置により細胞応答を計測することを含む、細胞検査方法。

【請求項15】
細胞局所刺激計測用デバイスを含む細胞バイオアッセイ用キットに用いる表面領域に任意のパターンで細胞が培養されて成るゲルシートの製造方法であって、基板上で任意のパターンで培養された細胞をゲルシートの表面に移し取ることを含む、前記製造方法。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009281158thum.jpg
出願権利状態 登録
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