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動物細胞の高密度培養法及びその装置 コモンズ

国内特許コード P010000622
整理番号 U1997P073
掲載日 2002年9月30日
出願番号 特願平10-035616
公開番号 特開平11-225751
登録番号 特許第3072368号
出願日 平成10年2月18日(1998.2.18)
公開日 平成11年8月24日(1999.8.24)
登録日 平成12年6月2日(2000.6.2)
発明者
  • 大島 宣雄
  • 柳 健一
出願人
  • 国立大学法人筑波大学
発明の名称 動物細胞の高密度培養法及びその装置 コモンズ
発明の概要 肝細胞の培養技術に関する発明である。微孔性の立体網状多孔質構造を有する粒子状の担体に、肝細胞等の動物細胞を高密度に固定化し、この固定化物を充填した充填層型培養装置は、有用物質を生産させるバイオリアクターや、人工肝臓等の人工肝機能補助装置として、有益な応用が期待できる。本発明者は、これまでに、ポリビニルホルマール樹脂多孔質体を担体として、充填層型リアクターを開発し、107細胞/cm3-PVFの肝細胞密度でディッシュによる単層培養と同等の代謝能を1週間以上維持しながら肝細胞を培養できることを報告した。この培養方法を更に改善し、肝細胞を最適な条件で高密度に培養するため、種々の培養条件を検討し、液体培地中の酸素濃度を所定の範囲内に制御することにより、培養肝細胞の機能をより一層良好な状態に保つことができる。液体培地を反応器の入口に戻し、液体培地を灌流させることによって、肝細胞を培養するにあたり、反応器の出口の液体培地の酸素濃度を、204~969μMに維持する、肝細胞の高密度培養法である。また、肝細胞を樹脂多孔質担体に固定化し、樹脂多孔質担体を液体培地中に浸漬して、肝細胞を培養するにあたり、液体培地の酸素濃度を、300~400μMに維持する、肝細胞の高密度培養法である。
従来技術、競合技術の概要 肝臓は、物質代謝の中枢臓器として、種々の物質の代謝機能を有する。肝臓には、例えば、胆汁の産生と分泌、栄養物(糖質、タンパク質、脂質)やビタミンの代謝、生理活性物質(毒物、ステロイド、ホルモン等)の不活化、血漿タンパク(アルブミン、血液凝固因子等)の合成や免疫(クッパー細胞)等のはたらきがある。劇症肝炎では、これらの肝臓の機能が急激に失われる。この劇症肝炎を内科的に治療する試みでは、死亡率が70%以上にも及び、現在のところ、肝臓移植以外の有効な治療法はない。例えば、透析、濾過、吸着といった純人工的な手法では、重症の肝不全患者の救命は困難である。これは、肝臓の機能が、機械的な方法では代行することが困難な物質代謝機能を中心としているためである。この解決策として、肝細胞培養系を装置内に組み込み、その代謝機能を利用するといったハイブリッド型人工肝臓の開発が期待されている。
産業上の利用分野 肝細胞等の動物細胞の高密度培養法、バイオリアクターや、人工肝臓等の人工肝機能補助装置として応用可能な充填層型培養装置
特許請求の範囲 【請求項1】 動物細胞を多孔質担体に固定化し、前記動物細胞を培地中に浸漬して培養するにあたり、
前記培地の酸素濃度を、204~969μMに制御することを特徴とする、動物細胞の高密度培養法。

【請求項2】 前記培地を、152~722mmHgの酸素分圧の気体に曝すことを特徴とする、請求項1記載の動物細胞の高密度培養法。

【請求項3】 前記培地を、5.4~10.8cm/分の線速度で流動させることを特徴とする、請求項1又は2記載の動物細胞の高密度培養法。

【請求項4】 前記培地の流れが偏らないように前記培地を分流させることを特徴とする、請求項3記載の動物細胞の高密度培養法。

【請求項5】 前記培地の流れを邪魔板により制御することを特徴とする、請求項3又は4記載の動物細胞の高密度培養法。

【請求項6】 動物細胞を多孔質担体に固定化し、前記動物細胞を培地中に浸漬して培養するにあたり、
前記培地を、152~722mmHgの酸素分圧の気体に曝すことを特徴とする、動物細胞の高密度培養法。

【請求項7】 動物細胞と、前記動物細胞が固定化される多孔質担体と、前記動物細胞が浸漬される培地に酸素を導入する酸素加器とを具えており、前記動物細胞を前記培地中に浸漬して培養する動物細胞の高密度培養装置であって、
前記培地の酸素濃度が、204~969μMに制御されることを特徴とする、動物細胞の高密度培養装置。

【請求項8】 動物細胞を多孔質担体に固定化し、前記動物細胞を培地中に浸漬して培養するにあたり、
前記培地を、5.4~10.8cm/分の線速度で流動させることを特徴とする、動物細胞の高密度培養法。

【請求項9】 動物細胞と、前記動物細胞が固定化される多孔質担体とを具えており、前記動物細胞を培地中に浸漬して培養する、動物細胞の高密度培養装置であって、
前記培地が、5.4~10.8cm/分の線速度で流動することを特徴とする、動物細胞の高密度培養装置。
産業区分
  • 微生物工業
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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