TOP > 国内特許検索 > コラーゲンチューブの作製方法

コラーゲンチューブの作製方法 新技術説明会

国内特許コード P180015745
整理番号 P18-006
掲載日 2018年12月26日
出願番号 特願2018-093710
公開番号 特開2019-198255
出願日 平成30年5月15日(2018.5.15)
公開日 令和元年11月21日(2019.11.21)
発明者
  • 山田 真澄
  • 関 実
  • 佐伯 琴音
  • 鵜頭 理恵
  • 矢嶋 祐也
  • 榎本 紗希子
出願人
  • 国立大学法人千葉大学
発明の名称 コラーゲンチューブの作製方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】直径が100マイクロメートル程度以下であり、さらに厚みが20マイクロメートル以下であり、さらに細胞を内腔に生きたまま導入できるコラーゲンチューブを簡便にかつ再現性良く作製する手法の提供。
【解決手段】少なくとも4つの導入口および少なくとも1つの排出口を有する流路構造Xに対して、4種類の水溶液A~Dをそれぞれ連続的に導入する方法。流路構造Xは、流路構造Xに対して水溶液A~Dを連続的に導入した際、流れ方向に垂直な断面Sにおいて、水溶液Bが水溶液Aの外周を囲むように配置され、水溶液Cが水溶液Bの外周に少なくとも部分的に接触するように配置され、水溶液Dが水溶液Bの外周に対して接触することなく水溶液Cの外周に少なくとも部分的に接触するように配置される地点Pを少なくとも1か所有しており、水溶液Bにはコラーゲンが0.1%以上溶解されており、水溶液Dには水溶液Bをゲル化する成分が含まれている。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要

細胞を生体内と同様の3次元的環境において培養する技術は、再生医療、細胞をベースとした薬剤のアッセイ、バイオ人工臓器の開発、細胞生化学研究などの幅広い分野において極めて重要である。3次元環境において細胞を培養することで、長期にわたる細胞機能の維持、生存率の維持、細胞の分化制御、などが可能になることが報告されている。

肝臓を構成する主要な細胞である肝細胞は、薬物の代謝、解毒、タンパク質産生などの重要な役割を担っている。そのため、生体外における肝細胞培養系は、新規薬剤の開発における薬効・毒性評価において特に重要である。また、生体の肝臓機能を代替するバイオ人工肝臓の開発、あるいは臓器再生を目指した肝細胞オルガノイド作製などにおいても不可欠である。

しかしながら、肝細胞を生体外に取り出し、平面的な培養系において培養すると、その機能は急速に失われてしまう。そのため,肝細胞の機能や生存率を維持できる細胞培養系の開発が活発に行われている。

生体内において、肝細胞は、規則的に線形(ひも状)に配置され、かつ、ディッセ腔と呼ばれるコラーゲンなどの細胞外マトリックス成分を含む間隙を介して類洞内皮細胞に取り囲まれている。そのような生体内における肝細胞の微小環境を模倣し、3次元的に培養することで、肝細胞の機能や生存率を維持できるものと期待されている。

このような生体内における肝細胞の特徴を満たす培養手法、つまり、3次元的、かつ線形に細胞を配置する培養手法として、特許文献1に示されるようなハイドロゲルファイバーを用いる培養法、特許文献2および特許文献3に示されるような中空糸を用いる培養法、などが提案されてきた。

さらに、特許文献4に示すように、アルギン酸ハイドロゲルからなるシェルと、コラーゲンからなるコアによって形成された、コア-シェル型のファイバーを作製し、内部において細胞を培養することで、様々な線形の細胞集塊を形成する手法が報告されている。

また、コラーゲンからなる特許文献5および非特許文献1に示されるように、中空糸状の構造であるコラーゲンチューブの作製方法も提案されてきた。

産業上の利用分野

本発明は、細胞培養のために好適なコラーゲンチューブの作製方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
少なくとも4つの導入口および少なくとも1つの排出口を有する流路構造Xに対して、4種類の水溶液A~Dをそれぞれ連続的に導入するコラーゲンチューブの作製方法であって、
流路構造Xは、
流路構造Xに対して水溶液A~Dを連続的に導入した際、流れ方向に垂直な断面Sにおいて、水溶液Bが水溶液Aの外周を囲むように配置され、かつ、水溶液Cが水溶液Bの外周に少なくとも部分的に接触するように配置され、かつ、水溶液Dが水溶液Bの外周に対して接触することなく水溶液Cの外周に少なくとも部分的に接触するように配置される地点Pを少なくとも1か所有しており、
さらに、水溶液Bにはコラーゲンが0.1%以上溶解されており、
さらに、水溶液Dには水溶液Bをゲル化する成分が含まれている
コラーゲンチューブの作製方法。

【請求項2】
水溶液Aには、1mLあたり1000個以上の細胞が懸濁されている
請求項1に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項3】
前記細胞とは、哺乳動物由来の接着性細胞である
請求項2に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項4】
水溶液DのpHは、7~10の範囲にある
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項5】
水溶液Dは、リン酸イオンを1mMから200mMの範囲において含有する
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項6】
水溶液A、水溶液C、水溶液Dのうち少なくともいずれかは、増粘剤を含む
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項7】
前記増粘剤とは、ポリエチレングリコール、デキストラン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール、のうちの少なくとも1つである
請求項6に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項8】
流路構造Xの幅・深さ・直径等の値のうち少なくともいずれか一つは、少なくとも部分的に500マイクロメートル以下である
請求項1乃至7のいずれか1項に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項9】
流路構造Xは、少なくとも部分的に、キャピラリー管によって構成されている
請求項1乃至8のいずれか1項に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項10】
流路構造Xは、少なくとも部分的に、微細加工技術を用いて作製されたマイクロ流路構造によって構成されている
請求項1乃至9のいずれか1項に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項11】
地点Pにおける断面Sにおいて、水溶液Cの幅は少なくとも部分的に50マイクロメートル以下である
請求項1乃至10のいずれか1項に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項12】
得られるコラーゲンチューブの直径は、少なくとも部分的に100マイクロメートル以下である
請求項1乃至11のいずれか1項に記載のコラーゲンチューブの作製方法。

【請求項13】
得られるコラーゲンチューブの膜厚は、少なくとも部分的に20マイクロメートル以下である
請求項1乃至12のいずれか1項に記載のコラーゲンチューブの作製方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2018093710thum.jpg
出願権利状態 公開
上記の特許・技術に関心のある方は、下記問い合わせ先にご相談下さい。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close