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PRODUCTION METHOD OF COLLAGEN TUBE meetings

Patent code P180015745
File No. P18-006
Posted date Dec 26, 2018
Application number P2018-093710
Publication number P2019-198255A
Date of filing May 15, 2018
Date of publication of application Nov 21, 2019
Inventor
  • (In Japanese)山田 真澄
  • (In Japanese)関 実
  • (In Japanese)佐伯 琴音
  • (In Japanese)鵜頭 理恵
  • (In Japanese)矢嶋 祐也
  • (In Japanese)榎本 紗希子
Applicant
  • Chiba University
Title PRODUCTION METHOD OF COLLAGEN TUBE meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a collagen tube whose diameter is 100 micrometer or less, whose thickness is 20 micrometer or less, and which can introduce cells into a lumen in an alive state, the method is simple and has good reproductivity.
SOLUTION: There is provided a method for continuously introducing four kinds of solutions A-D, to a channel structure X comprising at least four introduction holes and at least one discharge hole. When the solutions A-D are continuously introduced to the channel structure X, in a cross section S vertical to the flow direction, the channel structure X has at least one point P where, the solution B surrounds a periphery of the solution A, the solution C contacts at least partially to a periphery of the solution B, and the solution D contacts at least partially a periphery of the solution C without contacting to a periphery of the solution B. The solution B includes 0.1% or greater of collagen dissolved therein, the solution D includes a component for gelatinizing the solution B.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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。

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018093710thum.jpg
State of application right Published
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