特開 2023-114928 細胞培養容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023114928

(43)【公開日】2023-08-18

(54)【発明の名称】細胞培養容器

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/00 20060101AFI20230810BHJP

【ＦＩ】

C12M1/00 C

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022017529

(22)【出願日】2022-02-07

(71)【出願人】

【識別番号】396026710

【氏名又は名称】株式会社オプトニクス精密

(71)【出願人】

【識別番号】504171134

【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】絹田 精鎮

(72)【発明者】

【氏名】市野沢 義行

(72)【発明者】

【氏名】小林 将士

(72)【発明者】

【氏名】松阪 諭

(72)【発明者】

【氏名】古川 安津子

(72)【発明者】

【氏名】森 倫子

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA08

4B029BB01

4B029CC02

4B029GA01

4B029GB01

4B029GB04

4B029GB09

4B029HA06

(57)【要約】

【課題】細胞培養容器において、培養液を交換する際のフィルタからの細胞の浮き上がりを抑制すると共に、実用性を高める。
【解決手段】細胞培養容器１０は、上方に開口部１２Ａを有し、細胞１６の培養液２２を貯留可能な容器１２と、開口部１２Ａを通じて容器１２内に配置される筒部１４Ａを有し、細胞１６を捕捉可能なフィルタ１８が筒部１４Ａに設けられたトレイ１４と、を有し、フィルタ１８の下方側で筒部１４Ａの内側と外側とが通じており、培養液２２が行き来可能とされている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方に開口部を有し、細胞の培養液を貯留可能な容器と、
前記開口部を通じて前記容器内に配置される筒部を有し、細胞を捕捉可能なフィルタが前記筒部に設けられたトレイと、
を有し、
前記フィルタの下方側で前記筒部の内側と外側とが通じており、前記培養液が行き来可能とされている、細胞培養容器。

【請求項2】

前記トレイは、前記筒部の外側へ延び、前記容器における前記開口部の周縁に引掛け可能とされた複数の引掛け部を有している、請求項１に記載の細胞培養容器。

【請求項3】

前記筒部における前記フィルタの下方側には、前記筒部の下端が前記容器の底に当接した状態において前記筒部の内側と外側を連通させる連通部が設けられている、請求項１又は請求項２に記載の細胞培養容器。

【請求項4】

前記容器の底には、前記筒部の下端が当接した状態において前記筒部の内側と外側を連通させる凹凸部が設けられている、請求項１又は請求項２に記載の細胞培養容器。

【請求項5】

前記フィルタの孔径が５～２０μｍであることを特徴とする請求項１～請求項４の何れか１項に記載の細胞培養容器。

【請求項6】

前記フィルタの電鋳金属材料がＮｉ-Ｐｄであることを特徴とする請求項１～請求項４の何れか１項に記載の細胞培養容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、細胞培養容器に関する。

【背景技術】

【0002】

細胞培養容器において、培養液を吸排パイプによりフィルタ部材の下方から吸引することによって細胞をフィルタ部材の上に吸着させて残すようにした技術が開示されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６２－２８９１７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

細胞を培養していると、細胞の代謝物質としてポリフェノール等が培養液中に生成され、これが培養の進行を阻害するため、短時間のうちに培養液を交換する必要がある。この交換の際、培養液をフィルタ部材の上方から吸引すると、分離された状態でフィルタ部材の上に載っている細胞が培養液と一緒に上方へ吸引されてフィルタ部材から剥離するため、培養を続行できなくなる恐れがあった。このため、上記した従来例では、吸排パイプにより培養液をフィルタ部材の下方から吸引することによって、細胞をフィルタ部材の上に吸着させて残すようにしていた。

【0005】

しかしながら、培養液を吸引した後、培養液を吸排パイプでフィルタ部材の下方に注入するため、この注入圧力により細胞がフィルタ部材から上方に浮き上がって剥離し、培養を続行できなくなる問題点があった。しかも、吸排パイプがフィルタ部材を貫通する複雑な構造となっており、実用性に劣る問題点があった。

【0006】

本発明は、細胞培養容器において、培養液を交換する際のフィルタからの細胞の浮き上がりを抑制すると共に、実用性を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の態様に係る細胞培養容器は、上方に開口部を有し、細胞の培養液を貯留可能な容器と、前記開口部を通じて前記容器内に配置される筒部を有し、細胞を捕捉可能なフィルタが前記筒部に設けられたトレイと、を有し、前記フィルタの下方側で前記筒部の内側と外側とが通じており、前記培養液が行き来可能とされている。

【0008】

この細胞培養容器では、トレイの筒部のフィルタで細胞を捕捉しておき、該筒部を容器内に配置し、容器に供給された培養液に細胞を浸漬することにより、細胞を培養することができる。フィルタの下方側で筒部の内側と外側とが通じており、培養液が行き来可能とされているので、容器内の培養液を筒部の外側から吸引すると、筒部の内側の培養液はフィルタの下方側へ吸引されてから筒部の外側へ吸引される。したがって、培養液の交換のため容器内の培養液を吸引する際に、細胞をフィルタの上に吸着させて残すことができる。

【0009】

また、新しい培養液を容器に注入する際には、培養液を筒部の内側に注入することで、フィルタからの細胞の浮き上がりを抑制することができる。筒部の内側に注入された培養液は、フィルタを通過した後筒部の内側から外側へ流れ、容器に貯留される。これにより、細胞の培養を続行できる。

【0010】

更に、構成が簡易であるため実用性が高い。

【0011】

第２の態様は、第１の態様に係る細胞培養容器において、前記トレイが、前記筒部の外側へ延び、前記容器における前記開口部の周縁に引掛け可能とされた複数の引掛け部を有している。

【0012】

この細胞培養容器では、引掛け部を容器の開口部の周縁に引っ掛けることで、トレイの筒部を容器内に安定的に配置することができる。また、筒部を容器の底から離した状態に保持することも容易となる。これにより、筒部の内側と外側の間での培養液の行き来がより円滑となる。

【0013】

第３の態様は、第１の態様又は第２の態様に係る細胞培養容器において、前記筒部における前記フィルタの下方側に、前記筒部の下端が前記容器の底に当接した状態において前記筒部の内側と外側を連通させる連通部が設けられている。

【0014】

この細胞培養容器では、トレイの筒部におけるフィルタの下方側に連通部が設けられているので、筒部の下端が容器の底に当接した状態において、培養液が連通部を通じて筒部の内側と外側の間で行き来可能である。このため、筒部の外側からの培養液の吸引と筒部内への培養液の注入による培養液の交換が可能である。

【0015】

第４の態様は、第１の態様又は第２の態様に係る細胞培養容器において、前記容器の底に、前記筒部の下端が当接した状態において前記筒部の内側と外側を連通させる凹凸部が設けられている。

【0016】

この細胞培養容器では、容器の底に凹凸部が設けられているので、トレイにおける筒部の下端が凹凸部に当接した状態においても、培養液が凹凸部を通じて筒部の内側と外側の間で行き来可能である。このため、筒部の外側からの培養液の吸引と筒部内への培養液の注入による培養液の交換が可能である。

【0017】

第５の態様は、第１～第４の態様の何れか１態様に係る細胞培養容器において、前記フィルタの孔径が５～２０μｍであることを特徴としている。

【0018】

この細胞培養容器では、フィルタの孔径が５～２０μｍであるので、血液細胞等の体液細胞のほとんどを通過させ、末梢循環腫瘍細胞（ＣＴＣ）や希少細胞等の比較的大きな細胞を捕捉することができる。

【0019】

第６の態様は、第１～第４の態様の何れか１態様に係る細胞培養容器において、前記フィルタの電鋳金属材料がＮｉ-Ｐｄであることを特徴としている。

【0020】

この細胞培養容器では、フィルタの電鋳金属材料としてニッケル・パラジウム（Ｎｉ-Ｐｄ）合金製を採用しているので毒性のあるニッケルが溶出しないため、細胞をフィルタの上に生きたまま長時間保持した状態で培養液を交換しながら培養することができる。
しかも、引張強さ等の機械的特性を確保しつつ、耐食性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、細胞培養容器において、培養液を交換する際のフィルタからの細胞の浮き上がりを抑制すると共に、実用性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第１実施形態に係る細胞培養容器を示す分解斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る細胞培養容器を示す斜視図である。

【図3】筒部の外側から培養液を吸引する状態を示す斜視図である。

【図4】筒部の内側へ培養液を注入する状態を示す斜視図である。

【図5】第１実施形態に係る細胞培養容器を示す断面図である。

【図6】筒部の外側から培養液を吸引する状態を示す断面図である。

【図7】培養液の吸引がほぼ終了した状態を示す断面図である。

【図8】筒部の内側へ培養液を注入する状態を示す断面図である。

【図9】培養液の注入が進行した状態を示す断面図である。

【図10】第２実施形態に係る細胞培養容器において、筒部の外側から培養液を吸引する状態を示す斜視図である。

【図11】筒部の外側から培養液を吸引する状態を示す断面図である。

【図12】筒部の内側へ培養液を注入する状態を示す断面図である。

【図13】第３実施形態に係る細胞培養容器において、筒部の外側から培養液を吸引する状態を示す断面図である。

【図14】筒部の内側へ培養液を注入する状態を示す断面図である。

【図15】第４実施形態に係る細胞培養容器を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一又は同様の構成要素であることを意味する。なお、以下に説明する実施形態において重複する説明及び符号については、省略する場合がある。また、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。

【0024】

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。

【0025】

［第１実施形態］
図１から図９において、本実施形態に係る細胞培養容器１０は、容器１２と、トレイ１４とを有している。

【0026】

容器１２は、上方に開口部１２Ａを有し、細胞１６の培養液２２を貯留可能とされた例えば円筒形の皿である。容器１２として、シャーレの下皿が用いられてもよい。容器１２の材質は、細胞の培養に適したガラスや樹脂等である。容器１２は透明であってもよく、半透明であってもよく、また不透明であってもよい。

【0027】

容器１２は、底１２Ｂと周壁１２Ｃとを有している。周壁１２Ｃの上縁は、開口部１２Ａの周縁１２Ｄとなっている。つまり、開口部１２Ａは、周壁１２Ｃの上方が開放されることで形成されている。なお、開口部１２Ａは、細胞１６の培養時にはシャーレの上皿等の蓋部材で塞がれてもよい。

【0028】

トレイ１４は、開口部１２Ａを通じて容器１２内に配置される筒部１４Ａを有している。筒部１４Ａの例えば底部には、細胞１６を捕捉可能なフィルタ１８が設けられている。なお、図面において、細胞１６の大きさは実際よりも大きく誇張して描かれている。また細胞の形状も球形に簡略化して描かれている。

【0029】

なお、図５では筒部１４Ａの全体が容器１２内に配置されているが、筒部１４Ａの高さ寸法の設定や培養液２２の浮力等により、筒部１４Ａの上部が容器１２の開口部１２Ａの外側に配置されてもよい。つまり、フィルタ１８上の細胞１６を培養液２２の浸漬できるように、筒部１４Ａの一部が容器１２内に配置されればよい。

【0030】

フィルタ１８は、電鋳金属であるニッケル・パラジウム（Ｎｉ－Ｐｄ）合金製を採用している。このため毒性のあるニッケルが溶出しないので、細胞をフィルタの上に生きたまま長時間保持した状態で培養液２２を交換しながら培養することができる。また、図示は省略するが、フィルタ１８には、培養目的の細胞１６を通過させず、非目的細胞を通過させる孔が多数形成されている。この孔には、細胞１６を捕捉するための窪みが設けられていてもよい。フィルタ１８の孔径は５～２０μｍが好ましい。

【0031】

図５から図９に示されるように、フィルタ１８の下方側では、筒部１４Ａが浮力により容器１２の底１２Ｂから離れることで、筒部１４Ａの内側と外側とが通じている。これにより、筒部１４Ａの内側と外側との間で培養液２２が行き来可能とされている。

【0032】

筒部１４Ａの上縁には、径方向外側へ突出する環状のフランジ部１４Ｂが形成されている。フランジ部１４Ｂの突出量（幅）は、フランジ部１４Ｂが開口部１２Ａを塞がない程度に設定される。これは、開口部１２Ａから容器１２内に例えばピペット２４を差し込むことができるようにするためである。

【0033】

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。本実施形態に係る細胞培養容器１０では、トレイ１４の筒部１４Ａのフィルタ１８で細胞１６を捕捉しておき（図１）、該筒部１４Ａを容器１２内に配置し（図２、図５）、容器１２に供給された培養液２２に細胞１６を浸漬することにより、細胞１６を培養することができる。培養液２２が貯留されている状態では、トレイ１４が浮力により容器１２の底１２Ｂから離れることで、フィルタ１８の下方側で筒部１４Ａの内側と外側とが通じており、培養液２２が行き来可能とされている。

【0034】

なお、フィルタ１８の孔径が５～２０μｍである場合、血液細胞等の体液細胞のほとんどを通過させ、末梢循環腫瘍細胞（ＣＴＣ）や希少細胞等の比較的大きな細胞を捕捉することができる。また、フィルタの電鋳金属材料がＮｉ-Ｐｄである場合、引張強さ等の機械的特性を確保しつつ、耐食性を向上させることができる。

【0035】

次に、培養液２２を交換する手順について説明する。図３、図６、図７に示されるように、容器１２内の培養液２２をピペット２４等により筒部１４Ａの外側から吸引すると、筒部１４Ａの内側の培養液２２はフィルタ１８の下方側へ吸引されてから筒部１４Ａの外側へ吸引される。したがって、培養液２２の交換のため容器１２内の培養液２２を吸引する際に、細胞１６をフィルタ１８の上に吸着させて残すことができる。

【0036】

また、図４、図８、図９に示されるように、新しい培養液２２を容器１２に注入する際には、培養液２２を筒部１４Ａの内側に注入することで、フィルタ１８からの細胞１６の浮き上がりを抑制することができる。筒部１４Ａの内側に注入された培養液２２は、フィルタ１８を通過した後筒部１４Ａの内側から外側へ流れ、容器１２に貯留される。これにより、細胞１６の培養を続行できる。

【0037】

更に、本実施形態では、構成が簡易であるため実用性が高い。トレイ１４における筒部１４Ａにはフランジ部１４Ｂが設けられているので、容器１２からのトレイ１４の取り出しや、容器１２へのトレイ１４の配置も容易である。

【0038】

このように、本実施形態によれば、細胞培養容器１０において、培養液２２を交換する際のフィルタ１８からの細胞１６の浮き上がりを抑制すると共に、実用性を高めることができる。

【0039】

［第２実施形態］
図１０から図１２において、本実施形態に係る細胞培養容器２０では、トレイ１４が、筒部１４Ａの外側へ延び、容器１２における開口部１２Ａの周縁１２Ｄに引掛け可能とされた複数の引掛け部１４Ｃを有している。引掛け部１４Ｃは、例えば筒部１４Ａの径方向外側に延びる長尺状の板状部であり、筒部１４Ａの周方向に均等に３本設けられている。

【0040】

引掛け部１４Ｃの先端は、筒部１４Ａが容器１２の中央にあるとき、開口部１２Ａの周縁１２Ｄに重なる位置まで延びている。引掛け部１４Ｃを周縁１２Ｄに引っ掛ける、換言すれば、引掛け部１４Ｃが周縁１２Ｄに載るようにすることで、例えば筒部１４Ａが容器１２の底１２Ｂから離れた状態に保持されるようになっている。また、引掛け部１４Ｃの先端には、例えば下方に突出する爪部１４Ｄが形成されている。この爪部１４Ｄが容器１２の周壁１２Ｃに引っ掛かることで、トレイ１４の位置が容器１２の略中央に保持されるようになっている。

【0041】

なお、引掛け部１４Ｃを腕部、支持部等と言い換えることもできる。本実施形態では、トレイ１４が、第１実施形態におけるフランジ部１４Ｂを有していないが、該フランジ部１４Ｂが設けられていてもよい。

【0042】

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

【0043】

図１０、図１１において、本実施形態に係る細胞培養容器２０では、引掛け部１４Ｃを容器１２の開口部１２Ａの周縁１２Ｄに引っ掛けることで、トレイ１４の筒部１４Ａを容器１２内に安定的に配置することができる。また、トレイ１４の比重が大きく、第１実施形態のトレイ１４では培養液２２に沈んで筒部１４Ａの下端が容器１２の底１２Ｂに当接する場合でも、筒部１４Ａを容器１２の底から離した状態に保持することも容易となる。これにより、筒部１４Ａの内側と外側の間での培養液２２の行き来がより円滑となる。

【0044】

培養液２２の交換の際には、筒部１４Ａの外側における引掛け部１４Ｃのない部分（開口部１２Ａ）にピペット２４等を差し込むことで、培養液２２を吸引することができる。図１２に示されるように、新しい培養液２２を容器１２に注入する際には、培養液２２を筒部１４Ａの内側に注入することで、フィルタ１８からの細胞１６の浮き上がりを抑制することができる。筒部１４Ａの内側に注入された培養液２２は、フィルタ１８を通過した後筒部１４Ａの内側から外側へ流れ、容器１２に貯留される。

【0045】

引掛け部１４Ｃを把持可能であるので、容器１２からのトレイ１４の取り出しや、容器１２へのトレイ１４の配置も容易である。

【0046】

［第３実施形態］
図１３、図１４において、本実施形態に係る細胞培養容器３０では、筒部１４Ａにおけるフィルタ１８の下方側に、筒部１４Ａの下端が容器１２の底１２Ｂに当接した状態において筒部１４Ａの内側と外側を連通させる連通部の一例としての溝１４Ｅが設けられている。

【0047】

具体的には、溝１４Ｅは、筒部１４Ａの下端に設けられた凹凸形状の凹部であり、筒部１４Ａの内側と外側に連通している。連通部は溝１４Ｅに限られず、筒部１４Ａの下端に複数の突起を設けることで、連通部を形成するようにしてもよい。

【0048】

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

【0049】

図１３において、本実施形態に係る細胞培養容器３０では、トレイ１４の筒部１４Ａにおけるフィルタ１８の下方側に連通部としての溝１４Ｅが設けられているので、筒部１４Ａの下端が容器１２の底１２Ｂに当接した状態において、培養液２２が溝１４Ｅを通じて筒部１４Ａの内側と外側の間で行き来可能である。このため、筒部１４Ａの外側からの培養液２２の吸引（図１３）と筒部１４Ａ内への培養液２２の注入（図１４）による培養液２２の交換が可能である。

【0050】

［第４実施形態］
図１５において、本実施形態に係る細胞培養容器４０では、容器１２の底１２Ｂに、筒部１４Ａの下端が当接した状態において筒部１４Ａの内側と外側を連通させる凹凸部１２Ｅが設けられている。凹凸部１２Ｅは、例えば互いに平行な複数の突条１２Ｆで構成されている。突条１２Ｆがない部分は連通部１２Ｇとなっている。

【0051】

なお、凹凸部１２Ｅの形状は突条１２Ｆに限られず、複数の突起で構成されていてもよい。

【0052】

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

【0053】

図１５において、本実施形態に係る細胞培養容器４０では、容器１２の底１２Ｂに凹凸部１２Ｅ、具体的には突条１２Ｆが設けられているので、トレイ１４における筒部１４Ａの下端が突条１２Ｆの上に当接した状態においても、培養液２２が突条１２Ｆのない部分である連通部１２Ｇを通じて筒部１４Ａの内側と外側の間で行き来可能である。このため、筒部１４Ａの外側からの培養液２２の吸引と筒部１４Ａ内への培養液２２の注入による培養液２２の交換が可能である。

【0054】

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

【0055】

上記各実施形態に構成を適宜組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0056】

１０ 細胞培養容器
１２ 容器
１２Ａ 開口部
１２Ｂ 底
１２Ｄ 周縁
１２Ｅ 凹凸部
１４ トレイ
１４Ａ 筒部
１４Ｃ 引掛け部
１４Ｅ 溝（連通部）
１６ 細胞
１８ フィルタ
２０ 細胞培養容器
２２ 培養液
３０ 細胞培養容器
４０ 細胞培養容器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】