ホーム > 特許ランキング > 日本光電工業株式会社
(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】P2024061885
(43)【公開日】2024-05-08
(54)【発明の名称】筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイス及びキット
(51)【国際特許分類】
C12M 1/34 20060101AFI20240426BHJP
C12M 1/00 20060101ALI20240426BHJP
【ＦＩ】
C12M1/34 A
C12M1/00 D
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024042734
(22)【出願日】2024-03-18
(62)【分割の表示】P 2020024512の分割
【原出願日】2020-02-17
(31)【優先権主張番号】P 2019036677
(32)【優先日】2019-02-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３０年度 国立研究開発法人日本医療研究開発機構 医療分野研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム 研究課題名：「積層化細胞シートを用いた創薬試験用立体組織モデル」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000230962
【氏名又は名称】日本光電工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】久保 寛嗣
(72)【発明者】
【氏名】塩山 高広
(72)【発明者】
【氏名】加川 友己
(72)【発明者】
【氏名】日向 裕人
(72)【発明者】
【氏名】牧野 穂高
(57)【要約】
【課題】筋収縮を定量的に測定することを可能とし、量産可能な、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイス及びキットの提供。
【解決手段】ゲルの一端を固定するための第１ゲル保持部を備える第１ゲルアダプタホルダと、前記ゲルの他端を固定するとともに前記第１ゲル保持部に対向して設けられる第２ゲル保持部を備える第２ゲルアダプタホルダと、前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダを連結するための連結部材が固定可能な固定部と、を有する張力測定デバイス。
【選択図】図１０
【解決手段】ゲルの一端を固定するための第１ゲル保持部を備える第１ゲルアダプタホルダと、前記ゲルの他端を固定するとともに前記第１ゲル保持部に対向して設けられる第２ゲル保持部を備える第２ゲルアダプタホルダと、前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダを連結するための連結部材が固定可能な固定部と、を有する張力測定デバイス。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスであって、
ゲルの一端を固定するための第１ゲル保持部を備える第１ゲルアダプタホルダと、
前記ゲルの他端を固定するとともに前記第１ゲル保持部に対向して設けられる第２ゲル保持部を備える第２ゲルアダプタホルダと、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダを連結するための連結部材が固定可能な固定部と、を有する張力測定デバイス。
ゲルの一端を固定するための第１ゲル保持部を備える第１ゲルアダプタホルダと、
前記ゲルの他端を固定するとともに前記第１ゲル保持部に対向して設けられる第２ゲル保持部を備える第２ゲルアダプタホルダと、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダを連結するための連結部材が固定可能な固定部と、を有する張力測定デバイス。
【請求項2】
前記第１ゲルアダプタホルダは、第１嵌合部を有し、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが収容されるとともに、前記第１嵌合部と嵌合可能に構成された第２嵌合部を備える培地槽をさらに有する、請求項１に記載の張力測定デバイス。
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが収容されるとともに、前記第１嵌合部と嵌合可能に構成された第２嵌合部を備える培地槽をさらに有する、請求項１に記載の張力測定デバイス。
【請求項3】
前記固定部は、前記第１ゲルアダプタホルダに設けられ、前記連結部材に係合可能である、請求項１または２に記載の張力測定デバイス。
【請求項4】
張力検出手段および前記第２ゲルアダプタホルダを連結するロッドをさらに有し、
前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部の上側に設けられる第１延在部をさらに有し、
前記ロッドは、前記第１延在部が挿入される凹部を有し、
前記第１延在部が前記凹部に挿入された状態で、前記第１延在部および前記凹部に固定部材を挿入することによって、前記第２ゲルアダプタホルダおよび前記ロッドが連結される、請求項１～３のいずれか１項に記載の張力測定デバイス。
前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部の上側に設けられる第１延在部をさらに有し、
前記ロッドは、前記第１延在部が挿入される凹部を有し、
前記第１延在部が前記凹部に挿入された状態で、前記第１延在部および前記凹部に固定部材を挿入することによって、前記第２ゲルアダプタホルダおよび前記ロッドが連結される、請求項１～３のいずれか１項に記載の張力測定デバイス。
【請求項5】
前記第２ゲルアダプタホルダは、前記連結部材がスライド可能に挿入される一対の袖部を有する請求項１～４のいずれか１項に記載の張力測定デバイス。
【請求項6】
筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイス用のキットであって、
ゲルの一端を固定するための第１ゲル保持部を備える第１ゲルアダプタホルダと、
前記ゲルの他端を固定するとともに前記第１ゲル保持部に対向して設けられる第２ゲル保持部を備える第２ゲルアダプタホルダと、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダを連結するための連結部材と、
前記連結部材によって連結された前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが嵌まる基板と、
前記連結部材が固定可能な固定部と、を有するキット。
ゲルの一端を固定するための第１ゲル保持部を備える第１ゲルアダプタホルダと、
前記ゲルの他端を固定するとともに前記第１ゲル保持部に対向して設けられる第２ゲル保持部を備える第２ゲルアダプタホルダと、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダを連結するための連結部材と、
前記連結部材によって連結された前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが嵌まる基板と、
前記連結部材が固定可能な固定部と、を有するキット。
【請求項7】
前記第１ゲルアダプタホルダは第１嵌合部を備え、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが収容されるとともに、前記第１嵌合部と嵌合可能に構成された第２嵌合部を備える培地槽をさらに有する、請求項６に記載のキット。
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが収容されるとともに、前記第１嵌合部と嵌合可能に構成された第２嵌合部を備える培地槽をさらに有する、請求項６に記載のキット。
【請求項8】
張力検出手段および前記第２ゲルアダプタホルダを連結するロッドと、
前記培地槽の頂部に固定可能であるとともに、前記ロッドを把持可能なロッド把持部を備えるロッド保持治具と、をさらに有する、請求項６または７に記載のキット。
前記培地槽の頂部に固定可能であるとともに、前記ロッドを把持可能なロッド把持部を備えるロッド保持治具と、をさらに有する、請求項６または７に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイス及びキットに関する。
【背景技術】
【0002】
創薬研究においては、開発された薬の安全性・有効性を評価するために培養細胞を用いたインビトロ試験や、実験動物を用いたインビボ試験が行われている。前者に関しては、動物細胞のインビトロ培養系が用いられている。後者は、げっ歯類の動物を中心とした実験動物を用いた系により評価が行われている。
【0003】
一般に、創薬の成功率は、約６０００分の１ともいわれており、数多くの候補薬の開発失敗により、製薬会社等の研究開発コストは増大する傾向にある。一般に、１種類の新薬を開発するのに数百億円の投資が必要ともいわれる。新薬開発の失敗の主な要因は、（１）細胞単体を用いる評価スクリーニング系と実際のヒト生体組織との差異、（２）実験動物とヒトとの差異、に起因しているといわれる。これらの差異を解消し、創薬の成功率を向上させ、研究開発コストを低減することが創薬開発現場で求められている。
【0004】
近年、様々な機能細胞へ分化する能力を有するｉＰＳ細胞などの多能性幹細胞を利用した創薬スクリーニング方法が開発されている。しかしながら、従来用いられている評価系は、細胞単体を用いるものであり、生体組織の状態を反映していない。そのため、多能性幹細胞から分化誘導した体細胞から、生体組織を模倣する評価系を開発することが求められている。
【0005】
細胞を三次元的に構築する試みとしては、例えば、細胞をスキャフォールドと呼ばれる三次元構造体に播種する方法や、臓器・組織を脱細胞化し、残存したマトリックスに細胞を播種して三次元化する方法、シート状に剥離された細胞シートを三次元的に積層する方法などが開発されている（例えば、特許文献１及び非特許文献１）。
【0006】
細胞シートを作製する方法の１つとして、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）（ＰＩＰＡＡｍ）が被覆された細胞培養皿（温度応答性培養皿）を用いる方法がある（特許文献１）。ＰＩＰＡＡｍが被覆された温度応答性培養皿上で任意の細胞を培養し、細胞がコンフルエントになった後に、ＰＩＰＡＡｍの下限臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）である３２℃未満である２０℃にすると、非侵襲的にシート状の細胞（細胞シート）が得られる。
【0007】
こうした技術を駆使し、創薬スクリーニングに利用するための評価系の研究開発が行われている。評価系の１つとして、候補薬の心毒性を評価するための心筋組織を構築する試みが行われている（例えば、特許文献２及び３）。しかしながら、これらの方法による評価系の構築は、非常に煩雑であり、量産には向かない。また、筋収縮を、定量的に測定することができない。
【0008】
創薬スクリーニング系、特に、心毒性スクリーニング試験に利用可能で、かつ、量産可能で簡便な手順による新たな評価系の開発が希求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平０２－２１１８６５号公報
【特許文献2】国際公開第２０１２／０３６２２４号
【特許文献3】国際公開第２０１２／０３６２２５号
【非特許文献】
【0010】
【非特許文献1】Ｈａｒａｇｕｃｈｉ Ｙ．，ｅｔ ａｌ．，Ｓｃａｆｆｏｌｄ－ｆｒｅｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｃｅｌｌ ｓｈｅｅｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＲＳＣ Ａｄｖ．，２０１２；２：２１８４－２１９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、筋収縮を定量的に測定することを可能とし、量産可能な、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイス、システム及びキットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者らは、上記課題を解決するために、種々の角度から検討を加えて研究開発を行ってきた。その結果、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスの形態を工夫することにより、筋収縮を定量的に測定することを可能とし、量産可能な筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイス、システム及びキットを提供する本発明を開発した。すなわち、本発明は、以下のとおりである。
【0013】
［１］ 筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスであって、
枠部材と、ゲルの一端を固定するために前記枠部材の内側面の一部に突出して設けられた第１ゲル保持部とを有する第１ゲルアダプタホルダであって、ここで前記枠部材が、前記第１ゲル保持部と対向する位置の枠部材上部に切り欠きを有し、それによって形成された一対の第１把持部を備え、ここで前記枠部材上部が一対の爪部を備える、前記第１ゲルアダプタホルダ；および
前記ゲルの他端を固定するための第２ゲル保持部と、連結部を介して前記第２ゲル保持部と繋がった接続部とを有する第２ゲルアダプタホルダ；
を備え、
ここで前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部が、前記枠部材の内側において前記第１ゲル保持部と対向するように、前記第１把持部で前記連結部を把持することによって前記第１ゲルアダプタホルダに取り付けられ、
ここで前記一対の第１把持部の間隔は、前記一対の爪部が培地槽蓋体と嵌合した時に広がることを特徴とする、
デバイス。
枠部材と、ゲルの一端を固定するために前記枠部材の内側面の一部に突出して設けられた第１ゲル保持部とを有する第１ゲルアダプタホルダであって、ここで前記枠部材が、前記第１ゲル保持部と対向する位置の枠部材上部に切り欠きを有し、それによって形成された一対の第１把持部を備え、ここで前記枠部材上部が一対の爪部を備える、前記第１ゲルアダプタホルダ；および
前記ゲルの他端を固定するための第２ゲル保持部と、連結部を介して前記第２ゲル保持部と繋がった接続部とを有する第２ゲルアダプタホルダ；
を備え、
ここで前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部が、前記枠部材の内側において前記第１ゲル保持部と対向するように、前記第１把持部で前記連結部を把持することによって前記第１ゲルアダプタホルダに取り付けられ、
ここで前記一対の第１把持部の間隔は、前記一対の爪部が培地槽蓋体と嵌合した時に広がることを特徴とする、
デバイス。
【0014】
［２］ 前記筋細胞が、心筋細胞、骨格筋細胞および平滑筋細胞からなる群から少なくとも１つ選択される、［１］に記載のデバイス。
【0015】
［３］ 前記細胞構造体が、シート状、棒状、及び紐状からなる群から少なくとも１つ選択される形状である、［１］又は［２］に記載のデバイス。
【0016】
［４］前記第１ゲル保持部が１つ以上の第１ゲル保持口を有し、前記第２ゲル保持部が１つ以上の第２ゲル保持口を有する、［１］～［３］のいずれか１項に記載のデバイス。
【0017】
［５］ 前記第１ゲル保持口及び前記第２ゲル保持口が、それぞれ２～５個設けられた、［４］に記載のデバイス。
【0018】
［６］ 前記第１ゲル保持部及び前記第２ゲル保持部の厚さが、前記枠部材の厚さよりも薄い、［１］～［５］のいずれか１項に記載のデバイス。
【0019】
［７］ 前記枠部材の厚さが、０．５ｍｍ～３．０ｍｍである、［１］～［６］のいずれか１項に記載のデバイス。
【0020】
［８］ 前記第１把持部は、前記連結部を把持する方向に突出した凸部を備え、かつ、前記連結部は、前記凸部が嵌まる凹部を備える、［１］～［７］のいずれか１項に記載のデバイス。
【0021】
［９］ 前記枠部材が、前記第２ゲルアダプタホルダを把持するための第２把持部を備える、［１］～［８］のいずれか１項に記載のデバイス。
【0022】
［１０］ 前記第１ゲル保持部と前記第２ゲル保持部との間に、ゲルを備えた、［１］～［９］のいずれか１項に記載のデバイス。
【0023】
［１１］ 前記ゲルが、ハイドロゲルである、［１０］に記載のデバイス。
【0024】
［１２］ 前記ゲルが、フィブリンゲルである、［１０］又は［１１］に記載のデバイス。
【0025】
［１３］ 前記ゲルに接着させた筋細胞を含む細胞構造体を備えた、［１０］～［１２］のいずれか１項に記載のデバイス。
【0026】
［１４］ 前記筋細胞が、心筋細胞、骨格筋細胞および平滑筋細胞からなる群から少なくとも１つ選択される、［１３］に記載のデバイス。
【0027】
［１５］ 前記細胞構造体が、シート状、棒状及び紐状からなる群から少なくとも１つ選択される形状である、［１３］または［１４］に記載のデバイス。
【0028】
［１６］ 前記細胞構造体が、細胞シートである、［１３］～［１５］のいずれか１項に記載のデバイス。
【0029】
［１７］ ［１３］～［１５］のいずれか１項に記載のデバイス；
前記デバイスを浸漬する培地槽本体；
前記一対の爪部と嵌合する嵌合部と、前記第２ゲルアダプタホルダの前記接続部が貫通する接続部貫通口とを備え、前記培地槽本体を覆う培地槽蓋体；
前記第２ゲルアダプタホルダの前記接続部に接続された張力検出手段；
前記張力検出手段に接続され、前記張力検出手段で検出した信号を演算し、張力を算出する演算器；及び、
前記演算器により算出された結果を表示する出力手段、を備えた、
筋細胞を含む細胞構造体の張力測定システム。
前記デバイスを浸漬する培地槽本体；
前記一対の爪部と嵌合する嵌合部と、前記第２ゲルアダプタホルダの前記接続部が貫通する接続部貫通口とを備え、前記培地槽本体を覆う培地槽蓋体；
前記第２ゲルアダプタホルダの前記接続部に接続された張力検出手段；
前記張力検出手段に接続され、前記張力検出手段で検出した信号を演算し、張力を算出する演算器；及び、
前記演算器により算出された結果を表示する出力手段、を備えた、
筋細胞を含む細胞構造体の張力測定システム。
【0030】
［１８］ 前記張力検出手段が、ロードセルである、［１７］に記載のシステム。
【0031】
［１９］ 枠部材と、ゲルの一端を固定するために前記枠部材の内側面の一部に突出して設けられた第１ゲル保持部とを有する第１ゲルアダプタホルダであって、ここで前記枠部材が、前記第１ゲル保持部と対向する位置の枠部材上部に切り欠きを有し、それによって形成された一対の第１把持部を備え、ここで前記枠部材上部が一対の爪部を備える、前記第１ゲルアダプタホルダ；
前記ゲルの他端を固定するための第２ゲル保持部と、連結部を介して前記第２ゲル保持部と繋がった接続部とを有する第２ゲルアダプタホルダ；
前記枠部材の内側面に沿って嵌まる１対のゲル成形凸部を有する基板;及び
前記ゲルの上面を形成するために前記基板のゲル接触面に対して平行な面を有するゲル形成蓋体、を備え、
ここで前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部が、前記枠部材の内側において前記第１ゲル保持部と対向するように、前記第１把持部で前記連結部を把持することによって前記第１ゲルアダプタホルダに取り付けられ、
ここで前記一対の第１把持部の間隔は、前記一対の爪部が培地槽蓋体と嵌合した時に広がることを特徴とする、［１］～［１５］のいずれか１項に記載のデバイスを作製するためのキット。
前記ゲルの他端を固定するための第２ゲル保持部と、連結部を介して前記第２ゲル保持部と繋がった接続部とを有する第２ゲルアダプタホルダ；
前記枠部材の内側面に沿って嵌まる１対のゲル成形凸部を有する基板;及び
前記ゲルの上面を形成するために前記基板のゲル接触面に対して平行な面を有するゲル形成蓋体、を備え、
ここで前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部が、前記枠部材の内側において前記第１ゲル保持部と対向するように、前記第１把持部で前記連結部を把持することによって前記第１ゲルアダプタホルダに取り付けられ、
ここで前記一対の第１把持部の間隔は、前記一対の爪部が培地槽蓋体と嵌合した時に広がることを特徴とする、［１］～［１５］のいずれか１項に記載のデバイスを作製するためのキット。
【0032】
［２０］ 前記第１ゲル保持部が１つ以上の第１ゲル保持口を有し、前記第２ゲル保持部が１つ以上の第２ゲル保持口を有する、［１９］に記載のキット。
【0033】
［２１］ 前記第１ゲル保持部及び前記第２ゲル保持部の厚さが、前記枠部材の厚さよりも薄い、［１９］又は［２０］に記載のキット。
【0034】
［２２］ さらに、前記ゲルを作製するためのゲル化剤を備えた、［１９］～［２１］のいずれか１項に記載のキット。
【0035】
［２３］筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスであって、
ゲルの一端を固定するための第１ゲル保持部を備える第１ゲルアダプタホルダと、
前記ゲルの他端を固定するとともに前記第１ゲル保持部に対向して設けられる第２ゲル保持部を備える第２ゲルアダプタホルダと、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダを連結するための連結部材が固定可能な固定部と、を有する張力測定デバイス。
ゲルの一端を固定するための第１ゲル保持部を備える第１ゲルアダプタホルダと、
前記ゲルの他端を固定するとともに前記第１ゲル保持部に対向して設けられる第２ゲル保持部を備える第２ゲルアダプタホルダと、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダを連結するための連結部材が固定可能な固定部と、を有する張力測定デバイス。
【0036】
［２４］ 前記第１ゲルアダプタホルダは、第１嵌合部を有し、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが収容されるとともに、前記第１嵌合部と嵌合可能に構成された第２嵌合部を備える培地槽をさらに有する、［２３］に記載の張力測定デバイス。
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが収容されるとともに、前記第１嵌合部と嵌合可能に構成された第２嵌合部を備える培地槽をさらに有する、［２３］に記載の張力測定デバイス。
【0037】
［２５］ 前記固定部は、前記第１ゲルアダプタホルダに設けられ、前記連結部材に係合可能である、［２３］または［２４］に記載の張力測定デバイス。
【0038】
［２６］ 張力検出手段および前記第２ゲルアダプタホルダを連結するロッドをさらに有し、
前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部の上側に設けられ、断面が砲弾型に構成された第１延在部をさらに有し、
前記ロッドは、前記第１延在部が挿入される凹部を有し、
前記第１延在部が前記凹部に挿入された状態で、前記第１延在部および前記凹部に固定部材を挿入することによって、前記第２ゲルアダプタホルダおよび前記ロッドが連結される、［２３］～［２５］のいずれか１項に記載の張力測定デバイス。
前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部の上側に設けられ、断面が砲弾型に構成された第１延在部をさらに有し、
前記ロッドは、前記第１延在部が挿入される凹部を有し、
前記第１延在部が前記凹部に挿入された状態で、前記第１延在部および前記凹部に固定部材を挿入することによって、前記第２ゲルアダプタホルダおよび前記ロッドが連結される、［２３］～［２５］のいずれか１項に記載の張力測定デバイス。
【0039】
［２７］ 前記第２ゲルアダプタホルダは、前記連結部材がスライド可能に挿入される一対の袖部を有する［２３］～［２６］のいずれか１項に記載の張力測定デバイス。
【0040】
［２８］ 筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイス用のキットであって、
ゲルの一端を固定するための第１ゲル保持部を備える第１ゲルアダプタホルダと、
前記ゲルの他端を固定するとともに前記第１ゲル保持部に対向して設けられる第２ゲル保持部を備える第２ゲルアダプタホルダと、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダを連結するための連結部材と、
前記連結部材によって連結された前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが嵌まる基板と、
前記連結部材が固定可能な固定部と、を有するキット。
ゲルの一端を固定するための第１ゲル保持部を備える第１ゲルアダプタホルダと、
前記ゲルの他端を固定するとともに前記第１ゲル保持部に対向して設けられる第２ゲル保持部を備える第２ゲルアダプタホルダと、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダを連結するための連結部材と、
前記連結部材によって連結された前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが嵌まる基板と、
前記連結部材が固定可能な固定部と、を有するキット。
【0041】
［２９］前記第１ゲルアダプタホルダは第１嵌合部を備え、
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが収容されるとともに、前記第１嵌合部と嵌合可能に構成された第２嵌合部を備える培地槽をさらに有する、［２８］に記載のキット。
前記第１ゲルアダプタホルダおよび前記第２ゲルアダプタホルダが収容されるとともに、前記第１嵌合部と嵌合可能に構成された第２嵌合部を備える培地槽をさらに有する、［２８］に記載のキット。
【0042】
［３０］ 張力検出手段および前記第２ゲルアダプタホルダを連結するロッドと、
前記培地槽の頂部に固定可能であるとともに、前記ロッドを保持可能なロッド保持部を備えるロッド保持治具と、をさらに有する、［２８］または［２９］に記載のキット。
前記培地槽の頂部に固定可能であるとともに、前記ロッドを保持可能なロッド保持部を備えるロッド保持治具と、をさらに有する、［２８］または［２９］に記載のキット。
【発明の効果】
【0043】
本発明は、筋細胞を含む細胞構造体の張力を、簡便に測定することを可能とする。また、本発明の当該デバイスは、筋細胞を含む細胞構造体の張力を測定するシステムに容易に組み込むことができ、再現性良く、安定的にデータを取得することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図7】図７は、第１実施形態の張力測定デバイスを作製するためのキットを用いた、張力測定デバイスの作製工程を示す図である。（Ａ）～（Ｃ）：張力測定デバイスの作製工程、（Ｄ）：（Ｃ）で得られた張力測定デバイスの断面図。
【図13】図１３は、本発明の張力測定デバイスを用いて測定したヒトｉＰＳ細胞由来心筋細胞の張力測定結果（１０秒間）を示す。なお、張力値は、比較のためにベースとなる張力値をずらして同一グラフにプロットしている点に留意されたい。上段：アダプタ１（比較例）、下段：アダプタ２（本発明）を用いて検出した心筋細胞の張力測定結果。
【図14】図１４は、本発明の張力測定デバイスを用いて測定したヒトｉＰＳ細胞由来心筋細胞の張力測定結果（１２００秒間）を示す。なお、張力値は、比較のためにベースとなる張力値をずらして同一グラフにプロットしている点に留意されたい。上段：アダプタ１（比較例）、下段：アダプタ２（本発明）を用いて検出した心筋細胞の張力測定結果。
【発明を実施するための形態】
【0045】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、必要に応じて図面を参照にしながら説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明の構成は、実施形態の具体的構成に限定されない。
以下、本発明の第１実施形態について、必要に応じて図面を参照にしながら説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明の構成は、実施形態の具体的構成に限定されない。
【0046】
＜筋細胞を含む細胞構造体＞
本明細書において、「筋細胞を含む細胞構造体」とは、生体から採取した筋細胞を含む生体組織（例えば、心筋組織、骨格筋組織、平滑筋組織など）や、筋細胞を含む構造体をいう。本発明に適用し得る、筋細胞を含む細胞構造体は、生体から採取した生体組織そのものや、生体から採取した生体組織を加工した生体組織であってもよい。また、本発明に適用し得る筋細胞を含む細胞構造体は、筋細胞を含む懸濁液とゲル溶液又はゲル化剤とを混合させて形成した細胞構造体であってもよく、細胞シートであってもよい。さらにまた、本発明に適用し得る筋細胞を含む細胞構造体とは、ゲルの上に、筋細胞を含む細胞群を直接播種し、培養することにより形成されるものであってもよい。
本明細書において、「筋細胞を含む細胞構造体」とは、生体から採取した筋細胞を含む生体組織（例えば、心筋組織、骨格筋組織、平滑筋組織など）や、筋細胞を含む構造体をいう。本発明に適用し得る、筋細胞を含む細胞構造体は、生体から採取した生体組織そのものや、生体から採取した生体組織を加工した生体組織であってもよい。また、本発明に適用し得る筋細胞を含む細胞構造体は、筋細胞を含む懸濁液とゲル溶液又はゲル化剤とを混合させて形成した細胞構造体であってもよく、細胞シートであってもよい。さらにまた、本発明に適用し得る筋細胞を含む細胞構造体とは、ゲルの上に、筋細胞を含む細胞群を直接播種し、培養することにより形成されるものであってもよい。
【0047】
一実施態様において、本発明に適用し得る、筋細胞を含む細胞構造体は、シート状、棒状及び紐状からなる群から少なくとも１つ選択されてもよく、好ましくはシート状の細胞構造体である。
【0048】
本明細書において、「シート状の細胞構造体」とは、例えば、約１０μｍ（例えば、細胞１個分の厚さ）以上～約２ｍｍ以下の平均の厚さを有し、かつ、後述の第１ゲル保持部と第２ゲル保持部との間に適用し得る長さを有する、膜状の細胞構造体をいう。「シート状の細胞構造体」の幅は、第１ゲル保持部及び第２ゲル保持部に適用し得る幅であればよく、限定されない。１枚の「シート状の細胞構造体」が、張力測定デバイスに適用されてもよく、複数枚の「シート状の細胞構造体」が張力測定デバイスに適用されてもよい。複数枚の「シート状の細胞構造体」は、第１ゲル保持部と第２ゲル保持部の間に並列に適用されてもよく、積層されて適用されてもよい。
【0049】
本明細書において、「棒状の細胞構造体」とは、例えば、約１００μｍ以上～約５ｍｍ以下の平均直径を有し、かつ、後述の第１ゲル保持部と第２ゲル保持部との間に適用し得る長さを有する細胞構造体をいう。１本の「棒状の細胞構造体」が、張力測定デバイスに適用されてもよく、複数本の「シート状の細胞構造体」が張力測定デバイスに適用されてもよい。複数本の「棒状の細胞構造体」は、第１ゲル保持部と第２ゲル保持部の間に並列に適用されてもよく、束ねられて適用されてもよい。
【0050】
本明細書において、「紐状の細胞構造体」とは、例えば、約１０μｍ以上～約１００μｍ未満の平均直径を有し、かつ、後述の第１ゲル保持部と第２ゲル保持部との間に適用し得る長さを有する三次元細胞構造体をいう。１本の「紐状の細胞構造体」が、張力測定デバイスに適用されてもよく、複数本の「紐状の細胞構造体」が張力測定デバイスに適用されてもよい。複数本の「紐状の細胞構造体」は、第１ゲル保持部と第２ゲル保持部の間に並列に適用されてもよく、束ねられて適用されてもよい。
【0051】
なお、「棒状の細胞構造体」と「紐状の細胞構造体」は、その直径によって便宜的に上記のように分けて表現しているが、いずれも細長い形状の細胞構造体を表すものであり、相互に用語を入れ替えて使用されてもよい。
【0052】
本発明に適用し得る「棒状の細胞構造体」又は「紐状の細胞構造体」は、例えば、シート状の細胞構造体を棒状又は紐状に形成（例えば、巻きとる、よじる、収縮させる、又は切断する等）してもよく、棒状又紐状のモールドに細胞と任意のゲルを含む懸濁液を流し込んで形成したものであってもよい（例えば、Ｚｈａｏ Ｙ，Ｃｅｌｌ．２０１９ Ｆｅｂ ７；１７６（４）：９１３－９２７参照）。
【0053】
本明細書において、「筋細胞を含む細胞構造体」とは、細胞構造体に含まれる筋細胞数のうち、少なくとも筋細胞が１０％以上含まれるものをいい、例えば、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９９％以上含まれる。本明細書において、「筋細胞」とは、動物体の筋肉組織を形成する収縮性を有する細胞であり、例えば、心筋細胞、骨格筋細胞及び平滑筋細胞が挙げられる。一実施態様において、本発明において用いられる「筋細胞」は、心筋細胞、骨格筋細胞及び平滑筋細胞からなる群から少なくとも１つ選択される。本発明に用いることができる筋細胞は動物由来のものであればよく、例えば、哺乳類、鳥類、両生類、爬虫類、魚類の筋細胞を用いることができる。好ましくは、哺乳動物由来の筋細胞であり、例えば、マウス、ラット、ヒト、サル、ブタ、イヌ、ヒツジ、ネコ、ヤギなどの哺乳動物由来の筋細胞を用いることができる。
【0054】
本発明に利用可能な筋細胞は、生体組織から採取された初代細胞であってもよく、株化された細胞であってもよく、多能性幹細胞若しくは組織幹細胞から分化誘導された細胞であってもよい。
【0055】
本明細書において「多能性幹細胞」とは、あらゆる組織の細胞へと分化する能力（分化多能性）を有する幹細胞の総称することを意図する。限定されるわけではないが、多能性幹細胞は胚性幹細胞（ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ：ＥＳ細胞）、胚性癌腫細胞（ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ｃａｒｃｉｎｏｍａ ｃｅｌｌ：ＥＣ細胞）、栄養芽幹細胞（ｔｒｏｐｈｏｂｌａｓｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ：ＴＳ細胞）、エビブラスト幹細胞（ｅｐｉｂｌａｓｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ：ＥｐｉＳ細胞）、胚性生殖細胞（ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ｇｅｒｍ ｃｅｌｌ：ＥＧ細胞）、多能性生殖細胞（ｍｕｌｔｉｐｏｔｅｎｔ ｇｅｒｍｌｉｎｅ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ：ｍＧＳ細胞）、人工多能性幹細胞（ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ：ｉＰＳ細胞）、Ｍｕｓｅ細胞等を含む。好ましくは、ＥＳ細胞又はｉＰＳ細胞である。多能性幹細胞としては公知の任意のものを使用可能であるが、例えば、国際公開第２００９／１２３３４９号（ＰＣＴ／ＪＰ２００９／０５７０４１）に記載の多能性幹細胞を使用することができる。
【0056】
本発明に用いることができる筋細胞は、多能性幹細胞から分化誘導された細胞であってもよい。多能性細胞から筋細胞へ分化させる方法は、公知の方法を用いることができる（例えば、Ｍａｔｓｕｕｒａ Ｋ．，ｅｔ ａｌ．Ｃｒｅａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｃａｒｄｉａｃ ｃｅｌｌ ｓｈｅｅｔｓ ｕｓｉｎｇ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．２０１２ Ａｕｇ ２４；４２５（２）：３２１－３２７等を参照のこと）。
【0057】
筋細胞を含む細胞構造体には、筋細胞以外の細胞が含まれていてもよい。例えば、心筋芽細胞、筋芽細胞、間葉系幹細胞、血管内皮細胞、血管内皮前駆細胞、線維芽細胞等が含まれていてもよい。
【0058】
本明細書において、「シート状の細胞構造体」の一実施形態である「細胞シート」とは、複数の任意の細胞を含む細胞群を細胞培養基材上で培養し、細胞培養基材上から剥離することで得られる１層又は複数層のシート状の細胞群をいう。細胞シートを得る方法としては、例えば、温度、ｐＨ、光等の刺激によって分子構造が変化する高分子を被覆した刺激応答性培養基材上で細胞を培養し、温度、ｐＨ、光等の刺激の条件を変えて刺激応答性培養基材表面を変化させることで、細胞同士の接着状態は維持しつつ、刺激応答性培養基材から細胞をシート状に剥離する方法や、任意の培養基材上で細胞培養し、物理的にピンセット等により剥離して得る方法等が挙げられる。細胞シートを得るための刺激応答性培養基材としては、０～８０℃の温度範囲で水和力が変化するポリマーを表面に被覆した温度応答性培養基材が知られている。温度応答性培養基材上で、ポリマーの水和力が弱い温度域で細胞を培養し、その後、培養液をポリマーの水和力が強い状態となる温度に変化させることで細胞をシート状の細胞群として剥離させることができる。
【0059】
細胞シートを得るために用いられる温度応答性培養基材は、細胞が培養可能な温度域でその表面の水和力を変化させる基材であることが好ましい。その温度域は、一般に細胞を培養する温度、例えば３３℃～４０℃であることが好ましい。細胞シートを得るために用いられる培養基材に被覆される温度応答性高分子は、ホモポリマー、コポリマーのいずれであってもよい。このような高分子としては、例えば、特開平２－２１１８６５号公報に記載されているポリマーが挙げられる。
【0060】
刺激応答性高分子、特に温度応答性高分子としてポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）を用いた場合を例（温度応答性培養皿）に説明する。ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）は３１℃に下限臨界溶解温度を有するポリマーとして知られ、遊離状態であれば、水中で３１℃以上の温度で脱水和を起こしポリマー鎖が凝集して白濁する。逆に３１℃未満の温度ではポリマー鎖は水和し、水に溶解した状態となる。本発明では、このポリマーがシャーレなどの基材表面に被覆されて固定されたものである。したがって、３１℃以上の温度であれば、培養基材表面のポリマーも同じように脱水和するが、ポリマー鎖が培養基材表面に固定されているため、培養基材表面が疎水性を示すようになる。逆に、３１℃未満の温度では、培養基材表面のポリマーは水和するが、ポリマー鎖が培養基材表面に被覆されているため、培養基材表面が親水性を示すようになる。このときの疎水的な表面は細胞が付着し、増殖できる適度な表面であり、また、親水的な表面は細胞が付着できない表面となる。そのため、該基材を３１℃未満に冷却すると、細胞が基材表面から剥離する。細胞が培養面一面にコンフルエントになるまで培養されていれば、該基材を３１℃未満に冷却することによって細胞シートを回収できる。温度応答性培養基材は、同一の効果を有するものであれば限定されるものではないが、例えば、セルシード社（東京、日本）が市販するＵｐＣｅｌｌ（登録商標）などが挙げられる。
【0061】
＜張力測定デバイス＞
本発明は、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスであって、
枠部材と、ゲルの一端を固定するために前記枠部材の内側面の一部に突出して設けられた第１ゲル保持部とを有する第１ゲルアダプタホルダであって、ここで前記枠部材が、前記第１ゲル保持部と対向する位置の枠部材上部に切り欠きを有し、それによって形成された一対の第１把持部を備え、ここで前記枠部材上部が一対の爪部を備える、前記第１ゲルアダプタホルダ；および
前記ゲルの他端を固定するための第２ゲル保持部と、連結部を介して前記第２ゲル保持部と繋がった接続部とを有する第２ゲルアダプタホルダ；
を備え、
ここで前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部が、前記枠部材の内側において前記第１ゲル保持部と対向するように、前記第１把持部で前記連結部を把持することによって前記第１ゲルアダプタホルダに取り付けられ、
ここで前記一対の第１把持部の間隔は、前記一対の爪部が培地槽蓋体と嵌合した時に広がることを特徴とする、デバイスを提供する。
本発明は、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスであって、
枠部材と、ゲルの一端を固定するために前記枠部材の内側面の一部に突出して設けられた第１ゲル保持部とを有する第１ゲルアダプタホルダであって、ここで前記枠部材が、前記第１ゲル保持部と対向する位置の枠部材上部に切り欠きを有し、それによって形成された一対の第１把持部を備え、ここで前記枠部材上部が一対の爪部を備える、前記第１ゲルアダプタホルダ；および
前記ゲルの他端を固定するための第２ゲル保持部と、連結部を介して前記第２ゲル保持部と繋がった接続部とを有する第２ゲルアダプタホルダ；
を備え、
ここで前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部が、前記枠部材の内側において前記第１ゲル保持部と対向するように、前記第１把持部で前記連結部を把持することによって前記第１ゲルアダプタホルダに取り付けられ、
ここで前記一対の第１把持部の間隔は、前記一対の爪部が培地槽蓋体と嵌合した時に広がることを特徴とする、デバイスを提供する。
【0062】
図１～６は、本発明の一実施態様の張力測定デバイス１、並びに、張力測定デバイス１と共に使用される留め具１５、基板１３及びゲル形成蓋体１４を示す。張力測定デバイス１は、第１ゲルアダプタホルダ１１と、第２ゲルアダプタホルダ１２とを備えている。第１ゲルアダプタホルダ１１は、枠部材１１０と、ゲルＧ（後述する）の一端を固定するために前記枠部材１１０の内側面（図１の底部内面１１９）の一部に突出して設けられた第１ゲル保持部１１１を備えている。枠部材１１０は、枠部材下部１１１０と、枠部材下部１１１０の両端から垂直に設けられた枠部材側部１１６と、枠部材側部１１６の一端に設けられた枠部材上部１１４から形成されている。一実施態様において、枠部材側部１１６と枠部材上部１１４は、枠部材下部１１１０の厚さよりも厚さを有している。枠部材１１０は、ゲルＧを形成する際の型枠の一部となる役割を果たすと同時に、ゲルＧ及び細胞構造体ＣＳに側方から任意の物体が接触することを防止する役割も果たす。また、枠部材１１０の存在により、ゲルＧ及び細胞構造体ＣＳの形状を維持したまま、張力測定デバイス１を容易に培地槽２の培地槽蓋体２１（後述）に取り付けることができる。
【0063】
第１ゲル保持部１１１の両側は、枠部材側部１１６の内面（側部内面１１８）との間に第１ゲル非形成空間１１８０がそれぞれ設けられている。第１ゲル非形成空間１１８０に後述する基板１３のゲル成形凸部１３１が嵌まる。
【0064】
第１ゲル保持部１１１は、形成されるゲルＧの薄膜と平行になるように枠部材下部１１１０に設けられている。第１ゲル保持部１１１には、１つ以上の第１ゲル保持口１１２が設けられている。第１ゲル保持部１１１の両端には、さらに第１ゲル保持凹部１１３が設けられてもよい。
【0065】
本実施態様において、枠部材下部１１１０の厚さおよび第２ゲル保持部連結部１２１０（後述）の厚さが形成されるゲルＧの厚さを規定する。そのため、枠部材下部１１１０の厚さおよび第２ゲル保持部連結部１２１０の厚さを変更することにより、ゲルＧの厚さを適宜変更することができる。枠部材下部１１１０および第２ゲル保持部連結部１２１０の厚さは限定されないが、筋細胞を含む細胞構造体を接着させ、安定的に保持することが可能であり、かつ、筋細胞を含む細胞構造体が拍動して収縮する作用を妨げない厚さであればよく、例えば、０．５ｍｍ～３．０ｍｍ、０．５ｍｍ～２．５ｍｍ、０．５ｍｍ～２．０ｍｍ、０．５ｍｍ～１．５ｍｍ、１．０ｍｍ～３．０ｍｍ、１．０ｍｍ～２．５ｍｍ、１．０ｍｍ～２．０ｍｍ、１．０ｍｍ～１．５ｍｍの厚さであり、好ましくは０．５ｍｍ～２．５ｍｍであり、より好ましくは０．５ｍｍ～１．５ｍｍである。
【0066】
第１ゲル保持部１１１の厚さは、枠部材下部１１１０の厚さおよび第２ゲル保持部連結部１２１０の厚さよりも薄く構成されている。また、第１ゲル保持部１１１は、底部内面１１９において、枠部材下部１１１０の厚さ方向の中間の位置に設けられる。これにより、ゲルＧが第１ゲル保持部１１１の上面及び下面の両面を覆い、ゲルＧが確実に保持される。
【0067】
第１ゲルアダプタホルダ１１の枠部材１１０は、第１ゲル保持部１１１と対向する位置の枠部材１１０の一部（枠部材上部１１４）に切り欠き１１４３を有している（図２（Ａ）参照）。切り欠き１１４３によって、枠部材上部１１４には、一対の第１把持部１１４０が形成されている。切り欠き１１４３は、第１ゲル保持部１１１と第２ゲル保持部１２１とが対向する軸方向に沿って設けられる。切り欠き１１４３の幅は、組み合わせられる第２ゲルアダプタホルダ１２の連結部１２４の幅に応じて適宜調整される。
【0068】
一対の第１把持部１１４０が、第２ゲルアダプタホルダ１２の連結部１２４を把持する。それにより、第２ゲルアダプタホルダ１２が第１ゲルアダプタホルダ１１に取り付けられる。第１把持部１１４０は、さらに、連結部１２４を把持する方向に突出した凸部１１４１を備えてもよい。この場合、第２ゲルアダプタホルダ１２の連結部１２４には、凸部１１４１が嵌まる凹部１２５が設けられる。一対の第１把持部１１４０が、第２ゲルアダプタホルダ１２の連結部１２４を把持する時に、凸部１１４１が凹部１２５に嵌合することにより、第２ゲルアダプタホルダ１２が第１ゲルアダプタホルダ１１から脱落することが防止される。これにより、張力測定デバイス１に形成されたゲルの破損が防止され、さらには、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定時まで、張力測定デバイス１のハンドリングが容易となる。
【0069】
一実施態様において、第１ゲルアダプタホルダ１１の枠部材上部１１４には、切り欠き１１４３を挟んで、一対の爪部１１７を備えている。一対の爪部１１７は、後述の培地槽蓋体２１と嵌合し、張力測定デバイス１が培地槽蓋体２１に固定される。一対の爪部１１７は、培地槽蓋体２１と嵌合した時に、一対の第１把持部１１４０の間隔が広がるよう設けられている（図９（Ｃ）参照）。これにより、第２ゲルアダプタホルダ１２の連結部１２４と第１把持部１１４０との間に隙間が形成され、連結部１２４と第１把持部１１４０との摺動が減少し、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定時に検出される摺動に由来する測定値のばらつきが減少する。一対の爪部１１７の形状や位置は、培地槽蓋体２１と嵌合した時に、連結部１２４と第１把持部１１４０との間に隙間が形成される形状や位置であればよく、例えば、図２のように、枠部材上部１１４に向かって傾斜を有するものであってもよい。一実施形態において、一対の爪部１１７は、弾性によって変形することで培地槽蓋体２１の嵌合部２１０に挿入され、第１ゲルアダプタホルダの復元力によって元の形に戻ることにより、培地槽蓋体２１へと固定される。
【0070】
第１ゲルアダプタホルダ１１の枠部材上部１１４の上部外面１１４４（図２（A）参照）は、切り欠き１１４３に向かって傾斜が形成されていてもよい。これにより、培地槽蓋体２１に張力測定デバイス１が固定された時に、上部外面１１４４の傾斜が培地槽蓋体２１の内面に接触し、第２ゲルアダプタホルダ１２の連結部１２４と第１把持部１１４０との間に隙間が形成される（図９（Ｃ）参照）。
【0071】
一実施態様において、枠部材１１０は、第２ゲルアダプタホルダ１２を把持するための第２把持部１１４２をさらに備えてもよい（例えば、図１（Ａ）参照）。第２把持部１１４２は、枠部材１１０の一部を、第２ゲルアダプタホルダ１２の幅、例えば第２ゲル保持部連結部１２１０の幅に合わせて、内側に凹ませた形状であってもよい（図１参照）。これにより、第２ゲルアダプタホルダ１２が、第２把持部１１４２によって把持されて固定することができる。
【0072】
第１ゲルアダプタホルダ１１の素材は、一対の爪部１１７が培地槽蓋体２１と嵌合した時に、一対の第１把持部１１４０の間隔が広がる性質を有する素材であれば特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸誘導体、ポリアクリロニトリル、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ（メタ）アクリルアミド誘導体、ポリスルホン、セルロース、セルロース誘導体、ポリシリコーン、金属などが挙げられる。
【0073】
第２ゲルアダプタホルダ１２は、ゲルＧの他端を固定するための第２ゲル保持部１２１と、連結部１２４を介して第２ゲル保持部１２１と繋がった接続部１２０とを有する（図３参照）。図３（Ａ）に示されるように、一実施態様において、接続部１２０と第２ゲル保持部１２１は、連結部１２４と第２ゲル保持部連結部１２１０とにより繋がっている。第２ゲル保持部１２１は、形成されるゲルＧと平行になるように第２ゲル保持部連結部１２１０に設けられている。第２ゲル保持部１２１には、１つ以上の第２ゲル保持口１２２が設けられている。第２ゲル保持部１２１の両端には、さらに第２ゲル保持凹部１２３が設けられている。第２ゲル保持部１２１の厚さは、第２ゲル保持部連結部１２１０の厚さよりも薄く構成されており、好ましくは、第１ゲル保持部１１１と同じ厚さを有する。また、第２ゲル保持部１２１は、第２ゲル保持部連結部１２１０において、厚さ方向の中間の位置に設けられる。これにより、ゲルＧが第２ゲル保持部１２１の上面及び下面の両面を覆い、ゲルＧが確実に保持される。
【0074】
一実施態様において、連結部１２４には、第１ゲルアダプタホルダ１１の第１把持部１１４０に設けられる凸部１１４１と嵌合して、第２ゲルアダプタホルダ１２が第１ゲルアダプタホルダ１１から脱落することを防止する凹部１２５が設けられてもよい（図３参照）。特に、凹部１２５は、図３（Ａ）に示される第２ゲルアダプタホルダ１２が、第１ゲルアダプタホルダ１１から前後方向に脱落することを防止する。
【0075】
第２ゲルアダプタホルダ１２を第１ゲルアダプタホルダ１１に取り付けた時に、接続部１２０の底部（接続部下部１２００）は、枠部材上部１１４の外面と接触するため、第２ゲルアダプタホルダ１２の第１ゲル保持部１１１の方向（以下、「下方向」という。）への動きを制限することができ、ゲルの破損が防止される。また、同様に、第２ゲル保持部連結部１２１０も枠部材上部１１４の内面と接触するため、第２ゲルアダプタホルダ１２の第１ゲル保持部１１１と反対方向（以下、「上方向」という。）への動きを制限することができ、ゲルの破損が防止される。第２ゲルアダプタホルダ１２の上方向と下方向（以下、「上下方向」という。）の可動範囲は、接続部下部１２００と第２ゲル保持部連結部１２１０との距離を調節することによって適宜変更することができる。
【0076】
接続部１２０には、張力検出手段コネクタ３と連結するための接続口１２６が設けられている。
【0077】
第１ゲル保持口１１２及び第２ゲル保持口１２２に流し込まれたゲルは、固まった後に、ゲルＧの一端を第１ゲル保持部１１１に、他端を第２ゲル保持部１２１に固定する役割を担う。第１ゲル保持凹部１１３及び第２ゲル保持凹部１２３もまた、ゲルが固化した後にゲルＧを固定する効果を果たす。第１ゲル保持口１１２及び第２ゲル保持口１２２の数、形状、大きさは、作製するゲルＧの大きさや、ゲルの粘性、強度、重合度などによって適宜決定される。第１ゲル保持口１１２及び第２ゲル保持口１２２は、例えば１～１０個、１～５個、２～５個、２～４個設けられても良い。第１ゲル保持部１１１と第２ゲル保持部１２１の形状は、対称であることが好ましい。
【0078】
張力測定デバイス１にゲルＧを形成するために、基板１３及びゲル形成蓋体１４が用いられる（図４および図６参照）。基板１３の平面部１３０には、第１ゲル保持部１１１及び第２ゲル保持部１２１と、側部内面１１８との間に嵌まる１対のゲル成形凸部１３１が設けられている。また、基板１３には、第１ゲルアダプタホルダ１１と第２ゲルアダプタホルダ１２との間に形成される第２ゲル非形成空間１１１２に嵌まるゲル形成凸部上部１３２が設けられている。これにより、第２ゲル非形成空間１１１２にゲルが形成されない。
【0079】
ゲル形成蓋体１４の幅は、基板１３に設けられた１対のゲル成形凸部１３１の内面の幅とほぼ一致する。これにより、ゲル形成蓋体１４は１対のゲル成形凸部１３１の間に嵌まりこむ。本実施形態のゲル形成蓋体１４の長さは、ゲルＧが形成される空間を覆う長さであればよい。
【0080】
一実施態様において、本発明の張力測定デバイス１は、図５に示される留め具１５を備えてもよい。留め具１５は、留め具本体１５０と、留め具本体１５０の両端にほぼ垂直にもうけられた留め具脚部１５１とを備える。留め具１５は、第２ゲルアダプタホルダ１２が第１ゲルアダプタホルダ１１に取り付けられた後、一対の爪部１１７の外側（留め具装着部１１７０）に引っかかるように取り付けられる（図１参照）。留め具１５を装着することにより、枠部材上部１１４の一対の第１把持部１１４０に内向きの圧力が付与され、第２ゲルアダプタホルダ１２が確実に把持される。留め具１５は、例えば、張力測定デバイス１を培地槽蓋体２１に装着する時に外される。
【0081】
第２ゲルアダプタホルダ１２、基板１３、ゲル形成蓋体１４及び留め具１５の材質としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸誘導体、ポリアクリロニトリル、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ（メタ）アクリルアミド誘導体、ポリスルホン、セルロース、セルロース誘導体、ポリシリコーン、ガラス、セラミック、金属などが挙げられる。
【0082】
＜筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスを作製するためのキット＞
本発明は、
枠部材と、ゲルの一端を固定するために前記枠部材の内側面の一部に突出して設けられた第１ゲル保持部とを有する第１ゲルアダプタホルダであって、ここで前記枠部材が、前記第１ゲル保持部と対向する位置の枠部材上部に切り欠きを有し、それによって形成された一対の第１把持部を備え、ここで前記枠部材上部が一対の爪部を備える、前記第１ゲルアダプタホルダ；
前記ゲルの他端を固定するための第２ゲル保持部と、連結部を介して前記第２ゲル保持部と繋がった接続部とを有する第２ゲルアダプタホルダ；
前記枠部材の内側面に沿って嵌まる１対のゲル成形凸部を有する基板;及び
前記ゲルの上面を形成するために前記基板のゲル接触面に対して平行な面を有するゲル形成蓋体、を備え、
ここで前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部が、前記枠部材の内側において前記第１ゲル保持部と対向するように、前記第１把持部で前記連結部を把持することによって前記第１ゲルアダプタホルダに取り付けられ、
ここで前記一対の第１把持部の間隔は、前記一対の爪部が培地槽蓋体と嵌合した時に広がることを特徴とする、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスを作製するためのキットを提供する。
本発明は、
枠部材と、ゲルの一端を固定するために前記枠部材の内側面の一部に突出して設けられた第１ゲル保持部とを有する第１ゲルアダプタホルダであって、ここで前記枠部材が、前記第１ゲル保持部と対向する位置の枠部材上部に切り欠きを有し、それによって形成された一対の第１把持部を備え、ここで前記枠部材上部が一対の爪部を備える、前記第１ゲルアダプタホルダ；
前記ゲルの他端を固定するための第２ゲル保持部と、連結部を介して前記第２ゲル保持部と繋がった接続部とを有する第２ゲルアダプタホルダ；
前記枠部材の内側面に沿って嵌まる１対のゲル成形凸部を有する基板;及び
前記ゲルの上面を形成するために前記基板のゲル接触面に対して平行な面を有するゲル形成蓋体、を備え、
ここで前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部が、前記枠部材の内側において前記第１ゲル保持部と対向するように、前記第１把持部で前記連結部を把持することによって前記第１ゲルアダプタホルダに取り付けられ、
ここで前記一対の第１把持部の間隔は、前記一対の爪部が培地槽蓋体と嵌合した時に広がることを特徴とする、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスを作製するためのキットを提供する。
【0083】
また、該キットには、第１ゲル保持部と前記第２ゲル保持部との間に形成するためのゲル化剤を備えたキットであってもよい。本発明に適用し得るゲル化剤とは、ゲルを形成することができる物質をいい、溶液又は粉末の形態で提供され得る。
【0084】
本発明において適用され得るゲルとは、（１）筋細胞を含む細胞構造体が接着可能であり、（２）シート形状を維持できる強度を有し、（３）細胞の生育、機能発現等に悪影響を与えない、すなわち生体適合性のものであれば利用することができる。本発明に適用され得るゲルは、例えば、ハイドロゲルである。本発明に適応し得るハイドロゲルとしては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリグリコール酸などの水溶性、水親和性、若しくは水吸収性合成高分子、多糖、タンパク質、核酸などを化学架橋したハイドロゲルが挙げられる。多糖としては、ヒアルロン酸やコンドロイチン硫酸などのグリコサミノグリカン、デンプン、グリコーゲン、アガロース、ペクチン、セルロース等が挙げられる。また、タンパク質としては、コラーゲン及びその加水分解物であるゼラチン、プロテオグリカン、フィブロネクチン、ビトロネクチン、ラミニン、エンタクチン、テネイシン、トロンボスポンジン、フォンビルブランド因子、オステオポンチン、フィブリノーゲン（例えば、フィブリノーゲンとトロンビンを反応させたフィブリンゲル）等が挙げられる。これらのハイドロゲルに対し、公知の方法を用いて架橋処理を行い、強度を上げて使用してもよい。本発明に適用され得るゲルとしては、好ましくは、フィブリンゲルである。本発明の一実施形態において、ゲルは、予め細胞と混合させて形成させたものであってもよい。
【0085】
＜筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスを作製するためのキットの使用方法＞
図７及び図８を参照しながら、一実施態様における、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスを作製するためのキットの使用方法について説明する。
図７及び図８を参照しながら、一実施態様における、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイスを作製するためのキットの使用方法について説明する。
【0086】
（ｉ）張力測定デバイス１（第１ゲルアダプタホルダ１１及び第２ゲルアダプタホルダ１２）に基板１３をセットし、ゲル形成部Ｓへ、ピペットＰを用いて、硬化前のゲル化剤（例えば、フィブリノーゲン（ＳＩＧＭＡ ウシ血漿由来 Ｔｙｐｅ Ｉ－Ｓ）、トロンビン（ＳＩＧＭＡ ウシ血漿由来 Ｔ４６４８）、ＣａＣｌ２溶液（８ｍＭ）、およびＦａｃｔｏｒ ＸＩＩＩ（ＣＳＬ Ｂｅｈｒｉｎｇ フィブロガミンＰ静注用）の混合液）を注入する（図７（Ａ））。この時、第１ゲル保持口１１２及び第２ゲル保持口１２２に空気が混入しないように注意しながら硬化前のゲルを注入する。
【0087】
（ｉｉ）注入後、ゲル形成蓋体１４でゲル形成部Ｓに蓋をする（図７（Ｂ））。
【0088】
（ｉｉｉ）ゲルが硬化後、張力測定デバイス１からゲル形成蓋体１４及び基板１３を取り外す（図７（Ｃ））。
【0089】
（ｉｖ）上記とは別に、温度応答性培養皿Ｄ１（例えば、ＵｐＣｅｌｌ（登録商標）（セルシード社、東京、日本）上に筋細胞を含む細胞群を播種してコンフルエントになるまで３７℃で予め培養しておく。
【0090】
（ｖ）温度応答性培養皿Ｄ１の筋細胞を含む細胞構造体ＣＳの上に、上記で得られたゲルを備えた張力測定デバイス１を載せる（図７（Ｃ））。
【0091】
（ｖｉ）その後、温度応答性培養皿Ｄ１の下限臨界溶液温度以下、例えば２０℃に保ち、温度応答性培養皿Ｄ１から筋細胞を含む細胞構造体CSを剥離させると同時に、ゲルＧの下面に筋細胞を含む細胞構造体ＣＳを接着させる（図７（Ｄ））。
【0092】
筋細胞を含む細胞構造体ＣＳは、ゲルＧに単層で接着させてもよく、複数層で接着させてもよい。複数層の筋細胞を含む細胞構造体ＣＳを接着させるには、上記（ｖ）及び（ｖｉ）を任意の回数繰り返すことで得られる。
【0093】
筋細胞を含む細胞構造体ＣＳは、ゲルＧと接着させる前に、予めゲルＧの形状と同一の形状であることが好ましい。ゲルＧの形状と同一に成形する方法としては、例えば、培養したシート状の細胞群を、メス等を用いてカットする方法、細胞が接着する領域を予めゲルＧの形状に制限するモールドＭを利用して、細胞を播種する方法が挙げられる（例えば、図８（Ａ）参照）。ゲルＧの形状に形成された筋細胞を含む細胞構造体ＣＳ上にゲルＧの下面を接着させることにより、筋細胞を含む細胞構造体ＣＳを収縮することなく、簡便にゲルＧへと接着させることができる（図８（Ｂ）参照）。
【0094】
他の実施形態において、上記（ｉｉｉ）工程によって形成されたゲルＧの上面に、筋細胞を含む細胞群を直接播種し、３７℃にてコンフルエント又はサブコンフルエントになるまで培養することにより筋細胞を含む細胞構造体ＣＳを形成させてもよい。これにより、筋細胞を含む細胞構造体ＣＳを接着させたゲルＧを得ることができる。
【0095】
本発明の張力測定デバイス１は、上記の使用方法によって、第１ゲル保持部１１１及び第２ゲル保持部１２１の間にゲルＧを予め形成させたものとして提供されてもよく、また、さらに筋細胞を含む細胞構造体ＣＳをゲルＧに接着させたものが提供されてもよい。
【0096】
＜筋細胞を含む細胞構造体の張力測定システム＞
本発明は、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定システムも提供する。筋細胞を含む細胞構造体の張力測定システムは、例えば、以下を含む：
（１）枠部材と、ゲルの一端を固定するために前記枠部材の内側面の一部に突出して設けられた第１ゲル保持部とを有する第１ゲルアダプタホルダであって、ここで前記枠部材が、前記第１ゲル保持部と対向する位置の枠部材上部に切り欠きを有し、それによって形成された一対の第１把持部を備え、ここで前記枠部材上部が一対の爪部を備える、前記第１ゲルアダプタホルダ；および
前記ゲルの他端を固定するための第２ゲル保持部と、連結部を介して前記第２ゲル保持部と繋がった接続部とを有する第２ゲルアダプタホルダ；
を備え、
ここで前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部が、前記枠部材の内側において前記第１ゲル保持部と対向するように、前記第１把持部で前記連結部を把持することによって前記第１ゲルアダプタホルダに取り付けられ、
ここで前記一対の第１把持部の間隔は、前記一対の爪部が培地槽蓋体と嵌合した時に広がることを特徴とする、細胞構造体の張力測定デバイスであって、前記第１ゲル保持部と前記第２ゲル保持部との間に、ゲルを備え、
前記ゲルの下面に接着させた筋細胞を含む細胞構造体を備えた、
デバイス；
（２）（１）のデバイスを浸漬する培地槽本体；
（３）前記一対の爪部と嵌合する嵌合部と、前記第２ゲルアダプタホルダの前記接続部が貫通する接続部貫通口とを備え、前記培地槽本体を覆う培地槽蓋体；
（４）前記第２ゲルアダプタホルダの前記接続部に接続された張力検出手段；
（５）前記張力検出手段に接続され、前記張力検出手段で検出した信号を演算し、張力を算出する演算器；及び、
（６）前記演算器により算出された結果を表示する出力手段。
本発明は、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定システムも提供する。筋細胞を含む細胞構造体の張力測定システムは、例えば、以下を含む：
（１）枠部材と、ゲルの一端を固定するために前記枠部材の内側面の一部に突出して設けられた第１ゲル保持部とを有する第１ゲルアダプタホルダであって、ここで前記枠部材が、前記第１ゲル保持部と対向する位置の枠部材上部に切り欠きを有し、それによって形成された一対の第１把持部を備え、ここで前記枠部材上部が一対の爪部を備える、前記第１ゲルアダプタホルダ；および
前記ゲルの他端を固定するための第２ゲル保持部と、連結部を介して前記第２ゲル保持部と繋がった接続部とを有する第２ゲルアダプタホルダ；
を備え、
ここで前記第２ゲルアダプタホルダは、前記第２ゲル保持部が、前記枠部材の内側において前記第１ゲル保持部と対向するように、前記第１把持部で前記連結部を把持することによって前記第１ゲルアダプタホルダに取り付けられ、
ここで前記一対の第１把持部の間隔は、前記一対の爪部が培地槽蓋体と嵌合した時に広がることを特徴とする、細胞構造体の張力測定デバイスであって、前記第１ゲル保持部と前記第２ゲル保持部との間に、ゲルを備え、
前記ゲルの下面に接着させた筋細胞を含む細胞構造体を備えた、
デバイス；
（２）（１）のデバイスを浸漬する培地槽本体；
（３）前記一対の爪部と嵌合する嵌合部と、前記第２ゲルアダプタホルダの前記接続部が貫通する接続部貫通口とを備え、前記培地槽本体を覆う培地槽蓋体；
（４）前記第２ゲルアダプタホルダの前記接続部に接続された張力検出手段；
（５）前記張力検出手段に接続され、前記張力検出手段で検出した信号を演算し、張力を算出する演算器；及び、
（６）前記演算器により算出された結果を表示する出力手段。
【0097】
ゲルと、前記ゲルに接着させた筋細胞を含む細胞構造体を備えた、張力測定デバイスは、培地槽２に収容される（図９参照）。培地槽２は、培地槽本体２０と培地槽蓋体２１から構成される。培地槽蓋体２１は、培地供給ライン口２２と、培地排出ライン口２３とを備えてもよく、それぞれに培地供給ライン及び培地排出ラインを接続することができる（図示しない）。これにより、培地槽２内の培地を交換することができる。
【0098】
培地槽蓋体２１には、張力測定デバイス１の一対の爪部１１７が嵌合する一対の嵌合部２１０が設けられている。嵌合部２１０は、爪部１１７によって接続可能な形状であればよく、例えば、図９（Ａ）のような貫通口であってもよく、培地槽蓋体２１の内側に、嵌合手段が設けられたものであってもよい（図示しない）。一対の嵌合部２１０は、一対の爪部１１７と嵌合した時に、一対の第１把持部１１４０の間隔が広がるよう設けられている（図９（Ｃ）参照）。
【0099】
培地槽蓋体２１には、第２ゲルアダプタホルダ１２の接続部１２０が貫通する接続部貫通口２１１が設けられている。接続部貫通口２１１は、第２ゲルアダプタホルダ１２の接続部１２０が通過可能な形状を有している。
【0100】
培地槽蓋体２１には、さらに、センサ導入口２４が設けられていてもよい。センサ導入口を２４によって、任意のセンサ（例えば、ｐＨセンサ、溶存酸素センサ、温度センサ等）を導入することができる。また、培地槽蓋体２１には、例えば、後述の張力検出手段コネクタ３のフック３１を第２ゲルアダプタホルダ１２の接続口１２６へ導きやすいようにフックスライド溝２１２が設けられてもよい（図９（Ａ）および（Ｂ）参照）。
【0101】
張力検出手段コネクタ３のフック３１を、第２ゲルアダプタホルダ１２の接続口１２６に通し、培地槽２を培養システム４に設置する（図１０参照）。培地槽本体２０は、培養システム４に設置しやいようにガイドレール４２に沿った移動を可能とする培養槽凹部が設けられていてもよい。
【0102】
培養システム４には、張力検出手段４０が設けられている。張力検出手段コネクタ３の張力検出手段接続部３２は張力検出手段４０へ接続される。筋細胞を含む細胞構造体ＣＳが収縮すると、第２ゲルアダプタホルダ１２が下方へ引っ張られ、張力検出手段コネクタ３を介して張力検出手段４０により加重が検出される。張力検出手段４０は、例えば、公知のロードセルを用いることができる。これにより、筋細胞を含む細胞構造体ＣＳが拍動することにより生じる収縮する力（張力）を測定することができる。張力検出手段コネクタ３は、第２ゲルアダプタホルダ１２と張力検出手段４０とを連結する機能を有していればよく、フック３１の他、挟持する手段（図示しない）であってもよい。
【0103】
培地槽蓋体２１には、図示されないが、さらに試薬供給口が設けられてもよい。試薬供給口より、任意の薬剤を添加することにより、薬剤による筋細胞への影響を調べることができる。薬剤は、培地供給ラインに接続された培地貯留槽（図示しない）に添加することにより、培地槽２内へ供給されてもよい。ここでは図示しないが、培地は、例えばチューブポンプにより培地槽２へ供給され、チューブポンプにより、培地が排出されてもよい。
【0104】
培養システム４の培養制御部４１は、培地の温度を一定に保つようにヒーターを備えている。また、マグネチックスターラー機能を有していてもよい。これにより、培地槽２内の培地を攪拌することができる。培養システム４には、培地槽２へ異物が混入しないようするために、フード（図示しない）が設けられていてもよい。
【0105】
図１１は、本発明の一実施態様の張力測定システム５を示す。張力測定デバイス１をセットした培養システム４の張力検出手段４０は、ケーブル５２を介して電気的に演算器５１と接続されている。張力検出手段４０で検出した信号が、ケーブル５２を介して演算器５１に入力され、演算器５１によりその信号を演算することにより、張力が算出される。算出された結果は、演算器５１に電気的に接続された出力手段、例えばモニタ等によって表示される。
【実施例0106】
以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明するが、これらは本発明を限定することを意図するものではない。
＜実施例１＞
１．実験材料と方法
１－１．心筋細胞シートの調製
ｉＰＳ細胞由来の心筋細胞を含む心筋細胞シートは、Ｍａｔｓｕｕｒａら（Ｍａｔｓｕｕｒａ Ｋ．，ｅｔ ａｌ．Ｃｒｅａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｃａｒｄｉａｃ ｃｅｌｌ ｓｈｅｅｔｓ ｕｓｉｎｇ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．２０１２ Ａｕｇ ２４；４２５（２）：３２１－３２７）の方法に従って準備した。
１－２．張力測定デバイス
張力測定デバイスとして、第１ゲルアダプタホルダの枠部材に切り欠きを有する張力測定デバイス（上記、「張力測定デバイス１」に相当）を使用した。実施例１では、生体適合性樹脂（ＭＥＤ６１０、ストラタシス社）製の張力測定デバイス１を３Ｄプリンタ（ＯＢＪＥＴ２６０ ＣＯＮＮＥＸ３、ストラタシス社）で作製した。
＜実施例１＞
１．実験材料と方法
１－１．心筋細胞シートの調製
ｉＰＳ細胞由来の心筋細胞を含む心筋細胞シートは、Ｍａｔｓｕｕｒａら（Ｍａｔｓｕｕｒａ Ｋ．，ｅｔ ａｌ．Ｃｒｅａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｃａｒｄｉａｃ ｃｅｌｌ ｓｈｅｅｔｓ ｕｓｉｎｇ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．２０１２ Ａｕｇ ２４；４２５（２）：３２１－３２７）の方法に従って準備した。
１－２．張力測定デバイス
張力測定デバイスとして、第１ゲルアダプタホルダの枠部材に切り欠きを有する張力測定デバイス（上記、「張力測定デバイス１」に相当）を使用した。実施例１では、生体適合性樹脂（ＭＥＤ６１０、ストラタシス社）製の張力測定デバイス１を３Ｄプリンタ（ＯＢＪＥＴ２６０ ＣＯＮＮＥＸ３、ストラタシス社）で作製した。
【0107】
また、切り欠きの効果を検証するために、切り欠きを有さない張力測定デバイス１ａ（図１２参照）を比較例として用いた。
【0108】
張力測定デバイス１ａ（第１ゲルアダプタホルダ１１ａ、第２ゲルアダプタホルダ１２ａ）の基本的な構成は、上記の張力測定デバイス１の各部材と同一である。各部材の符号の番号に「ａ」が付加されていること以外、張力測定デバイス１ａの各部材についての説明は、上記の張力測定デバイス１の対応する各部材についての上述の説明が適用される。ここでは、張力測定デバイス１の各部材の説明が適用されない部材について簡単に説明する。
【0109】
第１ゲルアダプタホルダ１１ａの枠部材上部１１４ａは、第１ガイド溝１１１０ａと第２ガイド溝１１１１ａとを備えており、これによって、第２ゲルアダプタホルダ１２ａのスライド方向を、前記第１ゲル保持部１１１ａと前記第２ゲル保持部１２１ａとが対向する軸方向に限定する。
【0110】
第２ゲルアダプタホルダ１２ａは、Ｌ字部材１２５ａを備えている。Ｌ字部材１２５ａは第１ガイド溝１１１０ａに嵌められ、第２ゲルアダプタホルダ本体１２７ａは、第２ガイド溝１１１１ａに嵌められ、それによって第２ゲルアダプタホルダ１２ａは第１ゲルアダプタホルダ１１ａに取り付けられる。従って、張力測定デバイス１ａは、使用時においても、第２ゲルアダプタホルダ１２ａと第１ゲルアダプタホルダ１１ａとが常に摺動する。
【0111】
１－３．心筋細胞を含むシート状細胞構造体（心筋細胞シート）の張力測定
上記張力測定デバイス１または比較例の張力測定デバイス１ａを用いて心筋細胞を含む細胞構造体の張力を以下の手順で測定した（符号は省略する）。
上記張力測定デバイス１または比較例の張力測定デバイス１ａを用いて心筋細胞を含む細胞構造体の張力を以下の手順で測定した（符号は省略する）。
【0112】
（ｉ）張力測定デバイス（第１ゲルアダプタホルダ及び第２ゲルアダプタホルダ）に基板をセットし、ゲル形成部へ、ピペットを用いて、硬化前のゲル化剤（フィブリノーゲン（ＳＩＧＭＡ ウシ血漿由来 Ｔｙｐｅ Ｉ－Ｓ）、トロンビン（ＳＩＧＭＡ ウシ血漿由来 Ｔ４６４８）、ＣａＣｌ２溶液（８ｍＭ）、およびＦａｃｔｏｒ ＸＩＩＩ（ＣＳＬ Ｂｅｈｒｉｎｇ フィブロガミンＰ静注用）の混合液）を注入した。
【0113】
（ｉｉ）注入後、ゲル形成蓋体でゲル形成部に蓋をした。
【0114】
（ｉｉｉ）ゲルが硬化後、張力測定デバイスからゲル形成蓋体及び基板を取り外した。
【0115】
（ｉｖ）上記とは別に、温度応答性培養皿（ＵｐＣｅｌｌ（登録商標）（セルシード社、東京、日本）上にｉＰＳ細胞由来心筋細胞を含む細胞群を播種してコンフルエントになるまで３７℃で予め培養した。
【0116】
（ｖ）心筋細胞を含むシート状細胞構造体の上に、上記で得られたゲルを備えた張力測定デバイスを載せた。
【0117】
（ｖｉ）その後、温度応答性培養皿を２０℃に保ち、ゲルの下面に心筋細胞を含むシート状細胞構造体（以下、心筋細胞シート）を接着させた。
【0118】
（ｖｉｉ）心筋細胞シートを接着させた張力測定デバイスを、心筋培養用培地（１０％ウシ胎児血清（ＦＢＳ；ニチレイバイオサイエンス）、５００ＫＩＵ／ｍｌアプロチニン（Ｗａｋｏ ０１６－１１８３６）、及び１％ペニシリン－ストレプトマイシン（Ｗａｋｏ １６１－２３１８１）を添加した高グルコースＤｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ’ｓ Ｍｅｄｉｕｍ（ＤＭＥＭ，Ｗａｋｏ ０４３－３００８５））に浸漬させた状態で、１ヶ月間、３７℃、５％ＣＯ２下で培養した。
【0119】
（ｖｉｉｉ）心筋細胞シートを接着させた張力測定デバイスを用いて、図１０に記載の張力測定システムを構築し、張力の測定を行った。
【0120】
２．結果
本発明の張力測定デバイス１を用いて測定した心筋細胞シートは、切り欠きを有しない張力測定デバイス１ａと比較して、拍動（ストローク）毎の張力（図１３および図１４の帯の幅に相当）のばらつきが小さくなることが明らかとなった（図１５）。
＜実施例２＞
実施例１の１－３に記載の（ｉ）～（ｖｉ）に従って、心筋細胞シートを接着させた張力測定デバイスを得た。その際、ポリプロピレン製の張力測定デバイス１を使用した。心筋細胞組織体を備えた張力測定デバイスを心筋培養用培地で長期間（１ヶ月以上）、３７℃、５％ＣＯ２下で培養した。その結果、中心付近の直径が約１００～２００μｍの棒状の心筋細胞組織体を形成した（図１６）。
本発明の張力測定デバイス１を用いて測定した心筋細胞シートは、切り欠きを有しない張力測定デバイス１ａと比較して、拍動（ストローク）毎の張力（図１３および図１４の帯の幅に相当）のばらつきが小さくなることが明らかとなった（図１５）。
＜実施例２＞
実施例１の１－３に記載の（ｉ）～（ｖｉ）に従って、心筋細胞シートを接着させた張力測定デバイスを得た。その際、ポリプロピレン製の張力測定デバイス１を使用した。心筋細胞組織体を備えた張力測定デバイスを心筋培養用培地で長期間（１ヶ月以上）、３７℃、５％ＣＯ２下で培養した。その結果、中心付近の直径が約１００～２００μｍの棒状の心筋細胞組織体を形成した（図１６）。
【0121】
棒状の心筋細胞組織体を備えた張力測定デバイスを用いて、図１０に記載の張力測定システムを構築したところ、張力を問題なく測定することができた。
【0122】
【0123】
図１７～図３３は、本発明の第２実施形態に係る張力測定デバイス６、並びに、張力測定デバイス６と共に使用される連結部材６６、基板６７、ゲル形成蓋体６８、ロッド保持治具６９、リア側蓋体７０、およびフロント側蓋体７１等を示す。
【0124】
第２実施形態に係る張力測定デバイス６は、図１７～図２３に示すように、ゲルの一端を固定する第１ゲルアダプタホルダ６１と、ゲルの他端を固定する第２ゲルアダプタホルダ６２と、張力検出手段４０および第２ゲルアダプタホルダ６２を連結するロッド６３と、第２ゲルアダプタホルダ６２およびロッド６３を連結する固定部材（本実施形態では例えばピン６４）と、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２を収容する培地槽６５と、を有する。以下、各構成について詳述する。
【0125】
第１ゲルアダプタホルダ６１は、図１７に示すように、培地槽６５に固定されるように配置される。第１ゲルアダプタホルダ６１は、図１７、図１８に示すように、第１ゲル保持部６１Ａと、第１嵌合部６１Ｂと、固定部６１Ｃと、を有する。
【0126】
第１ゲル保持部６１Ａは、後述する第２ゲルアダプタホルダ６２の第２ゲル保持部６２Ａに対向するように配置されている。第２実施形態に係る第１ゲル保持部６１Ａの構成は、上述した第１実施形態に係る第１ゲル保持部１１１の構成と同一であるため、ここでは説明は省略する。
【0127】
第１嵌合部６１Ｂは、後述する培地槽６５の第２嵌合部６５Ｂに嵌合されるように構成されている。第１嵌合部６１Ｂは、図１８に示すように、鉛直方向の下向きに突出する第１突出部６１Ｅと、第１突出部６１Ｅの下部に設けられ、紙面の手前方向に突出する第２突出部６１Ｆと、を有する。また、図示は省略するが、第２突出部６１Ｆの紙面の奥側には凹部が形成されている。
【0128】
固定部６１Ｃは、第１ゲル保持部６１Ａの左右方向の両側に一対設けられる。固定部６１Ｃは、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２を連結する連結部材６６が固定可能となるように構成されている。第２実施形態において、１つの固定部６１Ｃは、図１８に示すように、一対の弾性変形可能な弾性部材６１Ｇから構成されている。弾性部材６１Ｇのうち上方に設けられる弾性部材６１Ｇは、上方に幅広となる幅広部６１Ｈを有し、弾性部材６１Ｇのうち下方に設けられる弾性部材６１Ｇは、下方に幅広となる幅広部６１Ｈを有する。このように構成された固定部６１Ｃによれば、後述する連結部材６６の第２貫通孔６６Ｇが挿通されることによって、固定部６１Ｃが連結部材６６の第２貫通孔６６Ｇに係合して、連結部材６６が第１ゲルアダプタホルダ６１に対して固定される。
【0129】
第２ゲルアダプタホルダ６２は、図１７に示すように、第１ゲルアダプタホルダ６１の上方に配置される。第２ゲルアダプタホルダ６２は、図１７、図１９に示すように、第２ゲル保持部６２Ａと、第１延在部６２Ｂと、袖部６２Ｃと、を有する。
【0130】
第２ゲル保持部６２Ａは、第１ゲル保持部６１Ａと対向するように配置されている。第２実施形態に係る第２ゲル保持部６２Ａの構成は、上述した第１実施形態に係る第２ゲル保持部１２１の構成と同一であるため、ここでは説明は省略する。
【0131】
第１延在部６２Ｂは、第２ゲル保持部６２Ａの反対側である上端に設けられる。第１延在部６２Ｂは、図１９に示すように、第２ゲル保持部６２Ａと左右方向に沿って延在するように構成されている。第１延在部６２Ｂは、上方が矩形状に構成され下方が円状に構成されている。
【0132】
第１延在部６２Ｂは、図１９に示すように、貫通孔６２Ｈを有する。貫通孔６２Ｈには、ピン６４が挿通される。貫通孔６２Ｈの孔径は、ピン６４の外径よりもわずかに大きくなるように構成されている。
【0133】
袖部６２Ｃは、図１９に示すように、左右に一対設けられる。袖部６２Ｃは、左右方向に沿って延在して設けられる。袖部６２Ｃは、後述する連結部材６６の第１貫通孔６６Ｈに挿通される。
【0134】
ロッド６３は、図１７に示すように、張力検出手段４０および第２ゲルアダプタホルダ６２を連結する。ロッド６３は、第２ゲルアダプタホルダ６２の上方に配置される。第２実施形態に係るロッド６３は、第１実施形態に係る張力検出手段コネクタに相当する。ロッド６３は、図２０に示すように、上下方向に延在して構成される。ロッド６３は、上方に設けられる上部６３Ａと、下方に設けられる下部６３Ｂと、上部６３Ａおよび下部６３Ｂの間に設けられる中間部６３Ｃと、を有する。
【0135】
中間部６３Ｃには、左右方向の内方に向けてくびれたくびれ部６３Ｅが設けられる。くびれ部６３Ｅは、後述するロッド保持治具６９のロッド保持部６９Ｄが係合される。これによって、ロッド保持治具６９がロッド６３を保持する。
【0136】
下部６３Ｂは、図２０に示すように、左右に一対設けられた半割部６３Ｆと、凹部６３Ｇと、貫通孔６３Ｈと、を有する。半割部６３Ｆの上面の後方には、凹部６３Ｇが設けられる。また、正面視したときに、一対の半割部６３Ｆの間に、貫通孔６３Ｈが設けられる。
【0137】
凹部６３Ｇには、図２２に示すように、第２ゲルアダプタホルダ６２の第１延在部６２Ｂが配置される。凹部６３Ｇは、第２ゲルアダプタホルダ６２の第１延在部６２Ｂの下方の円形状に沿うように凹状に構成されている。
【0138】
貫通孔６３Ｈには、ピン６４が挿通される。貫通孔６３Ｈの孔径は、ピン６４の外径よりもわずかに大きくなるように構成されている。
【0139】
ピン６４は、図１７、図２２に示すように、第２ゲルアダプタホルダ６２の貫通孔６２Ｈおよびロッド６３の貫通孔６３Ｈに挿入される。ピン６４は、図２１に示すように、把持可能な把持部６４Ａが構成されている。使用者は、把持部６４Ａを把持して、ロッド６３の貫通孔６３Ｈ、第２ゲルアダプタホルダ６２の貫通孔６２Ｈの順に、ピン６４を挿入していく。
【0140】
具体的には、図２２に示すように、第２ゲルアダプタホルダ６２の第１延在部６２Ｂを、ロッド６３の凹部６３Ｇに配置した状態で、ピン６４を、ロッド６３の貫通孔６３Ｈ、第２ゲルアダプタホルダ６２の貫通孔６２Ｈの順に挿入することによって、第２ゲルアダプタホルダ６２およびロッド６３が連結される。
【0141】
培地槽６５は、図１７に示すように、第１ゲルアダプタホルダ６１が固定される。培地槽６５は、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２等が収容される。
【0142】
培地槽６５は、図２３に示すように、円筒状に構成される培地槽本体６５Ａと、第１ゲルアダプタホルダ６１の第１嵌合部６１Ｂが嵌合可能に構成された第２嵌合部６５Ｂと、を有する。第２実施形態に係る培地槽６５の培地槽本体６５Ａは、上述した第１実施形態に係る培地槽２の培地槽本体２０と略同一の構成であるため、説明は省略する。
【0143】
第２嵌合部６５Ｂは、図１７、図２３に示すように、培地槽本体６５Ａと一体的に構成されており、培地槽本体６５Ａから上方に突出するように構成されている。第２嵌合部６５Ｂは、図１７、図２３に示すように、上方に突出する突出部６５Ｃと、突出部６５Ｃの内方に形成された被挿入部６５Ｄと、を有する。
【0144】
被挿入部６５Ｄには、互いに内方に突出する３つの突出部６５Ｈが形成されている。このように構成された第２嵌合部６５Ｂの被挿入部６５Ｄに、第１嵌合部６１Ｂを挿入することによって、第１嵌合部６１Ｂの第１突出部６１Ｅが、被挿入部６５Ｄの形状に合わせて、弾性変形する。この弾性変形の弾性力によって、第１ゲルアダプタホルダ６１が培地槽６５に固定される。
【0145】
以上、第２実施形態に係る張力測定デバイス６の構成について説明した。次に、張力測定デバイス６と共に用いられる、張力測定デバイス６のキットの構成について説明する。張力測定デバイス６のキットとしては、連結部材６６、基板６７、ゲル形成蓋体６８、ロッド保持治具６９、リア側蓋体７０、およびフロント側蓋体７１が挙げられる。
【0146】
【0147】
連結部材６６は、図１７に示すように、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２を連結する。連結部材６６は、張力測定デバイス６の測定時には、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２から外される。連結部材６６は、図１７、図２４に示すように、左右に一対設けられる。左右に一対設けられる連結部材６６は、鉛直の線に沿って左右対称となるように構成されている。
【0148】
以下、一対の連結部材６６のうち、図１７、図２６において左側に設けられる連結部材６６の構成を代表して説明する。連結部材６６は、図２４に示すように、上下方向に延在する第２延在部６６Ａと、第２延在部６６Ａの上方から左向きに延在する第３延在部６６Ｂと、第２延在部６６Ａの上下方向の中央付近から右向きに延在する第４延在部６６Ｃと、第２延在部６６Ａの下方から下向きに延在する第５延在部６６Ｄと、を有する。
【0149】
【0150】
第５延在部６６Ｄには、左右方向に沿って、第２貫通孔６６Ｇが形成されている。第２貫通孔６６Ｇは、図１７、図２６に示すように、第１ゲルアダプタホルダ６１の固定部６１Ｃが挿通されて、固定部６１Ｃが第２貫通孔６６Ｇに係合する。
【0151】
基板６７には、図２７に示すように、連結部材６６によって連結された状態の第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２が載置される。基板６７は、図２５に示すように、連結部材６６によって連結された状態の第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２が載置されるように、複数の凸部６７Ｈを有する。連結部材６６によって連結された状態の第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２は、複数の凸部６７Ｈの間の凹みに嵌まる。なお、第２実施形態に係る基板６７は、第１実施形態に係る基板１３と同一の機能を果たすため、詳細な構成の説明は省略する。
【0152】
ゲル形成蓋体６８は、上述した第１実施形態に係るゲル形成蓋体１４と同一の構成であるため、説明は省略する。
【0153】
以下、キットの使用方法について説明しつつ、ロッド保持治具６９、リア側蓋体７０、およびフロント側蓋体７１の構成についても説明する。
【0154】
ゲルの形成方法、および筋細胞を含む細胞構造体の取得方法は、第１実施形態と同様であるため、説明は省略する。なお、ゲルの形成時において、図２７に示すように、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２は、連結部材６６によって連結されている。
【0155】
次に、連結部材６６によって第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２が連結された状態で、図２８に示すように、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２を鉛直方向に持ち上げて、第１ゲルアダプタホルダ６１の第１嵌合部６１Ｂを、培地槽６５の第２嵌合部６５Ｂに固定する。このとき、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２は、連結部材６６によって連結されているため、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２の間に配置されている、細胞構造体ＣＳが接着したゲルＧは、引張力が付与されることを好適に防止できるため、細胞構造体ＣＳを傷めることを好適に防止できる。
【0156】
次に、図２９に示すように、ロッド保持治具６９を培地槽６５に固定するとともに、ロッド保持治具６９によって、ロッド６３を保持する。以下、ロッド保持治具６９の構成について説明する。
【0157】
ロッド保持治具６９は、図２９に示すように、平面状に構成される平面部６９Ａと、平面部６９Ａから立ち上がる縦壁部６９Ｂと、を有する。平面部６９Ａには、後述するリア側蓋体７０の突起部７０Ｂが配置される、一対の凹部６９Ｃが形成されている。縦壁部６９Ｂの後方には、ロッド６３のくびれ部６３Ｅを保持可能なロッド保持部６９Ｄが形成されている。ロッド保持部６９Ｄは、ロッド保持部６９Ｄ上にロッド６３が接するまでくびれ部６３Ｅに向かって挿入されることにより、くびれ部６３を支えるとともに、くびれ部６３Ｅを把持する。
【0158】
次に、図３０に示すように、リア側蓋体７０を培地槽６５に固定するとともに、リア側蓋体７０の突起部７０Ｂをロッド保持治具６９の凹部６９Ｃに挿入する。リア側蓋体７０は、図３０に示すように、平面状に構成される平面部７０Ａと、平面部７０Ａの端部に設けられる突起部７０Ｂと、を有する。
【0159】
次に、図３１に示すように、ロッド保持治具６９およびリア側蓋体７０の間から上方に飛び出た連結部材６６の第３延在部６６Ｂを左右方向の外方にスライドさせて（図３０（Ａ）の矢印参照）、連結部材６６を、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２から取り外す。このとき、ロッド保持治具６９のロッド保持部６９Ｄによって、ロッド６３が保持されているため、連結部材６６を取り外しても、ロッド６３、細胞構造体ＣＳが接着したゲルＧ等の位置を維持することができる。
【0160】
次に、図３２に示すように、ロッド６３を張力検出手段４０に接続させる。このとき、連結部材６６を外した状態でも、ロッド保持治具６９によってロッド６３を規定の位置に保持しておけるため、培地槽６５をスライドさせることで容易に接続することができる。そして、ロッド６３を張力検出手段４０に接続させた後、ロッド保持治具６９を取り外して、図３３に示すフロント側蓋体７１を、ロッド保持治具６９を取り付けていた箇所と同一の箇所に固定する。
【0161】
以上説明したように、第２実施形態に係る張力測定デバイス６は、筋細胞を含む細胞構造体の張力測定デバイス６である。張力測定デバイス６は、ゲルＧの一端を固定するための第１ゲル保持部６１Ａ、および第１嵌合部６１Ｂを備える第１ゲルアダプタホルダ６１と、ゲルＧの他端を固定するとともに第１ゲル保持部６１Ａに対向して設けられる第２ゲル保持部６２Ａを備える第２ゲルアダプタホルダ６２と、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２が収容されるとともに、第１嵌合部６１Ｂと嵌合可能に構成された第２嵌合部６５Ｂを備える培地槽６５と、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２を連結するための連結部材６６が固定可能な固定部６１Ｃと、を有する。このように構成された張力測定デバイス６によれば、筋細胞を含む細胞構造体の張力を、簡便に測定することを可能とする。
【0162】
また、固定部６１Ｃは、第１ゲルアダプタホルダ６１に設けられ、連結部材６６に係合可能である。この構成によれば、確実に連結部材６６を第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２に固定することができる。
【0163】
また、張力測定デバイス６は、張力検出手段４０および第２ゲルアダプタホルダ６２を連結するロッド６３をさらに有する。第２ゲルアダプタホルダ６２は、第２ゲル保持部６２Ａの上方に設けられる第１延在部６２Ｂをさらに有し、ロッド６３は、第１延在部６２Ｂが挿入される凹部６３Ｇを有する。第１延在部６２Ｂが凹部６３Ｇに挿入された状態で、第１延在部６２Ｂおよび凹部６３Ｇにピン６４を挿入することによって、第２ゲルアダプタホルダ６２およびロッド６３が連結される。この構成によれば、ロッド６３および第２ゲルアダプタホルダ６２が面接触することになり、互いをピン６４で固定しているため、ロッド６３および第２ゲルアダプタホルダ６２を好適に拘束することができる。
【0164】
また、第２ゲルアダプタホルダ６２は、連結部材６６がスライド可能に挿入される一対の袖部６２Ｃを有する。この構成によれば、連結部材６６を第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２から取り外すときに、容易に取り外すことができる。
【0165】
また、第２実施形態に係る張力測定デバイス６用のキットは、ゲルＧの一端を固定するための第１ゲル保持部６１Ａ、および第１嵌合部６１Ｂを備える第１ゲルアダプタホルダ６１と、ゲルＧの他端を固定するとともに第１ゲル保持部６１Ａに対向して設けられる第２ゲル保持部６２Ａを備える第２ゲルアダプタホルダ６２と、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２が収容されるとともに、第１嵌合部６１Ｂと嵌合可能に構成された第２嵌合部６５Ｂを備える培地槽６５と、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２を連結するための連結部材６６と、連結部材６６によって連結された第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２が嵌まる基板６７と、連結部材６６が固定可能な固定部６１Ｃと、を有する。このように構成されたキットによれば、第１ゲルアダプタホルダ６１および第２ゲルアダプタホルダ６２を鉛直方向に持ち上げて、第１ゲルアダプタホルダ６１の第１嵌合部６１Ｂを、培地槽６５の第２嵌合部６５Ｂに固定する際に、細胞構造体ＣＳが接着したゲルＧは、引張力が付与されることを好適に防止できるため、細胞構造体ＣＳを傷めることを好適に防止できる。
【0166】
また、キットは、張力検出手段４０および第２ゲルアダプタホルダ６２を連結するロッド６３と、培地槽６５の頂部に固定可能であるとともに、ロッド６３を保持可能なロッド保持部６９Ｄを備えるロッド保持治具６９と、を有する。このように構成されたキットによれば、連結部材６６を取り外しても、ロッド６３、細胞構造体ＣＳが接着したゲルＧ等の位置を維持することができる。
【0167】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。
【0168】
例えば上述した第２実施形態では、固定部６１Ｃは、第１ゲルアダプタホルダ６１に設けられた。しかしながら、固定部は、連結部材６６が固定可能であれば任意の箇所に設けられ、さらにその形状も限定されない。また、固定部６１Ｃの一対の弾性変形可能な弾性部材６１Ｇに設けられる幅広部６１Ｈは、弾性部材６１Ｇのうち上方または下方の少なくとも１つに設けられるものとしても良い。
【0169】
また、上述した第２実施形態では、第２ゲルアダプタホルダ６２の第１延在部６２Ｂがロッド６３の凹部６３Ｇに挿入された状態で、ピン６４によって互いが固定されて、第２ゲルアダプタホルダ６２およびロッド６３が連結されていた。しかしながら、第２ゲルアダプタホルダ６２およびロッド６３を連結させる手段としては、上記の構成に限定されない。
【0170】
また、上述した第２実施形態では、第１ゲルアダプタホルダに第１嵌合部６１Ｂを備え、第２嵌合部６５Ｂの被挿入部６５Ｄに、第１嵌合部６１Ｂを挿入することによって、第１嵌合部６１Ｂの第１突出部６１Ｅが、被挿入部６５Ｄの形状に合わせて、第１ゲルアダプタホルダ６１が培地槽６５に固定されるものとしたが、第１ゲルアダプタと、第２ゲルアダプタとが固定可能であれば、これに限らず、例えば、第１ゲルアダプタホルダの第１嵌合部６１Ｂと、第２嵌合部６５Ｂの被挿入部６５Ｄとが入れ替えられた構成としてもよく、その他、任意の箇所に設けられてもよく、さらにその形状も上記の構成に限定されない。
【符号の説明】
【0171】
１、１ａ、６ 張力測定デバイス
１１、１１ａ、６１ 第１ゲルアダプタホルダ
１１０、１１０ａ 枠部材
１１１、１１１ａ、６１Ａ 第１ゲル保持部
１１１０ 枠部材下部
１１２、１１２ａ 第１ゲル保持口
１１３、１１３ａ 第１ゲル保持凹部
１１４、１１４ａ 枠部材上部
１１４０ 第１把持部
１１４１ 凸部
１１４２ 第２把持部
１１４３ 切り欠き
１１４４ 上部外面
１１５、１１５ａ 上部内面
１１６、１１６ａ 枠部材側部
１１６０、１１６０ａ 傾斜部
１１７、１１７ａ 爪部
１１７０ 留め具装着部
１１８、１１８ａ 側部内面
１１８０ 第１ゲル非形成空間
１１９、１１９ａ 底部内面
１１１０ａ 第１ガイド溝
１１１１ａ 第２ガイド溝
１１１２ 第２ゲル非形成空間
１２、１２ａ 第２ゲルアダプタホルダ
１２０、１２０ａ 接続部
１２００ 接続部下部
１２１、１２１ａ、６２Ａ 第２ゲル保持部
１２１０ 第２ゲル保持部連結部
１２２、１２２ａ 第２ゲル保持口
１２３、１２３ａ 第２ゲル保持凹部
１２４ 連結部
１２５ 凹部
１２５ａ Ｌ字部材
１２６、１２６ａ 接続口
１２７ａ 第２ゲルアダプタホルダ本体
１２８ａ ストッパ口
１３、６７ 基板
１３０ 平面部
１３１ ゲル成形凸部
１３２ ゲル形成凸部上部
１３３ Ｌ字部嵌合溝
１３４ 基板上部
１４ ゲル形成蓋体
１４０ ゲル形成蓋体把持部
１５ 留め具
１５０ 留め具本体
１５１ 留め具脚部
２、６５ 培地槽
２０、６５Ａ 培地槽本体
２００ 培養槽凹部
２１ 培地槽蓋体
２１０ 嵌合部
２１１ 接続部貫通口
２１２ フックスライド溝
２２ 培地供給ライン口
２３ 培地排出ライン口
２４ センサ導入口
３ 張力検出手段コネクタ
３１ フック
３２ 張力検出手段接続部
４ 培養システム
４０ 張力検出手段
４１ 培養制御部
４２ ガイドレール
５ 張力測定システム
５１ 演算器
５２ ケーブル
Ｓ ゲル形成部
Ｃ 細胞
ＣＳ 細胞構造体
Ｐ ピペット
Ｇ シート状ゲル
Ｄ１、Ｄ２ 培養皿
Ｍ モールド
ＭＳ 細胞導入口
Ｇ＋ＣＳ ゲル＋細胞構造体
６１Ｂ 第１嵌合部
６１Ｃ 固定部
６２Ｂ 第１延在部
６３ ロッド
６３Ｇ 凹部
６４ ピン
６５Ｂ 第２嵌合部
６６ 連結部材
６９ ロッド保持治具
６９Ｄ ロッド保持部
１１、１１ａ、６１ 第１ゲルアダプタホルダ
１１０、１１０ａ 枠部材
１１１、１１１ａ、６１Ａ 第１ゲル保持部
１１１０ 枠部材下部
１１２、１１２ａ 第１ゲル保持口
１１３、１１３ａ 第１ゲル保持凹部
１１４、１１４ａ 枠部材上部
１１４０ 第１把持部
１１４１ 凸部
１１４２ 第２把持部
１１４３ 切り欠き
１１４４ 上部外面
１１５、１１５ａ 上部内面
１１６、１１６ａ 枠部材側部
１１６０、１１６０ａ 傾斜部
１１７、１１７ａ 爪部
１１７０ 留め具装着部
１１８、１１８ａ 側部内面
１１８０ 第１ゲル非形成空間
１１９、１１９ａ 底部内面
１１１０ａ 第１ガイド溝
１１１１ａ 第２ガイド溝
１１１２ 第２ゲル非形成空間
１２、１２ａ 第２ゲルアダプタホルダ
１２０、１２０ａ 接続部
１２００ 接続部下部
１２１、１２１ａ、６２Ａ 第２ゲル保持部
１２１０ 第２ゲル保持部連結部
１２２、１２２ａ 第２ゲル保持口
１２３、１２３ａ 第２ゲル保持凹部
１２４ 連結部
１２５ 凹部
１２５ａ Ｌ字部材
１２６、１２６ａ 接続口
１２７ａ 第２ゲルアダプタホルダ本体
１２８ａ ストッパ口
１３、６７ 基板
１３０ 平面部
１３１ ゲル成形凸部
１３２ ゲル形成凸部上部
１３３ Ｌ字部嵌合溝
１３４ 基板上部
１４ ゲル形成蓋体
１４０ ゲル形成蓋体把持部
１５ 留め具
１５０ 留め具本体
１５１ 留め具脚部
２、６５ 培地槽
２０、６５Ａ 培地槽本体
２００ 培養槽凹部
２１ 培地槽蓋体
２１０ 嵌合部
２１１ 接続部貫通口
２１２ フックスライド溝
２２ 培地供給ライン口
２３ 培地排出ライン口
２４ センサ導入口
３ 張力検出手段コネクタ
３１ フック
３２ 張力検出手段接続部
４ 培養システム
４０ 張力検出手段
４１ 培養制御部
４２ ガイドレール
５ 張力測定システム
５１ 演算器
５２ ケーブル
Ｓ ゲル形成部
Ｃ 細胞
ＣＳ 細胞構造体
Ｐ ピペット
Ｇ シート状ゲル
Ｄ１、Ｄ２ 培養皿
Ｍ モールド
ＭＳ 細胞導入口
Ｇ＋ＣＳ ゲル＋細胞構造体
６１Ｂ 第１嵌合部
６１Ｃ 固定部
６２Ｂ 第１延在部
６３ ロッド
６３Ｇ 凹部
６４ ピン
６５Ｂ 第２嵌合部
６６ 連結部材
６９ ロッド保持治具
６９Ｄ ロッド保持部
【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】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
