本发明专利技术涉及培养基组合物以及使用所述组合物培养细胞或组织的方法。本发明专利技术提供：培养细胞和/或组织的方法，所述方法特征在于使用培养基组合物以漂浮状态培养细胞和/或组织，其中无定形结构在液体培养基中形成，均匀地分散于溶液中并实质上支持细胞和/或组织，而不会实质上增加溶液的粘度，因而所述培养基组合物具有防止结构沉淀的作用；等等。
【技术实现步骤摘要】
培养基组合物以及使用所述组合物培养细胞或组织的方法本申请是申请日为2013年07月24日、专利技术名称为“培养基组合物以及使用所述组合物培养细胞或组织的方法”的中国专利技术专利申请No.201380049416.6(国际申请号为PCT/JP2013/070001)的分案申请。
本专利技术涉及含有能够悬浮细胞或组织的结构的培养基组合物、和通过使用所述培养基组合物培养细胞或组织的方法。培养基组合物和使用本专利技术的培养基组合物的细胞培养方法可以优选用于培养动物或植物的细胞和/或组织，尤其是以悬浮状态培养。
技术介绍
在近些年，已开发了用于体外增生或维持在动物和植物机体内起不同作用的多种器官、组织和细胞的技术。体外增生或维持器官和组织分别被称为器官培养和组织培养，并且体外增殖、分化或维持从器官或组织分离的细胞被称为细胞培养。细胞培养是在培养基中体外增殖、分化或维持分离的细胞的技术，并且对于详细分析多种器官、组织和细胞的体内功能和结构是必要的。此外，通过该技术培养的细胞和/或组织用于以下多个领域：化学物质、药品等的效力和毒性评价，有用物质诸如酶、细胞生长因子、抗体等的大规模生产，再生性医学补充由于疾病和缺乏而损失的器官、组织和细胞，改进植物品牌(plantbrand)，生产基因重组产物等等。动物来源的细胞基于其特性被大体分为非粘附细胞和粘附细胞。非粘附细胞是不需要支架用于生长和增殖的细胞，而粘附细胞是需要支架用于生长和增殖的细胞。大部分构成活体的细胞是后者，即粘附细胞。作为粘附细胞的培养方法，单层培养、分散培养、包埋培养(embeddedculture)、微载体培养、球培养(sphereculture)等是已知的。单层培养是通过使用由经受多种表面处理的玻璃或合成聚合物材料制成的培养容器或者被称为饲养细胞的支持细胞作为支架来培养目的细胞为单层的方法，并且一般而言是最普遍的。例如，已开发了培养方法，其使用多种形状或特性诸如聚苯乙烯的培养容器，所述培养容器应用有多种表面处理(等离子体处理、电晕处理等)，用细胞粘附因子诸如胶原、纤连蛋白、聚赖氨酸等包被，或者预先铺有饲养细胞等。然而，单层培养的问题在于细胞无法长期维持它们在体内具有的特定功能，这是由于其二维的培养环境完全不同于体内环境，细胞无法重建与体内组织类似的组织，由于每恒定面积的细胞数目是受限的，因此它不适合于细胞的大量培养，等等(专利文献1)。此外，在饲养细胞上培养目的细胞的方法有时会面对从饲养细胞中分离目的细胞的问题(非专利文献1)。分散培养是培养悬浮状态的粘附细胞的方法，其包括在培养基中接种细胞，并在应用有抑制细胞粘附的表面处理的培养容器中摇动培养基，以抑制细胞与培养容器的附着。然而，通过该方法培养的粘附细胞无法粘附于支架，并因此，所述方法无法应用于根本上需要粘附于支架以进行细胞增殖的细胞。此外，持续地被剪切力破坏，细胞无法展示出其粘附细胞功能，并因此，功能性细胞有时无法大量培养(非专利文献2)。包埋培养是通过将细胞在固体或半固体凝胶基材诸如琼脂、甲基纤维素、胶原、明胶、纤维蛋白、琼脂糖、藻酸盐等中包埋并固定来培养细胞的方法。由于该方法使得细胞以更接近于体内的状态进行三维培养并且凝胶基材自身有时促进细胞的增殖和分化，因此当与单层培养和分散培养相比时，细胞可以以高密度进行培养同时维持细胞功能(专利文献2、3)。此外，也已经开发了培养细胞的方法，包括通过将细胞包埋在凝胶基材中形成大小为100-300μm的微囊，和在水溶液培养基中培养细胞同时分散微囊(非专利文献3)。然而，这些方法具有的问题在于培养细胞的连续观察是不可能的，除非可见光穿透凝胶基材，从培养基中回收细胞需要损伤细胞的复杂操作诸如酶处理(例如，在胶原凝胶的情况下，胶原酶处理)等，这是由于培养基和含有微囊的凝胶基材具有高粘度，对于长期培养必需的培养基更换是困难的等等。在近些年，已经开发了通过用热、剪切力等处理使得从凝胶基材中回收细胞的技术。然而，热、剪切力等可能对细胞功能施加不利作用，并且凝胶基材对活体的安全性尚未得到阐明(专利文献4、5，非专利文献4、5、6、7)。此外，在食品领域已经开发了sol食品，其用于防止被切成小块以使食品均匀分散并悬浮的颗粒食品诸如水果、蔬菜等沉淀并使其漂浮。然而，sol食品没有考虑回收分散的颗粒食品，并且细胞和组织是否可以进行悬浮培养尚未检查(专利文件6)。微载体培养是这样的方法，其通过在略微比水重的细颗粒(下文也称为微载体)的表面上增殖以单层的细胞来以悬浮状态培养细胞，并在培养容器诸如烧瓶等中搅拌细颗粒。通常，用于该方法的微载体是具有直径100-300μm、表面积3000-6000cm2/g、比重1.03-1.05的球颗粒，并且由材料诸如葡聚糖、明胶、藻酸、聚苯乙烯等构成。胶原、明胶或带电荷基团诸如二甲基氨基乙基等也可以提供至微载体表面以利于细胞的粘附。由于该方法可以显著增加培养面积，因此将其应用到细胞的大量培养上(专利文件7、8)。然而，难以将目的细胞几乎均匀地附着至所有微载体上，并且由于搅拌过程中的剪切力、细胞上的损伤等会发生问题诸如细胞从微载体上解离(非专利用文献8)。球培养是这样的培养方法，其包括形成由若干打－几百个目的细胞构成的聚集体(下文中也称为球(sphere))，并在培养基中以静置或摇动培养所述聚集体。与单层培养和分散培养方法相比，已知球具有高细胞密度，重构与体内环境中的接近的细胞-细胞相互作用和细胞结构，并且可以进行培养同时更长时期维持细胞功能(非专利文献9、10)。然而，球培养无法形成大的球，这是由于当球的大小过于大时，球内部的营养供应和废物排出是困难的。此外，由于形成的球需要在培养容器的底部上以分散状态进行培养，因此每给定体积的球的数目无法容易地增加，并且其不适合于大量培养。此外，作为形成球的方法，悬滴培养、在细胞非粘附表面上培养、微孔内培养、旋转培养、利用细胞支架培养，通过离心力、超声处理、电场或磁场等凝聚均是已知的。然而，这些方法的问题在于操作复杂，回收球困难，大小控制和大规模生产困难，对细胞的影响是未知的，特定的专有容器和设备是必需的等等(专利文献9)。另一方面，对于植物、细胞、无细胞壁的原生质体或器官、组织、植物诸如叶、茎、根、生长点、种子、胚、花粉等的愈伤组织也可以通过以无菌状态培养进行生长。使用用于这样的植物组织和细胞的培养技术，植物的品牌提升(brandimprovement)和有用物质的生产已变得可能。作为在短时间内大量增殖植物细胞和组织的方法，植物细胞和组织在液体培养基中的悬浮培养方法是已知的(非专利文献11)。为了实现其良好的增殖，供应足够的氧、维持均匀的混合状态、防止细胞损伤等是重要的。向培养基中的氧供应和悬浮细胞和组织可以通过组合通气和机械搅拌或单独地通气来进行。前者由于搅拌对细胞和组织的损伤而可以导致受损的增殖，而后者的问题在于即使细胞和组织的剪切较小，但由于均匀的混合状态可能难以在高密度培养中维持，因此细胞和组织形成沉淀，会降低增殖效率等。此外，对于在癌症治疗中的抗癌药的研究和开发或合适的抗癌药的选择，药物对癌细胞的抗癌活性通过体外在含有候选药物或抗癌药物的培养基中培养癌细胞来评价。然而，现存的抗癌活性的评价方法具有在体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.培养基组合物，其为能够通过悬浮细胞或组织而对其进行培养的液体状态的培养基组合物，其特征在于，包含脱酰基结冷胶或其盐、以及除脱酰基结冷胶或其盐之外的多糖。
【技术特征摘要】
2012.07.24 JP 2012-164227;2012.11.30 JP 2012-263801.培养基组合物，其为能够通过悬浮细胞或组织而对其进行培养的液体状态的培养基组合物，其特征在于，包含脱酰基结冷胶或其盐、以及除脱酰基结冷胶或其盐之外的多糖。2.权利要求1的培养基组合物，其特征在于，上述多糖为选自黄原胶、海藻酸、角叉菜胶、迪特胶及其盐的至少一种。3.权利要求1的培养基组合物，其特征在于，上述多糖为选自甲基纤维素、槐豆胶及其盐的至少一种。4.权利要求1-3中任一项的培养基组合物，其中，所述培养基组合物中的上述脱酰基结冷胶或其盐的终浓度以重量/体积比计为0.001-1.0％。5.权利要求1-4中任一项的培养基组合物，其用于细胞培养。6.权利要求5的培养基组合物，其特征在于，上述细胞为粘附细胞或非粘附细胞。7.权利要求6的培养基组合物，其特征在于，上述粘附细胞附着至微载体。8.权利要求6的培养基组合物，...
【专利技术属性】
技术研发人员：西野泰斗，金木达朗，大谷彩子，猿桥康一郎，户村美沙代，岩间武久，堀川雅人，中辻宪夫，尾辻智美，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，国立大学法人京都大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。