细胞培养装置、及使用其的细胞培养方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种细胞培养装置，其特征在于，具备聚合物多孔质膜、具有上述聚合物多孔质膜的细胞培养部、贯通上述细胞培养部的轴、和浸渍上述细胞培养部的至少一部分的培养基槽，其中，上述聚合物多孔质膜是包括具有多个孔的表面层A和表面层B、及夹在上述表面层A和表面层B之间的大孔层的三层结构的聚合物多孔质膜，其中，上述表面层A中存在的孔的平均孔径小于上述表面层B中存在的孔的平均孔径，上述大孔层具有与上述表面层A和B结合的隔壁、以及被该隔壁及上述表面层A和B包围的多个大孔，上述表面层A和B中的孔与上述大孔连通，上述细胞培养部以上述轴为中心旋转，细胞在气相和液相中交替培养。

Cell culture device and cell culture method using it

The present invention provides a cell culture device, which is characterized by a polymer porous plasma membrane, a cell culture section with the polymer porous plasma membrane, an axis through the cell culture section, and a culture medium trough impregnated with at least a portion of the cell culture section. The polymer porous plasma membrane comprises a surface layer A and a surface layer B with multiple pores, and is clamped on it. Polymer porous membrane with three layers of macroporous layer between surface layer A and surface layer B. Among them, the average pore size of the pore in surface layer A is smaller than that of the pore in surface layer B. The macroporous layer has a wall bound to surface layer A and B and a pore surrounded by the wall and surface layer A and B. The pore size in surface layer A and B is smaller than that in surface layer B. The pore is connected with the macropore. The cell culture part rotates around the axis, and the cells are cultured alternately in gas and liquid phases.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】细胞培养装置、及使用其的细胞培养方法
本专利技术涉及具备聚合物多孔质膜的细胞培养装置。另外，涉及使用具备聚合物多孔质膜的细胞培养装置的细胞培养方法。
技术介绍
近年来，用于治疗和疫苗的酶、激素、抗体、细胞因子、病毒(病毒蛋白)等蛋白质已经使用培养细胞工业化生产。但是，这样的蛋白质的生产技术的成本高，这增加了医疗费用。因此，为了大幅度削减成本，正在寻求高密度地培养细胞的技术以及增加蛋白质的生产量的创新技术。作为生产蛋白质的细胞，有时使用粘附于培养基材的贴壁依赖性的贴壁细胞。由于这样的细胞以贴壁依赖性方式增殖，因此必须将它们贴附在培养皿、培养板或培养室的表面来培养。以往，为了大量培养这样的贴壁细胞，必须增加用于粘附的表面积。但是，为了增大培养面积，必然需要增大空间，这是导致成本增加的因素。作为在减小培养空间的同时大量培养贴壁细胞的方法，正在开发具有微小多孔的载体、特别是使用微载体的培养法(例如，专利文献1)。使用微载体的细胞培养系统需要充分搅拌和扩散，以使微载体不会彼此聚集。因此，需要尽可能地充分搅拌和扩散使微载体分散的培养基的容积，因而可培养的细胞的密度存在上限。另外，为了将微载体与培养基分离，需要用能分级微细颗粒的过滤器来分离，这也成为成本增加的原因。基于这种情况，正在寻求培养高密度细胞的创新的细胞培养的方法。<聚酰亚胺多孔质膜>在本申请提交之前，聚酰亚胺多孔质膜用于过滤器、低介电常数膜、燃料电池用电解质膜等特别是以电池相关为中心的用途。专利文献2～4中记载了，特别是气体等的物质透过性优异、空孔率高、两个表面的平滑性优异、强度相对较高、尽管空孔率高但对膜厚方向的压缩应力的耐力优异的、具有许多大孔的聚酰亚胺多孔质膜。它们均为经由酰胺酸制作的聚酰亚胺多孔质膜。报道了包括将细胞应用于聚酰亚胺多孔质膜来培养的细胞的培养方法(专利文献5)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2003/054174号专利文献2：国际公开第2010/038873号专利文献3：特开2011-219585号公报专利文献4：特开2011-219586号公报专利文献5：国际公开第2015/012415号
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的是提供具备聚合物多孔质膜的细胞培养装置。另外，本专利技术的目的是提供使用具备聚合物多孔质膜的细胞培养装置的细胞培养方法。解决课题的手段本专利技术人等发现，具有规定结构的聚合物多孔质膜不仅提供可大量培养细胞的最佳空间，而且还提供耐干燥的潮湿环境，从而完成了使聚合物多孔质膜负载细胞、在暴露于气相下培养的装置及使用其的培养方法。即，虽然没有限定，但本专利技术优选包括以下的方式。[1]细胞培养装置，其特征在于，具备聚合物多孔质膜、具有上述聚合物多孔质膜的细胞培养部、贯通上述细胞培养部的轴、和浸渍上述细胞培养部的至少一部分的培养基槽，其中，上述聚合物多孔质膜是包括具有多个孔的表面层A和表面层B、及夹在上述表面层A和表面层B之间的大孔层的三层结构的聚合物多孔质膜，其中，上述表面层A中存在的孔的平均孔径小于上述表面层B中存在的孔的平均孔径，上述大孔层具有与上述表面层A和B结合的隔壁、以及被该隔壁及上述表面层A和B包围的多个大孔，上述表面层A和B中的孔与上述大孔连通，上述细胞培养部以上述轴为中心旋转，负载于上述聚合物多孔质膜上的细胞在气相和液相中交替培养。[2]上述[1]所述的细胞培养装置，其还具备用于旋转上述轴的旋转电机。[3]上述[1]或[2]所述的细胞培养装置，其中，上述细胞培养部具备聚合物多孔质膜支撑体和聚合物多孔质膜夹具，其中，上述聚合物多孔质膜夹在上述聚合物多孔质膜支撑体和上述聚合物多孔质膜夹具之间。[4]上述[3]所述的细胞培养装置，其中，2片以上的上述聚合物多孔质膜层叠地被夹在中间。[5]上述[1]或[2]所述的细胞培养装置，其中，上述细胞培养部为圆筒形容器，其中，上述圆筒形容器的端面具备1个以上的培养基流出流入口，其中，上述圆筒形容器的侧面具备1个以上的培养基流出流入口，其中，上述聚合物多孔质膜装纳在上述圆筒形容器内。[6]上述[5]所述的细胞培养装置，其中，上述圆筒形容器具备连通上述圆筒形容器的一个端面的一部分与另一个端面的一部分的1个以上的螺旋状流路。[7]上述[5]或[6]所述的细胞培养装置，其中，上述聚合物多孔质膜以如下方式装纳在上述圆筒形容器中：i)折叠，ii)卷成卷状，iii)将片或小片用线状结构体连接，iv)系成绳状，和/或v)2片以上层叠。[8]上述[5]或[6]所述的细胞培养装置，其中，上述聚合物多孔质膜是具备外壳的模块化聚合物多孔质膜，其中，上述模块化聚合物多孔质膜以如下方式装纳在上述外壳内：(i)2片以上独立的上述聚合物多孔质膜聚集在一起，(ii)上述聚合物多孔质膜折叠，(iii)上述聚合物多孔质膜卷成卷状，和/或(iv)上述聚合物多孔质膜系成绳状，其中，上述模块化聚合物多孔质膜装纳在上述圆筒形容器中。[9]上述[1]～[8]任一项所述的细胞培养装置，其中，2个以上的上述细胞培养部相连接。[10]上述[1]～[9]任一项所述的细胞培养装置，其还具备一个端部与上述培养基槽连通的培养基排出管线、与上述培养基排出管线的另一端部连通的培养基排出槽、一个端部与上述培养基排出槽连通的培养基供给管线、和在上述培养基供给管线的途中设置的培养基供给泵。[11]上述[1]～[10]任一项所述的细胞培养装置，其特征在于，还具备液滴化培养基供给装置，向上述聚合物多孔质膜供给液滴化培养基。[12]上述[1]～[11]任一项所述的细胞培养装置，其中，上述聚合物多孔质膜具有平均孔径为0.01～100μm的多个细孔。[13]上述[1]～[12]任一项所述的细胞培养装置，其中，上述表面层A的平均孔径为0.01～50μm。[14]上述[1]～[13]任一项所述的细胞培养装置，其中，上述表面层B的平均孔径为20～100μm。[15]上述[1]～[14]任一项所述的细胞培养装置，其中，上述聚合物多孔质膜的总膜厚为5～500μm。[16]上述[1]～[15]任一项所述的细胞培养装置，其中，上述聚合物多孔质膜为聚酰亚胺多孔质膜。[17]上述[16]所述的细胞培养装置，其中，上述聚酰亚胺多孔质膜是包含由四羧酸二酐和二胺得到的聚酰亚胺的聚酰亚胺多孔质膜。[18]上述[16]或[17]所述的细胞培养装置，其中，上述聚酰亚胺多孔质膜是通过将包含由四羧酸二酐和二胺得到的聚酰胺酸溶液及着色前体的聚酰胺酸溶液组合物成型后，在250℃以上进行热处理而得到的着色的聚酰亚胺多孔质膜。[19]上述[1]～[15]任一项所述的细胞培养装置，其中，上述聚合物多孔质膜为聚醚砜(PES)多孔质膜。[20]使用上述[1]～[19]任一项所述的细胞培养装置的培养方法，其特征在于，以上述轴为中心来旋转上述细胞培养部，在气相和液相中交替培养负载于上述聚合物多孔质膜上的细胞。专利技术效果本专利技术通过使用聚合物多孔质膜作为细胞培养载体，即使在培养空间和培养基的量小的条件下，也可以简便且高效地进行连续型细胞培养。另外，由于本专利技术的聚合物多孔质膜具有微亲水性的多孔质特性，因而可以稳定地在聚合物多孔质膜内保持液体，保持耐干燥的潮湿环境。因此，即使是与以往的细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.细胞培养装置，其特征在于，具备：聚合物多孔质膜、具有上述聚合物多孔质膜的细胞培养部、贯通上述细胞培养部的轴、和浸渍上述细胞培养部的至少一部分的培养基槽，其中，上述聚合物多孔质膜是包括具有多个孔的表面层A和表面层B、及夹在上述表面层A和表面层B之间的大孔层的三层结构的聚合物多孔质膜，其中，上述表面层A中存在的孔的平均孔径小于上述表面层B中存在的孔的平均孔径，上述大孔层具有与上述表面层A和B结合的隔壁、以及被该隔壁及上述表面层A和B包围的多个大孔，上述表面层A和B中的孔与上述大孔连通，上述细胞培养部以上述轴为中心旋转，负载于上述聚合物多孔质膜上的细胞在气相和液相中交替培养。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.25 JP 2016-1458151.细胞培养装置，其特征在于，具备：聚合物多孔质膜、具有上述聚合物多孔质膜的细胞培养部、贯通上述细胞培养部的轴、和浸渍上述细胞培养部的至少一部分的培养基槽，其中，上述聚合物多孔质膜是包括具有多个孔的表面层A和表面层B、及夹在上述表面层A和表面层B之间的大孔层的三层结构的聚合物多孔质膜，其中，上述表面层A中存在的孔的平均孔径小于上述表面层B中存在的孔的平均孔径，上述大孔层具有与上述表面层A和B结合的隔壁、以及被该隔壁及上述表面层A和B包围的多个大孔，上述表面层A和B中的孔与上述大孔连通，上述细胞培养部以上述轴为中心旋转，负载于上述聚合物多孔质膜上的细胞在气相和液相中交替培养。2.权利要求1所述的细胞培养装置，其还具备用于旋转上述轴的旋转电机。3.权利要求1或2所述的细胞培养装置，其中，上述细胞培养部具备聚合物多孔质膜支撑体和聚合物多孔质膜夹具，其中，上述聚合物多孔质膜夹在上述聚合物多孔质膜支撑体和上述聚合物多孔质膜夹具之间。4.权利要求3所述的细胞培养装置，其中，2片以上的上述聚合物多孔质膜层叠地被夹在中间。5.权利要求1或2所述的细胞培养装置，其中，上述细胞培养部为圆筒形容器，其中，上述圆筒形容器的端面具备1个以上的培养基流出流入口，其中，上述圆筒形容器的侧面具备1个以上的培养基流出流入口，其中，上述聚合物多孔质膜装纳在上述圆筒形容器内。6.权利要求5所述的细胞培养装置，其中，上述圆筒形容器具备连通上述圆筒形容器的一个端面的一部分与另一个端面的一部分的1个以上的螺旋状流路。7.权利要求5或6所述的细胞培养装置，其中，上述聚合物多孔质膜以如下方式被装纳在上述圆筒形容器中：i)折叠，ii)卷成卷状，iii)将片或小片用线状结构体连接，iv)系成绳状，和/或v)2片以上层叠。8.权利要求5或6所述的细胞培养装置，其中，上述聚合物多孔质膜是具备外壳的模块化聚合物多孔质膜，其中，上述模块化聚合物多孔质膜以如下方式被装纳在上述外壳内：(i)2...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩原昌彦，布施新作，清水基久，和田幸周，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP