培养材料及其用途制造技术

本发明专利技术的课题在于提供形状稳定性优异，并且能够实现适于肝细胞培养的氧环境的培养材料。解决本发明专利技术课题的方法涉及一种包含4

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】培养材料及其用途


[0001]本专利技术涉及培养材料及其用途。

技术介绍

[0002]细胞、组织、器官如果不在适于生长的条件下，则不能培养，因此需要与包含适当的营养的培养基一起放入盘、培养板、烧瓶等培养容器中，并且培养容器需要静置于能够将温度、湿度、气体浓度保持于预定水平的培养箱内。
[0003]进一步，为了有效率地实现上述培养，必须进行充分且适当的氧供给。
[0004]为了向细胞的氧供给和培养基的pH调整用的二氧化碳供给，需要向培养容器内供给氧和二氧化碳等气体，因此由透气性低的玻璃、聚苯乙烯等原材料形成的培养容器在帽、盖等培养容器上部设置开口部，以确保气体从培养箱内供给至容器内部。然而，培养细胞通常粘附于培养容器底面的情况或者悬浮于底面附近的情况多，由于上表面被培养基所覆盖，因此培养基中的氧扩散速度成为限速因素，特别是向底部的培养细胞的氧供给不充分，妨碍细胞的增殖这样的问题一直以来广为人知。此外已知聚苯乙烯具有自身荧光，因此也存在用显微镜难以观察等问题(非专利文献1)。
[0005]为了促进向细胞供给氧，存在提高培养装置内的氧分压等手段，但是需要用于控制氧分压的专用的培养装置，一般而言与用于在大气下培养的培养装置相比成本高。此外，为了控制氧分压而使用的氧气瓶为助燃性气体，因此具有氧化发热、燃烧、爆炸的危险，与作为不燃性气体的氮气瓶、二氧化碳气瓶相比，氧气瓶的处理需要充分注意。作为简便并且实用的氧供给改善方法，已知如果使用将高透氧性的膜作为培养面的培养板，则能够简便地解决静置培养中的培养液层中的氧扩散控制的问题(非专利文献2)。
[0006]例如，东大的酒井等将高透氧性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)用于培养容器底面，进行氧消耗速度大的肝细胞的培养。其结果报告有在市售的聚苯乙烯制板中看到的缺氧状态(厌氧的环境)得以消除，观察到了肝细胞的高度的自组织化现象(非专利文献3)。
[0007]作为高透氧性的材料，除了上述PDMS以外，研究了聚丁二烯(专利文献1)等橡胶材料。然而，由橡胶材料构成的透气性膜的强度弱而易于破裂，并且在加入培养基时易于产生弯曲，形状不稳定。如果培养容器产生弯曲，则由于容器的变形、随着变形产生的冲击，导致附着于培养容器内壁的细胞剥离、培养中的细胞聚集于弯曲的部位等无法有效率地培养细胞。此外，橡胶材料通常易于发生药剂物质的吸附、吸收，因此在药物开发筛选用途、诊断用途中的使用受到限制。
[0008]从透氧性的观点考虑，进行了将非极性的聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等应用于培养容器的研究，但是如果为了保持充分的强度而调整膜厚，则存在透氧性会变得不充分、由于不透明而用显微镜难以观察等问题，仅用于袋状的培养容器等一部分培养容器。还已知为了将膜保持得薄，防止破裂、弯曲而在培养容器的底面设置支撑层的技术(专利文献5)，但是存在在观察细胞时，支撑层成为干扰这样的问题。
[0009]另一方面，作为优异的高透氧性的树脂材料，可举出聚4
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甲基
‑1‑
戊烯树脂。专利
文献1～4中公开了利用使用了聚4
‑
甲基
‑1‑
戊烯树脂的膜的培养容器的技术。通过设法提高膜的热封性、柔软性，从而适合用于角状、袋状等的植物的生长、悬浮性细胞的培养容器，但是在适用于静置培养用的情况下，培养底面产生弯曲，因此不适合作为培养容器。此外，聚4
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甲基
‑1‑
戊烯树脂在原样的情况下培养表面的疏水性高，如果用于培养基材，则存在细胞不能附着而剥落并死灭等问题。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：日本实开平1
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112697号公报
[0013]专利文献2：日本特开平8
‑
149973号公报
[0014]专利文献3：日本特开平11
‑
137241号公报
[0015]专利文献4：日本特开2001
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190267号公报
[0016]专利文献5：日本特开2016
‑
077164号公报
[0017]非专利文献
[0018]非专利文献1：Stevens,K.M.,Oxygen requirements for liver in vitro.,Nature，206,199(1965)
[0019]非专利文献2：Xiao W，Shinohara M,Komori K,Sakai Y,Matsui H,OsadaT,A(2014):The importance of physiological oxygen concentrations inthe sandwichi cultures of rat hepatocytes on gas
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permeable membranes,Biotechnol.Prog.,30(6),1401
‑
1410
[0020]非专利文献3：酒井康行，“肝培养中的氧供给的改善”，[online]，肝细胞研究会，[平成31年(2019年)4月9日检索]，互联网<http://hepato.umin.jp/kouryu/kouryu28.html>

技术实现思路

[0021]专利技术所要解决的课题
[0022]本专利技术的专利技术人等认为为了在体外，以更接近体内的状态进行细胞、组织或器官(以下，称为细胞等)的培养，开发具有优异的氧供给能力，弯曲等变形少的培养材料是重要的。即，认为需要即使不仅仅依赖于利用培养箱进行的氧浓度控制，氧供给环境也严密地得以控制，形状也稳定的培养容器。因此，本专利技术的课题在于提供形状稳定性优异，特别是适于需要氧供给的、细胞、组织或器官的培养，不产生自身荧光且不损伤细胞观察性，不易吸附药剂的培养材料和培养容器。此外，对于附着性的细胞、组织或器官的培养而言，除了形状稳定性、氧供给性以外，能够保持细胞等的粘附性也是重要的。因此，本专利技术的第二课题在于提供适于培养附着性的细胞、组织或器官的培养器具。
[0023]用于解决课题的方法
[0024]本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究。其结果发现具有以下构成的培养材料能够解决上述课题，由此完成了本专利技术。本专利技术为例如以下的〔1〕～〔14〕。
[0025]〔1〕一种培养材料，其为包含4
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甲基
‑1‑
戊烯聚合物(X)的、细胞、组织或器官的培养材料，培养面的水接触角为50
°
～100
°
，并且利用下述试验方法(A)得到的下垂距离为0～5mm，在温度23℃、湿度0％时的透氧度为4500～90000cm3/(m2×
24h
×
atm)。试验方法(A)：制
作与上述培养材料为相同材料，且与上述培养材料的培养面为相同厚度，纵
×
横为100mm...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种培养材料，为包含4
‑
甲基
‑1‑
戊烯聚合物(X)的细胞、组织或器官的培养材料，培养面的水接触角为50
°
～100
°
，并且利用下述试验方法(A)得到的下垂距离为0～5mm，在温度23℃、湿度0％时的透氧度为4500～90000cm3/(m2×
24h
×
atm)，试验方法(A)：制作与所述培养材料为相同材料，且与所述培养材料的培养面为相同厚度，纵
×
横为100mm
×
10mm的平板状的试验片，将所述试验片以相对于试验片的纵尺寸从试验台的水平的上表面向水平方向伸出50mm的状态固定于试验台，从固定时起3分钟后，测定从试验台伸出的所述试验片的前端从包含所述试验台的上表面的水平面向铅垂下方下垂的距离，其中，从所述固定到测定为止在室温下进行。2.根据权利要求1所述的培养材料，所述4
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甲基
‑1‑
戊烯聚合物(X)为从4
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甲基
‑1‑
戊烯均聚物(x1)、以及4
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甲基
‑1‑
戊烯与选自乙烯和碳原子数3～20的α
‑
烯烃中的至少1种烯烃的共聚物(x2)中选择的至少1种聚合物，其中，所述碳原子数3～20的α
‑
烯烃中不包括4
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甲基
‑1‑
戊烯。3.根据权利要求1或2所述的培养材料，以接种的大鼠原代培养肝细胞的细胞密度为1.0
×
105细胞/cm2～4.0
×
105细胞/cm2来进行下述试验方法(B)时，在所述细胞密...

【专利技术属性】
技术研发人员：木谷诚，宫回宽，木下胜敏，松木智昭，小田隆志，江刺家胜弘，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：