(57)【要約】【課題】実験の時期が分割されて注入される細胞の性質・細胞数が異なっていても、異なる電流量による細胞のドーズ応答性を正確に測定することができる細胞培養装置を提供する。【解決手段】容器１６内で培地内の細胞に少なくとも２つの異なる電流密度を与えるための電流密度生成手段として、面積の異なる透過性メインブレイン膜２３，２５，２７を電流系に対して直列に配設するよう構成した細胞培養装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する両端に設置された一対の電極間に所定の電圧を印加して、該電極間に電流を流して培地内の細胞を培養させるための容器と、
前記容器内で培地内の細胞に少なくとも２つの異なる電流密度を与えるための電流密度生成手段と、を備え、
前記電流密度生成手段が、前記流れる電流系に対して直列に配設される、
ことを特徴とする細胞培養装置。
【請求項２】
対向する両端に設置された一対の電極間に所定の電圧を印加して、該電極間に電流を流して培地内の細胞を培養させるための容器と、
前記容器内で培地内の細胞に少なくとも２つの異なる電流密度を与えるための電流密度生成手段と、を備え、
前記電流密度生成手段が、前記流れる電流系に対して直列に配設され、
前記電流密度生成手段と前記電極との間に配設された電気透過性バリア部材とを備える、ことを特徴とする細胞培養装置。
【請求項３】
前記電流密度生成手段は、細胞が出入りできない超ミクロな構成の透過性メインブレイン膜から形成され、面積の異なる複数個の該メインブレイン膜は、所定の間隔に配設された保持体に設けられてなる、ことを特徴とする請求項１又は２記載の細胞培養装置。
【請求項４】
対向する両端に設置された一対の電極間に所定の電圧を印加して該電極間に電流を流す工程と、同一時刻に培地内の細胞に少なくとも２つの異なる電流密度を与える工程と、を備えることを特徴とするドーズ応答性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、培地内の細胞を培養するための細胞培養装置及びドーズ応答性測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、直流電流や誘導電流による細胞のドーズ応答性を測定するためには、細胞に異なる容量の電流を流すか、異なる電界をかけて電界をかけて異なる容量の誘導電流を流して細胞のドーズに対する応答性の差を測定する。応答性には細胞数の変化、細胞の遺伝子の変化、細胞の染色体の変化、細胞の機能の変化、細胞の成分の変化等がある。応答性を調べるための細胞の保持体系としては、一般に培養皿、培養ケージ、培養膜が使用されているが、同じ面積の培養皿、同じ面積の培養ケージ、同じ面積の培養膜が使用されている。細胞は通常培養皿等で培養されており、そこから取り出された細胞を希釈して、それから一定量を分取して、細胞の保持系に入れられる。これは、異なるドーズの実験を行う度に細胞が保持系に入れられる。そして、異なった時刻に異なった電流を流してその変化分が測定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法では、異なるドーズ毎に実験の時期が分割される。同一時刻の細胞でないと、ドーズを比較する細胞の性質、細胞数が１００％確証できない。その理由は、時間が経過すると培養細胞は、増殖したり性質が周囲条件で変化する可能性が残されるからである。そのため、異なった細胞によるドーズによる細胞の応答性を測定することになり、不正確さを免れない。従って、従来では、上記欠点をなくすために、異なる電気量を流すために多くの実験器具を多くし、同時刻に同一の細胞を多くの保持系に保持したものを実験器具に組み込んで同時刻に実験を開始することが求められていた。
【０００４】
本発明は、上記の欠点を鑑みてなされたもので、本発明の目的は、実験の時期が分割されて注入される細胞の性質、細胞数が異なっていても異なる電流量による細胞のドーズ応答性を正確に測定することができる細胞培養装置及びドーズ応答性測定方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る細胞培養装置は、対向する両端に設置された一対の電極間に所定の電圧を印加して該電極間に電流を流して培地内の細胞を培養させるための容器と、前記容器内で培地内の細胞に少なくとも２つの異なる電流密度を与えるための電流密度生成手段と、を備え、該電流密度生成手段が、前記流れる電流系に対して直列に配設される。
【０００６】
請求項２に係る細胞培養装置は、対向する両端に設置された一対の電極間に所定の電圧を印加して該電極間に電流を流して培地内の細胞を培養させるための容器と、前記容器内で培地内の細胞に少なくとも２つの異なる電流密度を与えるための電流密度生成手段と、を備え、該電流密度生成手段が、前記流れる電流系に対して直列に配設され、前記電流密度生成手段と前記電極との間に配設された電気透過性バリア部材とを備える。
【０００７】
請求項３に係る細胞培養装置は、請求項１または２において、前記電流密度生成手段が、細胞が出入りできない超ミクロな構成の透過性メインブレイン膜から形成され、面積の異なる複数個の該メインブレイン膜は、所定の間隔に配設された保持体に設けられてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係るドーズ応答性測定方法は、対向する両端に設置された一対の電極間に所定の電圧を印加して該電極間に電流を流す工程と、同一時刻に培地内の細胞に少なくとも２つの異なる電流密度を与える工程と、を備える。
【０００９】
【実施の形態】
以下、本発明に係る細胞培養装置の一実施例を、添付図面を参照して詳述する。図１は細胞培養装置の概要である。符号１０は、細胞培養装置を示す。該細胞培養装置は、電源１２と該電源からの電流を制御するための電流制御装置１４を備え、これを細胞培養装置の電極に直列接続し閉回路内に所定量の電流を流す。
【００１０】
該細胞培養装置１０は、直方体形状をした内部中空の所定の容積を有して、流体の保持が可能な容器１６を備える。該容器は、その対向する両端側(内側の壁)にそれぞれ電極(１８、１８’)を配設する。そして、細胞の応答性を測定するための培地が容器内に入れられる。容器１６は、両電極間に所定の間隔をもって複数対、例えば３対の保持体(２２，２４，２６)が配設される。複数の保持体は、電流の流れる系に向かってそれぞれ直列方向に配設される。
【００１１】
保持体(２２，２４，２６)は、電流の透過性が良く、かつ細胞が出入りできない超ミクロな構成の透過性メインブレイン膜(２３、２５、２７)を設置している。透過性メインブレイン膜は、その網目のメッシュ径は約０.３ｍｍ、厚さは数〜１０ミクロン程度である。
【００１２】
そして、容器と保持部材との間にアガローズなどの電気透過性バリアー(２８、２８’)を配設する。アガロースは、各電極の表面に塗布するようにしてもよい。アガロースが、設けられることにより電極表面近傍の化学反応の細胞への影響を軽減することができる。
【００１３】
前記保持体(２２，２４，２６)は、電流が流れる部分のみに透過性メインブレイン膜を備える。すなわち、両電極間で電流が流れる所定の位置のみにほぼ円形の透過性メインブレイン膜(２３、２５、２７)を設ける。そして、透過性メインブレイン膜の円形の面積は、３対の保持体でそれぞれ異なるように径ｄ１、ｄ２、ｄ３に設定する。例えば、透過性メインブレイン膜の円形の面積比を１：２：３とすると、その電流密度は、１/３、１/２、１となる。
【００１４】
所定間隔をもつて配設された保持体間にそれぞれ細胞を含む培地を入れる。その後、両電極間に所定の電圧を印加して電流を流す。培地内の電流密度は、流した電流値を透過性メインブレイン膜の面積で除することで求められる。そして、対向する両端に設置された一対の電極間に所定の電圧を印加して該電極間に電流を流して、同一時刻に培地内の細胞に少なくとも２つの異なる電流密度を与えてドーズ応答性を測定する。
【００１５】
該上記実施例では、一対の電極を左右方向に配設して電流の流れる方向を横向きにしたが、一対の電極を上下方向に配設して電流の流れる方向を縦方向にしてもよい。電流を縦方向に流すことにより、細胞に対してより安定的に均一に電流を流すことが可能となる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明に係る細胞培養装置及びドーズ応答性測定方法によれば、実験の時期が分割されて注入される細胞の性質・細胞数が異なっていても、異なる電流量による細胞のドーズ応答性を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る細胞培養装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１０      細胞培養装置
１２      電源
１４      電流制御装置
１６      容器
１８，１８’      電極
２２，２４，２６      保持体
２３、２５、２７      透過性メインブレイン膜
２８，２８’      電気透過性バリアー部材
【図１】
2005102501.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成14年2月20日(2002.2.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
前記保持体(２２，２４，２６)は、電流が流れる部分のみに透過性メインブレイン膜を備える。すなわち、両電極間で電流が流れる所定の位置のみにほぼ円形の透過性メインブレイン膜(２３、２５、２７)を設ける。そして、透過性メインブレイン膜の円形の面積は、３対の保持体でそれぞれ異なるように径ｄ１、ｄ２、ｄ３に設定する。例えば、透過性メインブレイン膜の円形の面積比を１：２：３とすると、その電流密度は、３、２、１となる。