(57)【要約】【課題】  オートクレーブ処理及び／又は滅菌処理可能な細胞融合チャンバーを作製する。【解決手段】  非導電性材料からなるビーカー２２であって、その中に非導電性材料からなる延伸コア１が少なくとも部分的に開口部２５を介して軸方向に挿入され、ビーカー２２とコア１との間に懸濁液を受容する空隙２７が存在する、ビーカー２２と、空隙２７に面するコア１の外面に配置された、導電性材料からなる少なくとも２個の電極２０、２１であって、その間に、電圧を印加することによって電場を形成して、空隙２７の中に含まれる懸濁液中の細胞を処理することができる、電極２０、２１とを備え、周囲温度からオートクレーブ処理及び／又は滅菌処理中に達する温度範囲で、電極２０、２１の位置がコアに対して実質的に変化しないように、電極２０、２１の材料の熱膨張係数とコア１の材料の熱膨張係数とが互いに一致している、懸濁液中の細胞を電場中で処理するためのチャンバー。【選択図】    図５
2005137371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性材料からなるビーカー（２２）であって、その中に非導電性材料からなる延伸コア（１）が少なくとも部分的に開口部（２５）を介して軸方向に挿入され、ビーカー（２２）とコア（１）との間に懸濁液を受容する空隙（２７）が存在する、ビーカー（２２）と、
空隙（２７）に面するコア（１）の外面に配置された、導電性材料からなる少なくとも２個の電極（２０、２１）であって、その間に、電圧を印加することによって電場を形成して、空隙（２７）内に含まれる懸濁液中の細胞を処理することができる、電極（２０、２１）とを備え、
周囲温度からオートクレーブ処理及び／又は滅菌処理中に達する温度範囲で、電極（２０、２１）の位置がコアに対して実質的に変化しないように、電極（２０、２１）の材料の熱膨張係数とコア（１）の材料の熱膨張係数とが互いに一致している、
懸濁液中の細胞を電場内で処理するためのチャンバー。
【請求項２】
蒸気及び／又は放射線滅菌処理中に達する温度まで、電極（２０、２１）の位置がコア（１）に対して実質的に変化しないように、電極（２０、２１）の材料の熱膨張係数とコア（１）の材料の熱膨張係数とが互いに一致している、請求項１に記載のチャンバー。
【請求項３】
コア（１）が円筒形又は円錐形であり、及び／又はビーカー（２２）が円筒形及び／又は外側及び／又は内側において円錐形である、請求項１又は２に記載のチャンバー。
【請求項４】
電極（２０、２１）が、螺旋形状又は傾斜形状の複数の線としてコア（１）に巻回されたワイヤである、請求項１〜３のいずれかに記載のチャンバー。
【請求項５】
コア（１）が外面に複数の螺旋形状又は傾斜形状の延伸する溝ひだ（３、４）又は溝を有し、その中にワイヤ（２０、２１）が案内される、請求項４に記載のチャンバー。
【請求項６】
ワイヤ（２０、２１）が、コア（１）の放射方向の穴（１２、１３、１４、１５）に挿入される支線端部を含む、請求項４または５に記載のチャンバー。
【請求項７】
支線端部が非細胞毒性接着剤によって放射方向穴（１２、１３、１４、１５）内に固着される、請求項６に記載のチャンバー。
【請求項８】
電極（２０、２１）が、コア（１）上に配置された導体路である、請求項１〜３のいずれかに記載のチャンバー。
【請求項９】
結合剤がコア（１）と導体路との間に配置される、請求項８に記載のチャンバー。
【請求項１０】
導体路が交互嵌合構造を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のチャンバー。
【請求項１１】
コア（１）が電極（２０、２１）上に雄ねじ（７）を含み、ビーカー（２２）が開口部（２５）下に雄ねじ（７）に螺合される雌ねじ（２６）を含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のチャンバー。
【請求項１２】
コア（１）が、電極（２０、２１）上にヘッドを含む、請求項１〜１１のいずれかに記載のチャンバー。
【請求項１３】
コア（１）の上端部からほぼ電極（２０、２１）のレベルまで延伸されるブラインドホール（１１）を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載のチャンバー。
【請求項１４】
電極（２０、２１）が、コア（１）の上面のプラグ（２８）に接続される、請求項１〜１３のいずれかに記載のチャンバー。
【請求項１５】
電極（２０、２１）が白金からなる、請求項１〜１４のいずれかに記載のチャンバー。
【請求項１６】
コア（１）がガラスセラミックからなる、請求項１〜１５のいずれかに記載のチャンバー。
【請求項１７】
機械加工可能なガラスセラミックから機械加工された、又はガラスセラミックから射出成形されたコア（１）を備える、請求項１〜１６のいずれかに記載のチャンバー。
【請求項１８】
ＰＣからなるビーカー（２２）を備える、請求項１〜１７のいずれかに記載のチャンバー。
【請求項１９】
ＰＥＥＫからなるプラグ（２８）を備える請求項１４〜１８のいずれかに記載のチャンバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懸濁液内に含まれる細胞を電場内で処理するチャンバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明によるチャンバーは、例えば、細胞の電気融合の働きをする。電気融合では、少なくとも２個の細胞が、２個の電極間に形成された電場内で融合される。電気融合は、例えば、３段階で行うことができる。第１のステップ（予備整列）において、細胞は高周波数ＡＣ電圧によって整列され、互いに接触する。第２ステップ（パルス）において、細胞膜は短く強い電流パルスによって破壊される。第３ステップ（後整列）において、破壊された細胞は、高周波数ＡＣ電圧をさらに印加することによって融合させるか、又は自動融合させるために保持される。
【０００３】
細胞融合チャンバーは既知であり、電極を形成する２個の薄い白金ワイヤが、非導電性プラスチックからなる円錐体上の１対の螺旋状溝ひだ内に平行に巻回される。さらに、細胞融合チャンバーは、プラスチック本体を螺合できる円錐形ビーカーを有する。ビーカーの上部面から突出して、プラスチック本体は、電極に接続されるプラグが搭載されるヘッドを有する。高周波数ＡＣ電圧はプラグを介して印加することができる。細胞融合チャンバーの製造は費用がかかり高価であるので、細胞融合チャンバーは複数回使用することが経済的に望ましい。このため、細胞融合チャンバーは異なる使用の間に機械的に及び洗浄剤で洗浄しなければならず、これは高価である。既知の細胞融合チャンバーでは、オートクレーブ処理又は滅菌処理は、対応する処理の後ではチャンバーが機能していないので不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このことから、本発明は、オートクレーブ処理及び／又は滅菌処理可能な細胞融合チャンバーを作製することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本目的は請求項１の特徴を有するチャンバーで達成される。有利な実施形態は従属請求項で明らかにされる。
【０００６】
本発明による、懸濁液中の細胞を電場内で処理するためのチャンバーは、
非導電性材料からなるビーカーであって、その中に非導電性材料からなる延伸コアが少なくとも部分的に開口部を介して軸方向に挿入され、ビーカーとコアとの間に懸濁液を受容する空隙が存在する、ビーカーと、
空隙に面するコアの外面に配置された、導電性材料からなる少なくとも２個の電極であって、その間に、電圧を印加することによって電場を形成して、空隙内に含まれる懸濁液中の細胞を処理することができる、電極とを備え、
周囲温度からオートクレーブ処理及び／又は滅菌処理中に達する温度範囲で、電極の位置がコアに対して実質的に変化しないように、電極の材料の熱膨張係数とコアの材料の熱膨張係数とが互いに一致している。
【０００７】
本発明の文脈において、従来の細胞融合チャンバーにオートクレーブ処理能力及び滅菌処理能力がないのは、白金ワイヤの位置が加熱の結果コア上で変化することに起因するものと認識される。これは白金ワイヤとコアのプラスチック材料との熱膨張の大きな相違に起因するものと認識される。少なくとも１０10の高いコア材料の熱膨張係数（注：厳密には線膨張係数）は、温度上昇によってコアがワイヤよりも膨張する現象を招く。処理中に、ワイヤは塑性変形して伸びる。温度を低くすると、次いでワイヤはコアに対して滑り、異なる巻線間で短絡を招く。本発明によれば、これは電極材料とコア材料の熱膨張係数を一致させることによって回避される。該一致は、周囲温度（約−２１〜＋３５℃）からオートクレーブ処理及び／又は滅菌処理のための典型温度（約＋１２０〜＋１８０℃）までの全温度範囲において、電極の位置が実質的にコアに対して保持される程度に行われる。電極は、短絡が発生するほどの位置ずれを起こすことなく、コアに対してその位置を実質的に保持する。
【０００８】
一実施形態によれば、蒸気滅菌及び／又は放射線滅菌（約＋１２０〜＋１４０℃）中に達する温度まで電極の位置がコアに対して実質的に変化しないように、電極の材料の熱膨張係数とコアの材料との熱膨張係数を互いに一致させる。
【０００９】
一実施形態によれば、コアは円筒形又は円錐形、及び／又はビーカーは円筒形及び／又は外側及び／又は内側において円錐形である。結果として、ワイヤを巻くことによる電極の製造が特に容易になる。コア及びビーカーの相補的な形状により、空隙の深さが一定となり、懸濁液中の細胞を確実に処理するのに再び有利である。
【００１０】
一実施形態によれば、電極は螺旋形状又は傾斜形状の複数の線としてコア上に巻回されたワイヤである。螺旋形状の通路は、例えば円筒状又は円錐状コアに存在し、傾斜状の通路は、例えば多面体に存在する。
【００１１】
一実施形態によれば、コアは外面に複数の螺旋形状又は傾斜形状の延伸する溝ひだ又は溝を有し、その中にワイヤが案内される。結果として、ワイヤも、僅かに残る熱膨張係数の相違の結果起き得る、又はワイヤへの機械的影響に起因して起き得る滑りが防止される。
【００１２】
一実施形態によれば、ワイヤはコアの放射方向の穴に挿入される支線端部を含む。結果として、ワイヤは穴に確実に固定される。さらに、ワイヤは放射方向穴を介して高周波数電圧発生器に接続することができる。さらに他の実施形態によれば、支線端部は非細胞毒性接着剤によって放射方向穴内に固着される。接着剤はチャンバーを使用することのできる温度範囲で恒久的であることが理解される。一実施形態によれば、電極はコア上に構成された導体路である。導体路は、例えば、コア表面を導電性材料でコーティングし、導体路として提供される領域を部分的に被覆し、コーティングの被覆されなかった領域を化学的に除去することによって製造することができる。一実施形態によれば、結合剤がコアと導体路との間に配置され、コア材料上の導体路材料の接着力を高める。
【００１３】
導体路も、例えば螺旋状又は平行な複数の線としてコアの長手軸に延伸する。一実施形態によれば、導体路は交互嵌合構造、すなわち櫛状の相互連結領域を有する。
【００１４】
コアは、ビーカーに対して異なる方法で固定することができる。ビーカーに直接固定することが好ましい。この目的のために、一実施形態によれば、コアは電極上に雄ねじを含み、ビーカーは雄ねじに螺合される雌ねじを開口部下に有する。したがってコアは軸周りの挿入動作の終わりに簡単にビーカー内へ螺合することができる。一実施形態によれば、コアは電極上にヘッドを含む。ヘッドはコアを取り扱うために使用することができ、それによって電極の汚染を回避することができる。ヘッドはビーカー内へ螺合されることを容易にするように周辺に形成することが好ましい。
【００１５】
一実施形態によれば、コアは上面から現れるブラインドホールを有し、その中へ電極が案内される。電極は、高周波数電圧を印加するために、ブラインドホールを介して外部に接触させることができる。
【００１６】
接触を容易にするさらに他の実施形態によれば、電極はコアの上面のプラグに接続される。
【００１７】
一実施形態によれば、電極は白金からなる。不活性材料として、白金は懸濁液中の細胞を処理するのに特に好適である。ワイヤ及び導体路として両方に設計された電極を白金から製造することができる。白金の熱膨張係数は９．０×１０-6ｌ／Ｋである。
【００１８】
一実施形態によれば、コアはガラスセラミックからなる。したがって、例えば、熱膨張係数が９．３×１０-6ｌ／Ｋのガラスセラミックが入手可能である。白金からなる電極とガラスセラミックからなるコアを組み合わせることは、熱膨張係数を完全に一致させて不活性材料を電極に接触させるので、特に有利である。この材料の組み合わせで、周囲温度からオートクレーブ処理及び／滅菌処理の温度までの全範囲で、電極の位置がコアに対して実質的に保持されることが達成される。白金及びガラスセラミックはさらに放射線によって滅菌することができる。
【００１９】
一実施形態によれば、コアは機械加工可能なガラスセラミックから機械加工され、又はガラスセラミックから射出成形される。適切な機械加工可能材料はＣｏｒｎｉｎｇ社からＭＡＣＯＲ（登録商標）の製品名で提案されている。セラミック射出成形プロセス中に、粉状のセラミックをポリマー母材と混合し、顆粒に加工する。射出成形機にこれを装填し、未焼成圧縮品を取り出す。これを焼結して実質的に有機相を追い出し、セラミック物品を高密度化する。
【００２０】
既知のチャンバーでは、コア及びビーカーはＰＭＭＡ(ポリメタクリル酸メチル)からなり、プラグはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなる。これらの材料は、放射線で滅菌されない追加の欠点がある。一実施形態によれば、ビーカーはＰＣ（ポリカーボネート）からなり、及び／又はプラグはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）からなる。これらの材料は放射線によって滅菌することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
添付の実施形態の図面を参照して、本発明を以下でさらに詳細に説明する。
【００２２】
チャンバーの構成要素の位置は、典型的な用途において「上」及び「下」と呼ばれ、ビーカーは基板上の基部及び基部上に上下に配置された開口部を備えて位置する。したがって、ビーカーと同軸状に整列されるコアは、ヘッド及びプラグをビーカーの開口部上に上下に備えて構成される。
【００２３】
図１〜図４によれば、コア１は、僅かに円錐状の担持部２を有し、その上に２個の平行な溝ひだ３、４が螺旋状に延伸する。直径が小さい方の担持部２の端部において、コア１は球状の下端部５を含む。直径が大きい方の担持部２の端部において、コア１は、隣接する部分２の端部よりも明らかに大きな直径を有するねじ切り部６及び雄ねじ７を有する。
【００２４】
コア１は、上側領域に矩形板９として形成されるヘッド８を頂部に含む。ヘッド８及びねじ部７は窪み１０によって互いに分離される。
【００２５】
コア１は、上端部から現れるブラインドホール１１をさらに含み、該ブラインドホールはコア１の長手方向に担持部２の領域まで延伸する。加えて、担持部２は互いに下端部に配置された、ブラインドホールとして設計されている２個の放射方向穴１２、１３を有する。上端部には、ブラインドホール１１の中に開口する、径方向に対向する２個の放射方向穴１４、１５を有する。板９中に、コア１は４個の短いねじ切り穴１６、１７、１８、１９を有する。
【００２６】
白金からなるワイヤ形状の電極２０、２１は、担持部２の上に平行に巻回され、その端部が放射方向穴１２、１３及び１４、１５内に案内される。それらは適切な非細胞毒性接着剤によって放射方向穴内に固着される。図には２個の平行な白金ワイヤの巻線２０、２１だけが示されている。しかし、白金ワイヤ２０、２１は、実際には実質的に溝ひだ３、４の全長にわたって延伸する。
【００２７】
プラグ（図示せず）はコア１上のヘッド８に配置され、そこに板９のねじ切り穴１６、１７、１８、１９と螺合される。プラグはワイヤ２０、２１の上端部と電気的に接続される。
【００２８】
したがって電極２０、２１は白金ワイヤからなる。コア１はＣｏｒｎｉｎｎｇ社製のＭＡＣＯＲ（登録商標）ガラスセラミックから機械加工される。プラグはＰＥＥＫから製造される。
【００２９】
図５によれば、結合されるビーカー２２は内側及び外側において円錐状のスリーブ２３を有し、そのコア角度はコア１の担持部２の角度に対応する。さらに、ビーカー２２は平坦な下面を備える基部２４と、上端部にこれに対向する開口部２５とを有する。開口部２５の下部には雌ねじ２６が存在する。ビーカー２２はＰＣからなる。
【００３０】
懸濁液中の細胞を処理するには、コア１及びビーカー２２は最初にオートクレーブ処理又は蒸気若しくは放射線滅菌される。使用された材料のため、チャンバー１、２２の機能に影響を与えずにこれが可能である。
【００３１】
次いで懸濁液をビーカー２２の中に装填し、最終的にコア１を軸方向に挿入し螺合させる。次いで、懸濁液はコア１とビーカー２２の間の空隙２７を満たす。
【００３２】
最終的に高周波数電圧発生器をプラグに接続し、細胞の処理を行う。
【００３３】
図６の実施形態において、図１〜図５の実施形態に実質的に対応する構成要素が同じ参照数字で示されているが、アポストロフィが付してある。
【００３４】
図６のチャンバーにおいて、コア１’はヘッド８’の頂部に固定されたプラグ２８を含む。この目的のために、プラグ２８はヘッド８’の上面に螺合される固定用プレート２９を有し、封止リング３０がその間に配置される。白金ワイヤ２０’、２１’はブラインドホール１１’内でプラグ２８の接点に接続される。ビーカー２３’は、内側においてはコア１’の円錐形に対応する円錐形である。ビーカー２３’は、外側においては円筒形である。
【００３５】
さらに、本説明は図１〜図５に適用する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】コアの側面図である。
【図２】図１のIIの拡大詳細図である。
【図３】コアの頂面図である。
【図４】コア上部の縦断面図である。
【図５】チャンバーの縦断面図である。
【図６】さらに他のチャンバーの縦断面図である。
【図１】
2005137371.tif 000003
【図２】
2005137371.tif 000004
【図３】
2005137371.tif 000005
【図４】
2005137371.tif 000006
【図５】
2005137371.tif 000007
【図６】
2005137371.tif 000008