(57)【要約】【課題】  実際の組織に近い細胞を培養し、培養した細胞の収縮性を容易に計測できる細胞保持装置の提供。【解決手段】  細胞保持装置１００は、基部１０１、細胞培養保持部材１０５、及び、操作部１０７を有している。所定の配向方向Ａ１０５を有する細胞培養部１０５ｄに、所定の細胞、例えば、心筋細胞を培養することによって、実際の組織細胞と同様の構造を有する細胞を培養できる。また、細胞培養部１０５ｄを、基部１０１に形成される細胞培養保持部材配置空間である貫通孔１０１ａに配置し、細胞培養部１０５ｄを細胞培養保持部材１０５の配向方向Ａ１０５にのみ拘束し、交差する方向には拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、心筋細胞を大きく拍動させることができる。【選択図】  図１
2020085423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の繊維状物によって形成され、細胞を培養し、保持する細胞培養部と、前記細胞培養部の両端に位置する第１端部及び第２端部と、及び、前記第１端部と前記第２端部との間に位置する縁部と、を有する細胞培養保持部材、
前記第１端部を直接的に固定する第１固定部、
前記第２端部を固定する第２固定部、
前記第１固定部と前記第２固定部との間に位置し、前記縁部を固定しない細胞培養保持部材配置空間、
を有する細胞保持装置。
【請求項２】
請求項１に係る細胞保持装置において、
前記第２固定部は、
前記所定方向に沿って前記第１固定部に対向して位置すること、
を特徴とする細胞保持装置。
【請求項３】
請求項１に係る細胞保持装置において、
前記第２固定部は、
前記所定方向に交差する方向に沿って位置すること、
を特徴とする細胞保持装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記細胞培養部は、
所定の配向方向に沿って配置された前記繊維状物によって形成され、
前記縁部は、
前記配向方向に沿った部分を少なくとも一部に有すること、
を特徴とする細胞保持装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記第１固定部、及び、前記第２固定部は、
それぞれ、平板状の基部の少なくとも一部であり、
前記細胞培養保持部材配置空間は、
前記基部を貫通するように形成される貫通孔であること、
を特徴とする細胞保持装置。
【請求項６】
請求項５に係る細胞保持装置において、
前記細胞培養保持部材は、
前記貫通孔に対応する位置に開口を有すること、
を特徴とする細胞保持装置。
【請求項７】
請求項４〜請求項６のいずれかに係る細胞保持装置おいて、
前記縁部は、
前記配向方向に沿って直線状に形成されている部分を有すること、
を特徴とする細胞保持装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記細胞培養保持部材は、
前記繊維状物の弾性率が、２０００ＭＰａ以下であること、
を特徴とする細胞保持装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに係る細胞保持装置において、さらに、
所定の保持具によって挟持できる操作部、
を有する細胞保持装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記細胞培養保持部材は、
前記細胞として、心筋細胞、または、骨格筋細胞を培養し、保持していること、
を特徴とする細胞保持装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項９のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記細胞培養保持部材は、
前記細胞として、心筋細胞を培養、保持し、
前記心筋細胞を培養した前記細胞培養保持部材の収縮率が、２．５パーセント以上であること、
を特徴とする細胞保持装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記細胞保持装置は、
前記細胞の収縮性の計測に用いられること、
を特徴とする細胞保持装置。
【請求項１３】
細胞の収縮性を計測するための細胞保持装置であって、所定の配向方向に沿って配置された繊維状物によって形成される細胞を培養し、保持する細胞培養部と、前記配向方向と交差する方向沿って対向して位置する第１端部及び第２端部と、及び、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し、前記配向方向に沿った部分を少なくとも一部に有する縁部と、を有する細胞培養保持部材を有する細胞保持装置において、
前記第１端部を固定する第１固定部、
前記第２端部を固定する第２固定部、
前記第１固定部と前記第２固定部との間に位置し、前記縁部を固定しない細胞培養保持部材配置空間、
を有する細胞保持装置。
【請求項１４】
細胞の収縮性を計測するための細胞保持装置に用いる細胞培養保持部材であって、
所定の配向方向に沿って配置された繊維状物によって形成される細胞を培養し、保持する細胞培養部、
前記配向方向と交差する方向沿って対向して位置する第１端部及び第２端部、
前記第１端部と前記第２端部との間に位置し、前記配向方向に沿った部分を少なくとも一部に有する縁部、
を有する細胞培養保持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞保持装置に関し、特に、培養した細胞の収縮性を計測できるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞の収縮性計測に関する従来技術ついて、図２０に示す細胞組織の収縮力測定方法を用いて説明する。保持面２０ａと複数の軸部２１とを有する保持具２０を準備する。一対の嵌合部１６と、係合壁１２とを有する基材１０を準備する。少なくとも所定方向に間隔をあけて配置した一対の保持具のそれぞれに対して、軸部と当接させて保持面に細胞を含有する液体を載せるステップと、保持面のそれぞれに載せた液体をゲル化して第１ゲル体を対で形成するとともに、細胞を含有する液体をゲル化して所定方向に延び対をなす第１ゲル体同士を接続する所定形状の第２ゲル体を形成するステップと、少なくとも第２ゲル体を培養して所定方向に延びる細胞組織ＭＳを形成するステップと、細胞組織が設けられた一対の保持具を基材の一対の嵌合部に嵌合させるステップと、細胞組織の収縮に伴う力による係合壁の弾性変形に応じて細胞組織の収縮力を測定するステップと、を含む。【０００３】
これにより、細胞組織の収縮力を高精度に測定できる（以上、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０４１０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の細胞組織の収縮力測定方法には、以下に示すような改善すべき点がある。前述の細胞組織の収縮力測定方法では、収縮力を計測する細胞を培養に際して、複数の複雑なステップを、時間掛けて実施する必要がある。このため、収縮力を測定するまでの準備に時間を要する、という改善すべき点がある。【０００６】
また、収縮力を計測する細胞を培養に際して、複数の複雑なステップを、時間掛けて実施する必要があるため、培養した細胞の品質が一定しない可能性がある、という改善すべき点がある。【０００７】
さらに、収縮力を計測する細胞を培養をゲル化して培養するため、実際の組織としての細胞とは構造が異なるため、実際の組織としての細胞の収縮力を計測できていない可能性がある、という改善すべき点がある。【０００８】
そこで、本発明は、実際の組織に近い細胞を培養し、培養した細胞の収縮性を容易に計測できる細胞保持装置を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、下記記載の発明を提供することにより上記課題を解決したものである。
（１）  所定の繊維状物によって形成され、細胞を培養し、保持する細胞培養部と、前記細胞培養部の両端に位置する第１端部及び第２端部と、及び、前記第１端部と前記第２端部との間に位置する縁部と、を有する細胞培養保持部材、
前記第１端部を直接的に固定する第１固定部、
前記第２端部を固定する第２固定部、
前記第１固定部と前記第２固定部との間に位置し、前記縁部を固定しない細胞培養保持部材配置空間、
を有する細胞保持装置。
（２）  （１）に係る細胞保持装置において、
前記第２固定部は、
前記所定方向に沿って前記第１固定部に対向して位置すること、
を特徴とする細胞保持装置。
（３）  （１）に係る細胞保持装置において、
前記第２固定部は、
前記所定方向に交差する方向に沿って位置すること、
を特徴とする細胞保持装置。
（４）  （１）〜（３）のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記細胞培養部は、
所定の配向方向に沿って配置された前記繊維状物によって形成され、
前記縁部は、
前記配向方向に沿った部分を少なくとも一部に有すること、
を特徴とする細胞保持装置。
（５）  （１）〜（４）のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記第１固定部、及び、前記第２固定部は、
それぞれ、平板状の基部の少なくとも一部であり、
前記細胞培養保持部材配置空間は、
前記基部を貫通するように形成される貫通孔であること、
を特徴とする細胞保持装置。
（６）  （５）に係る細胞保持装置において、
前記細胞培養保持部材は、
前記貫通孔に対応する位置に開口を有すること、
を特徴とする細胞保持装置。
（７）  （４）〜（６）のいずれかに係る細胞保持装置おいて、
前記縁部は、
前記配向方向に沿って直線状に形成されている部分を有すること、
を特徴とする細胞保持装置。
（８）  （１）〜（７）のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記細胞培養保持部材は、
前記繊維状物の弾性率が、２０００ＭＰａ以下であること、
を特徴とする細胞保持装置。
（９）  （１）〜（８）のいずれかに係る細胞保持装置において、さらに、
所定の保持具によって挟持できる操作部、
を有する細胞保持装置。
（１０）  （１）〜（９）のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記細胞培養保持部材は、
前記細胞として、心筋細胞、または、骨格筋細胞を培養し、保持していること、
を特徴とする細胞保持装置。
（１１）  （１）〜（９）のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記細胞培養保持部材は、
前記細胞として、心筋細胞を培養、保持し、
前記心筋細胞を培養した前記細胞培養保持部材の収縮率が、２．５パーセント以上であること、
を特徴とする細胞保持装置。
（１２）  （１）〜（１１）のいずれかに係る細胞保持装置において、
前記細胞保持装置は、
前記細胞の収縮性の計測に用いられること、
を特徴とする細胞保持装置。
（１３）  細胞の収縮性を計測するための細胞保持装置であって、所定の配向方向に沿って配置された繊維状物によって形成される細胞を培養し、保持する細胞培養部と、前記配向方向と交差する方向沿って対向して位置する第１端部及び第２端部と、及び、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し、前記配向方向に沿った部分を少なくとも一部に有する縁部と、を有する細胞培養保持部材を有する細胞保持装置において、
前記第１端部を固定する第１固定部、
前記第２端部を固定する第２固定部、
前記第１固定部と前記第２固定部との間に位置し、前記縁部を固定しない細胞培養保持部材配置空間、
を有する細胞保持装置。
（１４）  細胞の収縮性を計測するための細胞保持装置に用いる細胞培養保持部材であって、
所定の配向方向に沿って配置された繊維状物によって形成される細胞を培養し、保持する細胞培養部、
前記配向方向と交差する方向沿って対向して位置する第１端部及び第２端部、
前記第１端部と前記第２端部との間に位置し、前記配向方向に沿った部分を少なくとも一部に有する縁部、
を有する細胞培養保持部材。
【発明の効果】
【０００９】
本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。【００１０】
本発明に係る細胞保持装置は、所定の繊維状物によって形成され、細胞を培養し、保持する細胞培養部と、前記細胞培養部の両端に位置する第１端部及び第２端部と、及び、前記第１端部と前記第２端部との間に位置する縁部と、を有する細胞培養保持部材、前記第１端部を直接的に固定する第１固定部、前記第２端部を固定する第２固定部、前記第１固定部と前記第２固定部との間に位置し、前記縁部を固定しない細胞培養保持部材配置空間、を有する。【００１１】
これにより、細胞培養部を、基部に形成される細胞培養保持部材配置空間に配置し、少なくとも縁部では細胞培養部を拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、細胞を大きく拍動させることができる。【００１２】
このように、細胞の拍動を大きくすることによって、例えば、拍動において、細胞が最も収縮した時の状態と、細胞が収縮する前の状態とを画像撮影装置により撮影し、両者を比較したり、大きく拍動する細胞に対して直接的に圧力を計測したりすることによって、容易に、培養した細胞の収縮率を計測することができる。つまり、細胞保持装置を用いて培養した細胞を収縮率の計測に役立てることができる。【００１３】
本発明に係る細胞保持装置では、前記第２固定部は、前記所定方向に沿って前記第１固定部に対向して位置すること、を特徴とする。【００１４】
これにより、細胞培養部を、基部に形成される細胞培養保持部材配置空間に配置し、所定の方向に交差する方向には細胞培養部を拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、細胞を大きく拍動させることができる。【００１５】
このように、細胞の拍動を大きくすることによって、例えば、拍動において、細胞が最も収縮した時の状態と、細胞が収縮する前の状態とを画像撮影装置により撮影し、両者を比較したり、大きく拍動する細胞に対して直接的に圧力を計測したりすることによって、容易に、培養した細胞の収縮率を計測することができる。つまり、細胞保持装置を用いて培養した細胞を収縮率の計測に役立てることができる。【００１６】
本発明に係る細胞保持装置では、前記第２固定部は、前記所定方向に交差する方向に沿って位置すること、を特徴とする。【００１７】
これにより、細胞培養部を、基部に形成される細胞培養保持部材配置空間に配置し、所定の方向、及び、所定の方向に交差する方向には細胞培養部を拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、細胞を大きく拍動させることができる。【００１８】
このように、細胞の拍動を大きくすることによって、例えば、拍動において、細胞が最も収縮した時の状態と、細胞が収縮する前の状態とを画像撮影装置により撮影し、両者を比較したり、大きく拍動する細胞に対して直接的に圧力を計測したりすることによって、容易に、培養した細胞の収縮率を計測することができる。つまり、細胞保持装置を用いて培養した細胞を収縮率の計測に役立てることができる。【００１９】
本発明に係る細胞保持装置では、前記細胞培養部は、所定の配向方向に沿って配置された前記繊維状物によって形成され、前記縁部は、前記配向方向に沿った部分を少なくとも一部に有すること、を特徴とする。【００２０】
これにより、配向方向を有する細胞培養部に、所定の細胞を培養することによって、実際の組織細胞と同様の構造を有する細胞を培養できる。【００２１】
また、細胞培養部を、基部に形成される細胞培養保持部材配置空間に配置し、細胞培養部を細胞培養保持部材の配向方向にのみ拘束し、交差する方向には拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、細胞を大きく拍動させることができる。【００２２】
このように、細胞の拍動を大きくすることによって、例えば、拍動において、細胞が最も収縮した時の状態と、細胞が収縮する前の状態とを画像撮影装置により撮影し、両者を比較したり、大きく拍動する細胞に対して直接的に圧力を計測したりすることによって、容易に、培養した細胞の収縮率を計測することができる。つまり、細胞保持装置１００を用いて培養した細胞を収縮率の計測に役立てることができる。【００２３】
本発明に係る細胞保持装置では、前記第１固定部、及び、前記第２固定部は、それぞれ、平板状の基部の少なくとも一部であり、前記細胞培養保持部材配置空間は、前記基部を貫通するように形成される貫通孔であること、を特徴とする。【００２４】
これにより、貫通孔を有する基部を形成するだけで、容易に、従来よりも、細胞を大きく拍動させることができる細胞保持装置を形成できる。【００２５】
本発明に係る細胞保持装置では、前記細胞培養保持部材は、前記貫通孔に対応する位置に開口を有すること、を特徴とする。【００２６】
これにより、容易に、細胞を大きく拍動させることができる細胞培養保持部材を形成できる。【００２７】
本発明に係る細胞保持装置では、前記縁部は、前記配向方向に沿って直線状に形成されている部分を有すること、を特徴とする。【００２８】
これにより、容易に、細胞を大きく拍動させることができる細胞培養保持部材を形成できる。【００２９】
本発明に係る細胞保持装置では、前記細胞培養保持部材は、前記繊維状物の弾性率が、２０００ＭＰａ以下であること、を特徴とする。【００３０】
これにより、容易に、細胞を大きく拍動させることができる細胞培養保持部材を形成できる。【００３１】
本発明に係る細胞保持装置では、さらに、所定の保持具によって挟持できる操作部、を有する。【００３２】
これにより、容易に、細胞保持装置を移動させることができる。【００３３】
本発明に係る細胞保持装置では、前記細胞培養保持部材は、前記細胞として、心筋細胞、または、骨格筋細胞を培養し、保持していること、を特徴とする。【００３４】
これにより、心筋細胞や骨格筋細胞の収縮性を計測できる。【００３５】
本発明に係る細胞保持装置では、前記細胞培養保持部材は、前記細胞として、心筋細胞を培養、保持し、前記心筋細胞を培養した前記細胞培養保持部材の収縮率が、２．５パーセント以上であること、を特徴とする。【００３６】
これにより、培養した心筋細胞の収縮の変化を容易に観察できる。【００３７】
本発明に係る細胞保持装置では、前記細胞保持装置は、前記細胞の収縮性の計測に用いられること、を特徴とする。【００３８】
これにより、細胞保持装置を用いて、容細胞の収縮性を容易に計測できる。【００３９】
本発明に係る細胞保持装置は、細胞の収縮性を計測するための細胞保持装置であって、所定の配向方向に沿って配置された繊維状物によって形成される細胞を培養し、保持する細胞培養部と、前記配向方向と交差する方向沿って対向して位置する第１端部及び第２端部と、及び、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し、前記配向方向に沿った部分を少なくとも一部に有する縁部と、を有する細胞培養保持部材を有する細胞保持装置において、前記第１端部を固定する第１固定部、前記第２端部を固定する第２固定部、前記第１固定部と前記第２固定部との間に位置し、前記縁部を固定しない細胞培養保持部材配置空間、を有する。【００４０】
これにより、配向方向を有する細胞培養部に、所定の細胞を培養し、実際の組織細胞と同様の構造を有する細胞を培養した上で、細胞培養部を、基部に形成される細胞培養保持部材配置空間に配置し、細胞培養部を細胞培養保持部材の配向方向にのみ拘束し、交差する方向には拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、細胞を大きく拍動させることができる。【００４１】
本発明に係る細胞培養保持部材は、細胞の収縮性を計測するための細胞保持装置に用いる細胞培養保持部材であって、所定の配向方向に沿って配置された繊維状物によって形成される細胞を培養し、保持する細胞培養部、前記配向方向と交差する方向沿って対向して位置する第１端部及び第２端部、前記第１端部と前記第２端部との間に位置し、前記配向方向に沿った部分を少なくとも一部に有する縁部、を有する。【００４２】
これにより、配向方向を有する細胞培養部に、所定の細胞を培養することによって、実際の組織細胞と同様の構造を有する細胞であって、細胞培養部を細胞培養保持部材の配向方向にのみ拘束し、交差する方向には拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、細胞を大きく拍動できる細胞を培養できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る細胞保持装置の一実施例である細胞保持装置１００の斜め上方向からの斜視図である。
【図２】細胞保持装置１００の斜め下方向からの斜視図である。
【図３】基部部１０１の斜め上方向からの斜視図である。
【図４】基部部１０１の斜め下方向からの斜視図である。
【図５】細胞培養保持部材１０５の拡大図である。
【図６】細胞培養保持部材１０５の斜め上方向からの斜視図である。
【図７】細胞培養保持部材１０５に培養した心筋細胞の動作状態を示す図であり、Ａは収縮時の状態を、Ｂは収縮前の状態を、それぞれ示す。
【図８】本発明に係る細胞保持装置の他の実施例である細胞保持装置２００の斜め上方向からの斜視図である。
【図９】細胞保持装置２００の斜め下方向からの斜視図である。
【図１０】本発明に係る細胞保持装置の他の実施例である細胞保持装置３００の斜め上方向からの斜視図である。
【図１１】細胞保持装置３００の斜め下方向からの斜視図である。
【図１２】本発明に係る細胞保持装置の他の実施例である細胞保持装置４００の斜め上方向からの斜視図である。
【図１３】細胞保持装置４００の斜め下方向からの斜視図である。
【図１４】本発明に係る細胞保持装置の他の実施例である細胞保持装置５００の斜め上方向からの斜視図である。
【図１５】細胞保持装置５００の斜め下方向からの斜視図である。
【図１６】本発明に係る細胞保持装置の他の実施例である細胞保持装置７００の斜め上方向からの斜視図である。
【図１７】細胞保持装置７００の断面を示す図である。
【図１８】本発明に係る細胞保持装置の他の実施例である細胞保持装置６００を示す図であり、Ａは斜め上方向からの斜視図であり、Ｂは斜め下方からの斜視図である。
【図１９】本発明に係る細胞保持装置の他の実施例である細胞保持装置８００の斜め下方からの斜視図である。
【図２０】細胞の収縮性計測に関する従来技術を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
【実施例１】
【００４５】
本発明に係る細胞保持装置について、一実施例である細胞保持装置１００を用いて説明する。細胞保持装置１００は、拍動する細胞の収縮性を評価するための装置である。【００４６】
第１  構成
細胞保持装置１００の構成について、図１、図２を用いて説明する。図１は、細胞保持装置１００の斜め上方からの斜視図を、図２は、細胞保持装置１００の斜め下方からの斜視図を、それぞれ示す。【００４７】
図１に示すように、細胞保持装置１００は、基部１０１、細胞培養保持部材１０５、及び、操作部１０７を有している。【００４８】
図３に基部１０１の斜め上方からの斜視図を、図４に基部１０１の斜め下方からの斜視図を、それぞれ示す。図３に示すように、基部１０１は、薄い円盤形状を有している。基部１０１は、中央に断面円形の貫通孔１０１ａを有している。また、基部１０１は、上面Ｐ１０１ａ（図３参照）、及び、下面Ｐ１０１ｂ（図４参照）を有している。【００４９】
貫通孔１０１ａは、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから下面Ｐ１０１ｂまで、基部１０１を貫通するように形成される。貫通孔１０１ａは、円筒形状として形成される。貫通孔１０１ａは、細胞培養保持部材配置空間として機能する。【００５０】
図４に示すように、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂの一部は、第１固定部１０１ｂ、及び、第２固定部１０１ｃとして機能する。第１固定部１０１ｂは、下面Ｐ１０１ｂのうち、細胞培養保持部材１０５の第１端部１０５ｂ（後述）を固定する部分に対応する。同様に、第２固定部１０１ｃは、第２端部１０５ｃ（後述）を固定する部分に対応する。基部１０１は、例えば、ポリカーボネートにより形成される。【００５１】
細胞培養保持部材１０５は、薄い円盤形状を有しており、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに沿って配置される。細胞培養保持部材１０５については、後述する。【００５２】
図１に示すように、操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（図３参照）から突出するように形成される。操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに、貫通孔１０１ａを中心に、放射状に、複数、形成される。各操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに沿った断面において短手方向半円の長方形形状を有している。操作部１０７は、基部１０１と同様、所定の樹脂素材、例えば、ポリカーボネートにより、基部１０１と一体に形成される。操作部１０７を配置することによって、操作部１０７をピンセット等で保持できるので、使用者は、容易に、細胞保持装置１００を操作することができる。【００５３】
２．細胞培養保持部材１０５
細胞培養保持部材１０５は、所定の配向方向に沿って配置された繊維状物、例えば、高分子材料で形成されたファイバーによって形成される。【００５４】
ここで、細胞培養保持部材１０５を形成する繊維状物について説明する。従来の細胞培養用のファイバーシートに細胞を培養したとしても、拍動にともなう収縮力といった細胞自身の運動にともなう力に比して、ファイバー自体の弾性が小さく、剛性が大きいため、細胞が自由に運動できない状態、つまり、細胞がファイバーシートに拘束された状態となり、細胞の運動が小さくなっている。このため、細胞培養保持部材１０５を形成する繊維状物として、培養する細胞の運動を妨げない程度の弾性力を有するものを使用する。【００５５】
従来の細胞培養用のファイバーシートは、ポリスチレンによるファイバーを用いて形成されたものが多い。一方、細胞培養保持部材１０５は、所定の弾性率を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーによるファイバーを用いて形成している。熱可塑性ポリエステルエラストマーは、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）とポリエーテルとのブロック共重合体である。【００５６】
次に、細胞培養保持部材１０５の構造について、細胞培養保持部材１０５の拡大図である図５を用いて説明する。細胞培養保持部材１０５は、繊維状物として熱可塑性ポリエステルエラストマーを用いたファイバーＦ１０５が、所定の配向方向Ａ１０５に沿って配置されている。また、ファイバーＦ１０５は、隣接して位置する他のファイバーＦ１０５とは、所定の間隔で配置されている。なお、細胞培養保持部材１０５は、図５に示すような所定間隔で、所定方向に沿って配置される複数のファイバーＦ１０５を１層として、複数層、重ねられて形成されている。【００５７】
ここで、細胞培養保持部材１０５を形成するファイバーＦ１０５は、必ずしも平行に配置されるものではない。細胞培養保持部材１０５における配向方向Ａ１０５は、個別のファイバーＦ１０５の配向方向を意とするものではなく、細胞培養保持部材１０５を形成するファイバーＦ１０５全体として現れる配向方向を意とする。【００５８】
図６に細胞培養保持部材１０５の斜め上方からの斜視図を示す。細胞培養保持部材１０５は、２つの開口１０５ａを有している。開口１０５ａは、細胞培養保持部材１０５を基部１０１に配置した時に、基部１０１に形成される貫通孔１０１ａ内に位置するように形成される。開口１０５ａは、縁部１０５ａ１、及び、円弧部１０５ａ２を有している。縁部１０５ａ１は、配向方向Ａ１０５に沿った直線状に形成されている。したがって、縁部１０５ａ１は、配向方向Ａ１０５に沿った部分を少なくとも一部に有しているといえる。円弧状部１０５ａ２は、基部１０１に形成される貫通孔１０１ａに沿った円弧形状を有し、縁部１０５ａ１の両端に接続する。【００５９】
また、細胞培養保持部１０５は、第１端部１０５ｂ、第２端部１０５ｃ、及び、細胞培養部１０５ｄ有している。第１端部１０５ｂ、第２端部１０５ｃは、細胞培養部１０５ｄの両端に互いに対向して位置する。第１端部１０５ｂ、第２端部１０５ｃは、細胞培養保持部材１０５の細胞培養部１０５ｄを除いた中空円筒部のうち、細胞培養部１０５ｄと直線状に位置する部分に対応する。【００６０】
第１端部１０５ｂ、第２端部１０５ｃは、所定の接着材等によって基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに固定される。なお、細胞培養保持部材１０５の細胞培養部１０５ｄを除いた中空円筒部から、第１端部１０５ｂ、第２端部１０５ｃを除いた端部間部分１０５ｅも、所定の接着材等によって基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに固定される。【００６１】
接着剤は、細胞培養保持部材１０５を基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに圧着した段階で、細胞培養保持部材１０５のファイバーＦ１０５の隙間に吸収され、細胞培養保持部材１０５と一体となる。なお、接着剤としては、例えば、ＫＥ４５を使用する。【００６２】
細胞培養部１０５ｄは、開口１０５ａの縁部１０５ａ１の間に形成される。細胞培養部１０５ｄは、第１端部１０５ｂ、第２端部１０５ｃによって、配向方向Ａ１０１に沿って、基部１０１に固定される。細胞培養部１０５ｄは、所定の細胞、例えば、拍動する心筋細胞や骨格筋細胞が３次元培養され、保持される。なお、細胞培養保持部材１０５に所定の細胞を保持させる際には、ピペット等を用いて、貫通孔１０１ａから露出する細胞培養部１０５ｄに対して、貫通孔１０１ａを介して細胞懸濁液を滴下し、培養する。【００６３】
所定の配向方向Ａ１０５を有する細胞培養部１０５ｄに、所定の細胞、例えば、心筋細胞を培養することによって、実際の組織細胞と同様の構造を有する細胞を培養できる。また、細胞培養部１０５ｄを、基部１０１に形成される細胞培養保持部材配置空間である貫通孔１０１ａに配置し、細胞培養部１０５ｄを細胞培養保持部材１０５の配向方向Ａ１０５にのみ拘束し、交差する方向には拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、心筋細胞を大きく拍動させることができる。【００６４】
このように、細胞の拍動を大きくすることによって、例えば、拍動において、細胞が最も収縮した時の状態と、収縮する前の状態とを画像撮影装置により撮影し、両者を比較することによって、容易に、培養した細胞の収縮率を計測することができる。つまり、細胞保持装置１００を用いて培養した細胞を収縮率の計測に役立てることができる。【００６５】
図７に、繊維状物として熱可塑性ポリエステルエラストマー（弾性率：１０〜２３２ＭＰａ）によるファイバーを用いて形成した細胞培養保持部材１０５に培養した心筋細胞の動作状態を示す。なお、図７においては、細胞培養保持部材１０５に７日間以上培養を行った心筋細胞が播種された細胞保持装置１００を用いた。図７の画像の取得には、倒立実体顕微鏡（ＯＬＹＭＰＵＳ、ＩＸ７３）を用いた。画像取得及び変異の測定には、倒立実体顕微鏡に付属のソフトウェア（ＯＬＹＭＰＵＳ  ｃｅｌｌＳｅｎｓ  ｓｔａｎｄａｒｄ）を用いた。培養した心筋細胞における変位は、変位が最も大きかった点の最も収縮した状態と収縮する前の状態との距離とした。【００６６】
図７Ａは、心筋細胞が最も収縮した時の状態を示し、図７Ｂは、心筋細胞が収縮する前の状態を、それぞれ示す。なお、図７Ｂにおける点線は、図７Ａに示す心筋細胞の状態の外形を示すものである。細胞培養保持部材１０５に培養した心筋細胞では、最も収縮した時の状態（図７Ａ）と収縮する前の状態（図７Ｂ）との間で、片側の端部での最大変位Ｘ＝約５４マイクロメートル、よって、両側の端部では約１０８マイクロメートルを観察できる。収縮する前の状態（図７Ｂ）の細胞培養保持部材１０５の幅Ｗは、約１２２５マイクロメートルである。よって、収縮時の細胞培養保持部材１０５の変化率は、８．８％となる。なお、従来のポリスチレン（弾性率：２３００〜３３００ＭＰａ）により形成した細胞培養シートに心筋細胞を培養した場合には、心筋細胞は、数ミクロン程度の最大変位しか観察できなかったことからも、細胞保持装置１００を用いることによって、容易に、培養した心筋細胞の変位を観察でき、ひいては、培養した心筋細胞の収縮率の計測に役立てることができる。
【実施例２】
【００６７】
前述の実施例１においては、細胞培養保持部材１０５は、配向方向Ａ１０５に沿った直線状の縁部１０５ａ１を有する開口１０５ａを有していた。一方、本発明に係る細胞保持装置の一実施例である細胞保持装置２００では、細胞培養保持部材２０５は、円弧状の縁部２０５ａ１を有するものである。以下においては、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。【００６８】
第１  構成
細胞保持装置２００の構成について、図８、図９を用いて説明する。図８は、細胞保持装置２００の斜め上方からの斜視図を、図９は、細胞保持装置２００の斜め下方からの斜視図を、それぞれ示す。【００６９】
図８に示すように、細胞保持装置２００は、基部１０１、細胞培養保持部材２０５、及び、操作部１０７を有している。細胞培養保持部材２０５は、薄い円盤形状を有しており、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに沿って配置される。【００７０】
２．細胞培養保持部材２０５
細胞培養保持部材２０５は、所定の配向方向に沿って配置された繊維状物、例えば、高分子材料で形成されたファイバーによって形成される。細胞培養保持部材２０５は、細胞培養保持部材１０５と同様に、所定の繊維状物であるファイバーＦ１０５が、所定の配向方向Ａ１０５に沿って配置されている（図５参照）。【００７１】
図９に示すように、細胞培養保持部材２０５は、２つの開口２０５ａを有している。開口２０５ａは、細胞培養保持部材２０５を基部１０１に配置した時に、基部１０１に形成される貫通孔１０１ａ内に位置するように形成される。開口２０５ａは、縁部２０５ａ１、及び、円弧部２０５ａ２を有している。縁部２０５ａ１は、円弧状の形成されている。ただし、縁部２０５ａ１は、配向方向Ａ１０５に沿った部分Ｒ２０５ａ１を少なくとも一部に有している。円弧状部２０５ａ２は、基部１０１に形成される貫通孔１０１ａに沿った円弧形状を有し、縁部２０５ａ１の両端に接続する。【００７２】
また、細胞培養保持部２０５は、第１端部２０５ｂ、第２端部２０５ｃ、及び、細胞培養部２０５ｄ有している。第１端部２０５ｂ、第２端部２０５ｃは、細胞培養部２０５ｄの両端に互いに対向して位置する。第１端部２０５ｂ、第２端部２０５ｃは、細胞培養保持部材２０５の細胞培養部２０５ｄを除いた中空円筒部のうち、細胞培養部２０５ｄと直線状に位置する部分に対応する。【００７３】
第１端部２０５ｂ、第２端部２０５ｃは、所定の接着材等によって基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに固定される。なお、細胞培養保持部材２０５の細胞培養部２０５ｄを除いた中空円筒部から、第１端部２０５ｂ、第２端部２０５ｃを除いた端部間部分２０５ｅも、所定の接着材等によって基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに固定される。【００７４】
細胞培養部２０５ｄは、開口２０５ａの縁部２０５ａ１の間に形成される。細胞培養部２０５ｄは、第１端部２０５ｂ、第２端部２０５ｃによって、配向方向Ａ１０１に沿って、基部１０１に固定される。細胞培養部２０５ｄは、所定の細胞、例えば、拍動する心筋細胞や骨格筋細胞が３次元培養され、保持される。【００７５】
所定の配向方向Ａ１０５を有する細胞培養部２０５ｄに、所定の細胞、例えば、心筋細胞を培養することによって、実際の組織細胞と同様の構造を有する細胞を培養できる。また、細胞培養部２０５ｄを、基部１０１に形成される細胞培養保持部材配置空間である貫通孔１０１ａに配置し、細胞培養部２０５ｄを細胞培養保持部材２０５の配向方向Ａ１０５にのみ拘束し、交差する方向には拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、心筋細胞を大きく拍動させることができる。【００７６】
このように、細胞の拍動を大きくすることによって、例えば、拍動において、細胞が最も収縮した時の状態と、細胞が収縮する前の状態とを画像撮影装置により撮影し、両者を比較したり、大きく拍動する細胞に対して直接的に圧力を計測したりすることによって、容易に、培養した細胞の収縮率を計測することができる。つまり、細胞保持装置１００を用いて培養した細胞を収縮率の計測に役立てることができる。
【実施例３】
【００７７】
前述の実施例１においては、細胞培養保持部材１０５は、配向方向Ａ１０５に沿った直線状の縁部１０５ａ１を有する開口１０５を有していた。一方、本発明に係る細胞保持装置の一実施例である細胞保持装置３００では、細胞培養保持部材３０５は、配向方向Ａ１０５に沿った直線状の縁部３０５ａ１を有する平板形状を有するものである。以下においては、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。【００７８】
第１  構成
細胞保持装置３００の構成について、図１０、図１１を用いて説明する。図１０は、細胞保持装置３００の斜め上方からの斜視図を、図１０は、細胞保持装置３００の斜め下方からの斜視図を、それぞれ示す。【００７９】
図１０に示すように、細胞保持装置３００は、基部１０１、細胞培養保持部材３０５、及び、操作部１０７を有している。細胞培養保持部材３０５は、薄い平板形状を有しており、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに沿って配置される。【００８０】
２．細胞培養保持部材３０５
細胞培養保持部材３０５は、所定の配向方向に沿って配置された繊維状物、例えば、高分子材料で形成されたファイバーによって形成される。細胞培養保持部材３０５は、細胞培養保持部材１０５と同様に、所定の繊維状物であるファイバーＦ１０５が、所定の配向方向Ａ１０５に沿って配置されている（図５参照）。【００８１】
図１１に示すように、細胞培養保持部材３０５は、縁部３０５ａ１を有している。縁部３０５ａ１は、配向方向Ａ１０５に沿って形成されている。【００８２】
また、細胞培養保持部３０５は、第１端部３０５ｂ、第２端部３０５ｃ、及び、細胞培養部３０５ｄ有している。第１端部３０５ｂ、第２端部３０５ｃは、細胞培養部３０５ｄの両端に互いに対向して位置する。第１端部３０５ｂ、第２端部３０５ｃは、細胞培養部３０５ｄと直線状に位置する部分に対応する。【００８３】
第１端部３０５ｂ、第２端部３０５ｃは、所定の接着材等によって基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに固定される。【００８４】
細胞培養部３０５ｄは、縁部３０５ａ１の間に形成される。細胞培養部３０５ｄは、第１端部３０５ｂ、第２端部３０５ｃによって、配向方向Ａ１０１に沿って、基部１０１に固定される。細胞培養部３０５ｄは、所定の細胞、例えば、拍動する心筋細胞や骨格筋細胞が３次元培養され、保持される。【００８５】
所定の配向方向Ａ１０５を有する細胞培養部３０５ｄに、所定の細胞、例えば、心筋細胞を培養することによって、実際の組織細胞と同様の構造を有する細胞を培養できる。また、細胞培養部３０５ｄを、基部１０１に形成される細胞培養保持部材配置空間である貫通孔１０１ａに配置し、細胞培養部３０５ｄを細胞培養保持部材３０５の配向方向Ａ１０５にのみ拘束し、交差する方向には拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、心筋細胞を大きく拍動させることができる。【００８６】
このように、細胞の拍動を大きくすることによって、例えば、拍動において、細胞が最も収縮した時の状態と、細胞が収縮する前の状態とを画像撮影装置により撮影し、両者を比較したり、大きく拍動する細胞に対して直接的に圧力を計測したりすることによって、容易に、培養した細胞の収縮率を計測することができる。つまり、細胞保持装置１００を用いて培養した細胞を収縮率の計測に役立てることができる。
【実施例４】
【００８７】
前述の実施例３においては、基部１０１は中空円筒形状を有していた。一方、本発明に係る細胞保持装置の一実施例である細胞保持装置４００では、基部４０１は、２つの平板形状を有するものである。以下においては、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。【００８８】
第１  構成
細胞保持装置４００の構成について、図１２、図１３を用いて説明する。図１２は、細胞保持装置４００の斜め上方からの斜視図を、図１３は、細胞保持装置４００の斜め下方からの斜視図を、それぞれ示す。【００８９】
図１２に示すように、細胞保持装置４００は、基部４０１、細胞培養保持部材４０５、及び、操作部４０７を有している。【００９０】
図１２に示すように、基部４０１は、薄い平板形状を有している。基部４０１は、所定間隔で配置される。また、基部４０１は、上面Ｐ４０１ａ（図３参照）、及び、下面Ｐ４０１ｂ（図４参照）を有している。所定間隔で配置された基部４０１の間の空間が、細胞培養保持部材配置空間として機能する。また、基部４０１の下面Ｐ４０１ｂの一部は、第１固定部４０１ｂ、及び、第２固定部４０１ｃとして機能する。第１固定部４０１ｂは、下面Ｐ４０１ｂのうち、細胞培養保持部材４０５の第１端部４０５ｂ（後述）を固定する部分に対応する。同様に、第２固定部４０１ｃは、第２端部４０５ｃ（後述）を固定する部分に対応する。基部４０１は、例えば、ポリカーボネートにより形成される。【００９１】
細胞培養保持部材４０５は、薄い平板形状を有しており、基部４０１の下面Ｐ４０１ｂに沿って配置される。【００９２】
図１２に示すように、操作部４０７は、基部４０１の上面Ｐ４０１ａ（図３参照）から突出するように形成される。操作部４０７は、基部１０１の上面Ｐ４０１ａに、２つの基部４０１を懸架するように、形成される。操作部４０７は、基部４０１と同様、所定の樹脂素材、例えば、ポリカーボネートにより、基部４０１と一体に形成される。操作部４０７を配置することによって、操作部４０７をピンセット等で保持できるので、使用者は、容易に、細胞保持装置４００を操作することができる。【００９３】
２．細胞培養保持部材４０５
細胞培養保持部材４０５は、所定の配向方向に沿って配置された繊維状物、例えば、高分子材料で形成されたファイバーによって形成される。細胞培養保持部材４０５は、細胞培養保持部材１０５と同様に、所定の繊維状物であるファイバーＦ１０５が、所定の配向方向Ａ１０５に沿って配置されている（図５参照）。【００９４】
図１３に示すように、細胞培養保持部材４０５は、縁部４０５ａ１を有している。縁部４０５ａ１は、配向方向Ａ１０５に沿って形成されている。【００９５】
また、細胞培養保持部４０５は、第１端部４０５ｂ、第２端部４０５ｃ、及び、細胞培養部４０５ｄ有している。第１端部４０５ｂ、第２端部４０５ｃは、細胞培養部４０５ｄの両端に互いに対向して位置する。第１端部４０５ｂ、第２端部４０５ｃは、細胞培養部４０５ｄと直線状に位置する部分に対応する。【００９６】
第１端部４０５ｂ、第２端部４０５ｃは、所定の接着材等によって２つの基部４０１のそれぞれ下面Ｐ４０１ｂに固定される。【００９７】
細胞培養部４０５ｄは、縁部４０５ａ１の間に形成される。細胞培養部４０５ｄは、第１端部４０５ｂ、第２端部４０５ｃによって、配向方向Ａ１０１に沿って、基部１０１に固定される。細胞培養部４０５ｄは、所定の細胞、例えば、拍動する心筋細胞や骨格筋細胞が３次元培養され、保持される。【００９８】
所定の配向方向Ａ１０５を有する細胞培養部４０５ｄに、所定の細胞、例えば、心筋細胞を培養することによって、実際の組織細胞と同様の構造を有する細胞を培養できる。また、細胞培養部４０５ｄを、２つの基部４０１によって形成される細胞培養保持部材配置空間に配置し、細胞培養部４０５ｄを細胞培養保持部材４０５の配向方向Ａ１０５にのみ拘束し、交差する方向には拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できるため、従来よりも、心筋細胞を大きく拍動させることができる。【００９９】
このように、細胞の拍動を大きくすることによって、例えば、拍動において、細胞が最も収縮した時の状態と、細胞が収縮する前の状態とを画像撮影装置により撮影し、両者を比較したり、大きく拍動する細胞に対して直接的に圧力を計測したりすることによって、容易に、培養した細胞の収縮率を計測することができる。つまり、細胞保持装置１００を用いて培養した細胞を収縮率の計測に役立てることができる。
【実施例５】
【０１００】
前述の実施例１においては、細胞培養保持部材１０５は、基部１０１に固定される第１端部１０５ｂ、第２端部１０５ｃを有していた。一方、本発明に係る細胞保持装置の一実施例である細胞保持装置５００では、細胞培養保持部材５０５は、基部１０１に固定される第１端部１０５ｂと、基部１０１に固定されない第２端部５０５ｂとを有するものである。以下においては、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。【０１０１】
第１  構成
細胞保持装置５００の構成について、図１４、図１５を用いて説明する。図１４は、細胞保持装置５００の斜め上方からの斜視図を、図１４は、細胞保持装置５００の斜め下方からの斜視図を、それぞれ示す。【０１０２】
図１４に示すように、細胞保持装置５００は、基部１０１、細胞培養保持部材５０５、及び、操作部１０７を有している。細胞培養保持部材５０５は、薄い平板形状を有しており、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに沿って配置される。【０１０３】
２．細胞培養保持部材５０５
細胞培養保持部材５０５は、所定の配向方向に沿って配置された繊維状物、例えば、高分子材料で形成されたファイバーによって形成される。細胞培養保持部材５０５は、細胞培養保持部材１０５と同様に、所定の繊維状物であるファイバーＦ１０５が、所定の配向方向Ａ１０５に沿って配置されている（図５参照）。【０１０４】
細胞培養保持部材５０５は、３つの開口５０５ａを有している。開口５０５ａは、細胞培養保持部材５０５を基部１０１に配置した時に、基部１０１に形成される貫通孔１０１ａ内に位置するように形成される。開口５０５ａは、２つの開口５０５ａＸ、及び、１つの開口５０５ａＹの２種類に分けられる。２つの開口５０５ａＸは、それぞれの配向方向縁部５０５ａＸ１（後述）が対向するように、鏡像関係で配置される。開口５０５ａＹは、自身の交差方向縁部５０５ａＹ１（後述）と２つの開口５０５ａＸのそれぞれの交差方向縁部５０５ａＸ３（後述）とが対向するように配置される。【０１０５】
開口５０５ａＸは、配向方向縁部５０５ａＸ１、円弧部５０５ａＸ２、及び、交差方向縁部５０５ａＸ３を有している。配向方向縁部５０５ａＸ１は、配向方向Ａ１０５に沿った直線状に形成される。したがって、配向方向縁部５０５ａＸ１は、配向方向Ａ１０５に沿った部分を少なくとも一部に有しているといえる。円弧状部５０５ａＸ２は、基部１０１に形成される貫通孔１０１ａに沿った円弧形状に形成され、配向方向縁部５０５ａＸ１の一端に接続する。交差方向縁部５０５ａＸ３は、配向方向Ａ１０５に交差する方向に直線状に形成されている。円弧状部５０５ａＸ３は、配向方向縁部５０５ａＸ１の一端、及び、円弧状部５０５ａＸ２の一端に接続する。【０１０６】
開口５０５ａＹは、交差方向縁部５０５ａＹ１、及び、円弧部５０５ａＹ２を有している。交差方向縁部５０５ａＹ１は、配向方向Ａ１０５に交差する方向に沿って直線状に形成される。なお、開口５０５ａＹ１の交差方向縁部５０５ａＹ１は、開口５０５ａＸの交差方向縁部５０５ａＸ３と対向して配置される。円弧状部５０５ａＹ２は、基部１０１に形成される貫通孔１０１ａに沿った円弧形状に形成され、交差方向縁部５０５ａＹ１の両端のそれぞれに接続する。【０１０７】
また、細胞培養保持部５０５は、第１端部５０５ｂ、第２端部５０５ｃ、細胞培養部５０５ｄ、及び、接続部５０５ｅを有している。第１端部５０５ｂ、第２端部５０５ｃは、細胞培養部５０５ｄの両端に互いに対向して位置する。なお、第１端部５０５ｂは、細胞培養保持部材５０５の細胞培養部５０５ｄを除いた中空円筒部のうち、細胞培養部５０５ｄと直線状に位置する部分に対応する。【０１０８】
第１端部５０５ｂは、所定の接着材等によって基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに直接的に固定される。一方、第２端部５０５ｃは、基部１０１に直接的に固定されず、接続部５０５ｅを介して、基部１０１に接続される。よって、細胞培養部５０５ｄを片持ち梁と同様に形成できる。細胞培養部５０５ｄは、第２端部５０５ｃが直接的に固定されておらず、固定の度合いが弱いため、配向方向Ａ１０１にも収縮できる。つまり、細胞培養部５０５ｄを、いずれの方向にも拘束されないに等しい状態にできる。【０１０９】
細胞培養部５０５ｄは、対向して位置する２つの縁部５０５ａＸ１の間に形成される。細胞培養部５０５ｄには、所定の細胞、例えば、拍動する心筋細胞や骨格筋細胞が３次元培養される。細胞培養部５０５ｄは、培養された細胞を保持する。【０１１０】
接続部５０５ｅは、開口５０５ａＸの２つの交差方向縁部５０５ａＸ３、及び、それらに対向して位置する開口５０５ａＹの交差方向縁部５０５ａＹ１の間に形成される。接続部５０５ｅは、細胞培養部５０５ｄの一端部に位置する第２端部５０５ｃと基部１０１とを接続するように形成される。つまり、接続部５０５ｅの一端は第２端部５０５ｃに接続され、他の一端である接続端部５０５ｅ１は基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに接続される。なお、接続端部５０５ｅ１は、接続部材５０５ｅのうち基部１０１の貫通孔１０１ａ内に位置する部部を第２端部５０５ｃとは反対の基部１０１側に延長した部分に対応する。また、第１端部５０５ｂ、第２端部５０５ｃ、細胞培養部５０５ｄ、及び、接続部５０５ｅは、繊維状物で形成された所定形状のシートに開口５０５ａＸ、開口５０５ａＹを形成することによって、一体的に形成される。【０１１１】
なお、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂの一部は、第１固定部１０１ｂ（図４参照）、及び、第２固定部５０１ｃ（図示せず）として機能する。第１固定部１０１ｂは、下面Ｐ１０１ｂのうち、細胞培養保持部材１０５の第１端部５０５ｂを固定する部分に対応する。一方、第２固定部５０１ｃは、接続端部５０５ｅ１を固定する部分に対応する。【０１１２】
所定の配向方向Ａ１０５を有する細胞培養部５０５ｄに、所定の細胞、例えば、心筋細胞を培養することによって、実際の組織細胞と同様の構造を有する細胞を培養できる。また、細胞培養部５０５ｄを、基部１０１に形成される細胞培養保持部材配置空間である貫通孔１０１ａに配置し、また、細胞培養部５０５ｄを細胞培養保持部材３０５の配向方向Ａ１０５にも、配向方向Ａ１０５に交差する方向にも拘束しないことによって、培養された細胞が、全ての方向に拘束されていた従来に比して、より自由に拍動できる。よって、従来よりも、培養した心筋細胞を大きく拍動させることができる。【０１１３】
このように、細胞の拍動を大きくすることによって、例えば、拍動において、細胞が最も収縮した時の状態と、細胞が収縮する前の状態とを画像撮影装置により撮影し、両者を比較したり、大きく拍動する細胞に対して直接的に圧力を計測したりすることによって、容易に、培養した細胞の収縮率を計測することができる。つまり、細胞保持装置１００を用いて培養した細胞を収縮率の計測に役立てることができる。
【実施例６】
【０１１４】
本実施例に係る細胞保持装置７００は、前述の実施例１における細胞保持装置１００の基部１０１が有する貫通孔１０１ｃに対して、より細胞を培養しやすい貫通孔７０１ｃを有するものである。以下においては、実施例１と同様の構成については同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１１５】
第１  構成
細胞保持装置７００の構成について、図１６を用いて説明する。図１６は、細胞保持装置７００の斜め上方からの斜視図を示す。【０１１６】
図１６に示すように、細胞保持装置７００は、基部７０１、細胞培養保持部材１０５、操作部７０７、及び、空気抜き部７１１を有している。【０１１７】
基部７０１は、薄い円盤形状を有している。基部７０１は、中央に貫通孔７０１ａを有している。また、基部７０１は、上面Ｐ７０１ａ、及び、下面Ｐ７０１ｂ（図１７参照）を有している。【０１１８】
貫通孔７０１ａは、基部７０１の上面Ｐ７０１ａから下面Ｐ７０１ｂまで、基部７０１を貫通するように形成される。貫通孔７０１ａは、細胞培養保持部材配置空間として機能する。貫通孔７０１ａは、操作部７０７が形成される上面Ｐ７０１ａから下面Ｐ７０１ｂに向かって狭まるような円錐台形状を有している。これにより、基部７０１の上面Ｐ７０１ａ側の開口を大きくできるため、貫通孔７０１ａに対して、上側から容易に細胞懸濁液を滴下することができる。また、貫通孔７０１ａの容量を多くできるため、より多くの細胞懸濁液を貫通孔７０１ａに保持させることができる。【０１１９】
ここで、貫通孔７０１ａの形状について、図１７を用いて説明する。図１７は、基部７０１、及び、操作部７０７の軸方向断面を示す。貫通孔７０１ａは、基部７０１の下面Ｐ７０１ｂから上面Ｐ７０１ａに向かって所定距離の位置に傾斜部Ｓ７０１ａを有している。傾斜部Ｓ７０１ａは、軸方向から所定角度だけ傾斜する面として形成される。なお、傾斜部Ｓ７０１ａの軸方向断面は、傾斜直線となる。このように、貫通孔７０１に傾斜部Ｓ７０１ａを形成することによって、細胞培養時の細胞播種の歩留まりを向上させることができる。【０１２０】
図１６に戻って、実施例１における基部１０１と同様に、基部７０１の下面Ｐ７０１ｂの一部は、第１固定部、及び、第２固定部として機能する。基部７０１は、例えば、ポリカーボネートにより形成される。【０１２１】
操作部７０７は、基部７０１の上面Ｐ７０１ａから突出するように形成される。操作部７０７は、基部７０１の上面Ｐ７０１ａに、貫通孔７０１ａを間に、平行に、形成される。これにより、貫通孔７０１ａと距離をおいて操作部７０７を形成することができるので、細胞を培養する際に、貫通孔７０１ａに貯留した細胞培養液が自身の表面張力を越えて、貫通孔７０１ａから流れ出ることを防止できる。【０１２２】
また、貫通孔７０１ａを中心に放射状に形成する場合に比して、操作部７０７の長さを永できるため、ピンセット等で挟持しやすく、細胞保持装置７００を容易に操作できる。【０１２３】
なお、細胞培養保持部材７０５は、繊維状物の配向方向Ａ７０５が操作部に対して交差する方向に向くように配置される。これにより、操作部７０７の形成方向を確認するだけ、細胞培養保持部材７０５の繊維状物の配向方向Ａ７０５を容易に把握することができる。操作部７０７は、基部７０１と同様、所定の樹脂素材、例えば、ポリカーボネートにより、基部７０１と一体に形成される。操作部７０７を配置することによって、操作部７０７をピンセット等で保持できるので、使用者は、容易に、細胞保持装置７００を操作することができる。【０１２４】
空気抜き部７１１は、基部７０１の外周部の一部を切除した領域として形成される。なお、基部７０１下に位置する細細胞培養保持部材７０１についても、基部７０１と同形状として形成される。これにより、細胞保持装置７００を、マルチウェルプレートの１つのウェル等の細胞内容容器に投入した際に、細胞保持装置７００の下部に入り込んだ空気を容易に排出することができる。
【０１２５】
［その他の実施形態］
（１）細胞培養保持部材１０５の開口１０５ａの形状：前述の実施例１においては、細胞培養保持部材１０５の開口１０５ａは、繊維状部材の配向方向Ａ１０１に沿った直線状の縁部１０５ａ１、及び、円弧状部１０５ａ２を有し、前述の実施例２においては、細胞培養保持部材２０５の開口２０５ａは、円弧状の縁部２０５ａ１、及び、円弧状部２０５ａ２を有するとしたが、繊維状部材の配向方向に沿った部分を少なくとも一部に有する縁部を有するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、円形状、楕円形状、矩形状の開口であってもよい。他の実施例についても同様である。【０１２６】
また、各実施例において、繊維状物の配向方向に沿った部分を含まない開口をそれぞれの細胞培養保持部材に形成するようにしてもよい。【０１２７】
（２）培養する細胞：前述の実施例１〜実施例４においては、培養する細胞として心筋細胞を示したが、例示のものに限定されない。例えば、骨格筋細胞であってもよい。また、多能性幹細胞由来の心筋細胞や骨格筋細胞であってもよい。なお、多能性幹細胞としては、例えば、胚性幹細胞（ＥＳ細胞）やｉＰＳ細胞がある。【０１２８】
（３）基部１０１と操作部１０７との一体性：前述の実施例１においては、基部１０１と操作部１０７とは一体として形成されるとしたが、別体としてそれぞれ形成し、接着材等の接着部材を用いて、両者を接合するようにしてもよい。実施例１を除く他の実施例についても同様である。【０１２９】
（４）培養細胞：前述の実施例１〜実施例４においては、基部１０１の貫通孔１０１ａ内において、細胞培養保持部材１０５の細胞培養部１０５ｄに細胞を３次元培養するとしたが、２次元培養するようにしもよい。【０１３０】
（５）接続部５０５ｅ：前述の実施例５においては、接続部５０５ｅは、細胞培養部５０５ｄ等と一体的に形成されるとしたが、別体として形成するようにしてもよい。例えば、図１８Ａに示す細胞保持装置６００のように、細胞培養保持部材６０５に、開口５０５ａＸ、開口５０５ａＹ（図１５参照）を一体としたコの字状の開口６０５ａを形成して、いずれも接続していない第２端部６０５cを形成し、図１８Ｂに示すように、形成した第２端部６０５cと基部１０１とを、第２端部６０５ｃの両端と基部１０１とを懸架するように、細い線状の接続部材６０９を用いて接続するようにしてもよい。この場合、接続部材６０９の太さ、形状等については、培養する細胞の運動を十分に確認できるように、適宜、決定すればよい。なお、接続部材６０９は、所定の接着材等によって、細胞培養保持部材６０５に固定する。【０１３１】
また、第２端部６０５cと基部１０１とを、第２端部６０５ｃの両端と基部１０１とを懸架するように、細い線状の接続部材６０９を用いて接続する細胞保持装置６００に対して、図１９に示す細胞保持装置８００のように、第２端部６０５cと基部１０１とを、第２端部６０５ｃのいずれか一方の端と基部１０１とを懸架するように、つまり、片持ち梁のように、細い線状の接続部材８０９を用いて接続するようにしてもよい。【０１３２】
（６）細胞培養保持部材の繊維状物：前述の実施例１〜実施例５においては、繊維状物として、熱可塑性ポリエステルエラストマー（弾性率：１０〜２３２ＭＰａ）を例示したが、細胞培養保持部材に培養した細胞を拘束せず、拍動等の運動を妨げるものであなければ、例示のものに限定されない。繊維状物としては、少なくとも従来のポリスチレンの弾性率よりも低い２０００ＭＰａ以下、特に、５００ＭＰａ以下のものが適当である。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明に係る細胞保持装置は、例えば、心筋細胞の収縮性の計測に用いることができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１００      細胞保持装置
１０１      基部
Ｐ１０１ａ      上面
Ｐ１０１ｂ      下面
１０１ａ      貫通孔
１０１ｂ      第１固定部
１０１ｃ      第２固定部
１０５      細胞培養保持部材
１０５ａ      開口
１０５ａ１      縁部
１０５ｂ      第１端部
１０５ｃ      第２端部
１０５ｄ      細胞培養部
１０７      操作部
２００      細胞保持装置
２０５      細胞培養保持部材
２０５ａ      開口
２０５ａ１      縁部
２０５ｂ      第１端部
２０５ｃ      第２端部
２０５ｄ      細胞培養部
３００      細胞保持装置
３０５      細胞培養保持部材
３０５ａ１      縁部
３０５ｂ      第１端部
３０５ｃ      第２端部
３０５ｄ      細胞培養部
４００      細胞保持装置
４０１      基部
Ｐ４０１ａ      上面
Ｐ４０１ｂ      下面
４０１ａ      貫通孔
４０１ｂ      第１固定部
４０１ｃ      第２固定部
４０５      細胞培養保持部材
４０５ａ１      縁部
４０５ｂ      第１端部
４０５ｃ      第２端部
４０５ｄ      細胞培養部
４０７      操作部
５００      細胞保持装置
５０５      細胞培養保持部材
５０５ａ      開口
５０５ａＸ      開口
５０５ａＸ１      配向方向縁部
５０５ａＸ３      交差方向縁部
５０５ａＹ      開口
５０５ａＹ１      交差方向縁部
５０５ｂ      第１端部
５０５ｃ      第２端部
５０５ｄ      細胞培養部
５０５ｅ      接続部
６００      細胞保持装置
６０５      細胞培養保持部材
６０５ａ      開口
５０５ｂ      第１端部
６０５ｃ      第２端部
６０５ｄ      細胞培養部
６０９      接続部材
７００      細胞保持装置
７０１      基部
Ｐ７０１ａ      上面
Ｐ７０１ｂ      下面
７０１ａ      貫通孔
７０５      細胞培養保持部材
１０７      操作部
７１１      空気抜き部
８００      細胞保持装置
８０９      接続部材
【図１】
2020085423.tif 000003
【図２】
2020085423.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2020085423.tif 000021
【図２０】
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【国際調査報告】
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