JP2008544754A - 細胞増殖用時変電磁力スリーブ及びその使用方法 - Google Patents

細胞増殖用時変電磁力スリーブ及びその使用方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2008544754A
JP2008544754A JP2008519406A JP2008519406A JP2008544754A JP 2008544754 A JP2008544754 A JP 2008544754A JP 2008519406 A JP2008519406 A JP 2008519406A JP 2008519406 A JP2008519406 A JP 2008519406A JP 2008544754 A JP2008544754 A JP 2008544754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
electromagnetic force
varying electromagnetic
force sleeve
conductive coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008519406A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008544754A5 (ja
Inventor
パーカー,クレイトン,アール.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Regenetech Inc
Original Assignee
Regenetech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/169,386 external-priority patent/US20080044890A1/en
Priority claimed from US11/169,613 external-priority patent/US20060228795A1/en
Application filed by Regenetech Inc filed Critical Regenetech Inc
Publication of JP2008544754A publication Critical patent/JP2008544754A/ja
Publication of JP2008544754A5 publication Critical patent/JP2008544754A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
    • C12M35/02Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/42Apparatus for the treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/10Rotating vessel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N13/00Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

培養コンテナを取り外し可能に受け容れ得る導電コイルに、作動可能に接続された時変電磁力源を備える時変電磁力スリーブ。本発明は、培養コンテナに導入されるとともに、使用の際には細胞増殖のために培養コンテナ中の細胞に時変電磁力を供する時変電磁力スリーブを供する工程を備える細胞増殖方法にも関する。

Description

本発明は、概して、細胞増殖用スリーブに関し、より詳しくは、培養コンテナを取り外し可能に受け容れることができる時変電磁力スリーブに関する。また、本発明は、使用の際、培養コンテナ内での細胞増殖のために、培養コンテナ内の細胞に時変電磁力を供する時変電磁力スリーブにも関する。
何年も前から、細胞を培養するための方法が存在している。その中には、フラスコやペトリ皿といった培養チャンバーを使用する二次元培養にて細胞を培養する方法がある。また、生物反応器といった培養チャンバーを使用する三次元培養にて細胞を培養する方法もある。最も好ましい細胞の培養方法には、増殖因子、ホルモン、及びその他、例えば、細胞増殖を上方又は下方制御するような分子を培地の細胞へ添加する工程が含まれる。個々の細胞を培養するために最適化される方法もあり、組織培養のために最適化される方法もある。さらに、時間をかけて、より多くの細胞又はより大きな組織構成物を生みだすため、細胞培養は種々の条件下にて行われる。
米国特許(第6,673,597号、Wolfら)には、培養において細胞を増殖させるために、時変電磁力(time varying electromagnetic force、TVEMF)を使用することが開示されている。Wolfらは、細胞の増殖のために、細胞に時変電磁力を供する電極を使用することについても開示している。細胞培養液に時変電磁力を供するため、電極ではなく導電コイルが使用される場合には、コイルは培養チャンバーと一体とされ、接続される。培養液内で増殖された細胞は、組織再生や、人体疾患の治療のために人体へ導入される場合があるため、培養チャンバーは殺菌されていなければならない。培養チャンバー内の細胞に供される時変電磁力源が、培養チャンバーと一体とされている場合には、当該培養チャンバーは、時変電磁力源に支障をきたすことなく滅菌されなければならず、プロセスが面倒なものとなり、時間を要することとなる。また、使用後、容器が廃棄される場合には、それと一緒に、一体とされた時変電磁力コイルも廃棄されなければならなくなる。どちらにしろ、一体型時変電磁力コイルは細胞増殖には高くつく方法である。
従って、培養コンテナが取り外し可能に受け容れられるように、空間が規定された内部を有する導電コイルを備える時変電磁力スリーブとすることが好ましい。また、内部及び外部を有するコイル支持体と、当該コイル支持体の外部を取り巻く導電コイルと、時変電磁力源とを備えるとともに、コイル支持体の内部が培養コンテナを取り外し可能に受け容れられるように空間が規定されている時変電磁力スリーブとすることが好ましい。さらに、使用の際、細胞が入れられた培養コンテナに導入され、細胞増殖のために培養コンテナ中の細胞に時変電磁力を供するような時変電磁力スリーブとすることが好ましい。本発明は、過去及び現在の細胞培養方法にて想定されている課題を克服し、かつてない利点を有するものである。
本発明は、培養コンテナが取り外し可能に受け容れられるように空間が規定された内部、及び外部を有する導電コイルと、当該導電コイルに作動可能に接続された時変電磁力源と、を備える時変電磁力スリーブに関する。好ましくは、導電コイルは実質的に定形である。
本発明は、また、培養コンテナが取り外し可能に受け容れられるように空間が規定された内部、及び外部を備えるコイル支持体と、当該コイル支持体の外部に巻かれた導電コイルと、当該導電コイルに作動可能に接続された時変電磁力源と、を備える時変電磁力スリーブにも関する。
本発明は、さらに、導電コイルを備え、内部と外部とを有し、時変電磁力源に作動可能に取り付けられた時変電磁力スリーブを供する工程と、時変電磁力スリーブの導電コイル内部に、細胞を含む培養コンテナを導入する工程と、細胞増殖のために時変電磁力スリーブを介して培養コンテナ中の細胞に時変電磁力を供する工程と、を備える細胞増殖方法にも関する。時変電磁力スリーブは、好ましくは、時変電磁力を(フーリエ曲線に従った)パルス状の方形波の形で、培養コンテナ中の細胞へと供する。また、時変電磁力は、好ましくは約0.05ガウス〜約6ガウス程度である。
本発明の他の態様、特徴、及び利点は、発明の開示のための、以下の最良の形態の説明から明らかとなるであろう。本発明は以下に説明される最良の形態によりさらに詳細に説明されるが、当該形態に限定されることを意味するわけではない。
図面において、図1〜図6には、培養コンテナ中の細胞に時変電磁力を供する時変電磁力スリーブ10の好ましい形態が示されている。図7及び図8には、回転可能な培養コンテナ内にある細胞に時変電磁力を供する、回転可能な時変電磁力スリーブ10の好ましい形態が示されている。
図1は、導電コイル5と、当該導電コイル5に作動可能に接続された時変電磁力源9とを備えた時変電磁力スリーブ10の好ましい形態についての側面図である。ここに、「作動可能に接続された」とは、時変電磁力源が、作動時、好ましくは少なくとも一つの導電ワイヤによる導電接続を介して導電コイルに時変電磁力を伝えるように、導電コイルに接続され得ることを意味する。時変電磁力源は、導電コイルに取り付けられていることが好ましく、当該導電コイルと一体化されていることが好ましい。本発明において、導電コイルは導電性を有する材料であれば、特に限定されず、いかなる材料から成っていてもよい。好ましくは、銀、金、銅、アルミニウム、鉄、鉛、チタン、ウラン、強磁性体材料、及び亜鉛、又はこれらの組み合わせからなる導電材料である。導電コイルは塩水を含んでいてもよい。本発明の導電コイルは、実質的に定形であることが好ましい。本発明において、「実質的に定形である」とは、導電コイルが支持体を必要とすることなく、定形状を維持できるという意味である。導電コイルは、どのような形状でも良いが、好ましくは実質的に楕円断面を有する円筒形状であり、より好ましくは長円形断面を有する円筒形状であり、特に好ましくは円形断面を有する円筒形状である。また、導電コイルはソレノイドであり、固く巻かれた導電コイルであってもよい。さらに、導電コイルは、電気絶縁体により覆われていることが好ましい。電気絶縁体の材料としては特に限定されないが、ゴム、樹脂、シリコン、ガラス、及びセラミック等が挙げられる。電気絶縁体は、導電コイルに剛性を付与することが好ましい。
図1に示される好ましい形態において、導電コイル5は、コイル支持体3の外部に取り囲まれている。本発明にかかるコイル支持体は、非電導且つ非磁性材料からなることが好ましく、非金属からなることがより好ましく、ポリエチレン等の樹脂からなることが特に好ましい。さらに、コイル支持体は、導電材料、好ましくは鉄を含んでいてもよい。理論にとらわれるわけではないが、鉄心は、ソレノイドの磁場を向上させるものと考えられる。コイル支持体の外部は、導電コイルと対応する形状を有している。「形状が対応する」ことで、コイル支持体は、導電コイルを支持し、好ましくは導電コイルの形状を決定、維持する。導電コイルは、好ましくは実質的に楕円である断面形状を、より好ましくは実質的に長円形である断面形状を、特に好ましくは実質的に円である断面形状を有していて、導電コイルの形状を支持するコイル支持体の外部に巻きつけられている。時変電磁力スリーブ10の好ましい形態において、導電コイル5及びコイル支持体3は、好ましくは取り外し可能なように、固定支持を供する基部11上に配される。
図2は、図1に示されたものと同様の時変電磁力スリーブ10の好ましい形態についての前側面図であり、コイル支持体3の外部を取り巻く導電コイル5が示され、当該導電コイル5及びコイル支持体3は、好ましくは取り外し可能なように基部11上に配されている。
図3は、図1及び図2に示されたものと同様の時変電磁力スリーブ10の好ましい形態についての前側面図であり、導電コイル5が巻かれたコイル支持体3の内部に、さらに、培養コンテナ1を有している。本発明においては、導電コイル(コイル支持体がある場合は、コイル支持体も)は、培養コンテナが取外し可能に受け容れられる空間を規定する内部を有している。ここに、「取り外し可能に受け容れられる」とは、空間の特徴のことをいい、培養コンテナが当該空間へ導入され、必要な時に当該空間から取り外されるということである。例えば、培養コンテナは、導電コイル(又は、コイル支持体がある場合はコイル支持体)の内部にある空間によって、取り外し可能に受け容れられる。当該空間は、培養コンテナと適合し、培養コンテナは必要なときに空間から取り除かれ、及び/又は、必要なときに空間から取り外される。コイル支持体の内部にある空間は、いかなる形状であってもよいが、好ましくは、少なくとも一つの培養コンテナが取外し可能に配置され得るような面を有している。
本発明にかかる培養コンテナは、導電コイル、及び必要に応じてコイル支持体の内部に取り囲まれ、包含されている培養コンテナであればよい。培養コンテナとしては、特に限定されないが、例えば、生物反応器培養コンテナ、回転可能な生物反応器培養コンテナ、フラスコ、プレート、ペトリ皿、及び/又は、使い捨て培養コンテナが挙げられる。培養コンテナが「取り囲まれる」とは、導電コイル、及び適用可能なコイル支持体が、培養コンテナを包囲していることを意味する。さらに、培養コンテナは、一つの培養コンテナであってもよいし、一つを超える培養コンテナであってもよい。本発明にかかる培養コンテナは、細胞培養、好ましくは細胞増殖、細胞集合体の増殖、及び組織の増殖、を補助し、維持することもできる。
図4は、本発明にかかる時変電磁力スリーブ10のもう一つの好ましい形態についての側面図であり、導電コイル105と、作動可能に取り付けられた時変電磁力源109とを有している。導電コイル105は、実質的に円筒形状であるとともに、好ましくは実質的に長円形である断面を、より好ましくは実質的に円形である断面を、特に好ましくは楕円形である断面を有するように巻きつけられている。好ましい形態における導電コイル105は、実質的に定形であり、好ましくは絶縁されている。電気絶縁体は、好ましくは導電コイルの形状に剛性を供する。時変電磁力スリーブ10の導電コイルは、培養コンテナを取り外し可能に受け容れ、包含するのに十分な大きさである断面を有している。さらに、導電コイル105は、培養コンテナ101に、取り外し可能に隣接している。「取り外し可能に隣接している」とは、導電コイルが培養コンテナの隣に存在する、近くに存在する、又は、培養コンテナと接触し、導電コイルが培養コンテナから容易に取り外され、分解されることを意味する。
図5は、時変電磁力スリーブ10のさらにもう一つの好ましい形態についての側面図であり、導電コイル205と、当該導電コイル205に作動可能に取り付けられた時変電磁力源209を有する時変電磁力スリーブ10を表している。このような時変電磁力スリーブ10の好ましい形態において、導電コイル205は、コイル支持体203の外部に巻きつけられている。図5は、さらに、時変電磁力スリーブ10が、ペトリ皿である培養コンテナ201に導入されている状態を示している。このような好ましい形態において、培養コンテナ201は、ライザ213上に配置される。ライザ213は基部211上に好ましくは取り外し可能に配置され、基部211から取り外されて、洗浄、滅菌、及び又はその他必要な保守がなされる。導電コイル205は、好ましくは取り外し可能に、基部211上に配置される。培養コンテナ201を時変電磁力スリーブ10へと導入するために、培養コンテナ201は、ライザ213上に配置され、導電コイル205及びコイル支持体203は、培養コンテナ201を覆うように配置される。ここに、「導入する」とは、培養コンテナが、導電コイル又は適用可能なコイル支持体の内部に取り外し可能に受け容れられること、及び、培養コンテナが、導電コイル又は適用可能なコイル支持体の内部に適合することを意味する。時変電磁力スリーブを、当該スリーブが培養コンテナを取り囲むとともに、培養コンテナに取り外し可能に隣接するように操作することは、培養コンテナに時変電磁力スリーブを導入するものと解される。さらに、培養コンテナを、当該培養コンテナが時変電磁力スリーブにより取り囲まれるように操作することは、時変電磁力スリーブに培養コンテナを導入するものとも解される。本発明においては、使用に際して、導入された時点で、時変電磁力スリーブの導電コイルが培養コンテナに取り外し可能に隣接するとともに、当該培養コンテナを取り囲む。
図6は、図5に示された時変電磁力スリーブ10の好ましい形態についての側面図である。時変電磁力スリーブ10は、導電コイル205と、作動可能に接続された時変電磁力源209とを備えている。図6において、図5に示されたように、導電コイル205は、コイル支持体203の外部に巻きつけられている。コイル支持体203は、培養コンテナに取り外し可能に隣接し、培養コンテナを取り囲んでいる。また、導電コイル205が巻かれたコイル支持体203は、基部211上に取り外し可能に配置されている。
図7は、時変電磁力スリーブ10のもう一つの好ましい形態であって、当該時変電磁力スリーブ10が回転可能な培養コンテナ301に導入されている状態についての側面断面図である。図6において、好ましい形態の時変電磁力スリーブ10は、導電コイル305と、当該導電コイル305に作動可能に接続された時変電磁力源309とを備えている。このような好ましい形態において、導電コイル305はコイル支持体303の外部に巻きつけられており、時変電磁力スリーブ10は回転可能とされている。第1の導電ワイヤ325と第2の導電ワイヤ326とが、一端において、時変電磁力源309と接続されている。他端においては、ワイヤ325、326は、導電コイル305の回転を容易とするため、少なくとも一つのリングと接続されている。ワイヤ325、326はそれぞれ第1リング321、第2リング322に接続されていることが好ましい。また、図7においては、基部311に支持されたモーターハウジング312も示されている。モーター313は、モーターハウジング312の内部に固定されており、第1のワイヤ314及び第2のワイヤ315によって、制御機器を内包する制御ボックス316に接続されており、制御つまみ317を回すことで、モーター313のスピードが徐々に制御され得る。モーターハウジング312からはモーターシャフト318が伸びている。回転可能な台328は、回転可能な培養コンテナホルダ329を取り外し可能に受け容れる。培養コンテナホルダ329は、好ましくは使い捨てであり、回転可能な培養コンテナホルダ329内に好ましくはネジ331によって取り外し可能に固定される回転可能な培養コンテナ301を受け容れる。
図7においては、好ましくは、時変電磁力スリーブ10と回転可能な培養コンテナ301とが、回転可能な台328に取り外し可能に取り付けられている。回転可能な台328は、モーターシャフト318により受け容れられる。制御つまみ317がオンにされると、導電コイル305が巻きつけられたコイル支持体303とともに、回転可能な培養コンテナ301が、好ましくは同時に回転する。さらに、作動中、時変電磁力スリーブ10は、回転可能な培養コンテナ301に取り外し可能に隣接しているとともに、当該コンテナ301を取り囲んだ状態にある。また、一方で、時変電磁力スリーブ10は回転可能な培養コンテナ301中の細胞に時変電磁力を供している。回転可能な培養コンテナは、好ましくは使い捨てであり、当該培養コンテナは廃棄され、続く細胞培養においては新しいものが使用される。回転可能な培養コンテナは、各使用の後、例えばオートクレーブ内で滅菌され、続く細胞培養に再利用されることも好ましい。使い捨ての培養コンテナは、滅菌環境下にて製造、梱包されることで、医療専門家又は研究者らは、他の使い捨ての医療機器を使用する場合と同様に、培養コンテナを使用することができる。
図8は、図7の好ましい形態についての時変電磁力スリーブ10であって、回転可能な培養コンテナ301に取り外し可能に隣接するとともに、回転可能な培養コンテナ301を取り囲む時変電磁力スリーブ10の、側面断面図を示している。
作動中、培養コンテナは時変電磁力スリーブに導入される。時変電磁力スリーブの時変電磁力源が作動すると、時変電磁力スリーブに取り外し可能に隣接するとともに当該時変電磁力スリーブによって取り囲まれた培養コンテナへと、時変電磁力が導電コイルを介して供される。使用に際しては、時変電磁力は培養コンテナ全体に分散され、従って、当該培養コンテナ内に含まれる細胞へ行き渡る。時変電磁力は、細胞へ均一に行き渡ることが好ましい。本発明において、「細胞」とは、特に限定されないが、単細胞、細胞付着性基質に付着された細胞、細胞集合体、及び組織等を指す。「増殖」とは、組織、組織のようなもの、及び/又は細胞集合体のサイズの成長、及び/又は培養コンテナ中の細胞の数の増加のことを指す。
本発明は細胞増殖用培養コンテナ中にある細胞に時変電磁力を供する方法を提供するものであるから、時変電磁力スリーブはそれに相応する大きさであるとともに、培養コンテナを取り外し可能に受け容れるような構造を有しており、時変電磁力は培養コンテナ内の細胞へと好ましくは均一に供される。本発明の時変電磁力スリーブは培養コンテナに取り外し可能に隣接しているので、時変電磁力スリーブは続く細胞培養用に再利用されても良い。また、時変電磁力スリーブが培養コンテナに取り外し可能に隣接しているので、一つの時変電磁力スリーブが、異なる種類、形状、又はサイズの培養コンテナに適用され得る。
導電コイルのサイズ及び巻き回数は、時変電磁力が導電コイルに供されたとき、時変電磁力が細胞増殖用培養コンテナ中に生じる程度のサイズ及び回数である。時変電磁力スリーブは、好ましくは0.05ガウス〜6ガウス程度、より好ましくは0.05ガウス〜5ガウス程度、特に好ましくは0.5ガウス程度の時変電磁力を発生させる。当該時変電磁力は、好ましくはデルタ波であり、より好ましくは分化した方形波であり、特に好ましくは方形波(フーリエ曲線に従ったもの)である。また、パルス方形波は、好ましくは約2〜25サイクル/秒、より好ましくは約5〜20サイクル/秒の周波数を有しており、例えば約10サイクル/秒の場合、導電コイルはrms値が1〜1000mA程度であり、好ましくは1〜10mA程度であり、例えば6mAである。しかしながら、これらパラメータは本発明の時変電磁力を限定するものではなく、それ自体は、本発明の他の態様に基づき変更されるものと解される。時変電磁力は、通常の装置を用いて測定される。当該装置としては例えばEN331 Cell Sensor Gauss Meterが挙げられる。
さらに、時変電磁力スリーブは温度制御機器を備えていてもよい。温度制御機器は、好ましくは自動センサであり、導電コイルの内部、及び、必要に応じコイル支持体の内部において示される温度を検知する。使用の際、温度制御機器が導電コイル、及び、コイル支持体が存在する場合はコイル支持体の内部において示される温度を検知する。当該温度が所望の温度よりも高い場合、温度制御機器は、好ましくは警告音とともに、温度変化を作業者に警告する。理論にとらわれるわけではないが、高い電気抵抗を有する部分には熱が生じる。従って、培養コンテナが取外し可能に受け容れられた空間は、導電コイルの長さ、及び、導電コイルに供される電力量に依存して熱くなることがある。
時変電磁力スリーブについての種々の変形例がなされ、種々の変形例が本発明から想到されるであろうが、本発明の範囲を超えない限り、ここに含まれるすべてのことが実例として説明され、限定されるものではないものと解される。
末梢血液細胞(PBC)をドナーから採取した。採取された全血を用いて、5%の人アルブミン(HA)、100ng/mlの組み換え型人顆粒球コロニー刺激因子(Amgen社製)、及び100ng/mlの組み換え型人幹細胞因子(Amgen社製)を補給したIMDM(Iscove’s modified Dulbecco’s medium、(GIBCO、Grand Island、NY))中に細胞(0.75×10cells/ml)を懸濁させた培養混合物を作製した。DMSO中に溶解させた10ppmのD−ペニシラミン(D(−)−2−アミノ−3−メルカプト−3−ブタン酸)(Sigma−Aldrich社製)、及び銅キレート剤を、細胞混合物中に取り込んだ。銅キレート剤を添加する目的としては、理論にとらわれるわけではないが、時変電磁力による細胞増殖に先んじて、末梢血液中の銅の量を減らすためである。理論に拘束されるわけではないが、銅の有効量を減らすことで、細胞増殖が促進されると解される。
(例1:回転式生物反応器内での細胞増殖)
上記のように作製した培養混合物の第1サンプルを、75mlの培養チャンバーを有する回転式生物反応器に設置した。0.75×10cells/mlの培養混合物を全量75mlの量で、75mlの培養チャンバー内に採った。図7又は図8に示されるような、回転式生物反応器を取り囲むとともに、当該回転式生物反応器に取り外し可能に隣接する時変電磁力スリーブを介して、パルス方形波で約0.5ガウスの時変電磁力を回転式生物反応器の培養コンテナ中の細胞に供した。第2のサンプルについては、時変電磁力が供されることがない回転式生物反応器に設置した。時変電磁力の条件以外は、全ての条件が第1サンプルと第2サンプルとの間で同等となるようにした。培養コンテナについては約10rpmの回転速度にて回転させた。また、培養物は37℃、5%COの雰囲気下にて増殖させた。
第1サンプル及び第2サンプルの細胞は7日間細胞増殖に供された。7日間の細胞増殖の後、細胞をPBS(リン酸緩衝液)で洗浄し、従来の計数法、例えばコールターカウンター、により数を数えた。目視での判断では、時変電磁力スリーブを介して時変電磁力に曝された第1の培養混合物の方が、時変電磁力にさらされなかったものよりも5倍以上の細胞増殖が認められた。
(例2:ペトリ皿における細胞増殖)
上記のように作製された培養混合物の第1サンプルをペトリ皿に採り、図5又は図6に示されるような、ペトリ皿を取り囲むとともにペトリ皿に隣接する時変電磁力スリーブに、パルス方形波で約0.5ガウスの時変電磁力を供した。第2サンプルは、時変電磁力が供されることがないペトリ皿に採った。時変電磁力の条件以外は、全ての条件が第1サンプルと第2サンプルとの間で同等となるようにした。培養物は37℃、5%CO雰囲気のインキュベータ内で増殖された。
第1サンプル及び第2サンプルの細胞は、7日間、細胞増殖に供された。7日間の細胞増殖の後、細胞をPBS(リン酸緩衝液)で洗浄し、従来の計数法、例えばコールターカウンター、により数を数えた。目視での判断では、時変電磁力スリーブを介して時変電磁力に曝された培養混合物の方が、時変電磁力にさらされなかったものよりも2倍以上の細胞増殖が認められた。
時変電磁力スリーブの側面図である。 時変電磁力スリーブの前面図である。 培養コンテナに取り外し可能に隣接しているとともに、培養コンテナを取り囲んでいる時変電磁力スリーブの前面図である。 時変電磁力スリーブの側面図である。 培養コンテナを導入した時変電磁力スリーブの側面図である。 時変電磁力スリーブの側面図である。 回転可能な培養コンテナを導入した時変電磁力スリーブの側面断面図である。 培養コンテナに取り外し可能に隣接しているとともに、培養コンテナを取り囲んでいる時変電磁力スリーブの側面断面図である。

Claims (39)

  1. 内部及び外部を有するとともに、該内部は培養コンテナが取外し可能に受け容れられる空間を規定する導電コイルと、
    前記導電コイルに作動可能に接続された時変電磁力源と、
    を備えることを特徴とする時変電磁力スリーブ。
  2. 前記導電コイルが実質的に定形であることを特徴とする、請求項1に記載の時変電磁力スリーブ。
  3. 前記時変電磁力スリーブが一軸中心に回転可能であることを特徴とする、請求項1に記載の時変電磁力スリーブ。
  4. 前記軸が実質的に水平であることを特徴とする、請求項3に記載の時変電磁力スリーブ。
  5. 前記軸が実質的に鉛直であることを特徴とする、請求項3に記載の時変電磁力スリーブ。
  6. 前記導電コイルがソレノイドであることを特徴とする、請求項1に記載の時変電磁力スリーブ。
  7. 前記導電コイルが実質的に円筒形状であることを特徴とする、請求項1に記載の時変電磁力スリーブ。
  8. 前記導電コイルが実質的に円形である断面を有することを特徴とする、請求項1に記載の時変電磁力スリーブ。
  9. 前記導電コイルが実質的に長円形である断面を有することを特徴とする、請求項1に記載の時変電磁力スリーブ。
  10. 前記導電コイルが実質的に楕円形である断面を有することを特徴とする、請求項1に記載の時変電磁力スリーブ。
  11. 前記培養コンテナが一軸中心に回転可能であることを特徴とする、請求項1に記載の時変電磁力スリーブ。
  12. 前記導電コイルが絶縁されていることを特徴とする、請求項1に記載の時変電磁力スリーブ。
  13. さらに、内部を有するコイル支持体を備えるとともに、該コイル支持体が前記導電コイルの前記内部に配置され、前記コイル支持体の前記内部が、前記培養コンテナを取り外し可能に受け容れることを特徴とする、請求項1に記載の時変電磁力スリーブ。
  14. 内部と外部とを有するとともに、該内部は培養コンテナが取り外し可能に受け容れられる空間を規定するコイル支持体と、
    前記コイル支持体の前記外部に巻きつけられた導電コイルと、
    前記導電コイルに作動可能に接続された時変電磁力源と、
    を備えることを特徴とする、時変電磁力スリーブ。
  15. 前記時変電磁力スリーブが一軸中心に回転可能であることを特徴とする、請求項14に記載の時変電磁力スリーブ。
  16. 前記軸が実質的に水平であることを特徴とする、請求項15に記載の時変電磁力スリーブ。
  17. 前記軸が実質的に鉛直であることを特徴とする、請求項15に記載の時変電磁力スリーブ。
  18. 前記導電コイルがソレノイドであることを特徴とする、請求項14に記載の時変電磁力スリーブ。
  19. 前記導電コイルが実質的に円形である断面を有することを特徴とする、請求項14に記載の時変電磁力スリーブ。
  20. 前記導電コイルが実質的に長円形である断面を有することを特徴とする、請求項14に記載の時変電磁力スリーブ。
  21. 前記導電コイルが実質的に楕円形である断面を有することを特徴とする、請求項14に記載の時変電磁力スリーブ。
  22. 前記培養コンテナが一軸中心に回転可能であることを特徴とする、請求項14に記載の時変電磁力スリーブ。
  23. 前記導電コイルが絶縁されていることを特徴とする、請求項14に記載の時変電磁力スリーブ。
  24. 前記コイル支持体が非導電性であることを特徴とする、請求項14に記載の時変電磁力スリーブ。
  25. 前記コイル支持体に導電性材料が含まれていることを特徴とする、請求項14に記載の時変電磁力スリーブ。
  26. 前記導電性材料が鉄であることを特徴とする、請求項25に記載の時変電磁力スリーブ。
  27. さらに、培養コンテナ内の温度を制御するための温度制御機器が備えられることを特徴とする、請求項14に記載の時変電磁力スリーブ。
  28. 内部と外部とを有する時変電磁力スリーブを供する工程と、
    細胞を内包する培養コンテナを、前記時変電磁力スリーブの前記内部に導入する工程と、
    細胞増殖のために、前記時変電磁力スリーブを介して、前記培養コンテナ内にある前記細胞へ時変電磁力を供する工程と、
    を備えることを特徴とする細胞増殖方法。
  29. 前記時変電磁力スリーブの前記内部が、さらに、内部と外部とを有するコイル支持体を備え、前記コイル支持体の前記外部には、導電コイルが巻きつけられており、前記コイル支持体の前記内部は、前記培養コンテナを取り外し可能に受け容れる空間を規定することを特徴とする、請求項28に記載の細胞増殖方法。
  30. 前記時変電磁力スリーブの前記内部には、さらに、内部と外部とを有する導電コイルを備えられており、前記導電コイルの前記内部は前記培養コンテナを取り外し可能に受け容れる空間を規定することを特徴とする、請求項28に記載の細胞増殖方法。
  31. 前記時変電磁力が方形波であることを特徴とする、請求項28に記載の細胞増殖方法。
  32. 前記時変電磁力が、0.05ガウスから6ガウス程度であることを特徴とする、請求項28に記載の細胞増殖方法。
  33. 前記時変電磁力が、0.05ガウスから0.5ガウス程度であることを特徴とする、請求項28に記載の細胞増殖方法。
  34. 前記時変電磁力が、0.5ガウス程度であることを特徴とする、請求項28に記載の細胞増殖方法。
  35. 前記方形波が2サイクル/秒〜25サイクル/秒程度の周波数を有していることを特徴とする、請求項31に記載の細胞増殖方法。
  36. 前記方形波が5サイクル/秒〜20サイクル/秒程度の周波数を有していることを特徴とする、請求項31に記載の細胞増殖方法。
  37. 前記方形波が10サイクル/秒程度の周波数を有していることを特徴とする、請求項31に記載の細胞増殖方法。
  38. 前記時変電磁力が分化された方形波であることを特徴とする、請求項28に記載の細胞増殖方法。
  39. 前記時変電磁力がデルタ波であることを特徴とする、請求項28に記載の細胞増殖方法。
JP2008519406A 2005-06-29 2006-06-22 細胞増殖用時変電磁力スリーブ及びその使用方法 Pending JP2008544754A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/169,386 US20080044890A1 (en) 2004-06-30 2005-06-29 Interchangable sleeve for enhancing proliferation of cells in a rotating bioreactor
US11/169,613 US20060228795A1 (en) 2004-06-30 2005-06-29 Apparatus for enhancing proliferation of cells in a small-scale cell culturing container
PCT/US2006/024241 WO2007005306A1 (en) 2005-06-29 2006-06-22 Time varying electromagnetic force sleeve for the expansion of cells and method of using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008544754A true JP2008544754A (ja) 2008-12-11
JP2008544754A5 JP2008544754A5 (ja) 2009-08-06

Family

ID=37604790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008519406A Pending JP2008544754A (ja) 2005-06-29 2006-06-22 細胞増殖用時変電磁力スリーブ及びその使用方法

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1896566A1 (ja)
JP (1) JP2008544754A (ja)
KR (1) KR20080023755A (ja)
BR (1) BRPI0613092A2 (ja)
CA (1) CA2613408A1 (ja)
IL (1) IL188443A0 (ja)
MX (1) MX2008000272A (ja)
WO (1) WO2007005306A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015515274A (ja) * 2012-04-09 2015-05-28 グッドウィン,トーマス,ジェイ. 交互イオン磁気共鳴(aimr)複数チャンバー式培養装置およびその使用方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023110063A1 (en) * 2021-12-14 2023-06-22 Azyro Sa Apparatus for in-vitro influencing biological cellular material, and use thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219936A (ja) * 1992-02-14 1993-08-31 Kobe Steel Ltd バイオリアクター
JPH0670747A (ja) * 1992-08-24 1994-03-15 Hitachi Ltd 細胞の培養方法及び酵素の反応方法
JP2000316562A (ja) * 1999-05-06 2000-11-21 Japan Science & Technology Corp 発酵方法及び発酵装置
US20020009797A1 (en) * 2000-06-02 2002-01-24 National Aeronautics & Space Administration Growth stimulation of biological cells and tissue by electromagnetic fields and uses thereof
JP2004290180A (ja) * 2003-03-10 2004-10-21 Japan Science & Technology Agency 磁場刺激装置及びその磁場刺激装置を用いた生体細胞若しくは生体組織の成長促進又は抑制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219936A (ja) * 1992-02-14 1993-08-31 Kobe Steel Ltd バイオリアクター
JPH0670747A (ja) * 1992-08-24 1994-03-15 Hitachi Ltd 細胞の培養方法及び酵素の反応方法
JP2000316562A (ja) * 1999-05-06 2000-11-21 Japan Science & Technology Corp 発酵方法及び発酵装置
US20020009797A1 (en) * 2000-06-02 2002-01-24 National Aeronautics & Space Administration Growth stimulation of biological cells and tissue by electromagnetic fields and uses thereof
JP2004290180A (ja) * 2003-03-10 2004-10-21 Japan Science & Technology Agency 磁場刺激装置及びその磁場刺激装置を用いた生体細胞若しくは生体組織の成長促進又は抑制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015515274A (ja) * 2012-04-09 2015-05-28 グッドウィン,トーマス,ジェイ. 交互イオン磁気共鳴(aimr)複数チャンバー式培養装置およびその使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
IL188443A0 (en) 2008-04-13
EP1896566A1 (en) 2008-03-12
WO2007005306A1 (en) 2007-01-11
BRPI0613092A2 (pt) 2010-12-21
CA2613408A1 (en) 2007-01-11
MX2008000272A (es) 2008-03-11
KR20080023755A (ko) 2008-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mobini et al. Direct current electrical stimulation chamber for treating cells in vitro
Blumenthal et al. Effects of low‐intensity AC and/or DC electromagnetic fields on cell attachment and induction of apoptosis
Peng et al. Magnetic materials in promoting bone regeneration
Kincaid et al. Inhibition of bacterial growth in vitro following stimulation with high voltage, monophasic, pulsed current
KR20150013471A (ko) 교류 이온 자기 공명(aimr) 멀티-챔버-배양 장치 및 사용 방법
CN110403730A (zh) 用于操作植入物的容器、仪器和方法
US20060057712A1 (en) Incubator and cell culturing method
ES2773155T3 (es) Método para tratar leucemia usando un efecto reprogramante
JP2015515274A5 (ja)
JP2009500075A (ja) 組織修復を向上するための電磁力
JP2008544754A (ja) 細胞増殖用時変電磁力スリーブ及びその使用方法
JP6019404B2 (ja) 細胞培養法と該方法に使用する磁気刺激コイル並びに電源ケーブル
Niehaus et al. Growth retardation, testicular stimulation, and increased melatonin synthesis by weak magnetic fields (50 Hz) in Djungarian hamsters, Phodopus sungorus
US20080044890A1 (en) Interchangable sleeve for enhancing proliferation of cells in a rotating bioreactor
JP2018000431A (ja) インプラント表面改質用プラズマ処理装置及びインプラントの表面改質方法
US20090220930A1 (en) Time Varying Electromagnetic Force Sleeve for the Expansion of Cells and Method of Using the Same
CN201018769Y (zh) 高压脉冲稳恒磁场种子仪
CN112469811A (zh) 细胞刺激装置、细胞刺激方法、培养产物的制造方法、分离细胞的制造方法和细胞增殖方法
US20060228795A1 (en) Apparatus for enhancing proliferation of cells in a small-scale cell culturing container
JP2004290180A (ja) 磁場刺激装置及びその磁場刺激装置を用いた生体細胞若しくは生体組織の成長促進又は抑制方法
WO2005123906A1 (ja) インスリン産生細胞のインスリンの産生量および/または分泌量を増加させる方法
CZ20041029A3 (cs) Zařízení pro antibakteriální zpracování, zejména dekontaminování a/nebo sterilizování vody
CN209270647U (zh) 一种程序控制的肿瘤抑制装置
CN109385370A (zh) 一种血管支架的快速内皮化设备及其方法
JP2009092617A (ja) 摘出生体組織載置装置及び摘出生体組織の固定方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090618

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090618

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110531

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110830

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20110830

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20120131

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20120515

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120529