JP2022144114A - substance introduction device - Google Patents
substance introduction device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022144114A JP2022144114A JP2021044982A JP2021044982A JP2022144114A JP 2022144114 A JP2022144114 A JP 2022144114A JP 2021044982 A JP2021044982 A JP 2021044982A JP 2021044982 A JP2021044982 A JP 2021044982A JP 2022144114 A JP2022144114 A JP 2022144114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- cell suspension
- channel
- introduction device
- substance introduction
- 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
Links
Images
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
本開示は、物質導入装置に関する。 The present disclosure relates to substance introduction devices.
従来、エレクトロポレーションによりDNA等の物質を導入した細胞を大量に獲得する技術が知られている。例えば、特許文献1には、細胞と細胞に導入する物質とを含む細胞懸濁液を収納した多数のウェルに対して電圧を印加し、エレクトロポレーションを実施するエレクトロポレーション装置が開示されている。
Conventionally, a technique for obtaining a large amount of cells into which a substance such as DNA has been introduced by electroporation is known. For example,
エレクトロポレーションでは、1回の処理対象とする細胞懸濁液の量、処理が行われる容器の容積、電圧を印加する電極対の距離等の環境要因によって、電極対に印加する電圧の電圧値又は印加する時間等、最適なエレクトロポレーションの実施条件が異なる。そのため、例えば、キュベット等の容器で小量の細胞を対象にしたエレクトロポレーションの実施条件が確立された場合であっても、1回の処理対象とする細胞懸濁液の量を増やすために異なる容器でエレクトロポレーションを実施する際には、異なる容器にて、再度、実施条件を設定しなおす必要があった。 In electroporation, the voltage value of the voltage applied to the electrode pair depends on environmental factors such as the volume of the cell suspension to be treated at one time, the volume of the container in which the treatment is performed, and the distance between the electrode pair to which the voltage is applied. Alternatively, the optimal electroporation implementation conditions such as the application time are different. Therefore, for example, even if the conditions for performing electroporation for a small amount of cells in a container such as a cuvette are established, in order to increase the amount of cell suspension to be processed at one time When performing electroporation in a different vessel, it was necessary to set the implementation conditions again in a different vessel.
特許文献1に記載された装置のように、装置が備えるウェルの数を増やすことで、同じ実施条件の下、1回のエレクトロポレーションの対象とする細胞懸濁液の総量を増やすことができる。その一方で、複数のウェルに細胞懸濁液を注入し、或いは、複数のウェルから細胞懸濁液を回収する必要があるため、ウェルの数を増やすことに伴い、装置を利用するための作業の煩雑さも増加してしまう。そのため、エレクトロポレーションにより細胞に物質を導入する技術の更なる有用性の向上が求められている。
By increasing the number of wells provided in the device as in the device described in
かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、エレクトロポレーションにより細胞に物質を導入する技術の有用性を向上させる、物質導入装置を提供することにある。 An object of the present disclosure, which has been made in view of such circumstances, is to provide a substance introduction device that improves the usefulness of techniques for introducing substances into cells by electroporation.
本開示の一実施形態に係る物質導入装置は、エレクトロポレーションにより細胞に物質を導入する物質導入装置であって、前記細胞及び前記物質を含む細胞懸濁液を収容可能な流路を区画する、収容部と、前記流路を挟んで対向した位置に配置される第1電極及び第2電極からなるセット電極が前記流路に沿って複数配置されて構成される、電極群と、前記電極群の前記セット電極それぞれの前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印加する、電圧印加部と、を備える。 A substance introduction device according to an embodiment of the present disclosure is a substance introduction device that introduces a substance into a cell by electroporation, and defines a channel capable of accommodating the cell and a cell suspension containing the substance. , an electrode group configured by a plurality of set electrodes each including a housing portion and a first electrode and a second electrode arranged at opposite positions across the flow channel, arranged along the flow channel; a voltage applying section that applies a voltage between the first electrode and the second electrode of each of the set electrodes of the group.
本開示の一実施形態に係る物質導入装置では、前記収容部は、前記流路の流路断面積を部分的に小さくすることにより、複数の小室に区画可能な枠を備え、前記複数の小室のそれぞれが、前記セット電極それぞれの前記第1電極と前記第2電極により挟まれることが好ましい。 In the substance introduction device according to an embodiment of the present disclosure, the containing section includes a frame that can be partitioned into a plurality of small chambers by partially reducing the flow channel cross-sectional area of the flow channel. are sandwiched between the first electrode and the second electrode of each of the set electrodes.
本開示の一実施形態に係る物質導入装置では、前記収容部は、複数の前記第1電極が並べて配置された第1板状部材と、複数の前記第2電極が並べて配置され、前記第1板状部材と対向する第2板状部材と、前記第1板状部材と前記第2板状部材との間に挟まれ、前記セット電極それぞれの前記第1電極と前記第2電極との距離を所定の距離に保つ、硬質のスペーサとを含むことが好ましい。 In the substance introduction device according to an embodiment of the present disclosure, the accommodating section includes a first plate-shaped member in which a plurality of the first electrodes are arranged side by side, a plurality of the second electrodes arranged side by side, and the first electrode. a second plate member facing the plate member; and a distance between the first electrode and the second electrode of each of the set electrodes sandwiched between the first plate member and the second plate member. preferably include rigid spacers that keep the .
本開示の一実施形態に係る物質導入装置では、前記収容部は、前記細胞懸濁液を前記流路に注入可能、又は、前記流路から放出可能な、2つのポートを備え、前記2つのポートのうち第1ポートが、前記流路よりも低い位置に配置され、前記2つのポートのうち第2ポートが、前記流路よりも高い位置に配置されることが好ましい。 In the substance introduction device according to an embodiment of the present disclosure, the storage section includes two ports capable of injecting the cell suspension into the channel or discharging the cell suspension from the channel, It is preferable that a first port of the ports is arranged at a position lower than the flow channel, and a second port of the two ports is arranged at a position higher than the flow channel.
本開示の一実施形態に係る物質導入装置では、前記第1ポートは、前記細胞懸濁液を前記流路に注入する方向に前記細胞懸濁液の流れを規定する注入ポートであって、前記第2ポートは、前記細胞懸濁液を前記流路から放出する方向に前記細胞懸濁液の流れを規定する放出ポートであることが好ましい。 In the substance introduction device according to an embodiment of the present disclosure, the first port is an injection port that defines the flow of the cell suspension in a direction in which the cell suspension is injected into the channel, The second port is preferably a discharge port that regulates the flow of the cell suspension in the direction of discharging the cell suspension from the channel.
本開示に係る物質導入装置によれば、エレクトロポレーションにより細胞に物質を導入する技術の有用性を向上させることができる。 According to the substance introduction device according to the present disclosure, it is possible to improve the usefulness of techniques for introducing substances into cells by electroporation.
以下、本開示の実施形態に係る物質導入装置1について、図面を参照して説明する。
A
各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。 In each figure, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts. In the description of this embodiment, the description of the same or corresponding parts will be omitted or simplified as appropriate.
本開示の実施形態に係る物質導入装置1は、エレクトロポレーションにより細胞に物質を導入する。エレクトロポレーションは、細胞及び細胞に導入する物質を含む細胞懸濁液に電気パルス等を印加することにより、細胞の細胞膜に穴をあけ、物質を細胞内に導入する方法である。エレクトロポレーションは、電気穿孔法とも呼ばれる。本実施形態では、細胞懸濁液は、例えば、動物細胞又は大腸菌等の細胞と、遺伝子、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、核酸、タンパク質、低分子化合物、脂質分子、又はリポソーム等の物質とを、緩衝液(バッファ)に懸濁させたものである。
A
図1及び図2を参照して、本開示の一実施形態に係る物質導入装置1について説明する。図1は、物質導入装置1の概略構成を示す、概略図である。図2は、図1に示される物質導入装置1のI-I’における断面図である。図1に示されるように、物質導入装置1は、物質導入ユニット2と、電圧印加部3と、保持部4と、送液部5と、制御部6とを備えている。
A
物質導入ユニット2は、エレクトロポレーションによる細胞への物質の導入に用いられる。図1に示されるように、物質導入ユニット2は、物質導入装置1の保持部4の鉛直方向の上側に取り付けられることで、物質導入装置1に固定される。また、物質導入ユニット2は、物質導入装置1から取り外し可能である。これにより、エレクトロポレーション実施後、物質導入ユニット2を、物質導入装置1から取り外して、エレクトロポレーションにより細胞に物質が導入された導入済みの細胞懸濁液が収容された容器として持ち運ぶことができる。しかしながら、物質導入ユニット2は、物質導入装置1と一体として形成されていてもよく、物質導入装置1から取り外し可能でなくてもよい。以下、説明の便宜上、物質導入ユニット2が物質導入装置1に固定された状態における、物質導入ユニット2の高さ方向を、単に「高さ方向」と記載する場合がある。
The substance introduction unit 2 is used to introduce substances into cells by electroporation. As shown in FIG. 1, the substance introduction unit 2 is fixed to the
物質導入ユニット2は、電極群と、収容部23と、ポート24と、を備えている。電極群は、複数のセット電極20により構成されている。図2に示されるように、セット電極20は、収容部23の流路231を挟んで対向した位置に配置される第1電極21及び第2電極22からなる。セット電極20は、収容部23の流路231に沿って間隔を空けて複数配置されている。以下、説明の便宜上、セット電極20の第1電極21及び第2電極が収容部23の流路231を挟んで対向する方向を、第1電極21及び第2電極22の対向方向、或いは、単に「対向方向」と記載する場合がある。
The substance introduction unit 2 includes an electrode group, a
収容部23は、細胞と細胞に導入する物質とを含む細胞懸濁液を収容するように構成されている。収容部23は、細胞懸濁液を収容可能な流路231を内部に区画している。具体的には、収容部23は、互いに対向する第1板状部材232及び第2板状部材233を備え、第1板状部材232と第2板状部材233との間に流路231を区画している。流路231は、管状の流路である。図1に示されるように、流路231は、2つのポート24にそれぞれ接続された開口部の間で複数の副流路231Aに分岐している構造であってもよい。流路231は、高さ方向に延びる複数(本実施形態では5つ)の副流路231Aを含んでもよい。流路231は、例えば、導電性ポリマー等の導電性材料で形成された、可撓性を有する送液チューブとされる。かかる場合、収容部23には、送液チューブである流路231と、流路231を挟んで対向した位置に配置される第1板状部材232及び第2板状部材233とが、含まれてもよい。第1板状部材232及び第2板状部材233は、例えばアクリル板であるが、プラスチック、ガラス、シリコン、又はクォーツ等の絶縁材料で形成されていてもよい。ただし、流路231は、送液チューブでなくてもよい。例えば、第1板状部材232及び第2板状部材233の互いに対向する表面の少なくとも一方に、流路231を区画するための凹凸形状が設けられ、第1板状部材232及び第2板状部材233を互いに対向させることで流路231が区画されてもよい。収容部23の第1板状部材232及び第2板状部材233に挟まれた空間において、流路231以外の部分は、中空とされていてもよく、或いは、絶縁材料が充填されていてもよい。流路231の断面の形状及び大きさは、1回のエレクトロポレーションで処理される細胞懸濁液の量及び種類に応じて任意に定められるが、例えば、直径1mm~数mmの円形とされてもよい。また、流路231全体の容量は、1回のエレクトロポレーションで処理される細胞懸濁液の量に応じて任意に定められるが、例えば、10ミリリットルから100ミリリットルである。
The
図2に示されるように、収容部23は、第1板状部材232と第2板状部材233との間に、硬質のスペーサ234を含んでいてもよい。スペーサ234は、例えば、硬質樹脂である。スペーサ234は、第1板状部材232と第2板状部材233との間に挟まれ、第1板状部材232と第2板状部材233との距離を所定の距離に保つ。これにより、収容部23においいて、複数のセット電極20それぞれの第1電極21と第2電極22との距離を所定の距離に保つことができる。所定の距離は、収容部23の流路231に収容される細胞懸濁液の種類又は量等に応じて、エレクトロポレーションを実施するために適切な距離とすることができる。スペーサ234は、例えば、第1板状部材232及び第2板状部材233の互いに対向する表面の外縁に沿って設けられている。スペーサ234は、第1板状部材232及び第2板状部材233の互いに対向する表面のそれぞれに接着固定されている。
As shown in FIG. 2 , the
第1電極21は、板状の電極である。複数の第1電極21が、第1板状部材232に並べて配置されている。具体的には、図1に示されるように、複数の第1電極21が、第1板状部材232の、第2板状部材233と対向する表面に、収容部23の流路231に沿って配置されている。本実施形態では、5つの副流路231Aのそれぞれに沿って4つずつ、20個の第1電極21が、4×5の二次元配列で第1板状部材232に配置されている。ただし、第1板状部材232に配置される第1電極21の個数は2以上の任意の自然数とされてよく、第1電極21は、一次元配列又は二次元配列など、任意の配置で第1板状部材232に設けられていてもよい。第1電極21は、例えば、金属又は導電性ポリマー等、導電性材料で形成される。本実施形態では、第1電極21は、板状の部材とされているが、これに限られない。例えば、第1電極21は、第1板状部材232の表面に、導電性材料が塗布されることで形状されてもよい。
The
第2電極22は、板状の電極である。複数の第2電極22が、それぞれ複数の第1電極21のいずれか1つと対向するように、第2板状部材233に並べて配置されている。具体的には、図2に示されるように、複数の第2電極22が、第2板状部材233の、第1板状部材232と対向する表面に、収容部23の流路231に沿って配置されている。複数の第2電極22のそれぞれは、複数の第1電極21のいずれか1つと流路231を挟んで対向する位置に配置されている。本実施形態では、5つの副流路231Aのそれぞれに沿って4つずつ、20個の第2電極22が、4×5の二次元配列で第2板状部材233に配置されている。ただし、第2板状部材233に配置される第2電極22の個数は2以上の任意の自然数とされてよく、第2電極22は、一次元配列又は二次元配列など、任意の配置で第2板状部材233に設けられていてもよい。第2電極22は、例えば、金属又は導電性ポリマー等、導電性材料で形成される。本実施形態では、第2電極22は、板状の部材とされているが、これに限られない。例えば、第2電極22は、第2板状部材233の表面に、導電性材料が塗布されることで形状されてもよい。
The
収容部23は、収容部23の流路231の流路断面積を部分的に小さくすることにより、複数の小室231Bに区画可能な枠235を備える。枠235は、例えばプラスチック、ガラス、シリコン、又はクォーツ等の絶縁材料で形成される。図2に示されるように、枠235は、第1板状部材232及び第2板状部材233の互いに対向する表面から、その表面に対して垂直方向に突出している。この「垂直方向」は、第1板状部材232及び第2板状部材233の対向方向であり、副流路231Aと直交する方向である。本実施形態では、複数の枠235Aが、第1板状部材232の、第2板状部材233と対向する表面から突出している。複数の枠235Aは、高さ方向に並ぶ2つの第1電極21の間で、第2板状部材233に向かって突出している。同様に、複数の枠235Bが、第2板状部材233の、第1板状部材232と対向する表面から突出している。複数の枠235Bは、高さ方向に並ぶ2つの第2電極22の間で、第1板状部材232に向かって突出している。流路231が可撓性を有する送液チューブである場合、枠235Aと、枠235Bとが、第1電極21及び第2電極22の対向方向において、流路231を挟んで配置されることで、流路231の流路断面積を部分的に小さくする。ただし、流路231を完全に塞がないように、枠235Aと、枠235Bとは、第1電極21及び第2電極22の対向方向において、離されている。これにより、枠235A及び235Bは、収容部23の流路231に複数の小室231Bを区画することができる。収容部23に枠235A及び235Bが設けられていることによって、流路231内の、第1電極21と第2電極22とに挟まれている部分以外の容積が減らされ、エレクトロポレーションにおいて電気パルスが届かないデッドボリュームが流路231内に生じにくくなる。本明細書において、枠235A及び235Bを特に区別しない場合、単に、枠235と総称する。
The
図2に示されるように、収容部23に区画された複数の小室231Bのそれぞれは、セット電極20それぞれの第1電極21と第2電極22により挟まれている。このとき、小室231Bの容量、小室231Bを挟む第1電極211及び第2電極221の大きさ及び距離などの条件を、事前の実験にてキュベット等の容器を用いて確立された、小量の細胞を対象にしたエレクトロポレーションの実施条件と同一とすることで、実施条件を設定しなおすことなく、収容部23に区画される小室231Bの数に応じて、1回の処理対象とする細胞懸濁液の量を増やすことができる。小室231Bの容量は、事前の実験において1回のエレクトロポレーションで処理される細胞懸濁液の量に応じて任意に定められるが、例えば、10マイクロリットルから10ミリリットルであり、望ましくは100マイクロリットルから1ミリリットルである。
As shown in FIG. 2 , each of the plurality of
本実施形態では、第1板状部材232及び第2板状部材233が、それぞれ枠235を備えているが、この限りではない。第1板状部材232及び第2板状部材233のいずれか一方が、枠235を備えていてもよい。例えば、第1板状部材232のみが枠235Aを備えていてもよい。かかる場合、第1板状部材232の枠235Aと第2板状部材233の表面とにより収容部23の流路231の流路断面積を部分的に小さくすることにより、収容部23の流路231を複数の小室231Bに区画することができる。同様に、第2板状部材233のみが枠235Bを備えていてもよい。
In this embodiment, the
ポート24は、細胞懸濁液を収容部23の流路231に注入可能、又は収容部23の流路231から放出可能な筒状部材である。ポート24は、例えば、開閉式のバルブを備える。かかる場合、ポート24のバルブが開かれることで、収容部23の流路231への細胞懸濁液の注入、或いは収容部23の流路231からの細胞懸濁液の放出が可能となる。
The
ポート24には、第1ポート24Aと、第2ポート24Bと、が含まれていてもよい。本実施形態では、第1ポート24Aは、高さ方向において、流路231よりも低い位置に設けられている。第2ポート24Bは、高さ方向において、流路231よりも高い位置に設けられている。これにより、物質導入ユニット2は、第1ポート24Aを介して細胞懸濁液を流路231から放出する際に、又は、第2ポート24Bを介して細胞懸濁液を流路231に注入する際に、細胞懸濁液の自重を利用することができる。また、物質導入ユニット2は、第1ポート24Aを介して細胞懸濁液を流路231に注入する際に、細胞懸濁液の自重により流路231の下方から隙間なく細胞懸濁液を充填することができる。したがって、収容部23の流路231への細胞懸濁液の注入又は放出に、細胞懸濁液の自重を利用することができ、物質導入ユニット2の利便性が向上する。なお、本実施形態では、細胞及び細胞に導入する物質が予め緩衝液(バッファ)に懸濁された細胞懸濁液が使用されるものとして説明するが、この限りではない。例えば、細胞を含む細胞懸濁液と、細胞に導入する物質とが、収容部23の流路231に流し込まれるタイミングで混合されてもよく、或いは、別々のタイミングで収容部23の流路231に流し込まれ、収容部23の流路231で混合されてもよい。
第1ポート24A及び第2ポート24Bは、それぞれ逆止弁等を備え、内部を流れる細胞懸濁液の流れを規定可能なポートであってもよい。具体的には、第1ポート24Aは、細胞懸濁液を収容部23の流路231に注入する方向に細胞懸濁液の流れを規定する注入ポートであってもよい。例えば、第1ポート24Aには、エレクトロポレーションが行われる前の細胞懸濁液が収容されている導入前バッグ10が送液チューブで接続される。第2ポート24Bは、細胞懸濁液を収容部23の流路231から放出する方向に細胞懸濁液の流れを規定する放出ポートであってもよい。例えば、第2ポート24Bには、エレクトロポレーションが行われた後の細胞懸濁液が収容される導入済みバッグ11が送液チューブで接続される。これにより、上述のとおり、流路231よりも低い位置にある第1ポート24Aを介して細胞懸濁液を流路231に注入する際に、細胞懸濁液の自重により流路231の下方から隙間なく細胞懸濁液を充填することができる。さらに、細胞懸濁液を第1ポート24Aから注入することで、既に流路231に注入されている細胞懸濁液が攪拌され、細胞の沈殿等により細胞懸濁液における細胞の分布が不均一になることを防ぐことができる。
Each of the
図1を参照して、電圧印加部3は、セット電極20それぞれの第1電極21及び第2電極22の間に電圧を印加する。電圧印加部3は、例えば、蓄電池又は乾電池等を含んでいてもよい。また、電圧印加部3は、例えば、外部電源より電力供給を受けるためのアダプタ等を備え、外部電源から電力供給を受け付ける構成であってもよい。電圧印加部3は、図1に実線で示されるように、第1板状部材232及び第2板状部材233のそれぞれと導線等により電力供給可能に接続されている。さらに、第1板状部材232及び第2板状部材233には、それぞれ供給された電力を第1電極21又は第2電極22に印可可能な配線が設けられている。これにより、電圧印加部3は、収容部23に区画された複数の小室231Bのそれぞれを挟むセット電極20の第1電極21及び第2電極22の間に電圧を印加する。電圧印加部3は、複数のセット電極20の第1電極21及び第2電極22に、順次電圧を印加する構成であってもよく、或いは、同時に電圧を印加する構成であってもよい。電圧印加部3が複数の小室231Bのそれぞれを挟むセット電極20の第1電極21及び第2電極22の間に所定の電圧を印加することで、小室231Bに収容された細胞懸濁液に電圧が印加され、エレクトロポレーションにより細胞に物質が導入される。このように、収容部23に区画された小室231Bに収容された細胞懸濁液ごとにエレクトロポレーションを実施できるため、小室231Bの数を増やすことで、エレクトロポレーションの実施条件を変更することなく、1回の処理対象とする細胞懸濁液の量を増やすことができる。
Referring to FIG. 1 , voltage application unit 3 applies a voltage between
保持部4は、物質導入ユニット2を保持する。本実施形態では、保持部4は、物質導入ユニット2の高さ方向において、物質導入ユニット2を鉛直方向下側から支持可能な構造とされる。ただし、保持部4は、物質導入ユニット2を保持可能な任意の構造とされてもよい。保持部4は、例えばプラスチック、ガラス、シリコン、又はクォーツ等の絶縁材料で形成される。
The holding
送液部5は、1つ以上の送液ポンプを含む。本実施形態では、送液部5は、注入ポートとしての第1ポート24Aと導入前バッグ10とを接続する送液チューブに設けられている。これにより、送液部5は、導入前バッグ10から収容部23の流路231に細胞懸濁液を送液する。
The
制御部6は、例えば、メモリ61とプロセッサ62とを含む。制御部6として、例えば、エレクトロポレータ、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、又はタブレット端末等のコンピュータが使用されてもよい。
メモリ61は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。メモリ61は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。メモリ61は、物質導入装置1の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、メモリ61は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、又は組み込みソフトウェア等を記憶する。
The
プロセッサ62は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってもよい。プロセッサ62は、例えば、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の専用回路を含んでもよい。
The
制御部6は、図1に破線で示されるように、電圧印加部3及び送液部5のそれぞれと、有線又は無線により通信可能に接続されている。これによって、制御部6は、物質導入装置1の機能を実現させるために、電圧印加部3及び送液部5等の構成要素を制御する。具体的には、制御部6は、電圧印加部3を制御して、第1電極21及び第2電極22の間に所定の電圧を印加することができる。制御部6は、送液部5を制御して、収容部23の流路231に細胞懸濁液を送液することができる。
The
以下に、本実施形態に係る物質導入装置1の動作例を説明する。はじめに、物質導入装置1の収容部23は、第1ポート24Aを介して、エレクトロポレーションが行われる前の細胞懸濁液が収容されている導入前バッグ10に接続され、第2ポート24Bを介して、エレクトロポレーションが行われた後の細胞懸濁液が収容される導入済みバッグ11に接続されているものとする。
An operation example of the
収容部23の流路231に、第1ポート24Aを介して、導入前バッグ10から細胞懸濁液が注入される。これにより、収容部23が、内部の流路231に細胞及び物質を含む細胞懸濁液を収容する。収容部23に細胞懸濁液が注入された後、第1ポート24Aは閉じられる。
The cell suspension is injected from the
電圧印加部3が、収容部23に区画された複数の小室231Bのそれぞれを挟む、複数のセット電極20の第1電極211及び第2電極221の間に所定の電圧を印加する。これにより、小室231Bに収容された細胞懸濁液に電圧が印加され、エレクトロポレーションにより細胞に物質が導入される。
The voltage application unit 3 applies a predetermined voltage between the first electrodes 211 and the second electrodes 221 of the
エレクトロポレーション実施後、収容部23の流路231から、第2ポート24Bを介して、導入済みバッグ11に細胞懸濁液が放出される。その際に、第1ポート24Aから流路231にエアー又は緩衝液が注入されてもよい。これにより、収容部23の流路231にある細胞懸濁液を残さずに回収することができる。或いは、物質導入ユニット2が物質導入装置1から取り外され、導入済みの細胞懸濁液が収容された容器として用いられてもよい。
After the electroporation, the cell suspension is discharged from the
以上述べたように、本開示に係る物質導入装置1は、エレクトロポレーションにより細胞に物質を導入する物質導入装置1である。物質導入装置1は、細胞及び物質を含む細胞懸濁液を収容可能な流路231を区画する、収容部23と、流路231を挟んで対向した位置に配置される第1電極21及び第2電極22からなるセット電極20が流路231に沿って複数配置されて構成される、電極群と、電極群のセット電極20それぞれの第1電極21と第2電極22との間に電圧を印加する、電圧印加部3と、を備える。かかる構成によれば、物質導入装置1は、セット電極20それぞれの第1電極21と第2電極22との間に挟まれた流路231に収容された細胞懸濁液にエレクトロポレーションを実施できるため、セット電極20を増やすことで、エレクトロポレーションの実施条件を変更することなく、1回の処理対象とする細胞懸濁液の量を増やすことができる。さらに、物質導入装置1では、収容部23の流路231に細胞懸濁液を収容した状態でエレクトロポレーションの実施できるため、同一のエレクトロポレーションの実施条件を適用可能な複数の容器を用意して、容器ごとに細胞懸濁液を注入し、或いは容器ごとに細胞懸濁液を回収するような煩雑な操作をする必要がなくなる。したがって、物質導入装置1は、エレクトロポレーションにより細胞に物質を導入する技術の有用性を向上させることができる。
As described above, the
本開示に係る物質導入装置1では、収容部23は、流路231の流路断面積を部分的に小さくすることにより、複数の小室231Bに区画可能な枠235を備え、複数の小室231Bのそれぞれが、セット電極20それぞれの第1電極21と第2電極22により挟まれることが好ましい。かかる構成によれば、収容部23に枠235が設けられていることによって、流路231内の、第1電極21と第2電極22とに挟まれている部分以外の容積が減らされ、エレクトロポレーションで電気パルスが届かないデッドボリュームが流路231内に生じにくくなる。
In the
本開示に係る物質導入装置1では、収容部23は、複数の第1電極21が並べて配置された第1板状部材232と、複数の第2電極22が並べて配置され、第1板状部材232と対向する第2板状部材233と、第1板状部材232と第2板状部材233との間に挟まれ、セット電極20それぞれの第1電極21と第2電極22との距離を所定の距離に保つ、硬質のスペーサ234とを含むことが好ましい。かかる構成によれば、物質導入装置1は、セット電極20それぞれの第1電極21と第2電極22との距離を、収容部23の流路231に収容される細胞懸濁液の種類又は量等に応じて、エレクトロポレーションを実施するために適切な距離のまま固定することができる。
In the
本開示に係る物質導入装置1では、収容部23は、細胞懸濁液を流路231に注入可能、又は、流路231から放出可能な、2つのポート24を備え、2つのポート24のうち第1ポート24Aが、流路231よりも低い位置に配置され、2つのポート24のうち第2ポート24Bが、流路231よりも高い位置に配置されることが好ましい。かかる構成によれば、物質導入装置1は、第1ポート24Aを介して細胞懸濁液を流路231から放出する際に、又は、第2ポート24Bを介して細胞懸濁液を流路231に注入する際に、細胞懸濁液の自重を利用することができる。また、物質導入装置1は、第1ポート24Aを介して細胞懸濁液を流路231に注入する際に、細胞懸濁液の自重により流路231の下方から隙間なく細胞懸濁液を充填することができる。このように、収容部23の流路231への細胞懸濁液の注入又は放出に、細胞懸濁液の自重を利用することができ、物質導入装置1の利便性が更に向上する。
In the
本開示に係る物質導入装置1では、第1ポート24Aは、細胞懸濁液を流路231に注入する方向に細胞懸濁液の流れを規定する注入ポートであって、第2ポート24Bは、細胞懸濁液を流路231から放出する方向に細胞懸濁液の流れを規定する放出ポートであることが好ましい。かかる構成によれば、物質導入装置1は、流路231よりも低い位置にある第1ポート24Aを介して細胞懸濁液を流路231に注入する際に、細胞懸濁液の自重により流路231の下方から隙間なく細胞懸濁液を充填することができる。さらに、物質導入装置1は、細胞懸濁液を第1ポート24Aから注入することで、既に流路231に注入されている細胞懸濁液が攪拌され、細胞の沈殿等により細胞懸濁液における細胞の分布が不均一になることを防ぐことができる。
In the
本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが可能であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段又は各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段又はステップ等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present disclosure has been described with reference to figures and examples, it should be noted that various variations and modifications can be made by those skilled in the art based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included within the scope of this disclosure. For example, functions included in each means or each step can be rearranged so as not to be logically inconsistent, and multiple means or steps can be combined into one or divided. .
例えば、上述した実施形態において、物質導入装置1が制御部6を備え、制御部6により電圧印加部3及び送液部5が制御されるものとして説明された。しかしながら、物質導入装置1は、制御部6を備えずに、人間により、電圧印加部3及び送液部5が制御されてもよい。これにより、物質導入装置1の製造コストを抑え、物質導入装置1を安価で提供することができる。
For example, in the above-described embodiment, the
1 物質導入装置
10 導入前バッグ
11 導入済みバッグ
2 物質導入ユニット
20 セット電極
21 第1電極
22 第2電極
23 収容部
231 流路
231A 副流路
231B 小室
232 第1板状部材
233 第2板状部材
234 スペーサ
235(235A、235B) 枠
24 ポート
24A 第1ポート
24B 第2ポート
3 電圧印加部
4 保持部
5 送液部
6 制御部
61 メモリ
62 プロセッサ
Claims (5)
前記細胞及び前記物質を含む細胞懸濁液を収容可能な流路を区画する、収容部と、
前記流路を挟んで対向した位置に配置される第1電極及び第2電極からなるセット電極が前記流路に沿って複数配置されて構成される、電極群と、
前記電極群の前記セット電極それぞれの前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印加する、電圧印加部と、
を備える、物質導入装置。 A substance introduction device for introducing substances into cells by electroporation,
a storage section that defines a channel that can store a cell suspension containing the cells and the substance;
an electrode group configured by arranging a plurality of set electrodes each including a first electrode and a second electrode arranged at opposite positions across the flow channel along the flow channel;
a voltage applying unit that applies a voltage between the first electrode and the second electrode of each of the set electrodes of the electrode group;
a substance introduction device.
前記複数の小室のそれぞれが、前記セット電極それぞれの前記第1電極と前記第2電極により挟まれる、請求項1に記載の物質導入装置。 The housing part has a frame that can be partitioned into a plurality of small chambers by partially reducing the flow channel cross-sectional area of the flow channel,
2. The substance introduction device according to claim 1, wherein each of said plurality of small chambers is sandwiched between said first electrode and said second electrode of each of said set electrodes.
複数の前記第1電極が並べて配置された第1板状部材と、
複数の前記第2電極が並べて配置され、前記第1板状部材と対向する第2板状部材と、
前記第1板状部材と前記第2板状部材との間に挟まれ、前記セット電極それぞれの前記第1電極と前記第2電極との距離を所定の距離に保つ、硬質のスペーサとを含む、請求項1又は2に記載の物質導入装置。 The accommodation unit is
a first plate member in which a plurality of the first electrodes are arranged side by side;
a second plate-shaped member in which a plurality of the second electrodes are arranged side by side and faces the first plate-shaped member;
a hard spacer sandwiched between the first plate-like member and the second plate-like member and maintaining a predetermined distance between the first electrode and the second electrode of each of the set electrodes; 3. The substance introduction device according to claim 1 or 2.
前記2つのポートのうち第1ポートが、前記流路よりも低い位置に配置され、
前記2つのポートのうち第2ポートが、前記流路よりも高い位置に配置される、請求項1から3のいずれか一項に記載の物質導入装置。 The storage unit has two ports that can inject or release the cell suspension into the channel,
A first port of the two ports is arranged at a position lower than the flow channel,
4. The substance introduction device according to any one of claims 1 to 3, wherein a second port of said two ports is arranged at a position higher than said channel.
前記第2ポートは、前記細胞懸濁液を前記流路から放出する方向に前記細胞懸濁液の流れを規定する放出ポートである、請求項4に記載の物質導入装置。
The first port is an injection port that defines the flow of the cell suspension in a direction in which the cell suspension is injected into the channel,
5. The substance introduction device according to claim 4, wherein said second port is a discharge port that regulates the flow of said cell suspension in a direction in which said cell suspension is discharged from said channel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021044982A JP2022144114A (en) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | substance introduction device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021044982A JP2022144114A (en) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | substance introduction device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022144114A true JP2022144114A (en) | 2022-10-03 |
Family
ID=83454800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021044982A Pending JP2022144114A (en) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | substance introduction device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022144114A (en) |
-
2021
- 2021-03-18 JP JP2021044982A patent/JP2022144114A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5885144B2 (en) | Method and apparatus for uniformly treating adherent cells | |
US11352615B2 (en) | Device and method for large volume transfection | |
US8241477B2 (en) | Double chamber tank for horizontal gel electrophoresis | |
US6562213B1 (en) | Electrophoresis apparatus for simultaneous loading of multiple samples | |
US7521224B2 (en) | Microelectronic cell electroporation array | |
US20120219987A1 (en) | Device for electroporation and lysis | |
JP2022144114A (en) | substance introduction device | |
SI22368A (en) | The tip electrode chamber for small volume electroporation, electrofusion and gene transfection | |
JP2022144108A (en) | Substance introduction device and substance introduction unit | |
WO2001077658A2 (en) | Cassette for bufferless gel electrophoresis | |
WO2022196331A1 (en) | Substance introduction device and substance introduction unit | |
JP2022144104A (en) | Substance introduction device and substance introduction unit | |
JP4809687B2 (en) | Biorelevant substance detection reactor | |
US20230295553A1 (en) | Substance introduction unit and substance introduction device | |
US20230272329A1 (en) | Substance introduction device and substance introduction method | |
WO2021177185A1 (en) | Substance introduction device and substance introduction method | |
US20230340391A1 (en) | Substance introduction device and substance introduction method | |
CN217173755U (en) | Point type transfection device utilizing six-hole plate | |
CN219038910U (en) | Horizontal electrophoresis device | |
WO2008072135A2 (en) | A matrix based electroporation and lysis array | |
KR20210017238A (en) | Chamber for electroporation apparatus | |
CN1934441B (en) | Method of controlling the ph of an aqueous solution in an electrophoretic separation device | |
CA2837319A1 (en) | Compartmentalized gel-electrophoresis apparatus |