JPH0728727B2 - ミクロキヤリア−の繰り返し使用方法 - Google Patents

ミクロキヤリア−の繰り返し使用方法

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JPH0728727B2
JPH0728727B2 JP18183185A JP18183185A JPH0728727B2 JP H0728727 B2 JPH0728727 B2 JP H0728727B2 JP 18183185 A JP18183185 A JP 18183185A JP 18183185 A JP18183185 A JP 18183185A JP H0728727 B2 JPH0728727 B2 JP H0728727B2
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microcarrier
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茂 市倉
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はミクロキャリアーによる動物細胞の培養方法に
関するものである。
〔従来の技術〕
大量のワクチンやインターフェロン等の生体防御に関係
する蛋白質などを得るには大量の動物細胞が必要であ
る。これらの蛋白質を生産するのに係留依存性細胞を使
用する例が多い。従来、二倍体細胞等の残留依存性細胞
の培養方法としてルー瓶もしくはローラー瓶を用いる単
層培養法が広く採用されているが、繁雑な培養操作を必
要とし、また得られる細胞数にも限界がある。
すなわちこの方法においては、細胞がルー瓶の底面もし
くはローラー瓶の内側面に単層に増殖するだけであるた
め極めて多数のルー瓶もしくはローラー瓶を扱う必要が
あり、取り扱いが極めて煩雑となり、またpHや培地中の
溶存酸素濃度等の培養条件を一定に制御することはほと
んど不可能と考えられるためである。
そこで、これらの欠点を解消するため回転円板法、多団
平板法、ホローファイバー法、ミクロキャリアー法等の
細胞の大量培養方法が提案されている。このうち、ミク
ロキャリアー法は正に荷電した化学残基を有するミクロ
キャリアー、変性コラーゲンをコートしたミクロキャリ
アー、その他細胞を接着させることが出来るミクロキャ
リアーを懸濁させた培地中に種細胞を接取し、懸濁状態
で培養する方法である。通常、直径50〜150ミクロン程
度のビーズ、たとえば米国特許第4,189,534号、4,293,6
54号に開示されるようなデキストランビーズを培養中に
多数浮遊させ各ビーズ表面に細胞を静電気的に付着させ
て培養し、各ミクロキャリアー表面全体に細胞を密生さ
せる方法で、培養操作が簡単であり、効率のよい動物細
胞培養法としてきわめて適したものと考えられる。
ところが、ミクロキャリアー法に使用するミクロキャリ
アーは非常に高価であり、細胞培養に使用したミクロキ
ャリアーにそのままの状態で動物細胞を接種しても細胞
はミクロキャリアー上で細胞が増殖出来ないため再使用
することは不可能であった。ミクロキャリアーのコスト
が細胞培養のコストを高くする原因となっていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、ミクロキャリアーを動物細胞の培養に
繰り返し使用することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的は、以下の本発明により達成される。すなわ
ち本発明は、ミクロキャリアー法で動物細胞を培養する
に際して培養に使用した正に架電した化学残基を有する
ミクロキャリアーを0.01規定〜1規定のアルカリで処理
した後、pH6〜pH8の緩衝液で処理し、ついで該ミクロキ
ャリアーを再び使用することを特徴とするミクロキャリ
アーの繰り返し使用方法に関するものである。
本発明では通常のミクロキャリアー法にしたがって所望
の動物細胞を培養してミクロキャリアーに付着した細胞
を得る。ミクロキャリアーとしては、前述の正に荷電し
た化学残基を有するものが一般的に用いられるが、この
他合成高分子微小粒(例えばポリスチレン微小粒体)、
無機質微小粒体(例えばガラス微小粒体)、その他細胞
に親和性を有する素材よりなる微小粒体もしくはビーズ
等であってもよい。これらのうち、正に荷電した化学残
基を有するミクロキャリアーが好ましく、具体的には、
ジエチルアミノエチル(DEAE)基を有する架橋デキスト
ランビーズ(米国特許第4,189,534他)、ジメチルアミ
ノプロピル化したポリアクリルアミドビーズ等が挙げら
れる。
本発明において使用する動物細胞は特に限定するもので
なく、係留依存性のある細胞であればいずれでもよい。
たとえばヒト新生児***由来の繊維芽細胞(DIP−2、F
S)、ヒト子宮癌由来のHeLa/S3、ハムスター新生児腎臓
由来のBHK−21、マウス由来の繊維芽細胞L等の細胞に
適用出来る。
細胞培養し、インターフェロン等の物質の産生に使用し
たミクロキャリアーを濾別することにより培養液から分
離した後、0.01規定〜1規定のアルカリ水溶液を加えて
ミクロキャリアーをスラリー状になるまで弱い撹拌を加
える。
アルカリによりミクロキャリアーに付着していた細胞の
破片等を溶解してミクロキャリアーから溶解脱落させ
る。用いるアルカリとして、例えば水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化リチウムのごときアルカリ金属
の水酸化物が挙げられる。コスト等を考慮すると用いる
アルカリとしては水酸化ナトリウムが好ましい。
アルカリ濃度としては0.01規定〜1規定の範囲であれば
使用可能であるが細胞破片の溶解効果とアルカリ処理後
のミクロキャリアーの中和およびアルカリの洗浄除去を
考慮するとアルカリ濃度としては0.1規定〜0.2規定が好
ましい。ミクロキャリアーの膨潤収縮を防止するために
浸透圧が270mOs/Kg〜290mOs/Kgとなるように塩化ナトリ
ウム等のアルカリ金属の塩酸塩を添加するのが好まし
い。
ミクロキャリアーに付着していた蛋白質や核酸等がアル
カリ処理中に溶解するためアルカリ処理液の粘度が上昇
し、ミクロキャリアーの洗浄や濾過操作が困難になるた
めアルカリ処理時のミクロキャリアー濃度を乾燥重量で
10g/L以下とすることが好ましい。
アルカリ処理後ミクロキャリアーを濾別することにより
細胞破片等を溶解したアルカリ水溶液を分離する。pHが
6〜8の中性の緩衝液で残存するアルカリを中和除去す
るためミクロキャリアーを洗浄する。用いる緩衝液とし
てはダルベッコ燐酸緩衝液やHEPES水酸化ナトリウム等
の動物細胞に毒性を有さない物であればどのような緩衝
液でも使用出来る。
また、pHが6〜8で浸透圧が270mOs/Kg〜290mOs/Kgの緩
衝液を使用すると、ミクロキャリアーの膨潤度が培養液
と等しいため膨潤収縮が防止出来、スムーズに細胞培養
が開始出来るので好ましい。
アルカリ処理後にミクロキャリアー中に残存するアルカ
リの中和と、DEAE基を有するミクロキャリアーの場合に
はこのDEAE基を中和するため0.1規定〜0.2規定の酸を洗
浄に使用すると中和に使用する洗浄液量をさらに節減可
能であるため、この方法が好ましく用いられる。
用いる酸としては塩酸、硫酸のごとき無機酸およびクエ
ン酸、酒石酸、リンゴ酸のごとき有機酸が挙げられる。
装置にSUS316等のステンレススチールを使用する場合に
は酸としてはクエン酸や酒石酸のような有機産が材料の
腐食面から考えて望ましい。
緩衝液を加熱滅菌可能な細胞培養用培地に置換した後、
ミクロキャリアーを加熱滅菌して細胞培養やインターフ
ェロン等の産生にくり返し用いる。
〔発明の効果〕
本発明によりミクロキャリアーの再使用が可能になり、
細胞培養におけるミクロキャリアーのコストを大幅に低
下させることが可能である。
以下、インターフェロンの産生方法の実施例を挙げて本
発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定
されず、他の有用蛋白質の産生におけるミクロキャリア
ーの再使用方法にももちろん応用できる。
実施例1 ガラス製スピナーフラスコに新生仔牛血清5%、ジエチ
ルアミノエチル基を有する架橋デキストランミクロキャ
リアー(“Cytodex1"メーカー:ファルマシアファイン
ケミカル)3g/L(乾燥重量)を含むイーグルMEM培地1L
を仕込、37℃、pH7.2に調整し、ついでヒト正常二倍体
細胞(DIP−2)を1.2×105個/mlの割合で接種した。
ガラス製スピナーフラスコの内容物をゆるく撹拌しなが
ら37℃、pH7.2に制御して6日間培養した。
途中、1日目、3日目、5日目に70%の培地を新しいも
のと交換した。次に、低濃度のインターフェロンとカル
ボキシメチルセルロースを含むイーグルMEM培地と交換
して37℃、pH7.2で約20時間インキュベートした。
次に、インターフェロンの誘導剤であるpoly(I):pol
y(C)(合成核酸)と蛋白質の合成阻害剤であるシク
ロヘキシミドおよび核酸合成阻害剤であるアクチノマイ
シンDを用いた超誘発法によりインターフェロンをメチ
ルセルロースを含むイーグルMEM培地中に蓄積させた。
最終的に用いた培地中に産生されたインターフェロンの
量をFL細胞および水泡性口内炎ウイルスを用いたCPEinh
ibition法で測定し、新品のミクロキャリアーによるイ
ンターフェロン産生量に対する相対値として求めた。
再度、ミクロキャリアーをインターフェロン産生に使用
するために粗インターフェロン溶液よりミクロキャリア
ーを濾過で分離する。
ついで、分離したミクロキャリアーをフラスコに入れ、
0.1規定のNaOHを含む生理食塩水1Lを加え、約1時間ゆ
るく撹拌する。
水酸化ナトリウムの作用によりミクロキャリアーに付着
していた細胞と蛋白質等が溶解する。ミクロキャリアー
を沈降分離した後、残存する細胞片や蛋白質等を除去す
るためにミクロキャリアーを生理食塩水で洗浄する。
ついでジエチルアミノエチル基を中和するためにダルベ
ッコ燐酸緩衝液(浸透圧280mOs/Kg、pH7.4)で処理す
る。ダルベッコ燐酸緩衝液に置換した後、加熱滅菌し次
回の培養に使用した。
アルカリで再生したミクロキャリアーを使用して細胞培
養およびインターフェロン産生を新品のミクロキャリア
ーの場合と同様な手順で行った。
表−1に示すとおりミクロキャリアーを再使用しても到
達細胞数および産生インターフェロン量がほぼ新品のミ
クロキャリアーを使用した場合に近い値であり、ミクロ
キャリアーの再使用が可能であった。
実施例2 新品のミクロキャリアーを使用し、実施例1と同じ手順
で細胞培養およびインターフェロン産生を行った。
再度、ミクロキャリアーをインターフェロン産生に使用
するために粗インターフェロン溶液よりミクロキャリア
ーを濾過で分離する。ついで、分離したミクロキャリア
ーをフラスコに入れ、0.1規定のNaOHを含む生理食塩水1
Lを加え、約1時間ゆるく撹拌する。
水酸化ナトリウムの作用によりミクロキャリアーに付着
していた細胞と蛋白質等が溶解する。ミクロキャリアー
を沈降分離した後、残存する細胞片や蛋白質等を除去す
るためにミクロキャリアー生理食塩水で洗浄する。ジエ
チルアミノエチル基を中和するために0.1規定の塩酸を
含む生理食塩水に置換する。ついでダルベッコ燐酸緩衝
液(浸透圧280mOs/Kg、pH7.4)に置換した後、加熱滅菌
し次回の培養に使用した。
再生したミクロキャリアーを使用して細胞培養およびイ
ンターフェロン産生を新品のミクロキャリアーの場合と
同様な手順でおこなった。
ついで粗インターフェロン液よりミクロキャリアーを分
離し、前記と同様に水酸化ナトリウムと塩酸を使用して
ミクロキャリアーを再生した後、再度インターフェロン
産生に使用した。
同様な手順で同一のミクロキャリアーを使用し、7回の
細胞培養およびインターフェロン産生を行った。
表−2に示すとおりミクロキャリアーを繰り返し使用し
ても到達細胞数および産生インターフェロン量は新品の
ミクロキャリアーを使用した場合とほぼ等しくなってお
り、ミクロキャリアーを繰り返し使用することが可能と
なった。
実施例3 新品のミクロキャリアー使用し、実施例1と同じ手順で
細胞培養およびインターフェロン産生を行った。
再度、ミクロキャリアーをインターフェロン産生に使用
するために粗インターフェロン溶液よりミクロキャリア
ーを濾過で分離する。ついで、分離したミクロキャリア
ーをフラスコに入れ、0.1規定のNaOHを含む生理食塩水1
Lを加え、約1時間ゆるく撹拌する。水酸化ナトリウム
の作用によりミクロキャリアーに付着していた細胞と蛋
白質等が溶解する。
ミクロキャリアーを沈降分離した後、残存する細胞片や
蛋白質等を除去するためにミクロキャリアーを生理食塩
水で洗浄する。
ジエチルアミノエチル基を中和するために0.1規定の酒
石酸を含む生理食塩水に置換する。
ついでダルベッコ燐酸緩衝液(浸透圧280mOs/Kg、pH7.
4)に置換した後、加熱滅菌し次回の培養に使用した。
水酸化ナトリウムと酒石酸で再生したミクロキャリアー
を使用して細胞培養およびインターフェロン産生を新品
のミクロキャリアーの場合と同様な手順で行った。
表−3にアルカリ処理したミクロキャリアーを酒石酸で
中和した場合の到達細胞数とインターフェロン産生結果
を示す。
ミクロキャリアーの中和に酒石酸を使用して再使用した
場合でも新品のミクロキャリアーと同様に細胞増殖およ
びインターフェロン産生を行うことが出来た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ミクロキャリアー法で動物細胞を培養する
    に際して、培養に使用した正に架電した化学残基を有す
    るミクロキャリアーを0.01規定〜1規定のアルカリで処
    理した後、pH6〜pH8の緩衝液で処理し、ついで該ミクロ
    キャリアーを再び使用することを特徴とするミクロキャ
    リアーの繰り返し使用方法。
JP18183185A 1985-08-21 1985-08-21 ミクロキヤリア−の繰り返し使用方法 Expired - Lifetime JPH0728727B2 (ja)

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JPS6244177A JPS6244177A (ja) 1987-02-26
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DE102017212060B4 (de) 2017-07-14 2024-07-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kopplungseinrichtung

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黒田行昭著「動物組織培養法」(昭53−3−5)共立出版株式会社P.15−17

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