Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JPH04278081A - Method for culturing cell - Google Patents

Method for culturing cell

Info

Publication number
JPH04278081A
JPH04278081A JP3036186A JP3618691A JPH04278081A JP H04278081 A JPH04278081 A JP H04278081A JP 3036186 A JP3036186 A JP 3036186A JP 3618691 A JP3618691 A JP 3618691A JP H04278081 A JPH04278081 A JP H04278081A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
culture
cell
cells
microcarriers
microcarrier
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.)
Withdrawn
Application number
JP3036186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiyunichi Shirokaze
淳一 城風
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.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP3036186A priority Critical patent/JPH04278081A/en
Publication of JPH04278081A publication Critical patent/JPH04278081A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To remarkably improve yield of a cell growth product with excellent cell adhesion and proliferating properties by carrying out culture of various cells using a porous micro-carrier forming a specific open-cell structure. CONSTITUTION:A micro-carrier forming an open-cell structure in which many vacuoles, separated with a membrane and having >=2mum diameter and the vacuoles are mutually communicated with openings of a membrane separating the adjacent vacuoles is used to form a suspension in a cell culture medium. A cell such as yeast or microorganism is then inoculated into the aforementioned suspension to form a cell culture solution, which is subsequently kept under good growth conditions for the cell. Thereby, high-density cell culture can be carried out to remarkably improve the yield of a cell growth product which is the objective substance of production.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、細胞の新規な培養方法
に関する。より詳細に述べると、連続孔構造を形成して
いる多孔マイクロキャリアを用いた細胞の高密度培養方
法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel method for culturing cells. More specifically, the present invention relates to a method for culturing cells at high density using a porous microcarrier having a continuous pore structure.

【0002】0002

【従来の技術】培養表面積/容積の値が小さい従来のフ
ラスコやローラーボトルを用いた単層培養法に比べ、マ
イクロキャリアを用いた培養方法は、少ない容積で培養
表面積を拡大させ、同時に培養容積当たりの細胞密度を
高く保つことが出来るため、付着依存性細胞の培養に於
いて、現在広く採用されている。
[Prior art] Compared to conventional monolayer culture methods using flasks and roller bottles, which have small culture surface area/volume values, culture methods using microcarriers expand the culture surface area with a small volume, and at the same time increase the culture volume. Since it is possible to maintain a high cell density per cell, it is currently widely used in culturing adhesion-dependent cells.

【0003】付着依存性細胞を攪拌によって浮遊してい
るビーズ上で培養できる事を最初に報告したのはvan
  Wezelである。(A.L.van Wezel
,”Growth of Cell strains 
and primary Cell on Micro
carriersin Homogenous Cul
ture”,Nature,216,64(1967)
)彼は、Pharmacia Fine Chemic
alsにより市販されているジエチルアミノエチル(D
EAE)置換デキストランビーズ(DEAE−Seph
adex  A−50)を1mg/mlの濃度で用いる
ことにより、均一な懸濁マイクロキャリアシステムでヒ
トの二倍体繊維芽細胞のような付着依存細胞を大量に培
養できることを示した。しかし、DEAE−Sepha
dex  A−50を1〜2mg/ml以上の濃度で使
用すると、毒性が現れ、細胞生産量は比例的に増大しな
いことが判った。
[0003] Van et al. was the first to report that adhesion-dependent cells could be cultured on suspended beads by stirring.
This is Wezel. (A.L. van Wezel
,”Growth of Cell strains
and primary Cell on Micro
carriersin homogeneous cul
ture”, Nature, 216, 64 (1967)
) He is a member of Pharmacia Fine Chemical
Diethylaminoethyl (D
DEAE) substituted dextran beads (DEAE-Seph
We demonstrated that adhesion-dependent cells, such as human diploid fibroblasts, can be cultured in large quantities in a homogeneous suspension microcarrier system by using adex A-50) at a concentration of 1 mg/ml. However, DEAE-Sepha
It has been found that when dex A-50 is used at concentrations above 1-2 mg/ml, toxicity appears and cell production does not increase proportionately.

【0004】その後、MITのD.W.Levine,
D.I.C.Wang,W.G.Thillyは、マイ
クロキャリアの荷電容量を0.1〜4.5meq/gの
範囲内に制御すれば、多種類の付着依存性細胞を良好に
生育させ得ることを発見した。(特公昭57−3595
3,特公昭56−14270,特公昭57−5514)
このように改良されたマイクロキャリアはPharma
cia Fine ChemicalsによりCyto
dex Iという名で工業的に製造されている。化学的
には、このマイクロキャリアはデキストラン鎖に共有結
合したジエチルアミノエチル基を有することにより約1
.5meq/gの荷電容量を持つ架橋デキストランマト
リックスから製造される。この改良されたマイクロキャ
リアの市販によりマイクロキャリア培養法が大きく進展
し、現在では100種以上の細胞種がマイクロキャリア
上で培養できることが示されている。
[0004] After that, D. W. Levine,
D. I. C. Wang, W. G. Tilly discovered that if the charge capacity of microcarriers is controlled within the range of 0.1 to 4.5 meq/g, a wide variety of attachment-dependent cells can be grown favorably. (Tokuko Sho 57-3595
3, Special Publication No. 56-14270, Special Publication No. 57-5514)
This improved microcarrier is manufactured by Pharma
Cyto by cia Fine Chemicals
It is manufactured industrially under the name dex I. Chemically, this microcarrier has a diethylaminoethyl group covalently attached to the dextran chain, resulting in a
.. Manufactured from a cross-linked dextran matrix with a charge capacity of 5 meq/g. With the commercialization of this improved microcarrier, microcarrier culture methods have greatly advanced, and it has now been shown that more than 100 cell types can be cultured on microcarriers.

【0005】マイクロキャリア培養法は、インターフェ
ロンの生産、各種ウイルスの生産、モノクローナル抗体
の生産、胎児性癌抗原の生産等に応用されている。(細
胞培養技術;福井三郎、杉野幸夫編、講談社サイエンテ
ィフィク(1985))ClarkとHirtenst
einは、マイクロキャリアシステムを用い、細胞生育
の為の培養法を至適化し、ヒト繊維芽細胞106 個当
たり、3×104 単位のINF−βの収量を得たと報
告している。(J.M.Clark and M.D.
Hirtenstein,J,INF Res.,1.
391(1981))マイクロキャリア自体は更に改良
が進められ、細胞の高密度培養を目指して培養表面積/
容積の値を大きくするとともに、細胞がマイクロキャリ
アビーズ内部まで進入し増殖できるように大孔径の多孔
構造体からなるマイクロキャリアが開発された。
The microcarrier culture method has been applied to the production of interferon, various viruses, monoclonal antibodies, embryonic cancer antigens, and the like. (Cell culture technology; edited by Saburo Fukui and Yukio Sugino, Kodansha Scientific (1985)) Clark and Hirtenst
ein has reported that they have optimized the culture method for cell growth using a microcarrier system and obtained a yield of 3 x 104 units of INF-β per 106 human fibroblasts. (J.M.Clark and M.D.
Hirtenstein, J., INF Res. ,1.
391 (1981)) Microcarriers themselves have been further improved, with the aim of cultivating cells at high density by increasing the culture surface area/
Microcarriers consisting of a porous structure with a large pore diameter have been developed to increase the volume and allow cells to enter and proliferate inside the microcarrier beads.

【0006】Kjell Nilsson 等は、8%
のゼラチン水溶液に微小ベンゼン液滴を含有させた状態
で造粒した後ベンゼンを除去し架橋させて、多孔構造か
らなるゼラチンマイクロキャリアを開発した。この多孔
ゼラチンマイクロキャリアを用いてBHK細胞及びVe
ro細胞を攪拌培養した結果、開孔の無いゼラチンマイ
クロキャリアに比べ両細胞とも約2倍の細胞数を得るこ
とができた。(Kjell Nilsson,Fere
nc Buzsaky and Klaus Mosb
sch,Biotechnology vol.4,1
1(1986))このように大孔径の多孔構造体からな
るマイクロキャリアが細胞培養密度を向上させるに有用
である事は明らかだが、Kjell Nilsson 
等の方法では未だ充分に培養表面積/容積の値を上げら
れていない。
Kjell Nilsson et al.
A gelatin microcarrier with a porous structure was developed by granulating an aqueous gelatin solution containing minute benzene droplets, removing the benzene, and crosslinking the gelatin solution. Using this porous gelatin microcarrier, BHK cells and Ve
As a result of agitation culture of ro cells, it was possible to obtain approximately twice the number of cells in both cases compared to gelatin microcarriers without pores. (Kjell Nilsson, Fere
nc Buzsaky and Klaus Mosb
sch, Biotechnology vol. 4,1
1 (1986)) It is clear that microcarriers composed of large-pore porous structures are useful for improving cell culture density, but Kjell Nilsson
These methods have not yet been able to sufficiently increase the culture surface area/volume.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】大孔径の多孔構造体か
らなるマイクロキャリアが細胞培養密度を向上させるの
は、マイクロキャリア容積当たりの培養表面積を大きく
するからであるが、同一開口径であれば、強度を損なわ
ないかぎり、開口部を隔てる壁の厚みが薄ければ薄いほ
ど培養表面積及びマイクロキャリアの内部培養有効容積
を大きくできる。究極的には、膜で隔てられた構造の多
孔マイクロキャリアが望ましく、このようなより高密度
な細胞培養を可能にする多孔マイクロキャリアの登場が
待たれていた。
[Problems to be Solved by the Invention] Microcarriers made of porous structures with large pores improve cell culture density because they increase the culture surface area per microcarrier volume, but if the opening diameter is the same, As long as the strength is not compromised, the thinner the wall separating the openings, the larger the culture surface area and the effective internal culture volume of the microcarrier. Ultimately, porous microcarriers with a membrane-separated structure are desirable, and the emergence of such porous microcarriers that enable higher-density cell culture has been awaited.

【0008】本発明者は、従来の問題点を解決するため
、膜で隔てられた径が約2μmより大きい多数の空胞を
有し、該空胞は隣接した空胞間を隔てる膜の開口部によ
り互いに連通した連続孔構造を形成している事を特徴と
するマイクロキャリアを開発し、先に特許出願を行なっ
た。(特開昭64−43530号、特開平2−2077
850号、特開平2−208331号)そして、このマ
イクロキャリアを用いて各種細胞の培養を行なったとこ
ろ、驚くべきことに、従来のマイクロキャリア培養法に
比べ細胞密度を数倍以上に増加させると共に、10倍近
い効率で目的物質である細胞生育生成物が得られること
を見出した。
[0008] In order to solve the conventional problems, the present inventor has created a large number of vacuoles with a diameter larger than about 2 μm separated by a membrane, and the vacuoles are formed by openings in the membrane separating adjacent vacuoles. We have developed a microcarrier characterized by a continuous pore structure in which some parts communicate with each other, and have previously filed a patent application. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 64-43530, Unexamined Japanese Patent Publication No. 2-2077
850, JP-A-2-208331) When various cells were cultured using this microcarrier, surprisingly, the cell density increased several times compared to the conventional microcarrier culture method. It was discovered that the target substance, a cell growth product, could be obtained with nearly 10 times the efficiency.

【0009】従って、本発明の目的は、従来の問題点を
解決し、本発明者が、先に提案した上記多孔マイクロキ
ャリアを用いて、細胞を高密度に培養する方法を提供す
るにある。
[0009] Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problems and provide a method for culturing cells at high density using the porous microcarrier previously proposed by the present inventor.

【0010】0010

【課題を解決するための手段】本発明が提供する細胞の
培養方法は、細胞をマイクロキャリアにより培養する方
法に於いて a.膜で隔てられた径が2μmより大きい多数の空胞を
有し、該空胞は隣接した空胞間を隔てる膜の開口部によ
り互いに連通した連続孔構造を形成しているマイクロキ
ャリア(以下、大孔径多孔マイクロキャリアという)を
用いて、細胞培養媒体中で懸濁液を形成し、b.該懸濁
液に細胞を接種して細胞培養液を形成し、c.該細胞培
養液を細胞生育条件下に維持することにより達成できる
[Means for Solving the Problems] The method for culturing cells provided by the present invention includes a method for culturing cells using microcarriers. Microcarriers (hereinafter referred to as microcarriers) have a large number of vacuoles separated by a membrane and having a diameter of more than 2 μm, and the vacuoles form a continuous pore structure that communicates with each other through openings in the membrane that separate adjacent vacuoles. forming a suspension in a cell culture medium using large pore microcarriers; b. inoculating the suspension with cells to form a cell culture; c. This can be achieved by maintaining the cell culture medium under cell growth conditions.

【0011】以下に本発明を詳細に説明する。まず、本
発明で用いる大孔径多孔マイクロキャリアの平均粒子径
は100μm〜1000μmが好ましい。100μmよ
り小さいと、マイクロキャリア1個当たりの細胞保持数
が少なく、培地との分離も困難になる。1000μmよ
り大きいとマイクロキャリア中心部の細胞に栄養や酸素
などが十分に供給されず、培養環境が悪化するため、高
密度培養には適当でなくなる。
The present invention will be explained in detail below. First, the average particle diameter of the large-pore porous microcarrier used in the present invention is preferably 100 μm to 1000 μm. If it is smaller than 100 μm, the number of cells retained per microcarrier will be small and separation from the medium will be difficult. If it is larger than 1000 μm, nutrients, oxygen, etc. will not be sufficiently supplied to the cells in the center of the microcarrier, and the culture environment will deteriorate, making it unsuitable for high-density culture.

【0012】また、大孔径多孔マイクロキャリアの平均
空隙率は80%〜99%が好ましい。更に好ましくは9
0%〜98%である。平均空隙率が80%未満だと細胞
の保持空間が十分でなく、高密度培養には適当でない。 特に大孔径多孔マイクロキャリアを構成する高分子物質
の比重が1.1より大である場合には、高分子物質が2
0%以上を占めるとマイクロキャリアの比重が大きくな
り過ぎ、緩やかな攪拌懸濁培養が困難になる。逆に平均
空隙率が99%を越えると、大孔径多孔マイクロキャリ
アの強度が低下し、長期間の攪拌懸濁培養に於いては、
変形、破損の恐れが出てくる。
[0012] Furthermore, the average porosity of the large-pore porous microcarrier is preferably 80% to 99%. More preferably 9
It is 0% to 98%. If the average porosity is less than 80%, there will be insufficient space for holding cells, making it unsuitable for high-density culture. In particular, when the specific gravity of the polymeric substance constituting the large-pore porous microcarrier is greater than 1.1, the polymeric substance
If it accounts for 0% or more, the specific gravity of the microcarriers becomes too large, making it difficult to perform suspension culture with gentle stirring. On the other hand, when the average porosity exceeds 99%, the strength of the large-pore porous microcarrier decreases, and in long-term agitated suspension culture,
There is a risk of deformation and damage.

【0013】さらに、本発明で用いる大孔径多孔マイク
ロキャリアの空胞の大きさは、径が約2μmより大きく
、好ましくはその大部分が5μm以上、更に好ましくは
10μm以上である。これより小さいときは、大孔径多
孔マイクロキャリア中での細胞や培養液の自由な移動が
実現できない、空胞の大きさの上限は、特に制限される
ものではないが、現状のマイクロキャリアよりも有効表
面積を大きくするため、200μm以下に設定され、更
に好ましくは100μm以下である。
Furthermore, the size of the vacuoles of the large-pore porous microcarrier used in the present invention is larger than about 2 μm, preferably the majority of the vacuoles are 5 μm or more, and more preferably 10 μm or more. If the size of the vacuole is smaller than this, free movement of cells and culture fluid cannot be realized in the large-pore porous microcarrier.The upper limit of the size of the vacuole is not particularly limited, but it is smaller than the current microcarrier. In order to increase the effective surface area, it is set to 200 μm or less, more preferably 100 μm or less.

【0014】空胞隔膜の厚みや構造に関しては、各空胞
を互いに連結するための連結口が開口されていること以
外は特に制限されるものではないが、該開口の大きさは
、空胞に比べ余り小さすぎないことが好ましく、細胞の
進入を可能にするため1μm以上または、空胞径の1/
30程度が望ましい。開口があまりに大きすぎると粒子
構造体の強度が不足して使用時の破壊につながり好まし
くないため、空胞径の約1/3程度以下、特に約2/3
程度以下であることが望ましい。
[0014] There are no particular restrictions on the thickness or structure of the vacuole diaphragm, other than the opening that connects the vacuoles to each other, but the size of the opening is It is preferable that the size is not too small compared to the vacuole diameter, and the size is 1 μm or more or 1/1 of the vacuole diameter to allow cell entry.
Approximately 30 is desirable. If the opening is too large, the strength of the particle structure will be insufficient, leading to destruction during use, which is undesirable.
It is desirable that it be below the level of

【0015】隔膜には上記の大口径の開口部の他に、更
に微細な孔構造が見られることもあるが、培養液の流通
を促進するためむしろ望ましい。本発明で用いる大孔径
多孔マイクロキャリアの空胞を隔てる膜の厚さは特に制
限されるものではないが、空胞径の1/4以下又は5μ
m以下、好ましくは3μm以下、更に好ましくは1μm
以下である。
[0015] In addition to the above-mentioned large-diameter openings, the diaphragm may also have a finer pore structure, but this is rather desirable in order to promote the circulation of the culture solution. The thickness of the membrane separating the vacuoles of the large-pore porous microcarrier used in the present invention is not particularly limited, but may be 1/4 or less of the vacuole diameter or 5 μm.
m or less, preferably 3 μm or less, more preferably 1 μm
It is as follows.

【0016】本発明で用いる大孔径多孔マイクロキャリ
アを構成する膜は実質的に高分子物質より形成されてい
る。ここで高分子とは、ゴム、多糖類、タンパク質、水
溶性合成高分子、有機溶媒可溶性合成高分子が好ましい
が、特に限定はなく、無機高分子でも本発明の範疇に含
める。高分子物質の具体例を挙げると、天然植物系化合
物として、例えば、セルロース及びその誘導体、アラビ
アガム、トラガガントガム、カラギーナン、アガー、グ
アガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、ペクチン
、ガラクタン、マンナン、プルランまたはキサンタンガ
ムなど、天然動物系化合物として、例えば、ゼラチン、
カゼイン、カゼインカリウム塩、カゼインナトリウム塩
、またはコンドロイチン硫酸ナトリウム塩、コラーゲン
、エスラチン、フィブロイン、キトサン、キチン、ヒア
ルロン酸など、澱粉系半合成高分子化合物として、例え
ば、カルボキシメチル澱粉、メチルヒドロキシプロピル
澱粉、デキストリン、デキストランなど、アルギン酸系
半合成高分子化合物として、例えば、アルギン酸プロピ
レングリコールエステルまたはアルギン酸塩など、合成
高分子化合物として、例えば、ポリビニルアルコール、
ポリビニルピロリドン、ポリビニルエチルエーテル、カ
ルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸、ポリアクリ
ルアミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリアクリロニトリル等またはそのそれぞれのモ
ノマーと他のビニルモノマーとの共重合体など、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリアラミド等の縮重合体および
エポキシ反応物、およびポリウレタンその他の付加重合
体などがある。以上に掲げた具体例としての高分子物質
の誘導体、塩、架橋体、ブレンドも含まれ、高分子は特
に制限されるものではないが、この中では特にセルロー
ス及びセルロース誘導体由来のものが好ましい。
The membrane constituting the large-pore porous microcarrier used in the present invention is substantially made of a polymeric substance. Here, the polymer is preferably a rubber, a polysaccharide, a protein, a water-soluble synthetic polymer, or an organic solvent-soluble synthetic polymer, but is not particularly limited, and inorganic polymers are also included in the scope of the present invention. Specific examples of polymeric substances include natural plant compounds such as cellulose and its derivatives, gum arabic, gum tragaganth, carrageenan, agar, guar gum, gum karaya, locust bean gum, pectin, galactan, mannan, pullulan, and xanthan gum. , natural animal compounds such as gelatin,
Starch-based semi-synthetic polymer compounds such as casein, casein potassium salt, caseinate sodium salt, or chondroitin sulfate sodium salt, collagen, eslatin, fibroin, chitosan, chitin, hyaluronic acid, etc., such as carboxymethyl starch, methylhydroxypropyl starch, Dextrin, dextran, etc., alginic acid semi-synthetic polymer compounds such as alginate propylene glycol ester or alginates, etc. Synthetic polymer compounds such as polyvinyl alcohol,
Polyamides, such as polyvinylpyrrolidone, polyvinylethyl ether, carboxyvinyl polymers, polyacrylic acid, polyacrylamide, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, etc., or copolymers of their respective monomers with other vinyl monomers, etc. Examples include condensation polymers and epoxy reactants such as polyester and polyaramid, and addition polymers such as polyurethane. Derivatives, salts, crosslinked products, and blends of the polymeric substances listed above are also included, and the polymers are not particularly limited, but among these, cellulose and those derived from cellulose derivatives are particularly preferred.

【0017】大孔径多孔マイクロキャリアを形成する高
分子の平均分子量は特に制限されるものではない。また
、高分子中に金属、低分子量無機物、低分子量有機物、
気体が混在していても、それが本発明の目的を損なわな
い限り許される。大孔径多孔マイクロキャリアの形状は
通常、球形、長球形ないしは偏平球形から選ばれるが、
特殊な物としては、円柱形、円筒形、立方形、長方形、
鞍形等の形状とすることもできる。
[0017] The average molecular weight of the polymer forming the large-pore porous microcarrier is not particularly limited. In addition, metals, low molecular weight inorganic substances, low molecular weight organic substances,
Even if gas is mixed, it is allowed as long as it does not impair the purpose of the present invention. The shape of large-pore porous microcarriers is usually selected from spherical, prolate spherical, or oblate spherical.
Special objects include cylindrical, cylindrical, cubic, rectangular,
It can also have a saddle shape or the like.

【0018】本発明で用いる大孔径多孔マイクロキャリ
アは、一例として、高分子溶液を望みの形状に成形しつ
つ溶液の固化温度以下に冷却して凍結させ、次いで溶媒
を抽出除去するかまたは溶解能力を失わせる方法によっ
て製造される。上記製造方法によれば、製造時に高分子
溶液には多孔化材などの異物を入れる必要がないため、
微小な均一径の液滴を容易に作ることができ、粒径コン
トロールを任意に行なうことができる。空胞の径と形状
は基本的に溶液中の溶媒などが凍結固化する際に形成す
る溶媒などの結晶の大きさと形状により決まる。従って
、高分子溶液の種類、温度などの凍結固化条件を変化さ
せることにより空胞の形状及び孔径を調整することがで
きる。
[0018] The large-pore porous microcarrier used in the present invention can be produced by, for example, forming a polymer solution into a desired shape and cooling it to below the solidification temperature of the solution to freeze it, and then extracting and removing the solvent or reducing its dissolution ability. Manufactured by a method that causes the loss of According to the above manufacturing method, there is no need to add foreign matter such as a porous material to the polymer solution during manufacturing.
Small droplets with a uniform diameter can be easily produced, and the particle size can be controlled as desired. The diameter and shape of the vacuole are basically determined by the size and shape of the solvent crystals that form when the solvent in the solution freezes and solidifies. Therefore, the shape and pore diameter of the vacuole can be adjusted by changing the freeze-solidification conditions such as the type of polymer solution and the temperature.

【0019】本発明で用いる大孔径多孔マイクロキャリ
アは、細胞の付着性及び増殖性を改善するために、各種
の表面修飾をすることも可能である。一例として、コラ
ーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン等によるコーティ
ング、正荷電基、負荷電基の導入、疎水基あるいは親水
基の導入による表面の親水性コントロール、さらには各
種細胞接着因子例えばRGD(Arg−Gly−Asp
のトリペプチド)を共有結合で導入する事などがあるが
、特に制限されるものではない。
The large-pore porous microcarrier used in the present invention can be subjected to various surface modifications in order to improve cell attachment and proliferation. Examples include coating with collagen, gelatin, fibronectin, etc., controlling the hydrophilicity of the surface by introducing positively charged groups, negatively charged groups, hydrophobic groups or hydrophilic groups, and various cell adhesion factors such as RGD (Arg-Gly-Asp).
tripeptide) may be covalently introduced, but this is not particularly limited.

【0020】原理的にマイクロキャリア培養は大変融通
のきく手法で、培養は実際どんな細胞培養容器でも行な
える。マイクロキャリアは、例えばペトリ皿、プラスチ
ックバッグ、チューブ、中空繊維、スパイラルフィルム
、Jensen式スパイラルフィルム、ジャイロジェン
、カラム、マルチウェルトレイ、マルチプレート、培養
瓶及びローラーボトル等の(M.W.Glacken 
et al.,Trend in Biotech.,
1,105(1983)等)従来の容器の表面積を増加
させる為に使用できる。しかしながら攪拌懸濁培養に使
用する場合には、各マイクロキャリアごとの細胞培養環
境を均一にコントロールできる事により、高密度培養を
目指したマイクロキャリア手法の利点が十分に発揮でき
る。どんな場合でも、培養容器は、無毒性で、減菌され
ていなければならない。
[0020] In principle, microcarrier culture is a very flexible technique and the culture can be carried out in virtually any cell culture vessel. Microcarriers are suitable for use in microcarriers such as Petri dishes, plastic bags, tubes, hollow fibers, spiral films, Jensen spiral films, gyrogens, columns, multiwell trays, multiplates, culture bottles and roller bottles.
et al. , Trend in Biotech. ,
1,105 (1983)) can be used to increase the surface area of conventional containers. However, when used in stirred suspension culture, the advantages of the microcarrier method aimed at high-density culture can be fully demonstrated by uniformly controlling the cell culture environment for each microcarrier. In all cases, culture vessels must be non-toxic and sterile.

【0021】マイクロキャリア培養の為の容器は、培養
の目的と培養量とに応じて選ぶ。実験室規模のマイクロ
キャリア培養は普通5リットル以下であり、様々な容器
が使われる。大規模マイクロキャリア培養は約5リット
ル〜数千リットルの範囲であり、ガス圧やpHのような
パラメーターをモニターできる特別設計の容器が必要で
ある。
[0021] A container for microcarrier culture is selected depending on the purpose of culture and the amount of culture. Laboratory scale microcarrier cultures are typically less than 5 liters and a variety of vessels are used. Large scale microcarrier cultures range from about 5 liters to several thousand liters and require specially designed vessels that can monitor parameters such as gas pressure and pH.

【0022】このように通常の培養においては、マイク
ロキャリアの量としては、数個〜数百個/ml程度を用
いればよい。攪拌懸濁培養に使用するマイクロキャリア
用培養槽としては、一例としてBellco社製500
ml容スピナーフラスコが挙げられる。このスピナーフ
ラスコに温度センサー、pH電極、溶存酸素電極、多孔
性テフロンチューブ、培地給排用ノズル、マイクロキャ
リア沈澱管、サンプル採取口等を必要に応じて装着させ
た装置を組み立てて使用すればよい。同時に細胞培養用
コントローラー(System Fermentor 
MODEL AIS−12,ASLE社)等を用いれば
pHはCO2 ガスまたはNaHCO3 溶液で、溶存
酸素は多孔性テフロンチューブを介して空気または純酸
素を供給することにより制御できる。
[0022] As described above, in normal culture, the amount of microcarriers used may range from several to several hundred microcarriers/ml. An example of a microcarrier culture tank used for agitation suspension culture is Bellco 500.
Examples include ml spinner flasks. This spinner flask can be used by assembling a device with a temperature sensor, pH electrode, dissolved oxygen electrode, porous Teflon tube, culture medium supply/discharge nozzle, microcarrier sedimentation tube, sample collection port, etc. as necessary. . At the same time, a cell culture controller (System Fermentor)
When using MODEL AIS-12, ASLE, etc., pH can be controlled with CO2 gas or NaHCO3 solution, and dissolved oxygen can be controlled by supplying air or pure oxygen through a porous Teflon tube.

【0023】培養に用いられる細胞は、菌、酵母、植物
細胞なども用いることができるが、主に魚類、昆虫類な
どを含む動物細胞も用いることができる。大孔径多孔マ
イクロキャリアはマイクロキャリア内部にこれらの細胞
を保持できるため、付着依存性細胞のみならず、ハイブ
リドーマのような浮遊細胞の担体としても用いることが
できる。培養に際しては、細胞そのものが生産目的とな
る場合もあるだろうし、ワクチン製造のためのウイルス
等が、生産目的とする細胞生育生成物となる事も有り得
る。その場合には、宿主として適当な細胞を選択すれば
良い。また、生産目的とする細胞生育生成物の生産遺伝
子を導入した、遺伝子組替え細胞を用いる事も目的によ
ってはむしろ好ましい実施態様である。
[0023] As cells used for culture, bacteria, yeast, plant cells, etc. can be used, but animal cells mainly including fish, insects, etc. can also be used. Since large-pore porous microcarriers can hold these cells inside the microcarriers, they can be used not only for attachment-dependent cells but also as carriers for floating cells such as hybridomas. When culturing, the cells themselves may be the purpose of production, and viruses and the like for vaccine production may also be the cell growth products that are the purpose of production. In that case, an appropriate cell may be selected as a host. Depending on the purpose, it is also a preferable embodiment to use genetically modified cells into which a gene for producing the cell growth product to be produced is introduced.

【0024】培養は通常、以下の方法で行なうが、特に
限定されるものではない。マイクロキャリアは適当なガ
ラスビンに、カルシウムイオンとマグネシウムイオンを
除いたDulbeccoのリン酸緩衝溶液(以下、PB
Sいう)と共にいれ、数分間時々緩やかに攪拌する。但
し、本発明の大孔径多孔マイクロキャリアの場合、PB
Sにカルシウムイオンやマグネシウムイオンを加えても
問題はない。上澄を静かに取り除き、マイクロキャリア
を新しいPBSで緩やかに攪拌して洗う。再びPBSを
捨て新たなPBSを1gのマイクロキャリアに対して1
00ml加えて、純水を用いたオートクレーブにより(
120℃、20分間)マイクロキャリアを減菌する。 表面修飾処理方法によっては、オートクレーブよりも7
0%エタノールで減菌したほうが良い場合もある。この
場合は上述のPBS洗浄と同じように70%エタノール
で3回洗浄した後、室温で一昼夜放置し、更に3回PB
Sで洗浄する。減菌したマイクロキャリアは使用に先立
ち、沈降させて上澄液を除き、血清の入っていない約3
7℃に加温した培地を1gのマイクロキャリアに対して
100ml加えて洗う。(Pharmacia,Mic
rocarrier cell culturepri
nciples and methods)細胞のマイ
クロキャリアへの接着に於いては、各種の方法があるが
、マイクロキャリアと細胞及び培地を培養槽に入れ、間
歇攪拌やFicoll法(小林  組織培養15(19
89))等の手法により、できるだけ均一に接着させる
事が重要である。
[0024] Cultivation is usually carried out by the following method, but the method is not particularly limited. The microcarriers were placed in a suitable glass bottle in Dulbecco's phosphate buffer solution (hereinafter referred to as PB) with calcium and magnesium ions removed.
(S) and stir gently from time to time for several minutes. However, in the case of the large-pore porous microcarrier of the present invention, PB
There is no problem even if calcium ions or magnesium ions are added to S. Gently remove the supernatant and wash the microcarriers with fresh PBS with gentle agitation. Throw away the PBS again and add new PBS at a rate of 1 for 1 g of microcarriers.
Add 00ml and autoclave using pure water (
Sterilize the microcarriers (120°C, 20 minutes). Depending on the surface modification treatment method, the
In some cases, it may be better to sterilize with 0% ethanol. In this case, after washing three times with 70% ethanol in the same way as the PBS washing described above, leave it at room temperature overnight, and then wash it with PBS three more times.
Wash with S. Prior to use, the sterilized microcarriers are allowed to settle and the supernatant is removed, leaving a serum-free solution of approximately 3
Add 100 ml of the medium heated to 7°C to 1 g of microcarriers and wash. (Pharmacia, Mic
rocarrier cell culturepri
There are various methods for adhering cells to microcarriers (ciples and methods).
It is important to bond as uniformly as possible using methods such as 89)).

【0025】用意する細胞の濃度としては、例えば1×
107 〜5×108 cells/mlとして適宜調
整したものを用いて、接着時細胞濃度として、例えば、
1×105 〜1×106 cells/ml程度にな
るように使用すればよい。攪拌懸濁培養に於いては、細
胞接着完了後、マイクロキャリアが全て懸濁状態に保た
れるのに必要十分な速度に攪拌速度を設定する。培養開
始後、必要に応じて培養液の間歇的あるいは連続的な交
換を行なうと共に、温度、pH、溶存酸素濃度等を適当
な条件、例えば37℃付近、pH7.4付近にコントロ
ールすることによって、細胞を良好な生育条件下に維持
し、培養液より目的とする細胞生育生成物を採取する。
[0025] The concentration of the cells to be prepared is, for example, 1×
107 to 5 x 108 cells/ml, and the cell concentration at the time of adhesion is, for example,
It may be used at a concentration of about 1×10 5 to 1×10 6 cells/ml. In the agitated suspension culture, the agitation speed is set at a speed necessary and sufficient to keep all the microcarriers in suspension after completion of cell adhesion. After the start of culture, the culture solution is exchanged intermittently or continuously as necessary, and the temperature, pH, dissolved oxygen concentration, etc. are controlled to appropriate conditions, such as around 37°C and pH around 7.4. The cells are maintained under favorable growth conditions, and the desired cell growth product is collected from the culture solution.

【0026】この生成物の採取、精製にあたっては、濾
過、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー、逆相ク
ロマトグラフィー等を適宜選択し組合わせて常法により
行なえばよい。培養条件によっては、細胞数は増加して
も、目的とする細胞生育生成物が期待したほど得られな
い現象が見られることもある。その場合でも。培養条件
の最適化等を行うと共に、交換した培養液中の細胞生育
生成物の量をチェックし、所望の量を生産した時点で採
取を行う。その所望生産量は目的によつて異なる。
[0026] The product may be collected and purified by conventional methods by appropriately selecting and combining filtration, gel filtration, ion exchange chromatography, reversed phase chromatography, and the like. Depending on the culture conditions, even if the number of cells increases, the desired cell growth product may not be obtained as expected. Even in that case. While optimizing culture conditions, etc., check the amount of cell growth products in the replaced culture solution, and collect when the desired amount has been produced. The desired production amount varies depending on the purpose.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明を、実施例について具体的に説
明する。粒子の径は、光学顕微鏡により適当な倍率に設
定して写真に撮り測定した。未乾燥マイクロキャリアは
液体窒素で急速冷却して構造を保ったまま凍結した後、
0.1トルの真空中で凍結乾燥後、金スパッタリング処
理をして走査電子顕微鏡で適当な倍率に拡大し開孔径の
観察測定を行なった。マイクロキャリア内部の開孔径と
膜厚は、上述のように液体窒素で凍結した後、同温度で
割断を行ない、そのまま真空中で乾燥以降の処理を施し
走査電子顕微鏡で観察測定を行ない求めた。  粒子径
、開孔径については、それらが真球や真円でない場合は
、最も短い直径をもって定義した。
[Examples] The present invention will be specifically described below with reference to Examples. The diameter of the particles was measured by taking a photograph using an optical microscope at an appropriate magnification. After the undried microcarriers are rapidly cooled with liquid nitrogen and frozen while preserving their structure,
After freeze-drying in a vacuum of 0.1 Torr, the sample was subjected to gold sputtering treatment and enlarged to an appropriate magnification using a scanning electron microscope, and the diameter of the pores was observed and measured. The aperture diameter and film thickness inside the microcarrier were determined by freezing the microcarrier in liquid nitrogen as described above, cutting it at the same temperature, drying it in a vacuum, and then observing and measuring it with a scanning electron microscope. Regarding the particle size and pore size, if they were not a perfect sphere or a perfect circle, they were defined as the shortest diameter.

【0028】[0028]

【実施例1】精製リンターを原料として調整した5℃に
於ける粘度2ポイズ、セルロース濃度2%、銅濃度1.
2%、アンモニア濃度4%のセルロース銅安溶液を二流
体ノズルを用いて窒素ガスと共に500cc噴霧し、−
40℃に冷却したシリコンオイル(SH200,1.5
cs,東レ社)10リットル中に攪拌しながら受けた。 その後、シリコンオイルを−20℃に昇温し20分間攪
拌を続け、−35℃に冷却した40%硫酸10リットル
を投入した。硫酸投入後、8時間攪拌を続け20℃に昇
温させ、シリコンオイルを除去して残りを抜き出し水洗
したところ大量のセルロース球状粒子が得られた。次に
、分級ふるいで粒子径180〜210μmの粒子のみを
取出し、表面修飾により、若干の正荷電を導入した後、
凍結乾燥を行ない、大孔径多孔マイクロキャリアを得た
。別途、走査電子顕微鏡で粒子の表面及び断面を観察す
ると同時に写真に撮り、開孔径と膜厚を測定した。 粒子表面内部共に20〜40μmの径の空胞で構成され
ており、空胞間の隔膜の厚みは1〜2μmであった。
[Example 1] Using purified linter as a raw material, the viscosity at 5°C was 2 poise, the cellulose concentration was 2%, and the copper concentration was 1.
Using a two-fluid nozzle, spray 500 cc of cellulose copper ammonium solution with 2% ammonia concentration and 4% ammonia concentration with nitrogen gas, -
Silicone oil (SH200, 1.5
CS, Toray Industries, Inc.) was received in 10 liters with stirring. Thereafter, the temperature of the silicone oil was raised to -20°C, stirring was continued for 20 minutes, and 10 liters of 40% sulfuric acid cooled to -35°C was added. After adding sulfuric acid, stirring was continued for 8 hours to raise the temperature to 20° C., silicone oil was removed, and the remainder was taken out and washed with water, yielding a large amount of cellulose spherical particles. Next, only particles with a particle diameter of 180 to 210 μm were taken out using a classification sieve, and after introducing a slight positive charge through surface modification,
Freeze-drying was performed to obtain large-pore porous microcarriers. Separately, the surfaces and cross sections of the particles were observed and photographed using a scanning electron microscope, and the pore diameter and film thickness were measured. Both the surface and interior of the particles were composed of vacuoles with a diameter of 20 to 40 μm, and the thickness of the membrane between the vacuoles was 1 to 2 μm.

【0029】[0029]

【実施例2】1.培養槽 マイクロキャリア用培養槽として500ml容スピナー
フラスコ(Bellco社)に温度センサー(外形3m
mφ、ABLE社)、pH電極(DPAS/325型、
Ingold社)、溶存酸素電極(10AN型、ABL
E社)、多孔性テフロンチューブ(内径3mm、外形4
mm、長さ1m、コイル状、ABLE社)、培地給排用
ノズル、マイクロキャリア沈澱管(恒温ジャケット付沈
澱管、ABLE社)、サンプル採取口(内径3mmφ、
ABLE社)を装着させた装置を組み立てて使用した。 pHはCO2 ガスまたはNaHCO3 溶液で、溶存
酸素は多孔性テフロンチューブを介して空気または純酸
素を供給することにより細胞培養コントローラー(Sy
stem Fermentor MODEL AIS−
12,ABLE社) で制御した。
[Example 2] 1. Culture tank As a culture tank for microcarriers, a 500 ml spinner flask (Bellco) was equipped with a temperature sensor (outer diameter: 3 m).
mφ, ABLE), pH electrode (DPAS/325 type,
Ingold), dissolved oxygen electrode (10AN type, ABL
Company E), porous Teflon tube (inner diameter 3 mm, outer diameter 4
mm, length 1m, coiled, ABLE), culture medium supply/discharge nozzle, microcarrier precipitation tube (temperature jacketed precipitation tube, ABLE), sample collection port (inner diameter 3mmφ,
A device equipped with a BLE Inc.) was assembled and used. pH was measured with CO2 gas or NaHCO3 solution, and dissolved oxygen was measured with a cell culture controller (Sy) by supplying air or pure oxygen through a porous Teflon tube.
stem Fermentor MODEL AIS-
12, ABLE Inc.).

【0030】2.マイクロキャリア マイクロキャリアは、実施例1の大孔径多孔マイクロキ
ャリア2gを常法に従って(Pharmacia, M
icrocarrier cell culture 
principles and methods )膨
潤させた後、減菌して使用した。 3.細胞 細胞は、Vero細胞(アフリカミドリザルの腎由来)
及びHela細胞(ヒト子宮頸部癌由来)を使用した。
2. The microcarrier microcarrier was prepared by adding 2g of the large-pore porous microcarrier of Example 1 according to a conventional method (Pharmacia, M
icrocarrier cell culture
principles and methods) After swelling, it was sterilized and used. 3. Cells are Vero cells (derived from African green monkey kidney)
and HeLa cells (derived from human cervical cancer) were used.

【0031】4.接着 マイクロキャリアの細胞の接着はFicoll法(小林
  組織培養15(1989))により行なった。一方
500ml容スピナーフラスコ培養槽には、4%Fic
oll(ファルマシア社)、5%牛血清(Flow社)
含有MEMアール培地(Flow社)250ml中に実
施例1大孔径多孔マイクロキャリア及びVero細胞(
1×108 個)を混入し、マグネチックスターラー上
、10rpmで攪拌しながら接着させた。もう一方の5
00ml容スピナープラスコ培養槽には、4%Fico
ll(ファルマシア社)、10%牛血清(Flow社)
含有MEMアール培地(Flow社)250ml中に実
施例1の大孔径多孔マイクロキャリア及びHela細胞
(1×108 個)を混入し、マグネチックスターラー
上、10rpmで攪拌しながら接着させた。
4. Cell adhesion to the adhesive microcarriers was carried out by the Ficoll method (Kobayashi Tissue Culture 15 (1989)). On the other hand, in the 500 ml spinner flask culture tank, 4% Fic
oll (Pharmacia), 5% bovine serum (Flow)
Example 1 large-pore microcarriers and Vero cells (
1 x 108 pieces) were mixed in and adhered while stirring at 10 rpm on a magnetic stirrer. the other 5
00ml spinner plastic culture tank contains 4% Fico.
ll (Pharmacia), 10% bovine serum (Flow)
The large-pore porous microcarrier of Example 1 and HeLa cells (1×10 8 cells) were mixed into 250 ml of MEM Earl's medium (Flow), and allowed to adhere while stirring at 10 rpm on a magnetic stirrer.

【0032】5.培養 接着完了後、Ficollを含まない培地を各々の培養
槽に更に250ml添加し攪拌速度を25rpmに上げ
て培養(37℃、pH7.4,無菌空気と純酸素の混合
通気)を開始した。培養2日目より連続的に培地を交換
しながら培養を行なった。培養1日目よりマイクロキャ
リアを含む培養液を採取し、マイクロキャリア上の細胞
数を核染色法(Sanford,K 11 773 J
.Nat.Cancer )で測定した。
5. After completion of culture adhesion, an additional 250 ml of Ficoll-free medium was added to each culture tank, the stirring speed was increased to 25 rpm, and culture was started (37° C., pH 7.4, mixed aeration of sterile air and pure oxygen). From the second day of culture, culture was carried out while continuously replacing the medium. The culture medium containing microcarriers was collected from the first day of culture, and the number of cells on the microcarriers was determined using nuclear staining method (Sanford, K 11 773 J).
.. Nat. Cancer).

【0033】16日間の培養でVero細胞の細胞密度
は2×107 cells/mlに達し、接種細胞密度
の約100倍の細胞を得ることが可能であった。また、
Hela細胞密度は5×107 cells/mlに達
し、接種細胞密度の約250倍の細胞を得ることが可能
であった。さらに大孔径多孔マイクロキャリアの内部で
増殖した細胞の正確な数を核染色法でカウントできたか
どうかを観察するため切片を作成した。細胞数を核染色
法でカウント前とカウント後の培養16日目のマイクロ
キャリアをPBSで2回洗浄した。そのマイクロキャリ
アを2%グルタルアルデヒドにいれ、4℃で3時間放置
して細胞を固定した。次に過剰のグルタルアルデヒドを
除くために水洗し、水溶性メタクリル樹脂に除々に置換
してゆき、100%樹脂置換後、60℃、12時間で樹
脂を固化した。超ミクロトームにて厚さ1μmの切片を
作成後、トルイジンブルー染色を行うことにより細胞の
みを染色した。このようにして作成した切片を100例
、光学顕微鏡で観察したところ、核染色法でカウントし
た後の大孔径多孔マイクロキャリアの内部には、カウン
ト前の約40%の細胞が残っていることが判った。従っ
て、大孔径多孔マイクロキャリアの内部には核染色法で
カウントした細胞の数よりかなり多めの細胞が存在して
いることがわかる。
[0033] After 16 days of culture, the cell density of Vero cells reached 2 x 107 cells/ml, making it possible to obtain cells approximately 100 times the inoculated cell density. Also,
The HeLa cell density reached 5 x 107 cells/ml, making it possible to obtain about 250 times the inoculated cell density. Furthermore, sections were prepared to observe whether the nuclear staining method could accurately count the number of cells proliferating inside the large-pore microcarriers. The microcarriers on day 16 of culture were washed twice with PBS before and after counting cells using a nuclear staining method. The microcarriers were placed in 2% glutaraldehyde and left at 4°C for 3 hours to fix the cells. Next, the resin was washed with water to remove excess glutaraldehyde, and gradually replaced with a water-soluble methacrylic resin. After 100% resin replacement, the resin was solidified at 60° C. for 12 hours. After creating a section with a thickness of 1 μm using an ultramicrotome, only the cells were stained by toluidine blue staining. When 100 sections prepared in this way were observed using an optical microscope, it was found that approximately 40% of the cells before counting remained inside the large-pore microcarriers after counting using the nuclear staining method. understood. Therefore, it can be seen that there are considerably more cells inside the large-pore microcarrier than the number of cells counted by the nuclear staining method.

【0034】[0034]

【比較例1】培養槽及び細胞は実施例2と同一のものを
用いた。マイクロキャリアは、Cytodex  I(
ファルマシア社)2gを常法に従って(Pharmac
ia,Microcarrier cell cult
ure principles and method
s)膨潤させた後、減菌して使用した。
[Comparative Example 1] The same culture tank and cells as in Example 2 were used. The microcarrier is Cytodex I (
Pharmacia) 2g according to the usual method (Pharmac)
ia, Microcarrier cell cult
ure principles and methods
s) After swelling, it was sterilized and used.

【0035】マイクロキャリアへの細胞の接着はFic
oll法(小林  組織培養  15(1989))に
より行なった。一方の500ml容スピナーフラスコ培
養槽には、4%Ficoll(ファルマシア社)、5%
牛血清(Flow社)含有MEMアール培地(Flow
社)250ml中にCytodex  I及びVero
細胞(1×108 個)を混入し、マグネチックスター
ラー上、10rpmで攪拌しながら接着させた。もう一
方の500ml容スピナーフラスコ培養槽には、4%F
icll(ファルマシア社)、10%牛血清(Flow
社)含有MEMアール培地(Flow社)250ml中
にCytodex  I及びHela細胞(1×108
 個)を混入し、マグネチックスターラー上、10rp
mで攪拌しながら接着させた。
[0035] Cell adhesion to microcarriers is Fic
This was carried out by the oll method (Kobayashi Tissue Culture 15 (1989)). In one 500 ml spinner flask culture tank, 4% Ficoll (Pharmacia), 5%
MEM Earl medium (Flow) containing bovine serum (Flow)
Cytodex I and Vero in 250ml
Cells (1 x 108 cells) were mixed and allowed to adhere while stirring at 10 rpm on a magnetic stirrer. The other 500 ml spinner flask culture tank contains 4% F.
icll (Pharmacia), 10% bovine serum (Flow
Cytodex I and Hela cells (1 x 108
) on a magnetic stirrer for 10 rpm.
It was adhered while stirring at m.

【0036】接着完了後、Ficollを含まない培地
を各々の培養槽に更に250ml添加し攪拌速度を25
rpmに上げて培養(37℃,pH7.4,無菌空気と
純酸素の混合通気)を開始した。培養2日目より連続的
に培地を交換しながら培養を行なった。培養1日目より
マイクロキャリアを含む培養液を採取し、マイクロキャ
リア上の細胞数を各染色法(Sanford,K 11
 773J.Nat.Cancer )で測定した。
After completion of adhesion, add another 250 ml of Ficoll-free medium to each culture tank and increase the stirring speed to 25 ml.
The rpm was raised to start culturing (37° C., pH 7.4, mixed aeration of sterile air and pure oxygen). From the second day of culture, culture was carried out while continuously replacing the medium. From the first day of culture, the culture solution containing microcarriers was collected, and the number of cells on the microcarriers was determined using each staining method (Sanford, K 11).
773J. Nat. Cancer).

【0037】16日間の培養でVero細胞の細胞密度
は5×106 cells/mlに達し、接種細胞密度
の約25倍を得た。また、Hela細胞密度は6×10
6 cella/mlに達し、接種細胞密度の約30倍
の細胞を得た。 実施例2と比較例1の結果から以下の事がわかる。実施
例2の方が比較例1より、細胞密度が少なくともVer
o細胞で4倍、Hela細胞の場合には8倍高くなった
。いずれにおいても実施例1の大孔径多孔マイクロキャ
リアの方が優れていることが明らかであった。
[0037] After 16 days of culture, the cell density of Vero cells reached 5 x 106 cells/ml, approximately 25 times the inoculated cell density. In addition, the HeLa cell density was 6 × 10
6 cells/ml, which was approximately 30 times the inoculated cell density. The results of Example 2 and Comparative Example 1 reveal the following. Example 2 has a cell density of at least Ver.
It was 4 times higher in O cells and 8 times higher in HeLa cells. In all cases, it was clear that the large-pore porous microcarrier of Example 1 was superior.

【0038】[0038]

【実施例3】1.培養槽 マイクロキャリア用培養槽としてBellco社製50
0ml容スピナーフラスコに温度センサー、pH電極、
溶存酸素電極、多孔性テフロンチューブ(内径3mm、
外径4mm、長さ1m、コイル状、ABLE社)、培地
給排用ノズル、マイクロキャリア沈澱管、サンプル採取
口を装着させた装置を組み立てて使用した。pHはCO
2 ガスまたはNaHCO3 溶液で、溶存酸素は多孔
性テフロンチューブを介して空気または純酸素を供給す
ることにより細胞培養用コントローラーで制御した。
[Example 3] 1. Culture tank Bellco 50 as a culture tank for microcarriers
Temperature sensor, pH electrode, 0ml spinner flask
Dissolved oxygen electrode, porous Teflon tube (inner diameter 3mm,
A device having an outer diameter of 4 mm, a length of 1 m, coiled shape (Able Inc.), equipped with a medium supply/discharge nozzle, a microcarrier sedimentation tube, and a sample collection port was assembled and used. pH is CO
2 gas or NaHCO3 solution, dissolved oxygen was controlled with a cell culture controller by supplying air or pure oxygen through porous Teflon tubing.

【0039】2.マイクロキャリア マイクロキャリアは、実施例1の多孔性マイクロキャリ
ア2gを常法に従って(Pharmacia,Micr
oarrier cell culture prin
ciples and methods )膨潤させた
後、減菌して使用した。 3.細胞 細胞は、エリスロポエチン生産遺伝子組替えBHK細胞
(シリアンハムスター腎由来)を利用した。
2. Microcarriers Microcarriers were obtained by adding 2g of the porous microcarriers of Example 1 according to a conventional method (Pharmacia, Micr
oarrier cell culture pudding
After swelling, it was sterilized and used. 3. Erythropoietin-producing genetically modified BHK cells (derived from Syrian hamster kidney) were used as cells.

【0040】4.接着 マイクロキャリアへの細胞の接着はFicoll法(小
林  組織培養15(1989))により行なった。5
00ml容スピナーフラスコ培養槽には、4%Fico
ll、10%牛血清、10%トリプト−ズリン酸ブロス
含有BME培地(Flow社)250ml中に実施例1
の多孔マイクロキャリア及びエリスロポエチン生産遺伝
子組替えBHK細胞(1×108 )個を混入し、マグ
ネチックスターラー上、10rpmで攪拌しながら接着
させた。
4. Cell adhesion to the adhesive microcarriers was performed by the Ficoll method (Kobayashi Tissue Culture 15 (1989)). 5
00ml spinner flask culture tank contains 4% Fico
Example 1 in 250 ml of BME medium (Flow) containing ll, 10% bovine serum, 10% trypto-zurinate broth.
Porous microcarriers and erythropoietin-producing genetically modified BHK cells (1×10 8 ) were mixed and allowed to adhere while stirring on a magnetic stirrer at 10 rpm.

【0041】5.培養 接着完了後、Ficollを含まない培地を培養槽に更
に250ml添加し攪拌速度を25rpmに上げて培養
(37℃,pH7.4,無菌空気と純酸素の混合通気)
を開始した。培養2日目より連続的に培地を交換しなが
ら培養を行なった。培養1日目よりマイクロキャリアを
含む培養液を採取し、マイクロキャリア上細胞数を核染
色法(Sanford,K 11 773 J.Nat
.Cancer )で測定した。
5. After completion of culture adhesion, add another 250 ml of Ficoll-free medium to the culture tank, increase the stirring speed to 25 rpm, and culture (37°C, pH 7.4, mixed aeration of sterile air and pure oxygen).
started. From the second day of culture, culture was carried out while continuously replacing the medium. From the first day of culture, the culture medium containing microcarriers was collected, and the number of cells on the microcarriers was determined using nuclear staining method (Sanford, K 11 773 J. Nat.
.. Cancer).

【0042】16日間の培養でBHK細胞の細胞密度は
2×107 cells/mlに達し、接種細胞密度の
約100倍の細胞を得ることが可能であった。
[0042] After 16 days of culture, the cell density of BHK cells reached 2 x 107 cells/ml, making it possible to obtain cells approximately 100 times the inoculated cell density.

【0043】[0043]

【実施例4】実施例2及び比較例1で、Vero細胞の
培養を行なった500ml容スピナーフラスコから培養
16日目に均一懸濁状態の培地をそれぞれ10ml採取
した。採取したサンプル10mlから培地を除去し、P
BSで2回洗浄した。次いで1%牛血清(Flow社)
及び十分な量の単純ヘルペスウイルス1型を加えたME
Mアール培地(Flow社)100mlを各々に投入し
て細胞の単純ヘルペスウイルス1型による感染を起こさ
せた。
Example 4 In Example 2 and Comparative Example 1, 10 ml of the homogeneous suspension medium was collected from each of the 500 ml spinner flasks in which Vero cells were cultured on the 16th day of culture. Remove the medium from 10 ml of the collected sample, and
Washed twice with BS. Then 1% bovine serum (Flow)
and ME with sufficient amount of herpes simplex virus type 1 added.
Infection of the cells with herpes simplex virus type 1 was caused by injecting 100 ml of M Earl's medium (Flow) into each cell.

【0044】感染から24時間後に低遠心分離でウイル
スを採取した。ウイルスの定量はプラーク(plaqu
e)法により、500ml容スピナーフラスコから採取
した均一懸濁培地1ml当たりのプラーク形成単位(P
FU/ml)で評価した。実施例2の大孔径多孔マイク
ロキャリアを用いた系では73×109 PFU/ml
、比較例1のCytodex  Iを用いた系では9.
1×109 PFU/mlとなり、大孔径多孔マイクロ
キャリアを用いた方がウイルス製造能力が約8倍高く、
優れていることが明らかであった。
Virus was harvested by low centrifugation 24 hours after infection. Virus quantification is performed using plaque
e) method, plaque-forming units (P
FU/ml). In the system using the large-pore porous microcarrier of Example 2, 73×109 PFU/ml
and 9. in the system using Cytodex I of Comparative Example 1.
1 x 109 PFU/ml, and the virus production capacity is approximately 8 times higher when using large-pore microcarriers.
It was clear that it was superior.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明の細胞の培養方法は、径が2μm
より大きい大孔径多孔マイクロキャリアを用いるため、
細胞接着性および増殖性が良く、マイクロキャリア内部
で細胞の培養を行なうため、攪拌による剪断力が細胞に
損傷を与えることもない。また、内部多孔表面を細胞接
着面として有効に利用することにより細胞培養濃度を飛
躍的にあげると同時に、生産目的である細胞生育生成物
の収量を大きく向上させることができる。要するに、本
発明の方法によれば、従来の細胞の培養方法の欠点を克
服したうえ、細胞培養濃度および細胞生育生成物の収量
を大幅に向上することができる。
[Effects of the invention] The method for culturing cells of the present invention has a diameter of 2 μm.
Because larger pore size porous microcarriers are used,
It has good cell adhesion and proliferation, and since cells are cultured inside the microcarrier, the shearing force caused by agitation does not damage the cells. In addition, by effectively utilizing the internal porous surface as a cell adhesion surface, the cell culture concentration can be dramatically increased, and at the same time, the yield of the cell growth product that is the production objective can be greatly improved. In short, according to the method of the present invention, the drawbacks of conventional cell culture methods can be overcome, and the cell culture concentration and yield of cell growth products can be significantly improved.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  細胞をマイクロキャリアにより培養す
る方法に於いて a.膜で隔てられた径が2μmより大きい多数の空胞を
有し、該空胞は隣接した空胞間を隔てる膜の開口部によ
り互いに連通した連続孔構造を形成しているマイクロキ
ャリアを用いて、細胞培養媒体中で懸濁液を形成し、b
.該懸濁液に細胞を接種して細胞培養液を形成し、c.
該細胞培養液を細胞生育条件下に維持することを特徴と
する細胞の培養方法
Claim 1: A method for culturing cells using microcarriers, comprising: a. Using a microcarrier that has a large number of vacuoles separated by a membrane and having a diameter of more than 2 μm, the vacuoles forming a continuous pore structure that communicates with each other through openings in the membrane that separate adjacent vacuoles. , form a suspension in cell culture medium, b
.. inoculating the suspension with cells to form a cell culture; c.
A method for culturing cells, which comprises maintaining the cell culture medium under cell growth conditions.
JP3036186A 1991-03-01 1991-03-01 Method for culturing cell Withdrawn JPH04278081A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3036186A JPH04278081A (en) 1991-03-01 1991-03-01 Method for culturing cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3036186A JPH04278081A (en) 1991-03-01 1991-03-01 Method for culturing cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04278081A true JPH04278081A (en) 1992-10-02

Family

ID=12462701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3036186A Withdrawn JPH04278081A (en) 1991-03-01 1991-03-01 Method for culturing cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04278081A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013507959A (en) * 2009-10-22 2013-03-07 ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ Cell culture / treatment products and methods for their production and use
JP2013534404A (en) * 2010-02-26 2013-09-05 コーニング インコーポレイテッド Synthetic polysaccharide microcarriers for cell culture
US9068182B2 (en) 2009-07-28 2015-06-30 Corning Incorporated Synthetic polysaccharide microcarriers for culturing cells

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9068182B2 (en) 2009-07-28 2015-06-30 Corning Incorporated Synthetic polysaccharide microcarriers for culturing cells
JP2013507959A (en) * 2009-10-22 2013-03-07 ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ Cell culture / treatment products and methods for their production and use
JP2013534404A (en) * 2010-02-26 2013-09-05 コーニング インコーポレイテッド Synthetic polysaccharide microcarriers for cell culture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5162225A (en) Growth of cells in hollow fibers in an agitated vessel
JPH06327462A (en) Formation of cell aggregate
US7906333B2 (en) Surface modification of polysaccharide, the modified polysaccharide, and method of culturing and recovery cells using the same
JPS6038111B2 (en) Fixation-dependent cell culture method
JPH0541984A (en) Cell multiplication in hollow fiber in stirring container
JP4233646B2 (en) Method for increasing the stability and / or shelf life of various substrates
JP3190145B2 (en) Animal tissue culture carrier and animal tissue culture method using the same
WO1989010397A1 (en) Process for culturing animal cells on a large scale and process for preparing supporting substrate for that process
JPH04278081A (en) Method for culturing cell
JPH03266980A (en) Base material for cell culture and production of cell aggregate using same
CN115485363A (en) Method for producing cell suspension and method for producing adherent cells
JPH04281784A (en) Incubation of cho cell and production of cell-grown product
US20190002821A1 (en) Methods and compositions for detaching adherent cells
JPH06277050A (en) Immobilization material for animal cell and culture method
JP2007537983A (en) Cell attachment to the surface
Zhou et al. Microspheres for cell culture
US4952506A (en) Immobilization of nonanchorage-dependent cells
KR101639454B1 (en) Scalable process for culturing per.c6 cells and producing products therefrom
JPH10108673A (en) Culture of animal cell using hollow yarn type incubator
JPS63501474A (en) A method for producing a microcarrier for culturing cells and a microcarrier produced by the method
EP0318286A2 (en) A substratum for cell culture and its production and use
US20080241925A1 (en) Three-Dimensional Self Assembly in Suspension of Adherent Cells
JP7540811B1 (en) Method for producing cell aggregates
JP7526384B2 (en) Cell Culture Substrate
US20230272338A1 (en) Process for producing carrier particles for the cultivation of biological cells, carrier particles and their use

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980514