JP7341847B2 - Fixture for cryopreservation jig - Google Patents
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Description
本発明は、凍結した細胞又は組織の融解時において好適に利用される凍結保存用治具の固定具に関する。 The present invention relates to a fixture for a cryopreservation jig that is suitably used when thawing frozen cells or tissues.
細胞又は組織の優れた保存技術は、様々な産業分野で求められている。例えば、牛の胚移植技術においては、胚を凍結保存し、受胚牛の発情周期に合わせて胚を融解し、移植することが行われている。また、ヒトの不妊治療においては、母体から卵子又は卵巣を採取後、移植に適したタイミングに合わせるために凍結保存しておき、移植時に融解して用いることがなされている。 Excellent cell or tissue preservation techniques are required in various industrial fields. For example, in cow embryo transplantation technology, embryos are cryopreserved, thawed in accordance with the estrous cycle of the recipient cow, and then implanted. In addition, in human infertility treatment, eggs or ovaries are collected from the mother's body, then frozen and preserved in order to match the timing suitable for transplantation, and used after being thawed at the time of transplantation.
一般に、生体内から採取された細胞又は組織は、たとえ培養液の中であっても、次第に活性が失われたり、形質の変化が生じたりすることから、生体外での細胞又は組織の長期間の培養は好ましくない。そのため、生体活性を保った状態で長期間保存するための技術が重要である。優れた保存技術によって、採取された細胞又は組織をより正確に分析することが可能になる。また優れた保存技術によって、より高い生体活性を保ったまま細胞又は組織を移植に用いることが可能となり、移植後の生着率が向上することが望める。さらには、生体外で培養した培養皮膚、生体外で構築したいわゆる細胞シートのような移植のための人工の組織を、順次生産して保存しておき、必要な時に使用することも可能となり、医療の面だけではなく、産業面においても大きなメリットが期待できる。 In general, cells or tissues collected from within a living body gradually lose activity or undergo changes in traits, even in culture, so cells or tissues collected from a living body can be stored for a long period of time in vitro. culture is not preferred. Therefore, techniques for long-term preservation while maintaining biological activity are important. Good preservation techniques allow for more accurate analysis of harvested cells or tissues. Furthermore, with excellent preservation techniques, cells or tissues can be used for transplantation while maintaining higher biological activity, and it is hoped that the survival rate after transplantation will improve. Furthermore, it has become possible to sequentially produce and store artificial tissues for transplantation, such as cultured skin cultured outside the body and so-called cell sheets constructed outside the body, and use them when needed. Great benefits can be expected not only in the medical field but also in the industrial field.
細胞又は組織の凍結保存方法として、例えば緩慢凍結法が知られている。この方法では、まず、例えばリン酸緩衝生理食塩水等の生理的溶液に耐凍剤を含有させることで得られた保存液に、細胞又は組織を浸漬する。該耐凍剤としては、グリセロール、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド等の化合物が用いられる。該保存液に、細胞又は組織を浸漬後、比較的遅い冷却速度(例えば0.3~0.5℃/分の速度)で、-30~-35℃まで冷却することにより、細胞内外又は組織内外の溶液が十分に冷却され、粘性が高くなる。このような状態で、該保存液中の細胞又は組織をさらに液体窒素の温度(-196℃)まで冷却すると、細胞内又は組織内とその外の周囲の微少溶液がいずれも非結晶のまま固化する現象であるガラス化が起こる。ガラス化により、細胞内外又は組織内外が固化すると、実質的に分子の動きがなくなるので、ガラス化された細胞又は組織を液体窒素中に保存することで、半永久的に保存できると考えられる。 For example, slow freezing is known as a method for cryopreserving cells or tissues. In this method, cells or tissues are first immersed in a preservation solution obtained by adding a cryoprotectant to a physiological solution such as phosphate buffered saline. As the antifreeze agent, compounds such as glycerol, ethylene glycol, and dimethyl sulfoxide are used. After immersing cells or tissues in the preservation solution, the cells or tissues are cooled to -30 to -35°C at a relatively slow cooling rate (for example, 0.3 to 0.5°C/min) to preserve the inside and outside of the cells or tissues. The inner and outer solutions are sufficiently cooled and become highly viscous. In this state, when the cells or tissues in the preservation solution are further cooled to the temperature of liquid nitrogen (-196°C), both the inside of the cells or tissues and the surrounding minute solution solidify in an amorphous state. Vitrification, a phenomenon that occurs when When the inside and outside of a cell or the outside of a tissue is solidified by vitrification, there is virtually no movement of molecules, so it is thought that vitrified cells or tissues can be preserved semi-permanently by storing them in liquid nitrogen.
また、細胞又は組織の凍結保存方法として、ガラス化凍結法も知られている。ガラス化凍結法とは、グリセロール、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド等の耐凍剤を多量に含む保存液の凝固点降下により、氷点下であっても氷晶ができにくくなる原理を用いたものである。この保存液を急速に液体窒素中で冷却させると、氷晶を生じさせないまま固化させることができる。このように固化することをガラス化凍結という。また、耐凍剤を多量に含む保存液は、ガラス化液と呼称される。 Furthermore, a vitrification freezing method is also known as a method for cryopreservation of cells or tissues. The vitrification freezing method uses the principle that ice crystals are difficult to form even at subzero temperatures by lowering the freezing point of a preservation solution containing a large amount of antifreeze agents such as glycerol, ethylene glycol, and dimethyl sulfoxide. If this storage solution is rapidly cooled in liquid nitrogen, it can be solidified without forming ice crystals. This solidification is called vitrification freezing. Furthermore, a preservation solution containing a large amount of antifreeze agent is called a vitrification solution.
前述した緩慢凍結法では、比較的遅い冷却速度で冷却する必要があるために、凍結保存のための操作に時間を要する。また、冷却速度を制御するための装置又は治具を必要とする問題がある。加えて、前記緩慢凍結法では、細胞外又は組織外の保存液中に氷晶が形成されるので、細胞又は組織が該氷晶により物理的に損害を受けるおそれがある。これに対し、上記したガラス化凍結法では、操作の時間は短時間であり、特別な装置又は治具を必要としないプロセスである。加えて、ガラス化凍結法は、氷晶を生じさせないことによって高い生存率が得られる。 In the slow freezing method described above, since it is necessary to cool at a relatively slow cooling rate, the cryopreservation operation takes time. There is also the problem of requiring a device or jig to control the cooling rate. In addition, in the slow freezing method, ice crystals are formed in the preservation solution outside the cells or tissues, so there is a risk that cells or tissues may be physically damaged by the ice crystals. In contrast, in the vitrification freezing method described above, the operation time is short and the process does not require any special equipment or jigs. In addition, the vitrification freezing method provides a high survival rate by not producing ice crystals.
ガラス化凍結法を用いた細胞又は組織の凍結保存方法については、様々な方法で、様々な種類の細胞又は組織を用いた例が示されている。例えば、特許文献1では、動物又はヒトの生殖細胞又は体細胞へのガラス化凍結法の適用が、凍結保存及び融解後の生存率の点で、極めて有用であることが示されている。 Regarding cryopreservation methods for cells or tissues using the vitrification freezing method, examples have been shown using various methods and various types of cells or tissues. For example, Patent Document 1 shows that the application of the vitrification freezing method to germ cells or somatic cells of animals or humans is extremely useful in terms of cryopreservation and survival rate after thawing.
ガラス化凍結法は、主にヒトの生殖細胞を用いて発展してきた技術であるが、最近では、iPS細胞やES細胞への応用も広く検討されている。また、非特許文献1では、ショウジョウバエの胚の保存にガラス化凍結法が有効であったことが示されている。さらに、特許文献2では、植物培養細胞や組織の保存において、ガラス化凍結法が有効であることが示されている。このように、ガラス化凍結法は広く様々な種の細胞及び組織の保存に有用であることが知られている。 The vitrification freezing method is a technology that has been developed mainly using human germ cells, but recently, its application to iPS cells and ES cells has also been widely considered. Furthermore, Non-Patent Document 1 shows that the vitrification freezing method was effective for preserving Drosophila embryos. Further, Patent Document 2 shows that the vitrification freezing method is effective in preserving cultured plant cells and tissues. Thus, the vitrification freezing method is known to be useful for preserving cells and tissues of a wide variety of species.
適切なガラス化凍結を成し得るために、凍結速度は速ければ速いほど好ましいことが知られている。さらに、凍結保存後の融解工程時においても、細胞又は組織中への再氷晶形成を抑制する観点で、融解速度は速ければ速いほど好ましいことが知られている。 It is known that in order to achieve appropriate vitrification freezing, the faster the freezing rate is, the more preferable it is. Furthermore, it is known that even during the thawing process after cryopreservation, the faster the thawing rate is, the more preferable it is from the viewpoint of suppressing the formation of ice crystals again in cells or tissues.
適切なガラス化凍結を成し得るための重要な因子である凍結速度と融解速度のうち、特に重要なのは、融解速度とされている。例えば、非特許文献2に記載されるように、迅速に凍結された細胞であっても、融解速度が遅い場合には生存率が低くなることが知られている。また特許文献3には、凍結したサンプルを急速融解法により融解することで、融解後のヒトiPS細胞由来神経幹細胞/前駆細胞の生存率が向上することが記載されている。 Of the freezing rate and thawing rate, which are important factors for achieving appropriate vitrification and freezing, the thawing rate is said to be particularly important. For example, as described in Non-Patent Document 2, it is known that even cells that are rapidly frozen have a low survival rate if the thawing rate is slow. Further, Patent Document 3 describes that by thawing a frozen sample using a rapid thawing method, the survival rate of human iPS cell-derived neural stem cells/progenitor cells after thawing is improved.
一般に、ガラス化凍結法に関わる凍結方法としては、特許文献4において、哺乳動物胚または卵子を凍結ストロー、凍結バイアルまたは凍結チューブ等の凍結保存用容器の内面に、これらの胚または卵子を包被するに十分な最少量のガラス化液で貼り付け、この容器を液体窒素に接触させて急速に冷却する方法が提案されている。該凍結方法の後に行われる融解方法は、前記した方法で保存した凍結保存用容器を液体窒素から取り出し、容器の一端部を開口し、この容器内に33~39℃の希釈液を注入し、凍結した胚または卵子を融解希釈するものである。この方法によれば、哺乳動物胚または卵子をウィルスや細菌に感染されるおそれがなく高い生存率で保存及び融解希釈することができるとされている。しかしながら、凍結ストロー、凍結バイアルまたは凍結チューブ等の凍結保存用容器の内面に、胚または卵子を貼り付ける工程の難易度が高く、確実に胚または卵子を凍結保存用容器に載置されたことを確認することが難しかった。 In general, as a freezing method related to the vitrification freezing method, Patent Document 4 discloses that mammalian embryos or eggs are wrapped in the inner surface of a cryopreservation container such as a freezing straw, a freezing vial, or a freezing tube. A method has been proposed in which the container is affixed with a minimum amount of vitrification liquid sufficient to achieve this, and the container is brought into contact with liquid nitrogen to rapidly cool the container. The thawing method performed after the freezing method involves removing the cryopreservation container stored in the above-described method from liquid nitrogen, opening one end of the container, and injecting a diluted solution at 33 to 39° C. into the container. This involves thawing and diluting frozen embryos or eggs. According to this method, it is said that mammalian embryos or eggs can be preserved and thawed and diluted with a high survival rate without fear of being infected by viruses or bacteria. However, the process of pasting embryos or eggs onto the inner surface of a cryopreservation container such as a freezing straw, cryovial, or cryotube is difficult, and it is difficult to ensure that the embryo or egg is placed in the cryopreservation container. It was difficult to confirm.
特許文献5では、熱伝導性部材を有した細胞保持部材と筒状収納部材を有した細胞凍結保存用具が記載されており、特許文献4の凍結融解方法における問題がある程度解決されている。特許文献5に記載されている凍結保存用具の使用方法として、顕微鏡下において、卵子を細胞保持部材に付着させ、細胞保持部材を筒状収納部材に収納した後に、液体窒素に浸漬してガラス化凍結する。その後に、筒状部材の開口部に蓋部材を装着し、液体窒素タンク内で保管する方法が記載されている。また特許文献6では、卵付着保持用ストリップ上に卵子を少量のガラス化液と共に載置し、凍結保存用治具全体を筒状の収納容器に収納した後に液体窒素に浸漬することで、ガラス化凍結が行われる。 Patent Document 5 describes a cell cryopreservation device having a cell holding member having a thermally conductive member and a cylindrical storage member, and the problems in the freezing and thawing method of Patent Document 4 are solved to some extent. As a method of using the cryopreservation tool described in Patent Document 5, eggs are attached to a cell holding member under a microscope, the cell holding member is stored in a cylindrical storage member, and then immersed in liquid nitrogen to be vitrified. to freeze. After that, a method is described in which a lid member is attached to the opening of the cylindrical member and the cylindrical member is stored in a liquid nitrogen tank. Furthermore, in Patent Document 6, eggs are placed on a strip for retaining egg attachment together with a small amount of vitrification liquid, the entire cryopreservation jig is stored in a cylindrical storage container, and then immersed in liquid nitrogen. freezing is performed.
よりプロセスの少ないガラス化凍結法に関わる凍結方法として、特許文献7、特許文献8に記載されるような、ヒトの不妊治療分野で使用されているいわゆるクライオトップ(登録商標)法という方法が開示されている。これら方法において凍結操作は、卵付着保持用ストリップとして短冊状の可撓性かつ無色透明なフィルムを備えた卵凍結保存用具を使用し、顕微鏡観察下で該フィルム上に極少量の保存液と共に卵子又は胚を載置し、卵子が付着したフィルムを液体窒素に浸漬することで、ガラス化凍結が行われる。そして凍結した卵子又は胚が載置された卵付着保持用ストリップはキャップ等で保護された後、液体窒素タンク内で保存される。 As a freezing method related to the vitrification freezing method that requires fewer processes, a method called the so-called cryotop (registered trademark) method, which is used in the field of human infertility treatment, as described in Patent Document 7 and Patent Document 8, has been disclosed. has been done. In these methods, the freezing operation is carried out using an egg cryopreservation device equipped with a strip of flexible, colorless and transparent film as a strip for retaining egg attachment. Alternatively, vitrification freezing is performed by placing the embryo and immersing the film to which the egg is attached in liquid nitrogen. The egg attachment retaining strip on which the frozen eggs or embryos are placed is protected with a cap or the like, and then stored in a liquid nitrogen tank.
これらの方法によって凍結された卵子や胚などの融解は、卵付着保持用ストリップを保温された融解液に浸漬することによって行われ、該融解液中でストリップ上に載置された卵子や胚などは回収される。 The eggs, embryos, etc. frozen by these methods are thawed by immersing the egg attachment retaining strip in a warmed melting solution, and the eggs, embryos, etc. placed on the strip are thawed in the melting solution. will be collected.
他方、凍結保存方法における融解操作の作業性を高めるために、特許文献9に記載されるような液体窒素容器が知られている。該液体窒素容器はフタ部にスリット部が形成されており、筒状の収納部材に収納された凍結保存用治具は、該スリット部に一旦立てかけられる。 On the other hand, a liquid nitrogen container as described in Patent Document 9 is known in order to improve the workability of a thawing operation in a cryopreservation method. The liquid nitrogen container has a slit formed in the lid, and the cryopreservation jig stored in the cylindrical storage member is once placed against the slit.
このようにして凍結された細胞又は組織を液体窒素の液面より下に位置する状態になるように一旦保持しておけば、例えば特許文献5や特許文献6に記載される方法においては、液体窒素の液面より上に位置する蓋部材を容易に取り外すことが可能となり、細胞又は組織を融解液中へ迅速に移動させることで、融解速度の低下を防ぐことができる。また特許文献7や特許文献8に記載される方法においては、該キャップから凍結保存用治具を引き抜くことで、細胞又は組織を融解液中へ迅速に移動でき、融解速度の低下を防ぐことができる。 Once the cells or tissues frozen in this way are held below the level of liquid nitrogen, the method described in Patent Document 5 and Patent Document 6, for example, The lid member located above the nitrogen liquid level can be easily removed, and cells or tissues can be quickly moved into the lysis solution, thereby preventing a decrease in the lysis rate. Furthermore, in the methods described in Patent Document 7 and Patent Document 8, by pulling out the cryopreservation jig from the cap, cells or tissues can be quickly moved into the thawing solution, and a decrease in the thawing rate can be prevented. can.
しかしながら上記した特許文献9に記載される液体窒素容器を用いた方法では、フタ部に形成されたスリット部に凍結保存用治具を立てかけた際に安定に保持することは可能であっても、凍結保存用治具の載置部が液体窒素の液面よりも下に位置し、確実に細胞又は組織の凍結状態が維持されているかを確認することが困難であった。また筒状の収納部材の長さは、液体窒素容器の底部からフタ部が設置された位置までの長さよりも長い必要があり、このような場合、該筒状の樹脂部材の内部から細胞保持部材本体部を取り出す作業は煩雑であり、迅速な融解操作を行う観点で改善が望まれていた。 However, in the method using the liquid nitrogen container described in Patent Document 9 mentioned above, although it is possible to stably hold the cryopreservation jig when it is placed against the slit formed in the lid, The mounting part of the cryopreservation jig is located below the level of liquid nitrogen, making it difficult to ensure that the frozen state of cells or tissues is maintained. In addition, the length of the cylindrical storage member needs to be longer than the length from the bottom of the liquid nitrogen container to the position where the lid is installed. The work of taking out the main body of the member is complicated, and an improvement has been desired from the viewpoint of performing a rapid melting operation.
本発明は、細胞又は組織のガラス化凍結保存の融解操作時において、好適な作業性を実現するための固定具を提供することを主な課題とする。より具体的には、凍結保存用治具を安定に保持することが可能で、凍結された細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、該細胞又は組織が確実に冷却された状態にあることを容易に確認でき、また凍結された細胞又は組織を、保温された融解液中に迅速に移すことが可能な凍結保存用治具の固定具を提供することを課題とする。 The main object of the present invention is to provide a fixture for realizing suitable workability during the thawing operation of vitrified cryopreservation of cells or tissues. More specifically, it is possible to stably hold the cryopreservation jig and ensure that the frozen cells or tissues are cooled prior to the operation of transferring them to a thawing solution. It is an object of the present invention to provide a fixing device for a cryopreservation jig, which allows easy confirmation of frozen cells or tissues and allows rapid transfer of frozen cells or tissues into a heated thawing solution.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の構成を有する凍結保存用治具の固定具(以下、「本発明の固定具」ともいう。)によって、上記課題を解決できることを見出した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have solved the above problems by using a fixing device for a cryopreservation jig (hereinafter also referred to as "fixing device of the present invention") having the following configuration. I found a solution.
上面、側面及び底面を有する基材からなる凍結保存用治具の固定具であって、少なくとも片端が基材の側面部に開口したスリット部を基材の上面に有し、該スリット部内部の側面に凍結保存用治具を固定するための凹凸構造部を少なくとも有することを特徴とし、該凹凸構造部は、凍結保存用治具が有する筒状の収納部材の先端部が有する凹凸構造部、あるいはキャップ部材の先端部が有する凹凸構造部がはまり込む構造部である、凍結保存用治具の固定具。
A fixing device for a cryopreservation jig consisting of a base material having a top surface, a side surface, and a bottom surface, the base material having a slit portion on the top surface of the base material with at least one end opening in the side surface portion of the base material, and having a slit portion inside the slit portion. It is characterized by having at least an uneven structure part on the side surface for fixing the cryopreservation jig , and the uneven structure part is the uneven structure part of the tip of the cylindrical storage member of the cryopreservation jig. , or a fixture for a cryopreservation jig, which is a structure into which the uneven structure of the tip of the cap member fits .
本発明によれば、凍結保存用治具を安定に保持することが可能であり、かつ凍結された細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、該細胞又は組織が確実に冷却された状態にあることを容易に確認可能な、凍結保存用治具の固定具を提供することができる。また本発明の固定具によれば、凍結された細胞又は組織を保温された融解液中に迅速に移すことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to stably hold the cryopreservation jig, and the frozen cells or tissues are reliably cooled prior to the operation of transferring the cells or tissues to a thawing solution. It is possible to provide a fixing device for a cryopreservation jig that can be easily confirmed to be in place. Further, according to the fixture of the present invention, it becomes possible to rapidly transfer frozen cells or tissues into a warmed thawing solution.
本発明の固定具は、細胞又は組織の凍結保存用治具を固定するために用いられるものである。また本発明の固定具は、細胞又は組織をいわゆるガラス化凍結保存法において凍結保存する際に、好適に用いられるものである。本発明において、細胞とは、単一の細胞のみならず、複数の細胞からなる生物の細胞集団を含むものである。複数の細胞からなる細胞集団とは単一の種類の細胞から構成される細胞集団でも良いし、複数の種類の細胞から構成される細胞集団でも良い。また、組織とは、単一の種類の細胞から構成される組織でも良いし、複数の種類の細胞から構成される組織でも良く、細胞以外に細胞外マトリックスのような非細胞性の物質を含むものでも良い。本発明の固定具は卵子又は胚の凍結保存において、特に好適に用いることができる。 The fixing device of the present invention is used for fixing a cell or tissue cryopreservation jig. Furthermore, the fixing device of the present invention is suitably used when cryopreserving cells or tissues in the so-called vitrification cryopreservation method. In the present invention, a cell includes not only a single cell but also a cell population of a living organism consisting of a plurality of cells. A cell population consisting of a plurality of cells may be a cell population consisting of a single type of cell, or a cell population consisting of multiple types of cells. Furthermore, a tissue may be a tissue composed of a single type of cell or a tissue composed of multiple types of cells, and may include non-cellular substances such as extracellular matrix in addition to cells. Anything is fine. The fixing device of the present invention can be particularly suitably used in the cryopreservation of eggs or embryos.
本発明の固定具は、細胞又は組織の凍結保存用治具の固定具、細胞又は組織の凍結保存用治具の固定用具、細胞又は組織の凍結保存用治具の固定器具、細胞又は組織の凍結保存用具の固定具、細胞又は組織の凍結保存器具の固定具と言い換えることができる。 The fixing device of the present invention includes a fixing device for a cell or tissue cryopreservation jig, a cell or tissue cryopreservation jig fixing device, a cell or tissue cryopreservation jig fixing device, and a cell or tissue cryopreservation jig fixing device. It can also be referred to as a fixture for a cryopreservation device or a fixture for a cell or tissue cryopreservation device.
以下に本発明の固定具について詳細に説明する。 The fixture of the present invention will be explained in detail below.
本発明の固定具は上面(天面)、側面及び底面を有する基材からなり、基材の上面には、少なくとも片端が基材の側面部に開口したスリット部を有する。即ち、基材の上面に溝状構造を有する。基材の側面部にある該スリット部の開口位置から、凍結保存用治具が有する凹凸構造部(例えば前述した筒状の収納部材の先端部が有する凹凸構造部、あるいはキャップ部材の先端部が有する凹凸構造部)を、該スリット部に沿わせる形態で挿入し、凍結保存用治具を固定する。 The fixing device of the present invention includes a base material having an upper surface (top surface), side surfaces, and a bottom surface, and the upper surface of the base material has a slit section with at least one end opening into the side surface of the base material. That is, the base material has a groove-like structure on its upper surface. From the opening position of the slit on the side surface of the base material, the uneven structure of the cryopreservation jig (for example, the uneven structure of the tip of the cylindrical storage member mentioned above, or the tip of the cap member) The cryopreservation jig is fixed by inserting the concavo-convex structure (having a concavo-convex structure) along the slit.
本発明の固定具が有する、凍結保存用治具を固定・保持するためのスリット部は、基材上面の1ヶ所に有していても良いし、複数ヶ所に有していても良い。 The slit portion for fixing and holding the cryopreservation jig, which the fixture of the present invention has, may be provided at one location on the upper surface of the base material, or may be provided at multiple locations.
本発明の固定具が有するスリット部は、該スリット部の内部の側面に、凍結保存用治具を固定するための凹凸構造部を有する。該凹凸構造部には、前述した凍結保存用治具が有する凹凸構造部がはまり込むことで、凍結保存用治具を確実に固定することができる。スリット部が有する凹凸構造部は、スリット部内部の側面において、固定具の底面に平行な方向に凹凸構造部の凹部及び/または凸部が延びた形状であることが好ましい。 The slit portion of the fixture of the present invention has an uneven structure on the inner side surface of the slit portion for fixing the cryopreservation jig. The uneven structure of the cryopreservation jig described above fits into the uneven structure, so that the cryopreservation jig can be reliably fixed. Preferably, the uneven structure of the slit has a shape in which the recesses and/or the protrusions of the uneven structure extend in a direction parallel to the bottom surface of the fixture on the side surface inside the slit.
本発明の固定具が有する凹凸構造部は、固定される凍結保存用治具の先端部の形状、好ましくはキャップ部材の先端部の形状に合わせて、任意の形状の凹型構造及び/または凸型構造を有することができる。また、固定具が有する凹凸構造部の断面形状は、固定される凍結保存用治具の先端部の凹凸構造部の断面形状と同じ形状であることがより好ましい。 The concavo-convex structure of the fixture of the present invention can have a concave structure and/or a convex shape of any shape, depending on the shape of the tip of the cryopreservation jig to be fixed, preferably the shape of the tip of the cap member. It can have a structure. Moreover, it is more preferable that the cross-sectional shape of the uneven structure of the fixture is the same as the cross-sectional shape of the uneven structure of the tip of the cryopreservation jig to be fixed.
本発明の固定具が有する凹凸構造部は、前記した少なくとも片端が開口したスリット部内部の側面の少なくとも一ヶ所に有していれば良い。凍結保存用治具の固定安定性を高める観点から、該スリット部内部の互いに向かい合った側面の両面に凹凸構造部を有していることがより好ましい。ここで互いに向かい合った側面の両面とは、本発明の固定具を上方から見た際の上面概略図において、互いに向かい合っている側面の両面を意味する。なおこれら側面の両面に位置するスリット部は連続して繋がっていても良い。 The uneven structure portion of the fixture of the present invention may be provided at at least one location on the side surface inside the slit portion with at least one end open. From the viewpoint of increasing the fixation stability of the cryopreservation jig, it is more preferable that the slit has an uneven structure on both sides of the opposing sides. Here, both sides of the side faces facing each other mean both sides of the side faces facing each other in a schematic top view when the fixture of the present invention is viewed from above. Note that the slit portions located on both sides of these side surfaces may be connected continuously.
本発明の固定具の形状(基材にスリット部が設けられていないとみなした際の概略形状)は、三角柱、四角柱、六角柱等の角柱構造の他、上面を設けた三角錐、四角錐等の角錐の部分構造が挙げられる。好ましくは、角柱構造であり、より好ましくは四角柱構造である。また、上記した以外にも円柱構造や円錐構造も例示することができる。 The shape of the fixture of the present invention (the approximate shape assuming that the base material is not provided with a slit) includes prismatic structures such as triangular prisms, square prisms, and hexagonal prisms, as well as triangular pyramids with upper surfaces, and Examples include partial structures of pyramids such as pyramids. Preferably, it has a prismatic structure, more preferably a quadrangular prismatic structure. Moreover, in addition to the above-mentioned structure, a cylindrical structure and a conical structure can also be exemplified.
本発明において基材は液体窒素耐性材料で形成されることが好ましい。このような素材としては、例えばアルミ、鉄、銅、ステンレス合金などの各種金属、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素系樹脂や各種エンジニアプラスチック、さらにはガラス、ゴム素材などを好適に用いることができる。特に金属は、優れた耐久性を有することに加えて、自重が大きく、凍結保存用治具を良好に固定できる観点から好ましい。中でも加工性の観点からアルミが好ましい。本発明の固定具は、一種類の素材から構成されていても良いし、複数の素材から構成されていても良い。 In the present invention, the substrate is preferably formed of a liquid nitrogen resistant material. Examples of such materials include various metals such as aluminum, iron, copper, and stainless steel alloys, ABS resin, acrylic resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyethylene resin, fluorine resin, and various engineering plastics, as well as glass and rubber materials. etc. can be suitably used. In particular, metal is preferable from the viewpoint of not only having excellent durability but also having a large self-weight and being able to securely fix the cryopreservation jig. Among them, aluminum is preferred from the viewpoint of workability. The fixture of the present invention may be made of one type of material or may be made of a plurality of materials.
次に、本発明の固定具を用いた凍結融解方法について詳細に説明する。 Next, a freeze-thaw method using the fixture of the present invention will be explained in detail.
本発明の固定具は、細胞又は組織の凍結保存~融解の一連のプロセスにおいて、特に、液体窒素タンクから一旦取り出された後の保冷操作、及び細胞又は組織を融解する際の融解操作において好適に用いることができる。一般に、細胞又は組織をいわゆるガラス化凍結法で保存する際、短冊状のストリップを有する凍結保存用治具を用いて凍結保存が行われる。このような凍結保存用治具は、前述した特許文献7、特許文献8以外にも例えば、国際公開第2011/070973号パンフレット、国際公開第2015/064380号パンフレット等において開示されている。凍結保存~融解の一連のプロセスとしては、第一に、凍結保存用治具のストリップに、平衡化処理のなされた細胞又は組織を保存液と共に滴下付着させ、次いで液体窒素を用いて細胞又は組織を冷却し、凍結操作を行う。第二に、凍結操作を行った細胞又は組織を極低温の環境を保ったまま、長期間保存する保冷操作を行う。第三に、凍結された細胞又は組織を、極低温の環境からいわゆる融解液と呼ばれる溶液中に移し、融解液中で融解・解凍する融解操作を行う。本発明の固定具は、前記した保冷操作及び融解操作において、液体窒素中で凍結保存用治具を固定・保持するために好適に用いることができる。 The fixing device of the present invention is suitable for a series of processes from cryopreservation to thawing of cells or tissues, particularly for cold storage operations once removed from a liquid nitrogen tank and for thawing operations when thawing cells or tissues. Can be used. Generally, when cells or tissues are preserved by the so-called vitrification freezing method, cryopreservation is performed using a cryopreservation jig having a strip-shaped strip. Such a cryopreservation jig is disclosed in, for example, International Publication No. 2011/070973 pamphlet, International Publication No. 2015/064380 pamphlet, etc. in addition to the above-mentioned Patent Document 7 and Patent Document 8. As a series of processes from cryopreservation to thawing, first, equilibrated cells or tissues are dropped onto a strip of a cryopreservation jig together with a preservation solution, and then liquid nitrogen is used to freeze the cells or tissues. Cool and perform freezing operation. Second, a cold storage operation is performed to preserve the frozen cells or tissues for a long period of time while maintaining an extremely low temperature environment. Third, frozen cells or tissues are transferred from an extremely low temperature environment into a solution called a thawing solution, and a thawing operation is performed in which they are thawed and thawed in the thawing solution. The fixing device of the present invention can be suitably used for fixing and holding a cryopreservation jig in liquid nitrogen in the above-described cold storage operation and thawing operation.
本発明の固定具は、細胞又は組織の凍結保存~融解の一連のプロセスで、細胞又は組織が液体窒素に接触しない、いわゆる閉鎖型の凍結保存~融解のプロセスに好ましく用いることができる。 The fixing device of the present invention can be preferably used in a series of processes of cryopreservation and thawing of cells or tissues, in which cells or tissues do not come into contact with liquid nitrogen, a so-called closed cryopreservation to thaw process.
閉鎖型の凍結保存~融解のプロセスでは、凍結操作の際に、ストリップに対し細胞又は組織を保存液と共に滴下付着させた後に、端部が完全に閉塞された筒状の収納部材により凍結保存用治具を被包し、外界から遮断する。あるいはストリップに対し細胞又は組織を保存液と共に滴下付着させた後に、キャップ部材により該ストリップを被包し、外界から遮断する。かかる遮断の後、該凍結保存用治具を液体窒素に浸漬して、細胞又は組織を冷却・凍結する。前記した閉鎖型の凍結操作及び保管等の際には、筒状の収納部材あるいはキャップ部材を介して、細胞又は組織周辺の空気及び保存液が冷却され、ガラス化状態が維持される。 In the closed-type cryopreservation-thaw process, cells or tissues are dripped onto the strip along with a preservation solution during the freezing operation, and then a cylindrical storage member with a completely closed end is used for cryopreservation. Encapsulate the jig and isolate it from the outside world. Alternatively, after cells or tissues are dripped onto the strip together with a preservation solution, the strip is covered with a cap member and isolated from the outside world. After such blocking, the cryopreservation jig is immersed in liquid nitrogen to cool and freeze the cells or tissues. During the closed-type freezing operation and storage described above, the air and preservation solution around the cells or tissues are cooled through the cylindrical storage member or cap member, and the vitrified state is maintained.
本発明の固定具を用いた閉鎖型の凍結保存~融解のプロセスにおける融解操作では、凍結された細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、前記した筒状の収納部材の先端部、あるいはキャップ部材の先端部が有する凹凸構造部を、本発明の固定具が有するスリット部内部の側面に有する凹凸構造部にはめ込むことで、凍結保存用治具を固定する。このように固定することで、細胞又は組織が冷却溶媒の液面よりも下方になる位置に固定することが可能となり、かつ細胞又は組織は液体窒素に触れず、液体窒素を介して汚染されることはない。 In the thawing operation in the closed cryopreservation-thawing process using the fixture of the present invention, prior to the operation of transferring frozen cells or tissues to a thawing solution, the tip of the cylindrical storage member described above or The cryopreservation jig is fixed by fitting the uneven structure of the tip of the cap member into the uneven structure of the inner side surface of the slit of the fixture of the present invention. By fixing in this way, it is possible to fix the cells or tissues in a position below the liquid level of the cooling medium, and the cells or tissues do not come into contact with liquid nitrogen and are contaminated via the liquid nitrogen. Never.
その後、液体窒素の液面上に位置する筒状の収納部材に固定された蓋を取り外すことで、細胞又は組織が載置された凍結保存用治具を、液体窒素に触れることなく迅速に取り出し、融解液中に浸漬することができる。あるいは凹凸構造部により固定されているキャップ部材から、細胞又は組織が載置されたストリップを有する凍結保存用治具を引き抜くことで、細胞又は組織を液体窒素に触れることなく迅速に取り出し、融解液中に浸漬することができる。より迅速な操作が可能になるとの観点から、後者の方法が好ましい。 Then, by removing the lid fixed to the cylindrical storage member located above the liquid nitrogen level, the cryopreservation jig containing the cells or tissues can be quickly taken out without touching the liquid nitrogen. , can be immersed in a melting liquid. Alternatively, by pulling out a cryopreservation jig having a strip on which cells or tissues are placed from the cap member fixed by the uneven structure, cells or tissues can be quickly removed without touching liquid nitrogen, and the thawed liquid can be removed. Can be immersed in. The latter method is preferred from the viewpoint of enabling faster operation.
上記した操作により融解液中に浸漬された細胞又は組織は、筒状の収納部材より蓋部材が取り外されてから5分以内に融解液に浸漬することが好ましく、より好ましくは1分以内である。またキャップ部材から細胞又は組織が載置されたストリップを有する凍結保存用治具を引き抜くにあたり、一旦嵌合が緩められてから、5分以内に融解液に浸漬することが好ましく、より好ましくは1分以内である。筒状の収納部材から蓋部材を取り外してから、あるいは凍結保存用治具を引き抜く際のキャップ部材との嵌合が緩められてから等の、いわゆる密閉状態が開放された期間が長い場合、空気中の窒素や酸素等の気体が、筒状の収納部材内、あるいはキャップ部材内に入り込み、次いで冷却されて、液化することがある。上記した時間が長い場合、液化された気体が載置部に付着し、融解操作の際に融解液中に持ち込まれ、融解液の温度を下げる場合がある。 The cells or tissues immersed in the molten liquid by the above operation are preferably immersed in the molten liquid within 5 minutes, more preferably within 1 minute, after the lid member is removed from the cylindrical storage member. . In addition, when pulling out the cryopreservation jig having the strip on which cells or tissues are placed from the cap member, it is preferable to immerse it in the thawing solution within 5 minutes after the fitting is loosened, and more preferably 1 Within minutes. If the so-called sealed state has been opened for a long period of time, such as after the lid member is removed from the cylindrical storage member or after the fitting with the cap member is loosened when pulling out the cryopreservation jig, air Gases such as nitrogen and oxygen may enter the cylindrical storage member or the cap member, and then be cooled and liquefied. If the above-mentioned time is long, the liquefied gas may adhere to the mounting portion and be carried into the melt during the melting operation, thereby lowering the temperature of the melt.
本発明の固定具は、細胞又は組織の凍結保存~融解の一連のプロセスで、細胞又は組織が液体窒素に接触する、いわゆる開放型の凍結保存・融解のプロセスにも用いることができる。開放型のプロセスにおいても、凍結された細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、本発明の固定具を用いて、凍結保存用治具を固定・保持しておくと、細胞又は組織を液体窒素中から融解液に迅速に移すことができるため、好ましい。 The fixation device of the present invention can also be used in a so-called open-type cryopreservation/thawing process in which cells or tissues come into contact with liquid nitrogen in a series of processes from cryopreservation to thawing of cells or tissues. Even in an open process, if the cryopreservation jig is fixed and held using the fixing device of the present invention prior to transferring frozen cells or tissues to a thawing solution, cells or tissues can be This is preferred because it can be quickly transferred from liquid nitrogen to a molten liquid.
以上、本発明の固定具を用いた凍結融解方法について説明した。次に、本発明の固定具について、図面に沿ってさらに詳細に説明する。 The freeze-thaw method using the fixture of the present invention has been described above. Next, the fixture of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の固定具の一例を示す上面概略図である。図1において、固定具1は、基材20の上面に凍結保存用治具が挿入される溝状構造であるスリット部2を1ヶ所有している。スリット部2は一方が基材20の側面部にスリット開口部4で開口しており、もう一方は上面の中央部側で閉塞している。そして、スリット部2は凍結保存用治具を固定するために、その内部の側面に凹凸構造部3を有する。なお、図1には凸型の凹凸構造部3を図示している。図示しない凍結保存用治具をスリット部2に挿入する際には、凍結保存用治具をスリット開口部4の側からスリット部2に沿って基材上面の中央部に向かって挿入する。 FIG. 1 is a schematic top view showing an example of the fixture of the present invention. In FIG. 1, the fixture 1 has one slit portion 2, which is a groove-like structure, into which a cryopreservation jig is inserted on the upper surface of a base material 20. One side of the slit portion 2 is open as a slit opening 4 on the side surface of the base material 20, and the other side is closed on the center side of the upper surface. The slit part 2 has an uneven structure part 3 on its inner side surface in order to fix the cryopreservation jig. Note that FIG. 1 shows a convex concavo-convex structure portion 3. As shown in FIG. When inserting a cryopreservation jig (not shown) into the slit 2, the cryopreservation jig is inserted from the slit opening 4 side along the slit 2 toward the center of the upper surface of the base material.
図1に示すT1は固定具1のスリット部2の長さ(奥行)を示す。T1は、凍結保存用治具を挿入後に保持できる長さであれば特に制限されないが、前述したクライオトップ法により細胞又は組織を凍結及び融解する場合、T1は3~50mmであることが好ましく、より好ましくは5~40mmである。なお以下の説明において記載する、固定具1の各寸法はいずれも、クライオトップ法による凍結及び融解作業を意図した寸法である。 T1 shown in FIG. 1 indicates the length (depth) of the slit portion 2 of the fixture 1. T1 is not particularly limited as long as it can hold the cryopreservation jig after insertion, but when freezing and thawing cells or tissues by the cryotop method described above, T1 is preferably 3 to 50 mm; More preferably, it is 5 to 40 mm. In addition, each dimension of the fixture 1 described in the following description is a dimension intended for freezing and thawing operations by the cryotop method.
図1に示すT2は固定具1のスリット部2の幅方向の長さを示す。本発明においてT2は凍結保存用治具を挿入し、固定・保持できる長さであれば特に制限されないが、1~10mmであることが好ましく、より好ましくは2~5mmである。 T2 shown in FIG. 1 indicates the length of the slit portion 2 of the fixture 1 in the width direction. In the present invention, T2 is not particularly limited as long as it is long enough to insert, fix and hold a cryopreservation jig, but is preferably 1 to 10 mm, more preferably 2 to 5 mm.
図1に示すT4は、固定具1のスリット部2が有する凹凸構造部3により狭まった部分の幅方向の長さを示す。本発明においてT4は、図示しない凍結保存用治具を固定・保持できる長さであれば特に制限されないが、0.5~5mmであることが好ましく、より好ましくは1.5~4mmである。 T4 shown in FIG. 1 indicates the length in the width direction of the portion of the slit portion 2 of the fixture 1 narrowed by the uneven structure portion 3. In the present invention, T4 is not particularly limited as long as it has a length that can fix and hold a cryopreservation jig (not shown), but is preferably 0.5 to 5 mm, more preferably 1.5 to 4 mm.
図2は、本発明の固定具(図1の固定具)が有する凹凸構造部の一例を示す側面概略図である。図2において固定具1は、基材20の上面(天面)に凍結保存用治具が挿入されるスリット部2を有し、スリット部2は凍結保存用治具を固定するために、その内部の側面に凹凸構造部3を有する。図2の固定具が有する凹凸構造部3は、凸型構造である。図1と同様に、スリット部2の幅方向の長さをT2として、スリット部2が有する凸型の凹凸構造部3により狭まった部分の幅方向の長さをT4としてそれぞれ示した。 FIG. 2 is a schematic side view showing an example of an uneven structure portion of the fixture of the present invention (the fixture of FIG. 1). In FIG. 2, the fixture 1 has a slit part 2 on the upper surface (top surface) of the base material 20 into which the cryopreservation jig is inserted. It has an uneven structure 3 on the inner side surface. The concavo-convex structure portion 3 of the fixture shown in FIG. 2 has a convex structure. Similarly to FIG. 1, the length in the width direction of the slit portion 2 is shown as T2, and the length in the width direction of the portion narrowed by the convex uneven structure 3 of the slit portion 2 is shown as T4.
図2に示すT3は、固定具1のスリット部2の深さ方向の長さを示す。本発明においてT3は、図示しない凍結保存用治具を固定・保持できる長さであれば特に制限されないが、3~50mmであることが好ましく、より好ましくは5~20mmである。 T3 shown in FIG. 2 indicates the length of the slit portion 2 of the fixture 1 in the depth direction. In the present invention, T3 is not particularly limited as long as it can fix and hold a cryopreservation jig (not shown), but is preferably 3 to 50 mm, more preferably 5 to 20 mm.
図3は、本発明の固定具が有する凹凸構造部の別の一例を示す側面概略図である。図3において固定具1が有するスリット部2は、凍結保存用治具を固定するため、その内部の側面に凹凸構造部3を有する。図3の固定具が有する凹凸構造部3は凹型である。 FIG. 3 is a schematic side view showing another example of the uneven structure portion of the fixture of the present invention. In FIG. 3, the slit part 2 of the fixture 1 has an uneven structure part 3 on its inner side surface in order to fix the cryopreservation jig. The concavo-convex structure 3 of the fixture shown in FIG. 3 is concave.
図3に示すT5は固定具1のスリット部2が有する凹型の凹凸構造部3により拡張された幅方向の長さを示す。T5は、図示しない凍結保存用治具を固定・保持できる長さであれば特に制限されないが、本発明においてT5は2~11mmであることが好ましく、より好ましくは2.5~5.5mmである。図3に示すように、凹型の凹凸構造部3を有する場合、凹型の凹凸構造部3により拡張された幅方向の長さT5は、スリット部2の幅方向の長さT2よりも大きくなる。 T5 shown in FIG. 3 indicates the length in the width direction expanded by the concave and convex structure portion 3 of the slit portion 2 of the fixture 1. T5 is not particularly limited as long as it is long enough to fix and hold a cryopreservation jig (not shown), but in the present invention, T5 is preferably 2 to 11 mm, more preferably 2.5 to 5.5 mm. be. As shown in FIG. 3, when the concave and concave structure 3 is provided, the length T5 in the width direction expanded by the concave and convex structure 3 is larger than the length T2 of the slit portion 2 in the width direction.
図4は、本発明の固定具が有する凹凸構造部の別の一例を示す側面概略図である。図4において固定具1が有するスリット部2は、凍結保存用治具を固定するため、スリット部2の内部の側面に、複数の凸型構造を凹凸構造部3として有する。このような構造を有する固定具を用いると、凍結保存用治具をより確実に固定・保持することができる。図4に示したスリット部2が有する凸型の凹凸構造部3により狭まった部分の幅方向の長さT4は、複数の凸型構造において同一である必要はなく、それぞれで異なる長さであっても良い。 FIG. 4 is a schematic side view showing another example of the uneven structure portion of the fixture of the present invention. In FIG. 4, the slit portion 2 of the fixture 1 has a plurality of convex structures as uneven structure portions 3 on the inner side surface of the slit portion 2 in order to fix the cryopreservation jig. By using a fixture having such a structure, the cryopreservation jig can be fixed and held more reliably. The length T4 in the width direction of the portion narrowed by the convex concave-convex structure 3 of the slit portion 2 shown in FIG. It's okay.
図5は、本発明の固定具が有する凹凸構造部の別の一例を示す側面概略図である。図5において固定具1が有するスリット部2は、凍結保存用治具を固定するため、その内部の側面に、凸型構造の凹凸構造部3aと凹型構造の凹凸構造部3bを有する。 FIG. 5 is a schematic side view showing another example of the uneven structure portion of the fixture of the present invention. In FIG. 5, the slit portion 2 of the fixture 1 has an uneven structure portion 3a having a convex structure and an uneven structure portion 3b having a concave structure on its inner side surface in order to fix the cryopreservation jig.
図6は、本発明の固定具が有する凹凸構造部の別の一例を示す側面概略図である。図6において固定具1が有するスリット部2は、凍結保存用治具を固定するため、スリット部2の内部の片側の側面のみに、凸型構造の凹凸構造部3を1ヶ所有する。このような形状の固定具を用いると、凍結保存用治具を固定具のスリット部2に沿わせて挿入する際の作業が容易である。なお、図2~図6においては基材側面の形状のみを示しており、スリット内部に見える閉塞面などは省略している。 FIG. 6 is a schematic side view showing another example of the uneven structure part of the fixture of the present invention. In FIG. 6, the slit portion 2 of the fixture 1 has one uneven structure portion 3 having a convex structure only on one side of the inside of the slit portion 2 in order to fix the cryopreservation jig. When a fixture having such a shape is used, it is easy to insert the cryopreservation jig along the slit portion 2 of the fixture. In addition, in FIGS. 2 to 6, only the shape of the side surface of the base material is shown, and the closed surface etc. that are visible inside the slit are omitted.
図7は、本発明の固定具の別の一例を示す上面概略図である。図7において、固定具1は、基材20の上面に、それぞれ異なる側面部にスリット開口部4を有する2つのスリット部2を有する。個々のスリット部2は、凍結保存用治具を固定するための凹凸構造部3を有する。図7の固定具では、図示しない複数の凍結保存用治具をそれぞれのスリット部2が有するスリット開口部4からスリット部2に沿って挿入し、複数の凍結保存用治具を固定・保持することができる。 FIG. 7 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 7, the fixture 1 has two slit portions 2 on the upper surface of a base material 20, each having a slit opening 4 on a different side surface. Each slit portion 2 has an uneven structure portion 3 for fixing a cryopreservation jig. In the fixture of FIG. 7, a plurality of cryopreservation jigs (not shown) are inserted along the slit part 2 through the slit opening 4 of each slit part 2, and the plurality of cryopreservation jigs are fixed and held. be able to.
図8は、本発明の固定具の別の一例を示す上面概略図である。図8において、固定具1は、基材20の上面に、同一の側面部にスリット開口部4を有する独立したスリット部2を2つ有する。個々のスリット部2は、凍結保存用治具を固定するための凹凸構造部3をそれぞれ有する。図示しない凍結保存用治具をそれぞれのスリット部2が有するスリット開口部4からスリット部2に沿って挿入し、複数の凍結保存用治具を固定・保持することができる。本実施形態では複数のスリット部2が基材20の同一の面にあるため、良好な作業性が得られ、好ましい。 FIG. 8 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 8, the fixture 1 has two independent slit portions 2 on the upper surface of a base material 20, each having a slit opening 4 on the same side surface. Each slit section 2 has an uneven structure section 3 for fixing a cryopreservation jig. A cryopreservation jig (not shown) is inserted along the slit part 2 from the slit opening 4 of each slit part 2, and a plurality of cryopreservation jig can be fixed and held. In this embodiment, since the plurality of slit parts 2 are on the same surface of the base material 20, good workability can be obtained, which is preferable.
図9は、本発明の固定具の別の一例を示す上面概略図である。図9において、固定具1は、基材20の上面に、複数の独立したスリット部2を有する。スリット部2は、それぞれ、凍結保存用治具を固定するための凹凸構造部3を有する。本実施形態によれば、基材20の上面により多くのスリット部2が設けられているため、一度に数多くの凍結保存用治具を固定・保持することができる。 FIG. 9 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 9 , the fixture 1 has a plurality of independent slits 2 on the upper surface of a base material 20 . Each of the slit parts 2 has an uneven structure part 3 for fixing a cryopreservation jig. According to this embodiment, since more slits 2 are provided on the upper surface of the base material 20, a large number of cryopreservation jigs can be fixed and held at once.
図10は、本発明の固定具の別の一例を示す上面概略図である。図10において、固定具1は、基材20の上面に凍結保存用治具が挿入されるスリット部2を1ヶ所有し、該スリット部2は凍結保存用治具を固定するための、凹凸構造部3を有する。図10において凹凸構造部3は、スリット部2の内部の互いに向かい合った側面の両面に加え、スリット2の内部の奥側の面にも凹凸構造部3を有している。このため3方向から図示しない凍結保存用治具を保持することから、より強固な固定・保持が可能となり、好ましい。 FIG. 10 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 10, the fixture 1 has one slit part 2 on the upper surface of the base material 20 into which the cryopreservation jig is inserted, and the slit part 2 has an uneven surface for fixing the cryopreservation jig. It has a structure part 3. In FIG. 10, the uneven structure 3 has the uneven structure 3 not only on both sides of the side faces facing each other inside the slit 2 but also on the inner surface of the slit 2. For this reason, since the cryopreservation jig (not shown) is held from three directions, it is possible to more firmly fix and hold the cryopreservation jig, which is preferable.
図11は、本発明の固定具の別の一例を示す上面概略図である。図11において、固定具1は、途中で90度曲がった形状のスリット部2を有する。このような形状の固定具を用いると、スリット開口部4から凍結保存用治具をスリット部2に挿入し、90度曲がった先まで凍結保存用治具を押し込むことで、固定・保持した凍結保存用治具がスリット開口部4から不意に脱落することを防止できるので好ましい。 FIG. 11 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 11, the fixture 1 has a slit portion 2 bent at 90 degrees in the middle. When using a fixture shaped like this, the cryopreservation jig is inserted into the slit part 2 through the slit opening 4, and the cryopreservation jig is pushed in until it bends 90 degrees, allowing the frozen material to be fixed and held. This is preferable because it can prevent the storage jig from accidentally falling off from the slit opening 4.
図12は、本発明の固定具の別の一例を示す上面概略図である。図12において、固定具1が有するスリット開口部4は、スリット部2の幅よりも広く開口しているため、凍結保存用治具を挿入する際の作業性に優れる。 FIG. 12 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 12, the slit opening 4 of the fixing device 1 is wider than the width of the slit portion 2, so that the workability when inserting the cryopreservation jig is excellent.
図13は、本発明の固定具の別の一例を示す上面概略図である。図13において、固定具1が有するスリット部2の幅方向の長さT2は、スリット開口部4から挿入方向に進むにつれ、徐々に減少する構造となっている。一方、スリット部2の内部の両側面に形成された凸型の凹凸構造部3により狭まった幅T4は一定である。図13に示す固定具1を用いると凹凸構造部3に沿って挿入された凍結保存用治具は、凹凸構造部3に加えて、奥に挿入するほど幅が狭まるスリット部2の壁面によっても固定されることから、より強固な固定・保持が可能となる。 FIG. 13 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 13, the length T2 of the slit portion 2 of the fixture 1 in the width direction gradually decreases as it advances from the slit opening 4 in the insertion direction. On the other hand, the width T4 narrowed by the convex concavo-convex structures 3 formed on both inner side surfaces of the slit section 2 is constant. When the fixture 1 shown in FIG. 13 is used, the cryopreservation jig inserted along the uneven structure 3 is not only affected by the uneven structure 3 but also by the wall surface of the slit 2 whose width becomes narrower as it is inserted deeper. Since it is fixed, stronger fixation and retention is possible.
図14は、本発明の固定具の別の一例を示す上面概略図である。図14において、固定具1が有するスリット部2の幅方向の長さT2は、スリット開口部4から挿入方向に進むにつれ、徐々に減衰する構造となっている。また、図14に示す固定具1のスリット部2の内部の両側面に形成された凸型の凹凸構造部3により狭まった幅T4も、T2と同様に、スリット開口部から挿入方向に進むほど、徐々に狭まった構造となっている。図14に示す固定具1を用いると凹凸構造部3に沿って挿入された凍結保存用治具をより強固に固定・保持することが可能となる。 FIG. 14 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 14, the length T2 in the width direction of the slit portion 2 of the fixture 1 is designed to gradually attenuate as it advances from the slit opening 4 in the insertion direction. Further, similarly to T2, the width T4, which is narrowed by the convex concave-convex structure 3 formed on both sides of the inside of the slit 2 of the fixture 1 shown in FIG. , the structure gradually narrows. When the fixture 1 shown in FIG. 14 is used, it becomes possible to more firmly fix and hold the cryopreservation jig inserted along the uneven structure 3.
図15は、先に示した図10と同様、スリット部2の内部の側面の3方向から図示しない凍結保存用治具を保持することができるが、凹凸構造部3は、互いに向かい合った側面の両面に加え、スリット2の内部の奥側の面で半円形の凹凸構造部3で接続されているため、図示しない凍結保存用治具の固定部位の断面形状が円形である場合、特に強固な固定・保持が可能となり、好ましい。 In FIG. 15, similarly to FIG. 10 shown earlier, a cryopreservation jig (not shown) can be held from three directions on the inner side surface of the slit portion 2, but the uneven structure portion 3 is held on the side surfaces facing each other. In addition to both sides, the inner surface of the slit 2 is connected by the semicircular concave-convex structure 3, so it is particularly strong when the fixed part of the cryopreservation jig (not shown) has a circular cross-sectional shape. This is preferable because it can be fixed and held.
図16は、本発明の固定具の別の一例を示す上面概略図である。図16において、固定具1は、凹凸構造部3を有する1つのスリット部2に対して、スリット開口部4を2ヶ所有する。図16のような形状であると、図示しない凍結保存用治具をスリット部2の両端どちらからでも挿入できるため、作業性に優れた固定具が得られる。 FIG. 16 is a schematic top view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 16, the fixture 1 has two slit openings 4 for one slit 2 having an uneven structure 3. With the shape shown in FIG. 16, a cryopreservation jig (not shown) can be inserted from either end of the slit portion 2, so that a fixing device with excellent workability can be obtained.
図17は、本発明の固定具の別の一例を示す側面概略図である。図17において固定具1はスリット部2の内部の側面に凸型構造からなる凹凸構造部3を有する他、空洞構造部5を有する。固定具1が空洞構造部5を有すると、固定具1が有する熱的な容量が抑制され、固定具1を液体窒素に浸漬した際に、液体窒素の揮発量を抑えられるため、好ましい。 FIG. 17 is a schematic side view showing another example of the fixture of the present invention. In FIG. 17, the fixture 1 has an uneven structure 3 having a convex structure on the inner side surface of the slit portion 2, and also has a hollow structure 5. It is preferable that the fixture 1 has the hollow structure 5 because the thermal capacity of the fixture 1 is suppressed and the amount of volatilization of liquid nitrogen can be suppressed when the fixture 1 is immersed in liquid nitrogen.
次に、本発明の固定具を用いた、細胞又は組織の凍結、融解方法について説明する。 Next, a method for freezing and thawing cells or tissues using the fixing device of the present invention will be described.
本発明において、載置部を有する本体部材及び該本体部材に着脱自在なキャップ部材を少なくとも有する凍結保存用治具の載置部に、細胞又は組織を保存液と共に載置し、該載置部をキャップ部材で密閉した後、該密閉した載置部を冷却溶媒により冷却し、凍結された細胞又は組織の凍結状態を維持し、その後、該細胞又は組織を融解する際に、キャップ部材によって密閉された細胞又は組織は、冷却溶媒の液面よりも下方に位置させ、かつ本体部材とキャップ部材の接合部が冷却溶媒の液面よりも上方に位置する状態で一旦保持することは、本体部材とキャップ部材を素早く分離し、載置部を融解液中に迅速に浸漬できるため、好ましい。 In the present invention, cells or tissues are placed together with a preservation solution on the mounting section of a cryopreservation jig, which has at least a main body member having a mounting section and a cap member that is detachably attached to the main body member, and After sealing with a cap member, the sealed mounting part is cooled with a cooling solvent to maintain the frozen state of the frozen cells or tissues, and then, when the cells or tissues are thawed, the sealed mounting part is sealed with the cap member. The cells or tissues that have been treated are placed below the liquid level of the cooling solvent, and once held in a state where the joint between the main body member and the cap member is located above the liquid level of the cooling solvent, the main body member This is preferable because the cap member and the cap member can be quickly separated and the mounting portion can be quickly immersed in the melt.
また、上記した載置部を有する本体部材及び該本体部材に着脱自在なキャップ部材を少なくとも有する凍結保存用治具に代えて、卵子や胚等が付着可能な細胞保持部材を有し、該細胞保持部材を筒状収納部材に収納した凍結保存用治具を利用して、卵子や胚等を冷却溶媒の液面よりも下方に位置させ、筒状収納部材の一端が冷却溶媒の液面よりも上方に位置する状態で一旦保持した場合、冷却溶媒の液面よりも上方に位置する筒状収納部材に装着された蓋部材を取り外すことにより、本体部材が有する載置部を、融解液中に迅速に浸漬できるため、好ましい。 In addition, instead of the cryopreservation jig having at least a main body member having a mounting portion and a cap member removably attached to the main body member described above, a cell holding member to which eggs, embryos, etc. can be attached is provided, and the cell holding member is provided. Using a cryopreservation jig in which a holding member is housed in a cylindrical storage member, eggs, embryos, etc. are positioned below the liquid level of the cooling solvent, and one end of the cylindrical storage member is placed below the liquid level of the cooling solvent. Once the main body member is held in a state where it is located above the liquid level, by removing the lid member attached to the cylindrical storage member located above the liquid level of the cooling solvent, the mounting portion of the main body member can be placed in the melted liquid. This is preferable because it can be quickly immersed in water.
図18は、前者の状態における、本発明の固定具を用いて凍結保存用治具を固定した状態の一例を示す概略図である。図18において凍結保存用治具6は本体部材7と、該本体部材7に着脱自在なキャップ部材8を少なくとも有する凍結保存用治具6のストリップ9に、極少量の保存液11と共に細胞10が載置されている。 FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of the former state in which the cryopreservation jig is fixed using the fixture of the present invention. In FIG. 18, the cryopreservation jig 6 has a main body member 7 and a strip 9 of the cryopreservation jig 6, which has at least a cap member 8 that is detachably attached to the main body member 7. It is placed.
極少量の保存液11と共に細胞10が載置されたストリップ9は、キャップ部材8で密閉されており、該ストリップ9に載置された細胞10は液体窒素13の液面14よりも下方に位置することで冷却され、凍結された細胞10は凍結状態が維持されている。凍結された細胞10を融解する際には、キャップ部材8と本体部材7の接合部12が、液体窒素13の液面14よりも上方に位置するため、本体部材7をキャップ部材8から素早く引き抜き、分離することが可能であり、載置部を融解液中に迅速に浸漬できるため、好ましい。また本発明の本体部材6を用いれば、液面14の位置を作業者は把握しやすく、作業性が向上する。 The strip 9 on which the cells 10 are placed together with a very small amount of preservation solution 11 is sealed with a cap member 8, and the cells 10 placed on the strip 9 are located below the liquid level 14 of the liquid nitrogen 13. As a result, the frozen cells 10 are kept in a frozen state. When thawing frozen cells 10, since the joint 12 between the cap member 8 and the main body member 7 is located above the liquid level 14 of the liquid nitrogen 13, the main body member 7 can be quickly pulled out from the cap member 8. , which is preferable because it can be separated and the mounting part can be quickly immersed in the molten liquid. Further, by using the main body member 6 of the present invention, the operator can easily grasp the position of the liquid level 14, improving work efficiency.
図19は、本発明の固定具を用いて凍結保存用治具を固定した状態の別の一例を示す概略図である。図19において固定具1は液面ゲージ16を有しており、該ゲージ16は上限マーキング部17と下限マーキング部18を有する。液体窒素13の液面14が、該上限マーキング部17と該下限マーキング部18の間に位置している。このように固定具1の液面ゲージ16を利用して液面14を管理すれば、凍結された細胞又は組織の不意な融解を防止できるため、好ましい。 FIG. 19 is a schematic diagram showing another example of a cryopreservation jig fixed using the fixing device of the present invention. In FIG. 19, the fixture 1 has a liquid level gauge 16, and the gauge 16 has an upper limit marking part 17 and a lower limit marking part 18. A liquid level 14 of liquid nitrogen 13 is located between the upper limit marking section 17 and the lower limit marking section 18 . It is preferable to control the liquid level 14 using the liquid level gauge 16 of the fixture 1 in this manner, since it is possible to prevent frozen cells or tissues from unexpectedly thawing.
次に、本発明の固定具を用いて固定される凍結保存用治具について説明する。 Next, a cryopreservation jig fixed using the fixing device of the present invention will be explained.
本体部材7が有するストリップ9は、短冊状であることが好ましい。短冊状であると該ストリップ9をキャップ部材あるいは筒状収納部材に収納することが容易であり、好ましい。 It is preferable that the strip 9 of the main body member 7 has a rectangular shape. A rectangular shape is preferable because it is easy to store the strip 9 in a cap member or a cylindrical storage member.
本発明において凍結保存用治具が有するストリップ9としては、例えば、各種樹脂フィルム、金属板、ガラス板、ゴム板等が挙げられる。載置部は1種類の素材からなるものでも良いし、2種類以上の素材からなるものでも良い。中でも樹脂フィルムは、取り扱いの観点で好適に用いられる。樹脂フィルムの具体例としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等からなる樹脂フィルムが挙げられる。また、ストリップ9の全光線透過率が80%以上であると、載置部に載置した細胞又は組織を、透過型顕微鏡を用いて容易に確認することができるため好ましい。 In the present invention, the strip 9 included in the cryopreservation jig includes, for example, various resin films, metal plates, glass plates, rubber plates, and the like. The mounting portion may be made of one type of material or may be made of two or more types of materials. Among them, resin films are preferably used from the viewpoint of handling. Specific examples of resin films include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, acrylic resins, epoxy resins, silicone resins, polycarbonate resins, diacetate resins, triacetate resins, polyacrylate resins, polyvinyl chloride resins, and polysulfone resins. , polyether sulfone resin, polyimide resin, polyamide resin, polyolefin resin, cyclic polyolefin resin, and the like. Further, it is preferable that the total light transmittance of the strip 9 is 80% or more because the cells or tissues placed on the placement part can be easily confirmed using a transmission microscope.
またストリップ9としては、熱伝導性に優れ、急速な凍結を可能にするという観点で金属板も好適に用いることができる。金属板の具体例としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、金、金合金、銀、銀合金、鉄、ステンレスなどを挙げることができる。上記した各種樹脂フィルム、金属板、ガラス板、ゴム板等の厚さは10μm~10mmであることが好ましい。また目的に応じて、各種樹脂フィルム、金属板、ガラス板、ゴム板等の表面を、例えばコロナ放電処理のような電気的な方法や、あるいは化学的な方法により親水化することもでき、さらには粗面化することも可能である。 Further, as the strip 9, a metal plate can also be suitably used from the viewpoint of having excellent thermal conductivity and enabling rapid freezing. Specific examples of the metal plate include copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, gold, gold alloy, silver, silver alloy, iron, stainless steel, and the like. The thickness of the various resin films, metal plates, glass plates, rubber plates, etc. described above is preferably 10 μm to 10 mm. Furthermore, depending on the purpose, the surfaces of various resin films, metal plates, glass plates, rubber plates, etc. can be made hydrophilic by electrical methods such as corona discharge treatment, or chemical methods. It is also possible to roughen the surface.
また上記したストリップ9としては保存液吸収体を用いることもできる。ストリップ9に保存液吸収体を用いると、余分な保存液11を効果的に除去することができるため、凍結速度が向上する。保存液吸収体としては、例えば金網、紙等や合成樹脂からなるフィルム状物で貫通孔を有したものが例示される。その他の保存液吸収体として、屈折率が1.45以下の素材を用いて形成された多孔質構造体が例示される。該多孔質構造体により、細胞10の周囲に存在する保存液11を効率的に除去することができる。また、透過型の光学顕微鏡観察下において、細胞10を載置し凍結する操作及び凍結後に融解する操作を、良好な視認性にて容易かつ確実に行うことができる。 Further, as the strip 9 described above, a storage liquid absorber can also be used. When a storage liquid absorber is used in the strip 9, excess storage liquid 11 can be effectively removed, thereby improving the freezing speed. As the storage liquid absorber, for example, a film-like material made of wire mesh, paper, or synthetic resin and having through holes is exemplified. Another example of the storage liquid absorber is a porous structure formed using a material having a refractive index of 1.45 or less. The porous structure allows the storage solution 11 present around the cells 10 to be efficiently removed. Further, under observation using a transmission type optical microscope, the operation of placing and freezing the cells 10 and the operation of thawing the cells after freezing can be easily and reliably performed with good visibility.
上記した多孔質構造体の素材の屈折率は、例えば、アッベ屈折計(Na光源、波長:589nm)を用いてJIS K 0062:1992、JIS K 7142:2014に準じて測定できる。多孔質構造体を形成する屈折率が1.45以下の素材としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリビニリデンジフロライド樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂などのフッ素樹脂やシリコン樹脂のようなプラスチック樹脂材料、二酸化ケイ素のような金属酸化物材料、フッ化ナトリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウムのような無機材料が挙げられる。 The refractive index of the material of the porous structure described above can be measured, for example, using an Abbe refractometer (Na light source, wavelength: 589 nm) according to JIS K 0062:1992 and JIS K 7142:2014. Materials with a refractive index of 1.45 or less that form the porous structure include fluororesins such as polytetrafluoroethylene resin, polyvinylidene difluoride resin, and polychlorotrifluoroethylene resin, and plastic resins such as silicone resin. materials, metal oxide materials such as silicon dioxide, inorganic materials such as sodium fluoride, magnesium fluoride, calcium fluoride.
多孔質構造体による保存液吸収体の細孔径は5.5μm以下であることが好ましく、より好ましくは1.0μm以下、さらに好ましくは0.75μm以下である。これにより光学顕微鏡観察下における細胞又は組織の視認性を高めることができる。保存液吸収体の厚みは、10~500μmであることが好ましく、より好ましくは25~150μmである。なお、保存液吸収体の細孔径は、プラスチック樹脂材料の多孔質構造体の場合には、バブルポイント試験により測定される最も大きい細孔の直径である。また金属酸化物あるいは無機材料の多孔質構造体の場合には、該多孔質構造体の表面及び断面の画像観察から測定した平均細孔直径である。 The pore diameter of the storage liquid absorber made of a porous structure is preferably 5.5 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, and still more preferably 0.75 μm or less. This can improve the visibility of cells or tissues under optical microscopic observation. The thickness of the storage liquid absorber is preferably 10 to 500 μm, more preferably 25 to 150 μm. Note that, in the case of a porous structure made of a plastic resin material, the pore diameter of the storage liquid absorber is the diameter of the largest pore measured by a bubble point test. In the case of a porous structure made of a metal oxide or an inorganic material, it is the average pore diameter measured from image observation of the surface and cross section of the porous structure.
保存液吸収体の空隙率は30%以上であることが好ましく、より好ましくは70%以上である。空隙率とは、以下の式で定義される。ここで空隙容量Vは水銀ポロシメーター(測定器名称 Autopore II 9220 製造者 micromeritics instrument corporation)を用い測定・処理された、保存液吸収体における細孔半径3nmから400nmまでの累積細孔容積(ml/g)に、保存液吸収体の乾燥固形分量(g/平方メートル)を乗ずることで、単位面積(平方メートル)当たりの数値として求めることができる。また保存液吸収体の厚みTは保存液吸収体の断面を電子顕微鏡で撮影し測長することで得ることができる。
P=(V/T)×100(%)
P:空隙率(%)
V:空隙容量(ml/m2)
T:厚み(μm)
The storage liquid absorber preferably has a porosity of 30% or more, more preferably 70% or more. The porosity is defined by the following formula. Here, the pore volume V is the cumulative pore volume (ml/g) with a pore radius of 3 nm to 400 nm in the storage liquid absorber, which is measured and processed using a mercury porosimeter (meter name: Autopore II 9220, manufacturer: micromeritics instrument corporation). ) by the dry solid content (g/square meter) of the storage liquid absorber, it can be determined as a value per unit area (square meter). Further, the thickness T of the storage liquid absorber can be obtained by photographing a cross section of the storage liquid absorber with an electron microscope and measuring its length.
P=(V/T)×100(%)
P: Porosity (%)
V: void volume (ml/m 2 )
T: Thickness (μm)
本発明において凍結保存用治具が有するキャップ部材8あるいは上述した筒状の収納部材は、例えば、各種樹脂、金属等の液体窒素等の冷却溶媒に耐性がある素材を用いて形成することができる。キャップ部材は1種類の素材からなるものでも良いし、2種類以上の素材からなるものでも良い。中でも樹脂は射出成型等のプロセスにより、テーパー構造やねじ切り構造を容易に形成できるため、好ましい。樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等からなる樹脂が挙げられる。また、キャップ部材の全光線透過率が80%以上であると、キャップ部材を篏合後に、キャップ内部の載置部の様子を容易に確認することができるため好ましい。 In the present invention, the cap member 8 or the above-mentioned cylindrical storage member included in the cryopreservation jig can be formed using materials that are resistant to cooling solvents such as liquid nitrogen, such as various resins and metals. . The cap member may be made of one type of material or may be made of two or more types of materials. Among them, resin is preferable because it can easily form a tapered structure or a threaded structure by a process such as injection molding. Specific examples of resins include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, acrylic resins, epoxy resins, silicone resins, polycarbonate resins, diacetate resins, triacetate resins, polyacrylate resins, polyvinyl chloride resins, polysulfone resins, Examples include resins such as polyether sulfone resin, polyimide resin, polyamide resin, polyolefin resin, and cyclic polyolefin resin. Further, it is preferable that the total light transmittance of the cap member is 80% or more because it is possible to easily check the state of the mounting portion inside the cap after the cap members are assembled.
本発明において凍結保存用治具が有する本体部材7は、作業性の観点から把持部を有することが好ましく、その場合、把持部は、把持のしやすさや、操作性の向上を目的として、角柱状であることが好ましい。該把持部は、液体窒素等の冷却溶媒に耐性がある素材により形成された部材であることが好ましい。このような素材としては、例えばアルミニウム、鉄、銅、ステンレスなどの各種金属、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂や各種エンジニアリングプラスチック、さらにはガラスなどを好適に用いることができる。 In the present invention, it is preferable that the main body member 7 of the cryopreservation jig has a gripping part from the viewpoint of workability. It is preferably columnar. The gripping portion is preferably a member made of a material that is resistant to cooling solvents such as liquid nitrogen. As such materials, for example, various metals such as aluminum, iron, copper, and stainless steel, ABS resin, acrylic resin, polypropylene resin, polyethylene resin, fluororesin, various engineering plastics, and even glass can be suitably used. .
本発明の固定具を用いて細胞又は組織を融解する場合、保存液は、通常卵子、胚等の細胞の凍結のために使用されるものを使用でき、例えば、前述したリン酸緩衝生理食塩水等の生理的溶液に耐凍剤(グリセロール、エチレングリコール等)を含有する保存液や、グリセロールやエチレングリコール、DMSO(ジメチルスルホキシド)等の各種耐凍剤を多量に(少なくとも保存液の全質量に対して10質量%以上、より好ましくは20質量%以上)含有する保存液を使用できる。融解液についても、通常卵子、胚等の細胞の融解のために使用されるものを使用でき、例えば、前述したリン酸緩衝生理食塩水等の生理的溶液に、浸透圧調整のために1Mのスクロースを含有する融解液を使用することができる。 When cells or tissues are thawed using the fixation device of the present invention, the preservation solution that is normally used for freezing cells such as eggs and embryos can be used, such as the above-mentioned phosphate buffered saline. Preservation solutions containing cryoprotectants (glycerol, ethylene glycol, etc.) in physiological solutions such as (10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more) can be used. As for the thawing solution, those normally used for thawing cells such as eggs and embryos can be used. For example, 1M solution is added to the above-mentioned phosphate buffered saline to adjust the osmotic pressure. A melt containing sucrose can be used.
本発明において凍結保存及び融解される細胞としては、例えば、哺乳類(例えば、人(ヒト)、牛、豚、馬、ウサギ、ラット、マウス等)の卵子、胚、精子等の生殖細胞;人工多能性幹細胞(iPS細胞)、胚性幹細胞(ES細胞)等の多能性幹細胞が挙げられる。また、初代培養細胞、継代培養細胞、及び細胞株細胞等の培養細胞が挙げられる。また、細胞は、一又は複数の実施形態において、線維芽細胞、膵ガン・肝ガン細胞等のガン由来細胞、上皮細胞、血管内皮細胞、リンパ管内皮細胞、神経細胞、軟骨細胞、組織幹細胞、及び免疫細胞等の接着性細胞が挙げられる。さらに、凍結保存・融解することができる組織として、同種又は異種の細胞からなる組織、例えば、卵巣、皮膚、角膜上皮、歯根膜、心筋等の組織が挙げられる。 Cells to be cryopreserved and thawed in the present invention include, for example, reproductive cells such as eggs, embryos, and sperm of mammals (e.g., humans, cows, pigs, horses, rabbits, rats, mice, etc.); Examples include pluripotent stem cells such as potent stem cells (iPS cells) and embryonic stem cells (ES cells). Also included are cultured cells such as primary cultured cells, subcultured cells, and cell line cells. In one or more embodiments, the cells include fibroblasts, cancer-derived cells such as pancreatic cancer and liver cancer cells, epithelial cells, vascular endothelial cells, lymphatic endothelial cells, nerve cells, chondrocytes, tissue stem cells, and adherent cells such as immune cells. Further, examples of tissues that can be cryopreserved and thawed include tissues made of cells of the same or different types, such as ovary, skin, corneal epithelium, periodontal ligament, and cardiac muscle.
以下に本発明を実施例によりさらに詳細に示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be illustrated in more detail with reference to examples below, and the present invention will be specifically explained, but the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
アルミを用いて金属切削加工により、図1及び図2に示す、1ヶ所のスリット部2に凸型の凹凸構造部3を有する形態の実施例1の固定具を作製した。なお、スリット部の幅T2は3.2mmであり、スリット部2の長さT1は基材20の側面部から10mmであり、スリット部の深さT3は10mmである。凹凸構造部はスリット部の内部の側面からそれぞれ0.25mmの凸型構造とし、凸型の凹凸構造部3により狭まった部分の幅方向の長さT4は2.7mmである。
(Example 1)
A fixture of Example 1 having a convex concavo-convex structure 3 in one slit 2 as shown in FIGS. 1 and 2 was produced by metal cutting using aluminum. Note that the width T2 of the slit portion is 3.2 mm, the length T1 of the slit portion 2 is 10 mm from the side surface of the base material 20, and the depth T3 of the slit portion is 10 mm. The concavo-convex structure portions each have a convex structure extending 0.25 mm from the inner side surface of the slit portion, and the length T4 in the width direction of the portion narrowed by the convex-convex concave-convex structure portion 3 is 2.7 mm.
(実施例2)
アルミを用いて金属切削加工により、図13に示す、1ヶ所のスリット部2に凸型構造を凹凸構造部3として有し、スリット開口部から挿入方向に進むほど、スリット部2の幅T2が徐々に狭まった構造となっている形態の実施例2の固定具を作製した。なお、スリット部2の長さT1は基材20の側面部から10mmであり、スリット部2の深さT3は10mmである。スリット部の幅T2はスリット開口部4で4mmであり、スリット開口部4から挿入方向に向かって、基材上面中央部側のスリット部2の閉塞部で3mmまで一定に減少する構造とした。凹凸構造部の幅T4は2.7mmで一定とした。
(Example 2)
As shown in FIG. 13, one slit part 2 has a convex structure as an uneven structure part 3 by metal cutting using aluminum, and the width T2 of the slit part 2 increases as it advances from the slit opening in the insertion direction. A fixture of Example 2 having a gradually narrowed structure was produced. Note that the length T1 of the slit portion 2 is 10 mm from the side surface of the base material 20, and the depth T3 of the slit portion 2 is 10 mm. The width T2 of the slit portion was 4 mm at the slit opening 4, and the structure was such that the width T2 steadily decreases from the slit opening 4 toward the insertion direction to 3 mm at the closed portion of the slit portion 2 on the center side of the upper surface of the base material. The width T4 of the uneven structure was kept constant at 2.7 mm.
(実施例3)
アルミを用いて金属切削加工により、図6に示す、スリット部の内部の片側の側面にのみ凸型構造の凹凸構造部を有する形態の実施例3の固定具を作製した。なお、スリット部の幅T2は3.2mmであり、スリット部の長さT1は基材20の側面部から10mmであり、スリット部の深さT3は10mmである。凹凸構造部はスリット部の内部の側面から0.25mmの凸型構造であり、1ヶ所の凸型構造の凹凸構造部3により狭まった部分の長さT6は2.95mmである。
(Example 3)
A fixture of Example 3 having a convex concavo-convex structure only on one side of the inside of the slit, as shown in FIG. 6, was fabricated by metal cutting using aluminum. Note that the width T2 of the slit portion is 3.2 mm, the length T1 of the slit portion is 10 mm from the side surface of the base material 20, and the depth T3 of the slit portion is 10 mm. The concavo-convex structure is a convex structure extending 0.25 mm from the inner side surface of the slit, and the length T6 of the portion narrowed by the convex-convex concavo-convex structure 3 at one location is 2.95 mm.
(実施例4)
ABS樹脂を用いて積層型の3Dプリンターで加工を行った以外は実施例1と同様にして実施例4の固定具を作製した。
(Example 4)
A fixture of Example 4 was produced in the same manner as Example 1 except that ABS resin was used and the processing was performed using a laminated 3D printer.
(実施例5)
ABS樹脂を用いて積層型の3Dプリンターで加工を行い、図11に示す形態のスリット部の内部の側面に凸型の凹凸構造部3を有する実施例5の固定具を作製した。なお、スリット部2の幅T2は3.2mmであり、スリット部の深さT3は10mmである。スリット部2の長さは挿入方向から20mm直進した後に90度右側に向きを変えて10mm直進した形態とした。凹凸構造部3はスリット部2の内部の側面からそれぞれ0.25mmの凸型構造とし、凹凸構造部の幅T4は2.7mmである。
(Example 5)
A fixing device of Example 5 having a convex concavo-convex structure 3 on the inner side surface of the slit portion in the form shown in FIG. 11 was manufactured by processing with a laminated 3D printer using ABS resin. Note that the width T2 of the slit portion 2 is 3.2 mm, and the depth T3 of the slit portion is 10 mm. The length of the slit portion 2 was such that it went straight 20 mm from the insertion direction, turned 90 degrees to the right, and went straight 10 mm. The uneven structure portion 3 has a convex structure of 0.25 mm from the inner side surface of the slit portion 2, and the width T4 of the uneven structure portion is 2.7 mm.
<凍結保存用治具の固定具合の評価>
実施例1~5の固定具について、凍結保存用治具の固定具合を評価するために、図18に図示されるような凍結保存用治具を作製した。凍結保存用治具は、短冊状(幅1.5mm、長さ20mm、厚み190μm)のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムをストリップ9とし、ABS樹脂の把持部と接着し本体部材7を作製した。キャップ部材8をABS樹脂で作製した。キャップ部材8の外形は3.1mmの四角柱であり、先端部近くに0.3mmの深さの凹部を有する構造である。上記凍結保存用治具を用いて、平衡化処理したマウス8細胞期胚を保存液0.1μLと共に、透過型顕微鏡下で滴下付着させた。なお、保存液は、シグマアルドリッチ社製 Medium199培地に、15容積%DMSO、15容積%エチレングリコール、17質量%スクロースが含まれる組成のものを用いた。次いで、透過型顕微鏡下で、載置部を含むストリップをキャップ部材に挿入し、その後液体窒素に浸漬して凍結操作を行った。保冷操作の後に、液体窒素下で、上記凍結保存用治具のキャップ部材側を、キャップ部材の先端部が有する凹部が凍結保存用治具が有する凹凸構造部にはまり込む状態で、実施例1~5の固定具のスリット部に挿入し、図18に示す形態で、固定・保持した際の様子を以下の基準で評価した。これらの結果を表1に示す。
<Evaluation of fixation of cryopreservation jig>
Regarding the fixtures of Examples 1 to 5, in order to evaluate the fixation of the cryopreservation jig, a cryopreservation jig as shown in FIG. 18 was prepared. For the cryopreservation jig, a strip 9 of a polyethylene terephthalate resin film in the form of a rectangle (width 1.5 mm, length 20 mm, thickness 190 μm) was bonded to a gripping portion of ABS resin to produce a main body member 7. The cap member 8 was made of ABS resin. The outer shape of the cap member 8 is a 3.1 mm rectangular prism, and has a structure having a recessed portion with a depth of 0.3 mm near the tip. Using the cryopreservation jig described above, an equilibrated mouse 8-cell stage embryo was dropped and attached together with 0.1 μL of preservation solution under a transmission microscope. The storage solution used was Medium 199 medium manufactured by Sigma-Aldrich, which had a composition containing 15% by volume of DMSO, 15% by volume of ethylene glycol, and 17% by mass of sucrose. Next, under a transmission microscope, the strip including the mounting part was inserted into the cap member, and then immersed in liquid nitrogen to perform a freezing operation. After the cold storage operation, the cap member side of the cryopreservation jig was prepared in Example 1 under liquid nitrogen in a state where the recessed portion of the tip of the cap member was fitted into the uneven structure of the cryopreservation jig. It was inserted into the slit part of the fixing tool No. 5 to 5, and the state when it was fixed and held in the form shown in FIG. 18 was evaluated based on the following criteria. These results are shown in Table 1.
◎:強固に固定ができ、安定感があった。
○:安定して固定ができた。
△:固定ができたが、やや不安定であった。
◎: Firmly fixed and had a sense of stability.
○: Stable fixation was achieved.
△: Fixation was achieved, but it was somewhat unstable.
<融解操作時の作業性の評価>
上記の「凍結保存用治具の固定具合の評価」と同様の方法により、図18に示す形態で、実施例1~5の固定具を用いて凍結保存用治具をそれぞれ固定・保持した。その後、図20に示す形態のように、凍結保存用治具の本体部材とキャップ部材を分離する際の作業性を評価したが、実施例1~5の固定具はいずれも迅速な融解操作が可能であり、高い作業性を有することが示された。また実施例1~5の固定具を用いた融解作業では、細胞又は組織が液体窒素中に位置することを容易に確認できた。
<Evaluation of workability during melting operation>
The cryopreservation jigs were each fixed and held using the fixing devices of Examples 1 to 5 in the form shown in FIG. 18 by the same method as in the above-mentioned "Evaluation of fixation of cryopreservation jigs." Thereafter, the workability of separating the main body member and cap member of the cryopreservation jig as shown in FIG. It was shown that it is possible and has high workability. Furthermore, in the thawing operation using the fixtures of Examples 1 to 5, it was easily confirmed that the cells or tissues were located in liquid nitrogen.
上記の結果から、本発明の固定具を用いると、細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、凍結保存用治具を安定的に固定・保持することが可能である。本発明の固定具を用いて、凍結保存用治具を固定・保持すると、細胞又は組織を融解液に移す操作に先立って、凍結保存用治具を固定・保持した際に、凍結保存用治具のストリップ上に載置された細胞又は組織が確実に液体窒素の液面よりも下に位置することを容易に確認できることに加え、迅速な融解操作を行うことが可能であることが分かる。 From the above results, when the fixing device of the present invention is used, it is possible to stably fix and hold the cryopreservation jig prior to the operation of transferring cells or tissues to a thawing solution. When a cryopreservation jig is fixed and held using the fixing device of the present invention, the cryopreservation jig can be fixed and held prior to the operation of transferring cells or tissues to a thawing solution. It can be seen that in addition to being able to easily confirm that the cells or tissues placed on the strip of the device are reliably located below the liquid nitrogen level, it is possible to perform a rapid thawing operation.
本発明は、牛等の家畜や動物の胚移植や人工授精、人への人工授精等の他、iPS細胞、ES細胞、一般に用いられている培養細胞、胚又は卵子を含む生体から採取した検査用又は移植用の細胞又は組織、生体外で培養した細胞又は組織等の凍結保存及びその融解に用いることができる。 The present invention is applicable to tests collected from living organisms including iPS cells, ES cells, commonly used cultured cells, embryos or eggs, as well as embryo transplantation and artificial insemination of livestock such as cattle and animals, artificial insemination of humans, etc. It can be used for cryopreservation and thawing of cells or tissues for use or transplantation, cells or tissues cultured in vitro, and the like.
1 固定具
2 スリット部
3 凹凸構造部
4 スリット開口部
5 空洞構造部
6 凍結保存用治具
7 本体部材
8 キャップ部材
9 ストリップ
10 細胞
11 保存液
12 接合部
13 液体窒素
14 液面
15 凍結容器
16 液面ゲージ
17 上限マーキング部
18 下限マーキング部
19 融解液
20 基材
1 Fixing device 2 Slit portion 3 Uneven structure portion 4 Slit opening portion 5 Cavity structure portion 6 Cryopreservation jig 7 Main body member 8 Cap member 9 Strip 10 Cell 11 Preservation solution 12 Joint portion 13 Liquid nitrogen 14 Liquid level 15 Freezing container 16 Liquid level gauge 17 Upper limit marking section 18 Lower limit marking section 19 Melt liquid 20 Base material
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