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WO2019167960A1 - 細胞保持運搬装置 - Google Patents

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Publication number
WO2019167960A1
WO2019167960A1 PCT/JP2019/007361 JP2019007361W WO2019167960A1 WO 2019167960 A1 WO2019167960 A1 WO 2019167960A1 JP 2019007361 W JP2019007361 W JP 2019007361W WO 2019167960 A1 WO2019167960 A1 WO 2019167960A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cell
cell holding
holding
base
transporting device
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/007361
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晃輔 堀
紀之 河原
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.)
Stem Cell & Device Laboratory Inc
Original Assignee
Stem Cell & Device Laboratory Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stem Cell & Device Laboratory Inc filed Critical Stem Cell & Device Laboratory Inc
Priority to US16/975,659 priority Critical patent/US20200407674A1/en
Priority to JP2020503533A priority patent/JP7441521B2/ja
Priority to EP19761426.6A priority patent/EP3760701A4/en
Publication of WO2019167960A1 publication Critical patent/WO2019167960A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/22—Means for packing or storing viable microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/04—Flat or tray type, drawers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/12—Well or multiwell plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters
    • C12M25/04—Membranes; Filters in combination with well or multiwell plates, i.e. culture inserts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/14—Scaffolds; Matrices

Definitions

  • the present invention relates to a cell holding and transporting device, and more particularly, to a device that can easily move a held cell.
  • the plastic container 10 is a container for culturing living cells such as living cells and tissues, and is a container for imaging (or observing) the cultured living cells with a phase contrast microscope. is there.
  • the plastic container 10 is a so-called multi-well plate, and has a plurality of wells 11 opened in a circular shape.
  • the well 11 is a recess for storing a living cell to be imaged after culturing and a culture solution for culturing the living cell.
  • a 96-well plate having 96 wells 11 in 8 rows and 12 columns is shown as an example, but the plastic container 10 only needs to have at least two wells 11. The number of is arbitrary.
  • a multiwell plate having 6, 24, or 384 wells 11 is often used.
  • Suitable materials for the plastic container 10 include, for example, polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), TAC (triacetyl cellulose), polyimide (PI), nylon (Ny), low density polyethylene (LDPE). ), Medium density polyethylene (MDPE), vinyl chloride, vinylidene chloride, polyphenylene sulfide, polyether sulfone, polyethylene naphthalate, polypropylene, urethane acrylate and other acrylic materials, cellulose, glass and the like.
  • a resin such as a biodegradable polymer such as polylactic acid, polyglycolic acid, polycaprolactan, or a copolymer thereof can be used.
  • polyethylene terephthalate, polystyrene, and polycarbonate can be preferably used, and polystyrene can be particularly preferably used. This is because the cytotoxicity is low.
  • the surface of the plastic container 10 may be subjected to any surface treatment (for example, irradiation with plasma, corona, microwave, electron beam, ultraviolet ray, etc.).
  • the well 11 is a non-through hole and is opened on the surface of the plastic container 10.
  • a living cell 13 to be cultured and a culture solution 12 (for example, serum solution) for culturing the living cell 13 are injected into the well 11 from the opening.
  • the culture solution 12 injected into the well 11 is always in the vicinity of the opening of the well 11 during culturing of the living cells 13 and during imaging with a phase contrast microscope. Contact with air. For this reason, the cultured living cells 13 are imaged (observed) with a phase contrast microscope while alive.
  • the well 11 has an opening diameter R of 0.5 mm or more and less than 2 cm, and a depth D of 2 mm or more and less than 2 cm.
  • the reason why the diameter R of the opening of the well 11 is 0.5 mm or more and less than 2 cm is that it is preferable for obtaining data that converges the number of living cells 13 cultured in the same environment without variation. .
  • the diameter R of the opening of the well 11 is more preferably 1 mm or more. When the diameter R of the opening of the well 11 is less than 2 cm, the meniscus of the liquid surface 12a of the culture solution 12 becomes prominent. Therefore, the present invention is particularly useful, and the diameter R of the opening of the well 11 is 1 cm or less. It is particularly suitable for the case.
  • the diameter of the opening of the well 11 is 6 mm, for example.
  • the diameter of the opening of the well 11 is 3 mm, for example. is there.
  • the depth D of the well 11 is the height from the bottom surface 11b of the well 11 to the opening (the surface of the plastic container 10), and the depth D of the well 11 is formed to be 2 mm or more. This is because a sufficient medium for culturing 13 and a sufficient amount of the culture solution 12 for culturing the living cells 13 are secured.
  • the depth D of the well 11 is formed to be less than 2 cm in order to prevent a decrease in the amount of light in the peripheral visual field due to vignetting when observing with a transmission microscope. If the depth D of the well 11 is in the range of 3 mm or more and 1 cm or less, it is particularly suitable for the culture and imaging of the living cells 13. Moreover, it is preferable that the quantity of the culture solution 12 put into the well 11 is 1/2 or less of the depth D of the well 11 (refer patent document 1 above).
  • the above-described plastic container 10 has the following points to be improved.
  • any experiment is performed using predetermined live cells 13, it is necessary to culture the live cells 13 directly in the well 11 of the plastic container 10 before the experiment. For this reason, there exists a point which should be improved that an experiment and cell culture cannot be isolate
  • the burden on the experimenter is large. In particular, when an experiment is performed using a plurality of types of living cells 13, there is a point to be improved in that the burden on the experimenter increases.
  • live cells 13 are cultured at the bottom of the well 11.
  • the bottom of the well 11 has a relatively large area from the cells to be cultured, and it is unclear at which position of the bottom the cells are cultured. Therefore, even if the cell culture preconditions, the number of cells, the amount of medium, the temperature, and the like are the same, the cells are not uniformly cultured at the bottom of the well 11. For this reason, even in the well 11, there is a point to be improved that there is a possibility that the result may be different depending on the cell target at which position.
  • the present invention holds a cultured cell and can move the cell while holding the cell, and a cell characteristic measurement that measures a predetermined characteristic of the cell using the cell holding and conveying device It is an object of the present invention to provide a method and a kit for measuring cell characteristics including the cell holding and transporting device.
  • this invention solves the said subject by providing the invention as described in the following (1) to (15).
  • a cell holding and transporting device disposed in a cell culture container, A base having an upper surface and a lower surface, A through hole formed to penetrate the base, A cell scaffold located along the lower surface of the base and holding cells, An operation unit that can be clamped by a predetermined holder, A cell holding and transporting device.
  • the cell holding and conveying device according to (1) comprising: (3) The operation unit is Projecting from the upper surface of the base, The cell holding and conveying device according to (1) or (2).
  • the operation unit is Forming a concave shape from the upper surface of the base, The cell holding and conveying device according to (1) or (2). (5) further, An air vent passing through the base, The cell holding and conveying device according to any one of (1) to (4).
  • the through hole is Having a shape that narrows from the surface on which the protruding portion is formed toward the oppositely located surface;
  • At least the base is Formed of a material having a specific gravity heavier than the medium,
  • the cell scaffold is A thin fiber sheet,
  • the cell scaffold is Have biological material, The cell holding / transporting device according to any one of (1) to (10), wherein (12) The cell scaffold is Having predetermined cells, The cell holding and conveying device according to (11), characterized in that (13) The cell scaffold is Having cardiomyocytes or neurons, The cell holding and conveying device according to (11), characterized in that (14) (1) A cell characteristic measuring method for measuring a predetermined characteristic of a cell using the cell holding and conveying device according to any one of (13). (15) (1) A kit for measuring cell characteristics, comprising the cell holding and transporting device according to any one of (13).
  • the cell holding and transporting device is a cell holding and transporting device disposed in a cell culture container, and has a flat base having an upper surface and a lower surface, a through-hole formed so as to penetrate the base, and the base A cell scaffold that holds cells and an operation unit that can be sandwiched by a predetermined holder.
  • the experiment and the cell culture can be separated, the experimenter does not need to perform the cell culture, and the burden on the experimenter can be reduced. Furthermore, since only cells can be cultured and provided to the experimenter, the experimenter can be efficiently experimented. Furthermore, when a defect occurs in the cells used in the experiment, only the defective cell can be easily replaced.
  • the user can easily operate, for example, move the cell holding and transporting apparatus using a holder such as tweezers.
  • the cell holding and transporting device further includes a medium storage space forming unit that forms a medium storage space for storing the medium on the through hole.
  • the culture medium storage space can be formed on the through-hole, the culture medium can be stably stored in the culture medium storage space.
  • a medium can be additionally stored stably on the base, a fresh medium can be provided to the cells held on the scaffold member, and the cells can be stably cultured for a longer period of time. Can do.
  • the cell holding and transporting device according to the present invention is characterized in that it protrudes from the upper surface of the base.
  • the user can easily operate the cell holding and transporting apparatus using a holder such as tweezers.
  • the cell holding and transporting device is characterized in that the operation part is formed in a concave shape from the upper surface of the base part.
  • the user can easily operate the cell holding and transporting apparatus using a holder such as tweezers.
  • the thickness of the cell holding and conveying device can be reduced.
  • the cell holding and transporting device according to the present invention further includes an air vent that penetrates the base.
  • the cell holding and transporting device is characterized in that the through hole has a shape that narrows from a surface on which the protruding portion is formed toward a surface located opposite to the through hole.
  • the cell suspension for culturing the cells can be easily dropped on the cell scaffold, the cells can be easily cultured. Moreover, since the capacity
  • the cell holding and transporting apparatus is characterized in that at least the base is formed of a material having a specific gravity heavier than that of the culture medium.
  • the cell holding and transporting device can be easily placed in the medium.
  • the pressure can be easily applied downward by its own weight, it can be brought into close contact with an arrangement such as an electrode arranged at the lower part of the cell holding and conveying apparatus.
  • the cell scaffold is a thin fiber sheet.
  • the cell holding and transporting device according to the present invention is characterized in that the cell scaffold has a biological material.
  • the cell holding and transporting device according to the present invention is characterized in that the cell scaffold has cardiomyocytes or nerve cells.
  • FIG. 2 It is a perspective view which shows the cell holding
  • FIG. 1 It is a figure which shows the prior art regarding a cell holding
  • the cell holding and transporting apparatus will be described using a cell holding and transporting apparatus 100 that is an embodiment.
  • the cell holding and transporting device 100 is a device for culturing cells in a well medium of a 96-well multiwell plate. The cells cultured in the well are used for predetermined experiments and examinations.
  • FIG. 1 is a perspective view of the cell holding and transporting device 100
  • FIG. 2 is a plan view of the cell holding and transporting device 100
  • FIG. 3 is an X1-X1 cross section of FIG.
  • the cell holding and transporting device 100 includes a base 101, a through hole 103, a cell scaffold 105, and an operation unit 107.
  • the base 101 has a flat disk shape.
  • the base 101 has an upper surface P101a and a lower surface P101b.
  • the base 101 is made of a predetermined resin material having a specific gravity greater than that of the culture medium, for example, polycarbonate.
  • the specific gravity of the cell holding and conveying apparatus 100 with respect to the medium and the buoyancy generated in the cell holding and conveying apparatus 100 with respect to the medium are comprehensively determined.
  • the specific gravity of the base 101 and the like is determined, for example, a specific gravity of 1.05 to 1.1 or more.
  • the base 101 has a diameter R101 (see FIG. 2) of about 6 mm and a thickness L101h (see FIG. 3) of about 0.5 mm. It is.
  • the through-hole 103 is formed to penetrate the base 101 from the upper surface P101a to the lower surface P101b of the base 101.
  • the through hole 103 has a cylindrical shape and is formed concentrically with the base 101.
  • the diameter of the through hole 103 is about 1 mm.
  • the cell scaffold 105 is formed of a fiber sheet made of a polymer material.
  • the polymer material may be any material that does not exhibit cytotoxicity when cultured in a state where it is in contact with cells.
  • a biodegradable or non-biodegradable polymer material can be used.
  • biodegradable polymer materials include polylactic acid and polyglycolic acid copolymer (PLGA), polyglycolic acid (PGA), polybutyric acid (PLA), polyvinyl alcohol (PVA), and polyethylene glycol (PEG). , Polyethylene vinyl acetate (PEVA), polyethylene oxide (PEO), and the like, but are not limited thereto.
  • PLGA is a highly safe material that is known to be hydrolyzed in vivo to become lactic acid and glycolic acid originally present in the body, and further decomposed into water and carbon dioxide and discharged outside the body. Are particularly preferably used. PLGA can adjust the biodegradation rate by changing the combination ratio of PLA (polylactic acid) and PGA (polyglycolic acid).
  • Non-biodegradable polymer materials include, for example, polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA), and polymethylglutarimide ( PMGI ) And the like, but is not limited thereto.
  • PS polystyrene
  • PC polycarbonate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PA polyamide
  • PMGI polymethylglutarimide
  • PS polystyrene
  • the cell scaffold 105 has a thin disk shape and is disposed along the lower surface P101b of the base 101.
  • the cell scaffold 105 is disposed on the lower surface P101b of the base 101 by applying a predetermined adhesive to a predetermined adhesive region RA on the lower surface P101b of the base 101 and then bonding them together.
  • the adhesive is applied to the lower surface P101b of the base 101 so as not to protrude from the through hole 103 when the cell scaffold 105 is disposed on the lower surface P101b of the base 101.
  • the adhesive is absorbed into the gap between the cell scaffolds 105 made of fiber sheets and integrated with the cell scaffolds 105 at the stage where the cell scaffolds 105 are pressure-bonded to the lower surface P101b of the base 101.
  • an adhesive for example, KE45 is used.
  • a predetermined biological material for example, myocardium or nerve cell
  • the biological material refers to 1: 1 or more cells or cell types, 2: 1 or more tissues, or tissue types, 3: organs, or parts thereof.
  • the cells include muscle cells such as cardiomyocytes and smooth muscle cells, liver cells that are liver parenchymal cells, Kupffer cells, endothelial cells such as vascular endothelial cells and corneal endothelial cells, fibroblasts, osteoblasts, and crushing cells.
  • Epithelial cells such as bone cells, periodontal ligament cells, epidermal keratinocytes, tracheal epithelial cells, gastrointestinal epithelial cells, cervical epithelial cells, corneal epithelial cells, mammary cells, pericytes, kidney cells, knees
  • Examples include Langerhans islet cells, nerve cells such as peripheral nerve cells and optic nerve cells, chondrocytes, and bone cells.
  • Examples of cardiomyocytes include cells derived from pluripotent stem cells such as ES cells or iPS cells.
  • nerve cells include peripheral nerve cells and optic nerve cells.
  • the operation unit 107 is formed so as to protrude from the upper surface P101a (see FIG. 3) of the base 101, as shown in FIG.
  • a plurality of operation units 107 are formed radially on the upper surface P101a of the base 101 with the through hole 103 as the center.
  • the operation units 107 are arranged in the shape of the upper surface P101a of the base 101 so that the angle between the adjacent operation units 107 is 60 degrees.
  • Each operation unit 107 has an upper surface arc shape, and has a rectangular shape with a semicircular direction in a short direction in a cross section along the upper surface P101a of the base 101.
  • the operation unit 107 is formed integrally with the base 101 from a predetermined resin material, for example, polycarbonate.
  • Each operation unit 107 has a length L107a (see FIG. 2) in the longitudinal direction of about 2.5 mm, a length L107b in the short direction (see FIG. 2) of about 0.5 mm, and a height L107h (see FIG. 3). Reference) is about 1.3 mm.
  • the cell holding and transporting device 100 When the cell holding and transporting device 100 is arranged in the well W1 by forming a plurality of operation units 107 in a radial manner, regardless of the positional relationship between the user and the operation unit 107, the user can change the angle of the wrist. It is possible to easily hold and operate the operation unit 107 with tweezers or the like simply by adjusting. By forming six operation units 107, the user can easily operate the operation unit 107.
  • FIG. 4 A is a plan view of the cell holding and transporting device 100 in which the cell suspension CS is stored, and B is a cross section taken along the line X4-X4 of FIG. 4A.
  • FIG. 5 A is a plan view of the cell holding and transporting apparatus 100 in which the medium is stored, and B is a cross section taken along the line X5-X5 in FIG. 5A.
  • a cell suspension is stored in the through-hole 103, and after several hours to about 1 day, the cells are fixed and held on the cell scaffold 105, and then using a pipette or the like.
  • the medium is stored on the upper surface P101a of the base 101 (see FIG. 5B above). That is, a part of the space on the upper surface P101a of the base 101 functions as a culture medium storage space for storing the culture medium, and a part of the upper surface P101a of the base 101 functions as a culture medium storage space forming part.
  • the medium can be stored in a convex shape in the upper surface P101a of the base 101 by the surface tension of the medium to be added.
  • the base 101 is formed of a hydrophobic material, the medium can be more stably stored in a convex shape in the upper surface P101a of the base 101.
  • a fresh medium can be provided to the cells being held, so that the cells can be stably cultured for a longer period of time.
  • the operation unit 107 When operating the cell holding and conveying apparatus 100, the operation unit 107 is held by a holder such as tweezers. Thereby, the cell holding
  • the operation holding unit 107 can be used to hold the cell holding and transporting device 100. Easy to operate.
  • the cell holding and conveying apparatus 100 can be easily operated by holding the base 101 with a holder.
  • the operation part 107 protruding from the medium can be held by the holder to prevent the medium from flowing out.
  • the cell holding and transporting device 100 is held by the operation unit 107 with a holding tool. While being taken out from the well W1, it can be easily moved onto, for example, an electrode of a MEA (Multi-Electrode Array) probe to measure the electrical characteristics of the cells.
  • MEA Multi-Electrode Array
  • Example 1 the culture medium was disposed on the upper surface P101a of the base 101 using the surface tension of the culture medium and the hydrophobicity of the base 101 and the operation unit 107.
  • the cell holding and transporting device 200 as an embodiment of the cell holding and transporting device according to the present invention has a medium storage space forming part 209 that forms a medium storage space S209 for storing a medium on the through hole 103.
  • the medium can be easily arranged on the upper surface P101a of the base 101.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 7 shows a perspective view of the cell holding and transporting apparatus 200.
  • the cell holding and transporting device 200 has a base 101, a through-hole 103, a cell scaffold 105, and a medium storage space forming part 209.
  • the medium storage space forming part 209 is formed so as to protrude from the upper surface P101a (see FIG. 3) of the base part 101.
  • the culture medium storage space forming part 209 is formed in a cylindrical shape on the upper surface P101a of the base 101 with the through hole 103 as the center.
  • the culture medium storage space forming part 209 is formed integrally with the base 101 by a predetermined resin material, like the base 101.
  • the culture medium storage space S209 that stores the culture medium on the through hole 103 can be formed.
  • the size of the medium storage space forming part 209 is such that the inner diameter is about 4.4 mm, the outer diameter is about 5.4 mm, and the height is high in the cell holding and transporting device 200 corresponding to the well W1 of the 96-well multiwell plate. About 1.3 mm.
  • the culture medium storage space forming part 209 is formed so as to protrude from the upper surface P101a of the base part 101, it also functions as an operation part.
  • FIG. 7 shows a perspective view of the cell holding and conveying device 200 in which the cell suspension CS is stored.
  • a cell suspension is stored in the through-hole 103, and after several hours to about a day, the cells are fixed and held on the cell scaffold 105, and then, on the upper surface P101a of the base 101 using a pipette or the like.
  • the culture medium is stored in the culture medium storage space S209 formed by the culture medium storage space forming unit 209 located in the position.
  • the medium is stored in a convex shape in the upper surface P101a of the base 101 due to the surface tension of the culture medium to be added and / or the hydrophobicity of the base 101 (FIG. 5B). In some cases, it is difficult to stably store the culture medium. However, in the cell holding and transporting device 200, since the culture medium storage space S209 is formed by the culture medium storage space forming unit 209, the culture medium storage space S209 is stably formed. The culture medium can be stored in the culture medium storage space S209 on the upper surface P101a.
  • a fresh medium can be provided to the retained cells by stably storing the medium on the base 101, so that the cells can be stably cultured for a longer period of time. can do.
  • the cell holding and conveying apparatus 200 in Example 2 described above had one medium storage space forming part 209 formed in a cylindrical shape.
  • the cell holding and transporting apparatus 300 which is an embodiment of the cell holding and transporting apparatus according to the present invention has a plurality of medium storage space forming portions 209.
  • components similar to those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 8 shows a perspective view of the cell holding and transporting apparatus 300.
  • the cell holding and transporting device 300 includes a base 101, a through-hole 103, a cell scaffold 105, and a medium storage space forming unit 309.
  • a plurality of medium storage space forming portions 309 are formed so as to protrude from the upper surface P101a of the base portion 101 (see FIG. 3).
  • the culture medium storage space forming unit 309 is formed independently of the other adjacent culture medium storage space forming unit 309, and a predetermined space is disposed between them.
  • the plurality of medium storage space forming portions 309 form a cylindrical shape centered on the through hole 103 on the upper surface P101a of the base 101.
  • the culture medium storage space s309 is formed inside the culture medium storage space formation part 309 by the plurality of culture medium storage space formation parts 309 arranged along the cylindrical shape.
  • the culture medium storage space forming part 309 is formed integrally with the base part 101 by polycarbonate, like the base part 101.
  • the size of the medium storage space forming unit 309 is the same as that of the medium storage space forming unit 209 of the second embodiment.
  • the culture medium storage space forming part 309 is formed so as to protrude from the upper surface P101a of the base part 101, it also functions as an operation part.
  • FIG. 9 shows a plan view of the cell suspension CS and the cell holding and transporting device 300 in which the medium is stored.
  • the cell holding and transporting device 300 is the same as the cell holding and transporting device 100 until cells are cultured and held in the cell scaffold 105. Further, in the cell holding and transporting device 300, the same operation as that of the cell holding and transporting device 200 is performed until the medium is stored in the medium storing space S309 formed by the medium storing space forming unit 309.
  • a medium storage space S309 is formed by the plurality of separated medium storage space forming units 309. That is, in the medium storage space S309, an opening leading to the outside of the medium storage space forming unit 309 is formed. As shown in FIG. 9, the surface tension of the medium to be added and / or the base 101 is provided. Due to the hydrophobicity, the medium can be stably stored in the medium storage space S309 (see FIG. 8 above).
  • a fresh medium can be provided to the retained cells by stably storing the medium on the base 101, so that the cells can be stably cultured for a longer period of time. can do.
  • Example 1 when the cell holding and transporting device 100 is disposed in the well W1, it is necessary to immerse the cell holding and transporting device 100 in the medium stored in the well W1. At this time, if there is not much difference between the inner diameter of the well W1 and the diameter R101 (see FIG. 2) of the base 101 of the cell holding and transporting device 100, a medium is present between the side surface of the well W1 and the cell holding and transporting device 100. Air that has entered and has entered under the cell holding and conveying device 100 may not be able to escape well from the side surface of the well W1 and the cell holding and conveying device 100.
  • a cell holding and transporting device 400 that is an embodiment of the cell holding and transporting device according to the present invention has a base 101 and an air vent 413 that penetrates the cell scaffold 105 located at the bottom of the base 101, and holds the cell.
  • the air that has entered the lower part of the conveying device 400 can be easily discharged to the outside.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 10 shows a perspective view of the cell holding and transporting device 400.
  • the cell holding and transporting device 400 includes a base 101, a through-hole 103, a cell scaffold 105, an operation unit 107, and an air vent 413.
  • the air vent 413 is a rectangular cutout formed from the outer periphery of the base 101 toward the inside, and is formed so as to penetrate the base 101 and the cell scaffold 105. Thereby, the air that has entered the lower part of the cell holding and transporting device 400 from between the base 101 and the side surface of the well W1 can be easily discharged to the outside.
  • the method of using the cell holding and transporting device 400 is the same as that of the cell holding and transporting device 100. However, the cell holding and transporting device 400 is immersed in the medium of the well W1 while confirming that air is released from the air vent 413.
  • the cell holding and transporting device 1700 is easier to cultivate cells, easier to use, and has a simple structure.
  • the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 20 is a perspective view of the cell holding and transporting device 1700 from obliquely above.
  • the cell holding and transporting device 1700 has a base 1701, a through hole 1703, a cell culture holding member 105, an operation unit 1707, and an air vent 1711.
  • the base 1701 has a thin disk shape.
  • the base 1701 is made of polycarbonate, for example.
  • the through hole 1703 is formed at the center of the base 1701.
  • the base 1701 has an upper surface P1701a and a lower surface P1701b (see FIG. 21).
  • the through-hole 1703 is formed so as to penetrate the base 1701 from the upper surface P1701a to the lower surface P1701b of the base 1701.
  • the through hole 1703 has a truncated cone shape that narrows from the upper surface P1701a on which the operation unit 1707 is formed toward the lower surface P1701b.
  • the through hole 1703 has an inclined portion S1703 at a predetermined distance from the lower surface P1701b of the base portion 1701 toward the upper surface P1701a.
  • the inclined portion S1703 is formed as a surface inclined by a predetermined angle from the axial direction.
  • the axial section of the inclined portion S1703 is an inclined straight line.
  • the operation unit 1707 is formed so as to protrude from the upper surface P1701a of the base 1701.
  • the operation portion 1707 is formed on the upper surface P1701a of the base portion 1701 in parallel with the through hole 1703 therebetween. Accordingly, since the operation portion 1707 can be formed at a distance from the through-hole 1703, when the cells are cultured, the cell culture solution stored in the through-hole 1703 exceeds its surface tension, and the through-hole 1703 is formed. Can be prevented from flowing out.
  • the cell holding and conveying device 1700 can be easily operated by being easily held by tweezers.
  • the operation unit 1707 is formed integrally with the base 1701 from a predetermined resin material, for example, polycarbonate, like the base 1701. By disposing the operation unit 1707, the operation unit 1707 can be held with tweezers or the like, so that the user can easily operate the cell holding and transporting device 1700.
  • the air vent part 1711 is formed as a region where a part of the outer peripheral part of the base part 1701 is cut off.
  • the thin cell culture holding member 1701 located below the base 1701 is also formed in the same shape as the base 1701.
  • the method for using the cell holding and transporting device 1700 is the same as that of the cell holding and transporting device 100 to the cell holding and transporting device 400.
  • a method of using the cell holding and transporting device 1700 when measuring cell characteristics will be described by taking an example of measuring an extracellular potential generated by cellular activity of cardiomyocytes formed in the cell holding and transporting device 1700.
  • FIG. 21A is a plan view of the MEA probe P
  • FIG. 22B is an X4-X4 cross-sectional view of the MEA probe P shown in FIG. 22A.
  • the MEA probe P has a substrate portion PB and a molten wall portion PW.
  • the substrate part PB has a thin plate shape.
  • the molten wall portion PW is formed on the substrate portion PB.
  • the molten wall portion PW has a cylindrical shape with one end released, stores a predetermined medium therein, and forms a cell arrangement space PS for arranging cells to be measured.
  • the MEA probe P has a measurement electrode E1 and a reference electrode E2.
  • the measurement electrode E1 is formed along the substrate portion PB in the approximate center of the molten wall portion PW.
  • the measurement electrodes E1 are arranged in a 4 ⁇ 4 matrix.
  • a predetermined number of reference electrodes E2 are arranged around the measurement electrode E1.
  • the MEA probe P measures the extracellular potential due to cell activity based on the potential difference between the measurement electrode E1 and the reference electrode E2.
  • a lead line (dotted line in the figure) is arranged from each of the measurement electrode E1 and the reference electrode E2.
  • the cell holding and conveying device 1700 in which cardiomyocytes are cultured is arranged in the cell arrangement space PS.
  • the cell holding and conveying device 1700 is arranged on the measurement electrode E1 of the MEA probe P so that the region corresponding to the through hole 1703 in the cell culture holding member 105 is located.
  • the extracellular potential due to the cellular activity of the cardiomyocytes cultured in the cell holding and transporting device 1700 is measured using the MEA probe P.
  • the oriented fiber sheet of the cell culture holding member 105 was seeded with human iPS cell-derived cardiomyocytes and cultured for 7 days in an environment of 5% CO 2 and 37 ° C.
  • the pitch of the fiber sheet is the distance between the cores of adjacent fibers among the fibers constituting the fiber sheet.
  • the drug responsiveness to the cultured cardiomyocytes can be measured via the extracellular potential.
  • dofetilide atrial fibrillation drug, Sigma
  • a cell holding and conveying device 1700 in which predetermined cardiomyocytes were cultured was placed in the cell placement space PS of the MEA probe P filled with a predetermined medium. Then, the extracellular potential was measured when only DMSO (Dimethyl ⁇ Sulfoxide), dofetilide: 0.0003 ⁇ M, dofetilide: 0.001 ⁇ M, dofetilide: 0.003 ⁇ M were used as the conditions of the drug to be administered. The result is shown in FIG.
  • DMSO Dimethyl ⁇ Sulfoxide
  • the first peak potential and the second peak potential generated by the heartbeat change depending on the condition of the drug. Specifically, it can be seen that as the concentration of the drug dofetilide increases, the time required from the first peak potential to the second peak potential appears as a longer time. That is, it can be confirmed that the time between the first peak and the second peak is extended depending on the concentration. Thus, using the cell holding and conveying device 1700, drug responsiveness as a cell characteristic can be confirmed. [Other Embodiments]
  • the through-hole 103 has a cylindrical shape that penetrates from the upper surface P101a to the lower surface P101b of the base 101, but may have a shape that penetrates from the upper surface P101a to the lower surface P101b.
  • the through-hole 503 may have a truncated cone shape that narrows from the upper surface P101a on which the operation unit 107 is formed toward the lower surface P101b (see FIG. 3 above). Good.
  • Shape of the operation unit 107 In the cell holding and transporting device 100 of Example 1 described above, a plurality of operation units 107 are formed in a radial manner, as long as the operation unit 107 protrudes from the upper surface P101a side of the base 101.
  • the present invention is not limited to the examples.
  • a plurality of operation portions 607 having a columnar protruding shape may be formed as in the cell holding and conveying device 600 shown in FIG.
  • the present invention is not limited to the examples as long as it can be sandwiched by a predetermined holder and the cell holding and transporting apparatus can be operated.
  • the cell holding and transporting apparatus 700 shown in FIG. 13 for example, an operation part 707 having a through hole formed in a concave shape from the upper surface P ⁇ b> 101 a (refer to FIG. 3) of the base 101 may be formed.
  • a plurality of notched operation portions 807 may be formed on the outer peripheral surface of the base portion 101, and the shape of the base portion 101 may be a gear shape.
  • the medium storage space forming unit 209 is an integrated type that also has the function of an operation unit.
  • the operation unit 907 that protrudes from the upper surface P101a of the base 101 may be arranged in the cell holding and transport device 300 of the third embodiment.
  • an operation unit 1007 formed in a concave shape from the upper surface P101a of the base 101 may be arranged in the cell holding and transporting apparatus 200 of the second embodiment. The same applies to Example 3 and the like.
  • Air venting part 413 In the cell holding and transporting device 400 of Example 4 described above, the air venting part 413 is formed as a rectangular cutout formed from the outer periphery of the base 101 toward the inside.
  • the present invention is not limited to the example as long as the air that has entered the lower part of the apparatus can be discharged.
  • a part of the outer periphery of the base 101 and an air vent 1113 obtained by excising the cell scaffold 105 located thereunder may be formed.
  • the excision of the base 101, the cell scaffold 105, and in some cases the operation unit 107 is not limited to the excision along the triangular shape as shown in FIG. 17, but may be an excision along a polygonal shape such as a hexagonal shape. It may be a resection of a desired location.
  • Cells to be cultured In Examples 1 to 4 described above, cardiomyocytes and nerve cells were shown as cells to be cultured, but are not limited to those exemplified. For example, it may be a pluripotent stem cell-derived nerve cell. Examples of pluripotent stem cells include embryonic stem cells (ES cells) and iPS cells.
  • ES cells embryonic stem cells
  • iPS cells iPS cells
  • the cell holding / transporting device 100 is disposed in the well W1 of the 96-well multi-well plate.
  • the container is not limited to the examples as long as it is a container that can culture cells.
  • it may be a culture container such as a culture dish that is a single well.
  • the base 101 and the operation unit 107 are formed as a single unit. You may make it join both using an adhesive member. The same applies to the other embodiments except the first embodiment.
  • Placement in the well W1 In the above-described first embodiment, when the cell holding and transporting device 100 is placed in the well W1, the cell holding and transporting device 100 is immersed in the medium stored in the well W1.
  • the method is not limited to the illustrated example as long as the cell holding and transporting device 100 can be disposed in the well W1.
  • the culture medium may be poured from the space between the cell holding / transporting device 100 and the side wall of the well W1.
  • Example 5 the drug responsiveness as the cell characteristics is measured as an example of use of the cell holding and transporting device 1700, but the cell characteristics are not limited to the exemplified cell characteristics.
  • patch clamps, imaging, biomarkers, and the like may be used.
  • dofetilide was used as a drug used for measuring drug responsiveness, other drugs may be used. The same applies to the other embodiments.
  • Base 101 In the above-described first embodiment, the base 101 has a flat plate shape, but is not limited to the illustrated one as long as it has an upper surface and a lower surface. For example, it may be a cylindrical shape with its upper end closed or a columnar shape.
  • the base 101 may not be formed of a resin material, but may be formed of a predetermined metal material, particularly a metal material that has low or no biotoxicity. Thereby, the weight of the cell holding and conveying apparatus 100 can be adjusted. Further, the base 101 is formed by combining a resin material and a metal material, for example, by combining a resin material and a metal material of the same shape, or by using a part of the resin material as a metal material. May be. Further, the cell holding and transporting device 100 may be generated by forming different members with different molding materials, such as using a resin material base 101 and a metal material operation unit 107. Furthermore, a part may be formed of the same material such as resins, and the integrated base 101, the operation unit 107, and the like may be formed. The same applies to the other embodiments.
  • the cell holding and transporting apparatus according to the present invention can be used for, for example, a drug efficacy test using a 96-well multiwell plate.

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Abstract

【課題】　培養した細胞を保持するとともに、細胞を保持した状態で移動させることができる細胞保持運搬装置の提供。 【解決手段】　細胞保持運搬装置１００は、基部１０１、貫通孔１０３、細胞足場１０５、及び、操作部１０７を有している。細胞足場１０５には、所定の細胞、例えば、心筋や神経細胞が保持される。細胞足場１０５に所定の細胞を保持させる際には、ピペット等を用いて、貫通孔１０３から露出する細胞足場１０５に対して、貫通孔１０３を介して細胞懸濁液を滴下し、培養する。操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから突出するように形成される。操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに、貫通孔１０３を中心に、放射状に、複数、形成される。操作部１０７を形成することによって、操作部１０７をピンセット等の保持具で保持し、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。

Description

細胞保持運搬装置
　本発明は、細胞保持運搬装置に関し、特に、保持している細胞を容易に移動することができるものに関する。
　細胞保持運搬装置に関する従来技術ついて、プラスチック製容器１０を用いて説明する。図１８に示すように、プラスチック製容器１０は、生物の細胞や組織等の生細胞を培養する容器であり、かつ、培養した生細胞を位相差顕微鏡で撮像（あるいは観察）するための容器である。また、プラスチック製容器１０は、いわゆるマルチウェルプレートであり、円形に開口された複数のウェル１１を有している。ウェル１１は、培養及び培養後に撮像する生細胞と生細胞を培養するための培養液を入れる凹部である。図１９では、一例として、８行１２列の９６個のウェル１１を有する９６ウェルプレートを示しているが、プラスチック製容器１０は、ウェル１１を少なくとも２つ以上有していれば良く、ウェル１１の個数は任意である。９６ウェルプレートの他には、ウェル１１が、６個、２４個、または３８４個のマルチウェルプレートがよく用いられる。
　プラスチック製容器１０に好適な材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ポリイミド（ＰＩ）、ナイロン（Ｎｙ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ウレタンアクリレート等のアクリル系材料、セルロース、ガラス等が挙げられる。また、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクタン、もしくはその共重合体のような生分解性ポリマー等の樹脂等を用いることができる。これらなかでも、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネートを好ましく用いることができ、特に、ポリスチレンを好ましく用いることができる。細胞毒性が低いからである。また、プラスチック製容器１０の表面は、任意の表面処理（例えば、プラズマ、コロナ、マイクロウェーブ、電子線及び紫外線等の照射等）が施されていても良い。
　図１９に示すように、ウェル１１は非貫通孔であり、プラスチック製容器１０の表面に開口されている。ウェル１１には、開口から、培養する生細胞１３と生細胞１３を培養するための培養液１２（例えば血清液）とが注入される。プラスチック製容器１０を用いる場合、ウェル１１は開口されているので、ウェル１１に注入された培養液１２は、生細胞１３の培養中及び位相差顕微鏡での撮像時にも常にウェル１１の開口近傍で空気に接触する。このため、培養された生細胞１３は生きたまま位相差顕微鏡によって撮像（観察）される。
　プラスチック製容器１０では、ウェル１１は、開口の直径Ｒが０．５ｍｍ以上２ｃｍ未満に形成され、深さＤが２ｍｍ以上２ｃｍ未満に形成されている。ウェル１１の開口の直径Ｒが０．５ｍｍ以上２ｃｍ未満に形成されているのは、同一環境下で培養された生細胞１３の細胞数をばらつきなく収束したデータを取得するために好ましいからである。ウェル１１の開口の直径Ｒは、１ｍｍ以上であることがより好ましい。ウェル１１の開口の直径Ｒが２ｃｍ未満の場合には、培養液１２の液面１２ａのメニスカスが顕著になるので、本発明が特に有用であり、ウェル１１の開口の直径Ｒは１ｃｍ以下である場合に特に好適である。例えば、９６個のウェル１１を有する９６ウェルプレートの場合、ウェル１１の開口の直径は例えば６ｍｍである、３８４個のウェル１１を有する３８４ウェルプレートの場合、ウェル１１の開口の直径は例えば３ｍｍである。
　ウェル１１の深さＤとは、ウェル１１の底面１１ｂから開口（プラスチック製容器１０の表面）までの高さであり、ウェル１１の深さＤが２ｍｍ以上に形成されているのは、生細胞１３を培養するために十分な培地を確保し、かつ、生細胞１３を培養するために十分な培養液１２の量を確保するためである。ウェル１１の深さＤが２ｃｍ未満に形成されているのは、透過型顕微鏡で観察する場合のケラレによる周辺視野の光量低下を防ぐためである。ウェル１１の深さＤが３ｍｍ以上１ｃｍ以下の範囲内であれば、生細胞１３の培養及び撮像に特に好適である。また、ウェル１１に入れる培養液１２の量は、ウェル１１の深さＤの１／２以下であることが好ましい（以上、特許文献１参照）。
特開２０１６－６７３２２号公報
　前述のプラスチック製容器１０には、以下に示すような改善すべき点がある。所定の生細胞１３を用いて何らかの実験をする場合、実験の前に、プラスチック製容器１０のウェル１１に直接、生細胞１３を培養する必要がある。このため、実験と細胞培養とを分離できない、という改善すべき点がある。つまり、生細胞１３に対する実験が主目的であっても、生細胞１３を培養しなければならないため、実験ノウハウのみならず、生細胞１３の培養ノウハウも必要となるため、実験が主目的の場合、実験者に対する負担が大きい。特に、複数種類の生細胞１３を用いて実験する場合には、実験者の対する負担も大きくなる、という改善すべき点がある。
　また、実験室において、連続的に生細胞培養と実験とを実施しなければならず、効率が悪い、という改善すべき点がある。
　さらに、プラスチック製容器１０のウェル１１に培養した生細胞１３の一部に不具合が生じたとしても、ウェル１１に直接的に培養しているため、取り替えることができない、という改善すべき点がある。
　さらに、プラスチック製容器１０では、ウェル１１の底部において生細胞１３が培養されている。ウェル１１の底部は、培養する細胞からすれば比較的面積が大きく、底部のどの位置で細胞、どの程度培養されるかは、不明である。そのため、細胞培養の前提条件、細胞数や培地量、温度等を同一にしたとしても、ウェル１１の底部においては、均一に細胞が培養されていない。このため、ウェル１１においても、どの位置の細胞対象として実験を行うかによって、結果に差異が生ずる可能性ある、という改善すべき点がある。
　さらに、ウェル１１の底部に確実に細胞を培養できるように、本来、検査等に必要な細胞量よりも多くの細胞量を要するため、コストがかかる、という改善すべき点がある。
　そこで、本発明は、培養した細胞を保持するとともに、細胞を保持した状態で移動させることができる細胞保持運搬装置、該細胞保持運搬装置を用いて、細胞の所定の特性を計測する細胞特性計測方法および該細胞保持運搬装置を含む細胞特性計測のキットを提供することを目的とする。
　すなわち、本発明は、下記（１）から（１５）項に記載の発明を提供することにより前記課題を解決したものである。
（１）
　細胞培養容器内に配置する細胞保持運搬装置であって、
　上面及び下面を有する基部、
　前記基部を貫通するように形成される貫通孔、
　前記基部の前記下面に沿って位置し、細胞を保持する細胞足場、
　所定の保持具によって挟持できる操作部、
　を有する細胞保持運搬装置。
（２）
　さらに、
　前記貫通孔上に培地を貯留する培地貯留空間を形成する培地貯留空間形成部、
　を有する、（１）に記載の細胞保持運搬装置。
（３）
　前記操作部は、
　前記基部の上面から突出すること、
　を特徴とする、（１）または（２）に記載の細胞保持運搬装置。
（４）
　前記操作部は、
　前記基部の上面から凹状に形成されること、
　を特徴とする、（１）または（２）に記載の細胞保持運搬装置。
（５）
　さらに、
　前記基部を貫通する空気抜き部、
　を有する、（１）～（４）に記載の細胞保持運搬装置。
（６）
　前記貫通孔は、
　前記突出部が形成される面から、対向して位置する面に向かって狭まるような形状を有していること、
　を特徴とする、（１）～（５）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（７）
　前記基部は、平板状であることを特徴とする、（１）～（６）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（８）
　少なくとも前記基部は、
　培地よりも重い比重を有する材料により形成されていること、
　を特徴とする、（１）～（７）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（９）
　前記細胞足場は、
　薄状のファイバーシートであること、
　を特徴とする、（１）～（８）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（１０）
　前記ファイバーシートは、高分子材料で調製されることを特徴とする、（９）に記載の細胞保持運搬装置。
（１１）
　前記細胞足場は、
　生物材料を有していること、
　を特徴とする、（１）～（１０）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
（１２）
　前記細胞足場は、
　所定の細胞を有していること、
　を特徴とする、（１１）に記載の細胞保持運搬装置。
（１３）
　前記細胞足場は、
　心筋細胞、または、神経細胞を有していること、
　を特徴とする、（１１）に記載の細胞保持運搬装置。
（１４）
　（１）～（１３）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置を用いて、細胞の所定の特性を計測する細胞特性計測方法。
（１５）
　（１）～（１３）のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置を含む、細胞特性計測のキット。
 
　本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。
　本発明に係る細胞保持運搬装置は、細胞培養容器内に配置する細胞保持運搬装置であって、上面及び下面を有する平板状の基部、前記基部を貫通するように形成される貫通孔、前記基部の前記下面に沿って位置し、細胞を保持する細胞足場、所定の保持具によって挟持できる操作部、を有する。
　これにより、培養した細胞を保持するとともに、細胞を保持した状態で移動させることができる。
　また、実験と細胞の培養とを分離できるため、実験者が細胞培養をする必要がなく、実験者の負担を低減できる。さらに、細胞のみを培養し、実験者に提供することができるので、実験者に効率よく実験させることができる。さらに、実験に用いた細胞に不具合が生じた場合、不具合が生じた細胞のみを容易に交換できる。
　さらに、細胞の培養のみを行うことができるため、均一な細胞を培養することができる。さらに、限定した領域に細胞を培養できるため、培養に必要な細胞量を低減することができる。さらに、均一な細胞を培養できるため、比較実験、比較試験を行う際の実験前の条件を同じにできる。
　さらに、使用者はピンセット等の保持具を用いて、容易に細胞保持運搬装置を操作、例えば移動することができる。
　本発明に係る細胞保持運搬装置は、さらに、前記貫通孔上に培地を貯留する培地貯留空間を形成する培地貯留空間形成部、を有する。
　これにより、貫通孔上に培地貯留空間を形成できるため、安定して、培地貯留空間に培地を貯留させることができる。また、基部上に、安定して、追加的に培地を貯留できるので、足場部材に保持している細胞に新鮮な培地を提供することができ、より長期間、安定して細胞を培養することができる。
　本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記基部の上面から突出すること、を特徴とする。
　これにより、使用者はピンセット等の保持具を用いて、容易に細胞保持運搬装置を操作することができる。
　本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記操作部は、前記基部の上面から凹状に形成されること、を特徴とする。
　これにより、使用者はピンセット等の保持具を用いて、容易に細胞保持運搬装置を操作することができる。また、細胞保持運搬装置の厚さを薄くすることができる。
　本発明に係る細胞保持運搬装置は、さらに、前記基部を貫通する空気抜き部、を有する。
　これにより、細胞保持運搬装置の下部に入り込んだ空気を、外部に、容易に排出することができる。
　本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記貫通孔は、前記突出部が形成される面から、対向して位置する面に向かって狭まるような形状を有していること、を特徴とする。
　これにより、細胞足場に、細胞を培養するための細胞懸濁液を、容易に、滴下できるため、細胞を容易に培養することができる。また、貫通孔の容量を大きくできるため、より多くの量の細胞懸濁液を貯留することができる。
　本発明に係る細胞保持運搬装置では、少なくとも前記基部は、培地よりも重い比重を有する材料により形成されていること、を特徴とする。
　これにより、細胞保持運搬装置を、容易に、培地内に配置させることができる。また、自らの自重によって、容易に下に向かって圧力をかけることができるので、細胞保持運搬装置の下部に配置される電極等の配置物に対して密着させることができる。
　本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記細胞足場は、薄状のファイバーシートであること、を特徴とする。
　これにより、基部の下面に沿ってファイバーシートを配置するだけで、容易に、細胞保持運搬装置を生成することができる。また、細胞保持運搬装置の厚さを薄く、コンパクトにできる。
　本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記細胞足場は、生物材料を有していること、を特徴とする。
　これにより、生物材料を、容易に、移動させることができる。ひいては、生物材料を用いて容易に実験することができる。
　本発明に係る細胞保持運搬装置では、前記細胞足場は、心筋細胞、または、神経細胞を有していること、を特徴とする。
　これにより、心筋細胞、及び、神経細胞を、容易に、移動させることができる。ひいては、心筋細胞、神経細胞を用いて容易に実験することができる。
 
本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置１００を示す斜視図である。 細胞保持運搬装置１００の平面図である。 図２に示す細胞保持運搬装置１００のＸ１－Ｘ１断面を示す。 細胞保持運搬装置１００の使用状態を示す図である。 細胞保持運搬装置１００の使用状態を示す図である。 細胞保持運搬装置１００の使用状態を示す図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置２００を示す斜視図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置３００を示す斜視図である。 細胞保持運搬装置３００の使用状態を示す図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置４００を示す斜視図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置のその他の実施例である細胞保持運搬装置５００を示す斜視図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置のその他の実施例である細胞保持運搬装置６００を示す斜視図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置のその他の実施例である細胞保持運搬装置７００を示す斜視図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置のその他の実施例である細胞保持運搬装置８００を示す斜視図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置のその他の実施例である細胞保持運搬装置９００を示す斜視図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置のその他の実施例である細胞保持運搬装置１０００を示す斜視図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置のその他の実施例である細胞保持運搬装置１１００を示す斜視図である。 細胞保持運搬装置に関する従来技術を示す図である。 細胞保持運搬装置に関する従来技術を示す図である。 本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置１７００を示す斜視図である。 細胞保持運搬装置１７００の断面を示す図である。 ＭＥＡプローブＰを示す図である。 細胞保持運搬装置１７００を用いて心筋細胞の細胞外電位を計測した結果を示す図である。
　以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
　本発明に係る細胞保持運搬装置について、一実施例である細胞保持運搬装置１００を用いて説明する。細胞保持運搬装置１００は、９６穴のマルチウェルプレートのウェルに配置され、ウェルの培地内で細胞を培養するための装置である。ウェルで培養された細胞は、所定の実験、検査に用いられる。
第１　構成
　細胞保持運搬装置１００の構成について、図１～図３を用いて説明する。ここで、図１は細胞保持運搬装置１００の斜視図を、図２は細胞保持運搬装置１００の平面図を、図３は図２のＸ１－Ｘ１断面を、それぞれ示す。
　図１に示すように、細胞保持運搬装置１００は、基部１０１、貫通孔１０３、細胞足場１０５、及び、操作部１０７を有している。図２に示すように、基部１０１は、平板状の円盤形状を有している。また、図３に示すように、基部１０１は、上面Ｐ１０１ａ、及び、下面Ｐ１０１ｂを有している。基部１０１は、培地よりも比重が大きい所定の樹脂素材、例えば、ポリカーボネートにより形成される。なお、基部１０１も含め細胞保持運搬装置１００は、培地中に位置する必要があるため、培地に対する細胞保持運搬装置１００の比重、及び、培地に対して細胞保持運搬装置１００に生ずる浮力を総合的に勘案して、基部１０１等の比重が決定され、例えば比重１．０５～１．１以上とする。９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に対応する細胞保持運搬装置１００では、基部１０１の大きさは、直径Ｒ１０１（図２参照）が約６ｍｍ、厚さＬ１０１ｈ（図３参照）が約０．５ｍｍである。
　貫通孔１０３は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから下面Ｐ１０１ｂまで、基部１０１を貫通するように形成される。貫通孔１０３は、円筒形状として、基部１０１と同心に形成される。６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に対応する細胞保持運搬装置１００では、貫通孔１０３の直径は約１ｍｍである。
　細胞足場１０５は、高分子材料で形成されたファイバーシートにより形成されている。該高分子材料は、細胞と接触させた状態で細胞を培養する際に細胞障害性を示さないものであればよく、ファイバーシートに接触して細胞を培養して得られる細胞シートの使用目的に応じて、生分解性または非生分解性の高分子材料を用いることができる。生分解性の高分子材料としては、例えば、ポリ乳酸とポリグリコール酸の共重合体（ＰＬＧＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ酪酸（ＰＬＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリエチレン酢酸ビニル（ＰＥＶＡ）およびポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）などが挙げられるが、これらに限定されない。ＰＬＧＡは生体内で加水分解され、元々生体内に存在する乳酸とグリコール酸とになり、さらに水と二酸化炭素に分解されて体外に排出されることが知られている安全性の高い材料であり、特に好適に用いられる。ＰＬＧＡはＰＬＡ（ポリ乳酸）とＰＧＡ（ポリグリコール酸）の組み合わせ比率を変えることにより、生体内分解速度を調節することが可能である。
　非生分解性の高分子材料としては、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）およびポリメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ
）などが挙げられるが、これらに限定されない。細胞毒性が低い材料であるポリスチレン
（ＰＳ）が特に好適に用いられる。
細胞足場１０５は、薄い円盤形状を有し、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに沿って配置される。
　細胞足場１０５は、図３に示すように、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂの所定の接着領域ＲＡに所定の接着剤を塗布した後、両者を貼り合わせることによって、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに配置される。なお、接着剤は、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに細胞足場１０５を配置した際に貫通孔１０３からはみ出さないように、基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに塗布される。また、接着剤は、細胞足場１０５を基部１０１の下面Ｐ１０１ｂに圧着した段階では、ファイバーシートからなる細胞足場１０５の隙間に吸収され、細胞足場１０５と一体となる。なお、接着剤としては、例えば、ＫＥ４５を使用する。
　細胞足場１０５には、貫通孔１０３内において、所定の生物材料、例えば、心筋や神経細胞が３次元培養され、保持される。ここで、生物材料は、１：１つ以上の細胞、または、細胞タイプ、２：１つ以上の組織、または、組織タイプ、３：臓器、または、その一部をいう。細胞としては、例えば、心筋細胞や平滑筋細胞などの筋細胞、肝臓の実質細胞である肝細胞、クッパー細胞、血管内皮細胞や角膜内皮細胞などの内皮細胞、繊維芽細胞、骨芽細胞、砕骨細胞、歯根膜由来細胞、表皮角化細胞などの表皮細胞、気管上皮細胞、消化管上皮細胞、子宮頸部上皮細胞、角膜上皮細胞などの上皮細胞、乳腺細胞、ペリサイト、腎細胞、膝ランゲルハンス島細胞、末梢神経細胞や視神経細胞などの神経細胞、軟骨 細胞、骨細胞などが挙げられる。心筋細胞としては、多能性幹細胞、例えばES細胞またはiPS細胞から誘導された細胞が例示される。神経細胞としては、末梢神経細胞や視神経細胞などが例示される。なお、細胞足場１０５に所定の細胞を保持させる際には、ピペット等を用いて、貫通孔１０３から露出する細胞足場１０５に対して、貫通孔１０３を介して細胞懸濁液を滴下し、培養する。
　操作部１０７は、図１に示すように、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（図３参照）から突出するように形成される。操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに、貫通孔１０３を中心に、放射状に、複数、形成される。具体的には、操作部１０７は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ状に、６つ、隣接する操作部１０７の間の角度が６０度となるように配置されている。各操作部１０７は、上面円弧形状で、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに沿った断面において短手方向半円の長方形形状を有している。操作部１０７は、基部１０１と同様、所定の樹脂素材、例えば、ポリカーボネートにより、基部１０１と一体に形成される。なお、各操作部１０７の大きさは、長手方向長さＬ１０７ａ（図２参照）が約２．５ｍｍ、短手方向長さＬ１０７ｂ（図２参照）が約０．５ｍｍ、高さＬ１０７ｈ（図３参照）が約１．３ｍｍである。
　操作部１０７を、放射状に、複数、形成することによって、ウェルＷ１に細胞保持運搬装置１００を配置した際に、使用者と操作部１０７との位置関係に関わらず、使用者は、手首の角度を調整するだけで、容易に、操作部１０７をピンセット等で保持し、操作することができる。なお、操作部１０７を６つ、形成することによって、使用者が操作部１０７を操作しやすくなる。
 
第２　使用方法
　細胞保持運搬装置１００の使用方法について、細胞保持運搬装置１００に細胞を培養し、保持させるときと、細胞を保持している細胞保持運搬装置１００を操作するときとに分けて、図４、図５を用いて、説明する。なお、図４において、Ａは、細胞懸濁液ＣＳを貯留させた細胞保持運搬装置１００の平面図を、Ｂは、図４ＡのＸ４－Ｘ４断面を、それぞれ示す。また、図５において、Ａは、培地を貯留させた細胞保持運搬装置１００の平面図を、Ｂは、図５ＡのＸ５－Ｘ５断面を、それぞれ示す。
（１）細胞保持運搬装置１００に細胞を培養し、保持させるとき
　細胞保持運搬装置１００において、基部１０１の貫通孔１０３を介して露出する細胞足場１０５に、細胞を培養し、保持させる場合、ピペット等を用いて、貫通孔１０３の内部に細胞懸濁液を滴下する。これにより、図４Ａに示すように、貫通孔１０３の内部に、細胞懸濁液を貯留させる。なお、貫通孔１０３の内部には、図４Ｂに示すように、細胞懸濁液の表面張力により、貫通孔１０３から流れ出ることなく、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから上に凸状になるまで、細胞懸濁液を貯留させることができる。なお、基部１０１が疎水性材料により形成されている場合には、より安定して、貫通孔１０３の内部に細胞懸濁液を貯留させることができる。
　貫通孔１０３の内部に細胞懸濁液を貯留し、数時間から１日程度経過させて、細胞足場１０５に細胞を定着させ、保持させた後、ピペット等を用いて、図５Ａに示すように、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（以上、図５Ｂ参照）上に、培地を貯留させる。つまり、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ上の一部の空間は、培地を貯留する培地貯留空間として機能し、また、基部１０１の上面Ｐ１０１ａの一部は培地貯留空間形成部として機能する。
　なお、追加する培地の表面張力により、図５Ｂに示すように、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ内に上に凸状に培地を貯留させることができる。なお、基部１０１が疎水性材料により形成されている場合には、より安定して、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ内に上に凸状に培地を貯留させることができる。追加する培地の量としては、９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に対応する、基部１０１の直径Ｒ１０１（図２参照）が約６ｍｍの細胞保持運搬装置１００で心筋を培養する場合、例えば、約２０μＬとする。
　このように、基部１０１上に追加的に培地を貯留させることによって、保持している細胞に新鮮な培地を提供することができるので、より長期間、安定して細胞を培養することができる。
（２）細胞保持運搬装置１００を操作するとき
　細胞保持運搬装置１００を操作する際には、操作部１０７をピンセット等の保持具で保持する。これにより、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。例えば、ピンセット等の保持具で、操作部１０７を挟持した後、図６に示すように、マルチウェルプレートのウェルＷ１の外部からウェルＷ１の内部に移動させる。同様に、ウェルＷ１内において、細胞保持運搬装置１００の位置や方向を移動させる。特に、９６個のウェルＷ１を有するような９６穴のマルチウェルプレートの各ウェルＷ１に対応するような超小型の細胞保持運搬装置１００であっても、操作部１０７によって、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。なお、細胞保持運搬装置１００を移動させる際には、基部１０１を保持具で保持することによっても、細胞保持運搬装置１００を容易に操作することができる。
　細胞を培養し保持させ、培地を追加配置している細胞保持運搬装置１００においては、培地から突出している操作部１０７を、保持具により保持することによって、培地の流出を防止することができる。
　なお、細胞保持運搬装置１００を配置した９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１において、各種の実験、例えば薬効確認実験、を行った後、細胞保持運搬装置１００を、操作部１０７を保持具によって保持しながらウェルＷ１から取り出し、例えば、ＭＥＡ（Ｍｕｌｔｉ－Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　Ａｒｒａｙ）プローブの電極上に、容易に移動させて、細胞の電気的特性を測定することができる。細胞保持運搬装置１００を用いることによって、細胞を安定した状態で、容易に移動させることができるので、細胞の培養から実験、実験から測定へと、作業を容易に展開していくことができる。
 
　前述の実施例１においては、培地の表面張力、及び、基部１０１、操作部１０７の疎水性を利用して、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ上に培地を配置した。一方、本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置２００は、貫通孔１０３上に培地を貯留するための培地貯留空間Ｓ２０９を形成する培地貯留空間形成部２０９を有し、容易に培地を基部１０１の上面Ｐ１０１ａ上に配置できるものである。以下においては、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第１　構成
　細胞保持運搬装置２００の構成について、図７を用いて説明する。ここで、図７は細胞保持運搬装置２００の斜視図を示す。
　図７に示すように、細胞保持運搬装置２００は、基部１０１、貫通孔１０３、細胞足場１０５、及び、培地貯留空間形成部２０９を有している。
　培地貯留空間形成部２０９は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（図３参照）から突出するように形成される。培地貯留空間形成部２０９は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに、貫通孔１０３を中心に、円筒状に形成される。培地貯留空間形成部２０９は、基部１０１と同様、所定の樹脂素材により、基部１０１と一体に形成される。
　培地貯留空間形成部２０９を形成することによって、貫通孔１０３上に培地を貯留する培地貯留空間Ｓ２０９を形成できる。なお、培地貯留空間形成部２０９の大きさは、９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に対応する細胞保持運搬装置２００では、内径が約４．４ｍｍ、外径が約５．４ｍｍ、高さが約１．３ｍｍである。
　培地貯留空間形成部２０９は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから突出するように形成されているため、操作部としても機能する。
 
第２　使用方法
　細胞保持運搬装置２００の使用方法について、細胞保持運搬装置２００に細胞を培養し、保持させるときと、細胞を保持している細胞保持運搬装置２００を操作するときとに分けて、図７を用いて説明する。なお、図７において、は、細胞懸濁液ＣＳを貯留させた細胞保持運搬装置２００の斜視図を示す。
（１）細胞保持運搬装置２００に細胞を培養し、保持させるとき
　細胞保持運搬装置２００において、細胞足場１０５に細胞を培養し、保持させるまでは、細胞保持運搬装置１００と同様である。
　貫通孔１０３の内部に細胞懸濁液を貯留し、数時間から１日程度経過させて、細胞足場１０５に細胞を定着させ、保持させた後、ピペット等を用いて、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ上に位置する培地貯留空間形成部２０９によって形成されている培地貯留空間Ｓ２０９に、培地を貯留させる。
　実施例１における細胞保持運搬装置１００では、追加する培地の表面張力、及び／または、基部１０１が疎水性により、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ内に上に凸状に培地を貯留させていたため（図５Ｂ参照）、培地を安定して貯留させることが難しい場合もあるが、細胞保持運搬装置２００においては、培地貯留空間形成部２０９によって培地貯留空間Ｓ２０９が形成されるため、安定して、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ上の培地貯留空間Ｓ２０９に培地を貯留させることができる。
　このように、基部１０１上に、安定して、追加的に培地を貯留させることによって、保持している細胞に新鮮な培地を提供することができるので、より長期間、安定して細胞を培養することができる。
（２）細胞保持運搬装置２００を操作するとき
　細胞保持運搬装置２００を操作する際には、培地貯留空間形成部２０９や基部１０１をピンセット等の保持具で保持する。これにより、細胞保持運搬装置２００を容易に操作することができる。
 
　前述の実施例２における細胞保持運搬装置２００は、円筒状に形成される１つの培地貯留空間形成部２０９を有するものであった。一方、本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置３００は、複数の培地貯留空間形成部２０９を有するものである。以下においては、実施例１、実施例２と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第１　構成
　細胞保持運搬装置３００の構成について、図８を用いて説明する。ここで、図８は細胞保持運搬装置３００の斜視図を示す。
　図８に示すように、細胞保持運搬装置３００は、基部１０１、貫通孔１０３、細胞足場１０５、及び、培地貯留空間形成部３０９を有している。
　培地貯留空間形成部３０９は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（図３参照）から突出するように、複数、形成される。培地貯留空間形成部３０９は、隣接する他の培地貯留空間形成部３０９は、とは独立して形成され、両者の間には所定の空間が配置される。複数の培地貯留空間形成部３０９によって、基部１０１の上面Ｐ１０１ａに、貫通孔１０３を中心とした円筒形状が形成される。円筒形状に沿って配置される複数の培地貯留空間形成部３０９によって、培地貯留空間形成部３０９の内側に培地貯留空間ｓ３０９が形成される。培地貯留空間形成部３０９は、基部１０１と同様、ポリカーボネートにより、基部１０１と一体に形成される。なお、９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に対応する細胞保持運搬装置３００の場合、培地貯留空間形成部３０９の大きさは、実施例２の培地貯留空間形成部２０９と同様である。
　培地貯留空間形成部３０９は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから突出するように形成されているため、操作部としても機能する。
 
第２　使用方法
　細胞保持運搬装置３００の使用方法について、細胞保持運搬装置３００に細胞を培養し、保持させるときと、細胞を保持している細胞保持運搬装置３００を操作するときとに分けて、図９を用いて説明する。なお、図９は、細胞懸濁液ＣＳ、及び、培地を貯留させた細胞保持運搬装置３００の平面図を示す。
（１）細胞保持運搬装置３００に細胞を培養し、保持させるとき
　細胞保持運搬装置３００において、細胞足場１０５に細胞を培養し、保持させるまでは、細胞保持運搬装置１００と同様である。また、細胞保持運搬装置３００において、培地貯留空間形成部３０９によって形成されている培地貯留空間Ｓ３０９に、培地を貯留させるまでは、細胞保持運搬装置２００と同様である。
　ただし、培地貯留空間形成部３０９は、複数の分離した培地貯留空間形成部３０９によって培地貯留空間Ｓ３０９が形成される。つまり、培地貯留空間Ｓ３０９には、培地貯留空間形成部３０９の外側に通ずる開口が形成されることになるが、図９に示すように、追加する培地の表面張力、及び／または、基部１０１が疎水性により、培地貯留空間Ｓ３０９（以上、図８参照）に、安定して培地を貯留させることができる。
　このように、基部１０１上に、安定して、追加的に培地を貯留させることによって、保持している細胞に新鮮な培地を提供することができるので、より長期間、安定して細胞を培養することができる。
（２）細胞保持運搬装置３００を操作するとき
　細胞保持運搬装置３００を操作する際には、培地貯留空間形成部３０９や基部１０１をピンセット等の保持具で保持する。これにより、細胞保持運搬装置３００を容易に操作することができる。
 
　前述の実施例１においては、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に配置する場合、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に貯留した培地内に没入させる必要がある。このとき、ウェルＷ１の内径と細胞保持運搬装置１００の基部１０１の直径Ｒ１０１（図２参照）との間にあまり差がない場合、ウェルＷ１の側面と細胞保持運搬装置１００との間に培地が入り込み、細胞保持運搬装置１００の下に入り込んだ空気が、ウェルＷ１の側面と細胞保持運搬装置１００とのからうまく外部に抜けなくなる場合がある。一方、本発明に係る細胞保持運搬装置の一実施例である細胞保持運搬装置４００は、基部１０１、及び、基部１０１の下部に位置する細胞足場１０５を貫通する空気抜き部４１３を有し、細胞保持運搬装置４００の下部に入り込んだ空気を容易に外部に排出できるものである。以下においては、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
 
第１　構成
　細胞保持運搬装置４００の構成について、図１０を用いて説明する。ここで、図１０は細胞保持運搬装置４００の斜視図を示す。
　図１０に示すように、細胞保持運搬装置４００は、基部１０１、貫通孔１０３、細胞足場１０５、操作部１０７、及び、空気抜き部４１３を有している。
　空気抜き部４１３は、基部１０１の外周から内部に向かって形成される矩形状の切り欠きであって、基部１０１、及び、細胞足場１０５を貫通するように形成される。これにより、基部１０１とウェルＷ１の側面との間から、細胞保持運搬装置４００の下部に入り込んだ空気を、外部に、容易に排出することができる。
第２　使用方法
　細胞保持運搬装置４００の使用方法については、細胞保持運搬装置１００と同様である。ただし、空気抜き部４１３から空気が抜けていくことを確認しながら、細胞保持運搬装置４００をウェルＷ１の培地内に没入させていく。
 
　本実施例に係る細胞保持運搬装置１７００は、より細胞を培養しやすく、より使用しやすく、又、簡単な構造を有するものである。以下においては、実施例１と同様の構成については同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第１　構成
　細胞保持運搬装置１７００の構成について、図２０を用いて説明する。図２０は、細胞保持運搬装置１７００の斜め上方からの斜視図を示す。
　図２０に示すように、細胞保持運搬装置１７００は、基部１７０１、貫通孔１７０３、細胞培養保持部材１０５、操作部１７０７、及び、空気抜き部１７１１を有している。
　基部１７０１は、薄い円盤形状を有している。基部１７０１は、例えば、ポリカーボネートにより形成される。貫通孔１７０３は、基部１７０１の中央に形成される。また、基部１７０１は、上面Ｐ１７０１ａ、及び、下面Ｐ１７０１ｂ（図２１参照）を有している。
　貫通孔１７０３は、基部１７０１の上面Ｐ１７０１ａから下面Ｐ１７０１ｂまで、基部１７０１を貫通するように形成される。貫通孔１７０３は、操作部１７０７が形成される上面Ｐ１７０１ａから下面Ｐ１７０１ｂに向かって狭まるような円錐台形状を有している。これにより、基部１７０１の上面Ｐ１７０１ａ側の開口を大きくできるため、貫通孔１７０３に対して、上側から容易に細胞懸濁液を滴下することができる。また、貫通孔１７０３の容量を多くできるため、より多くの細胞懸濁液を貫通孔１７０３に保持させることができる。
　ここで、貫通孔１７０３の形状について、図２１を用いて説明する。図２１は、基部１７０１、及び、操作部１７０７の軸方向断面を示す。貫通孔１７０３は、基部１７０１の下面Ｐ１７０１ｂから上面Ｐ１７０１ａに向かって所定距離の位置に傾斜部Ｓ１７０３を有している。傾斜部Ｓ１７０３は、軸方向から所定角度だけ傾斜する面として形成される。なお、傾斜部Ｓ１７０３の軸方向断面は、傾斜直線となる。このように、貫通孔１７０１に傾斜部Ｓ１７０３を形成することによって、細胞培養時の細胞播種の歩留まりを向上させることができる。
　図２０に戻って、操作部１７０７は、基部１７０１の上面Ｐ１７０１ａから突出するように形成される。操作部１７０７は、基部１７０１の上面Ｐ１７０１ａに、貫通孔１７０３を間に、平行に、形成される。これにより、貫通孔１７０３と距離をおいて操作部１７０７を形成することができるので、細胞を培養する際に、貫通孔１７０３に貯留した細胞培養液が自身の表面張力を越えて、貫通孔１７０３から流れ出ることを防止できる。
　また、貫通孔１７０３を中心に放射状に形成する場合に比して、操作部１７０７の長さを長くできるため、ピンセット等で挟持しやすく、細胞保持運搬装置１７００を容易に操作できる。
　操作部１７０７は、基部１７０１と同様、所定の樹脂素材、例えば、ポリカーボネートにより、基部１７０１と一体に形成される。操作部１７０７を配置することによって、操作部１７０７をピンセット等で保持できるので、使用者は、容易に、細胞保持運搬装置１７００を操作することができる。
　空気抜き部１７１１は、基部１７０１の外周部の一部を切除した領域として形成される。なお、基部１７０１下に位置する細細胞培養保持部材１７０１についても、基部１７０１と同形状として形成される。これにより、細胞保持運搬装置１７００を、マルチウェルプレートの１つのウェル等の細胞培養容器に投入した際に、細胞保持運搬装置１７００の下部に入り込んだ空気を容易に排出することができる。
第２　使用方法
　細胞保持運搬装置１７００の使用方法については、細胞保持運搬装置１００～細胞保持運搬装置４００と同様である。
　また、細胞特性を計測する際の細胞保持運搬装置１７００の使用方法について、細胞保持運搬装置１７００に形成した心筋細胞の細胞活動により生ずる細胞外電位を測定する場合を例に説明する。
　細胞外電位の計測には、ＭＥＡ（Ｍｕｌｔｉ－Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　Ａｒｒａｙ）プローブＰを用いる。ＭＥＡプローブＰは、細胞活動により生ずる細胞外電位を計測するための装置である。ＭＥＡプローブＰについて、図２２を用いて簡単に説明する。ここで、図２１Ａは、ＭＥＡプローブＰの平面図を、図２２Ｂは、図２２Ａに示すＭＥＡプローブＰのＸ４－Ｘ４断面図を、それぞれ示す。図２２Ａ、図２２Ｂに示すように、ＭＥＡプローブＰは、基板部ＰＢ及び溶壁部ＰＷを有している。基板部ＰＢは、薄板形状を有している。溶壁部ＰＷは、基板部ＰＢ上に形成される。溶壁部ＰＷは、一端が解放された円筒形状を有し、内部に所定の培地を貯留し、計測対象の細胞を配置するための細胞配置空間ＰＳを形成する。
　また、ＭＥＡプローブＰは、計測電極Ｅ１及び参照電極Ｅ２を有している。計測電極Ｅ１は、溶壁部ＰＷのほぼ中央に、基板部ＰＢに沿って形成される。なお、計測電極Ｅ１は、４×４のマトリクス状に配置される。参照電極Ｅ２は、計測電極Ｅ１を中心に、所定数配置される。ＭＥＡプローブＰは、計測電極Ｅ１と参照電極Ｅ２との電位差に基づき、細胞活動による細胞外電位を計測する。なお、計測電極Ｅ１、及び、参照電極Ｅ２のそれぞれから、引き出し線（図中点線）が配置される。
　ＭＥＡプローブＰの細胞配置空間ＰＳに所定量の培地を注いだ後、心筋細胞を培養した細胞保持運搬装置１７００を細胞配置空間ＰＳに配置する。このとき、ＭＥＡプローブＰの計測電極Ｅ１上に、細胞培養保持部材１０５における貫通孔１７０３対応領域が位置するように細胞保持運搬装置１７００を配置する。
　その後、ＭＥＡプローブＰを用いて、細胞保持運搬装置１７００に培養した心筋細胞の細胞活動による細胞外電位を計測する。
 
第３　実験例
　ポリカーボネートを用いて形成した、基部１７０１（直径６ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）、貫通孔１７０３（直径１．５ｍｍ）、ピッチ１０μｍの配向性ファイバーシートからなる細部培養保持部材１０５、及び、操作部１７０７、及び、空気抜き部１７１１を有する細胞保持運搬装置１７００を用いて、培養した心筋細胞の細胞外電位を、ＭＥＡプローブＰ（ＭＥＤ６４システム、アルファメッドサイエンティフィック社）を用いて計測した。なお、細胞培養保持部材１０５の配向性ファイバーシートには、ヒトｉＰＳ細胞由来心筋細胞を播種し、５％ＣＯ２、摂氏３７℃の環境下で、７日間、心筋細胞を培養した。ファイバーシートのピッチとは、ファイバーシートを構成するファイバーのうち、隣接するファイバーの芯線間の距離である。
　なお、培養した心筋細胞に投与する薬剤の条件を変更することによって、培養した心筋細胞に対する薬剤応答性を細胞外電位を介して計測することができる。投与する薬剤としては、ドフェチリド（ｄｏｆｅｔｉｌｉｄｅ：心房細動治療薬、Ｓｉｇｍａ）を用いた。
　所定の心筋細胞を培養した細胞保持運搬装置１７００を、所定の培地を満たしたＭＥＡプローブＰの細胞配置空間ＰＳに配置した。そして、投与する薬剤の条件として、ＤＭＳＯ（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ ）のみ、ドフェチリド：０．０００３μＭ、ドフェチリド：０．００１μＭ、ドフェチリド：０．００３μＭを用いたときの、それぞれの細胞外電位を計測した。その結果を図２３に示す。
　図２３の結果から、薬剤の条件により、心筋の拍動で生ずる第１ピーク電位および第２ピーク電位が変化していることが分かる。具体的には、薬剤であるドフェチリドの濃度が高くなるにつれ、第１ピーク電位から第２ピーク電位までに要する時間が長い時間として、現れていることが分かる。すなわち、第１ピークと第２ピークとの間の時間が、濃度に依存して延長することを確認できる。このように、細胞保持運搬装置１７００を用いて、細胞特性としての薬剤応答性を確認することができる。
 
［その他の実施形態］
　（１）貫通孔１０３の形状：前述の実施例１においては、貫通孔１０３は、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから下面Ｐ１０１ｂまで貫通する円筒形状としたが、上面Ｐ１０１ａから下面Ｐ１０１ｂまで貫通する形状であれば、例示のものに限定されない。例えば、図１１に示す細胞保持運搬装置５００のように、貫通孔５０３を、操作部１０７が形成される上面Ｐ１０１ａから下面Ｐ１０１ｂ（以上、図３参照）に向かって狭まるような円錐台形状としてもよい。これにより、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ側の開口を大きくできるため、貫通孔５０３に対して、上側から容易に細胞懸濁液を滴下することができる。また、貫通孔５０３の容量を多くできるため、より多くの細胞懸濁液を保持することができる。実施例２、実施例３等についても同様である。
　（２）操作部１０７の形状：前述の実施例１の細胞保持運搬装置１００では、操作部１０７を、放射状に、複数、形成するとしたが、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ側から突出するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、図１２に示す細胞保持運搬装置６００のように、柱状の突出形状を有する操作部６０７を、複数、形成するようにしてもよい。
　また、所定の保持具によって挟持し、細胞保持運搬装置を操作できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、図１３に示す細胞保持運搬装置７００のように、基部１０１の上面Ｐ１０１ａ（以上、図３参照）から凹状に形成される、例えば貫通孔の操作部７０７を形成するようにしてもよい。さらに、図１４に示す細胞保持運搬装置８００のように、基部１０１の外周面に切り欠き状の操作部８０７を複数形成し、基部１０１の形状を歯車状としてもよい。
　（３）培地貯留空間形成部２０９：前述の実施例２の細胞保持運搬装置２００では、培地貯留空間形成部２０９は操作部の機能も有する一体型としたが、別途、図１５に示す細胞保持運搬装置９００のように、実施例３の細胞保持運搬装置３００に、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから突出する操作部９０７を配置するようにしてもよい。また、図１６に示す細胞保持運搬装置１０００のように、実施例２の細胞保持運搬装置２００に、基部１０１の上面Ｐ１０１ａから凹状に形成される操作部１００７を配置するようにしてもよい。実施例３等についても、同様である。
　（４）空気抜き部４１３：前述の実施例４の細胞保持運搬装置４００では、空気抜き部４１３を、基部１０１の外周から内部に向かって形成される矩形状の切り欠きとして形成したが、細胞保持運搬装置の下部に入り込んだ空気を排出することができるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、図１７に示す細胞保持運搬装置１１００のように、基部１０１の外周部の一部、及び、その下に位置する細胞足場１０５を切除した空気抜き部１１１３を形成するようにしてもよい。なお、基部１０１、細胞足場１０５、場合によっては操作部１０７の切除については、図１７に示すような三角形状に沿った切除に限らず、六角形状等、多角形状に沿った切除であっても、所望の場所の切除であってもよい。
　（５）培養する細胞：前述の実施例１～実施例４においては、培養する細胞として心筋細胞や神経細胞を示したが、例示のものに限定されない。例えば、多能性幹細胞由来の神経細胞であってもよい。なお、多能性幹細胞としては、例えば、胚性幹細胞（ＥＳ細胞）やｉＰＳ細胞がある。
　（６）９６穴のマルチウェルプレート：前述の実施例１～実施例４においては、細胞保持運搬装置１００を９６穴のマルチウェルプレートのウェルＷ１に配置するとしたが、細胞保持運搬装置１００を配置でき、細胞を培養できる容器であれば、例示のものに限定されない。例えば、シングルウェルである培養ディッシュのような培養容器であってもよい。
　（７）基部１０１と操作部１０７との一体性：前述の実施例１においては、基部１０１と操作部１０７とは一体として形成されるとしたが、別体としてそれぞれ形成し、接着材等の接着部材を用いて、両者を接合するようにしてもよい。実施例１を除く他の実施例についても同様である。
　（８）ウェルＷ１への配置：前述の実施例１においては、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に配置する際に、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に貯留している培地内に没入させるとしたが、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に配置できる方法であれば、例示のものに限定されない。例えば、細胞保持運搬装置１００をウェルＷ１に配置した後、細胞保持運搬装置１００とウェルＷ１の側壁との間の空間から培地を流し込むようにしてもよい。
　（９）培養細胞：前述の実施例１においては、貫通孔１０３内において細胞足場１０５上に細胞を３次元培養するとしたが、２次元培養するようにしてもよい。
　（１０）細胞特性の計測：前述の実施例５においては、細胞保持運搬装置１７００の使用例として、細胞特性としての薬剤応答性を計測するとしたが、例示の細胞特性に限定されない。例えば、パッチクランプ、イメージング、バイオマーカー等であってもよい。
　また、薬剤応答性の計測に用いる薬剤として、ドフェチリドを用いたが、他の薬剤であってもよい。以上は、他の実施例についても同様である。
　（１１）基部１０１：前述の実施例１においては、基部１０１は、平板状としたが、上面、下面を有するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、上端が閉じられた円筒形状や、柱状形状であってもよい。
　また、基部１０１を樹脂材によって形成せずに、所定の金属材、特に生体毒性が低い、または、生体毒性がない金属材を用いて形成するようにしてもよい。これにより、細胞保持運搬装置１００の重量を調整することができる。さらに、樹脂材と金属材とを合わせて、例えば、同形状の樹脂材と金属材とを合わせることによって、または、樹脂材の一部を金属材とすることによって、基部１０１を形成するようにしてもよい。さらに、樹脂材の基部１０１と金属材の操作部１０７とを用いる等、異なる部材を異なる成型材で形成して細胞保持運搬装置１００を生成するようにしてもよい。さらに、樹脂同士等、同材料により、部分を形成し、一体とした基部１０１や、操作部１０７等を形成するようにしてもよい。以上は、他の実施例についても同様である。
 
　本発明に係る細胞保持運搬装置は、例えば、９６穴のマルチウェルプレートを用いた細胞の薬効検査に用いることができる。
 
１００　　　細胞保持運搬装置
　１０１　　　基部
　　Ｐ１０１ａ　　　上面
　　Ｐ１０１ｂ　　　下面
　１０３　　　貫通孔
　１０５　　　細胞足場
　１０７　　　操作部
２００　　　細胞保持運搬装置
　２０９　　　培地貯留空間形成部
　Ｓ２０９　　　培地貯留空間
３００　　　細胞保持運搬装置
　３０９　　　培地貯留空間形成部
　Ｓ３０９　　　培地貯留空間
４００　　　細胞保持運搬装置
　４１３　　　空気抜き部
５００　　　細胞保持運搬装置
　５０３　　　貫通孔
６００　　　細胞保持運搬装置
　６０７　　　操作部
７００　　　細胞保持運搬装置
　７０７　　　操作部
８００　　　細胞保持運搬装置
　８０７　　　操作部
９００　　　細胞保持運搬装置
　９０７　　　操作部
１０００　　　細胞保持運搬装置
　１００７　　　操作部
１１００　　　細胞保持運搬装置
　１１１３　　　空気抜き部
１７００　　　細胞保持運搬装置
　１７０１　　　基部
　　Ｐ１７０１ａ　　　上面
　　Ｐ１７０１ｂ　　　下面
　１７０３　　　貫通孔
　１０５　　　細胞足場
　１７０７　　　操作部
　１７１１　　　空気抜き部
 

 

Claims (15)

  1. 　細胞培養容器内に配置する細胞保持運搬装置であって、
    　上面及び下面を有する基部、
    　前記基部を貫通するように形成される貫通孔、
    　前記基部の前記下面に沿って位置し、細胞を保持する細胞足場、
    　所定の保持具によって挟持できる操作部、
    　を有する細胞保持運搬装置。
  2. 　さらに、
    　前記貫通孔上に培地を貯留する培地貯留空間を形成する培地貯留空間形成部、
    　を有する、請求項１に記載の細胞保持運搬装置。
  3. 　前記操作部は、
    　前記基部の上面から突出すること、
    　を特徴とする、請求項１または請求項２に記載の細胞保持運搬装置。
  4. 　前記操作部は、
    　前記基部の上面から凹状に形成されること、
    　を特徴とする、請求項１または請求項２に記載の細胞保持運搬装置。
  5. 　さらに、
    　前記基部を貫通する空気抜き部、
    　を有する、請求項１～請求項４に記載の細胞保持運搬装置。
  6. 　前記貫通孔は、
    　前記突出部が形成される面から、対向して位置する面に向かって狭まるような形状を有していること、
    　を特徴とする、請求項１～請求項５のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
  7. 　前記基部は、平板状であることを特徴とする、請求項１～請求項６のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
  8. 　少なくとも前記基部は、
    　培地よりも重い比重を有する材料により形成されていること、
    　を特徴とする、請求項１～請求項７のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
  9. 　前記細胞足場は、
    　薄状のファイバーシートであること、
    　を特徴とする、請求項１～請求項８のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
  10. 　前記ファイバーシートは、高分子材料で調製されることを特徴とする、請求項９項に記載の細胞保持運搬装置。
  11. 　前記細胞足場は、
    　生物材料を有していること、
    　を特徴とする、請求項１～請求項１０のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置。
  12. 　前記細胞足場は、
    　所定の細胞を有していること、
    　を特徴とする、請求項１１に記載の細胞保持運搬装置。
  13. 　前記細胞足場は、
    　心筋細胞、または、神経細胞を有していること、
    　を特徴とする、請求項１１に記載の細胞保持運搬装置。
  14. 　請求項１～請求項１３のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置を用いて、細胞の所定の特性を計測する細胞特性計測方法。
  15. 　請求項１～請求項１３のいずれか1項に記載の細胞保持運搬装置を含む、細胞特性計測のキット。
     
     
     
     
     
     
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