DK157142B - Fremgangsmaade til dyrkning af en cellekultur i et vaekstmedium, som er i kontakt med en substratoverflade samt genstand til anvendelse derved - Google Patents

Fremgangsmaade til dyrkning af en cellekultur i et vaekstmedium, som er i kontakt med en substratoverflade samt genstand til anvendelse derved Download PDF

Info

Publication number
DK157142B
DK157142B DK091983A DK91983A DK157142B DK 157142 B DK157142 B DK 157142B DK 091983 A DK091983 A DK 091983A DK 91983 A DK91983 A DK 91983A DK 157142 B DK157142 B DK 157142B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
plasma
carbon dioxide
substrate
growth
cell culture
Prior art date
Application number
DK091983A
Other languages
English (en)
Other versions
DK91983D0 (da
DK91983A (da
DK157142C (da
Inventor
Terry S Dunn
Joel L Williams
Original Assignee
Becton Dickinson Co
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 Becton Dickinson Co filed Critical Becton Dickinson Co
Publication of DK91983D0 publication Critical patent/DK91983D0/da
Publication of DK91983A publication Critical patent/DK91983A/da
Publication of DK157142B publication Critical patent/DK157142B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK157142C publication Critical patent/DK157142C/da

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0068—General culture methods using substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/14—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by plasma treatment
    • 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
    • C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
    • C12M35/08—Chemical, biochemical or biological means, e.g. plasma jet, co-culture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00—Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/10—Mineral substrates

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Description

i
DK 157142 B
Den foreliggende opfindelse angàr generelt fremgangsmâder og genstande til pàvirkning af cellevækst, især vævskulturvækst. Mere specielt angâr opfindelsen modification af organiske og uorganiske substraters overflader, sâledes at der tilvejebrin-5 ges en kemisk modificeret overflade, som fremmer eller inhibe-rer væksten af forskellige celler i kulturen.
Det pâvises heri, at cellulær funktion pà po1ymeroverf1aderne kan kontrolleres selektivt ved at ændre overfΊadekemien i kon-10 takt med ce 11emembranen.
Det er kendt, at en af faktorerne, der pâvirker væksten af bâde primære cellekulturer og bestàende ce 11e1inieku1turer , er grænsefladen mellem vækstmedierne i hvilke kulturerne dyrkes 15 og substratet, der tilvejebringer grænselaget til vækstmed i er-ne. Det er kendt at modificere den dispergerede fase, dvs. me-diet, i hvilket en cellekultur dyrkes. Det er ogsà kendt at ændre overf1adegrænse1aget mellem mediet og substratet, sæd-vanligvis ved at belægge overfladen med forskellige kemikali-20 er, f.eks. sâsom kollagen. Det er sædvanlig laboratoriepraksis at pàfore forskellige kemikaliebelægninger pâ substratet forud for at forsoge cellekulturdyrkning. Nogle kemikalier, som er blevet anvendt, indbefatter polylysin, kollagen, hyaluronsyre, chondroitin-4-sulfat, chondroitin-6-sulfat og forskellige po-25 1ysaccharider og lecitiner. De mest almindeligt anvendte ke- miske materialer til modificering af substratets overflade til primær cellekulturvækst er kollagen, gélatine og polylysin.
Det er ogsâ kendt kun at anvende plast af vævskulturkvalitet 30 til dyrkning af bestàende vedhængende cellekulturer. F.eks.
markedsfores kommercielt tilgængelige vævskulturprodukter un-der varemærket "FALCON" fra Becton, Dickinson and Company. Selv om kommercielle vævskulturprodukter synes at virke godt for etablerede cellelinier, virker de ikke godt for primære 35 celletyper eller visse celletyper, der kræver ko!lagenbelæg- ning, for eksempel.
Ifolge den foreliggende opfindelse modificeres et substrats n\/prf υβΗ at + β «iihctratot for et rtlacma a-f ot
DK 157142 B
2 egnet materiale. Det er kendt at udsætte substrater for plas-maer af forskellig type til gennemforelse af forskellige mâl.
F.eks. foreslàr en brochure fra International Plasma Corporation, Product Bulletin 24000, at polystyrenvævskulturbakker 5 kan gores modtagelige for fugt og modtagelige for levende cel-ler ved hjælp af plasmabehandling med et oxygen- eller argon-plasma. En brochure fra Tegal Corporation, CP1287, angiver, at plasmaer kan anvendes til tor stripning, rensning og ætsning af elektroniske dele, rensning af optiske overflader, tilbe-10 redning af overflader med bindings-, fugtbarhedsegenskaber og kemisk modstandsevne og tor rensning af substrater for at for-bedre fiImafsættelse og vedhæftning. Lee M. Smith's doktordis-putats "Cell Adhesion As Influenced By Substrate Surface Pro-perties", Department of Material Science and Engineering, the 15 University of Utah, 1978, p. 67, foreslàr, at cellevedhæftning er en funktion af overfladens carbon/oxygenforhold. I EP pa-tentansegning nr. 76562, publiceret 13. april 1983, beskrives . at organiske og uorganiske substraters overflader irreversi-belt modificeres ved podning af specifikke, kemisk funktio-20 nelle stoffer pà substratets overflade ved at bringe overfladen i kontakt med udvalgte komponenter af et plasma af et vaporis-eret materiale. De modificerede overflader har specifikke, .kemisk funktionelle grupper podet pâ overfladen og giver egnet overf1adekemi til anvendelser, sâsom vævskulturprodukter og 25 protein-antistofbinding eller -kobling.
Ingen af disse referencer foreslàr eller belærer imidlertid om, at cellevækst kan pàvirkes ved kemisk modifikation af overfladen af substratet, pâ hvilket cellen dyrkes.
30
Det ville være onskeligt at ti1vejebringe kemisk specifikke substratoverf1ader til væksten af udvalgte cellekulturer uden nedvendigheden af at belaegge substratet med kemiske materia-ler, der er egnede til f.eks. at forage væksten af primære 35 celletyper.
Pâ grund af den hoje væksthastighed, der sædvanligvis udvises af fibroblaster i kultur, er det undertiden vanskeligt at
DK 157142 B
3 dyrke primære celler i kultur pâ grund af den hastigere konta-minerende vækst af fibroblaster. Det ville være onskeligt at ti1vejebringe specifikke substratovenf1ader, som er egnede til vækst af cellekulturer, medens de inhiberer væksten af fibro-5 blaster.
Det er derfor et hovedformâl ifolge den foreliggende opfindel-se at tilvejebringe kemisk specifikke overflader til pàvirk-ning af væksten af forskellige cellekulturer ved grænsefladen 10 mellem vækstmediet og substratet.
Et andet formâl ifolge den foreliggende opfindelse er at til-vejebringe et substrat med en kemisk modificeret overf1ade, som pàvirker væksten af cellekulturer pâ overfladen.
15
Et yderligere formâl ifolge den foreliggende opfindelse er at tiIvejebringe et substrat med en kemisk modificeret overflade, som ikke kræver belægning med kemiske forbindelser forud for ce!1ekulturvækst pâ substratoverf1aden.
20
Et yderligere formâl ifolge den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en fremgangsmâde og en genstand til pâvirkning af væksten af cellekulturer.
25 Der anvises ifolge den foreliggende opfindelse en fremgangsmâde til dyrkning af en cellekultur i et vækstmedium, som er i kontakt med en substratoverf1ade, hvilken fremgangsmâde er ejendommelig ved, at substratets overfladekemi modificeres for anvendelse til ce 11ekulturvækst ved at udsætte nævnte sub-30 stratover f 1 ade for et plasma, som er fremstillet ud fra et plasmamateriale, som omfatter carbondioxid, svovldioxid eller ammoniak/carbondioxidblandinger.
Endvidere ti1vejebringes ifolge den foreliggende opfindelse en 35 genstand til brug ved fremgangsmâden ifolge krav 1, hvilken genstand er ejendommelig ved, at den omfatter en polymer genstand, hvis overf1adekemi er blevet modificeret ved at udsætte overfladen for et plasma, som er fremstillet ud fra et plasma- materiale, sont er carbondioxid, svovldioxid eller en aromoniak/ carbondioxidblanding.
Ul\ 10/ I *4- Z D 4
Endvidere ti1vejebringes ifelge den foreliggende opfindelse en 5 genstand til brug ved fremgangsmâden ifolge krav 1, og som er ejendommelig ved det i krav 8's kendetegnende de! angîvne.
Oet har generelt vist sig, at cel1eku1turaktivitet pâ overfla-den af et substrat kan kontrolleres ved at variere overflade-10 kemien af en substratoverf1ade i kontakt med cel1emembranen. Overfladekemien af en polymer overflade kan varieres ved at anvende udvalgte homopolymere, copolymérisation, overf1adepod-ning og kemisk modifikation og ved plasmabehandling af over-fladen. Plasmamodificeringsprocesser kan særligt anvendes til 15 at ti1vejebringe specifikke kemisk funktionelle grupper, ele-mentarforhold og andre overf1adeegenskaber. Ifolge opfindelsen blev polymère overflader fremstillet ved plasmamodificerings-teknikker, som ti1vejebragte en række overfladekemier og egen-skaber. De modificerede polymère overflader blev udsat for 20 ce 11ekulturforseg, som angiver, at cellular respons er stærkt afhængig af overf1adekemi.
Et plasma af et egnet materiale, som omfatter carbondioxid, svovldioxid eller ammoniak/carbondioxidblandinger, kan anven-25 des til at modificere overf1ade1aget af organiske og uorga-niske substrater, indbefattende polymère materialer, glas og metaller, uafhangig af tykkelsen og som er uafhængig af sub-stratsammensatningen, til tiIvejebringelse af specifikke kemisk funktionelle grupper pâ overfladen af substratet. I t i 1 -30 fældet med glas og metaller er det onskeligt at indbefatte en carbonkilde, f.eks. methan, for at ti1vejebringe et tyndt or-ganisk lag pâ det uorganiske substrat. En sâdan plasmaproces er egnet til at ti1vejebringe en overflade til en hvilken som helst cellulær vækstanvendelse, hvadenten det onskede màl er 35 at foroge eller forsinke cellevækst. Substratets overflade er irreversibelt modificeret ved at pode specifikke kemisk funktionelle grupper pâ overfladen med et plasma af et egnet materiale eller med udvalgte komponenter af et plasma af et egnet
DK 157142 B
5 materiale. Plasmamaterialet omfatter carbondioxid, svovld ioxid eller ammoniak/carbondioxidblandinger og kan yderligere om-fatte oxygen, carbon, hydrogen, nitrogen, halogen, svovl, phosphor, blandinger deraf og forbindelser deraf. Overflader-5 ne, som er modificeret ifolge den foreliggende opfindelse, har specifikke kemisk funktionelle grupper podet pâ substratover-fladen og ti1vejebringer egnede overf1adekemier til vævskul-turvækst eller undertrykkelse af vækst.
10 I en anden udforelsesform tilvejebringes en fremgangsmâde til at modificere overfladen af et substrat, specielt modificering af organiske polymère materialer, ved behandling med specifik-ke, kemiske stoffer omfattende*.
15 Ti1vejebringelse af et substrat med en reaktionszone.
TiIvejebringelse af et egnet materiale i reaktionszonen, som indbefatter carbondioxid, svovldioxid eller ammoniak/carbondi-oxidblandinger og dannelse af et plasma, som indbefatter neu-20 trait materiale, positive ioner af materialet, négative ioner af materialet, elektroner og photoner.
At forhindre mindst én af plasmaets komponenter i at blive bragt i kontakt med substratets overflade i reaktionszonen.
25
At bringe substratets overflade i kontakt med resten af plasmaets komponenter i reaktionszonen, og derved dannelse af specifikke funktionelle grupper af materialet pâ 30 overfladen af substratet.
Denne udforelsesform for den foreliggende opfindelse er base-ret pà opdagelsen af, at anvendelse af udvalgte reaktive plas-maarter i kontakt med et substrat kan anvendes til at tilveje-35 bringe specifikke kemisk funktionelle grupper pâ substratets overflade, hvis virkning er at pâvirke cellekulturvæksten.
Der henvises til den efterfolgende tegning, hvor
DK 157142 B
6 fig. 1 er et skematisk diagram af et apparat, som kan anvendes til udovelse af opfindelsen, fig. 2 er en proveholder, der er illustreret i apparate* i 5 fig. 1, set i perspektiv, fig. 3 til 7 er rentgenstrâlefotoelektronspektroskopi, ESCA, undersegelser af forskellige substrater, blandt hvilke nogle er blevet behandlet ifolge opfindelsen, 10 fig. 8 er en afbildning af primære nervecellers vækstkarakte-ristika som en funktion af overfladekemien og tiden, og fig. 9 er en afbildning af primære fibroblasters vækstkarakte-15 ristika som en funktion af overf1adekemien og tiden.
Som vist i fig. 1 tiIvejebringes et forste gasreservoir 11, et andet gasreservoir 13 med et ledningssystem 15 til enten at levere enkeltvis eller bâde en forste gas og en anden gas til 20 et vakuumkammer 17. Flowmetre 19 og 21 er anbragt til màling af gasgennemstromningshastigheden og et vakuummâ1einstrument 23 er anbragt for at kontrollere trykket i vakuumkammeret 17. Ventiler 25, 27 og 29 er anbragt for at regulere gassens stromningshastighed i det forste gasreservoir 11, det andet 25 gasreservoir 13 og gassen, der strommer ind i vakuumkammeret 17. Forud for brug evakueres vakuumkammeret 17 ved at âbne ventilen 31 til vakuumpumpen 33. Egnede elektroder 35 og 37 er forbundet til en egnet stromkilde 39. Reaktorsystemet indbe-fatter ogsà en fælde 41, en ud1uftningskana1 43 og dens ventil 30 45.
Som det bedst fremgâr af fig. 2, placeres et stof 47, der skal behandles ifolge opfindelsen, i en proveholder 55, og anbring-es i vakuumkammeret 17 (fig. 1). Proveholderen indbefatter en 35 gittersamling pâ tre gitre, betegnet gitter 1, gitter 2 og gitter 3. En kollektor 49, som kan være elektrisk ladet, er anbragt pâ den modsatte side af proven fra gittersystemet. Proven holdes pâ plads mellem gitteret 3 og kollektoren ved hjælp af en egnet holder 51.
DK 157142 B
7
Under brug kan et hvilket som helst eller ingen af de tre gi-tre eller kollektoren være forsynet med en positiv eller nega-t i v ladning for at frastode selektive komponenter af et plasma, der er fremkommet mellem elektroderne 35 og 37. Substratet 5 i proveholderen udsættes derpâ for en omsætning med de plasma-komponenter, som ikke er frastodt.
Den foreliggende opfindelse kan benyttes til at ændre overfla-derne af faste polymère materialer, indbefattende naturlige og 10 syntetiske additions- og kondensationspolymerer. Sâdajme polymère materialer indbefatter polyolefiner, sâsom polyethylen, polypropylen, polyisobutylen og ethylen-a-olefincopolymerer, acrylpolymerer og -copolymerer, sâsom polyacrylat, polyethy1 -methacrylat, polyethylacrylat; vinylhalogenidpolymerer og -co-15 polymerer, sâsom polyvinylchlorid; polyvinylethere, sâsom po-1yviny1methy1ether; polyvinylidenhalogenider, sâsom polyviny-lidenfluorid og polyvinylidenchlorid; polyacrylonitri1er, polyvinyl ketoner ; polyvinylamider; aromatiske polyvinylforbin-delser, sâsom polystyren, polyvinylestere, sâsom polyvinylace-20 tat; copolymerer af vinylmonomerer med hinanden og olefiner, sâsom ethy1en-methy1methacry1atcopolymerer, acrylonitrilsty-rencopo1ymerer, ABS-harpikser og ethy1envinylacetatcopo1ymerer; naturlige og syntetiske gummier, indbefattende butadien-styrencopolymerer, polyisopren, syntetisk polyisopren, polybu-25 tadien, butadien-acrylonitriIcopolymerer, polychloroprengummi-er, polyisobutylengummi, ethylen-propy1engummi, ethy1en-propy-len-diengummier, isobutylen-isoprencopolymerer og polyurethan-gummier; polyamider, sâsom Nylon 66 og polycaprolactam; poly-estere, sâsom polyethylenterephthalat, alkydharpikser; phénol-30 forma 1dehydharpikser; urinstof-formaldehydharpikser, melamin-formaldehydharpikser; polycarbonater; polyoxymethylener; poly-imider; polyethere; epoxyharpikser, polyurethaner; uld; bo-muld; silke; rayon; rayon-triacetat; cellulose; cel1uloseace-tat; ce!lulosebutyrat; celluloseacetatbutyrat; cellophan; cel-35 lulosenitrat; cellulosepropionat; cel1uloseethere og carboxy-methylcellulose.
Uorganiske materialer, hvis overflader kan modificeres ifolge oof indplsen . îndhpfatter ildfp-met-al 1er. sâsom «refit· matai-
DK 157142 B
8 1er, sàsom jern, aluminium, tin, kobber og nikkel; métal- og andre naturlige oxider; sàsom magnesiumoxid, silika, alumini-umoxid og titaniumoxid; mineraler, sàsom 1er, pyrit og asbest; sa!te, sàsom natri urneh 1 orid og cal ci umcarbonat; og sàdanne 5 syntetiske sammensætninger som glas og ildfaste materialer.
Hvadenten stofferne er organiske eller uorganiske, kan de an-tage en hvilken som helst form, sàsom kontinuerlig eller par-tikulær form, poros eller tæt, og stor eller lille. Opfindel-10 sen kan anvendes til ændring af overfladerne af krystaller, pulvere, plader, bând, film, ark, tràde, fibre, tekstiler, fi-lamenter, rorsystemer og afstobninger, ekstruderede eller sam-menpressede genstande og lignende.
15 Plasmaer af carbondioxid, svovldioxid og ammoniak/carbondioxid anvendes ifolge den foreliggende fremgangsmâde. Andre plasma-materialer kan indbefattes og sâledes mere generelt plasmaer med bestanddele af carbon, hydrogen, oxygen, m’trogen, svovl, phosphor, halogener, blandinger deeraf og forbindelser deraf 20 nyttige til at modificere overfladen af substrater.
F ire plasmatyper kan frembringes; disse er termiske plasmaer, udladningsplasmaer, strâleplasmaer (sàsom ionstrâler og el-ek-tronstràler) og hybridplasmaer, sàsom koronaudladninger. Egne-25 de plasmaer til brug ved fremgangsmâden ifolge den foreliggende opfindelse er udladningsplasmaer, strâleplasmaer og hybridplasmaer. Egnede plasmaer kan frembringes ved anvendelsen af jævnstromskiIder eller vekselstromskiIder med en frekvens i mikrobolgeomrâdet ved effektniveauer fra ca. 1,0 W til ca, 10 30 kW. Selv om ikke begrænset til hojfrekvenskiIder, sàsom radio-frekvens (r.f.) kilder, er plamaer af denne type særligt nyttige til fremgangsmâden og genstandene ifolge den foreliggende opfindelse, ved at udvalgte plasmaartskoncentrationer kan re-guleres ved hjælp af kildens frekvens, effekt og systemets 35 tryk. Det er ogsâ rigtigt, at r.f. plasmaer er egnede til ens-artet at modificere overfladen af mere komplekse former af genstanden, sàsom rundvævet stof og andre indhy1dninger, for hvilke jævnstrom og plasmaer der er frembragt ved lav frekvens ikke er ti1fredssti11ende.
DK 157142 B
9 Sædvan1igvi s frembringes r. f. plasmaerne, der er egnede til brug i den foreliggende opfindelse, ved en frekvens pâ ca. 1,0 til ca. 300 MHz ved en effekt til at initiere nedbrydning, sâ-som fra ca. 5 til ca. 1000 watt ved tryk i intervallet fra 5 0,001 til 10 mm Hg. Genstandene udsættes sædvanligvis for r.f.
plasmaet i en période fra ca. 0,1 sek. til ca. 120 min., selv om længere og kortere perioder kan anvendes. P1asmabehand1i n-gen kan efterfolges af en behand1ingscyk1 us, beregnet pâ at ti1vejebringe en egnet atmosfære til reaktion med resterende 10 aktive polymerarter ved eller nær overfladen med tryk i intervallet fra 1 mm Hg til 760 mm Hg i tidsperioder pâ 1 sek. til 4 timer. r.f. plasmaet kan frembringes mellem to flade plader, som vist i fig. 1, eller kan frembringes med en spiralring, soin beskrevet i US patentskrift nr. 4.188.426.
15 I de folgende eksempler udsættes et polystyrensubstrat for forskellige plasmaformer. Substratet undersoges derpâ ved rontgenstrâlefotoelektronspektroskopi (ESCA) for at bestemme naturen af de kemisk funktionelle grupper pâ overfladen af po-20 1ystyrensubstratet.
Efter at hâve været udsat for plasmaet fra de folgende eksempler, mâles substraterne med henblik pâ Zeta-potentia 1e og Wî1 -helmy Plate Contact Angle. Disse værdier er anfort i tabel 1.
25 Disse mâlinger af overf1adeladnings- og overf1adespændingska-rakteristika illustrerer det brede interval af overf1adekemi-er, som er gennemfort. Effektiviteten af kulturvækstbelægnin~ gen bestemmes ved at pode petri-skâle med en fortyndet celle-suspension indeholdende ca. 30 humane diploide (MRC5) celler 30 per ml i vækstmediet.
Ce 11eku1turene blev dyrket, indtil kolonierne là i storrelse fra 100 til 300 celler. Gennemsnitsanta11 et af kolonier for hver provegruppe af skâle blev mâlt. Belægningseffektiviteten 35 er defineret som forholdet mellem antallet af kolonier per skâl og antallet af indpodede celler og udtrykkes i procent.
Den relative belægningseffektivitet bestemmes ved forholdet mellem provens belægningseffektivitet og effektiviteten af den
DK 157142 B
10 samme preve dyrket pà en petriskâl identificeret ved varemær-ket "FALCON”, opnàet fra Becton, Dickinson and Company.
Det er klart fra tabel 1, at den cellulære respons af fibro-5 blaster i hoj grad er afhængig af overfladekemien, der er frembragt ved plasmamodificeringsprocesserne. De folgende ek-sempler viser, at fibroblastvækst kan kontrolleres ved at va-riere overfladekemien i kontakt med cellemembranen.
10 Virkningen af specifikke overfladekemier pâ væksten af MRC5-fibroblaster, som màlt ved relativ belægningseffektivitet, blev vist med overflader dækkende en række carbon-, oxygen-, nitrogen- og svovlbindinger.
15 Tabel 1.
Plasma Zêta poten- Wilhelmy Relativ belægnings-
Forstadium/ tiale zêta belægning effektivitet behandlingsgas (mV) 8a (ligevægt) MRC5 fibroblaster 20 "Falcon" -11,8 6±3 100 CO2&NH3/NH3 - 4,1 9±1 64,8 NH3/CO2 +31,3 64 ±3 31,3 S02/luft -19,4 72±3 43 S02/S02 -14,8 77 il 0 25 C02/luft 50,6
Ubehandlet PS - 9,7 101±1 6
Glas_0_4313_2_
Eksempel 1. C02/luft.
30
Petriskâlene blev anbragt i plasmakammeret og evakueret t i 1 75μ i lobet af en période pà 10 min. og derpà fyldt med C02 til et tryk pâ 180μ i 2 min. Et r.f. plasma blev fremstillet i 5 min. med en frekvens pâ 11 MHz ved en effekt pà 40 watt. Ef-35 ter behandling blev systemet ojeblikkeligt âbnet til det fri.
Belægningseffektiviteten er anfort i tabel 1. *
DK 157142 B
11
Eksempel 2. CO2 & NH3/NH3.
Petriskâlene blev anbragt i plasmakammeret og evakueret til 75μ over en période pâ 10 min. NH3 og CO2 blev fort ind i sy-5 stemet til 90μ. Et r.f. plasma ved 11 MHz og 10 watt blev frembragt af 5 min. varighed. Kammeret blev derpâ bragt op til 700 mm Hg med NH3 til en 2 timers behandling. Overf1adeegen-skaberne og belægningseffektiviteterne er anfert i tabel 1.
10 Eksempel 3. NH3/CO2.
Petriskâlene blev anbragt i plasmakammeret og evakueret til 75μ i 10 min. og fyldt med 180μ NH3 i 2 min. Et 10 MHz 35 watt r.f. plasma virkede i 5 min. Systemet blev derpâ bragt op pâ 15 700 mm Hg med CO2 til en 2 timers behandling. Derpâ blev kam meret pumpet ned til 1 Torr og âbnet til det fri. Overflade-egenskaber og belægningseffektivitet er anfort i tabel 1. ESCA-data er angivet i fig. 3.
20 Eksempel 4. S02/luft.
Et plasmakammer indeholdende polystyrenpetriskâle blev evakueret til 50μ i 20 min., og derpâ fyldt til 200μ af SO2 i 10 min. Et 10 MHz 34 watt r.f. plasma virkede i 5 min. Systemet 25 blev efterladt ved 200μ i 2 min. og derpâ pumpet ned til 50μ i 2 min. efterfulgt af en àbning til det fri. Overf1adeegenska-ber og effektivitet er anfort i tabel 1. ESCA-data er angivet i fig. 4. Det er klart ud fra dette eksempel, at fibroblast-vækst forsinkes af.svovlholdige grupper pâ overfladen.
30
Eksempel 5. SO2/SO2.
Petriskâlene blev anbragt i p1asmakammeret og evakueret til 50μ i 20 min. SO2 blev blæst ind til 200μ i 10 min. Et 10 MHz 45 35 watt r.f. plasma virkede i 5 min. Derpâ blev systemet ojeblik-keligt fyldt med SO2 til et tryk pâ 700 mm Hg til en 2 timers behandling. Systemet blev udpumpet til 50μ og derpâ âbnet til fri luft. Som illustreret i tabel 1 var belægningseffektivite-
DK 157142 B
12 ten ubetydelig for fibrob1 aster pâ denne overflade. Dette til-vejebringer en enestâende oveflade ved, at det sænker eller blokerer fibroblastvækst i kulturen. Dette er særligt nyttigt i prîmære kulturer, hvor fibroblastvækst kan forstyrre beva-5 relsen af primærceller i kulturen. Overf1adekemien, som màlt ved ESCA, er vist i fig. 5.
Eksempel 6.
10 Polylysin- og kollagenbelagte petriskâle anvendes i vid ud-strækning til primære ce!lekulturer. I dette eksempel anvendt-es en plasmamodificeringsproces til opnàelse af nitrogenhol-dige overflader. Denne type overflade er beskrevet ved NH3/CO2 som fremstillet i eksempel 3.
15 ESCA-analyse af NH3/C02-overf1aden gav 0/C = 0,14 og N/C = 0,19. ESCA-undersoge1serne af denne prove er vist i fig. 6 og 7 .
20 Responsen af primære neuronale celler i kultur til den plasma-behandlede overflade i henseende til polylysin- og kollagen/-polylysinbelagte kontroloverflader viser en enestâendehed med hensyn til vækstkarakteristika. Cholinacety1transferase, CAT er en specifik biokemisk mark0r, der er tegn pâ foretrukken 25 neuronal celles tôtte. Som illustreret i fig. 8, understetter den plasmamodificerede nitrogenholdige overflade syntese af primære neuroner i et meget sterre omfang end en hvilken som helst af de kemisk belagte overflader.
30 Eksempel 7.
Belægningseffektivitetstestresultater med MRC5 fibroblastcel-lelinier resulterede i en signifikant reduktion af væksten pâ de to overflader S02/luft og SO2/SO2 plasma behandlet som bes-35 krevet i henholdsvis eksempel 4 og 5.
Rigeligheden af primære fibroblaster i neuronalcellekulturer kan mâles ved LDH-indhold. Lactatdehydrogenase, LDH, er en

Claims (8)

1. Fremgangsmâde til dyrkning af en cellekultur i et vækstme- dium, som er i kontakt med en substratoverflade, kende-t e g n e t ved, at substratets overfladekemi modificeres for anvendelse til cellekulturvækst ved at udsætte nævnte substratoverf lade for et plasma, som er fremstillet ud fra et 15 plasmamateriale, som omfatter carbondioxid, svovldioxid eller ammon i ak/carbondioxidblandinger.
2. Fremgangsmâde ifolge krav 1, kendetegnet ved, at plasmaet er et udladningsplasma, som er frembragt ved en 20 frekvens fra 1 til 300 MHz ved en effekt fra 5 til 1000 watt ved et tryk fra 0,001 til 10 mm Hg (0,133 til 1330 Pascal).
3. Fremgangsmâde ifolge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at plasmamaterialet er ammoniak/carbondioxidblandinger. 25
4. Fremgangsmâde ifolge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at plasmamaterialet er carbondioxid.
5. Fremgangsmâde ifolge krav 1 eller 2, kendetegnet 30 ved, at plasmamaterialet er svovldioxid.
6. Fremgangsmâde ifolge et hvilket som helst af de foregàende krav, kendetegnet ved, at den omfatter, at man: 35 a) anbringer substratet inde i en reaktionszone, b) indforer et materiale i nævnte reaktionszone, hvilket mate-riale omfatter carbondioxid, svovldioxid eller ammoniak/carbondioxidblandinger , DK 157142 B c) udsætter materialet for plasmafrembringende bet i nge1ser, hvorved plasmaet omfatter neutralt materiale, positive ioner af materialet, négative ioner af materialet, elektroner og photoner, 5 d) forhindrer i det mindste én af komponenterne af plasmaet i at komme i kontakt med substratets overflade, e) bringer substratets overflade i kontakt med de resterende komponenter af plasmaet, hvorved der dannes specifikke funk-tionelle grupper af materialet pâ overfladen af substratet. 10
7. Genstand til brug ved fremgangsmâden ifolge krav 1, kendetegnet ved, at den omfatter en polymer genstand, hvis overfladekemi er blevet modificeret ved at udsætte overfladen for et plasma, som er fremstillet ud fra et plasma- 15 materiale, som er carbondioxid, svovldioxid eller en ammoniak/ carbondi oxi dblandi ng.
8. Genstand til brug ved fremgangsmâden ifolge krav 1, kendetegnet ved, at den omfatter en uorganisk gen- 20 stand, hvis overf1adekemi er blevet modificeret ved hjælp af et plasmamateriale, som er carbondioxid, svovldioxid eller en ammoni ak/carbond ioxidblanding. 25 30 35
DK091983A 1982-04-16 1983-02-25 Fremgangsmaade til dyrkning af en cellekultur i et vaekstmedium, som er i kontakt med en substratoverflade samt genstand til anvendelse derved DK157142C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36928282A 1982-04-16 1982-04-16
US36928282 1982-04-16

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK91983D0 DK91983D0 (da) 1983-02-25
DK91983A DK91983A (da) 1983-10-17
DK157142B true DK157142B (da) 1989-11-13
DK157142C DK157142C (da) 1990-04-23

Family

ID=23454831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK091983A DK157142C (da) 1982-04-16 1983-02-25 Fremgangsmaade til dyrkning af en cellekultur i et vaekstmedium, som er i kontakt med en substratoverflade samt genstand til anvendelse derved

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0092302B1 (da)
JP (1) JPS58201983A (da)
CA (1) CA1201400A (da)
DE (1) DE3375157D1 (da)
DK (1) DK157142C (da)
MY (1) MY102711A (da)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8331865D0 (en) * 1983-11-29 1984-01-04 Univ Glasgow Microstructures
EP0205790B1 (de) * 1985-06-18 1992-01-08 Anawa München Aktiengesellschaft Biologische Laboratorien Träger für die Kultivierung von menschlichen und/oder tierischen Zellen in einem Fermenter
DE3850957T2 (de) * 1987-09-17 1995-03-30 Commw Scient Ind Res Org Neutralisierte perfluoro-3,6-dioxa-4-methyl-7-octen sulphonyl fluorid kopolymer fläche zur befestigung und zucht tierischer zellen.
US5712137A (en) * 1990-03-05 1998-01-27 Smith & Nephew Plc Laminate of a culture substrate on a carrier for producing an apertured wound dressing
GB9004911D0 (en) * 1990-03-05 1990-05-02 Smith & Nephew Cell culture products
IT1265355B1 (it) * 1993-11-26 1996-11-22 Biomat Snc Procedimento per ottenere articoli per saggi immunologici a migliorate proprieta'
GB9516556D0 (en) * 1995-08-12 1995-10-11 Smith & Nephew Cell culture laminate
US6617152B2 (en) * 2001-09-04 2003-09-09 Corning Inc Method for creating a cell growth surface on a polymeric substrate
GB2394477B (en) * 2002-08-22 2005-03-30 Celltran Ltd Cell culture
JP2005110676A (ja) * 2003-09-17 2005-04-28 Think Engineering Kk 生細胞培養基材、該基材の製造方法、および該製造方法に用いるエッチング処理装置、並びに生細胞の培養方法
US8017395B2 (en) 2004-12-17 2011-09-13 Lifescan, Inc. Seeding cells on porous supports
CA2613889A1 (en) 2005-06-08 2006-12-14 Centocor, Inc. A cellular therapy for ocular degeneration
US8741643B2 (en) 2006-04-28 2014-06-03 Lifescan, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells to definitive endoderm lineage
US9080145B2 (en) 2007-07-01 2015-07-14 Lifescan Corporation Single pluripotent stem cell culture
MX2010001335A (es) 2007-07-31 2010-06-02 Lifescan Inc Diferenciacion de celulas madre embrionarias humanas.
CN107574142B (zh) 2007-11-27 2021-07-06 生命扫描有限公司 人胚胎干细胞的分化
CN102046779A (zh) 2008-02-21 2011-05-04 森托科尔奥索生物科技公司 用于细胞粘附、培养和分离的方法、表面改性培养板和组合物
US8623648B2 (en) 2008-04-24 2014-01-07 Janssen Biotech, Inc. Treatment of pluripotent cells
RU2533805C2 (ru) 2008-06-30 2014-11-20 Сентокор Орто Байотек Инк. Дифференцирование плюрипотентных стволовых клеток, представляющих собой линию клеток человека
EP2350265B1 (en) 2008-10-31 2019-04-17 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells to the pancreatic endocrine lineage
WO2010051223A1 (en) 2008-10-31 2010-05-06 Centocor Ortho Biotech Inc. Differentiation of human embryonic stem cells to the pancreatic endocrine lineage
AU2009316583B2 (en) 2008-11-20 2016-04-21 Janssen Biotech, Inc. Methods and compositions for cell attachment and cultivation on planar substrates
CA2744234C (en) 2008-11-20 2018-11-06 Centocor Ortho Biotech Inc. Pluripotent stem cell culture on micro-carriers
US8197910B2 (en) 2009-04-27 2012-06-12 Becton, Dickinson And Company Methods for producing synthetic surfaces that mimic collagen coated surfaces for cell culture
EP2456862A4 (en) 2009-07-20 2013-02-27 Janssen Biotech Inc DIFFERENTIATION OF HUMAN EMBRYONIC STEM CELLS
GB2485113B (en) 2009-07-20 2016-12-28 Janssen Biotech Inc Differentiation of human embryonic stem cells into cells of the pancreatic endoderm lineage
RU2701335C2 (ru) 2009-12-23 2019-09-25 Янссен Байотек, Инк. Способ получения популяции панкреатических эндокринных клеток, соэкспрессирующих nkx6.1 и инсулин, и способ лечения диабета
MX339669B (es) 2009-12-23 2016-06-02 Janssen Biotech Inc Diferenciacion de celulas madres embrionarias humanas.
CN102791851B (zh) 2010-03-01 2017-07-14 詹森生物科技公司 纯化衍生自多能干细胞的细胞的方法
SG185511A1 (en) 2010-05-12 2012-12-28 Centocor Ortho Biotech Inc Differentiation of human embryonic stem cells
CA2809305C (en) 2010-08-31 2019-06-11 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells
EP2853589B1 (en) 2010-08-31 2017-12-27 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
PH12013500367A1 (en) 2010-08-31 2013-04-01 Janssen Biotech Inc Differentiation of human embryonic stem cells
JP5876696B2 (ja) * 2011-09-30 2016-03-02 旭化成せんい株式会社 ポリケトン多孔膜
EP2794857B1 (en) 2011-12-22 2026-02-11 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells into single hormonal insulin positive cells
RU2664467C2 (ru) 2012-03-07 2018-08-17 Янссен Байотек, Инк. Среда определенного состава для размножения и обновления плюрипотентных стволовых клеток
KR102468315B1 (ko) 2012-06-08 2022-11-16 얀센 바이오테크 인코포레이티드 인간 배아 줄기 세포의 췌장 내분비 세포로의 분화
AU2013370228B2 (en) 2012-12-31 2018-10-18 Janssen Biotech, Inc. Suspension and clustering of human pluripotent cells for differentiation into pancreatic endocrine cells
US10370644B2 (en) 2012-12-31 2019-08-06 Janssen Biotech, Inc. Method for making human pluripotent suspension cultures and cells derived therefrom
DK2938724T3 (da) 2012-12-31 2020-12-14 Janssen Biotech Inc Dyrkning af humane embryonale stamceller ved luft-væskegrænsefladen til differentiering til endokrine pankreasceller
BR112015015701A2 (pt) 2012-12-31 2017-07-11 Janssen Biotech Inc diferenciação de células-tronco embrionárias humanas em células pancreáticas endócrinas com o uso de reguladores hb9
SG11201609473XA (en) 2014-05-16 2016-12-29 Janssen Biotech Inc Use of small molecules to enhance mafa expression in pancreatic endocrine cells
EP4450076A2 (en) 2016-04-14 2024-10-23 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells to intestinal midgut endoderm cells
WO2025205329A1 (ja) * 2024-03-27 2025-10-02 セントラル硝子株式会社 細胞培養用フィルム基材、包装体、細胞シート付フィルム基材、細胞シート付フィルム基材の凍結物、細胞培養用フィルム基材の製造方法、および細胞シート付フィルム基材の製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1188251A (en) * 1981-10-07 1985-06-04 Joel L. Williams Substrate with chemically modified surface and method of manufacture thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP0092302A2 (en) 1983-10-26
DE3375157D1 (en) 1988-02-11
EP0092302B1 (en) 1988-01-07
CA1201400A (en) 1986-03-04
JPH048033B2 (da) 1992-02-13
JPS58201983A (ja) 1983-11-25
DK91983D0 (da) 1983-02-25
EP0092302A3 (en) 1985-01-09
DK91983A (da) 1983-10-17
DK157142C (da) 1990-04-23
MY102711A (en) 1992-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK157142B (da) Fremgangsmaade til dyrkning af en cellekultur i et vaekstmedium, som er i kontakt med en substratoverflade samt genstand til anvendelse derved
US6130080A (en) Roller bottle having pitted or cratered inner surface for cell growth
Ohgoe et al. Classification of DLC films in terms of biological response
US5308704A (en) Cell adhesive material and method for producing same
EP0104608A1 (en) Chemically modified surface for large molecule attachment
SE8301015D0 (sv) Mikroberare samt sett att framstella densamma
WO1993003139A1 (fr) Support pour la culture de cellules, production de ce support et production d'un amas de cellules au moyen de ce support
US5023026A (en) Method for hydrophilication treatment of synthetic resin object, and culture devices and inspection apparatus treated by same
US11193107B2 (en) Substrate for supporting cells and method for producing same
WO2023018547A3 (en) Methods for coating nano-ordered carbon materials
US3695915A (en) Process for improving the adhesion of polyolefin surfaces
Ono et al. Biocompatibility of conformal silicon carbide on carbon nanowall scaffolds
Tanigawa et al. Adhesion of vacuum-deposited thin cobalt metal film to poly (ethylene terephthalate) pretreated with RF plasma
GB839483A (en) Improvements in or relating to the coating of organic polymer substrates
JPH04330277A (ja) 培養基質
Grace et al. Scaleup of a nitrogen glow‐discharge process for silver–poly (ethylene terephthalate) adhesion
EP1050578B1 (en) Apparatus and methods for culturing biological material
JPH01163272A (ja) ウルシの乾燥造膜促進方法
JP4269256B2 (ja) 神経細胞培養基材及びその製造方法
EP0080384B1 (en) A bed for culturing biological cells and a culture method employing said bed
NO812335L (no) Fremgangsmaate til immobilisering av kuleformede bakterieceller ved adhesjon til en fast baerer
Corbett Volume expansion of Euglena gracilis in fresh culture media
GB1516927A (en) Process for anion removal from orthophosphate coatings
JPH04252174A (ja) 組織培養用成形物およびその製造方法
KR20000039496A (ko) 이온빔을 이용하여 표면개질된 고분자 배양접시 및 그 표면개질방법

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed