JPH012566A - 細胞融合チャンバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電気刺激を用いて細胞とおしを融合させる細胞
融合装置のチャンバに関し、特に細胞懸濁液の塩濃度が
高い場合でも細胞融合を起させることのできる細胞融合
チャンバに関するものである。

（従来の技術） これまでの細胞融合チャンバでは、一対の電極の間に細
胞を懸濁した細胞懸濁液を入れ、その−対の・電極に交
流電圧を印加して細胞を電気的に泳動させて接触させ、
その後一対の電極から高電圧の直流パルスを印加するこ
とによって細胞に電気刺激を与え、融合させている。

しかし１例えば海水のように塩濃度の高い溶媒中に細胞
が懸濁している場合には、細胞懸濁液の電気抵抗が低す
ぎて細胞懸濁液に所定の電圧を印加することができない
、そのため、細胞懸濁液を薄めて電気抵抗値を高くした
後、電圧を印加して細胞融合を行なっている。

細胞によっては細胞懸濁液の成分を変えると死んでしま
うものがある６例えば海苔や海草などの細胞は海水濃度
を変えると死んでしまう。したがって、そのような細胞
は従来の装置では融合させることが困難であった。

そこで、細胞懸濁液の濃度を変えないで細胞に電気刺激
を与えることができるようにする細胞融合チャンバとし
て、第５図に示されるように、矢印５６方向に作用する
遠心力によって細胞どおしを密着させた上で直流パルス
を印加して融合させる細胞融合チャンバが提案されてい
る。

第５図の細胞融合チャンバで、遠心分離機容器に収容さ
れるチャンバ本体５０の内側底面に下電極５２が設けら
れ、下電極５２から少し距離を置いてチャンバ本体５０
の内壁に沿った上電極５４が設けられている。

チャンバ本体５０の内径は２ｍｍ程度である。

チャンバ本体５０に細胞懸濁液を入れ、矢印５６方向に
遠心力を作用させると、細胞が下電極５２上に集められ
るので、下電極５２と上電極５４の間に電圧を印加して
細胞融合を起させることができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、第５図の細胞融合チャンバでは電極が小さく、
また電気力線５８が下電極５２の中央部に集中して平行
電気力線が得られないため、処理される細胞量が少ない
という問題がある。

本発明は遠心力を利用した細胞融合チャンバにおいて、
ｆｌ！極を平行平板電極に近い形状にして大量の細胞を
処理することを可能にすることを目的とするものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明の細胞融合チャンバでは、遠心分離機容器に収容
される形状のチャンバ本体の底面に下電極を設け、細胞
が通過できる孔をもち、又は遠心力で伸びて細胞が通過
できる隙間を作ることのできる上電極を下電極に対向し
て設け、上電極を遠心力によって又は機械的に下降させ
ることができるようにし、上電極と下電極の間に画電極
の接近距離を定める電気絶縁物製スペーサを設けた。

（作用） チャンバ本体に細胞懸濁液を入れて遠心力をかけると、
細胞が下電極上に沈澱する。その後、上電極を電気絶縁
物製スペーサで設定された位置まで下降させた後に細胞
に電気刺激を与えて融合を起させる。

（実施例） 第１図は一実施例を表わし、第２図は遠心分離機にかけ
て上電極を移動させた状態を表わしている。

２は円筒形のチャンバ本体であり、遠心分離機の容器４
に収容できる形状に構成されている。チャンバ本体２内
で底面には板状の下電極６が設けられている。下電極６
上の周縁部にはリング状の電気絶縁物製スペーサ８が設
けられている。

チャンバ本体２の上部開口には蓋１０が設けられ、蓋１
０の内側には引張りバネ１２によって板状の上電極１４
が吊されている。引張りバネ１２は溶接により上電極１
４に接合することができる。

上電極１４の面積はほぼチャンバ本体２の断面積と同程
度であり、上電極１４には板厚方向に貫通した孔１６が
複数個あけられている。引張りバネ１２の強さは、細胞
を沈澱させる程度の遠心分離機の回転数では上電極１４
が下′端まで移動せず。

さらに遠心分離機の回転数を上げることによって上ｆａ
ｔ極１４を下端まで移動させることができるように設定
しておく。

１８は下電極６につながるリード線、２０は蓋に取りつ
けられたリード線用端子であり、端子２０はバネ１２を
介して上電極１４と接続されている。バネ１２は上電極
１４のリード線を兼ねている。

次に１本実施例の動作について説明する。

チャンバ本体２に細胞を懸濁した細胞懸濁液を入れる。

上電極１４が取りつけられた蓋ＩＯをチャンバ本体２に
被せ、チャンバ本体２を遠心分離機容器４に収容して、
容器４を遠心分離機に装着する。

そして、遠心分離機を動作させる。遠心分離機は初めは
低速、例えば約１１００Ｏｒｐ、で回転させて細胞懸濁
液中の細胞２２をチャンバ本体２の底、すなわち下電極
６上に沈澱させる。次に、遠心分離機の回転数を例えば
１５００ｒｐｍ程度に上げて、上電極１４をバネ１２の
力に打ち勝って図で下方向すなわち遠心力方向へ移動さ
せる。

第１図に記号１４ａで示され、第２図に示される上電極
１４は遠心力によって移動した状態を表わしている。下
電極６上にはスペーサ８が設けられているので上電極１
４はスペーサ８に当り、下電極６と上電極１４の間にス
ペーサ８による間隙が形成され、この間隙に細胞２２が
沈澱した状態となる。

上電極１４が遠心力方向に移動する際、細胞懸濁液の溶
媒は孔１６を通って上電極１４の上側へ移動することが
できるので、上電極１４の移動が円滑に行なわれる。

遠心分離機を動作させながら、上電極１４が第２図に示
される位置に移動した状態でリードｆｉｔ８と端子２０
の間に直流パルス電圧を印加する。

細胞２２どおしは密着しているので泳動用交流電圧を印
加する必要がなく、直流パルス電圧を印加するだけで融
合する。

第２図のように細胞２２の層の上方に溶媒があっても下
電極６上に一面に細胞２２が存在するので、電気抵抗が
存在し、下電極６と上電極１４の間に高電圧パルスを印
加することができる。

第３図は他の実施例を表わす。

絶縁部材にてなる中空円筒状のチャンバ本体３１の内側
に上側と下側にそれぞれネジが設けられている。上側の
ネジにはＭ３７がねじ込まれており、蓋３７を回転させ
ることによりチャンバ本体３１のネジに沿って上下方向
に蓋３７が移動することができる。蓋３７には端子３２
が貫通して設けられ、端子３２のチャンバ本体内側には
、力が加わらない状態では平面内で渦巻状になるバネ３
３が吊されている。バネ３３は遠心力が作用して伸びた
状態では記号３３ａで示されるように外径が円錐形にな
る。蓋３７には細胞懸濁液を供給するための孔４１があ
けられている。

チャンバ本体３１の下側からは下側のネジにチャンバを
構成する絶縁部材３４がねじ込まれており、絶縁部材３
４の内側の下側にはネジが設けられている。絶縁部材３
４の下側から下電極３６が嵌め込まれ、押え４０が絶縁
部材３４にねじ込まれることによって下電極３６が固定
されている。下電極３６には端子３５が設けられている
。

下電極３６上には絶縁物製スペーサ４２が設けられてお
り、上電極３３を下電極３６方向に降してきたとき、上
電極３３と下電極３６の間の距離を一定に保ち、この距
離内で細胞融合が行なわれる細胞融合室を形成する。

上電極３３の端子３２と下電極３６の端子３５にはそれ
ぞれリード線のプラグ３９ａ、３９ｂを嵌め込んで接続
するどとができる。

この細胞融合チャンバはチャンバ本体３１が遠心分離機
の容器に装着され、遠心分離機から取り出したときチャ
ンバ本体３１を台３８上に載せ。

端子３２．３ｓにプラグ３９ａ、３９ｂをそれぞれ装着
する。

次に、本実施例の動作について説明する。

リード線のプラグ３９．ａ、３９ｂが装着されていない
状態でチャンバ本体３１を遠心分離機に装着する。蓋３
７を図のようにチャンバ本体３１の上端部分に位置させ
てお、き、蓋３７の孔４１からピペットなどを用いてチ
ャンバ本体３１内に細胞悲濁液を注入する。

そして遠心分離機を作動させると上電極３３は記号３３
ａで示されるように遠心力によって伸び、上電極３３に
隙間が生じる。細胞懸濁液内の細胞も遠心力を受け、上
電極３３の隙間を通って下電極３６上に沈澱する。

細胞が沈澱した後、遠心分離機を止めると上電極３３は
平面内の渦巻状に戻り、チャンバ本体３１内の上方でＷ
２Ｂ５に吊された状態となる。

その後チャンバ本体３１を遠心分離機がら取り出して台
３８に載せ、蓋３７を回転させて電極３３をスペーサ４
２に接触する位置まで降してくる。

これにより下電極３６と上電極３３が対向してその間に
細胞が沈澱した状態となる。

そこで端子３２と３５にリード線のプラグ３９ａと３９
ｂをそれぞれ装着し、高電圧直流パルスを印加する。こ
れにより細胞融合が行なわれる。

第３図の実施例では上電極３３は断面が円形の金属棒が
渦巻状に巻かれたバネにてなる電極を使用しているが、
第４図（Ａ）及び同図（Ｂ）に示されるように、断面が
矩形の金属板が渦巻状に巻かれたバネを使用することも
できる。なお第４図で（Ａ）はバネが縮んだ状態、（Ｂ
）はバネが遠心力によって伸びた状態をそれぞれ表わし
ている６（発明の効果） 本発明の細胞融合チャンバでは、遠心分離機にかけて細
胞を下電極上に沈澱させた後、上電極を細胞層を介して
下電極と対向させた状態で両電極間に直流パルス電圧を
印加するので、塩濃度の高い培養液などの細胞懸濁液の
場合でも、細胞懸濁液の塩濃度を変えることなく、電気
融合を起こさせることができる。そのため、海苔や海草
のように海水中でのみ生存する細胞や、塩濃度の高い培
養液中でのみ生存するバクテリアなどの細胞でも電気刺
激によって融合させることができるようになる。

そして、上電極を下電極に対向した平板電極に近いもの
とすることができるので、平行電気力線を得ることがで
き、融合が容易になる。

また、電極面積を大きくすることができるので、大量処
理が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示す断面図、第２図は同実施例の動
作中の電極部分を示す断面図、第３図は他の実施例を示
す断面図、第４図（Ａ）及び同図（Ｂ）は第１図の実施
例で使用される上電極の他の例を示す断面図であり、同
図（Ａ）は縮んだ状態、同図（Ｂ）は伸びた状態を表わ
している。第５図は従来の遠心力利用細胞融合チャンバ
を示す断面図である。 ２．３１・・・・・・チャンバ本体、 ４・・・・・・遠心分離機の容器、 ６．３６・・・・・・下電極、 ８．４２・・・・・・スペーサ。 ｔｏ、３７・・・・・・蓋。 １２・・・・・・バネ、 １４．３３・・・・・・上電極、 １６・・・・・・孔、 ２２・・・・・・細胞。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）遠心分離機容器に収容される形状のチャンバ本体
   と、このチャンバ本体の底面に設けられた下電極と、細
   胞が通過できる孔をもち又は遠心力で伸びて細胞が通過
   できる隙間を作ることができ、前記下電極方向に遠心力
   によって又は機械的に下降することができるように設け
   られた上電極と、前記下電極上で前記上電極の接近距離
   を定める電気絶縁物製スペーサとを備えた細胞融合チャ
   ンバ。