JPH02504221A - Cell culture methods, culture products and culture products - Google Patents
Cell culture methods, culture products and culture productsInfo
- Publication number
- JPH02504221A JPH02504221A JP63503674A JP50367488A JPH02504221A JP H02504221 A JPH02504221 A JP H02504221A JP 63503674 A JP63503674 A JP 63503674A JP 50367488 A JP50367488 A JP 50367488A JP H02504221 A JPH02504221 A JP H02504221A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cells
- gel
- culture
- polymer
- water
- 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.)
- Pending
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
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0602—Vertebrate cells
- C12N5/0625—Epidermal cells, skin cells; Cells of the oral mucosa
- C12N5/0629—Keratinocytes; Whole skin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/10—Hair or skin implants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/60—Materials for use in artificial skin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
-
- 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
-
- 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
- C12N2533/30—Synthetic polymers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Botany (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 細胞培養法、培養物及び培養製品 本発明は哺乳動物の細胞、特に上皮細胞を培養基質上で培養する方法及び培養物 、特に培養物を創傷用包帯として使用することに関する。[Detailed description of the invention] Cell culture methods, culture products and culture products The present invention provides a method and culture for culturing mammalian cells, particularly epithelial cells, on a culture substrate. , particularly regarding the use of the culture as a wound dressing.
固形質器官から誘導した通常の哺乳動物細胞の大半は固定依存性である。すなわ ち、これらは懸濁培養液では実質的に増殖できないが、該細胞を含有する成長培 地に接触している培養基質上では増殖できる。Most normal mammalian cells derived from solid organs are anchorage dependent. Sunawa In other words, these cells cannot substantially proliferate in suspension culture, but in a growth medium containing the cells. It can grow on culture substrates that are in contact with the ground.
上皮細胞は固定依存性である。細胞を培養基質面を存在させて培養すると、この 面に付着し、層化したコロニーで増殖し、最終的に全面成長状態になる。この段 階で培養は定常状態に入り、分裂細胞が基底層で増殖し、そして上部の細胞が培 養基質面から溢れだす。Epithelial cells are anchorage dependent. When cells are cultured with a culture substrate surface present, this It attaches to surfaces and proliferates in layered colonies, eventually reaching full growth. This stage At the bottom, the culture enters steady state, with dividing cells proliferating in the basal layer, and cells at the top growing in the culture layer. It overflows from the nutrient substrate surface.
すなわち、分化が生じ、ある程度までは、培養物は元のままの皮膚と同じように 挙動する。この種の細胞培養は皮膚の成長検査、皮膚細胞の分化、この分化の制 御に有用だけでな(、創傷を永久的に修復するものとして皮膚に移植するために 使用できるシート材を得るためにも有用である。Rolbrook及びIlen ningsは表皮細胞の試験管内成長を考察している( J、 Invest、 Der蒙aLd。That is, differentiation occurs and, to some extent, the culture becomes similar to the intact skin. behave. This type of cell culture is used to test skin growth, differentiate skin cells, and control this differentiation. It is useful not only for treatment (but also for implantation into the skin as a permanent wound repair). It is also useful for obtaining usable sheet materials. Rolbrook and Ilen nings considers the in vitro growth of epidermal cells (J, Invest, Dermeng aLd.
81;115〜245.1983)。81; 115-245.1983).
固定依存性細胞力を増殖できるかは、培養基質面だけでな(、成長培養液の成分 や培養条件に依存する。細胞を付着・増殖させる培養基質の性質については、現 在、も完全に理解されていない。通常、培養は、固形容器、例えばガラス製や通 常はこれよりも硬質なポリスチレン等の透明プラスチック材製のベトリ皿やフラ スコ等で行い、一般的には、吐乳動物の細胞をこのような面に十分に付着させ、 増殖させる。The ability to proliferate with anchorage-dependent cell power depends not only on the culture substrate surface (but also on the components of the growth medium). and culture conditions. The properties of the culture substrate that allows cells to attach and grow are currently unknown. Currently, it is not completely understood. Cultures are usually grown in solid containers, e.g. glass or regular containers. Usually, a bedding dish or flask made of a harder transparent plastic material such as polystyrene is used. Generally, the cells of the mammalian animal are sufficiently attached to such a surface, and Proliferate.
多くの場合、細胞を培養してから、細胞の一部又は全部を、時には成長した層を 破壊せずに、別な場所に移すことが望ましい。これは、サンプルの性質を異なる 試験か、多(の場合には顕微鏡検査することによって調べなければならない場合 に必要になることがある。上皮細胞や線維芽細胞の層は、火傷やその他の創傷を 治療するするために適用する皮膚移植片として必要な場合がある。In many cases, cells are cultured and then some or all of the cells, sometimes the grown layer, are removed. It is desirable to move it to another location without destroying it. This changes the nature of the sample must be examined by examination or by microscopic examination in the case of multiple may be necessary. A layer of epithelial cells and fibroblasts protects burns and other wounds. It may be necessary to apply skin grafts to treat the condition.
通常は、細胞の表面吸着及び細胞付着に必要なファクターを決定する手段として 、細胞付着に関して必要な基質面の性質を調べる研究が発表されている。例えば 、Applied BiochetisLry and Biotechnol ogy 8.115〜126 (1983)には、吉井等がダリア細胞、下垂体 腫瘍細胞や肝臓細胞内細胞系統の細胞培養について記載している。各種のアクリ ル酸エステルモノマーの溶液を流延して、フラスコの内面に皮膜を形成し、重合 を開始することによってポリマーを被覆したフラスコで培養を行う。ポリマーは 少量膨潤するので、純水で膨潤したゲルの最大含水率は25重皿%である。培養 器面にポリマーを被覆すると、培養器から付着細胞を剥がすのは容易ではない。Usually used as a means to determine the factors necessary for cell surface adsorption and cell attachment. , studies have been published investigating the properties of the substrate surface required for cell attachment. for example , Applied Biochetis Lry and Biotechnol In Ogy 8.115-126 (1983), Yoshii et al. The cell culture of tumor cells and liver intracellular cell lines is described. Various acrylic Cast a solution of sulfuric acid ester monomer to form a film on the inner surface of the flask and polymerize it. Cultures are carried out in polymer-coated flasks by initiating. Polymer is Since it swells a little, the maximum water content of the gel swollen with pure water is 25%. culture Once the vessel surface is coated with polymer, it is difficult to remove the adherent cells from the culture vessel.
他の固定依存性細胞を培養する方法では、各種コラーゲン、フィブロネクチンや ラミニンを使用して、通常の周囲環境において細胞の細胞外間質に存在する分子 で硬質の培養面を被覆する。J、Ce1lular Physiology83 .379〜379(1973)では、Macieira−Coelhaが、ポリ (アミノ酸)ヒストンやヘパリン等の荷電材料で被覆したポリマー系の牛血清ア ルブミンの皮膜を備えた容器で線維芽細胞を培養している。これら方法はいずれ も細胞の成長を促進するが、硬質容器面について上記したような欠点が依然とし である。Other methods for culturing fixation-dependent cells include various types of collagen, fibronectin, and Laminin, a molecule present in the extracellular stroma of cells in the normal surrounding environment Cover the hard culture surface with J, Ce1lular Physiology83 .. 379-379 (1973), Macieira-Coelha, (Amino acids) A polymer-based bovine serum solution coated with charged materials such as histones and heparin. Fibroblasts are cultured in containers coated with rubumin. Either of these methods also promotes cell growth, but still suffers from the drawbacks mentioned above regarding rigid container surfaces. It is.
Experimental Ce1l Re5earch 143、p、 15〜25(1983)では、 Paris等が、培地中ポリ(ヒドロキシエチ ルメタクリレ−))(HHMA)のシート面上で内皮細胞及び線維芽細胞の培養 を行うことについて記載している。ポリマーの調製は、場合によっては、例えば コラーゲンやエラスチン等の蛋白質を存在させた状態で行う。このIIEM八ホ モへリマーは膨潤性が小さく、0.9%生理的食塩水を吸収して、生理的食塩水 の最大含有率が38%のゲルを形成できる。Experimental Ce1l Re5earch 143, p. 15-25 (1983), Paris et al. Culture of endothelial cells and fibroblasts on the sheet surface of methacrylate) (HHMA) It describes what to do. Preparation of the polymers may in some cases include e.g. This is done in the presence of proteins such as collagen and elastin. This IIEM eight ho Moherimer has low swelling property and absorbs 0.9% physiological saline. A gel with a maximum content of 38% can be formed.
Ce1l (1977) 11. Pp、405〜416にGreenが発表し た論文=Ters+1nal Defferentation or Cu1t ured Human Epiderval Ce11g”では、ヒト新生児の 包皮からのケラチノサイトを培養して、層化全面コロニ′−を形成している。培 養物は、分化の検査に使用する。ExperimentalCell Re5e arch (1980) 125、pp、141−152にJepsen等が発 表した“Fine 5tructure or Sub Cu1tivated 5Lratiried 5quasous Epitheliu+s”では、 ラットの舌上皮を培養し、プラスチック製の培養フラスコ面上で一次体外移植組 織を継代培養して、長期間持続培養物を産生じている。Journal or InvestigaLive Dermatology 19g7.88:31 4〜319には、Arenholt−Bindslev等が、ヒドロ腔ケラチノ サイトを硬質プラスフチク製フラスコで培養・継代培養した実験について記載し ている。Ce1l (1977) 11. Green announced on Pp, 405-416. Paper = Ters + 1nal Differentiation or Cu1t ured Human Epiderval Ce11g” Keratinocytes from the foreskin are cultured to form stratified full-scale colonies. Cultivation The nutrients are used for testing differentiation. Experimental Cell Re5e Jepsen et al. (1980) 125, pp. 141-152. “Fine 5structure or Sub Cultivated 5Lratiried 5quasous Epitheliu+s” Rat tongue epithelium was cultured and primary explants were grown on the surface of a plastic culture flask. The tissue has been subcultured to produce long-term sustainable cultures. Journal or InvestigaLive Dermatology 19g7.88:31 4-319, Arenholt-Bindslev et al. This article describes an experiment in which cells were cultured and subcultured in hard plastic flasks. ing.
上皮細胞の成長及び分化を促進するために、供給細胞を使用することが多い。例 えば、Greenは上記文献において、致死量を照射した3T3細胞を供給細胞 として使用している。Ce1l (1975) j2、pp、 331−344 にRheinwald等が発表した5erial cultivation o r 5trainsor human epider+sal kera tinocytes: the formationor keraLin ising colonies from single cells”には、 線維芽細胞を供給細胞として使用することが記載されている。Feed cells are often used to promote epithelial cell growth and differentiation. example For example, in the above-mentioned document, Green describes the supply of lethally irradiated 3T3 cells. It is used as. Ce1l (1975) j2, pp, 331-344 5erial cultivation announced by Rheinwald et al. r 5trainsor human epider+sal kera tinocytes: the formationor keraLin ising colonies from single cells”, The use of fibroblasts as feed cells has been described.
培養上皮細胞を皮膚移植片として使用することについては各種の開示がある。J ournal or Trauma (1986)26、pp、 955〜96 2では、Madden等が培養異型的表皮(すなわち、対象患者以外の人から得 た表皮)を11度又は111度の火傷の移植片として使用することについて記載 している。火傷の結果は同種移植片の初期拒否反応を阻止する免疫抑制であるが 、結局薬剤を免疫抑制剤として使用しない限りは、これら同種移植片は拒否反応 を受ける。さらに、他者の組織を使用することは、特にHIV等のウィルス感染 等の感染の危険が大きいので、避けるのが望ましいのはいうまでもない。There are various disclosures regarding the use of cultured epithelial cells as skin grafts. J Oural or Trauma (1986) 26, pp, 955-96 In 2, Madden et al. Describes the use of the epidermis) as a graft for 11th or 111th degree burns. are doing. The consequence of burn injury is immunosuppression that prevents early rejection of the allograft. , these allografts will eventually be rejected unless drugs are used as immunosuppressants. receive. Additionally, using someone else's tissue is especially dangerous for virus infections such as HIV. It goes without saying that it is desirable to avoid this, as there is a high risk of infection.
従って、自己由来の培養上皮を使用するのが好ましい・New England Journal or 1ledicine(1984年8月16日)、pp 、 448−451では、Ga1lico等が自己由来の上皮細胞の培養シート を皮膚移植片として使用することについて記載している。また、Lancet (1986) !、PP、 1123〜1124では、Cuono等が火傷の移 植法の第1段階として全皮膚の同種移植片使用し、次に、同種移植片の表皮層を 皮膚同種移植片の自己由来表皮培養物によって置き換えることについて記載して いる。この方法は成功した。というのは、真皮の免疫反応性は表皮よりも低いか らである。ただし、ウィルス感染の危険は依然として高い。Therefore, it is preferable to use autologous cultured epithelium. Journal or 1ledicine (August 16, 1984), pp , 448-451, Gallico et al. describes its use as a skin graft. Also, Lancet (1986)! , PP, 1123-1124, Cuono et al. A whole skin allograft is used as the first step in the explantation procedure, and then the epidermal layer of the allograft is removed. describes the replacement of skin allografts by autologous epidermal cultures. There is. This method was successful. This is because the immunoreactivity of the dermis is lower than that of the epidermis. It is et al. However, the risk of virus infection remains high.
硬質プラスチックやガラス面を表皮細胞培養の培養基質面として使用することに 伴う問題の一つは、培地の供給が該面の上から行われるため、基底細胞の培地に 対するアクセス度が低くなることである。このため、成長速度が遅くなる。なぜ なら、分裂できる細胞はy!底細胞であるためである。細胞シートを皮膚移植片 として使おうとす−る場合の別な欠点は、機械的強度がそれ程強くないシートを 培養基質面から外して、支持のない状態で取り扱う必要がある点であり、これは 不便であり、またシートを傷付けることもになる。Using hard plastic or glass surfaces as culture substrate surfaces for epidermal cell culture One of the problems involved is that the medium is supplied from above the surface, so that the basal cell medium does not reach the surface. The degree of access to the site will be lower. This slows down the growth rate. why Then, the number of cells that can divide is y! This is because they are basal cells. cell sheet skin graft Another drawback when trying to use the sheet as a The point is that it must be removed from the surface of the culture substrate and handled without support; This is inconvenient and may also damage the seat.
取り扱いを容易にするために、培養基質面からシートを外した後、これを支持す ることは知られている。例えば、Ga1lico等は(前掲文献で)シートをガ ーゼにクリ・ツブで留めることを記載している。また、Cuono等は(前掲文 献で)支持材“トターフェース(Terrace)”を培地上に設けている。こ れら方法はシートを取り扱うさいの問題を幾つかを解決するものであるが、依然 として、硬質面成長に伴う欠点を持つだけでなく、シートを基質面から取り外す 必要がある。硬質面からの取り外しは、米国特許第4304866号公報に開示 されているジスバーゼ(dispase)等の酵素を適用すれば、簡単にできる 。To facilitate handling, support the sheet after removing it from the culture substrate surface. It is known that For example, Gallico et al. (cited above) It states that it is to be fastened to the case with a chestnut. Also, Cuono et al. A supporting material "Terrace" is provided on the culture medium. child Although these methods solve some of the problems in handling sheets, they still As well as having disadvantages associated with hard surface growth, the sheet is removed from the substrate surface. There is a need. Removal from hard surfaces is disclosed in U.S. Pat. No. 4,304,866. It can be easily done by applying enzymes such as dispase, which has been .
また、上皮細胞の成長はコラーゲンゲル上で行っていた。この場合、上皮細胞の 層と共にコラーゲンを表皮代替物として直接使用していた。例えば、Proc、 Na1l。In addition, epithelial cell growth was performed on collagen gel. In this case, the epithelial cells The collagen along with the layer was used directly as an epidermal substitute. For example, Proc, Na1l.
Acad、Sci、USA (1979) 76、I)p、 1274−127 6では、El等が上皮細胞の培養基質としてコラーゲンゲルを使用することにつ いて記載している。ヒト線維芽細胞を供給細胞として使用すべきフラーゲン格子 に接種する。Journal of InvestigaLive Ders+ aLology (1983) 81% pp、2S〜IOSでは、Be11等 がコラーゲンマトリックス中の線維芽細胞からなる皮膚等価物とコラーゲンマト リックス上で“平板培養(plating)”しだケラチノサイトから成長させ た表皮等価物とからなる生皮膚の再構成について記載している。Acad, Sci, USA (1979) 76, I) p, 1274-127 In 6, El et al. described the use of collagen gel as a culture substrate for epithelial cells. It is written as follows. Fullergen lattice should use human fibroblasts as feeding cells to be inoculated. Journal of InvestigaLive Ders+ aLology (1983) 81% pp, Be11 etc. in 2S-IOS The skin equivalent consists of fibroblasts in a collagen matrix and collagen matrices. grown from “plating” fern keratinocytes on This paper describes the reconstruction of raw skin consisting of an epidermal equivalent.
幾つかの研究が示すところによれば、生体内条件に近似させた空気/液体界面で 上皮細胞を成長させると、培養時培養液中に完全に浸漬した細胞よりも、コラー ゲンゲル上で成長させた細胞の方が、層化(分化)がすぐれたものになることが ある。Several studies have shown that at air/liquid interfaces that approximate in-vivo conditions, When growing epithelial cells, the epithelial cells have a higher volume of epithelial cells than cells that are completely submerged in the culture medium. Cells grown on Gengel may have better stratification (differentiation). be.
コラーゲンゲル上の上皮細胞の成長はすぐれたものであるが、コラーゲンの使用 については幾つかの問題がある。コラーゲンは、特に分離した形ではコストが高 く、また溶解して、ゲル化する必要がある粉末の場合には、構成するのに時間が かかる。天然源から実験室でゲルを分離し、かつ構成するのも時間がかかる。Although the growth of epithelial cells on collagen gels is excellent, the use of collagen There are some problems with this. Collagen is expensive, especially in isolated form. In the case of powders that are difficult to prepare and require to be dissolved and gelled, it takes time to configure them. It takes. Isolating and constructing gels in the laboratory from natural sources is also time consuming.
さらに、コラーゲンについては、まだ完全には理解されていない。というのは、 天然物質であるため、その挙動がバッチ毎に異なり、標準化方法が難しいからで ある。これは、コラーゲンを皮膚移植片として適用しようとする場合には、臨床 的な点から非常に望ましくない。さらに、コラーゲンは実験室で取り扱うのが難 しく、問題の一つは、ゲルの大きさ、従ってその含水率が、供給細胞として使用 される他の細胞、特に線維芽細胞の存在に左右される点である。ゲルの大きさは 使用中に変化するが、これは、ゲルを皮膚代替物の主要部として使用する場合に 特に大きな欠点になる。含水率をあるレベルまで低くすると、ゲルが不透明にな り、このゲルからなる移植片下部の創傷治癒度を観察するのが容易でなくなる。Additionally, collagen is still not completely understood. I mean, Because it is a natural substance, its behavior varies from batch to batch, making standardization difficult. be. This is important when applying collagen as a skin graft. very undesirable from this point of view. Furthermore, collagen is difficult to handle in the laboratory. However, one of the problems is that the size of the gel, and therefore its water content, is limited when used as feeding cells. This point depends on the presence of other cells, especially fibroblasts. The size of the gel Although it changes during use, this is when the gel is used as the main part of the skin substitute. This is a particularly big drawback. When the water content is reduced to a certain level, the gel becomes opaque. Therefore, it is not easy to observe the degree of wound healing under the graft made of this gel.
さらに別な問題は、蛋白質コラーゲンの場合、蒸気殺菌が不可能であるため、微 生物の殺菌は抗生物質やその他の殺菌手段によってのみ可能である点にある。天 然物質コラーゲンゲルの場合、いずれも望ましくない微生物の成長にとって都合 のよい基質であり、創傷にこれを使用すると、感染の恐れが強くなる。さらに別 な欠点は、ゲルを上皮細胞培養物と共に皮膚代替物として使用した場合、上皮細 胞培養物の上に直接別なバリヤを設ける必要がある点である。Another problem is that the protein collagen cannot be steam sterilized, so The point is that sterilization of living organisms is only possible with antibiotics and other sterilization methods. Heaven In the case of natural collagen gels, both are favorable for the growth of undesirable microorganisms. It is a good substrate for wounds, and its use on wounds increases the risk of infection. yet another A major drawback is that when the gel is used as a skin substitute with epithelial cell cultures, the epithelial cells The point is that it is necessary to provide a separate barrier directly above the cell culture.
本発明は、水性培地を存在させた状態で、該培地で膨潤した、水不溶性及び水膨 潤性を示す親水性合成ポリマーからなるゲルである着脱可能な基質の表面で固定 依存性の哺乳動物細胞を培養する新規な方法を提供するものである。この方法は 、該ポリマーが、0.9重1%生理的食塩水を少なくともその乾燥自重だけ吸収 できるような膨潤性を示すことに特徴がある。The present invention provides water-insoluble and water-swollen materials that are swollen in an aqueous medium in the presence of the medium. Fixed on the surface of a removable substrate, which is a gel made of a hydrophilic synthetic polymer that exhibits moisture properties. A novel method of culturing dependent mammalian cells is provided. This method is , the polymer absorbs at least its dry weight of 0.9 weight 1% saline. It is characterized by its swelling properties.
本発明方法は、ヒト細胞、特に上皮細胞及び線維芽細胞の培養に特に使用できる ものであるが、ポリマー基質の使用は広範囲にわたる吐乳動物の固定依存性細胞 の培養にも有利である。The method of the invention can be used in particular for the culture of human cells, especially epithelial cells and fibroblasts. However, the use of polymeric matrices is widespread in mammalian anchorage-dependent cells. It is also advantageous for culturing.
この新規な方法では、培養過程の少な(とも一部において、水性培地の上方で基 質面上の細胞を気体状培地に暴露することができる。細胞の暴露は培養過程の初 期又は後期に実施してもよ(、培養過程全体を通じて行ってもよい。This novel method requires a small amount of the culture process (and in some parts, a substratum above the aqueous medium). The cells on the surface can be exposed to a gaseous medium. Exposure of cells is at the beginning of the culture process. It may be carried out during or during the later stages (or may be carried out throughout the culture process).
培養過程全体を通じて、合成ポリマーゲルを水性培地で膨潤し、栄養素をゲル基 質を介して細胞に供給する。培養過程における細胞の気体状培地への暴露は、周 囲の空気やその他の気体状培地に接触させた状態で細胞を成長させると同時に、 水性培地をゲルに連続供給する基質面を維持することにより行う。Throughout the cultivation process, the synthetic polymer gel is swollen in an aqueous medium and nutrients are transferred to the gel base. Supplies the cells through the cells. Exposure of cells to gaseous medium during the culture process While growing cells in contact with ambient air or other gaseous media, This is done by maintaining the substrate surface continuously feeding the gel with an aqueous medium.
例えば、固形支持体を使用して、基質面上にゲルを支持するか、またはゲルを水 性培地の水面に浮遊させることによって水性培地中にゲルを部分浸漬することが できる。For example, a solid support may be used to support the gel on a substrate surface, or the gel may be It is possible to partially immerse the gel in an aqueous medium by floating it on the surface of the water-based medium. can.
この方法は、皮膚の下から栄養素を供給しながら、皮膚の表面層を大気に暴露す る生体内条件に近似させることによって試験管内の上皮細胞の成長及び分化を調 べる研究手段として有用である。This method exposes the surface layer of the skin to the atmosphere while providing nutrients from beneath the skin. The growth and differentiation of epithelial cells in vitro can be monitored by approximating in vivo conditions. It is useful as a research tool.
特定基質を使用することは別にして、通常の栄養素及び成長速度を制御する成分 を含む細胞培地を使用するのが便利である。従って、上皮細胞については、培地 には、上皮細胞の成長を促進することが知られている物質を配合することができ る。これらは、例えば表皮成長因子(EGF)等の成長因子であればよく、通常 は、供給細胞から誘導した物質、例えば通常のヒト線維芽細胞、3T3−細胞、 グリア細胞やその他の脳細胞と併用する。Apart from the use of specific substrates, regular nutrients and components that control growth rates It is convenient to use a cell culture medium containing Therefore, for epithelial cells, the medium can contain substances known to promote epithelial cell growth. Ru. These may be growth factors such as epidermal growth factor (EGF), and are usually is derived from feeder cells, such as normal human fibroblasts, 3T3-cells, Used in conjunction with glial cells and other brain cells.
好適な方法では、培地容器の表面で供給細胞を成長させ、そしてこの細胞が成長 の定常状態に達した時点で、上皮細胞を導入する。膨潤合成ポリマーゲルは成長 した供給細胞層に導入すればよい。これにより、供給細胞が存在した状態で、し かもこれから物理的に分離した状態で、上皮細胞が成長する。あるいは、膨潤合 成ポリマーゲルの表面で供給細胞を成長させ、成長が定常状態に達した後、上皮 細胞を導入してもよい。A preferred method involves growing feed cells on the surface of a medium container and allowing the cells to grow. Once a steady state has been reached, epithelial cells are introduced. Swelling synthetic polymer gel grows may be introduced into the supplied cell layer. This allows the cells to be Epithelial cells grow in a physically separated state. Alternatively, swelling The fed cells are grown on the surface of the synthetic polymer gel, and after the growth reaches steady state, the epithelium Cells may also be introduced.
時には、供給細胞と同じ表面で上皮細胞を成長させるが、前述したように、異な る細胞種は異なる表面上で成長させる。供給細胞が線維芽細胞の場合には、Gr eenの米国特許第4016036号公報に記載されているように、線維芽細胞 を処理して、増殖しないようにすることができる。さらに、培養が2工程からな り、工程間で細胞を凍結する場合には、フランス特許第2589165号公報に 記載されている方法によって細胞を成長させてもよ(、第2工程は本発明に従っ て実施する。Sometimes we grow epithelial cells on the same surface as the feeding cells, but as mentioned earlier, we grow epithelial cells on different surfaces. Different cell types are grown on different surfaces. When the supply cells are fibroblasts, Gr Fibroblast cells, as described in U.S. Patent No. 4,016,036 to can be treated to prevent them from multiplying. In addition, culturing is a two-step process. When freezing cells between steps, French Patent No. 2589165 describes The cells may be grown by the method described (the second step is according to the invention). Implemented.
培地には、例えば前記文献及び公報に記載されているような、当業者にとって公 知な従来成分のいずれも配合することができる。従って、培地には、他の成長作 用物質、血清、栄養素、酵素、金属イオン封鎖剤、緩衝液及び/又は抗生物質や その他の従来物質を配合することができる。また、基質には、蛋白質やその他の 天然物質を配合してもよく、または基質をこれらで被覆して、細胞の成長に作用 を与えてもよい。例えば、エラスチンやコラーゲンなどの蛋白質がある。これら 成分により、Paris等が(前掲文献に)記載しているように、特定種の細胞 を成長について選択できる。The culture medium may include those known to those skilled in the art, such as those described in the above-mentioned documents and publications. Any of the known conventional ingredients can be incorporated. Therefore, the medium may contain other growing crops. substances, serum, nutrients, enzymes, sequestrants, buffers and/or antibiotics. Other conventional materials can be included. In addition, substrates include proteins and other Natural substances may be incorporated or the substrate may be coated with these to affect cell growth. may be given. Examples include proteins such as elastin and collagen. these Depending on the composition, certain types of cells can be isolated, as described by Paris et al. (op. cit.). can choose about growth.
本方法で使用するポリマーゲルは完全な合成体であるのが好ましい。これは、一 般に膨潤シートの形を取り、その厚さは、例えば0.1〜5■、好ましくは0゜ 5〜2閣である。Preferably, the polymer gel used in this method is fully synthetic. This is one Generally, it takes the form of a swollen sheet, and its thickness is, for example, 0.1 to 5 cm, preferably 0°. There are 5 to 2 temples.
ポリマーに栄養素及び水を十分に浸透させるためには、このポリマーは、少なく ともその自重だけ0.9重量%生理的食塩水を吸収できるような膨潤性を備えて いなければならない。すなわち、該ポリマーは0゜9%生理的食塩水に膨潤して 、少なくとも50重量%の生理的食塩水からなるゲルを形成する。通常、このポ リマーは0.9%生理的食塩水を吸収して、60%以−1−1好ましくは70〜 95%の生理的食塩水からなるゲルを形成できる。基質を形成するポリマーはし ばしば、その乾燥重量について水を100倍まで吸収できるポリマーである。水 性培地は溶解物質、例えば前記物質のいずれかを含有しているため、該培地にお けるポリマーの膨潤性は純水中では低くなる傾向があるが、通常膨潤性は0.9 %生理的食塩水中では同じである。好ましいポリマーは、その乾燥自重の1〜5 0倍の範囲にある里、好ましくは1.5倍、より好ましくは2倍、又は3〜20 倍、例えば約10倍の量で水性培地を吸収できるポリマーである。酸素及び上皮 細胞成長に必要な物質に対するポリマーの浸透性を改善するためには、該ポリマ ーの膨潤性はできるだけ高い方がよい。ポリマー基質の好ましいガス浸透性につ いては、そのDK値が少なくとも20、好ましくは20〜35の範囲にあればよ い。また、膨潤性の高いゲルは、ゲルを最初に培地に導入した時に、ゲルと液体 培地内で液相の平衡が速(達成されるので、細胞成長にとって有利である。In order for the polymer to be sufficiently impregnated with nutrients and water, the polymer must be It has a swelling property that allows it to absorb 0.9% by weight of physiological saline by its own weight. I have to be there. That is, the polymer swells in 0.9% physiological saline. , forming a gel consisting of at least 50% by weight saline. Usually this port Rimmer absorbs 0.9% physiological saline, 60% or more - 1-1 preferably 70-1 A gel consisting of 95% saline can be formed. Polymer chopsticks forming the matrix It is often a polymer that can absorb up to 100 times its dry weight of water. water Since the sexual medium contains dissolved substances, e.g. The swelling property of polymers used in water tends to be low in pure water, but the swelling property is usually 0.9. % is the same in saline. Preferred polymers have a dry weight of 1 to 5 0 times, preferably 1.5 times, more preferably 2 times, or 3 to 20 times It is a polymer that can absorb twice as much, for example about 10 times as much, of an aqueous medium. oxygen and epithelium To improve the permeability of polymers to substances necessary for cell growth, It is better to have as high a swelling property as possible. Regarding preferred gas permeability of polymer matrices The DK value should be at least 20, preferably in the range 20-35. stomach. In addition, gels with high swelling properties have a tendency to separate from the liquid when first introduced into the culture medium. Equilibrium of the liquid phase within the medium is achieved quickly, which is advantageous for cell growth.
ポリマーは、好ましくはアクリルモノマーからなる、エチレン系不飽和モノマー から形成する。最も好適なモノマーは、例えばアルキル基の炭素原子数が2〜4 のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートである。このようなモノマーの例に は、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、ヒドロキエチルメタアクリレー ト(HEMA) 、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシプロピルア クリレートやヒドロキシトリメチレンアクリレートがある。該モノマーは好まし くはHEA及び/又はHEMAからなる。このようなヒドロキシアルキル(メタ )アクリレートは、一般に、親水性か疎水性のいずれかで、生成するコポリマー に特定の化学的及び物理的特性を与えるように選択された1種かそれ以上のコモ ノマーと共重合する。コモノマーの例には、アルキル(メタ)アクリレート、ア ルコキシアルキル(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコール(メタ)ア クリレート、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、スチレン、N−ビ ニルラクタム、例えばN−ビニルピロリドンがある。一般に、親水性モノマー、 例えば(メタ)アクリル酸を配合すると、ポリマーの膨潤性が高くなる。The polymer consists of ethylenically unsaturated monomers, preferably acrylic monomers. form from. The most suitable monomers are those in which the alkyl group has 2 to 4 carbon atoms, for example. is a hydroxyalkyl (meth)acrylate. An example of such a monomer is is hydroxyethyl acrylate (HEA), hydroxyethyl methacrylate (HEMA), hydroxypropyl methacrylate, hydroxypropyl acetate There are acrylates and hydroxytrimethylene acrylates. The monomer is preferably The material is composed of HEA and/or HEMA. Such hydroxyalkyl (meth) ) Acrylates are generally either hydrophilic or hydrophobic, resulting in copolymers one or more components selected to impart specific chemical and physical properties to Copolymerizes with nomer. Examples of comonomers include alkyl (meth)acrylates, acrylates, Rukoxyalkyl (meth)acrylate, polyalkylene glycol (meth)acrylate Acrylate, (meth)acrylic acid, (meth)acrylamide, styrene, N-bis Nillactams include N-vinylpyrrolidone. Generally, hydrophilic monomers, For example, when (meth)acrylic acid is blended, the swelling property of the polymer increases.
好ましいポリマーは多量、即ち50〜100%のヒドロキシアルキル(メタ)ア クリレートと少量、即ち50〜0%のコモノマーとから形成する。最も好ましい 混合物は50〜100%、好適には75〜99%、より好適には90〜98%の HEMA及び/又はHEAと少量のコモノマー、好適には親水性コモノマーとか らなる。Preferred polymers contain high amounts of hydroxyalkyl (meth)a It is formed from acrylate and a small amount, ie 50-0%, of comonomer. most preferred The mixture contains 50-100%, preferably 75-99%, more preferably 90-98% HEMA and/or HEA and a small amount of comonomer, preferably a hydrophilic comonomer. It will be.
ポリマーは好ましくは架橋する。架橋により、ポリマーは不溶化し、ポリマーの 膨潤性が制御され、かつポリマーに物理的強度が付与される。架橋は好ましくは 共有結合であり、一般には、重合混合物に2−又は多−官能性エチレン系不飽和 化合物を適当な■、一般にはモノマー混合物の2重量%未満の量、例えば0゜0 1〜2%、好ましくは0.05〜1.5%、一般には0.05〜1%の範囲にあ る量で配合することにより行う。この種の架橋剤の例は公知であり、(メタ)ア クリル酸のジー又はトリーエステルである。例示すれば、一般にアルキレンの炭 素原子数が2〜4のアルキレンジー(メタ)アクリレート、又は一般にアルキレ ン基の炭素原子数が2〜4のジー又はポリ−アルキレングリコール(メタ)アク リレート、及びアルキレンビス(メタ)アクリルアミド、通常はメチレンビス( メタ)アクリルアミドがある。The polymer is preferably crosslinked. Crosslinking makes the polymer insolubilized and Swellability is controlled and physical strength is imparted to the polymer. Crosslinking is preferably is a covalent bond and generally contains di- or polyfunctional ethylenically unsaturated bonds in the polymerization mixture. The compound is added in a suitable amount, generally less than 2% by weight of the monomer mixture, e.g. 1 to 2%, preferably 0.05 to 1.5%, generally 0.05 to 1%. This is done by blending in the amount required. Examples of this type of crosslinking agent are known and include (meth)a It is a di- or tri-ester of acrylic acid. For example, alkylene carbon Alkylene di(meth)acrylates having 2 to 4 prime atoms, or alkylene di(meth)acrylates in general di- or poly-alkylene glycol (meth)acrylic acid whose carbon group has 2 to 4 carbon atoms; rylate, and alkylene bis(meth)acrylamides, usually methylene bis( There is meth)acrylamide.
重合は公知方法によって希釈剤を存在させずに行ってもよく、あるいは水又はそ の他の適当な希釈剤を存在させて行ってもよい。モノマー水溶液の重合について は、米国特許第2976576号公報に記載されている。液体希釈剤を実質的に 存在させないで行う重合は米国特許第3520949号公報に記載されている。Polymerization may be carried out by known methods in the absence of a diluent or in water or the like. Other suitable diluents may also be present. About polymerization of monomer aqueous solution is described in US Pat. No. 2,976,576. Liquid diluent virtually Polymerizations carried out in their absence are described in US Pat. No. 3,520,949.
非水性希釈剤を存在させた状態で行う重合はGB−A−2097805に記載さ れている。この公報では、硼酸と3個以上のヒドロキシル基とから形成したエス テルを存在させて重合を行っている。EP−A−0182659では、カルボン 酸又は無水物及びポリオール、時には2官能性カルボン酸のエステル反応物やポ リオール自体又は混合物を始めとする水排除性溶剤の存在下で重合を行っている 。本発明で使用するポリマーを形成するためには、上記公報に記載された方法は いずれもが使用できる。重合は、蛋白質やその他の天然化合物の存在下でも実施 することができる。蛋白質は、例えばコラーゲンやエラスチンであればよい。Polymerizations carried out in the presence of non-aqueous diluents are described in GB-A-2097805. It is. This publication describes an ester formed from boric acid and three or more hydroxyl groups. Polymerization is carried out in the presence of tel. In EP-A-0182659, carvone Acids or anhydrides and polyols, sometimes ester reactants of difunctional carboxylic acids and polymers. Polymerization is carried out in the presence of a water-excluding solvent, including lyol itself or a mixture. . In order to form the polymer used in the present invention, the method described in the above publication is Both can be used. Polymerization can also be carried out in the presence of proteins and other natural compounds can do. The protein may be, for example, collagen or elastin.
重合は公知手段、例えば熱的開始剤やレドックス開始剤によって、及び/又は適 宜放射線感応触媒を含む放射線照射によって開始すればよい。放射線照射は紫外 線照射、電子ビーム照射、放射線源からの放射線照射であればよい。これら放射 線照射と共に使用するのに適当な硬化剤は公知である。Polymerization can be carried out by known means, such as thermal or redox initiators and/or by suitable methods. It may be started by irradiation with radiation containing a radiation-sensitive catalyst. Radiation irradiation is ultraviolet It may be ray irradiation, electron beam irradiation, or radiation irradiation from a radiation source. These radiations Curing agents suitable for use with radiation are known.
時には、細胞への付着を補強して、ゲル表面を粗面化又は多孔化もてもよく、こ れは重合混合物に適当な希釈剤を配合して、実施すればよい。Sometimes, the gel surface can be made rough or porous to enhance adhesion to cells; This can be carried out by adding a suitable diluent to the polymerization mixture.
ポリマーは、重合後、所望形状に成形してもよいが、一般には、所望形状に、即 ち、シート状に重合する。従って、重合混合物を金型内で重合する。あるいは、 通常、保護シート物質で適宜被覆した平坦面に重合混合物を流延してから、重合 する。混合物層の厚さは0.1〜2−9好適には0.2〜l m、より好適には やく0.5−である。After polymerization, the polymer may be molded into a desired shape, but generally it is molded into the desired shape immediately. Then, it polymerizes into a sheet. Therefore, the polymerization mixture is polymerized in the mold. or, Typically, the polymerization mixture is cast onto a flat surface suitably coated with a protective sheet material, and then the polymerization mixture is do. The thickness of the mixture layer is between 0.1 and 2-9 m, preferably between 0.2 and 1 m, more preferably between It is almost 0.5-.
重合終了後、ポリマーを洗浄して、過剰の未重合物からなる低分子量不純物を除 去する。このポリマーは細胞に接触した状態で使用するので、過剰なモノマーを これから洗浄によって除去することが非常に重要である。洗浄は、このために適 当な公知方法のいずれかによって実施できる。洗浄方法は、脱イオン水を使用す る幾つかの継続的な洗浄工程や導電度が異なる水を使用する継続的な洗浄工程か らなっていればよい。一つの適当な方法では、ポリマーを導電度が漸増する水に 浸漬する。After polymerization is complete, the polymer is washed to remove low molecular weight impurities consisting of excess unpolymerized material. leave This polymer is used in contact with cells, so excess monomer is removed. It is very important to remove this by cleaning. Cleaning is suitable for this purpose. It can be carried out by any suitable known method. The cleaning method is to use deionized water. several continuous cleaning steps using water of different conductivities or several continuous cleaning steps using water of different conductivity It is fine as long as it is. One suitable method involves exposing the polymer to water of increasing conductivity. Soak.
ポリマーは、上記のようなポリマーを詰めたパッケージとして提供することがで き、このパフケージは、細胞培地の成分を含んでいる。このパッケージは本発明 による新規な方法に好適である。該パフケージは上記物質を含む乾燥ポリマーを 含有していればよいが、好適には、上記成分を含む水溶液で膨潤してゲルとした ポリマーからなる。従って、該パッケージは血清、成長作用物質、栄養素、酵素 、金属イオン封鎖剤、緩衝液及び/又は抗生物質からなっていればよい。Polymers can be supplied in polymer-filled packages as described above. This puff cage then contains the components of the cell culture medium. This package is the invention It is suitable for the new method by. The puff cage contains a dry polymer containing the above substances. Preferably, it is swollen with an aqueous solution containing the above components to form a gel. Made of polymer. Therefore, the package contains serum, growth agents, nutrients, enzymes. , a sequestering agent, a buffer and/or an antibiotic.
また、ゲルは本発明方法における培地の容器として直接使用するのに好適な容器 として提供することもできる。しかし、より便利には、実験室での使用が簡単な 、箔、一般には金属箔又はプラスチック箔の殺菌密封パッケージとしてポリマー を提供する。密封パフケージは好適には、破裂を防ぐために外圧をかけた状態で 、蒸気殺菌を使用して殺菌する。外圧はパフケージを金型内に保持することによ って印加してもよいが、ガス圧力による方が一層便利である。好適には、オート クレーブ、好ましくは都度及び圧力が独立して変更できるオートクレーブを使用 して、殺菌を行う。In addition, gel is a container suitable for direct use as a container for the culture medium in the method of the present invention. It can also be provided as But more conveniently, it is easy to use in the laboratory. , polymer as a sterile sealed package in foil, generally metal foil or plastic foil I will provide a. The sealed puff cage is preferably kept under external pressure to prevent rupture. , sterilize using steam sterilization. External pressure is applied by holding the puff cage inside the mold. However, it is more convenient to use gas pressure. Preferably, auto Use a clave, preferably an autoclave whose pressure can be changed independently each time and sterilize it.
また、本発明は、水溶液で膨潤した、水不溶性及び水膨潤性を示す合成親水性ポ リマーからなり、かつその表面に培養した哺乳動物細胞を備えたゲル基質からな る新規製品を提供するものでもある。この新規製品は本発明の新規方法による製 品であり、従って、細胞は好ましくは線維芽細胞又は上皮細胞である。The present invention also provides synthetic hydrophilic polymers that are swollen in an aqueous solution and exhibit water-insolubility and water-swellability. a gel matrix with cultured mammalian cells on its surface. It also provides new products that This new product is manufactured by the new method of the present invention. therefore, the cells are preferably fibroblasts or epithelial cells.
本製品の特に有用な用途は、例えば動物又はヒトの表皮移植片である。このよう な用途では、上皮細胞又は線維芽細胞の層(一般には実質的に単層)で被覆した ゲルを創傷、例えば火傷に細胞側を下にして設ける。このゲルは特に細菌に対し てバリヤとして作用すると共に、酸素浸透性が十分なため、治癒作用を持続して 発揮する。さらに保護するために、またゲルを所定位置に維持する共に、ゲルを 湿った状態に維持するためには、包帯を別な被覆物で被覆するのが好適である。A particularly useful application of the product is, for example, animal or human epidermal grafts. like this In some applications, cells coated with a layer (generally essentially a monolayer) of epithelial cells or fibroblasts are used. The gel is applied to a wound, eg a burn, cell side down. This gel is especially effective against bacteria. It acts as a barrier, and has sufficient oxygen permeability to maintain its healing effect. Demonstrate. For further protection and to keep the gel in place, To keep it moist, it is preferable to cover the bandage with another covering.
一般には、細胞が創傷に移植するまで、ゲルを数日間そのままにしておいてから 、ゲルを剥がし、同種の別な膨潤ゲルか、または通常の創傷用被覆物で被覆する 。ゲルを膨潤させた水溶液には、患者に適用する前か後に、栄養素、成長因子、 抗生物質、鎮痛剤や抗炎剤等を配合することができる。Generally, the gel is left in place for several days until the cells engraft into the wound. , remove the gel and cover with another swollen gel of the same type or with a regular wound dressing. . The aqueous solution containing the swollen gel is loaded with nutrients, growth factors, and Antibiotics, analgesics, anti-inflammatory drugs, etc. can be added.
線維芽細胞層を担持した製品を創傷に適用する場合、線維芽細胞は創傷部位に存 在する自然上皮細胞の供給細胞として作用し、これらを刺激して、増殖・分化を 誘導し、これによって創傷を治癒をもたらす。上皮細胞は刺激を受けて、ゲルの 創傷接触側の下で成長するため、後でゲルを創傷から引き剥がすことできる。− I−皮細胞の栄養素に対してゲルは浸透性であるため、これらはゲルを介して細 胞に拡散できる。好ましくは、線維芽細胞培養は患者の創傷から生じる。この用 途は特に有用である。というのは、線維芽細胞は試験管内での培養が比較的簡単 で、また上皮細胞の成長は培養線維芽細胞によって生体内で刺激を受けるので、 」二皮細胞を試験管内で培養する必要がないからである。これは、試験管内で上 皮細胞を成長させるさいの大きな困難を考えるなら、特に有利である。特に重度 の火傷に対しては、この創傷に上皮細胞を接種するか、あるいは培養線維芽細胞 を担持したゲルを使用すると同時に、培養上皮細胞を使用する。When a product carrying a fibroblast layer is applied to a wound, the fibroblasts are present at the wound site. Acts as a supply cell for existing natural epithelial cells, stimulating them to proliferate and differentiate. induce wound healing. The epithelial cells are stimulated to form a gel. Because it grows under the wound contact side, the gel can later be pulled away from the wound. − I- Because gels are permeable to skin cell nutrients, they are Can spread to cells. Preferably, the fibroblast culture originates from a patient's wound. for this purpose This is particularly useful. This is because fibroblasts are relatively easy to culture in vitro. Also, since the growth of epithelial cells is stimulated in vivo by cultured fibroblasts, This is because there is no need to culture bithelial cells in vitro. This is done in vitro. This is particularly advantageous given the great difficulties in growing skin cells. particularly severe For burns, the wound can be inoculated with epithelial cells or cultured with fibroblasts. At the same time, cultured epithelial cells are used.
培養上皮細胞を備えた製品は別な手段でも創傷に適用できた。Products with cultured epithelial cells could also be applied to wounds by other means.
このような製品を使用すれば、前記文献に記載されている方法のいずれかに使用 されている上皮細胞培養物を担持したコラーゲンゲルからなる培養上皮又は皮膚 細胞のシートの代わりにすることができる。必要ならば、創傷に適用した直後か 、あるいは後で、米国特許第4016036号公報に開示されているように、ジ スパーゼを使用することによってゲルを付着細胞から分離できる。Such products can be used in any of the methods described in the literature. cultured epithelium or skin consisting of a collagen gel supporting an epithelial cell culture It can be used in place of a cell sheet. If necessary, immediately after applying to the wound. , or later, as disclosed in U.S. Pat. No. 4,016,036. Gels can be separated from adherent cells by using spases.
本発明で使用するゲルは従来使用されている基質に比較して数多くの長所を備え ている。また、硬質面と比較した場合、浸透性であるため、培地の栄養素やその 他の成分が培地の基底細胞に供給され、従って成長がより効率的になる利点があ る。コストはコラーゲンよりもはるかに低く、よく理解されていることから、臨 床上極めて有利である。さらに、物理的な取り扱いが非常に簡単で、化学的によ く理解されているので、標準化及び制御もいっそう容易である。加えて、合成体 であるため、微生物細胞の成長にとっては都合の悪い基質であり、これは培養過 程だけでなく、最終製品からみても有利であり、細菌感染やその他の感染の恐れ が少な(なる。膨潤ゲルは酸素に対して比較的浸透性があるため、細菌やその他 の望ましくない成分に対するバリヤとして作用しながら、治癒を持続させる。The gel used in the present invention has numerous advantages over previously used substrates. ing. Also, when compared to a hard surface, it is permeable, which means that nutrients in the medium and its The advantage is that other components are supplied to the basal cells of the medium, thus making growth more efficient. Ru. The cost is much lower than that of collagen, and it is well understood, making it a clinical choice. Extremely advantageous on the floor. Furthermore, it is very easy to physically handle and chemically Since it is well understood, standardization and control are also easier. In addition, composite Therefore, it is an unfavorable substrate for the growth of microbial cells, and this It is advantageous not only in terms of quality but also in the final product and eliminates the risk of bacterial or other infections. Since the swollen gel is relatively permeable to oxygen, bacteria and other Prolongs healing while acting as a barrier against undesirable components of the body.
また、ゲルは、使用前に、蒸気殺菌でき、極めて有利である。さらに、ゲルは透 明なので、このゲルを介して創傷の治癒状態を観察できる。The gel can also be steam sterilized prior to use, which is highly advantageous. Additionally, the gel is transparent. Since it is bright, it is possible to observe the state of wound healing through this gel.
創傷治療補助剤として本発明製品を使用すると、異物組織やコラーゲンなどの天 然物質などの使用を避けることができ、従って、感染や免疫拒否反応の恐れを最 小限にできる。When the product of the present invention is used as a wound treatment adjuvant, foreign body tissue and collagen, etc. The use of natural substances can be avoided, thus minimizing the risk of infection or immune rejection. Can be done to a minimum.
本発明方法の別な用途は、特に継代培養が必要な場合や、培養細胞のサンプルに ついて多数の異なる試験を行う必要がある場合に実施する細胞それ自体の検査で ある。Another use of the method of the invention is particularly when subculturing is required or for samples of cultured cells. testing of the cells themselves when it is necessary to perform a number of different tests on be.
以下、実施例により本発明を説明する。The present invention will be explained below with reference to Examples.
97.5部(7)HEMA (200ppmのヒドロ牛ノンモノメチルエーテル HQMEを含有)、1部のHEA (200ppmのHQMEを含有)及び0. 75部のメタクリル酸をエチレングリコールジ−メタクリレートからなる0、5 部の架橋モノマーと共に混合した。重合混合物に0.25部の硬化剤(DARO CUR1173)を加えてから、平坦面に0.5−の厚さで流延した。200 mW/cm”の強さのUVを365nmの波長で約60分間照射して、混合物を 硬化した。97.5 parts (7) HEMA (200 ppm hydrobovine nonmonomethyl ether HQME), 1 part HEA (containing 200 ppm HQME) and 0. 75 parts of methacrylic acid to 0.5 parts of ethylene glycol di-methacrylate of the crosslinking monomer. 0.25 parts of curing agent (DARO CUR1173) was added and then cast on a flat surface to a thickness of 0.5-. 200 The mixture was irradiated with UV at a wavelength of 365 nm for approximately 60 minutes at an intensity of Hardened.
重合後、平坦面からポリマーを引き剥がし、導電率が750μS/cm’17) 水に約12時間浸漬した。次に、導電率が1550μS / cs″の水にさら に約12時間浸漬してから、数時間、0.9%の塩化ナトリウムの再蒸留水溶液 にポリマーを浸漬した。次に、過剰の含浸剤塩化ナトリウム溶液を含むポリプロ ピレン箔容器にゲルシート片を充填した。この袋を熱密封してから、121℃の 温度で15〜20分間オートクレーブ中で殺菌した。After polymerization, the polymer was peeled off from the flat surface and the conductivity was 750μS/cm'17) It was soaked in water for about 12 hours. Next, it was exposed to water with a conductivity of 1550μS/cs''. for about 12 hours, and then for several hours in a double-distilled aqueous solution of 0.9% sodium chloride. The polymer was immersed in. Next, polypropylene with excess impregnating agent sodium chloride solution A pyrene foil container was filled with gel sheet pieces. Heat-seal this bag and then heat it to 121℃. Sterilize in an autoclave for 15-20 minutes at temperature.
この方法で製造したポリマーにより、0.9%生理的食塩水を吸収して、70重 量%の含浸剤液体を含んだゲルを形成できた。Polymers prepared in this manner can absorb 0.9% saline and produce 70% % of the impregnating agent liquid could be formed.
培養基質としての使用 上記のようにして形成したポリマーゲルのシートを、実験前に、34℃で3日間 殺菌MEM (最小必須培地)中でインキユベーシヨンした。気体雰囲気は空気 と5%CO1とであった。Use as culture substrate The sheet of polymer gel formed as described above was heated at 34°C for 3 days before the experiment. Incubation was carried out in sterile MEM (minimum essential medium). gas atmosphere is air and 5% CO1.
ポリマーシートを1平方C腸片に切断し、培養フラス:2 (Nunc Jon R)に容れ、ポリマーシートの浮遊を防ぐために、殺菌シリコーン脂肪の小 りロフトで培養フラスコ面に固定した。3つのゲル片を各培養フラスコに容れた 。Cut the polymer sheet into 1 square piece and culture flask: 2 (Nunc Jon R) and a small amount of sterile silicone fat to prevent the polymer sheet from floating. It was fixed to the surface of the culture flask using a loft. Three gel pieces were placed in each culture flask. .
a ) Jepsen等が(前掲文献に)記載している方法に従ってラットの口 蓋上皮(RP E)細胞の培養物を作り、維持し、モして継代培養した。本研究 には、20回継代培養した細胞を使用した。a) Rat mouths were prepared according to the method described by Jepsen et al. (cited above). Cultures of tectal epithelial (RPE) cells were created, maintained, and subcultured. main research Cells that had been passaged 20 times were used.
b)非腫瘍形成性RPE細胞と同じ方法に従って、前記のRPE細胞系統から誘 導した形質転換腫瘍形成性細胞系統を維持し、継代培養した。b) derived from the above RPE cell line following the same method as non-tumorigenic RPE cells. The derived transformed tumorigenic cell lines were maintained and subcultured.
c ) Arenholdt−Bindslev等が(前掲文献に)記載してい る方法に従って、通常のヒドロ腔上皮細胞の培養物を作り、維持し、モして継代 培養した。c) As described by Arenholdt-Bindslev et al. Cultures of normal hydrocoel epithelial cells were created, maintained, and passaged according to methods described in Cultured.
培養フラスコにゲルフラグメントを導入した直後に、合計で5XIO”細胞数の 細胞懸濁液7. 5ml’を各フラスコに容れた。Immediately after introducing the gel fragments into the culture flask, a total of 5XIO” cells were added. Cell suspension7. 5ml' was placed in each flask.
各細胞をそれぞれ2つのフラスコに導入した。4日間細胞を放置して、付着させ た。細胞付着後、位相差顕微鏡検査を行い、生検材料を取り出し、6日目に光学 顕微鏡で調べた。6日目に、撮影を行った。Each cell was introduced into two flasks. Leave the cells for 4 days to allow them to attach. Ta. After cell attachment, phase-contrast microscopy was performed, and the biopsy material was removed and optically removed on the 6th day. Examined with a microscope. The photo was taken on the 6th day.
4日後に、3種類の細胞すべてがゲルフラグメント面に付着していた。次の日以 降、ゲル上に細胞増殖が認められた。6日目に、腫瘍形成性及び非腫瘍形成性の ラット口腔上皮細胞の両者と共にインキュベーションしたゲルは全面が上皮細胞 層で覆われていた。ヒトl皮細胞も増殖したが、速度は遅かった。After 4 days, all three types of cells were attached to the gel fragment surface. from the next day Cell proliferation was observed on the gel. On day 6, tumorigenic and non-tumorigenic The gel incubated with both rat oral epithelial cells was covered entirely with epithelial cells. It was covered with layers. Human epithelial cells also proliferated, but at a slower rate.
補正書の翻訳文提出書(特許法第184条の8)平成1年10月20日Submission of translation of written amendment (Article 184-8 of the Patent Law) October 20, 1999
Claims (12)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8709499 | 1987-04-22 | ||
| GB878709499A GB8709499D0 (en) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | Cell culture processes |
| GB878711044A GB8711044D0 (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Cell culture |
| GB8711044 | 1987-05-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02504221A true JPH02504221A (en) | 1990-12-06 |
Family
ID=26292160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63503674A Pending JPH02504221A (en) | 1987-04-22 | 1988-04-21 | Cell culture methods, culture products and culture products |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0355112A1 (en) |
| JP (1) | JPH02504221A (en) |
| AU (1) | AU614747B2 (en) |
| DK (1) | DK521989A (en) |
| FI (1) | FI894998A7 (en) |
| WO (1) | WO1988008448A2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993003139A1 (en) * | 1991-08-08 | 1993-02-18 | Kao Corporation | Cell culture support, production thereof, and production of cell cluster using same |
| JP2011510655A (en) * | 2008-01-30 | 2011-04-07 | ジェロン・コーポレーション | Synthetic surface for culturing cells in a known composition medium |
| JP2012516159A (en) * | 2009-01-30 | 2012-07-19 | ジェロン・コーポレーション | Swellable (meth) acrylate surface for cell culture in chemically defined media |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06104061B2 (en) * | 1989-02-10 | 1994-12-21 | 花王株式会社 | Cell culture support material |
| US5284766A (en) * | 1989-02-10 | 1994-02-08 | Kao Corporation | Bed material for cell culture |
| AU621722B2 (en) * | 1989-03-16 | 1992-03-19 | W.R. Grace & Co.-Conn. | Cell culture substrate, cell sheet, cell cluster and preparations thereof |
| EP0387975A1 (en) * | 1989-03-16 | 1990-09-19 | W.R. Grace & Co.-Conn. | Cell culture substrate cell sheet, cell cluster and preparations thereof |
| US4996154A (en) * | 1989-05-04 | 1991-02-26 | Millipore Corporation | Method for growing cellular tissue |
| GB9004911D0 (en) | 1990-03-05 | 1990-05-02 | Smith & Nephew | Cell culture products |
| 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 |
| JPH0489000A (en) * | 1990-05-02 | 1992-03-23 | W R Grace & Co | Cell cultivation kit and cell damage testing method |
| EP0470681A3 (en) * | 1990-08-08 | 1992-04-22 | W.R. Grace & Co.-Conn. | Cell clusters or sheets comprising a plurality of cell species and preparations thereof |
| CZ281269B6 (en) * | 1994-05-31 | 1996-07-17 | Ústav Makromolekulární Chemie Av Čr | Biologically active cover of extensive areas with and process for preparing thereof |
| EP0735135A3 (en) * | 1995-03-31 | 1997-12-29 | DIZG Deutsches Institüt für Zell- und Gewebeersatz gGmbH | Cell sheets and transport system for cell sheets |
| GB9516556D0 (en) * | 1995-08-12 | 1995-10-11 | Smith & Nephew | Cell culture laminate |
| EP0929661A4 (en) * | 1995-11-15 | 2000-01-12 | Univ Utah | NOVEL METHODS FOR THE CULTURE OF HUMAN EPITHELIAL CELLS FOR THE IDENTIFICATION OF A CANCER THERAPEUTIC AND DIAGNOSIS |
| US6596532B1 (en) | 1997-12-12 | 2003-07-22 | BIOMéRIEUX, INC. | Device for isolation and surface culture of microorganisms from bulk fluids |
| WO1999064563A1 (en) * | 1998-06-10 | 1999-12-16 | Ústav Makromolekulární Chemie Akademie Věd České Republiky | Polymer carrier for cultivation of keratinocytes |
| FR2807765B1 (en) * | 2000-04-18 | 2004-12-31 | Cell Culture Ct Comp | PROCESS FOR CULTURING CELLS, CELL CLUSTERS OBTAINED BY SUCH PROCESSES AND USE THEREOF |
| US7358082B2 (en) * | 2003-07-16 | 2008-04-15 | Fujifilm Corporation | Device and method for culturing cells |
| WO2009099539A2 (en) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Corning Incorporated | (meth)acrylate surfaces for cell culture, methods of making and using the surfaces |
| CA2714010C (en) | 2008-01-30 | 2020-06-16 | Corning Incorporated | Synthetic surfaces for culturing stem cell derived oligodendrocyte progenitor cells |
| CN101939418A (en) | 2008-01-30 | 2011-01-05 | 杰龙公司 | Synthetic surfaces for culturing stem cell-derived cardiomyocytes |
| TWI550088B (en) * | 2014-01-16 | 2016-09-21 | 國立台灣大學 | Method for rejuvenating aged cells and composition thereof |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO163060C (en) * | 1981-03-13 | 1990-03-28 | Damon Biotech Inc | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SUBSTANCES MADE BY LIVING CELLS PRODUCING INTERFERONES OR ANTIBODIES. |
| FR2589165B1 (en) * | 1985-10-24 | 1989-01-20 | Inst Nat Sante Rech Med | PROCESS FOR OBTAINING A HUMAN CULTURE EPITHELIUM, EPITHELIAL FABRIC OBTAINED AND ITS APPLICATION TO ALLOGRAFTS |
-
1988
- 1988-04-21 EP EP88903823A patent/EP0355112A1/en not_active Withdrawn
- 1988-04-21 AU AU16852/88A patent/AU614747B2/en not_active Ceased
- 1988-04-21 WO PCT/EP1988/000362 patent/WO1988008448A2/en not_active Ceased
- 1988-04-21 FI FI894998A patent/FI894998A7/en not_active IP Right Cessation
- 1988-04-21 JP JP63503674A patent/JPH02504221A/en active Pending
-
1989
- 1989-10-20 DK DK521989A patent/DK521989A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993003139A1 (en) * | 1991-08-08 | 1993-02-18 | Kao Corporation | Cell culture support, production thereof, and production of cell cluster using same |
| JP2011510655A (en) * | 2008-01-30 | 2011-04-07 | ジェロン・コーポレーション | Synthetic surface for culturing cells in a known composition medium |
| JP2012516159A (en) * | 2009-01-30 | 2012-07-19 | ジェロン・コーポレーション | Swellable (meth) acrylate surface for cell culture in chemically defined media |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU614747B2 (en) | 1991-09-12 |
| FI894998A0 (en) | 1989-10-20 |
| AU1685288A (en) | 1988-12-02 |
| DK521989D0 (en) | 1989-10-20 |
| DK521989A (en) | 1989-12-05 |
| FI894998A7 (en) | 1989-10-20 |
| WO1988008448A3 (en) | 1988-12-01 |
| EP0355112A1 (en) | 1990-02-28 |
| WO1988008448A2 (en) | 1988-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH02504221A (en) | Cell culture methods, culture products and culture products | |
| JP2834155B2 (en) | Collagen flake body | |
| Lai et al. | Characterization of cross-linked porous gelatin carriers and their interaction with corneal endothelium: biopolymer concentration effect | |
| CN108653809B (en) | A composite hydrogel based on black phosphorus and gelatin and its application in bone tissue engineering | |
| US5709934A (en) | Bipolymer foams having extracellular matrix particulates | |
| US5166187A (en) | Biomaterials with a base of mixtures of collagen, chitosan and glycosaminoglycans, process for preparing them and their application in human medicine | |
| JP3493199B2 (en) | Implantable prosthesis, kit and device for manufacturing the same | |
| JP5946046B2 (en) | Human corneal endothelial cell sheet | |
| Yang et al. | Using type III recombinant human collagen to construct a series of highly porous scaffolds for tissue regeneration | |
| JPH07507063A (en) | Biotherapeutic cell-coated microspheres | |
| CN112972760B (en) | Endothelial extracellular matrix loaded 3D printing bone defect repair support and preparation method thereof | |
| CN1185019C (en) | Skin scaffold with neutralized chitosan sponge or neutralized chitosan/collagen hybrid sponge | |
| CZ187698A3 (en) | Implanted hydrogel made of acrylamide copolymer for therapeutical purposes | |
| CN112870453B (en) | A kind of gelatin-III collagen hydrogel and preparation method and application | |
| Lai | Influence of solvent composition on the performance of carbodiimide cross-linked gelatin carriers for retinal sheet delivery | |
| CN112999412A (en) | Hydrogel dressing for wound healing and preparation method thereof | |
| JPH1147258A (en) | Medical substrate containing gelatin and collagen | |
| JP6240997B2 (en) | Method for producing hydrogel film after vitrification, method for producing hydrogel material, hydrogel film after vitrification, dried hydrogel film after vitrification, and cell sheet | |
| Andleeb et al. | Hydrogel patch with pretreated stem cells accelerates wound closure in diabetic rats | |
| CN116570758B (en) | Injectable antibacterial hydrogel for irregular wound repair and its preparation method and application | |
| JPH06503735A (en) | Wound dressing and its manufacturing method | |
| CN117180494A (en) | Injectable polysaccharide hydrogel capable of reducing fibrotic scar generation and preparation method thereof | |
| CN118987239A (en) | Composite hydrogel and preparation method thereof | |
| CN108084466B (en) | A composite membrane based on egg white and methacrylic acid derivatized polymer and its application in culturing stem cells | |
| CN117298345A (en) | Injectable gel derived from umbilical cord Wharton's tissue and preparation method and application thereof |