JPH04501806A - Method for promoting growth of substrate-dependent cells - Google Patents

Method for promoting growth of substrate-dependent cells

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JPH04501806A
JPH04501806A JP2508516A JP50851690A JPH04501806A JP H04501806 A JPH04501806 A JP H04501806A JP 2508516 A JP2508516 A JP 2508516A JP 50851690 A JP50851690 A JP 50851690A JP H04501806 A JPH04501806 A JP H04501806A
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ヴェーラマル,ウデイ・クマー
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ユニシン・ファイバーテック・コーポレーション
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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】 基質依存性細胞の増殖促進方法 本出願は、係属中の1989年5月23日付は米国出願第07/355.590 号の継続出願である。[Detailed description of the invention] Method for promoting growth of substrate-dependent cells This application is filed under pending U.S. Application No. 07/355.590, dated May 23, 1989. This is a continuation application of No.

本発明は、一般に中空繊維膜細胞培養バイオリアクター中での基質依存性(an chorage−dependant)細胞の増殖促進方法、およびとくにある 種のポリマー中空繊維膜を使用した該増殖促進方法に関する。The present invention generally relates to substrate-dependent (an chorage-dependent) cell proliferation promotion method, and in particular The present invention relates to a method for promoting proliferation using seed polymer hollow fiber membranes.

複数の中空繊維膜を含むシェルを有するインビトロ細胞培養用の細胞培養装置が 、ご(最近公知になった。この装置では、酸素、栄養素その他の化学的刺激物を 含む培地が中空繊維膜の中を通して運搬される。栄養素とガスは拡散と外部対流 によって中空繊維膜を通して運ばれる。細胞は繊維とシェル壁との間の流体スー ペースにおいて増殖する。A cell culture device for in vitro cell culture having a shell containing multiple hollow fiber membranes (recently known) This device uses oxygen, nutrients, and other chemical irritants to A containing medium is conveyed through the hollow fiber membrane. Nutrients and gases are diffused and externally convected transported through the hollow fiber membrane by The cell has a fluid flow between the fibers and the shell wall. Proliferate at pace.

中空繊維培養装置は、多くのタイプの細胞をインビトロにおいて高密度に維持す るために理想的であると実証されている。中空繊維培養装置の物質輸送特性は栄 養素とガスを供給し、培養物から廃物を除去するための効果的な手段である。Hollow fiber culture devices can maintain many types of cells at high densities in vitro. has been proven to be ideal for The material transport properties of the hollow fiber culture device are It is an effective means of supplying nutrients and gases and removing waste from the culture.

種々の孔度を有する半孔質中空繊維膜を選択することができる。適当な孔度を選 択することによって、繊維の外側に細胞生成物が維持され、廃棄物と汚染タンパ ク質は膜の孔を通って中空繊維の内部に入り、廃棄物から除去される。Semi-porous hollow fiber membranes with various porosity can be selected. Select appropriate porosity The selection maintains cell products on the outside of the fiber, eliminating waste and contaminating The waste material passes through the pores of the membrane and into the interior of the hollow fibers and is removed from the waste.

先行技術の細胞培養装置の例は、米国特許第4,804,628号とこれに記載 されている特許に述べられている。先行技術の中空繊維膜に用いられている物質 の例には、コラーゲンを被覆したセルロースアセテート、シリコーンカーボネー トおよび毛管(capillary) (米国特許第3.821.087号)、 ならびに例えば、ポリメチルメタクリレートのようなポリアクリル樹脂を含む多 様な天然および合成ポリマー材料(米国特許第4.546.083号)がある。Examples of prior art cell culture devices include U.S. Pat. No. 4,804,628 and described therein. This is stated in the patent. Materials used in prior art hollow fiber membranes Examples include collagen-coated cellulose acetate, silicone carbonate capillary (U.S. Pat. No. 3.821.087); as well as polyacrylic resins such as polymethyl methacrylate. There are various natural and synthetic polymeric materials (U.S. Pat. No. 4,546,083).

米国特許第4゜439.322号は、血液精製すなわち透析に有用な中空繊維と してペンダントスルホネート基と四級窒素基とを含むイオン性架橋ポリメチルメ タクリレートコポリマーを述べている。ラムセイ(Ramsay)らの「表面処 理と細胞付着(Surface Treatment and Ce1l At tach+aent) J 、インビトロ、20巻、10号(1984)は非処 理ポリメタクリレートシートが基質依存性細胞に対して比較的不良な付着性を有 することを開示している。U.S. Pat. No. 4,439,322 describes hollow fibers useful in blood purification or dialysis. ionic crosslinked polymethylmethane containing pendant sulfonate groups and quaternary nitrogen groups. mentions tacrylate copolymers. “Surface treatment” by Ramsay et al. Surface Treatment and Cell Attachment tach+aent) J, Invitro, Vol. 20, No. 10 (1984) Polymethacrylate sheets have relatively poor adhesion to substrate-dependent cells. Discloses that.

b2基質依存性細胞 たいていの哺乳動物細胞はそれらが物理的または化学的アフィニテイを示す基質 に付着したものとして培養される。この形式の例外は注目に値するものであり、 通常造血細胞類または悪性形質転換細胞ラインに属する。付着からの解放が懸濁 状態のこのような細胞の培養を非常に促進する。しかし、可能なまたは確立され た工業的価値を有する細胞ラインの大きなグループはもっばら基質依存性のカテ ゴリーに入る。市場価値の高いタンパク質の大部分は組換え体−トランスフェク ト細胞(recombinant−transfected cell)と悪性 形質転換細胞ラインの結果として、このグループに入る。細胞付着と拡散は増殖 と分化のために基本的な機能的利点を提供する。表面積のこの増加は基質依存性 細胞に必要な有糸分裂刺激剤調節剤のための多くの受容部位(receptor  5ite)を生ずる。b2 substrate dependent cells Most mammalian cells have substrates to which they exhibit physical or chemical affinity. It is cultured as attached to. An exception to this format is notable: Usually belongs to hematopoietic cells or malignantly transformed cell lines. Release from adhesion suspended This condition greatly facilitates the culture of cells. However, possible or established A large group of cell lines of industrial value are predominantly substrate-dependent categories. Enter Golly. Most of the proteins with high market value are recombinant-transfected. recombinant-transfected cells and malignant cells They fall into this group as a result of transformed cell lines. Cell attachment and spreading are proliferation and provide fundamental functional benefits for differentiation. This increase in surface area is substrate dependent There are many receptor sites for mitogenic regulators required by cells. 5ite).

図面の簡単な説明 図面は、中空繊維膜の写真である。図1と図2はそれぞれ20倍および33倍の 倍率で撮影したセルロース膜の写真である。図3と図4は本発明によって製造さ れるイオン架橋PMMA膜のそれぞれ20倍および50倍の写真である。Brief description of the drawing The drawing is a photograph of a hollow fiber membrane. Figures 1 and 2 show 20x and 33x, respectively. This is a photograph of a cellulose membrane taken at magnification. 3 and 4 are manufactured according to the present invention. These are 20x and 50x photographs of ionically cross-linked PMMA membranes, respectively.

発明の要約 中空繊維バイオリアクター内での基質依存性細胞生産に伴う問題は、最適の細胞 増殖と生産物生産を可能にする中空繊維膜を製造する適切な材料の確認である。Summary of the invention The problems associated with substrate-dependent cell production in hollow fiber bioreactors are Identification of suitable materials to produce hollow fiber membranes that allow growth and product production.

ある種のイオン架橋ポリマーが中空繊維バイオリアクター内での基質依存性細胞 の最適増殖のためのすぐれた材料を意外にも提供することが、今回判明した。Certain ionically cross-linked polymers support substrate-dependent cell growth in hollow fiber bioreactors. It has now surprisingly been found that this protein provides an excellent material for the optimal propagation of .

それゆえ、本発明は、陰イオンと陽イオン置換基と生理的pHにおいてイオン化 可能なその塩からなる群から選択されるペンダント基約0.5〜約20モル%を 含むイオン架橋ポリマーからなる中空繊維膜を用いる、中空繊維膜上の基質依存 性細胞の増殖を促進する方法に関する。Therefore, the present invention provides anionic and cationic substituents and from about 0.5 to about 20 mole % of pendant groups selected from the group consisting of possible salts thereof; Substrate-dependent on hollow fiber membranes using hollow fiber membranes made of ionically cross-linked polymers containing The present invention relates to a method for promoting the proliferation of sex cells.

本発明はまた、中空繊維膜上での基質依存性細胞の増殖促進方法であって、膜が ペンダントスルホネート基含有モノマー約0.5〜10モル含有メチルメタクリ レートと、ペンダント四級窒素含有基を有するモノマー約0.5〜10モル%を 含むメチルメタクリレートコポリマーとの混合物からなる方法に関する。The present invention also provides a method for promoting growth of substrate-dependent cells on a hollow fiber membrane, the method comprising: Methyl methacrylate containing about 0.5 to 10 moles of pendant sulfonate group-containing monomer and about 0.5 to 10 mol% of monomers having pendant quaternary nitrogen-containing groups. and a methyl methacrylate copolymer comprising:

発明の開示 本発明に中空繊維として用いられるポリマーは生理的pHにおいてイオン化可能 なペンダント基約0.5〜約20モル%、好ましくは約1〜約5モル%を有する ポリマー、好ましくはイオン架橋ポリマーである。イオン化可能な基は陰イオン 性または陽イオン性のいずれかであり、下記に挙げるような置換基とその塩とを 含む。さらに、陰イオン性基を含むコポリマーは陽イオン性基を含むコポリマー とと結合して、イオン架橋ポリマーを生じ得る。前記コポリマーの好ましいブレ ンドには、約5:1〜1:5までの比、好ましくはいずれかのタイプの基がやや 過剰である、例えば約1.1:1のような比であるようなブレンドを含む。Disclosure of invention The polymer used as the hollow fiber in the present invention is ionizable at physiological pH. about 0.5 to about 20 mole %, preferably about 1 to about 5 mole %, pendant groups. A polymer, preferably an ionically crosslinked polymer. Ionizable groups are anions substituents and their salts, which are either cationic or cationic, as listed below. include. Additionally, copolymers containing anionic groups are copolymers containing cationic groups. can be combined with to produce an ionically crosslinked polymer. Preferred blends of the copolymers The groups preferably contain a slightly smaller proportion of either type of group, preferably in a ratio of about 5:1 to 1:5. including blends in excess, such as in a ratio of about 1.1:1.

好ましいポリマーはポリメチルメタクリレート(PMMA)のコポリマーである 。さらに、他の通常のポリマーをそれらがイオン化可能なペンダント基を有さな いとしても、物理的性質の改質のために加えることができる。A preferred polymer is a copolymer of polymethyl methacrylate (PMMA) . In addition, other conventional polymers may be used if they do not have ionizable pendant groups. However, they can be added to modify physical properties.

陽イオン性基は通常の四級窒素含有基とそれらの塩を含む。好ましい塩はノーリ ドとスルフェート塩を含み、とくにクロリド塩である。Cationic groups include common quaternary nitrogen-containing groups and salts thereof. The preferred salt is Nori chloride salts, especially chloride salts.

陰イオン性基にはスルホネート基、例えばスルホン酸とカルボン酸基とその塩と を含む。典型的な塩には、金属陽イオン、例えば−価、二価または三価陽イオン 、すなわちナトリウム、カリウム、カルシウム、アルミニウムなどの塩、とくに ナトリウム塩である。Anionic groups include sulfonate groups, such as sulfonic acid and carboxylic acid groups and their salts. including. Typical salts include metal cations, such as -valent, divalent or trivalent cations. , i.e. salts of sodium, potassium, calcium, aluminum, etc., especially It is a sodium salt.

本発明に使用可能な、好ましいポリメチルメタクリレート(PMMA)膜とそれ らの製造方法は米国特許第4.439.322号に詳細に記述されており、この 特許は本明細書の一部としてここに引用するものである。Preferred polymethyl methacrylate (PMMA) membranes that can be used in the present invention and their The method of manufacturing these is described in detail in U.S. Pat. No. 4,439,322, The patents are incorporated herein by reference.

好ましいPMMA膜は2種類のポリマー: (a)ペンダントスルホネート基を 有するモノマー約0.5〜10モル%を含むメチルメタクリレートコポリマーと ; (b)ペンダント四級窒素含有基を有するモノマー約0.5〜10モル%を 含むメチルメタクリレートコポリマーとからなる。Preferred PMMA membranes have two types of polymers: (a) pendant sulfonate groups; a methyl methacrylate copolymer comprising about 0.5 to 10 mol% of monomers having (b) about 0.5 to 10 mol% of a monomer having a pendant quaternary nitrogen-containing group; methyl methacrylate copolymer.

コポリマーの1つはスルホン基を有する多陰イオンタイプであり、多陽イオンタ イプの他方のポリマーは四級窒素含有基を有するので、このコポリマーから製造 される膜はイオン架橋した多イオン複合体膜である。One of the copolymers is a polyanionic type with sulfonic groups; Since the other polymer in the copolymer has quaternary nitrogen-containing groups, The membrane to be used is an ionically cross-linked multi-ion composite membrane.

2種類のコポリマーを約1=9〜9:1までの重量比で混合することができる。The two copolymers can be mixed in a weight ratio of about 1=9 to 9:1.

この混合比はコポリマー中のスルホネート基数と四級窒素含有基数とが約5=1 から1=5まで、好ましくは約2:1から1:2までの比を有することを保証す るために選択するのが好ましい。膜の強度の見地から、イオン複合体は実質的に 等しい数のスルホネート基と四級窒素含有基から形成すべきである。しかし、コ ポリマー中のスルホネート基数と四級窒素含有基数とが膜を陽イオン性または陰 イオン性にするような比を有することを保証するような混合比を用いることも好 ましい。This mixing ratio is such that the number of sulfonate groups and the number of quaternary nitrogen-containing groups in the copolymer is approximately 5=1. to 1=5, preferably from about 2:1 to 1:2. It is preferable to select the From a membrane strength standpoint, the ionic complex is essentially It should be formed from equal numbers of sulfonate groups and quaternary nitrogen-containing groups. However, The number of sulfonate groups and the number of quaternary nitrogen-containing groups in the polymer make the membrane cationic or anionic. It is also preferable to use a mixing ratio that ensures that the mixture has a ratio that makes it ionic. Delicious.

本発明に使用可能な中空繊維膜は実質的に円形の中空断面、約5〜500ミクロ ンの範囲内の均一な壁の厚さ、および約70〜1000ミクロンの内径を有する 。膜の多孔度は6KD〜約3000KDの分子量排他範囲(molecular  weightexclusion range)を与えるように設計される。Hollow fiber membranes that can be used in the present invention have a substantially circular hollow cross section, about 5 to 500 microns. with a uniform wall thickness within the range of . The porosity of the membrane is within the molecular weight exclusive range of 6KD to approximately 3000KD. weightexclusion range).

基質依存性細胞ラインの典型的な例は通常の2倍体細胞株、例えばヒト胎児肺細 胞、ヒト包皮細胞、ヒト胎児腎細胞、ニワトリ、ウサギ、マウスおよびラットの 胚線維芽細胞、チンパンジー胚線維芽細胞、ラットグリア細胞、ネコ科動物胚線 維芽細胞および二次サル腎細胞;−次細胞、マウスマクロファージ、ラットすい 細胞、ラット肝細胞、ニワトリ胚線維芽細胞、例えばマウス線維芽細胞、正常ラ ット肝細胞、チャイニーズハムスターの卵巣と肺の細胞、ベビーノームスター腎 細胞、チノパンツー胎仔肺細胞、アフリカミドリザル腎細胞、マウスL細胞、H eLa、マウスマクロファージ細胞ライン、形質転換イヌ腎細胞、肉腫ライlレ ス形質転換ラットグリア細胞とマウス線維芽細胞、ヒトグリオーム細胞、ヒト骨 肉腫細胞、マージンダルビー(Martin−Darby)イヌ科動物腎細胞、 KB細胞、アカゲザル腎細胞、マクコイ細胞、ヒト甲状腺癌細胞、ヒト横絞筋肉 腫細胞、ラット筋肉誘導線維芽細胞およびウサギ角膜細胞である。Typical examples of substrate-dependent cell lines are common diploid cell lines, such as human fetal lung cells. cells, human foreskin cells, human embryonic kidney cells, chicken, rabbit, mouse and rat cells. Embryonic fibroblasts, chimpanzee embryonic fibroblasts, rat glial cells, feline embryonic lines Fibroblasts and secondary monkey kidney cells; secondary cells, mouse macrophages, rat pancreas cells, rat hepatocytes, chicken embryo fibroblasts, e.g. mouse fibroblasts, normal human liver cells, Chinese hamster ovary and lung cells, baby gnome star kidneys cells, Chinopan-fetal lung cells, African green monkey kidney cells, mouse L cells, H eLa, mouse macrophage cell line, transformed canine kidney cells, sarcoma line Transformed rat glial cells, mouse fibroblasts, human glioma cells, human bone sarcoma cells, Margin-Darby canine kidney cells, KB cells, rhesus monkey kidney cells, McCoy cells, human thyroid cancer cells, human transverse stroma muscle tumor cells, rat muscle-derived fibroblasts, and rabbit keratocytes.

次に、本発明を下記実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、これらの実施例 は説明のためのものであり、請求の範囲によって定義される発明の範囲を画定ま たは限定するものではない。Next, the present invention will be explained in more detail based on the following examples. are illustrative and do not define the scope of the invention as defined by the claims. It is not limited or limited.

実施例1 中空繊維バイオリアクター系における基質依存性ヒトグリオーム細胞ラインの培 適している。イオン架橋ポリメチルメタクリレ−) (PMMA)中空繊維[ト レイ(Toray) rフィルトライザー(Filtryzer) J透析器シ リーズ]はバイオリアクターの特別毛管スペース(ECS)内への細胞の良好な 付着を可能にする。細胞を含まない流れが繊維の内腔を通って流れ、栄養素と細 胞集団(cell、 mass)による代謝廃物とを拡散交換する。バイオリア クターの大きな表面積(2011つは効果的な物質輸送を可能にし、組織様細胞 密度が得られる。グリオーム間葉特別細胞マトリックスタンパク質(GMEM)  、1000Kd糖タンパク質がEC8内の細胞によって分泌され、その場で中 空繊維膜の10Kd分子量カットオフ(NWCO)によって回収される。Example 1 Culture of substrate-dependent human glioma cell lines in a hollow fiber bioreactor system Are suitable. Ionically crosslinked polymethyl methacrylate (PMMA) hollow fiber Toray R Filtryzer J Dialyzer Series Leeds] provides good access of cells into the special capillary space (ECS) of the bioreactor. Allows for adhesion. A cell-free stream flows through the lumen of the fiber, carrying nutrients and fine particles. Diffusion exchanges with metabolic waste products by cell mass. bioria The large surface area of the vector (2011) allows for effective mass transport and facilitates tissue-like cells. Density is obtained. Glioma mesenchymal special cell matrix protein (GMEM) , a 1000Kd glycoprotein is secreted by cells within the EC8 and in situ It is recovered by a 10 Kd molecular weight cutoff (NWCO) of empty fiber membranes.

通常のバイオリアクターは統合溜め(integrating reservo ir)内で開始し、終了する再循環流ループとして形成される。振動ポンプが4 00vl/分でこのループを駆動する。酸素補充のためにバイオリアクターの上 流に酸素添加装置を配置した。空気ポンプが酸素添加装置への空気流量を制御す る。螺動注入ポンプが新鮮な培地を溜めに供給する。別の螺動ポンプを用いて血 清をバイオリアクターEC3に供給し、GMEMを回収する。A typical bioreactor has an integrating reservoir. ir) is formed as a recirculating flow loop starting and ending within the ir. 4 vibration pumps Drive this loop at 00vl/min. Above the bioreactor for oxygen supplementation An oxygenator was placed in the stream. The air pump controls the air flow to the oxygenator. Ru. A spiral infusion pump supplies fresh medium to the reservoir. Blood using another screw pump The supernatant is supplied to bioreactor EC3 and GMEM is collected.

培養培地の温度とpHは溜め内でモニターした。温度は37℃に一定に維持し、 pHは二酸化炭素/炭酸水素塩緩衝系を用いて7.25に維持した。The temperature and pH of the culture medium were monitored within the reservoir. The temperature was maintained constant at 37°C. The pH was maintained at 7.25 using a carbon dioxide/bicarbonate buffer system.

系の組み立てと滅菌 中空繊維系のオートクレーブ処理可能な部分をあらかじめ組み立てて、滅菌する 。滅菌重点中空繊維バイオリアクターと酸素添加装置を系に無菌条件下で組み入 れる。完全な組み立て体をベンチトップ系室に移す。すべての付属装置、例えば カーポイ(carboy) 、ビン、ガスラインおよび器具類をこの組み立て体 に接続する。System assembly and sterilization Preassemble and sterilize hollow fiber autoclavable parts . Incorporate a sterile hollow fiber bioreactor and oxygenator into the system under aseptic conditions It will be done. Transfer the complete assembly to a benchtop room. All ancillary equipment, e.g. Carboys, bottles, gas lines and appliances are assembled into this assembly. Connect to.

−フラスコを用いて完全培地内に展開させる。完全培地は10%ウシ胎仔血清( FBS)、2%L−グルタミンを加えたダルベツコ(Dulbecco)の改良 イーグル培地(DMEN)からなる。細胞はフラッシュ輸送中に緩衝生理的食塩 水による洗浄、トリプシン添加および新鮮培地を用いてヘモサイトメーター(h emocuteometer)上で生育可能な細胞を計数する。T−175フラ スコから適当な接種物が得られた。培養物を遠心分離し、培地中に再懸濁し、接 種ビン中に移す。接種物の発生は約10日間を要する。- Expand in complete medium using a flask. Complete medium contains 10% fetal bovine serum ( FBS), modified Dulbecco with 2% L-glutamine It consists of Eagle medium (DMEN). Cells are flushed with buffered saline during transport. Hemocytometer (h) using water wash, trypsin addition and fresh medium Count viable cells on an emocuteometer. T-175 hula A suitable inoculum was obtained from Sco. Centrifuge the culture, resuspend in medium, and attach Transfer to seed jar. Development of the inoculum takes approximately 10 days.

■ 接種物をバイオリアクターEC8に入れた後、EC8供給ラインから適当な 量のFBS含有DMENによって残留接種物を洗浄する。■ After putting the inoculum into the bioreactor EC8, remove the appropriate amount from the EC8 supply line. Wash the remaining inoculum with a volume of FBS-containing DMEN.

製造 接種後に、細胞集団の迅速な発生に寄与する「増殖段階」が細胞増殖に最 適な条件によって開始された。増殖する細胞集団に遅れないように、注入速度を 促進する。次に、細胞は増殖段階から維持状態(第3週)に移行する。この場合 に、細胞の増殖は停止するが、それらの生育可能性と活性とは保存される。処理 (run)の残りは「製造段階」であり、これは次の4週間2 mg/mlに維 持され、7Q mg/日の速度で回収されるGMEMの製造に寄与する。Manufacturing After inoculation, the “proliferation phase” that contributes to the rapid development of cell populations is the most important stage for cell proliferation. started under suitable conditions. Adjust the injection rate to keep up with the proliferating cell population. Facilitate. Next, the cells transition from the proliferation phase to the maintenance state (week 3). in this case , the cells cease to proliferate, but their viability and activity are preserved. process The remainder of the (run) is the “manufacturing phase”, which is maintained at 2 mg/ml for the next 4 weeks. It contributes to the production of GMEM, which is retained and recovered at a rate of 7Q mg/day.

基質依存性セルラインがイオン架橋PMMA基質上で好都合に増殖することをさ らに説明するために、他のこのような細胞ラインをイオン架橋PMMAとセルラ イン中空繊維とを用いて、インビトロで培養した。クタンデルフエライン腎細胞 (Crandell Fe1ine Hdney Ce1l) (CRFK)が 、このために用いた上皮性質を有する。基質依存性細胞ラインである。(1)細 胞の基質選択(substratepreference)と(2)中空繊維細 胞培養物中への基質材料の可能な使用とを確認するための中空繊維材料によるイ ンビトロでの細胞培養法を下で説明する。この方法を用いて、基質依存性細胞の 有効な培養のための基質としてのイオン架橋PMMAの利点を実証する。We show that substrate-dependent cell lines grow favorably on ionically cross-linked PMMA substrates. To further illustrate other such cell lines, ionically cross-linked PMMA and cellular cultured in vitro using in-hollow fibers. Cutanderfelain kidney cells (Crandell Fe1ine Hdney Ce1l) (CRFK) , which has epithelial properties used for this purpose. It is a substrate-dependent cell line. (1) Thin Substrate preference of cells and (2) hollow fiber cells. experiments with hollow fiber materials to confirm the possible use of substrate materials in cell cultures. In vitro cell culture methods are described below. Using this method, substrate-dependent cells can be We demonstrate the benefits of ionically cross-linked PMMA as a substrate for effective culture.

材料および方法 2種類の中空繊維材料ソース、すなわちイオン架橋PMMAと セルロースとを用いた。繊維を洗浄し、オートクレーブ滅菌し、CRFK細胞の 等しい培養物を接種した独立T−フラスコに入れた。培養物を一定期間平静に増 殖させた。この期間後に、培養物を観察し、写真撮影した。Materials and Methods Two types of hollow fiber material sources, i.e., ionically crosslinked PMMA and Cellulose was used. The fibers were washed, autoclaved, and loaded with CRFK cells. Equal cultures were placed in separate T-flasks inoculated. Allow the culture to grow undisturbed over a period of time. I let it grow. After this period, the cultures were observed and photographed.

1.1つはPMMAを含み、他方はセルロース繊維を含む中空繊維バイオリアク ターを開放し、それらの繊維を取り出した。繊維ソース:PMMA:rフィルト ライザー」透析器シリーズ、トレイセルロース:rC−DaKJ透析器シリーズ 、C,D、メディカル2、繊維を蒸留水のビーカーに入れ、次いで多量の蒸留水 によって数回すすぎ洗いした。1. Hollow fiber bioreactors, one containing PMMA and the other containing cellulose fibers The fibers were removed. Fiber source: PMMA:rfilt Riser” dialyzer series, tray cellulose: rC-DaKJ dialyzer series , C, D, Medical 2, put the fibers in a beaker of distilled water, then add a large amount of distilled water. and rinsed several times.

3、各培養には少数の繊維が必要であった。それゆえ、約1〜2C■3量の繊維 の束を蒸留水のビーカーに入れた。使用する繊維をビーカー中でオートクレーブ 滅菌した(30分間、湿式サイクル)。3. Each culture required a small number of fibers. Therefore, about 1-2C ■ 3 amount of fiber The bundle was placed in a beaker of distilled water. Autoclave the fibers to be used in a beaker. Sterilized (30 minutes, wet cycle).

4、滅菌サイクル後に、繊維を独立T175組織培養フラスコに入れた。4. After the sterilization cycle, the fibers were placed into independent T175 tissue culture flasks.

5、PMMA含有フラスコとセルロース繊維含有フラスコの両方に、40xlO ’細胞/mlの細胞濃度のCRFK培養物約50.011を加えた。培養培地は 、10%ウシ飴仔血清[ハイクロン(Ilyclone) ] と]2%L−グ ルタミンラインタカ−] とを補充したDMEハイグルコース[イルヴイン]か らなるものであった。5. Both PMMA-containing flask and cellulose fiber-containing flask were filled with 40xlO Approximately 50.011 cells of CRFK culture were added at a cell concentration of 'cells/ml. The culture medium is , 10% bovine baby serum [Ilyclone] and] 2% L-G Is it DME high glucose supplemented with [Iruvin]? It was made up of several things.

6、両フラスコを37℃、7.5%CO!下にセットしたインキュベーターに入 れた。6. Both flasks were heated to 37°C and 7.5% CO! into the incubator set below. It was.

7、実験開始後から種々な時間に顕微鏡検査下で培養物とそれらの増殖進行とを 観察した。実験開始後4日目に、写真撮影を行った。7. Observe the cultures and their growth progress under microscopy at various times after the start of the experiment. Observed. Photographs were taken on the fourth day after the start of the experiment.

畔 両フラスコ表面で細胞は良好に、期待通りに増殖した。しかし、P MMA 繊維のみが細胞付着と増殖を示した。セット繊維では細胞増殖が観察されなかっ た。2種類の繊維のCRFK細胞増殖促進力の差は写真に明白に認められる。Cells proliferated well on both flask surfaces as expected. However, P MMA Only fibers showed cell attachment and proliferation. No cell proliferation was observed in set fibers. Ta. The difference in the ability of the two types of fibers to promote CRFK cell proliferation is clearly seen in the photograph.

写真の説明 1、セルロース(20x) 2、セルロース(33x) セルロース繊維では細胞増殖は認められなかった(図1と図2)。繊維知覚の細 胞の存在が認められるが、両者の間に相互作用は見られなかった。Photo description 1. Cellulose (20x) 2. Cellulose (33x) No cell proliferation was observed in the cellulose fibers (Figures 1 and 2). fineness of fiber perception Although the presence of cells was observed, no interaction was observed between the two.

3、PMMA (20x) 図3では、繊維表面全体で増殖する細胞が観察され、像部では細胞コントラスト が容易に見られる。3. PMMA (20x) In Figure 3, cells proliferating on the entire fiber surface are observed, and the cell contrast in the image area is easily seen.

4、PMMA (50x) 図4のPMMA繊維のクローズアップでは、細胞が中空繊維の全外面に付着する のが示される。これは培養物中の全PMMA繊維に共通して見られた。4. PMMA (50x) In the close-up of the PMMA fiber in Figure 4, cells adhere to the entire outer surface of the hollow fiber. is shown. This was common to all PMMA fibers in the culture.

浄書(内容に変更なし) FIG、 f cルロース甲空KRL rzox>FIG、3 イオ>4s P MMAv空Jリ−U Ig (20X )FIG、 4 /I K ンv’1# PHHA +’lf$、H(50×)手続補正書(昆) 平成 3年り2月//咋圓Engraving (no changes to the content) FIG, f c Lurose Koku KRL rzox>FIG, 3 Io>4s P MMAv Sky J Lean-U Ig (20X) FIG, 4 / IK Lean v’1# PHHA +’lf$, H (50×) Procedural Amendment (Kun) February 1991//Kouen

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.中空繊維膜上での基質依存性細胞の増殖の促進方法において、陰イオン性お よび陽イオン性置換基ならびに生理的pHにおいてイオン化可能であるこれらの 塩からなる群より選択したペンダント基約0.5〜約20モル%を含むイオン架 橋ポリマーからなる中空繊維膜を用いることからなる方法。1. In a method for promoting substrate-dependent cell proliferation on hollow fiber membranes, anionic and and cationic substituents as well as those that are ionizable at physiological pH. an ionic bridge containing from about 0.5 to about 20 mole percent of pendant groups selected from the group consisting of salts; A method consisting of using a hollow fiber membrane consisting of a bridged polymer. 2.陽イオン性置換基を四級窒素含有基とその塩とからなる群より選択する請求 項1の方法。2. A claim that the cationic substituent is selected from the group consisting of quaternary nitrogen-containing groups and salts thereof. Method of item 1. 3.陰イオン性置換基をスルホネート基、カルボン酸基およびこれらの塩からな る群より選択する請求項1の方法。3. Anionic substituents consisting of sulfonate groups, carboxylic acid groups and salts thereof 2. The method of claim 1, wherein the method is selected from the group consisting of: 4.ポリマーが陰イオン置換基含有コポリマーと陽イオン性置換基含有コポリマ ーとのブレンドからなる請求項1の方法。4. The polymer is an anionic substituent-containing copolymer and a cationic substituent-containing copolymer. 2. The method of claim 1, comprising a blend of: 5.中空繊維膜上での基質依存性細胞の増殖の促進方法において;膜がペンダン トスルホネート基を有するモノマー約0.5〜10モル%を含むメチルメタクリ レートコポリマーと、ペンダント四級窒素含有基を有するモノマー約0.5〜1 0モル%を含むメチルメタクリレートコポリマーとの混合物からなる方法。5. In a method for promoting substrate-dependent cell growth on hollow fiber membranes; Methyl methacrylate containing about 0.5 to 10 mol% of monomers having tosulfonate groups rate copolymer and about 0.5 to 1 monomer having pendant quaternary nitrogen-containing groups. A method consisting of a mixture with a methyl methacrylate copolymer containing 0 mol%. 6.コポリマー中のスルホネート含有基と四級窒素含有基とが約5:1〜1:5 の範囲内の比で存在する請求項5の方法。6. The ratio of sulfonate-containing groups to quaternary nitrogen-containing groups in the copolymer is about 5:1 to 1:5. 6. The method of claim 5, wherein: 7.コポリマー中にビニルモノマーをさらに含む請求項5の方法。7. 6. The method of claim 5 further comprising a vinyl monomer in the copolymer. 8.基質依存性細胞がヒトグリオーム細胞である請求項1の方法。8. 2. The method of claim 1, wherein the substrate-dependent cells are human glioma cells. 9.基質依存性細胞がヒトグリオーム細胞である請求項5の方法。9. 6. The method of claim 5, wherein the substrate-dependent cells are human glioma cells. 10.細胞培養バイオリアクター内の中空繊維膜上での基質依存性細胞の増殖促 進方法であって、ペンダントスルホネート基を有するモノマーが約1〜約5モル %と、ペンダント四級窒素含有基を含むモノマー約1〜約5モル%を含み、いず れかのペンダント基をやや過剰に含むメチルメタクリレートコポリマーからなる 中空繊維膜を用いることからなる方法。10. Substrate-dependent cell growth promotion on hollow fiber membranes in cell culture bioreactors 1 to about 5 moles of monomer having pendant sulfonate groups. % and from about 1 to about 5 mole % of monomer containing pendant quaternary nitrogen-containing groups; consists of a methyl methacrylate copolymer containing a slight excess of pendant groups of either A method consisting of using hollow fiber membranes.
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