JPH05336944A

JPH05336944A - 細胞融合用電極装置

Info

Publication number: JPH05336944A
Application number: JP4191266A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Moriizumi; 俊幸森泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1993-12-21

Abstract

(57)【要約】【目的】融合すべき細胞の緩衝液に印加する電界の均
一化を図り、かつ、電極の機械的強度を増大して小型化
を達成する。【構成】基板９に固定される内側電極７と外側電極８
とでレーストラック状のギャップＧを形成する。【効果】従来の平板電極のような電極端部での電界の
乱れがなくなる。また、機械的強度が増大するので小型
化され、顕微鏡光路への挿入がしやすくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、細胞を融合させて種
の改良を行うための細胞融合用電極装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、２種の細胞（主として植物細胞）
を融合させて単一の細胞とし種の改良に用いる技術は、
細胞融合技術として周知であり、広く活用されている。
ここで、融合は、細胞群を緩衝液中に浮遊させ、その液
中に高周波電界を与えてパールチエイン化し、さらに高
電圧の直流パルスを印加して細胞膜を一部破壊して融合
させるのである。パールチエインとは、各細胞を単列の
連接単位にすることであり、図２に示すような状態であ
る。図において、高電圧のパルスをパールチエインに印
加すると、Ａ種の細胞１とＢ種の細胞２とは互いに接し
た点で膜が破壊され、細胞質が一体に合成される。これ
が細胞融合である。

【０００３】この細胞融合を図３に示す。図において、
（ａ）は融合前のパールチエインの拡大図、（ｂ）が融
合後の状態を示す。なお、パールチエイン状態で細胞が
線状に連接するのは、電界中の各細胞の分極による静電
吸引力によるのであり、同種の細胞が連接することもあ
り、図２のように異種細胞が連接することもある。同種
細胞が連接したものは細胞合成にはならず、無効のもの
である。

【０００４】細胞融合の技術については、例えば、「メ
デイカルイムノロジイ（ＭｅｄｉＣａｌＩｍｍｕｎ
ｏｌｏｇｙ）Ｖｏｌ，９，Ｎｏ．２（１９８５年２月）
電気細胞融合法」に詳述されている。従来、この細胞融
合のために電界を形成する電極は、図４に示す複数個の
平行平板３による平行平板電極４、あるいは図５のよう
な同心円筒５ａ，５ｂでなる同心円状電極６によってギ
ャッブＧを形成していた。

【０００５】以上の構成により、平行平板３間あるいは
同心円筒５ａ，５ｂ間に形成されたギャップＧに、前述
した高周波電界および直流パルスを与え、ギャップＧに
満たされている緩衝液中の細胞を融合させることができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の細
胞融合用電極装置では、（イ）平行平板構造の場合、電
極間の静電容量が大きくなり、高周波電界印加の効率が
わるくなり、かつ、（ロ）電極端部の電界が乱れ、均等
電界の条件から外れるため融合条件を満たすことのでき
る有効範囲が狭くなる。また、（ハ）平行平板電極、同
心円状電極とも、薄板構造となるため機械的強度が不足
し、変形による電界不均一が生じ易い。また、（ニ）薄
板構造では、電極の高さ（図中のＨ）をあまり小さくで
きないため融合操作を視認する顕微鏡光路に電極装置を
挿入するのが困難になる。等の問題点があった。

【０００７】この発明は、上記の問題点を解消するため
になされたもので、均等電界を形成することができると
ともに、高周波電界印加の効率を改善し、かつ、電極の
高さを小さくすることができる細胞融合用電極装置を得
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る細胞融合
用電極装置は、内側電極と外側電極を絶縁基板上に固定
し、両電極間にレーストラック状の閉曲線でなるギャッ
プを形成したものである。

【０００９】また、この発明の他の発明は、絶縁基板が
透明材からなっている。

【００１０】さらに、この発明の別の発明は、レースト
ラックの直線部分の長さと両端の半円弧部分の半径との
比が、５：１〜２０：１の範囲にある。

【００１１】

【作用】この発明においては、電極の機械的強度が大と
なり、電極の高さを小さくできる。また、電極端部にお
ける電界の乱れはない。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示し、図におい
て、内側電極７と外側電極８はともにステンレスなどの
金属で作られており、絶縁基板９上に固定されて、直線
部分とその両端の半円弧部分からなるレーストラック状
の閉曲線ギャップＧを形成している。絶縁基板９は、観
察用に適するものとしては、ガラス、アクリル板などの
透明材で作るのが望ましい。融合される細胞の緩衝液は
ギャップＧに満たされる。

【００１３】以上の構成により、細胞の緩衝液が満たさ
れているギャップＧに、高周波信号および直流電圧を印
加する。その印加方法は従来装置の場合と同様でよい。
例えば、（イ）高周波０．１ＭＨｚ〜４ＭＨｚを１０秒
間印加する。その電圧は５０Ｖｐ−ｐ以下とする。
（ロ）直流パルスを印加する。電圧８００Ｖ、印加時間
２０μＳ。（ハ）これを繰り返す。そうすると、（イ）
の高周波印加によってパールチエインが形成され、
（ロ）の直流によって膜破壊がおこり、細胞が融合す
る。

【００１４】以上の電極構造により、薄板構造の欠点、
すなわち、機械的強度不足が改善される。また、極板の
高さＨを著しく小さくできる（従来装置ではＨ＝３０ｍ
ｍであったものが、この実施例ではＨ＝４ｍｍにでき
る）。そのため顕微光路に挿入し易くなる。さらに、平
行平板電極に比べ端部の電界の乱れが全くないため、電
極対向長がそのまますべて有効長となり得るのに加え、
Ｈが小さくなるため無効の静電容量が著しく減少し、高
周波効率が向上する。

【００１５】なお、電極の寸法として、レーストラック
の直線部分の長さＬと半円弧部半径Ｒの比を、５：１〜
２０：１の間、とくに１０：１程度に選ぶと、静電容量
の値と全体の縦横比が最適になり、観察用顕微光路に適
合しやすい形になり、電気的マッチングも良好となる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電界
を印加するギャップをレーストラック状の閉曲線とした
ので、電極の機械的強度が増大され、電極の高さを低く
なし得るので、顕微光路に挿入しやすくなり、また、電
界の乱れがなく、細胞融合を有効に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示した（ａ）平面図、
（ｂ）横断面図である。

【図２】従来の細胞融合におけるパールチエインを示し
た模式図である。

【図３】従来の細胞融合を説明するための模式図であ
る。

【図４】従来の電極装置を示した斜視図である。

【図５】従来の他の電極装置を示した斜視図である。

【符弓の説明】

７内側電極８外側電極９絶縁基板Ｇギャップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】融合すべき細胞の緩衝液に電界を印加す
るギャップを設けてなる細胞融合用電極装置において、
絶縁基板に固定されレーストラック状の閉曲線でなる前
記ギャップを形成する内側電極と外側電極を備えている
ことを特徴とする細胞融合用電極装置。
【請求項２】透明材でなる絶縁基板を備えた請求項１
記載の細胞融合用電極装置。
【請求項３】レーストラックの直線部分の長さと両端
の半円弧部分の半径との比が５：１〜２０：１であるギ
ャップを備えた請求項１記載の細胞融合用電極装置。