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公開番号2025002831
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023103194
出願日2023-06-23
発明の名称細胞培養足場および細胞培養方法
出願人帝人フロンティア株式会社,国立大学法人福井大学
代理人個人
主分類C12M 3/00 20060101AFI20241226BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】不織布からなる細胞培養足場であって、細胞培養効率や生存率を向上させることが可能な細胞培養足場、および細胞を培養する手法を提供する。
【解決手段】不織布からなる細胞培養足場であって、異型断面短繊維を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
不織布からなる細胞培養足場であって、異型断面短繊維を含むことを特徴とする細胞培養足場。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
異型断面短繊維の異型度が１．５～６．０である、請求項１に記載の細胞培養足場。
【請求項３】
異型断面短繊維の断面形状において３～１０個の突起部を有する、請求項１に記載の細胞培養足場。
【請求項４】
異型断面短繊維が有機繊維からなる、請求項１に記載の細胞培養足場。
【請求項５】
異型断面短繊維がポリエステル繊維からなる、請求項１に記載の細胞培養足場。
【請求項６】
異型断面短繊維において、繊維長０．５～３０ｍｍ、繊維径０．５～６０μｍであり、繊維に捲縮が付与されており、捲縮数３～２０個／２５．４ｍｍである、請求項１に記載の細胞培養足場。
【請求項７】
さらにバインダー繊維を含有し、該バインダー繊維において、繊維長０．５～３０ｍｍ、繊維径０．５～５０μｍである、請求項１に記載の細胞培養足場。
【請求項８】
不織布が湿式不織布からなる、請求項１に記載の細胞培養足場。
【請求項９】
空隙率が８０～９９％である、請求項１に記載の細胞培養足場。
【請求項１０】
平均孔径が２０～６０μｍである、請求項１に記載の細胞培養足場。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布からなる細胞培養足場であって、細胞培養効率や生存率を向上させることが可能な細胞培養足場、および細胞を培養する方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、医療やワクチンに必要な、酵素、ホルモン、抗体、サイトカイン、ウイルス（ウイルスたんぱく質）等のタンパク質が培養細胞を用いて工業的に産生されている。しかし、こうしたたんぱく質の生産技術は効率面に課題を抱えており、それが持続的かつ広範な供給が不可欠であるバイオ医薬品について、タイムリーな安定供給等に影響を及ぼす状況が生じていた。そのため、高効率かつ安定で迅速な生産方法の確立に向けて、高密度に細胞を培養する技術や、高効率連続生産法等のたんぱく質の産生量を増大させるような技術が求められていた。
【０００３】
タンパク質を産生させる細胞として、培養基材に接着する足場依存性の接着細胞が用いられることがある。特に、再生医療分野において、様々な組織または器官に誘導する幹細胞が注目されている。例えば、間葉系幹細胞は、哺乳類の骨髄などに存在し、脂肪細胞、軟骨細胞、骨細胞に分化する幹細胞として知られており、骨、軟骨、神経、腱または歯周組織など多くの組織の再生のために注目を浴びている。こうした細胞は、足場依存的に増殖するため、シャーレ、プレートまたはチャンバーの表面に接着させて培養する必要がある。従来、こうした接着細胞を大量に培養するためには、接着するための表面積を大きくする必要があった。ところが、培養面積を大きくするためには、空間を必然的に増大させる必要があり、それが培養効率を低下させ、設備の煩雑化や大型化を招く要因となっていた。培養空間を小さくしつつ、接着細胞を大量に培養する方法として、微小多孔を有する担体、特に、マイクロキャリアを用いた培養法が開発されている（例えば、特許文献１）。マイクロキャリアを用いた細胞培養系は、マイクロキャリアが互いに凝集しないようにするために十分に攪拌・拡散される必要がある。そのため、マイクロキャリアを分散させた培養液を十分に攪拌・拡散することができるだけの容積が必要となるため、培養できる細かな粒子を分別できるフィルターで分離させる必要があり、それがバイオ医薬品等のたんぱく質やワクチン等の生産性を低下させる原因ともなっていた。こうした状況から、高密度の細胞を培養する細胞培養の方法が望まれていた。
【０００４】
従来、付着性培養細胞の培養において、高密度培養を目的としてポリエステル繊維からなる繊維集積体を用いる培養方法（例えば、特許文献２）、皮膚や歯周組織、顎骨などの組織再生・修復用の足場やテンプレートとしての不織布シートを用いる培養方法（例えば、特許文献３）、繊維束を構成する繊維間の配向と平均繊維径の両方を制御することによって、細胞の接着性と増殖性の両方の効率を向上させる方法（例えば、特許文献４）、さらに、骨補填材を含有する不織布を細胞足場材として使用する骨芽細胞を増殖させる方法（例えば、特許文献５）が知られている。
【０００５】
また、哺乳動物や昆虫細胞の培養用支持体として、ポリエステル不織布で構成されるマクロ多孔性担体であるＢｉｏＮＯＣII（商標）担体が市販されている。一方、不織布（ポリフッ化ビニリデン繊維）を足場として用いる細胞移植を目的とした３次元培養において、間葉系間質細胞の増殖における該繊維の断面形状の影響を検討した報告もある（例えば、非特許文献１）。また、ポリオレフィン繊維を親水化処理した細胞培養足場およびモジュールにより培養する方法も知られている（例えば、特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２００３／０５４１７４号パンフレット
特開平８－３３４７３号公報
特開２０１５－１５８０２６号公報
国際公開第２０１６／６８２７９号パンフレット
特開２０１２－１９２１０５号公報
特開２０１９－１２６３４２号公報
【非特許文献】
【０００７】
Schellengber.A.,et al.,PLOS One,vol.9,e94353(2014).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、不織布からなる細胞培養足場であって、細胞培養効率や生存率を向上させることが可能な細胞培養足場、および細胞を培養する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意研究した結果、前記課題を達成できる細胞培養足場、および細胞を培養する手法を発明するに至った。かくして、本発明によれば以下の発明が提供される。
【００１０】
１．不織布からなる細胞培養足場であって、異型断面短繊維を含むことを特徴とする細胞培養足場。
２．異型断面短繊維の異型度が１．５～６．０である、上記１に記載の細胞培養足場。
３．繊維の断面形状において３～１０個の突起部を有する、上記１または２に記載の細胞培養足場。
４．異型断面短繊維が有機繊維からなる、上記１～３のいずれかに記載の細胞培養足場。
５．異型断面短繊維がポリエステル繊維からなる、上記１～４のいずれかに記載の細胞培養足場。
６．異型断面短繊維において、繊維長０．５～３０ｍｍ、繊維径０．５～６０μｍであり、繊維に捲縮が付与されており、捲縮数３～２０個／２５．４ｍｍである、上記１～５のいずれかに記載の細胞培養足場。
７．さらにバインダー繊維を含有し、該バインダー繊維において、繊維長０．５～３０ｍｍ、繊維径０．５～５０μｍである、上記１～６のいずれかに記載の細胞培養足場。
８．不織布が湿式不織布からなる、上記１～７のいずれかに記載の細胞培養足場。
９．空隙率が８０～９９％である、上記１～８のいずれかに記載の細胞培養足場。
１０．平均孔径が２０～６０μｍである、上記１～９のいずれかに記載の細胞培養足場。
１１．不織布において、目付け１０～１００ｇ／ｍ
２
、厚さ０．１０～１．０ｍｍである、上記１～１０のいずれかに記載の細胞培養足場。
１２．細胞培養足場に細胞を播種後、振盪培養と静置培養を組み合わせて行うことを特徴とする細胞培養方法。
１３．上記１～１１のいずれかに記載の細胞培養足場を用いる、上記１２に記載の細胞培養方法。
１４．上記１～１１のいずれかに記載の細胞培養足場を用い、バイオリアクターに培養液とともに供給する、細胞培養方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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