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公開番号2025153405
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024055880
出願日2024-03-29
発明の名称細胞培養デバイス、細胞培養デバイスの使用方法
出願人ウシオ電機株式会社,学校法人東北工業大学
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類C12M 3/00 20060101AFI20251002BHJP(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】複数の細胞を接触させる前に、それぞれの細胞に適した培養条件を設定できる細胞培養デバイス、及び細胞培養デバイスの使用方法を提供する。
【解決手段】細胞培養デバイスは、底部と前記底部に接合された本体部とを含む細胞培養デバイスであって、前記本体部を貫通する貫通孔からなり、前記底部の主面に平行な方向に関して相互に隣り合う位置に形成された、第一ウェル及び第二ウェルと、前記底部と前記本体部との接合面の一部に形成され、前記第一ウェルと前記第二ウェルとを相互に連絡するマイクロ流路と、前記底部の主面に直交する方向に関する位置を変更可能に構成され、前記マイクロ流路の開度を調整する開閉部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
底部と前記底部に接合された本体部とを含む細胞培養デバイスであって、
前記本体部を貫通する貫通孔からなり、前記底部の主面に平行な方向に関して相互に隣り合う位置に形成された、第一ウェル及び第二ウェルと、
前記底部と前記本体部との接合面の一部に形成され、前記第一ウェルと前記第二ウェルとを相互に連絡するマイクロ流路と、
前記底部の主面に直交する方向に関する位置を変更可能に構成され、前記マイクロ流路の開度を調整する開閉部と、を備える細胞培養デバイス。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記本体部側から見たときに、前記第一ウェルと前記第二ウェルに挟まれた位置に形成され、開度調整機構を導入可能なスリットを有することを特徴とする、請求項１に記載の細胞培養デバイス。
【請求項３】
前記開閉部は、前記スリットに挿入された仕切り板を有することを特徴とする、請求項２に記載の細胞培養デバイス。
【請求項４】
前記スリット内に流体を導入又は排出する流体供給部をさらに備え、
前記開閉部は、前記スリットの前記底部側の開口を覆うフィルムを有することを特徴とする、請求項２に記載の細胞培養デバイス。
【請求項５】
前記マイクロ流路の高さは、神経細胞の径より小さく、神経突起の径よりも大きいことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の細胞培養デバイス。
【請求項６】
前記マイクロ流路は、前記底部に形成された複数の溝から構成されたことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の細胞培養デバイス。
【請求項７】
複数の前記第二ウェルを備え、
前記第一ウェルと複数の前記第二ウェルとは、それぞれ異なる前記マイクロ流路で連絡されたことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の細胞培養デバイス。
【請求項８】
請求項１～４のいずれか一項に記載の細胞培養デバイスの使用方法であって、
前記開閉部を操作して、前記マイクロ流路が閉塞された閉状態にする工程（ａ）と、
前記工程（ａ）の後に、前記第一ウェルに培養液と共に第一細胞を配置して培養する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）と同時、又は前記工程（ｂ）の後に、前記第二ウェルに培養液と共に第二細胞を配置して培養する工程（ｃ）と、
前記開閉部を操作することで前記マイクロ流路を開状態にして、前記第一細胞と前記第二細胞とを接触させる工程（ｄ）と、を有する細胞培養デバイスの使用方法。
【請求項９】
前記第一細胞及び前記第二細胞のうち、少なくとも一方は神経細胞であり、
前記工程（ｄ）は、神経突起によって前記第一細胞と前記第二細胞とを接触させる工程を含むことを特徴とする、請求項８に記載の細胞培養デバイスの使用方法。
【請求項１０】
前記細胞培養デバイスの前記マイクロ流路は、前記底部に形成された複数の溝から構成されており、
前記工程（ｄ）は、前記複数の溝のそれぞれに対して、神経突起を侵入させる工程を含むことを特徴とする、請求項８に記載の細胞培養デバイスの使用方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞培養デバイスに関し、特に複数の細胞を接触させた状態で培養する用途に利用される細胞培養デバイスに関する。また、本発明は、細胞培養デバイスの使用方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
生体内では、神経細胞から成長した神経突起が、心筋、骨格筋、又は皮膚細胞等の他の細胞と接触している。これらの細胞の相互作用を観察するために、in vitro（体外）で神経細胞と他の細胞とを接触させた状態で培養する方法が知られている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６４３０６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、特許文献１に代表されるように、神経細胞と他の細胞とを接触させた状態で培養することを目的として、複数のウェルと、複数のウェルを互いに連絡する流路を備えた細胞培養デバイスが提案されている。
【０００５】
しかし、本発明者は、従来の細胞培養デバイスでは、細胞同士を接触させる前に、それぞれの細胞に適した培養条件を設定するのが困難であることに気が付いた。それぞれの細胞に適した培養条件を設定できなければ、各細胞を所望の状態に培養することが困難になる。このような細胞同士を接触させて培養しても、細胞間の相互作用が再現できず、観察の精度が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、複数の細胞を接触させる前に、それぞれの細胞に適した培養条件を設定できる細胞培養デバイス、及び細胞培養デバイスの使用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】
【０００７】
本発明に係る細胞培養デバイスは、
底部と前記底部に接合された本体部とを含む細胞培養デバイスであって、
前記本体部を貫通する貫通孔からなり、前記底部の主面に平行な方向に関して相互に隣り合う位置に形成された、第一ウェル及び第二ウェルと、
前記底部と前記本体部との接合面の一部に形成され、前記第一ウェルと前記第二ウェルとを相互に連絡するマイクロ流路と、
前記底部の主面に直交する方向に関する位置を変更可能に構成され、前記マイクロ流路の開度を調整する開閉部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本明細書において、「主面」とは、板状の物体を構成する表面のうち、他の面よりもはるかに面積が大きい面を指す。
【０００９】
図１７は、特許文献１に開示された従来の細胞培養デバイスの構造を示す断面図である。図１７に示すように、細胞培養デバイス８０は、上板８０ａと下板８０ｂとが接合されて構成される。細胞培養デバイス８０は、上板８０ａを貫通する貫通孔からなる複数のウェル（８１，８２）と、ウェル８１とウェル８２を互いに連絡するマイクロ流路８３を有する。一例として、マイクロ流路８３の幅及び高さは１００μｍ～２００μｍ程度とされる。
【００１０】
細胞を培養する際には、神経細胞９１がウェル８１の底面に配置されると共に、神経細胞９１を覆うように培養液がウェル８１に投入される。また、ウェル８２では、神経細胞９１と接触される対象の細胞９２が底面に配置されると共に、細胞９２を覆うように培養液がウェル８２に投入される。神経細胞９１が培養されることで、神経細胞９１から神経突起９１ａが成長する。神経突起９１ａはマイクロ流路８３を介してウェル８２に到達し、細胞９２と結合する。これにより、神経細胞９１と細胞９２とを接触させた状態で、これらの細胞の相互作用を観察することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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