專利名稱：細(xì)胞培養(yǎng)容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在判斷藥物等的效果或?qū)ζ涠拘赃M(jìn)行試驗的情 況下，利用培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行的生物分析法、及以治療為目的的細(xì)胞培養(yǎng)方 法中所使用的細(xì)胞培養(yǎng)容器。
背景技術(shù)：
將從組織單獨分離的細(xì)胞應(yīng)用于試驗、檢查的方法，在生物技術(shù)相關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域中是不可或缺的方法。并被廣泛應(yīng)用在疾病、病況的診斷； 新藥的探索及藥效的判斷、或動物檢查、植物檢查、環(huán)境污染物質(zhì)的試 驗等方面。有時單獨分離后的細(xì)胞被直接應(yīng)用于試驗，但大多情況下會通過細(xì) 胞培養(yǎng)的方法在培養(yǎng)皿或試管之中進(jìn)行培養(yǎng)。在該培養(yǎng)系統(tǒng)之中進(jìn)行各 種的檢查。它們的分析通常通過設(shè)定均一的培養(yǎng)系統(tǒng)，并改變要進(jìn)行評價的藥物等的量、濃度等，來觀察其效果。因此，培養(yǎng)所使用的培養(yǎng)器也采用形成為一定的均一的容器。該培養(yǎng)器一般采用被稱作培養(yǎng)皿的容器。作 為培朱nn—般采用的容器有帶蓋的玻璃器皿(、》* —p )、或6孔培養(yǎng)板(，工Ayk-卜)、12孔、48孔、96孔的各種培養(yǎng)板(參照專利文 獻(xiàn)l)。從最近的微量化潮流來看，還開始使用了進(jìn)一步小口徑、由多個 培^jnL構(gòu)成的384孔培養(yǎng)板。另外，為了能夠確定被培養(yǎng)物的既定部位的位置，還提出了一種設(shè) 置有柵格座標(biāo)的培養(yǎng)容器(參照專利文獻(xiàn)2 )。這些培養(yǎng)臟或培養(yǎng)容器的 底部為平坦的平板狀。但是，如果在底部為平板狀的細(xì)胞培養(yǎng)皿或培養(yǎng)容器中進(jìn)行組織細(xì) 胞的培養(yǎng)，則存在著細(xì)胞延伸得薄而取得沒有方向性的形態(tài)，從而不能 展現(xiàn)在活體內(nèi)所具有的功能的問題.作為對細(xì)胞的活性進(jìn)行確認(rèn)的方 法，可以通過電化學(xué)傳感器等測量因體內(nèi)老廢物的排出而引起的PH變 化、二氧化碳?xì)怏w的放出。雖然嘗試著將活體組織的測定數(shù)據(jù)、與在培 一中培養(yǎng)的細(xì)胞的測定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，但目前的狀況是將活體組織的數(shù)據(jù)再現(xiàn)的值在培養(yǎng)亞中無法再現(xiàn)。作為其理由可以認(rèn)為雖然一個孔 培養(yǎng)板為容器形狀，但對于尺寸從幾微米到幾十微米的細(xì)胞而言，與在 平板上的培養(yǎng)沒有不同。尤其是在難以培養(yǎng)的例如肝細(xì)胞等組織細(xì)胞的 增殖中，更加難以發(fā)揮在活體內(nèi)所具有的功能。作為解決該問題的方法，嘗試了在培養(yǎng)皿上形成適于組織細(xì)胞的增 殖的微細(xì)容器圖案，并在該微細(xì)容器圖案內(nèi)培養(yǎng)細(xì)胞的方案(參照專利 文獻(xiàn)3)。通過在微細(xì)容器圖案內(nèi)培養(yǎng)細(xì)胞，使細(xì)胞以立體方式增殖，將 會發(fā)揮在活體內(nèi)所具有的功能。然而，對于該方法而言，目前的現(xiàn)狀是只能應(yīng)用于一部分的生物分 析法、或以局部的治療為目的的細(xì)胞培養(yǎng)。例如，活體心臟中的心肌細(xì) 胞基于來自腦的電信號的傳遞而搏動?；铙w的心肌細(xì)胞為了進(jìn)行該搏動 功能，由具有方向性的排列構(gòu)成。因此，生物技術(shù)領(lǐng)域之中，在與人造 內(nèi)臟器官的組織再生相關(guān)的研究中，與活體組織同樣需要進(jìn)行伸展方向 被控制的細(xì)胞培養(yǎng)，然而目前的狀況是在培養(yǎng)皿上的培養(yǎng)難以實現(xiàn)立體 的培養(yǎng)，并且無法控制伸展方向，因此，存在著即便在研究試驗的目的 下也無法應(yīng)用的問題。另外，在以治療為目的的一種心肌培養(yǎng)中，通過將培養(yǎng)的心肌組織 移植到因心肌梗塞而壞死的心肌組織的一部分，來進(jìn)行用于拯救生命的 研究。對于心臟而言，心臟整體基于來自腦的電信號而大幅搏動。如果 一部分的心肌組織因心肌梗塞而壞死，則由于心肌內(nèi)的信號傳遞被切 斷，所以，心臟會反復(fù)進(jìn)行被稱作細(xì)動的微小收縮。結(jié)果，因為血液在 心臟內(nèi)的滯留而產(chǎn)生血栓，當(dāng)被輸送到腦組織中時，將引起所謂腦梗塞 的二次癥狀。如果細(xì)動長期發(fā)生，則甚至有死亡的可能性。在該治療之 中，目的不在于完成人造內(nèi)臟器官自身，而是為了早期實現(xiàn)局部組織的 替換。但是，由于現(xiàn)狀是培養(yǎng)亞上的培養(yǎng)難以實現(xiàn)立體的培養(yǎng)，而且無法 控制伸展方向，所以，存在著在該目的下也無法應(yīng)用的問題。 專利文獻(xiàn)l:特開平11 - 169166號公報 專利文獻(xiàn)2:特開2001 - 17157號公報 專利文獻(xiàn)3:特開平8 - 322593號公報如上所述，如果在現(xiàn)有的細(xì)胞培養(yǎng)容器中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，則存在著 細(xì)胞延伸得薄，不會展現(xiàn)在活體內(nèi)所具有的功能
實用新型內(nèi)容
本實用新型是為了解決上述問題而提出的，其第一目的在于，提供 一種具有適合細(xì)胞培養(yǎng)的形狀的細(xì)胞培養(yǎng)容器。并且，其第二目的在于， 提供一種廉價、觀察容易的細(xì)胞培養(yǎng)容器。為了實現(xiàn)該目的，本實用新型的細(xì)胞培養(yǎng)容器具備至少收容被培 養(yǎng)物的容器主體；覆蓋前述容器主體的開口部的蓋體；和對在前述容器 主體的底部形成的貫通孔進(jìn)行覆蓋的板狀基板；在前述板狀基板上形成 有用于培養(yǎng)前述被培養(yǎng)物的微細(xì)凹凸圖案.本實用新型其他觀點所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器具備收容被培養(yǎng)物的 容器主體；和覆蓋前述容器主體的開口部的蓋體，在前述容器主體的底 部形成有用于培養(yǎng)前述被培養(yǎng)物的微細(xì)凹凸圖案。這里，優(yōu)選前述板狀基板的厚度比前述容器主體的底部的厚度薄， 尤其優(yōu)選前述板狀基板的厚度為0. 03mm~ lmm。而且，優(yōu)選由前述微細(xì)凹凸圖案形成、用于配置、培養(yǎng)被培養(yǎng)物的 空間構(gòu)造的寬度為0. 01 pm~ IOOOm瓜，長度為0. 01 |um~ 1000pm，高 度為0. 01ym~ 1000Mm,并且，優(yōu)選由前述微細(xì)凹凸圖案形成多個空間 構(gòu)造，該空間構(gòu)造至少與一個鄰接的其他空間構(gòu)造相互連通，而且，優(yōu)選對設(shè)置有前述微細(xì)凹凸圖案的區(qū)域進(jìn)行表面處理，板狀 基板優(yōu)選是透明樹脂基板.進(jìn)而，板狀基板的面積為前述容器主體的底 部面積的10% ~60%較適合。并且，可在前述容器主體的底部包含貫通孔的區(qū)域設(shè)置凹部，將前 述板狀基板嵌入到該凹部中。尤其優(yōu)選板狀基板通過嵌合部件可拆裝地 固定于前述凹部。另外，優(yōu)選嵌合部件由自粘接性樹脂構(gòu)成。并且，優(yōu) 選前述嵌合部件的厚度在前述凹部的凹入深度以上。這里，優(yōu)選在前述底面部設(shè)置的貫通孔為圓形或四邊形，優(yōu)選前述 板狀基板的形狀為圓形或四邊形。并且，可在前述蓋體或容器主體中設(shè) 置用于灌流的開口。實用新型效果根據(jù)本實用新型，可以提供具有適合于細(xì)胞培養(yǎng)的形狀的細(xì)胞培養(yǎng) 容器，并且，可提供廉價、容易觀察的細(xì)胞培養(yǎng)容器。

圖l是本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的局部剖視圖。圖2是本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的蓋體的局部剖視圖。圖3是本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的容器主體的局部剖視圖。圖4是本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的局部放大剖視圖。圖5是本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的局部放大剖視圖。圖6A是本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的局部放大剖視圖。圖6B是本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的局部放大剖視圖。圖7是本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的局部放大剖視圖。圖8是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的俯視圖。圖9是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的俯視圖。圖IO是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的俯視圖。圖11A是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形 成的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的俯視圖。圖11B表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的剖視圖。圖12A是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形 成的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的俯視圖。圖12B是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形 成的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的局部放大俯視圖。圖12C是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形 成的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的局部放大剖視圖。圖13是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的立體圖，圖14是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的立體圖。圖15是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的立體圖。 圖16是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的立體圖。圖17是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的立體圖.圖18是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的立體圖。圖19是表示在本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的板狀基板上形成 的微細(xì)凹凸圖案構(gòu)造的立體圖，附圖標(biāo)記說明10蓋體2 0容器主體30板狀基板40嵌合部件100細(xì)胞培養(yǎng)容器具體實施方式
如果在市售的細(xì)胞培養(yǎng)皿(帶蓋的玻璃器皿、或孔培養(yǎng)板)上進(jìn)行 組織細(xì)胞的培養(yǎng)，則培養(yǎng)細(xì)胞會延伸得薄，將取得沒有方向性的形態(tài)。 作為對細(xì)胞的活性進(jìn)行確認(rèn)的方法，研究者嘗試了通過電化學(xué)傳感器等 測量因體內(nèi)老廢物的排出引起的PH變化、二氧化碳?xì)怏w的放出，并將活 體組織的測定數(shù)據(jù)與在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的細(xì)胞的測定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，但目 前的狀況是無法在培養(yǎng)皿中再現(xiàn)表示活體組織的數(shù)據(jù)的值。因此，可以 判斷為通過在市售的細(xì)胞培養(yǎng)亞上的培養(yǎng)，培養(yǎng)細(xì)胞不會展現(xiàn)在活體 內(nèi)所具有的功能。因此，開始了下述研究在培養(yǎng)JHL上形成適合組織細(xì)胞的增殖的微細(xì)容器圖案，通過在該微細(xì)容器圖案內(nèi)培養(yǎng)細(xì)胞，使細(xì)胞 以立體方式增殖，從而使其展現(xiàn)在活體內(nèi)所具備的功能。然而，當(dāng)考慮將由在具有微細(xì)容器圖案的培養(yǎng)皿上培養(yǎng)的細(xì)胞構(gòu)成 的組織實際應(yīng)用于治療時，由于由培養(yǎng)細(xì)胞構(gòu)成的組織的構(gòu)造不會呈現(xiàn) 出與活體相同的排列構(gòu)造，所以，現(xiàn)狀是即便能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)胞的立體培養(yǎng)，在將其用于治療用途上還存在著很大的阻礙。例如，當(dāng)將其應(yīng)用在因為 心肌梗塞使得一部分心肌組織壞死，結(jié)果心肌內(nèi)的信號傳遞被切斷，導(dǎo) 致心臟引起細(xì)動的病癥中時，如果不移植心肌細(xì)胞的伸展方向被控制的 組織，則無法使心肌的信號傳遞恢復(fù)，從而無法重現(xiàn)正常的心臟搏動。根據(jù)本實用新型所涉及的細(xì)胞的培養(yǎng)方法，通過設(shè)置微細(xì)凹凸圖案，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)立體的增殖，而且可控制培養(yǎng)細(xì)胞的伸展方向，且通 過對在單獨的空間構(gòu)造中培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行連結(jié)，能夠以所期望的面積、 厚度得到與活體組織同樣的組織。即，可以實現(xiàn)醫(yī)師、醫(yī)學(xué)研究者、患 者所期望的培養(yǎng)組織，微細(xì)凹凸圖案例如具有多個側(cè)壁，并具有通過這 些側(cè)壁形成的用于配置培養(yǎng)細(xì)胞的多個空間構(gòu)造，進(jìn)而，通過在側(cè)壁上 設(shè)置開口部，能夠形成將多個空間構(gòu)造連通的連結(jié)構(gòu)造。通過具有多個側(cè)壁來制作多個空間構(gòu)造，可根據(jù)所要求的用途設(shè)定 空間構(gòu)造的區(qū)域尺寸。細(xì)胞培養(yǎng)中，在側(cè)壁面及/或空間構(gòu)造面上形成成為虛擬支架的粘著 斑(胞橋體)。而且，細(xì)胞在空間構(gòu)造內(nèi)的中央處立體生長，形成骨格 構(gòu)造。對于伸展到對置的側(cè)壁的細(xì)胞而言，在各自的空間構(gòu)造中培養(yǎng)的 細(xì)胞之間通過開口部結(jié)合，能夠制造伸展方向被控制的培養(yǎng)組織。根據(jù) 要培養(yǎng)的細(xì)胞種類來設(shè)定側(cè)壁、空間構(gòu)造、開口部的尺寸，由此推測能 夠在多樣的培養(yǎng)系統(tǒng)中控制伸展方向。開口部是指用于將由側(cè)壁形成的 空間構(gòu)造之間連結(jié)起來的構(gòu)造。例如，將側(cè)壁之間的間隙、側(cè)壁的凹陷 構(gòu)造、在側(cè)壁的內(nèi)部形成的隧道構(gòu)造等作為開口部，對于將細(xì)胞的粘著 斑之間結(jié)合而言是有效的。對于在板狀基板與細(xì)胞培養(yǎng)容器的底部形成的側(cè)壁、及由側(cè)壁形成 的空間構(gòu)造的尺寸而言，在培養(yǎng)細(xì)胞的目的下需要處于最佳的范圍。如 果由側(cè)壁形成的空間構(gòu)造過大，則細(xì)胞與在平板上的培養(yǎng)同樣，延伸得 薄、不呈現(xiàn)立體構(gòu)造，無法控制其伸展方向，如果空間構(gòu)造過小，則細(xì) 胞無法進(jìn)入該空間構(gòu)造。因此，優(yōu)選根據(jù)要培養(yǎng)的細(xì)胞種類，將空間構(gòu) 造的尺寸設(shè)定在可以收納一個或多個的范圍內(nèi)。參照附圖對本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器的構(gòu)造進(jìn)行說明.圖1 是表示安裝了蓋體的狀態(tài)的細(xì)胞培養(yǎng)容器的局部剖視圖。本實用新型所涉及的細(xì)胞培養(yǎng)容器100具備蓋體10、容器主體20、板狀基板30。安 裝了蓋體10的狀態(tài)的細(xì)胞培養(yǎng)容器100具有圓柱形的形狀，其上面及底 面的直徑例如為20m邁-80mm， 高度為5mm ~ 40mm。如圖2的局部剖視圖所示，蓋體IO具有上面部11和側(cè)壁部12。本 實例的上面部11由正圓形狀的平板構(gòu)成。側(cè)壁部12形成為以圓筒狀從 上面部11的緣部近似垂直地突出.圖2中，按照在下側(cè)具有開口的方式 形成側(cè)壁部12。雖然本實例的蓋體10具有圃筒狀的形狀，但也可以具有 四方筒狀的形狀。后述的容器主體20的側(cè)壁部22嵌入在由側(cè)壁部12形 成的開口中。如圖1所示，由于本實例所涉及的蓋體10的側(cè)壁部12的 高度比容器主體20的側(cè)壁部22的高度低，所以，在嵌合狀態(tài)下，蓋體 10的側(cè)壁部12的前端部位于容器主體20的側(cè)壁部22的中間附近。如圖3所示，容器主體20具備側(cè)壁部22和底部23，形成有向上方 開口的開口部21?？稍谌萜髦黧w20的開口部21內(nèi)收容被培養(yǎng)物或培養(yǎng) 液。開口部21通過安裝蓋體10而被覆蓋，處于密閉狀態(tài)。本實例的底 部23在其中央部形成有貫通孔24,由環(huán)狀的平板構(gòu)成。本實例的貫通孔 24為圓形，但也可以是四邊形等多邊形。側(cè)壁部22形成為以圃筒狀從底 部23的緣部近似垂直地突出。圖3中，按照在上側(cè)形成開口部21的方 式形成了側(cè)壁部22?？梢栽谌萜髦黧w20的側(cè)壁部22設(shè)置用于灌流的貫通孔(開口 ). 對于用于灌流的貫通孔而言，可以使入口及出口都設(shè)置于容器主體20的 側(cè)壁部22,也可以僅人口設(shè)置于蓋體10的上面部11.蓋體10與容器主體20例如由塑料原材料或玻璃構(gòu)成。由于對蓋體 10與容器主體20沒有精度要求，所以，優(yōu)選采用比板狀基板30廉價的 原材料。板狀基板30與容器主體20分體地構(gòu)成。因此，可以從與蓋體10或 容器主體20不同的材料中，選擇需要微細(xì)加工的板狀基板30的材料。 例如，對蓋體IO和容器主體20使用廉價的原材料，對需要微細(xì)加工的 板狀基板30使用高價的原材料，從而能夠在整體上廉價且精度良好地制 造細(xì)胞培養(yǎng)容器。在板狀基板30的一面形成有微細(xì)的凹凸圖案，被培養(yǎng)物被配置在該 板狀基板30的形成有微細(xì)凹凸圖案的面上，來進(jìn)行培養(yǎng)。微細(xì)凹凸圖案 為了培養(yǎng)被培養(yǎng)物而形成，更具體而言，為了對被培養(yǎng)物進(jìn)行粘著、增 殖、分化、伸展、取向等的控制而形成。尤其由于板狀基板30是平板， 所以，與在細(xì)胞培養(yǎng)容器的底部形成微細(xì)凹凸圖案的情況相比，可容易 地形成微細(xì)凹凸圖案。微細(xì)凹凸圖案的具體構(gòu)造將在后面詳細(xì)敘述。板狀基板30具有對在容器主體20的底部23形成的貫通孔24進(jìn)行 覆蓋的大小。由于該貫通孔24為圓形，所以，本實例的板狀基板30由
直徑大于該貫通孔24的圃形平板構(gòu)成。板狀基板30的形狀可以是圃形， 也可以是四邊形等多邊形。從防止板狀基板30的破壞的觀點出發(fā)，優(yōu)選 板狀基板30的面積為底面部23的面積的20% ~60%左右，更優(yōu)選為40 %~60%左右。如果小于20%，則培養(yǎng)被培養(yǎng)物的面積減小，如果超過 60%,則難以粘貼板狀基板。這里，圖4是對圖1的P部分進(jìn)行放大后的剖視圖。如圖4所示， 在容器主體20的底部23的貫通孔24附近，設(shè)置有可將板狀基板30嵌 入的凹部231。即，底部23的厚度在貫通孔24的附近形成得比其他部 分薄。凹部231具有切缺為圓形的形狀。凹部231的直徑a例如為10mm~ 50咖，貫通孔24的直徑b為5~40imn,板狀部件30例如通過粘接劑被 粘接固定于凹部231。這樣，通過在底部23設(shè)置凹部231，可以使將板 狀基板30粘貼到容器主體20時的對位容易，由此，能夠防止粘接劑等 在被培養(yǎng)物的培養(yǎng)過程中滲出.板狀基板30的厚度例如為0. 03mm ~ lmm，更優(yōu)選為0. lmm ~ 0. 3mm. 如果小于O. 03mm，則難以實現(xiàn)微細(xì)凹凸圖案的加工，如果超過lmm，則 在顯微鏡觀察下無法得到足夠的焦點距離。尤其在利用顯微鏡等以高倍 率觀察被培養(yǎng)物時，優(yōu)選選擇與倍率對應(yīng)的厚度。尤其在利用物鏡為100 倍以上的高倍率觀察被培養(yǎng)物時，優(yōu)選板厚為0. 2mm以下。如圖5所示，可以在內(nèi)側(cè)設(shè)置將板狀^i^SL 30嵌入用的凹部232。該 情況下，板狀基板30從內(nèi)側(cè)嵌入到凹部232內(nèi)。此時，通過使板狀基板 30的厚度為凹部232的凹入深度以上，可抑制灌流時培養(yǎng)液滯留的影 響》并且，如圖6A所示，可以設(shè)置對板狀基板30進(jìn)行推壓固定的嵌合 部件40，所述板狀部件30嵌入在設(shè)置于內(nèi)側(cè)的凹部232中。如圖7所 示，嵌合部件40也在將板狀基板30推壓固定到設(shè)置于外側(cè)的凹部233 中時4吏用。而且，如圖6A所示，通過使嵌合部件40的內(nèi)徑小于凹部23中的貫 通孔的內(nèi)徑，在從嵌合部件40的相反側(cè)推壓板狀基板30來拆卸板狀基 板30時，不會對培養(yǎng)被培養(yǎng)物的微細(xì)圖案區(qū)域造成損傷，能夠容易地取 下板狀基板30。本實例的嵌合部件40具有在中央部設(shè)置了貫通孔的環(huán)形狀，可以由 市售的密封材料形成。嵌合部件40例如由具有自粘接性的聚二甲基硅氧
烷等硅橡膠類樹脂構(gòu)成。這樣，通過采用基于嵌合部件40來固定板狀基板30的構(gòu)成，能夠 在被培養(yǎng)物的培養(yǎng)之后僅取下板狀基板30并進(jìn)行移植等。為了排除氣泡、固定細(xì)胞，優(yōu)選對板狀基板30實施表面處理。為了 排除氣泡、使培養(yǎng)液與基板表面接觸，有效的做法是使基板表面親水化. 用于使基板表面親水化的表面處理方法可以采用各種方法。例如，可舉 出采用了低溫等離子處理、電暈放電處理、紫外線照射等的方法，使 親水性高分子材料溶解于水溶液并進(jìn)行涂敷的方法、蒸鍍聚合、等離子 聚合等。另外，作為提高所涂敷的高分子材料在培養(yǎng)液中的耐溶解性的 方法，公知有使涂敷材料接枝于基板表面的官能團的方法。為了固定細(xì)胞，可舉出基板表面的疏水化、惰性金屬的成膜、或者 涂敷用于促進(jìn)細(xì)胞附著的蛋白質(zhì)、即骨膠原等的方法。作為疏水化方法， 例如可舉出基于濺射、蒸鍍等的疏水性金屬的成膜、基于蒸鍍聚合、等 離子的高分子材料的成膜等。對于惰性金屬的成膜而言，例如可舉出金 蒸鍍或濺射的方法等。另外，在表面處理之際，還能夠預(yù)先對一部分進(jìn) 行被覆，來改質(zhì)任意的部分。從表面處理的效率考慮，優(yōu)選板狀基板30所使用的材質(zhì)為塑料原材 料。板狀基板30可以是由2P樹脂形成了微細(xì)凹凸圖案的玻璃基板。而 且，優(yōu)選是在觀察細(xì)胞的成長過程的情況下，例如利用熒光顯微鏡進(jìn)行 觀察時，能夠以透射光觀察的透明材料。作為樹脂材料沒有特別的限定， 例如可舉出丙烯酸類樹脂、苯乙烯類樹脂、丙烯酸-苯乙烯類共聚樹 脂(MS樹脂)、聚碳酸酯類樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙醇酸等 酯類樹脂，聚乙烯醇乙烯-乙烯醇共聚樹脂等醋酸乙烯類樹脂、苯乙烯 類彈性體等熱塑性彈性體、氯乙烯類樹脂、聚二甲基硅氧烷等硅樹脂、 聚乙烯醇縮丁酪類樹脂、聚乙烯、環(huán)烯烴等烯烴類樹脂等。這些樹脂還 可以是其他單體發(fā)生共聚合后的樹脂。當(dāng)利用塑料原材料成形細(xì)胞培養(yǎng)容器IOO及板狀基板30時，優(yōu)選以 金屬構(gòu)造體為模具來形成樹脂成型品的方法作為成形方法。金屬構(gòu)造體 可以在細(xì)胞培養(yǎng)容器100中例如通過由球頭立銑刀對鋼材進(jìn)行切削加工 而形成?？梢栽诎鍫罨?0中，例如基于將UV光作為曝光光源的光刻 法制作抗蝕劑圖案體，并在通過濺射法于其表面堆積了鎳之后，實施電 鍍而形成。
樹脂成型品的形成方法沒有特別限定，例如可舉出基于注射成形、 沖壓成形、單體鑄造成形、溶劑鑄造成形、擠出成形的輥轉(zhuǎn)印法等，從 生產(chǎn)率、模具轉(zhuǎn)印性的觀點出發(fā)，優(yōu)選采用注射成形。優(yōu)選采用通過注 射成形形成蓋體IO、容器主體20，采用沖壓成形形成要求精度的板狀基 板30。在選擇了既定尺寸的金屬構(gòu)造體作為模具、并通過注射成形形成 樹脂成型品時，能夠以高的轉(zhuǎn)印率將金屬構(gòu)造體的形狀再現(xiàn)為樹脂成型 品。作為確認(rèn)轉(zhuǎn)印率的方法，可使用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、 透射電子顯微鏡(TEM)等來進(jìn)行。根據(jù)需要，這些樹脂可以含有滑劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、防霧劑、 顏料、阻燃劑、防止帶電劑、脫模劑、抗結(jié)塊劑、紫外線吸收劑、氧化 防止劑等的一種或兩種以上。接著，利用圖8，對在板狀基板30上形成的微細(xì)凹凸圖案的構(gòu)造例 進(jìn)行說明。圖8是板狀基板30的俯視圖。如圖所示，以柵格狀形成有多 個側(cè)壁31。在側(cè)壁31與鄰接的側(cè)壁31之間設(shè)置有開口部32。被4個側(cè) 壁31包圍的區(qū)域是空間構(gòu)造33。在該實例中，空間構(gòu)造33全部具有相 同的面積。在用于培養(yǎng)細(xì)胞的空間構(gòu)造33中，還可在側(cè)壁31的壁部或空間構(gòu) 造33的底部等具有用于促進(jìn)細(xì)胞增殖的微細(xì)凹凸圖案。通過具有該微細(xì) 凹凸圖案，能夠容易地形成細(xì)胞固化所需要的、被稱作虛擬支架的粘著 斑，從而可促進(jìn)細(xì)胞的分化、增殖。優(yōu)選空間構(gòu)造33的寬度為0. 0lMm 1000nm,更優(yōu)選為5Mm~500 pm。優(yōu)選空間構(gòu)造33的長度為0. 01 pm~ 1000 pm，更優(yōu)選為5pm-500 pm。優(yōu)選空間構(gòu)造33的高度為0. 01 p m ~ 1000 m m，更優(yōu)選為5 Mm-500)i血。優(yōu)選側(cè)壁31的寬度為0. 01pm~ 1000Mm，更優(yōu)選為l|im~500 優(yōu)選側(cè)壁31的長度為0. 01pm~ 1000Mm，更優(yōu)選為ljnm~ 500 p m。優(yōu)選側(cè)壁31的高度為0. 01 n邁- 1000iLim，更優(yōu)選為1 M『500Mm'本實施例中側(cè)壁31的高度為20nm，寬度(13)為IOm血，長度(ll、 14)為60m血。鄰接的側(cè)壁31的端部之間的距離(12、 15)為40pm， 鄰接的平行的側(cè)壁31的距離(16、 17)為100pm,微細(xì)凹凸圖案的尺 寸不限定于本實例，可以^L據(jù)被培養(yǎng)物的種類等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。而且， 微細(xì)凹凸圖案不限定于上述圖案，也可以是圖9及圖IO所示的形狀。并 且，還可以是圖11A~圖18所示的形狀，但也不限定于這些。
在圖iia及圖iib所示的形狀中，凹凸圖案形成為兩層的階梯狀. 圖1u是俯視圖，圖iib是圖11a的a-a，剖視圖。在板狀1jK30的培 養(yǎng)面上形成有兩層的側(cè)壁31。即，在形成為柵格狀的第一側(cè)壁311上以 矩陣狀形成有長方體狀的第二側(cè)壁312。由該笫一側(cè)壁311及笫二側(cè)壁 312形成的空間構(gòu)成空間構(gòu)造33。即，鄰接的第一側(cè)壁311之間的空間 及第二側(cè)壁312之間的空間成為空間構(gòu)造33。由第一側(cè)壁311與鄰接的 第一側(cè)壁311之間及第二側(cè)壁312與鄰接的第二側(cè)壁312之間的空間， 形成用于培養(yǎng)細(xì)胞的空間構(gòu)造33。第一側(cè)壁311及第二側(cè)壁312形成為 相對底面近似垂直，因此，空間構(gòu)造33成為具有兩層凹凸的階梯狀。如 圖11a所示，第一側(cè)壁311以柵格狀被配置成對矩形的空間構(gòu)造33的四 邊進(jìn)行包圍，第二側(cè)壁312以烏狀配置在鄰接的空間構(gòu)造33之間的笫一 側(cè)壁311上。第二側(cè)壁312相對矩形的空間構(gòu)造33的四邊分別設(shè)置。在圖12a~圖12c所示的形狀中，除了圖11a及圖11b所示的空間 構(gòu)造33之外，還在其底面形成有凹坑34。圖12a是俯視圖，圖12b是 對圖12a所示的虛線內(nèi)的構(gòu)成進(jìn)行放大表示的俯視圖，圖12c是圖12b 的b-b，剖視圖.鄰接的第一側(cè)壁311之間，在底面設(shè)置有凹坑34。凹 坑34在鄰接的第一側(cè)壁311之間設(shè)置有多個。因此，在笫一側(cè)壁311的 附近，板狀基板30的剖面形狀成為三層的階梯狀。凹坑34以矩陣狀配 置在空間構(gòu)造33的底面。在圖13的立體圖所示的形狀中，兩層的階梯狀側(cè)壁31被設(shè)置成排 列為一列，側(cè)壁31分別被設(shè)置成向縱深方向延伸.鄰接的側(cè)壁31之間 的空間構(gòu)造33成為培養(yǎng)液流淌的凹槽。鄰接的空間構(gòu)造33在側(cè)壁31的 外側(cè)相互連通。這里，鄰接的側(cè)壁31之間的空間構(gòu)造33成為用于培養(yǎng) 細(xì)胞的培養(yǎng)基。通過形成為圖13所示的形狀，能夠確保跳躍的培養(yǎng)基. 另外，在板狀基板30的表面上，將排列有多個側(cè)壁31的方向設(shè)為寬度 方向，將與之正交的方向設(shè)為縱深方向。這里，第一側(cè)壁311與設(shè)置在 笫一側(cè)壁311上的第二側(cè)壁312的縱深方向的大小近似一致。在圖14的立體圖所示的形狀中，兩層的階梯狀側(cè)壁31以矩陣狀排 列。即，圖14所示的實例中具有下述構(gòu)造在第一側(cè)壁311上配置有比 笫一側(cè)壁311小的第二側(cè)壁312。由該第一側(cè)壁311及第二側(cè)壁312構(gòu) 成的側(cè)壁31被排列成矩陣狀.鄰接的空間構(gòu)造33在第一側(cè)壁311的上 側(cè)相互連通。可在側(cè)壁31與側(cè)壁31之間的空間構(gòu)造33中培養(yǎng)細(xì)胞。即，
空間構(gòu)造33成為細(xì)胞的培養(yǎng)基。通過圖14所示的形狀，可確保跳躍的 培養(yǎng)基.在圖15的立體圖所示的形狀中，第一側(cè)壁311和比第一側(cè)壁311高 的第二側(cè)壁312分別被設(shè)置在不同的位置。即，分別設(shè)置有高度不同的 笫一側(cè)壁311和第二側(cè)壁312。具體而言，笫二側(cè)壁312分別設(shè)置在板 狀基板30的兩端，之間設(shè)置有多個第一側(cè)壁311,第二側(cè)壁312沿著板 狀基板30的端緣設(shè)置。笫二側(cè)壁312比設(shè)置于中央的笫一側(cè)壁311高。 即，第二側(cè)壁312成為比第一側(cè)壁311的側(cè)壁16高的橋梁。由此，能夠 維持PH、防止產(chǎn)出物質(zhì)從細(xì)胞擴散。第一側(cè)壁311沿著設(shè)置有笫二側(cè)壁 312的方向排列成一列。而且，各個第一側(cè)壁311被設(shè)置在與設(shè)置有第 二側(cè)壁312的方向正交的方向。側(cè)壁分別被設(shè)置成沿縱深方向延伸，鄰 接的側(cè)壁之間的空間構(gòu)造33成為培養(yǎng)液流動的凹槽。由此，培養(yǎng)液會向 與笫二側(cè)壁312正交的方向流動。即，培養(yǎng)液經(jīng)由板狀基板30的中央部 從一端向另一端流動。由此，能夠防止產(chǎn)出物質(zhì)的擴散。并且，鄰接的 空間構(gòu)造33在笫一側(cè)壁311的上側(cè)相互聯(lián)通。從而，可以使培養(yǎng)液循環(huán)。在圖16的立體圖所示的形狀中，與圖15所示的實例同樣，作為多 個凹坑，在板狀基板30的底面設(shè)置有由第一側(cè)壁311形成的空間構(gòu)造 33。在板狀基板30的兩端分別設(shè)置有第二側(cè)壁312。即，兩個笫二側(cè)壁 312分別沿著板狀基板30的端邊設(shè)置。在圖17的立體圖所示的形狀中，在一張基板上形成有多個空間構(gòu)造 33?？臻g構(gòu)造33在基板面上縱、橫排列配置。在該空間構(gòu)造33之間設(shè) 置有槽狀的開口部32。這里，在板狀基板30的表面上將圖17中的橫向 設(shè)為寬度方向，將與之正交的縱向設(shè)為縱深方向。在圖17所示的實例中， 表示了橫向形成有4個、縱深方向形成有3個空間構(gòu)造33的板狀基板 30。即，在板狀基板30上以矩陣狀形成有12個空間構(gòu)造33。這里，在 寬度方向鄰接的空間構(gòu)造33通過一個開口部32連通。另一方面，在縱 深方向鄰接的空間構(gòu)造33通過兩個開口部32連通。即，在縱深方向鄰 接的空間構(gòu)造33之間的開口部32設(shè)置有第一側(cè)壁31。通過該第一側(cè)壁 31，使得在縱深方向鄰接的空間構(gòu)造33之間的開口部32被劃分為兩個。在圖18的立體圖所示的形狀中，通過貼合兩張基板形成了板狀基板 30。即，通過貼合第一基板301和第二USL 302形成了板狀基板30。這 里，在第一基板301上形成貫通孔，作為空間構(gòu)造33。該情況下，第二
基板302的接合面成為空間構(gòu)造33的底面.在第二基板302的表面形成 有用于形成開口部32的微細(xì)槽.而且，使形成有貫通孔的第一基板301 和形成有開口部32的第二Ul 302緊貼。此時，第二基板302的形成有 開口部32的面成為接合面，被貼合，第二基板302的開口部32以既定 的形狀被設(shè)置在將鄰接的貫通孔連結(jié)的位置。并且，貫通孔的平面形狀 為圓形。開口部32延伸到設(shè)置有貫通孔的位置，由此，鄰接的空間構(gòu)造 33在底面?zhèn)冗B通。在圖19的立體圖所示的形狀中， 一張基板上形成有多個空間構(gòu)造 33,空間構(gòu)造33在基板面上縱、橫排列配置。在該空間構(gòu)造33之間設(shè) 置有槽狀的開口部32。這里，在板狀基板30的表面上將圖4中的橫向設(shè) 為寬度方向，將與之正交的方向設(shè)為縱深方向。在本實施例中，表示了 寬度方向形成4個、縱深方向形成4個空間構(gòu)造33的板狀基板30.即， 在板狀基板30上以矩陣狀形成有16個空間構(gòu)造33。在本實施例中，斜 向鄰接的空間構(gòu)造33也通過開口部32連通.即，除了寬度方向及縱深 方向之外，在其間的斜向上也設(shè)置有開口部32。而且，在本實施例中與 圖18所示的實例不同，斜向的開口部32之間不交叉。即，斜向的開口 部32全都設(shè)置于相同的方向。因此，對于一個空間構(gòu)造33而言，在其 周圍設(shè)置的最大6個空間構(gòu)造33連通。也可以按照這6個空間構(gòu)造33 成為正六邊形的方式進(jìn)行配置。作為形成高度為lpm以下的凹凸圖案的方法，例如可舉出噴砂處 理，在形成更小的凹凸圖案的情況下，可舉出基于Ar等離子的蝕刻處理等。作為形成高度為lMm以上的凹凸圖案的方法，例如可以設(shè)想對硅材 料、玻璃材料的干蝕刻、濕蝕刻等。作為樹脂材料的成形方法，例如可 以采用擠壓成形、注射成形、熱壓花成形、納米印制成形、吹塑成形、 壓延成形、鑄造成形、沖壓成形等。利用具有多個凹或凸圖案、并且具有與凹圖案的上部或凸圖案的底 部連通的面的細(xì)胞培養(yǎng)容器，可期待對培養(yǎng)細(xì)胞的伸展方向進(jìn)行控制。當(dāng)利用具有多個凹圖案的板狀基板等進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時，在凹圖案中 能夠僅在連通的上部進(jìn)行培養(yǎng).如果凹圖案的底部面積大，則由于在底 部培養(yǎng)的細(xì)胞也會伸展，所以，優(yōu)選將凹圖案底部的縱、橫尺寸雙方或 一方設(shè)置在lpm 500 pm的范圍.通過只將凹圖案底部的亂t寸設(shè)在1Mm~500 Mm的范圍，將橫尺寸例如在神經(jīng)細(xì)胞、或血管內(nèi)皮細(xì)胞的培 養(yǎng)中設(shè)定為lmm、 10咖、50咖，能夠?qū)崿F(xiàn)與目的對應(yīng)的培養(yǎng)細(xì)胞的長度.如果利用具有多個凸圖案的板狀基板等進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，則可期待在 凸圖案中僅在連通的底部進(jìn)行培養(yǎng).如果凸圖案的上部面積大，則由于 在上部培養(yǎng)的細(xì)胞也會伸展，所以，優(yōu)選將凸圖案上部的縱、橫尺寸雙 方或一方設(shè)定為lpm 500p邁的范圍。通過僅將凸圖案上部的縱尺寸設(shè) 為lji邁 500y邁的范圍，將橫尺寸例如在神經(jīng)細(xì)胞、或血管內(nèi)皮細(xì)胞的 培養(yǎng)中設(shè)為lmm、 10mm、 50邁邁，能夠?qū)崿F(xiàn)與目的對應(yīng)的培養(yǎng)細(xì)胞的長度，為了使細(xì)胞識別凹凸是需要凹或凸圖案的深度或高度的，優(yōu)選將其 設(shè)定在1 pm~ 500 pm的范圍，細(xì)胞培養(yǎng)中成為虛擬支架的粘著斑形成在連通的面或凹凸圖案的側(cè) 壁面，細(xì)胞通過在能夠伸展的連通面上增殖可控制伸展方向.在上述的實例中，將微細(xì)凹凸圖案形成在與容器主體分體的板狀基 板上，但不限定于此，也可以形成在容器主體的底部，除了具備具有微 細(xì)凹凸圖案的板狀基板30的細(xì)胞培養(yǎng)容器100之外，也可以是容器主體 4 0與板狀基板3 0成為 一體、在其底部加工有微細(xì)凹凸圖案的細(xì)胞培養(yǎng)容 器。由于可以使容器主體和微細(xì)凹凸圖案一體化，所以，不需要在該細(xì) 胞培養(yǎng)容器的成形的基礎(chǔ)上貼合板狀基板30的工序，可防止污染物的混 入。并且，也可以靠近微細(xì)凹凸圖案，設(shè)置用于導(dǎo)入培養(yǎng)液或試劑等液 體的流路。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本實用新型例如可被應(yīng)用于培養(yǎng)從組織單獨分離的細(xì)胞、將其用于 試驗、檢查的細(xì)胞培養(yǎng)容器。
權(quán)利要求1. 一種細(xì)胞培養(yǎng)容器，具備至少收容被培養(yǎng)物的容器主體；覆蓋前述容器主體的開口部的蓋體；和對在前述容器主體的底部形成的貫通孔進(jìn)行覆蓋的板狀基板；其特征在于，在前述板狀基板上形成有用于培養(yǎng)前述被培養(yǎng)物的微細(xì)凹凸圖案。
2、 一種細(xì)胞培養(yǎng)容器，具備收容被培養(yǎng)物的容器主體；和覆蓋前 述容器主體的開口部的蓋體；其特征在于，在前述容器主體的底部形成有用于培養(yǎng)前述被培養(yǎng)物的微細(xì)凹凸圖案。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 前述板狀基板的厚度比前述容器主體的底部的厚度薄。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 前述板狀基板的厚度為0. 03mm~ lmm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于，由前述微細(xì)凹凸圖案形成多個空間構(gòu)造，該空間構(gòu)造的寬度為0.01 pm 1000 Mm,長度為0. 01 jlx m ~ 1000 p m，高度為0. 01 n m ~ 1000 jli m。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于，由前述微細(xì)凹凸圖案形成多個空間構(gòu)造，該空間構(gòu)造至少與一個鄰 接的其他空間構(gòu)造相互連通。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于，對設(shè)置有前述微細(xì)凹凸圖案的區(qū)域進(jìn)行表面處理。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 前述板狀基板是透明樹脂基板。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 前述板狀基板的面積為前述容器主體的底部面積的20% ~60%。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 在前述容器主體的底部包含貫通孔的區(qū)域設(shè)置凹部， 將前述板狀基板嵌入到該凹部中。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 前述板狀基板通過嵌合部件可拆裝地固定于前述凹部.
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 前述嵌合部件由自粘接性樹脂構(gòu)成。
13、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 前述嵌合部件的厚度在前述凹部的凹入深度以上。
14、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 在前述底面部設(shè)置的貫通孔為圓形或四邊形.
15、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 前述板狀基板的形狀為圓形或四邊形。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器，其特征在于， 在前述蓋體或容器主體中設(shè)置有用于灌流的開口 。
專利摘要可提供具有適合于細(xì)胞培養(yǎng)的形狀的細(xì)胞培養(yǎng)容器，并提供廉價、容易觀察的細(xì)胞培養(yǎng)容器。本實用新型的細(xì)胞培養(yǎng)容器(100)具備蓋體(10)、容器主體(20)和板狀基板(30)。蓋體(10)覆蓋容器主體(20)的開口部(21)。容器主體(20)收容細(xì)胞等被培養(yǎng)物。板狀基板(30)對在容器主體(20)的底部(23)形成的貫通孔(24)進(jìn)行覆蓋。并且，在板狀基板(30)上形成有用于培養(yǎng)被培養(yǎng)物的微細(xì)凹凸圖案。
文檔編號C12M3/00GK201080483SQ20069000002
公開日2008年7月2日 申請日期2006年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日
發(fā)明者桐田泰三, 田崎剛, 福田始弘, 西泰治 申請人:可樂麗股份有限公司