세포 배양 용기 document_id A220623073357

조직으로부터 단리시킨 세포를 시험, 검사에 사용하는 수법은 바이오 테크놀로지 관련 분야에서는 빠질 수 없는 방법으로 되어 있다. 질병, 병태의 진단, 신약의 탐색 및 약효의 판정, 혹은 동물 검사, 식물 검사, 환경 오염 물질의 시험 등에 폭넓게 사용되고 있다. 단리시킨 세포는, 즉시 시험에 사용되는 경우도 있으나, 대부분은 세포 배양 방법에 의해 배양 접시나 시험관 중에서 배양이 실시되고 있다. 이 배양계 안에서 다양한 검사가 실시된다. 이들의 어세이는, 통상 균일한 배양계를 설정하고, 평가하는 약물 등의 양, 농도 등을 바꾸어 그 효과를 보는 것이다. 그 때문에 배양에 사용하는 배양기도 일정하고 균일하게 형성된 것이 사용된다. 이 배양기는, 배양 접시라는 것이 일반적으로 사용된다. 배양 접시로서 일반적으로 사용되고 있는 것에는, 샬레, 또는 6 웰 플레이트, 12 웰, 48 웰, 96 웰의 각 플레이트가 있다 (특허 문헌 1 참조). 최근의 미량화되는 흐름으로부터, 더욱 소구경이고 다수의 배양 접시로 이루어지는 384 웰 플레이트도 사용되기 시작하였다. 또, 피배양물의 소정 부위의 위치 특정을 가능하게 하기 위하여 그리드 좌표가 형성된 배양 용기도 제안되고 있다 (특허 문헌 2 참조). 이들 배양 접시나 배양 용기의 바닥부는 평탄한 평판상이다. 그러나, 조직 세포의 배양은, 바닥부가 평판상인 세포 배양 접시나 배양 용기에서 실시하면, 세포가 얇게 늘어나 방향성이 없는 형태를 취하고, 생체 내에서 가지고 있던 기능을 나타내지 않게 되는 문제를 갖고 있었다. 세포의 활성을 확인하는 방법으로서, 노폐물의 배출에 의한 PH 의 변화나, 탄산 가스의 방출을 전기 화학 센서 등으로 측정할 수 있다. 생체 조직의 측정 데이터와, 배양 접시에서 배양한 세포의 측정 데이터를 비교하는 시도가 이루어지고 있으나, 생체 조직의 데이터를 재현하는 값이, 배양 접시에서는 재현되어 있지 않은 것이 현상황이다. 그 이유는, 1 개의 웰 플레이트는 용기 형상인데, 수 미크론 내지 수 10 미크론 사이즈인 세포에 있어서는, 평판 상에서의 배양과 변함이 없다는 것을 생각할 수 있다. 특히, 배양이 어려운, 예를 들어 간세포 등의 조직 세포 증식에서는, 생체 내에서 가지고 있던 기능을 시키는 것이 더욱 곤란해진다. 관련된 문제를 해결하는 방법으로서, 배양 접시 상에 조직 세포의 증식에 적절한 미세한 용기 패턴을 형성하고, 그 미세한 용기 패턴 내에서 세포를 배양시키는 것이 시도되고 있다 (특허 문헌 3 참조). 세포를 미세 용기 패턴 내에서 배양하고, 입체적으로 세포를 증식시킴으로써, 생체 내에서 가지고 있던 기능을 발현하고자 하는 것이다. 그러나, 이 방법은, 일부의 바이오 어세이법, 또는 일부의 치료를 목적으로 한 세포 배양에만 적용할 수 있는 것이 현상황이다. 예를 들어, 생체의 심장에 있어서의 심근 세포는, 뇌로부터의 전기 시그널의 전달에 의해 박동한다. 생체의 심근 세포는, 그 박동 기능을 하기 위하여, 방향성을 가진 배열로 구성되어 있다. 따라서, 바이오 테크놀로지 분야 중에서, 인공 장기의 조직 재생에 관한 연구에서는, 생체 조직과 마찬가지로, 신전 (伸展) 방향이 제어된 세포 배양이 필요시되는 것에 대하여, 현상황의 배양 접시 상에서의 배양은, 입체적인 배양이 곤란한 데다, 신전 방향을 제어할 수 없기 때문에, 연구 시험의 목적에 있어서도 적용할 수 없는 문제를 갖고 있다. 또, 치료를 목적으로 한 심근 배양의 하나로, 심근 경색에 의해 괴사한 심근 조직의 일부에, 배양된 심근 조직을 이식함으로써 구명하기 위한 연구가 실시되고 있다. 심장은, 뇌로부터의 전기 시그널에 의해, 심장 전체가 크게 박동하고 있다. 심근 경색에 의해 일부의 심근 조직이 괴사하면, 심근 내에서의 신호 전달이 차단되기 때문에, 심장은 세동 (細動) 이라고 하는 작은 수축을 반복하게 된다. 이 결과, 심장 내로의 혈액의 체류에 의해, 혈전이 발생하여 뇌 조직으로 옮겨진 경우에는, 뇌경색이라는 이차적인 증례를 일으키게 된다. 세동이 장기적이 되면, 죽음에 이를 가능성도 있다. 이 치료에 있어서는, 인공 장기 그 자체를 완성하는 것이 목적이 아니라, 일부 조직의 대체이기 때문에, 조기에 실현하는 것이 요망되고 있다. 그러나, 현상황의 배양 접시 상에서의 배양은, 입체적인 배양이 곤란한 데다, 신전 방향을 제어할 수 없기 때문에, 이 목적에 있어서도 적용할 수 없는 문제를 갖고 있다. 특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평11-169166호 특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2001-17157호 특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 평8-322593호