DE2759579C2 - Zellkulturmikroträger - Google Patents
ZellkulturmikroträgerInfo
- Publication number
- DE2759579C2 DE2759579C2 DE2759579A DE2759579A DE2759579C2 DE 2759579 C2 DE2759579 C2 DE 2759579C2 DE 2759579 A DE2759579 A DE 2759579A DE 2759579 A DE2759579 A DE 2759579A DE 2759579 C2 DE2759579 C2 DE 2759579C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cells
- microcarriers
- beads
- cell
- meq
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/52—Cytokines; Lymphokines; Interferons
- C07K14/555—Interferons [IFN]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/52—Cytokines; Lymphokines; Interferons
- C07K14/555—Interferons [IFN]
- C07K14/565—IFN-beta
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/0068—General culture methods using substrates
- C12N5/0075—General culture methods using substrates using microcarriers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2531/00—Microcarriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2533/00—Supports or coatings for cell culture, characterised by material
- C12N2533/70—Polysaccharides
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Description
35
Erfindungsgegenstand ist der Im Patentanspruch 1
angegebene Zeilkulturmikrotrager. Die Patentansprüche bis 6 nennen Ausgestaltungen der Erfindung.
Das Wachsenlassen von Säugetierzellen Ist sowohl Im
Labor- als auch im Industriemaßstab wichtig. Im Labormaßstab Ist oft der begrenzende Faktor für eine Zellen-
oder Virenuntersuchung die Menge des Rohmaterials, die für die Untersuchung zur Verfügung steht. In industriellem
Maßstabe werden große Anstrengungen unternommen, um Pharmazeuttka auf der Grundlage von Säugetierzellprodukten
zu entwickeln. Es handelt sich dabei hauptsächlich um Impfstoffe für menschliche oder tierische
Viren, jedoch auch um menschliche Wachstumshormone sowie andere Körperhormone sowie Biochemlkalien
für medizinische Anwendungszwecke.
Einige Säugetierzelltypen wurden für ein Wachstum in
Suspensionskulturen adaptiert. Beispiele für derartige Zelltypen sind HeLa (menschlich), BHK (Babyhamsternieren)
sowie L-Zellen (Mäuse). Derartige Zellen weisen im allgemeinen nicht normal genetische Komplemente
auf, d. h. zu viele oder zu wenige Chromosomen oder abnormale Chromosomen. Oft erzeugen diese Zellen
einen Tumor nach einer Einspritzung In ein Tier der entsprechenden
Spezies.
Andere Säugetierzelltypen konnten bisher noch nicht für ein Züchten in einer Suspensionskultur adaptiert werden.
Sie wachsen nur, wenn sie mit einer geeigneten
Oberfläche verknüpft werden. Derartige Zellentypen werden Im allgemeinen als »verankerungsabhängig« bezeich-
60
65 net. Erwähnt selen 3T3-Mäusefibroblasten, Mäusemarkknochen,
Epithelzellen, von Mäusen übeitragene Leukämlevlrus-erzeugende
Stämme von Mäusefibroblasten, primäre und sekundäre Hühnerflbroblasten, WI-38-Menschenflbroblastzellen
sowie normale menschliche Embryolungenflbroblastzellen
(HEL299, ATCC # CCL137). Einige verankerungsabhängige Zelles wurden gezüchtet,
die Tumore verursachen, es konnten jedoch auch andere gezüchtet werden, die keinen Tumor bedingen. Auch
können einige verankerungsabhängige Zellen, w^j WI-38
und HEL299, gezüchtet werden, die genetisch normal sind.
Beträchtliche Fortschritte sind bei der Säugetierzellenvermehrung In großtechnischen Maßstabe unter Einsatz
von Vorrichtungen erzielt worden, in denen Suspenslons- !rulturen gezüchtet werden können. Bezüglich der großtechnischen
Vermehrung von verankerungsabhängigen Säugetlerzelien hält sich jedoch der Fortschritt in sehr
engen Grenzen. Bisher bekannte Methoden zum großtechnischen Vermehren von verankerungsabhänglgen
Zellen basieren auf einer linearen Ausdehnung in kleinem Maßstabe durchgeführter Verfahren. In ZellkuJturanlagen
wird eine große Anzahl von chargenweise betriebenen Reaktoren, die niedrige Ausbeuten bedingen, verwendet,
und zwar In Form von Schalen, Flaschen, in Drehung versetzten Schläuchen und Flaschen. Es handelt
sich dabei jeweils um eine einzelne Einheit oder ein isoliertes chargenwaise betriebenes Reaktionsgefäß,
wobei jeweils getrennte Kontrollen erforderlich sind. Diese Kontrollen sind jedoch aufgrund wirtschaftlicher
Überlegungen sehr primitiv. Veränderungen der Nährmittel wurden durch eine Veränderung des Mediums
korrigiert, was eine Maßnahme bedeutet, die zwei Stufen erfordert, und zwar eine Entfernung des Mediums und
einen Zusatz des Mediums. Da in einer Anlage mäßiger Größe Hunderte derartiger chargenweise betriebener
Reaktionsgefäße eingesetzt werden, erfordert eine einfache Veränderung des Mediums Hunderte von Maßnahmen,
die alle genau sowie unter exakt sterilen Bedingungen durchgeführt werden müssen. Fine Vlelstufenmaßnahme,
wie eine Zellenübertragung oder -ernte trägt welter zur Verschärfung dieses Problems bei. Daher sind die
Kosten einer derartigen Anlage, der Raumbedarf sowie der Personalaufwand erheblich.
Es gibt auch noch andere Methoden zur linearen Ausweitung von in kleinen Chargen betriebenen Kulturen,
die bekannt geworden sind. Beispielsweise werden In der Literatur als Alternativen Plastikbeutel, aufeinanclergestapelte
Platten, Spiralfilme, Glaskugelvermehrungseinrichtungen, künstliche Kapillaren sowie Mikroträger
beschrieben. Von diesen Möglichkelten bieten die Mlkroträgersysteme
bestimmte einzigartige Vorteile. Beispielsweise kann eine erhebliche Zunahme des erzielbaren
Verhältnisses von Wachstumsoberfläche zu Gefäßvolumen
(S/V) unter Einsatz von Mikroträgern gegenüber sowohl herkömmlichen als auch in neuerer Zeit entwlkkelten
Methoden erzielt werden. Eine Erhöhung des erzlelbaren S/V-Verhältnisses ermöglicht die Konstruktion
einer Vermehrungseinrichtung, die aus einer homogenen einzigen Einheit oder einer quasi homogenen Einheit
besteht und chargenweise oder halbchargenwelse unter Erzielung hochvolumlger Durchsätze betrieben
werden kann. Ein einziges mit einem Rührer versehenes Gefäß mit einer einfachen Steuerung für den pH- und
pOj-Wert stellt eine homogene Umgebung für eine i;roße
Anzahl von Zellen dar, so daß die Notwendigkeit der Verwendung teurer Inkubatoren, die einen erhebl:i:hen
Raumbedarf bedingen, entfällt. Ferner wird die Gesamt-
zahl der Operationen, die pro Zelleneinheit erforderlich
ist, drastisch herabgesetzt. Daher scheinen Mikroträger bezüglich der Kapitalinvestition, des Raumbedarfs sowie
des Personalbedarfs bei der Herstellung von verankerungsabhängigen Zellen im Gegensatz zu den herkömmlichen
Erzeugungsmethoden wirtschaftliche Vorteile zu bieten.
Mikroträger bieten ferner den Vorteil einer kontinuierlichen Verfahrensweise, da die Zellen in einer gesteuerten
Umgebung wachsen. Daher bieten Mikroträger eine Möglichkeit, verankerungsabhängige Säugetierzellen
unter festeingestellten Umgebungsbedingungen zu züchten, die zur Erzielung eines konstanten und optimalen
Zellenwachstums gesteuert werden können.
Eines der bisher bekanntgewordenen vielversprechenden Mikroträgersysteme wird von van Wezel beschrieben
und sieht die Verwendung von Diethylaminoethyl (DEAE)-substituierten Dextrankügelchen in einem mit
einem Rührer versehenen Tank vor (A. L. van Wezel, »Growth of Cell Strains and Primary Cells on Microcarriers,
in Homogeneous Culture«, Mature 216:64 (1967); D. van Hemert, D. G. Kilburn und A. L van Wezel
»Homogeneous Cultivation of Animal Cells for the Production of Virus and Virus Products«, Biotechnol.
Bioeng. 11:875 (1969) und A. L. van Wezef, »Microcarrier Cultures of Animal Cells«, Tissue Culture, Methods
and Applications, P. F. Kruse und M. K. Patterson, Academic Press, New York, S. 372 (1973). Diese Kügelchen
werden unter dem Warenzeichen DEAE-Sephadex A50 in den Handel gebracht.. Chemisch werden diese Kügelchen
aus einer vernetzten Dextranmatrix mit Diethylaminoethylgruppen gebildet, die kovalent mit den Dextranketten
verknüpft sind. Die im Handel erhältlichen DEAE-Sephades A50-Kügelchen besitzen eine Teilchengröße
von 40 bis 120 μ und eine angenommene positive Ladungskapazität von ungefähr 5,4 mÄq/g des trockenen
vernetzten Dextrans (wobei das Gewicht der verknüpften DEAE-Anteile unberücksichtigt ist). Andere Anionenaustauscherharze,
wie DEAE-Sephadex A25, QAE-Sephadex A50 sowie QAE-Sephadex A25, sollen ebenfalls,
wie von van Wezel angegeben wird, das Zellwachstum unterstützen.
Das von van Wezel vorgeschlagene System kombiniert viele Oberflächen mit beweglichen Oberflächen und
gestattet innovative Zellmanipulationen, wobei darüber hinaus eine Übertragung in den technischen Maßstab
möglich ist und Umgebungssteuerungen durchführbar sind. Trotz dieser Fähigkeiten werden diese Methoden
noch nicht in merklichem Ausmaße ausgewertet, da Schwierigkeiten bei der Zellenerzeugung infolge
bestimmter nachteiliger Effekte festgestellt werden, die durch die Kügelchen vei ursacht werden. Von diesen
Nachteilen seien ein anfängliches Absterben von Zellen innerhalb eines hohen Prozentsatzes des Zellinokulums
sowie ein unzureichendes Zellenwachstum sogar im Falle von solchen Zellen erwähnt, die verknüpft sind. Die
Gründe für diese nachteiligen Effekte sind noch nicht restlos aufgeklärt; es wird jedoch vermutet, daß sie auf
eine Toxizltät der Kügelchen oder auf eine Nährmitteladsorption zurückgehen (s. van Wezel), A. L. (1967),
Nature 216:65-65; A. L. van Wezel (1973), Tissue Culture, Methods and Applications; P. R. Kruse und M. R.
Patterson, S. 372-377, Academic Press, New York; P. van Hemert, D. G. Kilburn und A. L. van Wezel (1969),
Biotechnol. Bioeng. 11:875-885, C. Horng und W. McLlmans (1975), Biotechnol. Bioeng. 17:713-732).
Es könnte sein, daß dl .· nachteiligen Wirkungen dieser
Im Handel erhältlichen Ionenaustauscherharze auf Ihre
Herstellungsmethode zurückgehen. Einige dieser Produktiansmethoden
für Polyhydroxyrnaterlalien werden beispielsweise in den US-PS 32 77 025, 32 75 576,
30 42 667 und 32 08 994 beschrieben. Unabhängig von dem Grund sind die derzeit im Handel erhältlichen
Materialien einfach für ein gutes Zellenwachstum einer erheblichen Vielzahl von Zelltypen nicht zufriedenstellend.
Eine Lösung zur Beseitigung der nachteiligen Wirkungen, die dann festgestellt werden, wenn man im Handel erhältliche Mikroträger für ein Zellenwachstum verwenden will, wird in der US-PS 40 36 693 beschrieben. Diese US-PS beschreibt ein Verfahren zur Behandlung dieser im Handel erhältlichen Ionenaustauscherharze mit mais kroretikularen Polyanionen, wie Carboxymethylcellulose. Diese Methode hat sich zwar als erfolgreich erwiesen, es wäre jedoch noch vorteilhafter, wenn die Kügelchen von Anfang an so hergestellt werden können, daß sie Eigenschaften besitzen, die für ein ausgezeichnetes Wachstum von verankerungsabhängigen Zellen geeignet sind.
Eine Lösung zur Beseitigung der nachteiligen Wirkungen, die dann festgestellt werden, wenn man im Handel erhältliche Mikroträger für ein Zellenwachstum verwenden will, wird in der US-PS 40 36 693 beschrieben. Diese US-PS beschreibt ein Verfahren zur Behandlung dieser im Handel erhältlichen Ionenaustauscherharze mit mais kroretikularen Polyanionen, wie Carboxymethylcellulose. Diese Methode hat sich zwar als erfolgreich erwiesen, es wäre jedoch noch vorteilhafter, wenn die Kügelchen von Anfang an so hergestellt werden können, daß sie Eigenschaften besitzen, die für ein ausgezeichnetes Wachstum von verankerungsabhängigen Zellen geeignet sind.
Die Erfindung (vgl. Patentanspn-ch 1) beruht auf der
Erkenntnis, daß die Ladungskapazität von Mikroträgern auf einen bestimmten Wert eingestellt oder innerhalb
eines bestimmten Bereiches gesteuert werden muß, damit ein gutes Wachstum einer Vielzahl von verankerungsabhängigen
Zelltypen bei vernünftigen Mlkroträgerkonzentrationen
erzielt werden kann. Unter Einsatz dieser Kügelchen ist ein gutes Wachstum einer Vielzahl von
verankerungsabhängigen Zellen möglich. Unter Verwendung dieser Mikroträgersysteme gezüchtete Zellen können
gehärtet oder zur Herstellung von Tier- oder Pflanzenviren, Impfstoffen, Hormonen, Interferon oder anderen
Zeilwachstumsnebenprodukten verwendet werden.
Ein Beispiel für die verbesserten Mikroträger sind solehe Mikroträger, die unter Verwendung von Polymeren mit daran sitzenden Hydroxygruppen erzeugt worden sind, beispielsweise vernetzte Dextrankügelchen. Diese Kügelchen können mit einer wäßrigen Lösung eines tertiären oder quaternären Amins, wie Diethylaminoethyl-Chlorid: Chlorid, sowie einem alkalischen Material, wie Natriumhydroxid, behandelt werden. Die spezifische Ladungskapazität der Kügelchen wird durch Veränderung der absoluten Mengen an Dextran, tertiärem Aminsalz und alkalischem Material gesteuert, wobei das Verhältnls dieser Materialien und/oder die Behandlungszeit und -temperatur ebenfalls variiert werden können.
Ein Beispiel für die verbesserten Mikroträger sind solehe Mikroträger, die unter Verwendung von Polymeren mit daran sitzenden Hydroxygruppen erzeugt worden sind, beispielsweise vernetzte Dextrankügelchen. Diese Kügelchen können mit einer wäßrigen Lösung eines tertiären oder quaternären Amins, wie Diethylaminoethyl-Chlorid: Chlorid, sowie einem alkalischen Material, wie Natriumhydroxid, behandelt werden. Die spezifische Ladungskapazität der Kügelchen wird durch Veränderung der absoluten Mengen an Dextran, tertiärem Aminsalz und alkalischem Material gesteuert, wobei das Verhältnls dieser Materialien und/oder die Behandlungszeit und -temperatur ebenfalls variiert werden können.
Erfindungsgemäß hergestellte Mikroträger können In Kulturen eingesetzt werden, ohne daß dabei ein hoher
Anteil an Zellen anfänglich verlorengeht, wie dies bisher bei der Verwendung von im Handel erhältlichen Mikroträgern
festgestellt wurde. Ferner breiten sich gebundene Zellen auf den Kügelchen aus und wachsen zusammen,
wöbe1 extrem hohe Zellkonzentrationen In dem Suspensionsmedium
erzielt werden. Die Konzentration von Mikroträgern in Suspension Ist nicht auf .sehr niedrige
Gehalte beschränkt, so wie dies Im Falle der bisher bekannten Materialien festgestellt wurde. Das Zellenwachstum
scheint nur durch Faktoren begrenzt zu werden, die nicht In jinem Zusammenhang mit den Mlkroträgern
stehen. Aufgrund dieser Tatsachen läßt sieh eine erhebliche Zunahme der volumetrlschen Produktivität
von Zellkulturen erzielen. Nunmehr Ist es möglich, die
Vorteile auszuschöpfen, die bei der Verwendung von Mikroträgern beim Wachstum von Zellen möglich sind,
insbesondere beim Züchten von verankerungsabhängigen Zellen.
Die Erfindung wird durch die beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Es zelEt
Flg. 1 eine graphische Darstellung, welche die Wachstumscharakteristiken
normaler dlplolder menschlicher Embryolungenfibroblastzellen (HEL299) bei einer Mlkroträgerkonzentration
von 2 g trockenem vernetztem Dextran/Liter sowohl im Falle von im Handel erhältlichen
DEAF.-behandelten Dextranmikroträgern als auch erfindungsgemäß erzeugten DEAE-beharidelten Mikroträgern
wiedergibt;
Fig. 2 eine graphische Darstellung, welche die Wachstumscharakteristiken
von sowohl normalen dlplolden menschlichen Embryolungenfibroblastzellen (HEL299)
als auch von sekundären Hühnerembryofibroblasten bei einer Mikroträgerkonzentration von 5 g trockenem vernetztem
Dextran/Liter unter Verwendung der erfindungsgemäßen verbesserten DEAE-behandelten Mikroträger
wiedergibt.
Unter dem Begriff »Mikroträger«, »Zellkulturmikroträger«
sowie »Zellwachstumsmikroträger« sind kleine einzelne Teilchen zu verstehen, die für eine Zellenverknüpwelsen,
mit einer wäßrigen Lösung eines alkalischen Materials und eines tertiären oder quaternären Amins
behandelt werden. Die Kügelchen können zu Beginn in einem wäßrigen Medium ohne die anderen Bestandteile
angequollen oder einfach mit einem wäßrigen Medium, das die erforderliche Base und das AmIn enthüll, kontaktiert
werden. Diese Methode unter Einsatz von alkalischen Materlallen zum Katalysleren der Verknüpfung
von positiv geladenen Aminogruppen mit den Hydroxylenthaltenden Polymeren wird in der US-PS 17 77 970
beschrieben.
Beispiele für geeignete Hydroxyl-enthaltende Polymere sind Polysaccharide, wie Dextran, Dextrin, Stärke, Cellulose,
Polyglukose sowie substituierte Derivate dieser Substanzen. Bestimmte synthetische Polymere, wie Polyvinylalkohol,
sowie hydroxysubstltulerte Acrylate oder Methacrylate, beispielsweise Hydroxyethylmethacrylat.
sind ebenfalls geeignet. Dextran, insbesondere verhetztes Dextran in Form von kleinen Kügelchen, ist besonders
immer, sind Mikroträge; poröse Kügelchen, die aus Polymeren
gebildet werden. Gewöhnlich verknüpfen sich die Zellen mit den äußeren Oberflächen derartiger Kügelchen
und wachsen darauf.
Wie vorstehend erwähnt, wurde nunmehr gefunden, daß das Ausmaß der Ladungskapazität auf den Zellkulturmikroträgern
auf einen bestimmten Bereich für ein ausreichendes Zellwachstum bei vernünftigen Mikroträgerkonzentrationen
eingestellt und/oder gesteuert werden muß. Geeignete Arbeitsbereiche hängen von verschiedenen
Faktoren ab, wie den jeweils zu züchtenden Zellen, der Art der Mikroträger, der Konzentration der
Mikroträger sowie von anderen Kulturparametern, beispielsweise der Zusammensetzung des Mediums, ab. In
allen Fällen liegt jedoch das Ausmaß der Ladungskapazität, das sich als geeignet erwiesen hat, deutlich unter
dem Ausmaß, das auf im Handel erhältlichen Anionenaustauscherharzen
7ij finden iS!. wie sie bisher für Vii.kroträgerzellkulturen
eingesetzt worden sind. Beispielsweise nimmt man an. daß die DEAE-Sephadex A50-Kügelchen,
die von van Wezel vorgeschlagen wurden, eine Ladungskapazität von ungefähr 5,4 mÄq/g des trockenen
und nichtbehandeiten (ohne DEAE) vernetzten Dextrans aufweisen. Im Gegensatz zu dieser relativ hohen
Ladungskapazität wurden erfindungsgemäß Mikroträger hergestellt, die sich für ein gutes Zellenwachstum als
geeignet erwiesen haben, die eine Ladungskapazität zwischen 0.1 und 4.5 mÄq/g der trockenen nichtbehandeiten
Mikroträger aufweisen. Unterhalb 0,1 mÄq/g nimmt man an, daß die Zellen sich nur unter Schwierigkeiten
mit den Mikroträgern verbinden. Oberhalb 4,5 mÄq/g tritt ein Verlust des Ausgangszelleninokulums auf, wobei
sogar die überlebenden Zellen nicht gut wachsen, insbesondere bei relativ hohen Mikroträgerkonzentrationen.
Es wurde gefunden, daß zum Wachsen von normalen diploiden menschlichen Fibroblasten auf vernetzten Dextranmikroträgern
ein günstiger Ladungskapazitätsbereich, der durch die DEAE-Gruppen zur Verfugung gestellt
wird, ungefähr 1.0 bis ungefähr 2,8 mÄq/g des trockenen nichtbehandeiten vernetzten Dextrans beträgt. Dieser
Bereich kann in Abhängigkeit von den verschiedenen Zelitypen oder Kulturbedingungen schwanken; er reicht
gemäß der Erfindung von 0,1 bis 4,5 mÄq/g. Die optimalen Bedingungen können dabei durch Routineexperimente
ermittelt werden.
Mikroträger mit der erforderlichen LedungskapazitSt
können in der Weise hergestellt werden, daß Mikroträger aus Polymeren, die daran sitzende Hydroxylgruppen auf-
./It, WCPiM 3UCm niCut 20 güilSüg, uti 03 im iiäuuC! CruumlCri IiHu rC!titiV billig ist
und Mikroträger erzeugt, die ein ausgezeichnetes Zellwachstum fördern.
Jedes alkalische Material kann für die Reaktion eingesetzt
werden. Die Alkalimetallhydroxide, wie Natrlum- oder Kaliumhydroxid, sind jedoch die zweckmäßigen
alkalischen Substanzen. Entweder tertiäre oder quaternäre Amine sind geeignete Quellen für positiv geladene
Gruppen, die mit den Hydroxy-enthaltenden Polymeren verknüpf, werden können. Besonders günstige Materlallen
sind die chlor- oder bromsubstituierten tertiären Amine oder Salze davon, wie Dlethylamlnoethylchlorld.
Dlethylanilnoethylbmmld, Dlmetliylamlnoethylchloild,
Dlmethylamlnoethylbromld, Dleihylamlnomethylchlorld,
Dlethylamlnomethylbromld, Dl-(hydroxyethyl)-aminoethylchlorld, Dl-(hydroxyethyl)-amlnoethylbromld,
Dl-fhydroxyethyD-amlnomethylchlorld, Dl-(hydroxyethyD-aminomethylbromld,
/Ϊ-Morphollnoethylethylchlor!d,
Λ-Morphollnoethylbromidi fl-Mnrnhollnomethylchlorld,
ß-Morphollnomethylbromld sowie Salze davon, belsplelswelse
die Hydrochloride.
Ein breiter Bereich bezüglich der Reaktionstemperaturen
und -zelten kann eingehalten werden. Am besten werden die Reaktionen bei Temperaturen zwischen ungefähr
18 und 650C durchgeführt. Man kann jedoch auch
andere Temperaturen einhalten. Die Reaktionskinetik hängt In einem erheblichen Ausmaß natürlich von der
Reaktionstemperatur sowie der Reaktantenkonzentratlon ab. Sowohl die Zelt als auch die Temperatur beeinflussen
die erzielte Endaustauschkapazität.
Der Grund dafür, daß die Ladungskapazität der Mikroträger
beim Zellwachstum so kritisch ist, ist bisher noch nicht restlos aufgeklärt. Ohne sich an eine Theorie binden
zu wollen, kann man annehmen, daß die Ladungskapazität auf der Oberfläche bestimmte lokale Diskontlnultäten
der mittleren Zusammensetzung bedingt, welche den hauptsächlichen steuernden Einfluß auf das Mlkroträgerkuiturzelienwachstum
ausüben. Dies bedeutet jedoch nicht, daß auch andere Möglichkeiten existieren.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
Herstellung von Zellkulturmikroträgern
Herstellung von Zellkulturmikroträgern
Zellkulturmikroträger können In der folgenden Weise
hergestellt werden: Trockene, nichtgeladene und vernetzte Dextrankügelchen werden zur Gewinnung von
Teilchen mit einem Durchmesser von ungefähr 75 pm gesiebt. 1 g dieser Fraktion wird zu 10 ml destilliertem
Wasser gegeben, worauf die Kügelchen quellen gelassen
werden. Eine zufriedenstellende Im Handel erhältliche
Quelle für trockenes vernetztes Dextran Ist Sephadex G-50.
Eine wäßrige Lösung, die 0,01 Mol Dläthylamlnoäthylchlorld:
Chlorid, zweimal aus Methylenchlorid umkrlstalllslert, und 0,015 Mol Natriumhydroxid enthält, wird
in ilnem 10 ml Volumen hergestellt. Die wäßrige Lösung
wird dann der Suspension aus gequollenen Dextrankügelchen
zugesetzt, die dann kräftig In einem Schüttelwasserbad
während einer Zeltspanne von 1 Stunde bei 60° C
bewegt wird. Nach einer Stunde werden die Kügelchen von der Reaktionsmischung durch Filtration unter Verwendung
eines Whatman-Fllterpaplers Nr. 595 abgetrennt und mit 500 ml destilliertem Wasser gewaschen.
Nach dieser Methode hergestellte Kügelchen enthalten ungefähr 2,0 mÄq Ladungskapazität pro Gramm trockenem,
nlchtbehandeltem vernetztem Dextran. Diese Ladungskapazität kann durch Messen der Anlonenaustauscherfärilgkelt
der Kügelchen In der folgenden Welse ermittelt werden: Die Kugelzubereitungen werden gründlich
mit 0,1 η HCl zur Sättigung aller Austauscherstellen mit Cl"-Ionen gewaschen. Dann erfolgt ein Spülen mit
10-* η HCl zur Entfernung von nichtgebundenen Chlor-Idlonen.
Anschließend werden die Kügelchen mit einer 10%lgen (Gewicht/Gewicht) Natriumsulfatlösung zur
Gegenabsättlgung der Austauschstellen mit SO4* gewaschen.
Der Ablauf der Natriumsulfatwäsche wird gesammelt und enthält freigesetzte Chloridionen. Diese Lösung
wird mit 1 m Silbernitrat unter Verwendung von verdünntem
Kallumchromat als Indikator titriert.
Nach der Titration werden die Kügelchen gründlich mit destilliertem Wasser gewaschen, mit phosphatgepufferter
Salzlösung (PBS) gespült. In PBS suspendiert und Im Autoklaven behandelt. Diese Methode liefert hydratlslerte
Kügelchen mit einem Durchmesser von ungefähr 120 bis 200 μιη, die ungefähr 2,0 mÄq Ladungskapazität
pro g trockenem, nlchtbehandeltem und vernetztem Dextran tragen.
Wachstum von verankerungsabhängigen Zellen mit erfindungsgemäßen Zellkulturmlkroträgern Im Gegensatz
zu im Handel erhältlichem lonenaustauscherharz
Alle Zellen werden in einem modifizierten Dulbecco-Eagle-Medlum
gezüchtet. Zum Wachsenlassen von normalen dlplolden Flbroblasten wird das Medium mit 10%
Kälberfötusserum ergänzt. Zum Wachsenlassen von primären und sekundären Hühnerfibroblasten wird das
Medium mit \% Hühnerserum, 1% Kälberserum und 2%
Tryptosephosphatbrühe ergänzt. Die Ansätze werden auf 100-mm-Kunststoffschalen behandelt.
Primäre Hühnerembryofibroblasten werden durch Zerkleinern
und anschließendes Trypsinisieren von 10 Tage alten Embryos hergestellt. Sekundäre Hühnerembryofibroblasten
werden am ersten Tag des primären Zusammenlaufens durch Trypsinisierung hergestellt. Für in
Kunststoffschalen gezüchtete Zellen beträgt die Verdoppelungszeit ungefähr 20 Stunden.
Es wurden menschliche Fibroblasten, die auf Embryolungen zurückgehen, verwendet. Diese Zellen besitzen
eine Verdoppelungszeit von 19 Stunden in Kunststoffschalen.
Mikroträgerkulturen werden dadurch initiiert, daß einfach
die Zellen und die Kügelchen in einer gerührten Kultur vereinigt werden. 100 ml Kulturvolumina in 250-ml-GIasflaschen
(64 cm Durchmesser), die mit einem magnetisch angetriebenen, mit Teflon überzogenen
Rührstab mit einer Abmessung von 4,5 cm ausgestattet sind, werden verwendet. Die Ruhrgeschwindigkeit
beträgt ungefähr 90 Upm. Es werden direkte Proben aus den Kulturen entnommen. Die Proben werden mikroskopisch
untersucht und photographlert. Die Zellen werden durch Zählen der Keime numeriert, wobei eine Modifizierung
der Methode von Sanford et al. (Sanford, K. K., Earle, W. R., Evans, V. J., Waltz, H. K., und Shannon,
J. E. [1951] J. Nat. Cancer Inst., U: 773), wiesle von van
Wezel beschrieben wird (van Wezel, A. L. [1973]). angewendet
wird. Tissue Culture, Methods and Applications. Kruse, P. F. und Patterson, M. R., S. 372 bis 377, Academic
Press, New York.
"ι Kügelchen mit daran gebundenen Zellen werden von
dem Kulturmedium In der Welse abgetrennt, daß man die Kügelchen bei 1 g während einer Zeltspanne von
wenigen Minuten absetzen läßt, und dann die überstehende Flüssigkeit ahsaiigt. dirs« Methode erleichtert
erheblich den Ersatz des Mediums sowie die Abtrennung
von Zellen von den Mlkroträgem nach der Trypsinisierung.
Im Handel erhältliches DEAE Sephadex A-50 wird als Mikroträger für die dlplolden menschlichen Flbroblasten
verwendet und mit Trägern verglichen, die gemäß Beispiel 1 synthetisiert und titriert worden sind. Im Falle
beider Kügelchentypen beträgt die Trägerkonzentration 2 g des trockenen nlchtbehandelten und vernetzten Dextrans
pro Liter. Die Ladungskapazität von DEAE Sephadex A-50 beträgt 5,4 mÄq/g des trockenen vernetzten
Dextrans, während diejenige der frisch synthetisierten Kügelchen zu 2,0 mÄq/g ermittelt wird. Die Ergebnisse
gehen aus der Flg. 1 hervor.
Im Falle dieses Zelltyps wird der Verlust an ursprüng-Hchem
Inoculum auf A-50 Mlkroträgem festgehalten, während die Flbroblasten sich verknüpfen, vermehren
und auf den Mlkroträgem gemäß vorliegender Erfindung In sechs Tagen die Konfluenz erreichen. Dieses Verhalten
stimmt mit dem angegebenen Verhalten dieses ZeI-lentyps auf Standardplatten überein. Wie aus der Flg. 1
ersichtlich ist, beträgt die Endzellendichte, die mit den
neuen Mlkroträgem bei 2 g des trockenen vernetzten Dextrans/Llter erzielt wird, 1,2 χ 10' Zellen/ml.
Bei Kulturen, welche die neuen Träger enthalten, sind
weder ein anfänglicher Zeitverlust noch eine Inhibierung bezüglich des Erreichens des Zusammenlaufens festzustellen.
Darüber hinaus wachsen die Kulturen, was noch wichtiger Ist, normal bei höheren Mikroträgerkonzentratlonen.
Beispielsweise zeigt die Flg. 2 wie menschliche Fibroblasten sowie sekundäre Hühnerembryofibroblasten
die Sättigungskonzentrationen nahe 4x10' Zellen/ml erreichen, wenn 5 g trockenes vernetztes Dextran pro
Liter Im Falle der neuen Träger mit einer Ladungskapazität
von 2,0 mÄq/g Dextran verwendet werden. Wie ersichtlich, tritt sogar bei dieser relativ hohen Mikroträgerkonzentration
kein signifikanter Inokulumverlust auf.
Sekundäre Hühnerembryofibroblasten werden ebenfalls
bei einer Mikroträgerkonzentration von 10 g/l gezüchtet.
Unter Einhaltung der vorstehend beschriebenen Bedin-
gungen wird eine Sättigungskonzentration von 6 χ 10'
Zellen/ml erzielt. Setzt man dem Medium ein weiteres Prozent Kälberfötusserum zu, dann wird eine Sättigungskonzentration von 8 χ 10' Zellen/ml erzielt. Es wird kein
signifikanter Zelleninokulumverlust festgestellt.
Primäre Hühnerembryofibroblasten werden bei einer Mikroträgerkonzentration von 5 und 10 g/l gezüchtet.
Die Wachstumseigenschaften sind ähnlich denjenigen der sekundären Hühnerfibroblasten. obwohl leichte Ino-
kulumverluste und etwas längere Verzögerungszelten
festgestellt werden.
Es wurden ferner Versuche unternommen, sekundäre Hühnerembryoflbroblasten unter Bedingungen zu züchten,
die den vorstehend eingehaltenen ähnlich sind, mit
der Ausnahme, daß die DFAE Sephadex A-50 Mikroträger
mit Konzentrationen von 1 und 5 g/l verwendet werden. Es wird kein Zellenwachstum festgestellt und ein
signifikanter Inokulumverlust beobachtet.
Herstellung von Zellkulturmlkroträgern mit wechselnden
Reaktantenmengen
Mlkroträgerchargen werden durch Auflösen von Dläthylamlnoäthyl-Chlorld : Chlorid und Natriumhydroxid
In 20 ml destilliertem Wasser hergestellt. Die Lösung
wird dann über trockene Sephadex G-50-Kügelchen
gegossen, worauf die Kügelchen auf einen sich hin- und
herbewegenden mit Wasser gefüllten Schüttler (Temperatur 60° C) gebracht werden. Ein Teil der Kugelchargen
wird mit einer Lösung behandelt, die 0,01 Mol des
Amins und 0,015 Mol Natriumhydroxid enthält, während eine andere Portion mit einer Lösung behandelt wird, die
0,03 Mol des Amins und 0,045 Mol Natriumhydroxid enthält. Die Reaktionszelt wird zur Erzielung von verschiedenen
mÄq/g Innerhalb einer jeden Charge variiert.
Dlplolde menschliche Flbroblasten werden In Suspenslonskulturen
bei einer Mlkroträgerkonzentratlon von 5,0 g des trockenen nlchtbehandelten vernetzten Dextrans
pro Liter nach den In Beispiel 2 beschriebenen Methoden gezüchtet, wobei Mikroträger verwendet werden,
die wechselnde mÄq/g aufweisen und aus jeder Charge ausgewählt werden. Anschließend wird die Produktivität
(10' gezüchtete Zellen/Llter-Stunde) berechnet
und In Abhängigkeit von mÄq/g für jede Kugelcharge, die In der vorstehend beschriebenen Welse hergestellt
worden Ist, aufgetragen. Kurven, die unter Verwendung
von Werten aus beiddeeen Versuchen aufgetragen werden,
besitzen eine ähnliche Form, und zwar Im allgemeinen
eine Glockenform, die Kurve aus den Chargen, die
mit Reaktanten in höheren Konzentrationen behandelt worden sind, weist jedoch einen etwas stelleren Anstieg
und Abfall auf. Aus jeder Charge werden Träger erhalten, die ein ausgezeichnetes Zellenwachstum bewirken.
Herstellung von Zellkulturmikroträgem unter Einhaltung
wechselnder Verhältnisse Amin/Alkali
Dieses Beispiel erläutert weitere Veränderungen der Ladungskapazität, die durch Veränderung der Verhältnisse
DEAE Chlorid: Chlorid/NaOH erzielt werden. Zur Durchführung dieses Beispiels wird die in Beispiel 3
beschriebene Arbeitsweise eingehalten, mit der Ausnahme, daß ein breiter Konzentrationsbereich an Natriumhydroxid
verwendet wird, während die Konzentration an Diäthylaminoäthylchiorid: Chlorid bei 0,01 Mol pro
20 ml gehalten wird. Die Konzentrationen an Natriumhydroxid betragen 0,01, 0,011, 0,012, 0,013, 0,014, 0,015,
0,02, 0,03, 0,05, 0,75 und 0,10 Mol pro 20 ml.
Nach 1,25 Stunden bei 60° C werden die Werte von mÄg in Abhängigkeit von der Konzentration an Natriumhydroxid
aufgetragen. Aus der graphischen Darstellung ersieht man, daß Natriumhydroxidkonzentrationen
von weniger als ungefähr 0,01 keine feststellbare Ladungskapazität erzeugen. Die Ladungskapazität steigt
jedoch schnell mit einer Zunahme der Konzentration an und erreicht ein Maximum von etwa 2,3 mÄq/g des
trockenen vernetzten Dextrans bei einer Konzentration
von ungefähr 0,014 Mol Natriumhydroxid. Die Ladungskapazität nimmt dann praktisch linear bis auf einen Wert
von ungefähr 1,1 mÄq/g bei einer Natriumhydroxidkonzentration von ungefähr 0,10 Mol ab. Eine Veränderung
der Reaktionskinetik erfolgt daher, wenn das Verhältnis DEAE-Chlorld : Chlorid zu Natriumhydroxid bei einer
konstanten Konzentration von DEAE-Chlorld : Chlorid und vernetztem Dextran variiert wird.
Herstellung von menschlichem Interferon in Zellen, die
auf verbesserten Mlkroträgern gezüchtet worden sind
Nachfolgend wird die Fähigkeit von auf Mlkroträgern
gezüchteten Zellen zur Gewinnung von menschlichem Interferon beschrieben. Die für die Herstellung von
menschlichem Interferon eingesetzten Zellen sind normale
diplolde menschliche Vorhautflbroblasten (FS-4).
Diese Flbroblasten werden In Mlkroträgerkulturen unter Anwendung der In Beispiel 2 beschriebenen Methode
gezüchtet. Gemäß Beispiel 1 hergestellte und titrierte Mikroträger werden In einer Konzentration von 5 g trokkenem
vernetztem Dextran/I verwendet. Das für das Kulturwachstum verwendete Medium besteht aus
DMEM, ergänzt mit 10% Kälberfötusserum.
Nach 8 bis 10 Tagen hört das Wachstum der Kulturen auf. Zu diesem Zeltpunkt wird das Wachstumsmedium
entfernt. Die Kulturen werden ein- bis viermal mit
100 ml serumfreien DMEM gewaschen. Die Zellen sind dann für die Interferonlnduktlon fertig. Diese erfolgt
durch Zugabe von 50 ml serumfreien DMEM-Medlum, das 50 μg/ml Cyclohexamld sowie wechselnde Mengen
Poly I · Poly C-Induktlonsmittel enthält, zu den Kulturen.
Nach 4 Stunden wird Actinomycln D den Kulturen zur Einstellung einer Endkonzentratlon von 1 ug/ml
zugesetzt.
5 Stunden nach dem Einsetzen der Induktion wird das indufctionsmedium dekantiert, worauf die Kuiiuren dreibis
viermal mit 100 ml warmem serumfreien DMEM gewaschen werden. Die Kulturen werden mit 50 ml
DMEM aufgefrischt, das 0,5% menschliches Plasmaprotein enthält. Die Kulturen werden unter Stanuardbedlngungen
während weiterer 18 Stunden bebrütet. Zu diesem Zeltpunkt werden die Kulturen dekantiert, worauf
das dekantierte Medium auf seine Interferonaktivität untersucht wird. Die Interferonaktivität wird in der
Welse ermittelt, daß das 50% Ausmaß des Zellenschutzes von Proben und Standardlösungen von FS-4-Fibroblasten
J0 ermittelt wird, die mit Vesicular Stomatitis Viren (VSV),
Indiana-Stamm, herausgefordert worden sind. Die Ergebnisse der Interferonerzeugungsversuche sind nachfolgend
tabellarisch zusammengefaßt:
Induktionsmittel konzentration, μ§/ΓΠΐ |
Zellenkonzentration während der Erzeugung, Zellen/ml |
Interferon, U/106 Zellen |
4 | 2,0 X 10« | 39 |
5 | 2,6 X 106 | 378 |
25 | 2,6 X 106 | 886 |
50 | 2,0 X 106 | -5 000 |
Diese Werte stammen aus jeweils getrennten Versuchen und sollen nicht irgendeine Beziehung zu der
Induktionsmittelkonzentration wiedergeben.
Wachstum von Zellen auf d*-n Zellkulturmikroträgern
zur Erzeugung von Viren
Die Fähigkeit von Mlkroträger-gezüciueten Zellen zur
Erzeugung eines Virus wird nachfolgend beschrieben. Primäre und sekundäre Hühnerembryoflbroblasten werden
In einer Mlkroträgerkultur nach der In Beispiel 2
beschriebenen Methode gezüchtet, wobei die primären Zellen bei einer Mlkroträgerkonzentratlon von 10 g/l und
die sekundären Zellen bei einer Mikroträgerkonzentration von 5 g/l gezüchtet werden. Zur Initiierung der
Viruserzeugung wird das Wachstumsmedium entfernt, worauf die Kulturen zweimal mit 100 ml serumfreien
DMEM gewaschen werden. Die Infizierung der Zellen mit Slndbls-Virus erfolgt in 50 ml DMEM, ergänzt mit
1% Kälberserum, 2% Tryptosephosphatbrühe sowie soviel Slndbls-Vlren, die einem MOI-Wert von 0,05 (Multlpllzltät
der Infektion) entsprechen.
Das Virus wirH 24 Stunden nach der Infektion durch
Sammeln der Kulturbrühe, Klären durch geringes Zentrifugleren and Einfrieren der überstehenden Flüssigkeit
gehärtet. Die Virusproduktion wird durch Plattenbildung in einem Feld sekundärer Hühnerflbroblasten untersucht.
Die Ergebnisse der Infektion dieser Mlkroträgerkulturen
sind folgende:
Sekundär 4,0 X 106
Primär 1,4 x 106
Primär 6,0 x 106
Primär 1,4 x 106
Primär 6,0 x 106
8,4 X 10« 2 100
2,3 x 1010 16 000
2.6X1010 5 000
2,3 x 1010 16 000
2.6X1010 5 000
telnislert und für eine weitere Analyse konzentrle.t werden.
Eine aus 50 Rollflaschen bestehende Kultur enthält ungefähr 10' Zellen. Diese werden mit ungefähr 1 1 Vlruslnokulum
(3 χ 10' plattenbildende Einheiten pro ml) infiziert. Dies bedingt eine nominelle Multiplizltät der
Infektion von 1 bis 3. Die Infizierten Zellen ergeben 5 bis
20 Nanogramm virusspezifische DNA.
Eine einfachere Methode wurde unter Verwendung
ίο von erflndungsgemäßen Mlkroträgern entwickelt. Line
Kultur, die 10 g Kügelchen In 1 I Wachstumsmedium enthält, wird verwendet. Nach dem Erreichen der Konfluenz
werden die 10'-Zellen auf den Kügelchen In der Welse Infiziert, daß man die Kügelchen absitzen läßt und
is das Medium durch 1 I Vlruslnokulum ersetzt. Zur
Extraktion werden die Zellen auf den Kügelchen mit Puffer gewaschen und dann In SDS enthaltenden Puffer
gegeben. Nach der Copreclpltatlon der DNA mit hohem Molekulargewicht mit dem Detergens wird der Nlederschlag
zusammen mit den Kügeichen abzemrifugiert und
eine überstehende Flüssigkeit für eine weitere Analyse
extrahiert. Die Ausbeute an Virus-DNA ist vergleichbar mit derjenigen, die In einer Rollflaschenkultur erzielt
wird, wobei der Arbeltsaufwand 5 bis 10% des Aufwandes
beträgt, der Im Falle der Rollflaschenkultur erforderlich Ist.
Zellentyp Gesamtkonzentr-tion PFU/ml PFU/Zelle
zur Herstellung
(Zellen/ml)
(Zellen/ml)
35
Die Viruserzeugung wird ferner für die folgenden -to
Kombinationen aus Viren und Zellen auf Mlkroträgern ermittelt: Polio/Wl-38, Moloney MuLV/CI-1 Maus und
VSV/Hühnerembryoflbroblasten.
45
Vergleichswachstum von Zellen In Rollflaschen unter Einsatz der Zellkulturmikroträger zur Herstellung von
Mäuseleukämievirus-Provlrus-DNA
50
Die mit reverser Transcriptase gebildete DNA von
Moloney Leukämievirus (M-MuLV) wird nach einer Infektion von JLS-V 9-Zellen aus Mäusemarkknochen
untersucht.
Eine Methode besteht darin. Zellen In gerollten Flasehen
zu züchten. Die Zellen werden in einer Rollflaschenkultur gezüchtet, worauf das Medium entfernt und
das Virusinokulum In die Flaschen eingeführt wird. Kurz
danach werden die Kulturen mit frischem Medium versetzt
und 8 bis 16 Stunden später für eine evtl. Reinigung von Virus-DNA extrahiert. Die Kulturen werden mit frischem
Puffer gewaschen und die Zellen mit einer Lösung lysiert, die das Detergens Natriumdodecylsulfat enthält.
Die abschließende Abkühlung des Lysats sowie die Zugabe von Salz (1 Molar) verursacht eine Coprecipitation
des Detergenses mit DNA mit hohem Molekulargewicht. Die DNA mit niederem Molekulargewicht, die in
der überstehenden Flüssigkeit zurückbleibt, kann entpro-Beisplel 8
Herstellung von Zellkulturmikroträgern mit
Dlmethylamlnoäthyl-Ladungsgruppen
Dlmethylamlnoäthyl-Ladungsgruppen
Ein geeigneter Mikroträger wird In der Welse erzeugt,
daß ein anderer Austauscheranteil mit der Dextranmatrlx
gemäß Beispiel 1 verknüpft wird. Dlmethylamlnoäthylgruppen (DMAE) werden mit einer Dextranmatrlx nach
der folgenden Methode verknüpft: 1 g Dextrankügelchen (Pharmacia G-50) mit einem Durchmesser von 50 bis
75 pm Im trockenen Zustand werden zu 10 ml destilliertem
Wasser gegeben, worauf man die Kügelchen anquellen läßt. Eine wäßrige Lösung, die 0,01 Mol Dlmethylamlnoäthylchlorld:
Chlorid und 0,015 Mol Natriumhydroxid enthält, wird mit einem Volumen von 10 ml
hergestellt. Diese wäßrige Lösung wird den gequollenen Dextrankügelchen zugesetzt. Die erhaltene Suspension
wird dann kräftig während einer Zeltspanne von 1 Stunde bei 60° C bewegt. Nach der Umsetzung wird die
Kügelchenmasse wie In Beispiel 1 titriert. Diese Reaktion bindet 1,0 mÄq Dlmethylaminoäthyl mit der Dextranmasse.
Zur Erzeugung von Zellkulturmikroträgern mit größerem Substitutionsgrad wird die vorstehend
beschriebene Reaktion durchgeführt, worauf die Kugelmasse gründlich mit Wasser gewaschen wird. Nachdem
der Wasserüberschuß abfiltriert worden ist, wird die Kügelchenmasse gewogen, um die Menge an Wasser, die
von der Kügelchenmasse festgehalten wird, zu bestimmen. Diese Masse wird dann mit der entsprechenden
Menge an frischen Reagentien (d. h. DMAE-CL: CL und NaOH) in der Weise versetzt, daß die Endkonzentration
an DMAE und NaOH in diesen darauffolgenden Reaktionsmischungen Identisch mit der anfangs eingehaltenen
ist.
Auf diese Weise wird eine Reihe von Zellkulturmlicroträgern
mit 1,0, 2,0, 2,5 und 3,5 mÄq DMAE/g nichtumgesetztem Dextran hergestellt. Zellen werden In einem
Zellkulturmlkroträger (5 g/l) mit diesen Zellkulturmikroträgern nach der Methode gemäß Beispiel 2 gezüchtet.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Substitutionsgrad, Zellenausbreitung
mÄq/g
mÄq/g
Nettowachstum
1,0
2,0
24
3,2
2,0
24
3,2
Wie erwartet, steht das Zellenwachstum in einer Beziehung zu dem Substitutionsgrad mit ladungstragenden
Gruppen. Bei einem zu hohen Substitutionsgrad erfolgt kein Zellenwachstum, obwohl eine Verknüpfung und
eine Ausbreitung erfolgt. Bei einem zu niedrigen Substitutionsgrad reicht das Haften der Zellen an die Oberfläche
nicht aus, um ein ausreichendes Ausbreiten und Wachstum zu ermöglichen.
Herstellung von Zellkulturmikroträgern mit positiv
geladenen Phosphoniumgruppen
geladenen Phosphoniumgruppen
Zellkukurmikroträger werden ferner unter Einsatz von
N'ichtaminaustauschergruppen in der folgenden Weise hergestellt: 1 g trockener Dextrankügelchen werden hergestellt
und mit Wasser wie in Beispiel 1 gequollen. Den gequollenen Kügelchen werden 5 ml einer gesattigten
wäßrigen Losung von Triäthyl-(äthylbromid)-phosphonium
(TEP)
C2H5V y CjHj
C2H5
und 5 ml einer 3 molaren Lösung von Natriumhydroxid zugesetzt. Diese Aufschlämmung wird bei 65° C zur
Umsetzung gebracht. Eine Reihe Zellkulturmikroträger
wird mit 1,1,1,7 und 2,9 mÄq/g hergestellt Die Zellkulturmikroträger
mit 1,1 mÄq/g werden durch Umsetzung unter den vorstehend angegebenen Bedingungen während
einer Zeitspanne von 4 Minuten hergestellt. Der 1,7 mÄq/g-Zellkulturmikroträger wird während einer Zeitspanne
von 1 Stunde und die 2,9 mÄq/g-Zellkulturmikroträger
aufeinanderfolgend dreimal wie in Beispiel 7
umgesetzt. Eine Mikroträgerzellenkultur mit 5 g/l wird für jeden dieser Träger mit einem kontinuierlichen Zellentyp,
und zwar JLS-V9, hergestellt, worauf ein Vergleich zu dem Wachstum dieser Zellen an DEAE-Mikroträgern
durchgeführt wird, die v/ie in Beispiel 3 hergestellt worden sind. Die Ergebnisse gehen aus der folgenden
Tabelle hervor.
20 Zeüenverknüpfung
und Ausbreitung
und Ausbreitung
Nettowachstum
25
DEAE
0,9
1,7
3,8
0,9
1,7
3,8
1,1
U
2,9
U
2,9
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Zellkulturmlkioträger mit positiv geladenen chemischen
Anteilen, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Menge an positiv geladenen chemischen
Anteilen eine Ladungskapazität von 0,1 bis 4,5 mÄq/g der trockenen unbehandelten Mikroträger zur
Verfügung steht.
2. Zellkultunnikroträger nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß er aus vernetzten Dextrankügelchen mit einer solchen Menge daran befindlicher positiv
geladener Gruppen besteht, daß eine Ladungskapazität zwischen 0,1 und 4,5 mÄq/g der trockenen vernetzten
Dextrankügelchen vorliegt.
3. Zeilkulturmikrotrager nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die positiv geladenen Gruppen aus Dläthylaminoäthylgruppen bestehen.
4. Zeilkulturmikrotrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Reaktionsprodukt aus vernetzten
Dexiruikügelchen und einer wäßrigen Lösung
eines tertiäres oder quaternären Amins und einer Base Ist, wobei die wäßrige Lösung eine solche Menge an
AmIn und Base in einem solchen Verhältnis enthält, daß die Mikroträger eine Ladungskapazität von 0,1 bis
4,5 mÄq/g des trockenen Dextrans aufweisen.
5. Zeilkulturmikrotrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das AmIn aus Diäthylaminoäthyl
besteht.
6. ZellkuIturnUkroträger nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Base Natriumhydroxid ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US74099376A | 1976-11-11 | 1976-11-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2759579C2 true DE2759579C2 (de) | 1983-08-25 |
Family
ID=24978920
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2749989A Expired DE2749989C3 (de) | 1976-11-11 | 1977-11-08 | Züchten von verankerungsabhängigen Zellen in einer Mikroträgerkultur |
DE2759579A Expired DE2759579C2 (de) | 1976-11-11 | 1977-11-08 | Zellkulturmikroträger |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2749989A Expired DE2749989C3 (de) | 1976-11-11 | 1977-11-08 | Züchten von verankerungsabhängigen Zellen in einer Mikroträgerkultur |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
JP (3) | JPS5362889A (de) |
AU (1) | AU508398B2 (de) |
BE (1) | BE860721A (de) |
BR (1) | BR7707551A (de) |
CA (1) | CA1063050A (de) |
CH (1) | CH615947A5 (de) |
DE (2) | DE2749989C3 (de) |
FI (1) | FI60407C (de) |
FR (1) | FR2370792A1 (de) |
GB (1) | GB1535150A (de) |
IN (1) | IN147612B (de) |
NL (1) | NL177926C (de) |
SE (2) | SE417108C (de) |
ZA (1) | ZA776251B (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ZA776251B (en) * | 1976-11-11 | 1978-07-26 | Massachusetts Inst Technology | Improved cell culture microcarriers |
FR2470794A1 (fr) * | 1979-12-05 | 1981-06-12 | Pasteur Institut | Nouvelles microparticules, leur preparation et leurs applications en biologie, notamment a la culture de cellules diploides humaines |
US4448884A (en) * | 1982-03-03 | 1984-05-15 | Kms Fusion, Inc. | Glass-surface microcarrier for growth of cell cultures |
JPS592735U (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-09 | シャープ株式会社 | 給紙用カセツト内の用紙残量指示装置 |
JPS60126453U (ja) * | 1984-02-02 | 1985-08-26 | 富士ゼロックス株式会社 | フアクシミリ等の用紙残量表示装置 |
IL74259A0 (en) * | 1984-02-06 | 1985-05-31 | Surface Concepts Pty Ltd | Improved method for cell culture |
JPS60145139U (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-26 | 日本電信電話株式会社 | シ−ト状記録紙の残量表示装置 |
SE454518B (sv) * | 1984-05-21 | 1988-05-09 | Statens Bakteriologiska Lab | Forfarande for odling av diploida celler i nervaro av cellulosafibrer |
JP2606213B2 (ja) * | 1986-04-22 | 1997-04-30 | 味の素株式会社 | 修飾された微生物産生セルロースのゲルおよび動物細胞膜との複合体 |
DE3633891A1 (de) * | 1986-10-04 | 1988-04-07 | Akzo Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum kultivieren von tierischen zellen |
US20140170748A1 (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-19 | DePuy Synthes Products, LLC | Nutrient Enriched Media for hUTC Growth |
CN113249311B (zh) * | 2020-05-25 | 2022-06-28 | 北京唐颐惠康生物医学技术有限公司 | 间充质干细胞培养用可降解微载体的制备方法及其产品和应用 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1436323A (en) * | 1972-04-26 | 1976-05-19 | Wellcome Found | Cell and virus culture systems |
US3901095A (en) * | 1974-06-17 | 1975-08-26 | Joseph W Wechsler | Bicycle gear shift |
US3935067A (en) * | 1974-11-22 | 1976-01-27 | Wyo-Ben Products, Inc. | Inorganic support for culture media |
ZA776251B (en) * | 1976-11-11 | 1978-07-26 | Massachusetts Inst Technology | Improved cell culture microcarriers |
JPS5614270A (en) * | 1979-07-14 | 1981-02-12 | Ricoh Co Ltd | Wet type development after treating device |
-
1977
- 1977-10-20 ZA ZA00776251A patent/ZA776251B/xx unknown
- 1977-10-27 GB GB44659/77A patent/GB1535150A/en not_active Expired
- 1977-10-31 IN IN1561/CAL/77A patent/IN147612B/en unknown
- 1977-11-04 NL NLAANVRAGE7712202,A patent/NL177926C/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-11-08 DE DE2749989A patent/DE2749989C3/de not_active Expired
- 1977-11-08 DE DE2759579A patent/DE2759579C2/de not_active Expired
- 1977-11-09 JP JP13365277A patent/JPS5362889A/ja active Granted
- 1977-11-09 AU AU30491/77A patent/AU508398B2/en not_active Expired
- 1977-11-10 FR FR7733954A patent/FR2370792A1/fr active Granted
- 1977-11-10 FI FI773377A patent/FI60407C/fi not_active IP Right Cessation
- 1977-11-10 BE BE182543A patent/BE860721A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-11-10 CA CA290,641A patent/CA1063050A/en not_active Expired
- 1977-11-10 SE SE7712700A patent/SE417108C/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-11-10 BR BR7707551A patent/BR7707551A/pt unknown
- 1977-11-11 CH CH1382677A patent/CH615947A5/de not_active IP Right Cessation
-
1980
- 1980-10-07 SE SE8006993A patent/SE460906B/sv not_active IP Right Cessation
- 1980-10-15 JP JP14308980A patent/JPS5699789A/ja active Granted
- 1980-10-15 JP JP14309080A patent/JPS5699790A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU508398B2 (en) | 1980-03-20 |
FR2370792B1 (de) | 1983-07-29 |
JPS5614270B2 (de) | 1981-04-03 |
IN147612B (de) | 1980-05-03 |
BR7707551A (pt) | 1978-06-20 |
JPS5735953B2 (de) | 1982-07-31 |
JPS5699790A (en) | 1981-08-11 |
SE417108C (sv) | 1989-04-17 |
SE8006993L (sv) | 1980-10-07 |
JPS5699789A (en) | 1981-08-11 |
FI773377A (fi) | 1978-05-12 |
SE417108B (sv) | 1981-02-23 |
DE2749989C3 (de) | 1980-07-03 |
AU3049177A (en) | 1979-06-28 |
FI60407B (fi) | 1981-09-30 |
DE2749989A1 (de) | 1978-05-18 |
SE460906B (sv) | 1989-12-04 |
DE2749989B2 (de) | 1979-10-25 |
JPS5362889A (en) | 1978-06-05 |
NL177926B (nl) | 1985-07-16 |
SE7712700L (sv) | 1978-05-12 |
NL177926C (nl) | 1985-12-16 |
NL7712202A (nl) | 1978-05-16 |
BE860721A (nl) | 1978-03-01 |
JPS575514B2 (de) | 1982-01-30 |
FI60407C (fi) | 1982-01-11 |
GB1535150A (en) | 1978-12-06 |
FR2370792A1 (fr) | 1978-06-09 |
ZA776251B (en) | 1978-07-26 |
CA1063050A (en) | 1979-09-25 |
CH615947A5 (en) | 1980-02-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3033885C2 (de) | ||
US4189534A (en) | Cell culture microcarriers | |
DE2759579C2 (de) | Zellkulturmikroträger | |
US4293654A (en) | Cell culture microcarriers | |
DE3227262C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von menschlichem Tumor-Nekrose-Faktor und menschlicher Tumor-Nekrose-Faktor | |
DE2940150A1 (de) | Mikrotraeger-zellkultur | |
EP0531911B1 (de) | Kultivierung von Vero-Zellen | |
DE3001585A1 (de) | Verfahren zur herstellung von interferon typ ii und es enthaltende zubereitungen | |
DE3875396T2 (de) | Mikrotraegermaterial fuer die zellkultur. | |
DE2314076C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von karzinoembyonischem Antigen | |
DE2749023C2 (de) | Verfahren zur schnellen Vermehrung von SV3T3 Zellen in vitro | |
DE3402927C2 (de) | ||
DE2436172A1 (de) | Fixiertes interferon, verfahren zu dessen herstellung und daraus hergestellte arzneipraeparate | |
DE3752184T2 (de) | Herstellung und Verwendungen von gamma-Interferon | |
DE3434122A1 (de) | Verfahren zur herstellung von interferon | |
DE2828073C2 (de) | Verfahren zum Kultivieren von Viren | |
DE3785086T2 (de) | Zubereitung fuer zellkultur und ihre verwendung. | |
DE3319714A1 (de) | Verfahren zur interferonherstellung | |
DE3786698T2 (de) | Immobilisierung von nichtverankerungsabhängigen Zellen. | |
DE68912582T2 (de) | Anti-hiv-mittel. | |
DE3226320A1 (de) | Plasminogenaktivator und verfahren zu seiner herstellung | |
WO1991009935A1 (de) | Matrix mit daran adhärent gebundenen zellen, sowie verfahren zur produktion von virus/virusantigen | |
DE2551017A1 (de) | Verfahren zur herstellung von urokinase | |
CH646875A5 (de) | Verfahren zur gewinnung eines interferons und interferon hergestellt nach diesem verfahren. | |
DE2911557C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Aggregaten von Bakterienzellen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
OD | Request for examination | ||
OD | Request for examination | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: LEVINE, DAVID W., DR., SOMERVILLE, MASS., US THILLY, WILLIAM G., CAMBRIDGE, MASS., US WANG, DANIEL I.C., BELMONT, MASS., US WONG, JASON S., TOLEDO, OHIO, US |
|
AC | Divided out of |
Ref country code: DE Ref document number: 2749989 Format of ref document f/p: P |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |