JPH048034B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はカプセル化した生細胞、その製造方
法およびその用途に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to encapsulated living cells, methods for their production and uses thereof.
試験管中での細胞(動物又は植物源のいずれを
問わず)の使用は最近の技術進歩にともなつて新
らたに注目されつつある。たとえば試験管中での
ハイブリドマ類の培養は特異性の高いモノクロー
ナル抗体の製造に今日、日常的に利用されてい
る。ガン細胞ラインが試験管中でこのようなハイ
ブリドマ類の形成および潜在的発ガス性および抗
ガン性化合物の選別および試験のために利用され
る。又、すい臓細胞がインシユリンの製造および
導出のために試験管中および生体中で利用され
る。さらに、分離された非可動化細胞の工業的利
用が注目を集めている。なぜならば、これらは生
化学反応の触媒として用いることができ、これら
の反応が合成および分析判定に重要な手段として
使用できるからである(Venkatsubramanian,
“非可動化微生物細胞”,106ASCシンポジウムシ
リーズ(1979)参照)。 The use of cells (whether of animal or plant origin) in vitro is receiving renewed attention with recent technological advances. For example, culturing hybridomas in test tubes is now routinely used to produce highly specific monoclonal antibodies. Cancer cell lines are utilized for the formation of such hybridomas in vitro and for the selection and testing of potential gastrogenic and anticancer compounds. Pancreatic cells are also used for the production and derivation of insulin in vitro and in vivo. Furthermore, the industrial use of isolated non-mobilized cells is attracting attention. This is because they can be used as catalysts for biochemical reactions, and these reactions can be used as important tools for synthesis and analytical decisions (Venkatsubramanian,
(See “Immobilized Microbial Cells,” 106 ASC Symposium Series (1979)).
多くの場合、宿主への外来細胞の直接的導入は
宿主中にきびしい免疫応答を生じさせる。たとえ
ば、宿主、たとえばマウスの腹水にハイブリドマ
細胞を生育させる場合、マウスは免疫応答を防止
するため予備処理しなければならない。全インシ
ユリン細胞をヒトに注射すると、複雑な様相の免
疫応答が現われる。したがつて、宿主にそのよう
な細胞を導入することを容易にし、試験管中で細
胞の操作を容易にする対策が要請される。 In many cases, direct introduction of foreign cells into a host generates a severe immune response in the host. For example, if hybridoma cells are grown in the ascites of a host, such as a mouse, the mouse must be pretreated to prevent an immune response. When whole insulin cells are injected into humans, a complex immune response emerges. Therefore, measures are required to facilitate the introduction of such cells into a host and to facilitate the manipulation of cells in vitro.
生細胞ではないが生物学的に活性な物質のカプ
セル化又は捕捉について多くの方法が提案されて
いる。 Many methods have been proposed for the encapsulation or entrapment of biologically active substances that are not living cells.
たとえば、米国特許No.4251387;No.4255411;No.
4257884には界面重合により半透膜マイクロカプ
セルの製造法、および免疫分析およびクロマトグ
ラフイにおける利用が開示されている。カプセル
化される物質および親水性モノマーを疎水性連続
相中で乳化し、重合はこの連続相中に第2のモノ
マーを溶解させることによつて開始され、重合は
親水性滴状体と疎水性連続相との界面でのみ形成
され、その結果、マイクロポーラスで不明確なカ
プセル膜が形成される。親水性モノマーに対する
連続相の親和性は連続相の極性を変えることによ
り変化させることができ、均一なカプセル膜およ
び所定の透過性を有するマイクロカプセルがつく
られる。米国特許No.3780195には活性物質のカプ
セル化が開示されている。それによれば、殻組成
物用溶媒中に活性物質と殻組成物とを分散させて
カプセル組成物を形成し、これを分散相中に活性
物質を含む粒子となし、ついで低分子ポリグリコ
ールを添加することにより殻組成物から溶媒を除
去する。この脱溶媒化操作は最初にカプセル組成
物を粘性の白鉱物油に分散させて個々に分離した
粒子を形成させ、ついで無水ポリグリコールを添
加することにより促進される。この殻物質として
は卵白アルブミンおよび血液アルブミン等のタン
パク質が用いられる。その他米国特許No.
2889252;No.3691090;No.3714065;No.3516942;No.
3664936;No.3642978;No.3137631に薬剤のカプセ
ル化が開示されている。米国特許No.3137631には
アルブミンの如き天然物質中にてカプセル化をお
こない、ついでホルムアルデヒド、グリオキサー
ル等の架橋剤で処理してカプセル膜の安定性を向
上させる方法が開示されている。 For example, US Patent No. 4251387; No. 4255411; No.
No. 4,257,884 discloses the production of semipermeable membrane microcapsules by interfacial polymerization and their use in immunoassays and chromatography. The substance to be encapsulated and the hydrophilic monomer are emulsified in a hydrophobic continuous phase, the polymerization is initiated by dissolving the second monomer in this continuous phase, and the polymerization is separated between the hydrophilic droplets and the hydrophobic monomer. It is formed only at the interface with the continuous phase, resulting in the formation of a microporous and ill-defined capsule membrane. The affinity of the continuous phase for hydrophilic monomers can be varied by changing the polarity of the continuous phase, creating microcapsules with uniform capsule membranes and predetermined permeability. US Pat. No. 3,780,195 discloses encapsulation of active substances. According to it, a capsule composition is formed by dispersing the active substance and the shell composition in a solvent for the shell composition, which is formed into particles containing the active substance in the dispersed phase, and then a low molecular weight polyglycol is added. The solvent is removed from the shell composition by. This desolvation operation is facilitated by first dispersing the capsule composition in viscous white mineral oil to form discrete particles and then adding the anhydrous polyglycol. Proteins such as ovalbumin and blood albumin are used as the shell material. Other US Patent No.
2889252; No.3691090; No.3714065; No.3516942; No.
No. 3664936; No. 3642978; No. 3137631 discloses encapsulation of drugs. US Pat. No. 3,137,631 discloses a method for improving the stability of the capsule membrane by encapsulating it in a natural substance such as albumin and then treating it with a crosslinking agent such as formaldehyde or glyoxal.
各種薬剤を均質に分散させて軟質固形マイクロ
粒子(カプセルではない)を形成する方法が米国
特許No.4187285(アルブミン中にテクネチウム−
99mを分散させたもの);No.4147767(血清アルブ
ミン中に薬剤を分散させたもの);No.4107288(架
橋された血清アルブミン粒子に薬剤を分散させた
もの);No.3937668(薬剤、殺虫剤、染料等を含有
させたアルブミン粒子);No.4024233(錫を分散さ
せたマイクロ凝集化ヒト血清アルブミン);No.
4094965等に開示されている。 U.S. Patent No. 4187285 describes a method for homogeneously dispersing various drugs to form soft solid microparticles (not capsules).
No. 4147767 (drugs dispersed in serum albumin); No. 4107288 (drugs dispersed in cross-linked serum albumin particles); No. 3937668 (drugs, insecticides) albumin particles containing agents, dyes, etc.); No. 4024233 (micro-aggregated human serum albumin containing tin dispersed); No.
4094965 etc.
又、種々の微生物、たとえばバクテリア、ウイ
ルス等の抗原を含む多種の物質のマイクロカプセ
ル化が本願発明と同時に係属する米国特許出願No.
194127に記載されている。その出願の方法は溶媒
中に活性剤を溶解又は分散させ、この溶媒中にさ
らに膜壁形成物質を溶解させる方法、すなわち、
活性剤と膜壁形成物質を含む溶媒を連続相加工媒
体中に分散させ、分散工程からの溶媒の一部を揮
散させて、懸濁液中に活性物質を含むマイクロカ
プセルを形成させ、最後に、マイクロカプセルか
ら溶媒の残りを抽出させる方法である。 Additionally, microencapsulation of various substances including antigens of various microorganisms, such as bacteria and viruses, is disclosed in U.S. Patent Application No. 1, filed concurrently with the present invention.
Listed in 194127. The method of the application is a method in which an active agent is dissolved or dispersed in a solvent, and a membrane wall forming substance is further dissolved in this solvent, that is,
Dispersing the solvent containing the active agent and wall-forming material in a continuous phase processing medium, evaporating a portion of the solvent from the dispersion process to form microcapsules containing the active material in suspension, and finally , a method in which the remainder of the solvent is extracted from the microcapsules.
これらの多くの公知技術を生細胞に適用すると
なると多くの問題が生ずる。すなわち、公知技術
の多くは生細胞の生存を維持させるのには条件が
きびしすぎる。たとえば、有機溶媒、高温、反応
性モノマー、架橋条件の使用は生細胞の生存を危
くする。さらに細胞の脱水又は浸透圧破損を避け
るのも容易ではない。さらに大きい問題は栄養分
と排出生成物の透過を膜壁に具備させることの必
要性である。もし、細胞がマイクロ分子又は生物
学的集団、たとえば抗体又はヴイリオンの源とし
て使用される場合、このようなマイクロ分子の排
出を許容する大きさの孔を膜壁に具備させなけれ
ばならない。細胞がカプセル化され、それが宿主
に注射されたときは、これらが、マイクロ分子又
は生物学的集団の源とならなければならず、その
孔はマイクロ分子又は集団の排出を許容し得る正
しい直径のもので、かつ宿主の免疫システムのた
めにマイクロカプセル化された細胞を破壊するよ
うな宿主の分子又は細胞の浸入を防止し得る径の
ものでなければならない。 Many problems arise when applying these many known techniques to living cells. That is, many of the known techniques have conditions that are too harsh for maintaining the survival of living cells. For example, the use of organic solvents, high temperatures, reactive monomers, and crosslinking conditions compromise the survival of living cells. Furthermore, it is not easy to avoid cell dehydration or osmotic damage. An even bigger problem is the need to provide membrane walls for passage of nutrients and excreted products. If cells are used as a source of micromolecules or biological populations, such as antibodies or virions, the membrane wall must be provided with pores of a size that allow the egress of such micromolecules. When cells are encapsulated and injected into a host, they must be the source of the micromolecules or biological population, and the pores must be of the correct diameter to allow the egress of the micromolecules or population. The microencapsulated cells should be of a size that prevents the entry of host molecules or cells that would destroy the microencapsulated cells due to the host's immune system.
そのため、生細胞の生活力を維持させ得るゆる
い条件下で生細胞をカプセル化することができ、
かつカプセルの膜壁に適当に制御された孔を形成
し得る方法が要望されていた。 Therefore, living cells can be encapsulated under mild conditions that can maintain their vitality.
There is also a need for a method that can form appropriately controlled pores in the capsule membrane wall.
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
つて、生細胞のカプセル化を提供することを目的
とする。 This invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide encapsulation of living cells.
すなわち、この発明は架橋化タンパク質壁から
なるカプセル中に生細胞の水性懸濁液を収容して
なる生細胞含有カプセルを提供するものである。 That is, the present invention provides a capsule containing living cells, which contains an aqueous suspension of living cells in a capsule made of a cross-linked protein wall.
さらに、この発明は
(a) 生細胞をカプセル壁形成タンパク質の水溶液
中に分散させる工程と;
(b) 水性非混和性、細胞適合性連続的処理媒体中
にて上記細胞含有媒体の水性滴状物を形成する
工程と;
(c) 該処理媒体に可溶で上記水性滴状物に実質的
に不溶性の架橋剤で上記タンパク質を架橋させ
る工程と;
を具備する生活細胞のカプセル化法を提供するも
のである。 Additionally, the present invention comprises the steps of: (a) dispersing living cells in an aqueous solution of capsule wall-forming proteins; (c) crosslinking said protein with a crosslinking agent that is soluble in said processing medium and substantially insoluble in said aqueous droplets; It is something to do.
本発明は生細胞含有カプセルの穏やかで、かつ
効率的な製造を提供するものであり、これは制御
された多孔質カプセル膜壁の形成に適した条件を
見出したことに基づくもので、その結果、ハイブ
リドマ生育、薬剤導出等種々の領域においてカプ
セル化細胞の使用が可能となる。 The present invention provides a gentle and efficient production of capsules containing living cells, and is based on the discovery of conditions suitable for the formation of controlled porous capsule membrane walls, resulting in Encapsulated cells can be used in various fields such as hybridoma growth, drug derivation, etc.
上述の如く本発明の方法は3つの段階、すなわ
ち、
(a) 生細胞をカプセル壁形成タンパク質の水溶液
中に分散させる工程と;
(b) 水性非混合性、細胞適合性連続的処理媒体中
にて上記細胞含有媒体の水性滴状物を形成する
工程と;
(c) 該処理媒体に可溶で上記水性滴状物に実質的
に不溶性の架橋剤で上記タンパク質を架橋させ
る工程と;
からなるものである。 As mentioned above, the method of the present invention involves three steps: (a) dispersing living cells in an aqueous solution of capsule wall-forming proteins; (b) dispersing living cells in an aqueous, immiscible, cytocompatible continuous processing medium. (c) crosslinking the protein with a crosslinking agent that is soluble in the treatment medium and substantially insoluble in the aqueous droplets; It is something.
この方法の第1の工程は最終的にカプセル膜壁
を形成するタンパク質溶液の形成である。したが
つて、この膜壁物質は水または実質的に水性の溶
液に可溶でなければならず、架橋されてカプセル
を形成し得るものでなければならない。この水溶
性タンパク質の適当な例としてはカゼイン、コラ
ーゲン、ゼラチン、大豆タンパク、グルテン、ア
ルブミン、免疫グロブリン、又はこれらの変性物
あるいは誘導体である。この殻形成タンパクは水
性溶媒中に、好ましくはその実用的最少量を用い
て、溶解する。その溶媒量は装置で取扱い可能な
粘度を超えるものであつてはならない。さらに、
その粘度は細胞の良好な分散が得られる程度とし
なければならない。たとえばタンパク質を5〜95
重量%、好ましくは5〜25重量%含むようにす
る。この段階で、抗酸化剤、保存剤、界面活性剤
を含めてもよい。 The first step in this method is the formation of a protein solution that ultimately forms the capsule membrane wall. Therefore, the membrane wall material must be soluble in water or a substantially aqueous solution and must be capable of being crosslinked to form a capsule. Suitable examples of this water-soluble protein are casein, collagen, gelatin, soybean protein, gluten, albumin, immunoglobulin, or modified products or derivatives thereof. The shell-forming protein is dissolved in the aqueous solvent, preferably using the minimum practical amount thereof. The amount of solvent should not exceed the viscosity that can be handled by the equipment. moreover,
Its viscosity must be such that good dispersion of the cells is obtained. For example, protein is 5 to 95
% by weight, preferably 5 to 25% by weight. Antioxidants, preservatives, and surfactants may be included at this stage.
このタンパク質含有殻形成溶液に対し、カプセ
ル化されるべき細胞の懸濁液を加える。これら細
胞は後述の如く、適当な栄養含有媒体、たとえば
塩、還元剤、抗生物質、血清、緩衝剤等を含む培
養媒体に添加して用いられる。試験管中での動物
細胞ラインのための、又は微生物のための培養媒
体は公知である。細胞は破壊を防止するため、穏
やかな方法を用いて殻形成タンパク含有溶液に均
一に分散される。他の方法としては、殻形成タン
パク含有溶液を最初に適当な培養媒体に添加し、
この中間溶液を滅菌し、これに生細胞を含むペレ
ツトその他の適当な形状のものを添加する。これ
らの細胞をついで懸濁液中に分散させる。添加さ
れる細胞の数はマイクロカプセル中の所望濃度に
よつて定められるが、一般に溶液1ml当り103〜
1012個、好ましくは104〜108個の範囲で使用され
る。 To this protein-containing shell-forming solution is added a suspension of cells to be encapsulated. These cells are used by being added to a culture medium containing an appropriate nutrient-containing medium, such as salt, reducing agent, antibiotics, serum, buffer, etc., as described below. Culture media for animal cell lines in vitro or for microorganisms are known. The cells are uniformly dispersed in the shell-forming protein-containing solution using gentle methods to prevent disruption. Another method is to first add a shell-forming protein-containing solution to a suitable culture medium;
This intermediate solution is sterilized and a pellet or other suitable form containing living cells is added thereto. These cells are then dispersed into a suspension. The number of cells added is determined by the desired concentration in the microcapsules, but is generally between 10 3 and 1 ml of solution.
10 12 pieces, preferably in the range of 10 4 to 10 8 pieces.
この発明の方法の第2の段階は連続的処理媒体
(又は加工媒体)中に水相を分散させることであ
る。この処理媒体は水相と混和しないものでなけ
ればならない。この水性非混和相の例としては鉱
油又は非鉱質油であつて、生細胞と、この連続媒
体が適合性を有することが条件とされる。すなわ
ち、この連続相は製造中において、細胞代謝を害
しないか妨害しないことが必要とされる。この水
性非混合相の例としては、シリコーンオイル、ピ
ーナツ油、綿実油、ゴマ油等である。界面活性剤
(乳化剤)をこの連続的処理媒体に加えて、マイ
クロカプセルが凝集するをを防止したり、エマル
ジヨン中でのマイクロ滴状体の大きさを制御する
ようにしてもよい。この分散体はコロイドミル、
ホモジナイザー等の装置によつて連続相処理媒体
を機械的に撹拌することによつて得られる。簡単
な機械的撹拌器を用いることもでき、又そのよう
なものはより好ましいと云える。その理由は細胞
の破壊を防止するために十分にゆるやかな撹拌が
要請されるからである。エマルジヨンはこの連続
相処理媒体に水溶液の小滴を添加することによつ
て形成することもできる。この分散工程の好まし
い例としては水溶液をゴマ油中に分散させること
である。 The second step of the method of this invention is to disperse the aqueous phase in the continuous processing medium. This treatment medium must be immiscible with the aqueous phase. An example of the aqueous immiscible phase is mineral or non-mineral oil, provided that the continuous medium is compatible with the living cells. That is, the continuous phase is required not to impair or interfere with cellular metabolism during manufacture. Examples of this aqueous immiscible phase are silicone oil, peanut oil, cottonseed oil, sesame oil, and the like. Surfactants (emulsifiers) may be added to this continuous processing medium to prevent microcapsules from agglomerating and to control the size of microdroplets in the emulsion. This dispersion is colloid milled,
It is obtained by mechanically stirring the continuous phase processing medium by means of a device such as a homogenizer. A simple mechanical stirrer can also be used and is preferred. The reason for this is that sufficiently gentle stirring is required to prevent cell destruction. Emulsions can also be formed by adding droplets of an aqueous solution to the continuous phase processing medium. A preferred example of this dispersion step is to disperse the aqueous solution in sesame oil.
水溶液の形成およびこの水溶液の処理媒体中へ
の分散における温度は特に制限はないが、マイク
ロカプセルの大きさ、品質に影きようを与える。
さらに、用いられる連続相処理媒体の種類によつ
ては、この温度は低過ぎてはならない。低過ぎる
と水性溶媒および処理媒体が固化するか重粘にな
り過ぎて実用的に取扱い不能となるからである。
他方、この温度が高すぎても、処理媒体が蒸発し
て細胞の生活力が失われることになる。したがつ
て、この分散工程は安定な操作条件に維持し得る
温度、好ましくは0℃ないし40℃の範囲、特に好
ましくは25℃ないし37℃の範囲とすべきである。 The temperature at which the aqueous solution is formed and the dispersion of this aqueous solution into the processing medium is not particularly limited, but it does affect the size and quality of the microcapsules.
Furthermore, depending on the type of continuous phase processing medium used, this temperature must not be too low. This is because if it is too low, the aqueous solvent and processing medium will solidify or become too thick and viscous, making it practically impossible to handle.
On the other hand, if this temperature is too high, the treatment medium will evaporate and the cells will lose their vitality. The dispersion step should therefore be carried out at a temperature that allows stable operating conditions to be maintained, preferably in the range from 0°C to 40°C, particularly preferably in the range from 25°C to 37°C.
第2の工程において、安定なエマルジヨンを維
持し得るものであれば水性滴状体の量についての
制限はない。しかし、その量が大きすぎて2つの
異なる滴状体間で架橋が生じたり、逆に小さすぎ
て処理後にマイクロカプセルが回収できなくなつ
ても良くない。理想的には水相対処理媒体の割合
は0.1〜99容量部対100容量部の範囲、より好まし
くは1〜50容量部対100容量部の範囲とすべきで
ある。 In the second step, there is no limit to the amount of aqueous droplets as long as a stable emulsion can be maintained. However, it is not good if the amount is too large and cross-linking occurs between two different droplets, or on the other hand it is too small and the microcapsules cannot be recovered after treatment. Ideally the ratio of water to treatment medium should range from 0.1 to 99 parts by volume to 100 parts by volume, more preferably from 1 to 50 parts by volume to 100 parts by volume.
処理媒体中の水性滴状体の安定なエマルジヨン
に対して架橋剤が次に添加される。この架橋剤は
官能基および構造について多くの条件が必要であ
る。第1に架橋剤は連続的処理媒体に実質的に可
溶であり、水性滴状体に不溶でなければならな
い。この条件は極めて重要である。なぜならば、
これが水性滴状体への架橋剤の導入を防止し、し
たがつて細胞相互の広範な架橋又は細胞とカプセ
ルの内壁との架橋の可能性を防止するための制御
要素となるからである。ほとんどの細胞が表面に
タンパク質を含み、これらのタンパク質が架橋剤
と架橋し得る基を有するから、架橋剤の水溶性は
回避されなければならない。この架橋剤がほとん
ど排他的に非水性連続相に可溶であるため、架橋
反応は水性滴状体と非水性連続相との間の界面で
ほとんど起り、界面型架橋が得られる。 A crosslinking agent is then added to the stable emulsion of aqueous droplets in the processing medium. This crosslinking agent requires many requirements regarding functional groups and structure. First, the crosslinking agent must be substantially soluble in the continuous processing medium and insoluble in the aqueous droplets. This condition is extremely important. because,
This is because this serves as a control element to prevent the introduction of cross-linking agents into the aqueous droplets and thus the possibility of extensive cross-linking between the cells or between the cells and the inner wall of the capsule. Water solubility of the crosslinker must be avoided since most cells contain proteins on their surface and these proteins have groups that can be crosslinked with the crosslinker. Since this crosslinker is almost exclusively soluble in the non-aqueous continuous phase, the cross-linking reaction occurs mostly at the interface between the aqueous droplets and the non-aqueous continuous phase, resulting in interfacial cross-linking.
第2の条件は架橋剤の架橋能が適当な製造温度
で起ることである。第3の条件は少なくとも二官
能価のものであつて、タンパク質殻物質上で少な
くとも2以上の架橋可能域で架橋できるものであ
ることである。第4の条件は架橋剤が安定なエマ
ルジヨンの条件の下でタンパク質の天然の官能基
と容易に反応する基を有することが必要とされ
る。このような官能基の例は水酸基、アミノ基、
カルボキシル基、チオール基である。より好まし
くは末端アミノ基又はリシンのε−基の如きタン
パク質のアミノ基が利用される。 The second condition is that the crosslinking ability of the crosslinking agent occurs at a suitable manufacturing temperature. The third condition is that it is at least difunctional and can be crosslinked in at least two crosslinkable regions on the protein shell material. The fourth condition requires that the crosslinker have groups that readily react with the natural functional groups of the protein under stable emulsion conditions. Examples of such functional groups are hydroxyl group, amino group,
They are a carboxyl group and a thiol group. More preferably, terminal amino groups or protein amino groups such as the ε-group of lysine are utilized.
本発明における架橋剤の好ましい例としては油
溶性ハロゲン化二酸であつて、タンパク質アミノ
基とアミド結合を形成し得るものである。たとえ
ば、XOC−(CH2)o−COX(ただし、Xはハロゲ
ン、好ましくはふつ素、臭素、塩素、nは一般の
4〜12の整数)で表わされる化合物である。最も
好ましい例はアジポイルクロリド又はセバコイル
クロリドである。一般に、ヒドロキシ又はアミン
−反応性多官能価油溶性架橋剤の全てのものを使
用できる。第5の条件は架橋剤が連続相処理媒体
と反応しないことである。 A preferred example of the crosslinking agent in the present invention is an oil-soluble halogenated diacid that can form an amide bond with a protein amino group. For example, it is a compound represented by XOC-( CH2 ) o -COX (where X is a halogen, preferably fluorine, bromine, or chlorine, and n is a general integer of 4 to 12). The most preferred examples are adipoyl chloride or sebacoyl chloride. In general, any hydroxy- or amine-reactive polyfunctional oil-soluble crosslinker can be used. The fifth condition is that the crosslinking agent does not react with the continuous phase processing medium.
この処理媒体中の架橋剤の濃度は任意に調整で
き、その下限はカプセル膜壁が自己支持力を形成
し得ない濃度であり、上限は架橋が多過ぎて固く
なりすぎ、不透過性となる濃度である。この上限
は連続相処理媒体中での架橋剤の溶解度によつて
も左右される。この架橋剤の濃度は当業者が容易
に判断し易るものであり、一般に0.001〜10mg/
100ml(処理媒体)の範囲で用いられる。 The concentration of crosslinking agent in this treatment medium can be adjusted arbitrarily; the lower limit is the concentration at which the capsule membrane wall cannot form a self-supporting force, and the upper limit is the concentration at which the capsule membrane wall becomes too stiff and impermeable due to too much crosslinking. It is concentration. This upper limit also depends on the solubility of the crosslinking agent in the continuous phase processing medium. The concentration of this crosslinking agent is easily determined by those skilled in the art, and is generally 0.001 to 10 mg/
Used in the range of 100ml (processing medium).
殻形成タンパク質に対する架橋剤の割合は所望
とする架橋剤の緊張度、使用するタンパク質の活
性架橋性官能基の数、滴状体のサイズ、反応時
間、膜厚によつても左右される。一般にこの適当
な割合はタンパク質1モル当り架橋剤1〜1000モ
ルであろう。 The ratio of crosslinker to shell-forming protein also depends on the desired tonicity of the crosslinker, the number of active crosslinking functional groups on the protein used, droplet size, reaction time, and film thickness. Generally this suitable ratio will be from 1 to 1000 moles of crosslinker per mole of protein.
架橋剤の添加後、得られた懸濁液を連続的に撹
拌して、エマルジヨン中の滴状体を所望の架橋が
得られるまで維持する。架橋剤の反応温度条件は
前述の如く維持し、又は架橋を促進させるために
若干上昇させる。この時間は一般に数分ないし数
時間、好ましくは5〜10分ないし2時間、より好
ましくは15分ないし1時間である。 After addition of the crosslinking agent, the resulting suspension is continuously stirred to maintain the droplets in the emulsion until the desired crosslinking is obtained. The reaction temperature conditions for the crosslinking agent are maintained as described above or slightly increased to promote crosslinking. This time is generally from several minutes to several hours, preferably from 5 to 10 minutes to 2 hours, more preferably from 15 minutes to 1 hour.
多くの場合、処理媒体中に得られるマイクロカ
プセルの懸濁液を、たとえばカプセル化ハイブリ
ドマスの注射において動物の腹膜に直接使用でき
る。この方法は処理媒体が反応終了時に架橋剤を
全く含まない場合、およびカプセルの形成に生物
との相容性を有する処理媒体、たとえばゴマ油を
利用した場合に特に好ましい。この方法によれ
ば、現場でマイクロカプセルを作り、その得られ
たカプセル分散物を動物中に注射することができ
る。 In many cases, the suspension of microcapsules obtained in the treatment medium can be used directly into the peritoneum of the animal, for example in the injection of encapsulated hybrid mass. This method is particularly preferred if the processing medium does not contain any crosslinking agent at the end of the reaction and if a biocompatible processing medium, such as sesame oil, is utilized for the formation of the capsules. According to this method, microcapsules can be made in situ and the resulting capsule dispersion can be injected into animals.
そのほか、処理媒体からカプセルを分離し、水
性又は非水性洗浄液で洗うようにしてもよい。こ
の分離は撹拌を中断し、ついでデカンテーシヨン
又は遠心分離によつておこなうことができる。さ
らに、処理媒体を水相上に層として形成させ、こ
の二層構造物を遠心分離してマイクロカプセルを
処理媒体から水相へ強制的に移すようにしてもよ
い。この場合の水相はカプセル化細胞の生育を促
す培養媒体であることが好ましい。 Alternatively, the capsules may be separated from the treatment medium and washed with an aqueous or non-aqueous cleaning solution. This separation can be carried out by discontinuing stirring and then by decantation or centrifugation. Additionally, the treatment medium may be formed as a layer on the aqueous phase and the bilayer structure may be centrifuged to force the microcapsules from the treatment medium into the aqueous phase. In this case, the aqueous phase is preferably a culture medium that promotes growth of the encapsulated cells.
上記のようにして製造された本発明の生細胞含
有カプセルにおいては、架橋剤で架橋されたアル
ブミンからなるカプセル内に、水性媒質中に懸濁
された状態の生細胞が収容されている。カプセル
壁の架橋に用いた架橋剤は、一般的に生細胞に対
して毒作用を及ぼすから、これが細胞壁から溶出
すると細胞の死滅といつた致命的な欠点を生じ
る。しかし、既述したように本発明で用いる架橋
剤、特に塩化セバコイルは水は不溶性であるか
ら、本発明によれば、上記のような致命的な問題
を回避することができる。 In the living cell-containing capsule of the present invention produced as described above, living cells suspended in an aqueous medium are accommodated in the capsule made of albumin crosslinked with a crosslinking agent. The cross-linking agent used for cross-linking the capsule wall generally has a toxic effect on living cells, so when it is eluted from the cell wall, it causes fatal defects such as cell death. However, as described above, the crosslinking agent used in the present invention, particularly sebacoyl chloride, is insoluble in water, so according to the present invention, the above fatal problem can be avoided.
本発明の好ましい具体例として、出発タンパク
質溶液は水溶性ポラーゲン化合物(すなわち孔形
成又は孔発生化合物)、たとえばポリ(ビニルア
ルコール)、カルボキシメチルセルロース、ポリ
(ビニルピロリドン)、でん粉、最も好ましくは多
価グリコール等のグリコールを含むものであつて
もよい。この化合物の存在はカプセル化の際に細
胞を保護し、カプセル膜壁中に多くの孔を形成さ
せる。このポラーゲン化合物は架橋工程におい
て、タンパク質分子相互間に捕促され、水溶液と
カプセルとの接触の際に除去され、カプセルの膜
壁に多くの孔を形成させるものと思われる。この
ポラーゲン化合物の添加量は比較的広範囲で変え
ることができ、細胞の数、所望とする多孔度、ポ
ラーゲンの溶解度、カプセル組成物の量等によつ
ても左右される。一般に、その水溶液中の濃度は
1mg/mlないし1g/ml、好ましくは200〜600
mg/mlであろう。ポラーゲンのタンパク質に対す
る割合は1:10〜10:1(重量)である。本発明
で用いられるポリグリコールは分子量が100〜
10000のものである。このうち、ポリエチレング
リコール、特に分子量4000〜6000のもの(より好
ましくはこの上限に近いもの)が用いられる。 In a preferred embodiment of the invention, the starting protein solution is a water-soluble poragen compound (i.e., a pore-forming or pore-generating compound), such as poly(vinyl alcohol), carboxymethylcellulose, poly(vinylpyrrolidone), starch, and most preferably polyhydric glycols. It may also contain glycols such as The presence of this compound protects the cells during encapsulation and causes the formation of many pores in the capsule membrane wall. This poragen compound is thought to be trapped between protein molecules during the crosslinking process and removed when the aqueous solution comes into contact with the capsule, forming many pores in the membrane wall of the capsule. The amount of poragen compound added can vary within a relatively wide range and depends on the number of cells, the desired porosity, the solubility of the poragen, the amount of capsule composition, etc. Generally, the concentration in the aqueous solution is between 1 mg/ml and 1 g/ml, preferably between 200 and 600.
It would be mg/ml. The ratio of poragen to protein is 1:10 to 10:1 (by weight). The polyglycol used in the present invention has a molecular weight of 100 to
10000's. Among these, polyethylene glycols, particularly those having a molecular weight of 4,000 to 6,000 (more preferably those close to this upper limit) are used.
本発明の他の好ましい態様は形成されたカプセ
ルにカプセル膜壁分解酵素(又は劣化酵素)を接
触させることによりカプセルの膜壁の孔径を調節
する方法である。カプセルの膜壁が主としてタン
パク質からなる場合はタンパク質分解酵素、たと
えばトリプシン、キモトリプシン等をカプセルの
緩衝水性懸濁液に加えて十分な時間繁殖させて所
望のサイズに孔を拡大させる。一般にこの時間は
1〜2分から1〜2時間、好ましくは1〜2分か
ら30分の間である。この酵素消化は、酵素抑制
剤、たとえばタンパク分解抑制剤、たとえば大豆
トリプシン抑制剤をカプセル分散体に加えるか、
又はカプセルから酵素を洗い流すことによつて中
止させることもできる。 Another preferred embodiment of the present invention is a method of adjusting the pore size of the capsule membrane wall by bringing a capsule membrane wall-degrading enzyme (or degrading enzyme) into contact with the formed capsule. If the membrane wall of the capsule consists primarily of protein, a proteolytic enzyme, such as trypsin, chymotrypsin, etc., is added to the buffered aqueous suspension of the capsule and propagated for a sufficient period of time to enlarge the pores to the desired size. Generally this time is between 1-2 minutes and 1-2 hours, preferably between 1-2 minutes and 30 minutes. This enzymatic digestion can be accomplished by adding an enzyme inhibitor, such as a proteolytic inhibitor, such as soybean trypsin inhibitor, to the capsule dispersion;
Alternatively, it can be stopped by washing the enzyme out of the capsule.
他の他ましい態様として、カプセルの壁がタン
パク質のみで構成されているのではなく、これに
加えて0.1〜80重量%の他の酵素分解性物質、た
とえばポリサツカライド、ケラチン、DNA,
RNA、コラーゲン等の物質で形成されている場
合である。タンパク質および他の酵素分解性物質
で膜壁がつくられているカプセルの形成後、カプ
セルの孔径はこの他の酵素分解性物質を分解する
酵素で処理することにより拡大させることができ
る。この物質がポリサツカライドの場合はポリサ
ツカライド分解酵素が用いられる。セルロース、
コラーゲン、DNA,RNA、でん紛、ケラチンが
添加された場合はセルラーゼ、コラナーゼ、DN
アーゼ、RNアーゼ、アミラーゼ、ケラチナーゼ
等を用いて孔径を拡大し得る。この分解酵素によ
る処理時間は上述のタンパク分解酵素の場合と同
様にして調節し得る。 Another advantageous embodiment is that the capsule wall does not consist only of proteins, but in addition contains 0.1 to 80% by weight of other enzymatically degradable substances, such as polysaccharides, keratin, DNA, etc.
This is the case when it is made of substances such as RNA and collagen. After the formation of capsules whose membrane walls are made of proteins and other enzymatically degradable substances, the pore size of the capsules can be enlarged by treatment with enzymes that degrade the other enzymatically degradable substances. If this substance is a polysaccharide, a polysaccharide degrading enzyme is used. cellulose,
When collagen, DNA, RNA, starch, and keratin are added, cellulase, colanase, and DN
The pore size can be enlarged using enzymes such as Aase, RNase, amylase, keratinase, and the like. The treatment time with this degrading enzyme can be adjusted in the same manner as in the case of the proteolytic enzyme described above.
本発明のカプセルは球形粒子であり、場合によ
つては不規則な形状としてもよい。カプセルは
1μm以下から数ミリの直径に変えることができ
る。標準注射針での投与のためには1μm以下ない
し250μmの径のもの(マイクロカプセル)が好ま
しい。 The capsules of the present invention are spherical particles, which may optionally be irregularly shaped. The capsule is
The diameter can be changed from less than 1 μm to several millimeters. For administration with standard injection needles, those with a diameter of 1 μm or less to 250 μm (microcapsules) are preferred.
膜壁の孔径は少なくとも細胞の生育および生活
力を維持するために必要な栄養の出入りを許容し
得る大きさを有し、かつ細胞自体の排出を防止し
得る程度に小さくなくてはならない。理想的には
分子量10000〜500000のマイクロ分子(公知の免
疫グロブリン又はヴイリオンを含めて)の排出を
許容し得る孔径のものが好ましい。ヴイリオンは
通常約3000Å以下の直径を有するから、孔径は5
Å〜15μm、より好ましくは20Å〜0.3μmとする。 The pore size of the membrane wall must be at least large enough to allow the inflow and outflow of nutrients necessary to maintain cell growth and vitality, and must be small enough to prevent the cells themselves from being expelled. Ideally, a pore size that allows the discharge of micromolecules (including known immunoglobulins or virions) with a molecular weight of 10,000 to 500,000 is preferred. Since virions usually have a diameter of about 3000 Å or less, the pore size is
Å to 15 μm, more preferably 20 Å to 0.3 μm.
本発明でカプセル化可能な細胞の性質、種類に
ついて特に制限はなく、動物からのもの、植物か
らのもの、微生物からのもののいずれであつても
よい。又細胞はハイブリドマ細胞の如く人工のも
のであつてもよい。この人工のものはカプセル化
にとつて好ましいものの一つである。細胞ライン
から得られる他の細胞、たとえばミエロマ
(myeloma)細胞もカプセル化可能である。さら
に、バクテリヤ細胞の如き微生物細胞もカプセル
化可能である。これらのうち最も好ましいバクテ
リヤ細胞は薬理学的に有用な物質を分泌するもの
およびDNA組換え技法によりつくられる新規な
バクテリヤ種であつて哺乳動物、ドナー等の異質
物からの遺伝子によつてコードされた物質を表わ
すバクテリヤである。この異質の遺伝子を表わす
バクテリヤ細胞の例としてはインターフエロン、
生育ホルモン、インシユリン(すい臓細胞自体に
よつてつくり得るものであることはもちろんであ
る)、その他のホルモン、プロホルモン型分子等
である。 There are no particular limitations on the nature or type of cells that can be encapsulated in the present invention, and they may be from animals, plants, or microorganisms. The cells may also be artificial, such as hybridoma cells. This artificial material is one of the preferred ones for encapsulation. Other cells obtained from cell lines, such as myeloma cells, can also be encapsulated. Additionally, microbial cells such as bacterial cells can also be encapsulated. Among these, the most preferred bacterial cells are those that secrete pharmacologically useful substances and new bacterial species created by recombinant DNA techniques that are encoded by genes from foreign sources such as mammals, donors, etc. It is a bacterium that represents a substance. Examples of bacterial cells expressing this foreign gene are interferon,
These include growth hormones, insulin (which can of course be produced by the pancreatic cells themselves), other hormones, and prohormone-type molecules.
1カプセル当りの細胞の数はカプセルの大きさ
にもよるが、1〜1000,好ましくは1〜100程度
であろう。生育および再生によりカプセル内の細
胞密度は増大し、生育は飽和レベルに達すること
になる。この飽和レベルは細胞の種類、カプセル
のサイズによつても異なる。これらは実験的に、
特定の細胞/カプセルサイズについての飽和限度
を知ることができよう。 The number of cells per capsule will vary depending on the size of the capsule, but will be about 1 to 1000, preferably about 1 to 100. Growth and regeneration will increase the cell density within the capsule and growth will reach a saturation level. This saturation level also varies depending on cell type and capsule size. These are experimentally
One would know the saturation limit for a particular cell/capsule size.
なお、本発明の範囲に取り込むことを意図する
ものではないが、本発明は、所望の細胞のカプセ
ル化のために使用者に利用されるキツトとして応
用することが可能である。このキツトは一般に試
験管、薬ビン、グラス、球状物等を収容するため
に区分した容器を1以上有するキヤリヤーからな
る。この容器はさらにポラゲン、その他の酵素分
解可能物質、栄養媒体、界面活性剤等とともに膜
壁形成タンパク質からなる第1の容器手段を具備
するものであつてもよい。この膜壁形成物質は溶
液又は凍結乾燥した状態で存在させることができ
る。第2の容器手段として、適当な架橋剤を収容
するもの、第3の容器手段として、水非混和性処
理媒体を収容するものが考えられる。他の容器手
段としては所望の細胞、分解酵素、他の膜壁形成
物質等を収容するものが挙げられる。このキツト
は通常カタログ、小冊、パンフレツト等による指
示書を収容させる。このキツトを利用する場合、
使用者は第1の容器手段内の物質の溶液をつく
り、カプセル化すべき細胞の分散体を形成し、上
記溶液を処理媒体に加え、水性の滴状体を分散さ
せて安定なエマルジヨンを形成し、架橋剤を加え
て膜壁形成を生じさせるだけでよい。もちろん、
その他の任意の工程をさらに付加してもよい。 Although not intended to fall within the scope of the present invention, the present invention can be applied as a kit utilized by a user for encapsulation of desired cells. The kit generally comprises a carrier having one or more compartmentalized containers for accommodating test tubes, vials, glasses, spheres, and the like. The container may further include a first container means comprising a wall-forming protein together with a poragen, other enzymatically degradable substances, nutritional media, surfactants, etc. The wall-forming substance can be present in solution or in lyophilized form. It is conceivable for the second container means to contain a suitable crosslinking agent and for the third container means to contain a water-immiscible treatment medium. Other container means include those containing desired cells, degrading enzymes, other membrane wall-forming substances, and the like. The kit typically contains instructions in the form of catalogs, booklets, brochures, etc. When using this kit,
The user creates a solution of the substance in the first container means to form a dispersion of cells to be encapsulated, adds said solution to the processing medium, and disperses the aqueous droplets to form a stable emulsion. , just add a crosslinking agent to cause membrane wall formation. of course,
Other arbitrary steps may be further added.
本発明のカプセルは特に動物の、細胞に対する
免疫応答を最少限にしたい場合に、その動物への
該細胞の投与に特に適している。したがつて、ハ
イブリドマ細胞を含むカプセルを動物中に注射す
ることにより、該細胞を該動物内で生育させるこ
とができる。薬剤投与も、薬理学的活性物質を生
成させる細胞を含むカプセルを動物に注射するこ
とにより、著るしく容易となる。インシユリンを
生成させたり、生長ホルモン又はインターフエロ
ンを生成させたりして、これらの活性物質の速効
的および連続的供給源を与える再結合バクテリヤ
を動物中に注射することもできる。カプセル化し
たすい臓細胞を糖尿病患者に注射してインシユリ
ンの供給源とすることもできる。抗体、酵素、そ
の他生物学的活性物質を生成させる細胞を投与す
ることもできる。 The capsules of the invention are particularly suitable for administration of cells to animals, particularly when it is desired to minimize the animal's immune response to the cells. Thus, by injecting a capsule containing hybridoma cells into an animal, the cells can be grown within the animal. Drug administration is also greatly facilitated by injecting animals with capsules containing cells that produce pharmacologically active substances. Recombinant bacteria that produce insulin or produce growth hormone or interferon, providing a fast-acting and continuous source of these active substances, can also be injected into the animal. Encapsulated pancreatic cells can also be injected into diabetic patients to provide a source of insulin. Cells that produce antibodies, enzymes, and other biologically active substances can also be administered.
ここで興味深いことは投与の対象又は宿主とし
て使われる動物からのタンパク質を用いてマイク
ロカプセル又はカプセルの製造をおこなう方法で
ある。これによつて、免疫応答の問題は減少す
る。たとえばBSA壁の使用は受理主として牛科
動物の使用を容易にする。ヒト血清アルブミンか
らなるタンパク質膜壁の使用はヒトへのカプセル
の投与を容易にする。 Of interest here is a method for producing microcapsules or capsules using proteins from animals used as administration targets or hosts. This reduces the problem of immune response. For example, the use of BSA walls facilitates the use of primarily bovine animals. The use of a protein membrane wall consisting of human serum albumin facilitates administration of the capsule to humans.
カプセルの投与は局部投与、静脈投与、腹膜内
注射、筋肉注射、輸液、環流等によつておこなう
ことができる。 Administration of capsules can be carried out by local administration, intravenous administration, intraperitoneal injection, intramuscular injection, infusion, perfusion, and the like.
そのほか、本発明のカプセルは他の用途を有す
る。たとえば、従来の非可動化微生物細胞又は酵
素の代りに触媒物質として役立てることができ
る。又、分解カプセル化微生物を利用して酸素等
のガスを解放させ、これを酸素電極によりモニタ
ーすることなどにより分析等に使用することもで
きる。 In addition, the capsules of the invention have other uses. For example, they can serve as catalytic substances in place of conventional immobilized microbial cells or enzymes. Furthermore, it is also possible to use decomposing encapsulated microorganisms to release gases such as oxygen, which can be used for analysis and the like by monitoring this with an oxygen electrode.
マイクロカプセルを治療を目的として用いる場
合、投与量は年令、性別、患者の状態、他の同時
投与薬剤、副作用等を考慮して決定される。たと
えば、一定時間当り循環系などの程度インシユリ
ン、インターフエロンを放出させるかは所定の対
象につき容易に計算することができ、これにより
所定の細胞を含むマイクロカプセルの適量を注射
することができる。 When microcapsules are used for therapeutic purposes, the dosage is determined in consideration of age, gender, patient condition, other concurrently administered drugs, side effects, and the like. For example, the degree to which insulin and interferon are released from the circulatory system per certain period of time can be easily calculated for a given subject, and thereby an appropriate amount of microcapsules containing a given cell can be injected.
タンパク壁形成物質の一部又は全体に免疫グロ
ブリンからのものを用いたカプセルは特に有用で
ある。免疫グロブリンの特定の種類のものを選
び、膜壁含有抗体の補助として抗原部に向けられ
るカプセルをつくることができ、このカプセルを
生細胞の指定されたキヤリアシステムに変えるこ
とができる。 Particularly useful are capsules in which the protein wall-forming material is partially or entirely derived from immunoglobulins. By selecting a particular type of immunoglobulin, one can create a capsule that is targeted to the antigen site with the aid of membrane-containing antibodies, and this capsule can be turned into a designated carrier system for living cells.
(実施例)
ハイブリドママイクロカプセルの製造例
すべてのマイクロカプセル化用装置を消毒した
のち、ウシ血清アルブミン、BSA(100mg)を
RPM1 1640培養基(重炭酸ソーダ、2−メルカ
プトエタノール、ペニシリン、ストレプトマイシ
ン、カビ菌帯および10%の熱不活性化ウシ胎児血
清を含む)1ml中に溶解させた。この溶液をミリ
ポアフイルタ(タイプHA,0.45μm、ミリポア社
Bedford,マサチユーセツト州、米国)を介して
滅菌試験管に通過させることにより滅菌した。次
にポリエチレングリコール(PEG,
Carbowax6000(商品名)Fisher Scientific社,
ピツツバーグ、米国)200mgをこのBSA溶液に溶
解させ、約106ハイブリドマ細胞を含むペレツト
をBSA−PEG媒体混合物0.5ml中に懸濁させた。(Example) Production example of hybridoma microcapsules After disinfecting all microencapsulation equipment, add bovine serum albumin and BSA (100 mg).
Dissolved in 1 ml of RPM1 1640 culture medium (containing bicarbonate of soda, 2-mercaptoethanol, penicillin, streptomycin, mycozoa and 10% heat-inactivated fetal calf serum). Filter this solution through a Millipore filter (type HA, 0.45 μm, Millipore)
Bedford, Mass., USA) and sterilized by passage into sterile test tubes. Next, polyethylene glycol (PEG,
Carbowax6000 (product name) Fisher Scientific,
Pittsburgh, USA) was dissolved in this BSA solution and a pellet containing about 10 6 hybridoma cells was suspended in 0.5 ml of BSA-PEG media mixture.
この懸濁液を、50ml樹脂釜に収容した滅菌ゴマ
油20mlに、温度37℃、撹拌速度1200rpm.で滴下
しながら加えた。その結果、BSA,PEG、細胞
および培養基からなる水性マイクロ滴状体を含む
水/オイルエマルジヨンが得られた。この水相を
ゴマ油に添加した1分後に塩化セバコイル(2ml
のゴマ油に0.2ml溶解させたもの)を上記樹脂釜
に添加した。この添加ののち2分後撹拌速度を
1200rpm.から900rpm.に減少させた。この状態で
40分間維持し、塩化セバコイルをBSAに架橋さ
せてマイクロカプセル壁を形成させた。さらに40
分後、樹脂釜を静かに遠心分離してマイクロカプ
セルを沈降させた。上澄液を除去したのち、マイ
クロカプセルを新しい滅菌ゴマ油で洗浄し、残留
する塩化セバコイルを除去した。 This suspension was added dropwise to 20 ml of sterilized sesame oil contained in a 50 ml resin kettle at a temperature of 37° C. and a stirring speed of 1200 rpm. As a result, a water/oil emulsion containing aqueous microdroplets consisting of BSA, PEG, cells and culture medium was obtained. One minute after adding this aqueous phase to sesame oil, sebacoyl chloride (2 ml) was added.
(0.2 ml dissolved in sesame oil) was added to the resin pot. Two minutes after this addition, the stirring speed was increased.
Reduced from 1200rpm to 900rpm. in this state
It was maintained for 40 minutes to crosslink sebacoyl chloride to BSA and form microcapsule walls. 40 more
After several minutes, the resin kettle was gently centrifuged to sediment the microcapsules. After removing the supernatant, the microcapsules were washed with fresh sterile sesame oil to remove residual sebacoyl chloride.
このマイクロカプセルを培養基に移すため、マ
イクロカプセルを再び遠心分離し、上澄液を除去
した。さらにヘプタン2mlをマイクロカプセルペ
レツトに加え、さらに直ちに5mlの培養基と混合
した。この混合物をついて遠心分離し、上澄液を
除去し、マイクロカプセルペレツトを新しい培養
基で再度洗浄し、適当なPHに調節した。 In order to transfer the microcapsules to the culture medium, the microcapsules were centrifuged again and the supernatant liquid was removed. An additional 2 ml of heptane was added to the microcapsule pellets and immediately mixed with 5 ml of culture medium. The mixture was centrifuged, the supernatant was removed, and the microcapsule pellets were washed again with fresh culture medium and adjusted to the appropriate pH.
マイクロカプセル化後の細胞生存能をこのマイ
クロカプセルを中性赤中で培養することにより実
証することができた。すなわち、このマイクロカ
プセル化細胞はこの中性赤を汚ごし生存能を有す
ることを示した。第2の手段として、このマイク
ロカプセルを開き、露出した細胞をトリパン青で
培養した。その結果、細胞の染色が見られず、こ
れによつて細胞の生存能が認められた。この細胞
は少なくとも2ケ月間生活力を示した。 Cell viability after microencapsulation could be demonstrated by culturing the microcapsules in neutral red. In other words, this microencapsulated cell was shown to have the ability to survive by staining this neutral red. As a second step, the microcapsules were opened and the exposed cells were incubated with trypan blue. As a result, no staining of the cells was observed, indicating the viability of the cells. The cells showed viability for at least 2 months.
Claims (1)
らなるカプセル中に生細胞を収容してなる生細胞
含有カプセル。 2 該アルブミン壁がさらに水溶性ポラーゲン化
合物を含む特許請求の範囲第1項記載の生細胞含
有カプセル。 3 該アルブミン壁がさらに酵素劣化物質を含む
特許請求の範囲第1項記載の生細胞含有カプセ
ル。 4 酵素劣化物質がポリサツカリド、タンパクま
たは核酸である特許請求の範囲第3項記載の生細
胞含有カプセル。 5 塩化セバコイルで架橋されたアルブミン壁が
多孔質であつて、細胞養分の通過を許容し得るも
のである特許請求の範囲第1項記載の生細胞含有
カプセル。 6 塩化セバコイルで架橋されたアルブミン壁が
多孔質であつて、分子量500000以下の分子又は粒
子を通過させ得るものである特許請求の範囲第1
項記載の生細胞含有カプセル。 7 該分子が免疫グロブリンである特許請求の範
囲第6項記載の生細胞含有カプセル。 8 免疫グロブリンがモノクローナル抗体である
特許請求の範囲第7項記載の生細胞含有カプセ
ル。 9 該分子がヴイリオンである特許請求の範囲第
6項記載の生細胞含有カプセル。 10 該アルブミン壁が直径5オングストローム
ないし15μmの孔を多数有する特許請求の範囲第
1項記載の生細胞含有カプセル。 11 該細胞が動物、植物、微生物、および人工
の細胞から選ばれるものである特許請求の範囲第
1項記載の生細胞含有カプセル。 12 該細胞がハイブリドーマ細胞である特許請
求の範囲第11項記載の生細胞含有カプセル。 13 該細胞がウイルス感染細胞である特許請求
の範囲第11項記載の生細胞含有カプセル。 14 該細胞がバクテリヤ細胞である特許請求の
範囲第11項記載の生細胞含有カプセル。 15 該バクテリヤ細胞が該バクテリヤ細胞の
DNAに組換えられた非バクテリヤ遺伝子によつ
てコードされた生成物を生産する特許請求の範囲
第14項記載の生細胞含有カプセル。 16 該非バクテリヤ遺伝子が哺乳動物遺伝子で
ある特許請求の範囲第15項記載の生細胞含有カ
プセル。 17 該細胞のための栄養媒体と組み合わされて
いる特許請求の範囲第1項記載の生細胞含有カプ
セル。 18 栄養媒体が試験官内媒体である特許請求の
範囲第17項記載の生細胞含有カプセル。 19 栄養媒体が生体内媒体である特許請求の範
囲第17項記載の生細胞含有カプセル。 20 生体内媒体が動物の腹水である特許請求の
範囲第17項記載の生細胞含有カプセル。 21 該カプセルが平均直径250μm以下のもので
ある特許請求の範囲第1項記載の生細胞含有カプ
セル。 22 (a) 生細胞をカプセル壁を形成するアルブ
ミンの水溶液中に分散させる工程と; (b) 水非混和性で且つ細胞適合性の連続的処理媒
体中にて上記細胞含有媒体の水性滴状物を形成
する工程と; (c) 塩化セバコイルで前記アルブミンを架橋させ
る工程と; を具備する生細胞のカプセル化法。 23 該アルブミンの水溶液が該細胞のための栄
養を含む特許請求の範囲第22項記載の方法。 24 該溶液がさらに酵素劣化物質を含む特許請
求の範囲第22項記載の方法。 25 酵素劣化物質がポリサツカリド、タンパク
または核酸である特許請求の範囲第24項記載の
方法。 26 該細胞が動物、植物、微生物、および人工
の細胞から選ばれるものである特許請求の範囲第
22項記載の方法。 27 該細胞がハイブリドーマ細胞である特許請
求の範囲第26項記載の方法。 28 該細胞がバクテリヤ細胞である特許請求の
範囲第26項記載の方法。 29 該バクテリヤ細胞が、該バクテリヤ細胞の
DNAに組換えられた非バクテリヤ遺伝子によつ
てコードされた生成物を生産する特許請求の範囲
第28項記載の方法。 30 該非バクテリヤ遺伝子が哺乳動物遺伝子で
ある特許請求の範囲第29項記載の方法。 31 該カプセルが平均直径250μm以下のもので
ある特許請求の範囲第22項記載の方法。 32 処理媒体が植物油又は鉱物油である特許請
求の範囲第22項記載の方法。 33 処理媒体がピーナツツ油、ゴマ油、綿実油
から選ばれるものである特許請求の範囲第22項
記載の方法。 34 架橋化されたカプセルを、水不溶性溶媒で
洗浄する工程をさらに含む特許請求の範囲第22
項記載の方法。 35 カプセル壁を形成するアルブミンの水性溶
液がさらに水溶性ポラーゲン化合物を含む特許請
求の範囲第22項記載の方法。 36 該ポラーゲン化合物を該溶液中に1mg〜
1g/ml含む特許請求の範囲第35項記載の方法。 37 該ポラーゲン化合物がポリ(ビニルアルコ
ール)、カルボキシメチルセルロース、ポリ(ビ
ニルピロリドン)、でん粉又はグリコールである
特許請求の範囲第35項記載の方法。 38 該ポラーゲン化合物が、分子量100ないし
10000のポリグリコールである特許請求の範囲第
35項記載の方法。 39 塩化セバコイルで架橋されたアルブミンか
らなるカプセル壁に、カプセル壁劣化酵素を十分
な時間添加して該壁中の孔を所定の平均サイズに
拡大させる工程を含む特許請求の範囲第22項記
載の方法。 40 該酵素がタンパク質分解酵素である特許請
求の範囲第39項記載の方法。 41 塩化セバコイルで架橋されたアルブミンか
らなるカプセル壁に、カプセル壁劣化酵素を十分
な時間添加して、該壁中の孔を所定の平均サイズ
に拡大させる工程をさらに含む特許請求の範囲第
24項または第25項の何れかに記載の方法。 42 該酵素がポリサツカリド分解酵素、DNア
ーゼ、RNアーゼ、ケラチナーゼ、セルラーゼ、
アミラーゼ、コラーゲナーゼから選ばれるもので
ある特許請求の範囲第41項記載の方法。[Scope of Claims] 1. A living cell-containing capsule containing living cells in a capsule made of an albumin wall cross-linked with sebacoyl chloride. 2. The living cell-containing capsule according to claim 1, wherein the albumin wall further contains a water-soluble poragen compound. 3. The living cell-containing capsule according to claim 1, wherein the albumin wall further contains an enzyme-degrading substance. 4. The living cell-containing capsule according to claim 3, wherein the enzymatically degraded substance is polysaccharide, protein, or nucleic acid. 5. The living cell-containing capsule according to claim 1, wherein the albumin wall cross-linked with sebacoyl chloride is porous and can allow passage of cell nutrients. 6 Claim 1 in which the albumin wall cross-linked with sebacoyl chloride is porous and is capable of passing molecules or particles with a molecular weight of 500,000 or less.
Capsules containing living cells as described in Section 2. 7. A capsule containing living cells according to claim 6, wherein the molecule is an immunoglobulin. 8. The capsule containing living cells according to claim 7, wherein the immunoglobulin is a monoclonal antibody. 9. A capsule containing living cells according to claim 6, wherein the molecule is virion. 10. The capsule containing living cells according to claim 1, wherein the albumin wall has a large number of pores with a diameter of 5 angstroms to 15 μm. 11. The capsule containing living cells according to claim 1, wherein the cells are selected from animal, plant, microorganism, and artificial cells. 12. The capsule containing living cells according to claim 11, wherein the cells are hybridoma cells. 13. The capsule containing living cells according to claim 11, wherein the cells are virus-infected cells. 14. The capsule containing living cells according to claim 11, wherein the cells are bacterial cells. 15 The bacterial cell is
15. A capsule containing living cells according to claim 14, which produces a product encoded by a non-bacterial gene recombined into DNA. 16. The capsule containing living cells according to claim 15, wherein the non-bacterial gene is a mammalian gene. 17. A capsule containing living cells according to claim 1, in combination with a nutritional medium for said cells. 18. Capsule containing living cells according to claim 17, wherein the nutrient medium is an in vitro medium. 19. The capsule containing living cells according to claim 17, wherein the nutrient medium is an in-vivo medium. 20. The capsule containing living cells according to claim 17, wherein the in-vivo medium is animal ascites. 21. The capsule containing living cells according to claim 1, wherein the capsule has an average diameter of 250 μm or less. 22 (a) dispersing living cells in an aqueous solution of albumin forming the capsule wall; (b) dispersing the cell-containing medium in aqueous droplets in a water-immiscible and cytocompatible continuous processing medium; (c) crosslinking said albumin with sebacoyl chloride; 23. The method of claim 22, wherein the aqueous solution of albumin contains nutrients for the cells. 24. The method of claim 22, wherein the solution further comprises an enzyme-degrading substance. 25. The method according to claim 24, wherein the enzymatically degraded substance is polysaccharide, protein, or nucleic acid. 26. The method according to claim 22, wherein said cells are selected from animal, plant, microorganism, and artificial cells. 27. The method of claim 26, wherein the cells are hybridoma cells. 28. The method of claim 26, wherein the cell is a bacterial cell. 29 The bacterial cell is
29. The method of claim 28 for producing a product encoded by a non-bacterial gene recombined into DNA. 30. The method of claim 29, wherein the non-bacterial gene is a mammalian gene. 31. The method according to claim 22, wherein the capsules have an average diameter of 250 μm or less. 32. The method according to claim 22, wherein the treatment medium is vegetable oil or mineral oil. 33. The method of claim 22, wherein the treatment medium is selected from peanut oil, sesame oil, and cottonseed oil. 34 Claim 22 further comprising the step of washing the crosslinked capsule with a water-insoluble solvent
The method described in section. 35. The method of claim 22, wherein the aqueous solution of albumin forming the capsule wall further comprises a water-soluble poragen compound. 36 The poragen compound is added to the solution from 1 mg to
36. The method of claim 35 comprising 1 g/ml. 37. The method of claim 35, wherein the poragen compound is poly(vinyl alcohol), carboxymethylcellulose, poly(vinylpyrrolidone), starch or glycol. 38 The poragen compound has a molecular weight of 100 to
36. The method of claim 35, wherein the polyglycol is 10,000. 39. The method according to claim 22, comprising the step of adding a capsule wall-degrading enzyme to a capsule wall made of albumin cross-linked with sebacoyl chloride for a sufficient period of time to enlarge the pores in the wall to a predetermined average size. Method. 40. The method of claim 39, wherein the enzyme is a proteolytic enzyme. 41 Claim 24 further comprising the step of adding a capsule wall degrading enzyme to the capsule wall made of albumin crosslinked with sebacoyl chloride for a sufficient period of time to enlarge the pores in the wall to a predetermined average size. Or the method according to any of paragraph 25. 42 The enzyme is polysaccharide degrading enzyme, DNase, RNase, keratinase, cellulase,
42. The method according to claim 41, wherein the method is selected from amylase and collagenase.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58131097A JPS6025929A (en) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | Encapsulated cell, manufacture and use |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58131097A JPS6025929A (en) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | Encapsulated cell, manufacture and use |
Related Child Applications (1)
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---|---|---|---|
JP3287274A Division JPH0685711B2 (en) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | Cell breeding method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6025929A JPS6025929A (en) | 1985-02-08 |
JPH048034B2 true JPH048034B2 (en) | 1992-02-13 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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ATE252374T1 (en) * | 1996-12-23 | 2003-11-15 | Bavarian Nordic As | ENCAPSULATED ANTIBODY PRODUCING CELLS |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS55157502A (en) * | 1979-03-28 | 1980-12-08 | Damon Corp | Live tissue encapsulation and tissue transplantation |
JPS57202289A (en) * | 1981-03-13 | 1982-12-11 | Damon Corp | Culturing of uncourage dependent cell |
JPS5816693A (en) * | 1981-03-13 | 1983-01-31 | デイモン・バイオテック・インコ−ポレ−テッド | Production of substance produced by bacteria |
-
1983
- 1983-07-20 JP JP58131097A patent/JPS6025929A/en active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS55157502A (en) * | 1979-03-28 | 1980-12-08 | Damon Corp | Live tissue encapsulation and tissue transplantation |
JPS57202289A (en) * | 1981-03-13 | 1982-12-11 | Damon Corp | Culturing of uncourage dependent cell |
JPS5816693A (en) * | 1981-03-13 | 1983-01-31 | デイモン・バイオテック・インコ−ポレ−テッド | Production of substance produced by bacteria |
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JPS6025929A (en) | 1985-02-08 |
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