JPH0662871A - 生物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法に使用する装置 - Google Patents
生物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法に使用する装置Info
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- JPH0662871A JPH0662871A JP4103770A JP10377092A JPH0662871A JP H0662871 A JPH0662871 A JP H0662871A JP 4103770 A JP4103770 A JP 4103770A JP 10377092 A JP10377092 A JP 10377092A JP H0662871 A JPH0662871 A JP H0662871A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
- C12M35/04—Mechanical means, e.g. sonic waves, stretching forces, pressure or shear stimuli
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 遺伝子等の異物を金属、ポリマー等の微粒子
に担持した異物担持微粒子を生物又は細胞に打ち込み導
入する方法及び装置の提供。 【構成】 ノズルチップの孔とこれと順次連通する第1
弁座、第1内孔、第2弁座および第2内孔と第1内孔に
通ずるコックバルブ付異物担持微粒子挿入口とを有し、
自動ガンに装着されたノズルと、自動ガンの作動に連動
して第1弁座および第2弁座において開閉する弁体とよ
り2段ニードル弁を構成してなるノズルシステムの2段
ニードル弁を閉として第1内孔に異物担持微粒子を装入
し、2段ニードル弁を作動させて異物担持微粒子をノズ
ル先端より噴出させ、生物または細胞に衝突させるか、
あるいは第2弁座を自動ガンの高圧圧縮気体出口部に設
け、ノズル先端部を継手により着脱自在の構造とするこ
と以外、前記と同様の2段ニードル弁を用いる、好まし
くは、噴出後周囲に飛散する異物担持微粒子を分離・回
収することを特徴とする。
に担持した異物担持微粒子を生物又は細胞に打ち込み導
入する方法及び装置の提供。 【構成】 ノズルチップの孔とこれと順次連通する第1
弁座、第1内孔、第2弁座および第2内孔と第1内孔に
通ずるコックバルブ付異物担持微粒子挿入口とを有し、
自動ガンに装着されたノズルと、自動ガンの作動に連動
して第1弁座および第2弁座において開閉する弁体とよ
り2段ニードル弁を構成してなるノズルシステムの2段
ニードル弁を閉として第1内孔に異物担持微粒子を装入
し、2段ニードル弁を作動させて異物担持微粒子をノズ
ル先端より噴出させ、生物または細胞に衝突させるか、
あるいは第2弁座を自動ガンの高圧圧縮気体出口部に設
け、ノズル先端部を継手により着脱自在の構造とするこ
と以外、前記と同様の2段ニードル弁を用いる、好まし
くは、噴出後周囲に飛散する異物担持微粒子を分離・回
収することを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遺伝子などの異物を金
属、ポリマーなどの微粒子に担持してなる異物担持微粒
子を、化学的および生物学的損傷なしに最低限の物理学
的損傷のみで、生物または細胞に打ち込むことにより生
物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法の改良お
よび該方法に使用する装置に関する。
属、ポリマーなどの微粒子に担持してなる異物担持微粒
子を、化学的および生物学的損傷なしに最低限の物理学
的損傷のみで、生物または細胞に打ち込むことにより生
物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法の改良お
よび該方法に使用する装置に関する。
【0002】
【従来の技術および課題】特開平3−251187号公
報には、異物を微粒子に担持させてなる異物担持微粒子
を、所定の長さおよび内径を有するノズルチップ部の孔
と、このノズルチップ孔の軸上これと連通し、所定の長
さおよび該ノズルチップ孔よりも十分大きな所定の内径
を有して異物担持微粒子を装着しうる異物担持微粒子装
着孔とよりなるノズルの該異物担持微粒子装着孔に装着
し、所定圧力の圧縮気体を所定の時間該ノズルに噴出さ
せながらノズル先端から該異物担持微粒子を噴出させて
所定温度に維持された生物または細胞に打ち込むか、あ
るいは異物担持微粒子を前記装着孔に装着後、該異物担
持微粒子装着孔の圧縮気体入口部に、その径が装着孔の
内径よりも小さくかつノズルチップ孔のそれよりも大き
い円筒状ストッパーを配置し、該ノズルに所定圧の圧縮
気体を、該ストッパーがノズルチップ孔と前記装着孔と
の連通部で停止するまでの所定時間または所定距離だけ
供給しながら、ノズル先端から該異物担持微粒子を系内
に充填されている気体と共に噴出させて所定温度に維持
された生物または細胞に打ち込むことを特徴とする生物
または細胞に異物を導入し取り込ませる方法ならびに該
方法に使用される装置が開示されている。
報には、異物を微粒子に担持させてなる異物担持微粒子
を、所定の長さおよび内径を有するノズルチップ部の孔
と、このノズルチップ孔の軸上これと連通し、所定の長
さおよび該ノズルチップ孔よりも十分大きな所定の内径
を有して異物担持微粒子を装着しうる異物担持微粒子装
着孔とよりなるノズルの該異物担持微粒子装着孔に装着
し、所定圧力の圧縮気体を所定の時間該ノズルに噴出さ
せながらノズル先端から該異物担持微粒子を噴出させて
所定温度に維持された生物または細胞に打ち込むか、あ
るいは異物担持微粒子を前記装着孔に装着後、該異物担
持微粒子装着孔の圧縮気体入口部に、その径が装着孔の
内径よりも小さくかつノズルチップ孔のそれよりも大き
い円筒状ストッパーを配置し、該ノズルに所定圧の圧縮
気体を、該ストッパーがノズルチップ孔と前記装着孔と
の連通部で停止するまでの所定時間または所定距離だけ
供給しながら、ノズル先端から該異物担持微粒子を系内
に充填されている気体と共に噴出させて所定温度に維持
された生物または細胞に打ち込むことを特徴とする生物
または細胞に異物を導入し取り込ませる方法ならびに該
方法に使用される装置が開示されている。
【0003】特開平3−251187号公報に記載され
ている方法および装置においては、ノズルの構造上、異
物担持微粒子の噴出方向がほぼ水平方向に限定されるこ
と、ノズルの構造上特に異物担持微粒子装着孔内に円筒
状ストッパーを配置した場合、異物担持微粒子の異物担
持微粒子装着孔への装着操作が面倒であること、ノズル
チップ孔の先端に任意に取り付けられるひも付き栓を用
いる場合、その耐久性が十分でないこと、ノズル先端か
ら高圧圧縮気体と共に噴出される異物担持微粒子のうち
1部分は周囲に飛散し汚染の原因となること、開閉弁の
作動時間を設定するコントローラの故障による高圧気体
の噴出を防止できないことなどの問題点があった。
ている方法および装置においては、ノズルの構造上、異
物担持微粒子の噴出方向がほぼ水平方向に限定されるこ
と、ノズルの構造上特に異物担持微粒子装着孔内に円筒
状ストッパーを配置した場合、異物担持微粒子の異物担
持微粒子装着孔への装着操作が面倒であること、ノズル
チップ孔の先端に任意に取り付けられるひも付き栓を用
いる場合、その耐久性が十分でないこと、ノズル先端か
ら高圧圧縮気体と共に噴出される異物担持微粒子のうち
1部分は周囲に飛散し汚染の原因となること、開閉弁の
作動時間を設定するコントローラの故障による高圧気体
の噴出を防止できないことなどの問題点があった。
【0004】本発明は、上記した従来技術における問題
点を解決するためになされたもので、ノズルチップ孔の
先端から噴出される異物担持微粒子の噴出方向が特定方
向に限定されることがないこと、ノズル内への異物担持
微粒子の装着操作が簡単であること、ノズル先端より噴
出される異物担持微粒子であって周囲に飛散する部分に
よる汚染を有効かつ安全に防止することが可能であるこ
と、ノズルへの高圧圧縮気体の供給制御を安全かつ有効
に行うことが可能であることなどの利点を有する生物ま
たは細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法
に使用される装置を提供することを目的とするものであ
る。
点を解決するためになされたもので、ノズルチップ孔の
先端から噴出される異物担持微粒子の噴出方向が特定方
向に限定されることがないこと、ノズル内への異物担持
微粒子の装着操作が簡単であること、ノズル先端より噴
出される異物担持微粒子であって周囲に飛散する部分に
よる汚染を有効かつ安全に防止することが可能であるこ
と、ノズルへの高圧圧縮気体の供給制御を安全かつ有効
に行うことが可能であることなどの利点を有する生物ま
たは細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法
に使用される装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【問題点を解決するための手段】本発明は、第1に異物
を微粒子に担持させてなる異物担持微粒子を高圧圧縮気
体と共にノズル先端から噴出させて所定温度に維持され
た生物または細胞に打ち込む生物または細胞に異物を導
入し取り込ませる方法において、所定の長さおよび内径
を有するノズルチップの孔と該ノズルチップ孔の軸上こ
れと順次連通する第1弁座、所定の長さおよび内径を有
する第1内孔、第2弁座、および所定の長さおよび内径
を有する第2内孔と前記第1内孔に通ずるコックバルブ
付異物担持微粒子挿入孔とを有し、エアレススプレー塗
装用自動ガンに装着されたノズルと、該エアレススプレ
ー塗装用自動ガンの作動に応じて前記ノズルチップ孔の
軸上前後に作動して前記第1弁座および第2弁座におい
て開閉する弁体とより2段ニードル弁を構成してなるノ
ズルシステムの2段ニードル弁によって第1内孔を閉の
状態にして異物担持微粒子挿入口より第1内孔に異物担
持微粒子を導入して前記コックバルブを閉め、2段ニー
ドル弁を作動させて第1内孔を開の状態として所定圧の
高圧圧縮気体を所定時間第2内孔を通って第1内孔に導
入させ、第1内孔に導入された高圧圧縮気体と共に第1
内孔に導入されている異物担持微粒子をノズルチップ孔
を通ってノズル先端から所定の速度で噴出させること、
あるいは所定の長さおよび内径を有するノズルチップの
孔と該ノズルチップ孔の軸上これと順次連通する第1弁
座、および所定の長さおよび内径を有する内孔と前記内
孔に通ずるコックバルブ付異物担持微粒子挿入口とを有
し、前記自動ガンに装着され、好ましくは該挿入口前に
おいて着脱自在に接続されたノズルと、該エアレススプ
レー塗装用自動ガンの作動に応じて前記ノズルチップ孔
の軸上前後に作動して前記第1弁座および前記エアレス
スプレー塗装用自動ガンの高圧圧縮気体出口部に設けら
れた第2弁座において開閉する弁体とより2段ニードル
弁を構成してなるノズルシステムの2段ニードル弁によ
って内孔を閉の状態にして、異物担持微粒子挿入口より
内孔に異物担持微粒子を導入して前記コックバルブを閉
め、2段ニードル弁を作動させて内孔を開の状態として
所定圧の高圧圧縮気体を所定時間内孔に導入させ、内孔
に導入された高圧圧縮気体と共に内孔に導入されている
異物担持微粒子をノズルチップ孔を通ってノズル先端か
ら所定の速度で噴出させることよりなり、好ましくはさ
らに高圧圧縮気体源出口に高圧調整用レギュレータを設
けて調圧された高圧圧縮気体を分岐後、一方に低圧調整
用レギュレータを設けて減圧された低圧圧縮気体を制御
用圧縮気体および作動用圧縮気体として使用し、他方の
自動ガンに至るラインに、高圧ガス用フィルター、オン
オフバルブおよび高圧アキュムレータを順次設け、該ラ
インに高圧圧縮気体を導入後、オンオフバルブを閉め、
オンオフバルブから自動ガンに至るラインの高圧圧縮気
体を自動ガンに供給し、噴出される異物担持微粒子のう
ち周囲に飛散する部分を回収することを特徴とする前記
生物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法を提供
するものである。
を微粒子に担持させてなる異物担持微粒子を高圧圧縮気
体と共にノズル先端から噴出させて所定温度に維持され
た生物または細胞に打ち込む生物または細胞に異物を導
入し取り込ませる方法において、所定の長さおよび内径
を有するノズルチップの孔と該ノズルチップ孔の軸上こ
れと順次連通する第1弁座、所定の長さおよび内径を有
する第1内孔、第2弁座、および所定の長さおよび内径
を有する第2内孔と前記第1内孔に通ずるコックバルブ
付異物担持微粒子挿入孔とを有し、エアレススプレー塗
装用自動ガンに装着されたノズルと、該エアレススプレ
ー塗装用自動ガンの作動に応じて前記ノズルチップ孔の
軸上前後に作動して前記第1弁座および第2弁座におい
て開閉する弁体とより2段ニードル弁を構成してなるノ
ズルシステムの2段ニードル弁によって第1内孔を閉の
状態にして異物担持微粒子挿入口より第1内孔に異物担
持微粒子を導入して前記コックバルブを閉め、2段ニー
ドル弁を作動させて第1内孔を開の状態として所定圧の
高圧圧縮気体を所定時間第2内孔を通って第1内孔に導
入させ、第1内孔に導入された高圧圧縮気体と共に第1
内孔に導入されている異物担持微粒子をノズルチップ孔
を通ってノズル先端から所定の速度で噴出させること、
あるいは所定の長さおよび内径を有するノズルチップの
孔と該ノズルチップ孔の軸上これと順次連通する第1弁
座、および所定の長さおよび内径を有する内孔と前記内
孔に通ずるコックバルブ付異物担持微粒子挿入口とを有
し、前記自動ガンに装着され、好ましくは該挿入口前に
おいて着脱自在に接続されたノズルと、該エアレススプ
レー塗装用自動ガンの作動に応じて前記ノズルチップ孔
の軸上前後に作動して前記第1弁座および前記エアレス
スプレー塗装用自動ガンの高圧圧縮気体出口部に設けら
れた第2弁座において開閉する弁体とより2段ニードル
弁を構成してなるノズルシステムの2段ニードル弁によ
って内孔を閉の状態にして、異物担持微粒子挿入口より
内孔に異物担持微粒子を導入して前記コックバルブを閉
め、2段ニードル弁を作動させて内孔を開の状態として
所定圧の高圧圧縮気体を所定時間内孔に導入させ、内孔
に導入された高圧圧縮気体と共に内孔に導入されている
異物担持微粒子をノズルチップ孔を通ってノズル先端か
ら所定の速度で噴出させることよりなり、好ましくはさ
らに高圧圧縮気体源出口に高圧調整用レギュレータを設
けて調圧された高圧圧縮気体を分岐後、一方に低圧調整
用レギュレータを設けて減圧された低圧圧縮気体を制御
用圧縮気体および作動用圧縮気体として使用し、他方の
自動ガンに至るラインに、高圧ガス用フィルター、オン
オフバルブおよび高圧アキュムレータを順次設け、該ラ
インに高圧圧縮気体を導入後、オンオフバルブを閉め、
オンオフバルブから自動ガンに至るラインの高圧圧縮気
体を自動ガンに供給し、噴出される異物担持微粒子のう
ち周囲に飛散する部分を回収することを特徴とする前記
生物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法を提供
するものである。
【0006】本発明は、第2に、内蔵する開閉弁の作動
時間を設定するコントローラー、該コントローラーをオ
ンすると設定された短時間のみ開閉弁が開いて制御用圧
縮気体が流れて開く空気作動弁、空気作動弁を通過した
作動用圧縮気体により作動して高圧圧縮気体源から高圧
圧縮気体を供給するエアレススプレー塗装用自動ガン、
開閉弁が閉じ制御用圧縮気体の供給が止まると経路内の
制御用圧縮気体を速やかに排出するように作動するNO
T素子および急速排気弁、該自動ガンの先端に取り付け
られたノズルシステムおよび生物または細胞の固定手段
よりなり、該ノズルシステムが所定の長さおよび内径を
有するノズルチップ部の孔と該ノズルチップ孔の軸上こ
れと順次連通する第1弁座、所定の長さおよび内径を有
する第1内孔、第2弁座、および所定の長さおよび内径
を有する第2内孔と前記第1内孔に通ずるコックバルブ
付異物担持微粒子挿入口とを有し、エアレススプレー塗
装用自動ガンに装着されたノズルと、該エアレススプレ
ー塗装用自動ガンの作動に応じて前記ノズルチップ孔の
軸上前後に作動して前記第1弁座および第2弁座におい
て開閉する弁体とより2段ニードル弁を構成してなる
か、あるいは、該ノズルシステムが、所定の長さおよび
内径を有するノズルチップの孔と該ノズルチップ孔の軸
上これと順次連通する第1弁座、および所定の長さおよ
び内径を有する内孔と前記内孔に通ずるコックバルブ付
異物担持微粒子挿入口とを有し、前記自動ガンに装着さ
れ、好ましくは該挿入口前において着脱自在に接続され
たノズルと、該エアレススプレー塗装用自動ガンの作動
に応じて前記ノズルチップ孔の軸上前後に作動して前記
第1弁座および前記エアレススプレー塗装用自動ガンの
高圧圧縮気体出口部に設けられた第2弁座において開閉
する弁体とより2段ニードル弁を構成してなり、好まし
くはさらに高圧圧縮気体源からエアレススプレー塗装用
自動ガンに至るラインに、高圧調整用レギュレータ、高
圧圧縮気体分岐ライン、高圧ガス用フィルター、オンオ
フ手動バルブおよび高圧アキュムレータを順次設け、前
記高圧圧縮気体分岐ラインに低圧調整用レギュレータを
設けてなり、該低圧調整用レギュレータにより減圧され
た低圧圧縮気体が制御用圧縮気体および作動用圧縮気体
として用いられると共に所定の内圧に応じた所定の容積
を有し、生物または細胞の固定手段を収納し、前記ノズ
ルに着脱自在に接続して設けられた安全弁付チャンバ
ー、該チャンバーで膨張し、該チャンバーを出る膨張気
体に同拌される飛散異物担持微粒子を分離回収する分離
器、および該分離器で分離された気体を吸引して瞬時の
昇圧を防止する真空度調整レギュレータおよび真空ポン
プを設けてなる前記方法に使用する装置を提供するもの
である。
時間を設定するコントローラー、該コントローラーをオ
ンすると設定された短時間のみ開閉弁が開いて制御用圧
縮気体が流れて開く空気作動弁、空気作動弁を通過した
作動用圧縮気体により作動して高圧圧縮気体源から高圧
圧縮気体を供給するエアレススプレー塗装用自動ガン、
開閉弁が閉じ制御用圧縮気体の供給が止まると経路内の
制御用圧縮気体を速やかに排出するように作動するNO
T素子および急速排気弁、該自動ガンの先端に取り付け
られたノズルシステムおよび生物または細胞の固定手段
よりなり、該ノズルシステムが所定の長さおよび内径を
有するノズルチップ部の孔と該ノズルチップ孔の軸上こ
れと順次連通する第1弁座、所定の長さおよび内径を有
する第1内孔、第2弁座、および所定の長さおよび内径
を有する第2内孔と前記第1内孔に通ずるコックバルブ
付異物担持微粒子挿入口とを有し、エアレススプレー塗
装用自動ガンに装着されたノズルと、該エアレススプレ
ー塗装用自動ガンの作動に応じて前記ノズルチップ孔の
軸上前後に作動して前記第1弁座および第2弁座におい
て開閉する弁体とより2段ニードル弁を構成してなる
か、あるいは、該ノズルシステムが、所定の長さおよび
内径を有するノズルチップの孔と該ノズルチップ孔の軸
上これと順次連通する第1弁座、および所定の長さおよ
び内径を有する内孔と前記内孔に通ずるコックバルブ付
異物担持微粒子挿入口とを有し、前記自動ガンに装着さ
れ、好ましくは該挿入口前において着脱自在に接続され
たノズルと、該エアレススプレー塗装用自動ガンの作動
に応じて前記ノズルチップ孔の軸上前後に作動して前記
第1弁座および前記エアレススプレー塗装用自動ガンの
高圧圧縮気体出口部に設けられた第2弁座において開閉
する弁体とより2段ニードル弁を構成してなり、好まし
くはさらに高圧圧縮気体源からエアレススプレー塗装用
自動ガンに至るラインに、高圧調整用レギュレータ、高
圧圧縮気体分岐ライン、高圧ガス用フィルター、オンオ
フ手動バルブおよび高圧アキュムレータを順次設け、前
記高圧圧縮気体分岐ラインに低圧調整用レギュレータを
設けてなり、該低圧調整用レギュレータにより減圧され
た低圧圧縮気体が制御用圧縮気体および作動用圧縮気体
として用いられると共に所定の内圧に応じた所定の容積
を有し、生物または細胞の固定手段を収納し、前記ノズ
ルに着脱自在に接続して設けられた安全弁付チャンバ
ー、該チャンバーで膨張し、該チャンバーを出る膨張気
体に同拌される飛散異物担持微粒子を分離回収する分離
器、および該分離器で分離された気体を吸引して瞬時の
昇圧を防止する真空度調整レギュレータおよび真空ポン
プを設けてなる前記方法に使用する装置を提供するもの
である。
【0007】本発明において、生物または細胞内に導入
可能な異物の例としては、遺伝子、核酸、酵素などをは
じめ様々な化学薬品や試薬があげられるが、キャリヤー
としての微粒子に吸着するものであれば特に制限はな
い。またキャリヤーとしての微粒子表面に種々の修飾を
付加することによりその他の試薬も導入可能となりう
る。
可能な異物の例としては、遺伝子、核酸、酵素などをは
じめ様々な化学薬品や試薬があげられるが、キャリヤー
としての微粒子に吸着するものであれば特に制限はな
い。またキャリヤーとしての微粒子表面に種々の修飾を
付加することによりその他の試薬も導入可能となりう
る。
【0008】本発明における導入可能な異物のキャリヤ
ーとしての微粒子の例として、鉄やタングステンをはじ
めとする金属微粒子、および石英等の無機微粒子、比重
の高いポリマー微粒子などを挙げることが出来る。これ
らの微粒子の大きさは対象となる生物または細胞によっ
て異なるが、通常外径0.1μm〜10μm程度であ
る。
ーとしての微粒子の例として、鉄やタングステンをはじ
めとする金属微粒子、および石英等の無機微粒子、比重
の高いポリマー微粒子などを挙げることが出来る。これ
らの微粒子の大きさは対象となる生物または細胞によっ
て異なるが、通常外径0.1μm〜10μm程度であ
る。
【0009】本発明における生物の例として、細胞壁の
極端に硬くない植物一般、動物、組織培養細胞などをあ
げることができる。これらの生物は、好ましくはバラバ
ラにした細胞をフィルター上に層状に固定した状態また
は塊りになった状態で異物担持微粒子が打ち込まれる。
極端に硬くない植物一般、動物、組織培養細胞などをあ
げることができる。これらの生物は、好ましくはバラバ
ラにした細胞をフィルター上に層状に固定した状態また
は塊りになった状態で異物担持微粒子が打ち込まれる。
【0010】本発明における細胞の例として、ヘラ(HeL
a)細胞等の動物細胞ならびに培養細胞、緑藻クロレラ、
全んどのラン藻等の微細藻類、カルス等の組織などがあ
げられる。
a)細胞等の動物細胞ならびに培養細胞、緑藻クロレラ、
全んどのラン藻等の微細藻類、カルス等の組織などがあ
げられる。
【0011】異物担持微粒子の打ち込みに際し、好まし
くは、細胞はフィルター上に吸引濾過されて固定され
る。これらの細胞はフィルター上に固定可能なものなら
ばどのような細胞も応用可能である。これらフィルター
上に固定された細胞の層の厚さは細胞の直径のおよそ2
〜3倍になるようにするのが望ましいが、それ以上であ
っても微粒子の導入は可能である。これらのフィルター
上の細胞は完全に乾燥させずハーフ・ウエット(half-we
t)な状態で使用するのがのぞましい。このフィルターは
クールニクスと接続されている固定盤上に固定される。
このクールニクスは0℃〜50℃まで温度変化の出来る
ものを使用し、その温度変化はそのまま固定盤上で再現
できるようになっている。固定細胞の温度変化は、0℃
〜50℃の範囲で細胞の生存率が極端に低下しない範囲
が望ましい。本発明において、細胞の異物担持微粒子取
り込み能を増大させるため、セルラーゼ、リゾチーム、
マセロザイム、ペクチナーゼなど公知の酵素などを用い
ることができる。上記した生物または細胞の固定化にお
ける温度制御および細胞壁分解酵素等によって処理され
た細胞または生物を試料として用いることにより高頻度
で異物担持微粒子を導入し取り込むことが可能となる。
くは、細胞はフィルター上に吸引濾過されて固定され
る。これらの細胞はフィルター上に固定可能なものなら
ばどのような細胞も応用可能である。これらフィルター
上に固定された細胞の層の厚さは細胞の直径のおよそ2
〜3倍になるようにするのが望ましいが、それ以上であ
っても微粒子の導入は可能である。これらのフィルター
上の細胞は完全に乾燥させずハーフ・ウエット(half-we
t)な状態で使用するのがのぞましい。このフィルターは
クールニクスと接続されている固定盤上に固定される。
このクールニクスは0℃〜50℃まで温度変化の出来る
ものを使用し、その温度変化はそのまま固定盤上で再現
できるようになっている。固定細胞の温度変化は、0℃
〜50℃の範囲で細胞の生存率が極端に低下しない範囲
が望ましい。本発明において、細胞の異物担持微粒子取
り込み能を増大させるため、セルラーゼ、リゾチーム、
マセロザイム、ペクチナーゼなど公知の酵素などを用い
ることができる。上記した生物または細胞の固定化にお
ける温度制御および細胞壁分解酵素等によって処理され
た細胞または生物を試料として用いることにより高頻度
で異物担持微粒子を導入し取り込むことが可能となる。
【0012】本発明装置に用いられるコントローラー
は、開閉弁、例えば電磁弁(以下電磁弁の例について記
載する)を内蔵し、0.001〜9.999秒単位で電
磁弁の作動時間を設定することができる。該コントロー
ラーとして、例えば市販の岩下エンジニアリング製AD30
00V コントローラーを用いることができる。コントロー
ラーをオンすると設定された短時間のみ電磁弁が開いて
制御用圧縮気体が流れ、空気作動弁が開く。圧縮気体作
動弁を通過した作動用圧縮気体はエアレススプレー塗装
用自動ガン(アロイ工器製)を作動させボンベあるいは
ポンプから自動ガンへ高圧圧縮気体が供給される。電磁
弁が閉じ制御用圧縮気体の供給が止まるとNOT素子が
働き急速排気弁から空気作動弁までの経路内の制御用圧
縮気体を速やかに排出するため高圧圧縮気体の供給時間
は短時間に制御することができる。
は、開閉弁、例えば電磁弁(以下電磁弁の例について記
載する)を内蔵し、0.001〜9.999秒単位で電
磁弁の作動時間を設定することができる。該コントロー
ラーとして、例えば市販の岩下エンジニアリング製AD30
00V コントローラーを用いることができる。コントロー
ラーをオンすると設定された短時間のみ電磁弁が開いて
制御用圧縮気体が流れ、空気作動弁が開く。圧縮気体作
動弁を通過した作動用圧縮気体はエアレススプレー塗装
用自動ガン(アロイ工器製)を作動させボンベあるいは
ポンプから自動ガンへ高圧圧縮気体が供給される。電磁
弁が閉じ制御用圧縮気体の供給が止まるとNOT素子が
働き急速排気弁から空気作動弁までの経路内の制御用圧
縮気体を速やかに排出するため高圧圧縮気体の供給時間
は短時間に制御することができる。
【0013】本発明方法における高圧圧縮気体として
は、窒素、空気、アルゴン、その他の不活性気体などが
あげられ、その圧力は通常2〜300kg f/cm2 、好ま
しくは10〜200kg f/cm2 である。該圧力が300
kg f/cm2 を超えると装置上耐圧性に問題を生じて好ま
しくなく、2kg f/cm2 未満では生物の細胞膜および細
胞壁を通過できる微粒子の確率が極端に低くなり実用的
でなくなるので好ましくない。本発明方法において、高
圧圧縮気体は好ましくは10〜200kg f/cm2 の圧力
でノズルに供給され、ノズル先端から0.005〜0.
01秒間、初速度100〜400m/sec で異物担持微
粒子と共に噴出される。
は、窒素、空気、アルゴン、その他の不活性気体などが
あげられ、その圧力は通常2〜300kg f/cm2 、好ま
しくは10〜200kg f/cm2 である。該圧力が300
kg f/cm2 を超えると装置上耐圧性に問題を生じて好ま
しくなく、2kg f/cm2 未満では生物の細胞膜および細
胞壁を通過できる微粒子の確率が極端に低くなり実用的
でなくなるので好ましくない。本発明方法において、高
圧圧縮気体は好ましくは10〜200kg f/cm2 の圧力
でノズルに供給され、ノズル先端から0.005〜0.
01秒間、初速度100〜400m/sec で異物担持微
粒子と共に噴出される。
【0014】本発明の好ましい態様において用いられる
高圧調整用レギュレータは、高圧圧縮気体源からの圧縮
気体を2〜300kg f/cm2 に圧力調整して任意の噴射
速度を得ることを可能にするものであって、例えばテス
コム社製商品名テスコム44−1115−24などをあ
げることができる。
高圧調整用レギュレータは、高圧圧縮気体源からの圧縮
気体を2〜300kg f/cm2 に圧力調整して任意の噴射
速度を得ることを可能にするものであって、例えばテス
コム社製商品名テスコム44−1115−24などをあ
げることができる。
【0015】本発明の好ましい態様において用いられる
低圧調整用レギュレータは、分岐された高圧圧縮気体を
1〜6kg/cm2 の範囲に減圧調整するもので、減圧調整
された低圧圧縮気体は、コントローラー、空気作動弁、
自動ガンなどを作動するための作動用圧縮気体として使
用することが可能であり、具体例として、例えば、テス
コム社製商品名テスコム44−1115−24などをあ
げることができる。別途コンプレッサーよりの圧縮気体
を般用レギュレータにより圧力調整して作動用圧縮気体
として用いてもよい。
低圧調整用レギュレータは、分岐された高圧圧縮気体を
1〜6kg/cm2 の範囲に減圧調整するもので、減圧調整
された低圧圧縮気体は、コントローラー、空気作動弁、
自動ガンなどを作動するための作動用圧縮気体として使
用することが可能であり、具体例として、例えば、テス
コム社製商品名テスコム44−1115−24などをあ
げることができる。別途コンプレッサーよりの圧縮気体
を般用レギュレータにより圧力調整して作動用圧縮気体
として用いてもよい。
【0016】本発明の好ましい態様で使用されるオン・
オフ手動バルブは、前記自動ガンへ供給される高圧圧縮
気体をオン・オフするものであり、コントローラーなど
が故障したとき不必要な高圧圧縮気体が自動ガン、チャ
ンバーなどに入らないようにするため安全上設けられた
もので般用高圧バルブを使用することができる。本発明
の好ましい態様において使用される高圧ガス用フィルタ
ーは、高圧圧縮気体および配管内の汚れをろ過除去し、
洗浄気体として自動ガンに供給するもので、例えば日本
ミリポアリミテッド社製の高圧ガス用フィルター0.2
μ型式ST00GCH00などがあげられる。
オフ手動バルブは、前記自動ガンへ供給される高圧圧縮
気体をオン・オフするものであり、コントローラーなど
が故障したとき不必要な高圧圧縮気体が自動ガン、チャ
ンバーなどに入らないようにするため安全上設けられた
もので般用高圧バルブを使用することができる。本発明
の好ましい態様において使用される高圧ガス用フィルタ
ーは、高圧圧縮気体および配管内の汚れをろ過除去し、
洗浄気体として自動ガンに供給するもので、例えば日本
ミリポアリミテッド社製の高圧ガス用フィルター0.2
μ型式ST00GCH00などがあげられる。
【0017】本発明の好ましい態様において使用される
高圧アキュムレータは、前記自動ガンに供給される高圧
圧縮気体の容量を設定するものであって、前記オン・オ
フ手動バルブと共に、コントローラーなどが故障したと
き不必要な高圧圧縮気体がチャンバーなどに入らないよ
うにするため安全上設けられたもので、例えば容量0.
2〜13.8リットルのサニー・トレーディング(株)
製製品などがあげられる。
高圧アキュムレータは、前記自動ガンに供給される高圧
圧縮気体の容量を設定するものであって、前記オン・オ
フ手動バルブと共に、コントローラーなどが故障したと
き不必要な高圧圧縮気体がチャンバーなどに入らないよ
うにするため安全上設けられたもので、例えば容量0.
2〜13.8リットルのサニー・トレーディング(株)
製製品などがあげられる。
【0018】本発明のノズルシステムの第1の態様にお
けるノズルチップ部の孔の大きさは、導入されるキャリ
ヤーとしての微粒子、生物または細胞によって異なる
が、通常内径0.5〜2mm、好ましくは1.0〜2mm、
長さ1.0〜20mm好ましくは2.0〜10mmである。
本発明のノズルシステムの第1の態様におけるノズルの
第1内孔の大きさは、キャリヤーとしての微粒子、生物
または細胞によって異なるが通常内径1〜10mm、好ま
しくは1〜5mm、長さ5〜50mm、好ましくは10〜3
0mmで、この内径は第1孔内の2段ニードル弁の弁体の
断面積を除く空間の断面積がノズルチップ孔の断面積の
2.0〜5.0倍程度大きいことが異物担持微粒子を加
速させる点で好ましい。本発明のノズルシステムの第1
の態様におけるノズルの第2内孔の大きさは、特に制限
されるものではないが、例えば内径2〜20mm、好まし
くは2〜10mm、長さは5〜50mm、好ましくは10〜
30mmである。本発明のノズルシステムの第1の態様に
おけるノズルを構成するコックバルブ付異物担持微粒子
挿入口は、前記第1内孔に通じており、該異物担持微粒
子挿入口に設けられたコックバルブを開いて異物担持微
粒子を閉の状態にある第1内孔に装入された後閉じる。
該コックバルブで、高圧圧縮気体に耐えるため耐圧性で
あることが必要である。その大きさは特に制限されるも
のではないが、通常内径0.5〜2mmである。本発明の
ノズルシステムの第1の態様におけるノズルには、ノズ
ルチップ孔と第1内孔とに連通する第1弁座および第1
内孔と第2内孔とに連通する第2弁座が設けられてい
る。本発明のノズルシステムの第1の態様における2段
ニードル弁は、前記ノズルと前記自動ガンの作動に応じ
てノズルチップ孔の軸上前後に作動して第1弁座および
第2弁座において同時に開閉する弁体とより構成されて
いる。
けるノズルチップ部の孔の大きさは、導入されるキャリ
ヤーとしての微粒子、生物または細胞によって異なる
が、通常内径0.5〜2mm、好ましくは1.0〜2mm、
長さ1.0〜20mm好ましくは2.0〜10mmである。
本発明のノズルシステムの第1の態様におけるノズルの
第1内孔の大きさは、キャリヤーとしての微粒子、生物
または細胞によって異なるが通常内径1〜10mm、好ま
しくは1〜5mm、長さ5〜50mm、好ましくは10〜3
0mmで、この内径は第1孔内の2段ニードル弁の弁体の
断面積を除く空間の断面積がノズルチップ孔の断面積の
2.0〜5.0倍程度大きいことが異物担持微粒子を加
速させる点で好ましい。本発明のノズルシステムの第1
の態様におけるノズルの第2内孔の大きさは、特に制限
されるものではないが、例えば内径2〜20mm、好まし
くは2〜10mm、長さは5〜50mm、好ましくは10〜
30mmである。本発明のノズルシステムの第1の態様に
おけるノズルを構成するコックバルブ付異物担持微粒子
挿入口は、前記第1内孔に通じており、該異物担持微粒
子挿入口に設けられたコックバルブを開いて異物担持微
粒子を閉の状態にある第1内孔に装入された後閉じる。
該コックバルブで、高圧圧縮気体に耐えるため耐圧性で
あることが必要である。その大きさは特に制限されるも
のではないが、通常内径0.5〜2mmである。本発明の
ノズルシステムの第1の態様におけるノズルには、ノズ
ルチップ孔と第1内孔とに連通する第1弁座および第1
内孔と第2内孔とに連通する第2弁座が設けられてい
る。本発明のノズルシステムの第1の態様における2段
ニードル弁は、前記ノズルと前記自動ガンの作動に応じ
てノズルチップ孔の軸上前後に作動して第1弁座および
第2弁座において同時に開閉する弁体とより構成されて
いる。
【0019】本発明のノズルシステムの第2の態様にお
いて、ノズルチップ孔は前記第1の態様と同様であり、
内孔は内径1〜10mm、好ましくは1〜5mmであり、長
さは全長20〜100mm、好ましくは30〜70mmであ
り、異物担持微粒子挿入口は前記第1の態様におけると
同様であり、該挿入口前において着脱自在に接続する方
法としては、例えばネジ継手などの継手などを用いるこ
とができる。本発明のノズルシステムの第2の態様にお
ける第1弁座は、前記第1の態様におけるものと同様で
あり、2段ニードル弁は、該第1弁座および前記自動ガ
ンの高圧圧縮気体出口部に設けられた第2弁座と該第1
および第2弁座において開閉する弁体とより構成されて
いる。
いて、ノズルチップ孔は前記第1の態様と同様であり、
内孔は内径1〜10mm、好ましくは1〜5mmであり、長
さは全長20〜100mm、好ましくは30〜70mmであ
り、異物担持微粒子挿入口は前記第1の態様におけると
同様であり、該挿入口前において着脱自在に接続する方
法としては、例えばネジ継手などの継手などを用いるこ
とができる。本発明のノズルシステムの第2の態様にお
ける第1弁座は、前記第1の態様におけるものと同様で
あり、2段ニードル弁は、該第1弁座および前記自動ガ
ンの高圧圧縮気体出口部に設けられた第2弁座と該第1
および第2弁座において開閉する弁体とより構成されて
いる。
【0020】図2aおよび2bは、本発明のノズルシス
テムの第1の態様における2段ニードル弁の作動を説明
するための断面図であり、17aは弁体、18aはノズ
ル、19aはノズルチップ孔、20aは第1弁座、21
aは第1内孔、22aは第2弁座、23は第2内孔、2
4aは異物担持微粒子挿入口であり、2a図は前記自動
ガン16が停止状態のとき第1内孔21aが第1弁座2
0aおよび第2弁座22aにおいて閉の状態にある場合
を示し、2b図は前記自動ガン16の作動により第1内
孔21aが開の状態にある場合を示している。
テムの第1の態様における2段ニードル弁の作動を説明
するための断面図であり、17aは弁体、18aはノズ
ル、19aはノズルチップ孔、20aは第1弁座、21
aは第1内孔、22aは第2弁座、23は第2内孔、2
4aは異物担持微粒子挿入口であり、2a図は前記自動
ガン16が停止状態のとき第1内孔21aが第1弁座2
0aおよび第2弁座22aにおいて閉の状態にある場合
を示し、2b図は前記自動ガン16の作動により第1内
孔21aが開の状態にある場合を示している。
【0021】図2cは、本発明のノズルシステムの第2
の態様における2段ニードル弁の作動を説明するための
断面図であり、図2cにおいて、17bは弁体、18b
はノズル、19bはノズルチップ孔、20bは第1弁
座、21bは内孔、22bは第2弁座、24bは異物担
持微粒子挿入口、25は継手であり、前記自動ガン16
の作動により、弁体17bが前後に作動して第1弁座2
0bおよび第2弁座22bにおいて内孔21bが閉じた
り開いたりするようになっている。使用後継手25の部
分でノズル18bを取り外して異物担持微粒子などで汚
染された弁座などを容易に掃除して良好な性能を維持す
ることが可能であり、また所望のノズルと容易に交換す
ることができる利点がある。
の態様における2段ニードル弁の作動を説明するための
断面図であり、図2cにおいて、17bは弁体、18b
はノズル、19bはノズルチップ孔、20bは第1弁
座、21bは内孔、22bは第2弁座、24bは異物担
持微粒子挿入口、25は継手であり、前記自動ガン16
の作動により、弁体17bが前後に作動して第1弁座2
0bおよび第2弁座22bにおいて内孔21bが閉じた
り開いたりするようになっている。使用後継手25の部
分でノズル18bを取り外して異物担持微粒子などで汚
染された弁座などを容易に掃除して良好な性能を維持す
ることが可能であり、また所望のノズルと容易に交換す
ることができる利点がある。
【0022】本発明方法において、異物担持微粒子をノ
ズルの前記第1内孔に装入するにあたっては、そのまま
装入することも可能であるが、異物安定剤を含む緩衝液
などの懸濁液としてマイクロシリンジ、ピペッターなど
を用いて装入するのが異物のノズル孔内での安定性およ
び異物の変質防止の点で好ましい。
ズルの前記第1内孔に装入するにあたっては、そのまま
装入することも可能であるが、異物安定剤を含む緩衝液
などの懸濁液としてマイクロシリンジ、ピペッターなど
を用いて装入するのが異物のノズル孔内での安定性およ
び異物の変質防止の点で好ましい。
【0023】本発明装置における生物または細胞を固定
する手段は、それにより生物または細胞が吸引ろ過され
て固定されるフィルターよりなり、このフィルターはク
ールニクスと接続されている固定盤上に固定される。こ
のクールニクスは0℃〜50℃まで温度変化のできるも
のを使用し、その温度変化はそのまま固定盤上で再現で
きるようになっている。温度制御はサーモスタットで行
なうことができる。上記固定盤上に固定された生物また
は細胞を入れた容器をノズル軸上ノズル先端より一定の
距離、例えば10〜100mmを置いて例えばリフターな
どにより調整して設定することができる。好ましくは、
これらの生物または細胞入り容器、リフターなどは、ノ
ズル先端部に着脱自在に取り付けられたチャンバー内に
装着される。該容器として例えばシャーレーなどを用
い、シャーレーガイドでセットすることができる。
する手段は、それにより生物または細胞が吸引ろ過され
て固定されるフィルターよりなり、このフィルターはク
ールニクスと接続されている固定盤上に固定される。こ
のクールニクスは0℃〜50℃まで温度変化のできるも
のを使用し、その温度変化はそのまま固定盤上で再現で
きるようになっている。温度制御はサーモスタットで行
なうことができる。上記固定盤上に固定された生物また
は細胞を入れた容器をノズル軸上ノズル先端より一定の
距離、例えば10〜100mmを置いて例えばリフターな
どにより調整して設定することができる。好ましくは、
これらの生物または細胞入り容器、リフターなどは、ノ
ズル先端部に着脱自在に取り付けられたチャンバー内に
装着される。該容器として例えばシャーレーなどを用
い、シャーレーガイドでセットすることができる。
【0024】本発明の好ましい態様において使用される
チャンバーは、前記ノズルの先端から噴出される高圧圧
縮気体および噴出される異物担持微粒子のうち周囲に飛
散する部分を受け入れて飛散する異物担持微粒子による
汚染を防止すると共に噴出する高圧圧縮気体を膨張減圧
させるためのものである。該チャンバーには、前記高圧
圧縮気体の供給制御装置が作動不良などを起したとき安
全策として安全弁が設けられる。該安全弁付チャンバー
の容積は、特に制限されるものではないが、耐圧および
小型化を考慮し、例えば噴出する高圧圧縮気体の圧力2
00kg/cm2 および噴出時間0.05秒の場合、2〜5
リットルが好ましい。上記チャンバーには、前記したよ
うに例えばリフターなどでセットされた生物または細胞
入り容器が装着されている。該チャンバーは、ノズル軸
上ノズル先端部に着脱自在に接続されている。
チャンバーは、前記ノズルの先端から噴出される高圧圧
縮気体および噴出される異物担持微粒子のうち周囲に飛
散する部分を受け入れて飛散する異物担持微粒子による
汚染を防止すると共に噴出する高圧圧縮気体を膨張減圧
させるためのものである。該チャンバーには、前記高圧
圧縮気体の供給制御装置が作動不良などを起したとき安
全策として安全弁が設けられる。該安全弁付チャンバー
の容積は、特に制限されるものではないが、耐圧および
小型化を考慮し、例えば噴出する高圧圧縮気体の圧力2
00kg/cm2 および噴出時間0.05秒の場合、2〜5
リットルが好ましい。上記チャンバーには、前記したよ
うに例えばリフターなどでセットされた生物または細胞
入り容器が装着されている。該チャンバーは、ノズル軸
上ノズル先端部に着脱自在に接続されている。
【0025】本発明の好ましい態様において使用される
分離器は、従来公知の気液分離器を使用することが可能
であるが、例えば分離器頂部より分離器内に挿入され、
分離器内に飛散異物担持微粒子を同拌する気体を導入す
るパイプ、導入された飛散異物担持微粒子を捕捉するた
めに分離器底部に入れられた水などの液体および飛散異
物担持微粒子が除去された気体を排出するための分離器
頂部に設けられた排出口より構成されるものを用いるこ
とが可能であり、該パイプの先端と液面との距離は通常
1〜20mmであるが分離効果が小さい場合はパイプを液
中に入れてもよい。
分離器は、従来公知の気液分離器を使用することが可能
であるが、例えば分離器頂部より分離器内に挿入され、
分離器内に飛散異物担持微粒子を同拌する気体を導入す
るパイプ、導入された飛散異物担持微粒子を捕捉するた
めに分離器底部に入れられた水などの液体および飛散異
物担持微粒子が除去された気体を排出するための分離器
頂部に設けられた排出口より構成されるものを用いるこ
とが可能であり、該パイプの先端と液面との距離は通常
1〜20mmであるが分離効果が小さい場合はパイプを液
中に入れてもよい。
【0026】本発明の好ましい態様において使用される
真空ポンプは、前記分離器で分離された気体を吸引して
瞬時の昇圧を防止し、ひいては飛散する異物担持微粒子
による汚染を防止するものである。該真空ポンプとして
は、公知のものを使用できるが、例えば島田科学器機製
作所製商品名VP0660(真空度−600mmHg)などがあげ
られる。真空ポンプの作動にあたっては、真空度調整レ
ギュレータを設けて真空度を例えば−600mmHg程度に
設定することができる。
真空ポンプは、前記分離器で分離された気体を吸引して
瞬時の昇圧を防止し、ひいては飛散する異物担持微粒子
による汚染を防止するものである。該真空ポンプとして
は、公知のものを使用できるが、例えば島田科学器機製
作所製商品名VP0660(真空度−600mmHg)などがあげ
られる。真空ポンプの作動にあたっては、真空度調整レ
ギュレータを設けて真空度を例えば−600mmHg程度に
設定することができる。
【0027】本発明の方法および装置について、図1、
前記図2a〜2cを参照して以下説明する。図1は、本
発明の方法および装置の好ましい態様の1例を示す概略
図である。図2a〜2cは前記の通りであり、図1にお
いて、1は電源、2はスイッチ、3はコントローラー、
4は減圧弁、5はNOT素子、6は空気作動弁、7aお
よび7bは急速排気弁、8は自動ガンオンオフ作動用気
体、9は高圧圧縮気体源、10は高圧調整用レギュレー
タ、11は高圧圧縮気体分岐ライン、12は低圧調整用
レギュレータ、13はオンオフバルブ、14は高圧アキ
ュムレータ、15は高圧圧縮気体ライン、16はエアレ
ススプレー塗装用自動ガン、18aはノズル、24aは
異物担持微粒子挿入口、26はチャンバー、27は安全
弁、28は生物または細胞入り容器、29はリフター、
30は分離器、31はパイプ、32は液体、33は真空
度調整用レギュレータ、34は真空ポンプ、35は排気
口、36は高圧ガス用フィルターである。図1、図2a
〜2cにおいて、例えば、コントローラー3により0.
001秒単位で、コントローラー3内の電磁弁の作動時
間を設定し、コントローラー3をオンすると、設定され
た短時間のみ電磁弁が開いて低圧調整用レギュレータ1
2により調圧された制御用圧縮気体が流れ、コントロー
ラー3により制御されている空気作動弁6が開き、これ
を通過した作動用圧縮気体8はエアレススプレー塗装用
自動ガン16を作動させボンベなどの高圧圧縮気体源9
から、高圧調整用レギュレータ10を通って高圧圧縮気
体が直接自動ガン16へ、好ましくは、高圧調整用レギ
ュレータ10を通り、さらに高圧ガス用フィルター36
およびオンオフバルブ13を通った後オンオフバルブ1
3をオフとし、オンオフバルブ13より高圧アキュムレ
ータ14を通って自動ガン16に至るラインの高圧圧縮
気体が、自動ガン16へ供給される。このようにして自
動ガン16を通って前記ノズルシステムの第1の態様に
おけるノズルの第2内孔23まで供給された高圧圧縮気
体は、自動ガン16の作動によって前記2段ニードル弁
が開の状態となると第1内孔21aに供給され、あらか
じめ異物担持微粒子挿入口24aより第1内孔21a内
に装入されていた異物担持微粒子と共にノズル18aの
先端より噴出され、噴出異物担持微粒子が生物または細
胞入り容器28中の生物または細胞に打ち込まれる。電
磁弁が閉じ制御用圧縮気体の供給が止まるとNOT素子
5が働き急速排気弁7aまでの経路内の作動用圧縮気体
を速かに排出するので高圧圧縮気体の供給時間は0.0
01秒程度の短時間に制御することが可能である。この
ように0.001秒までオン−オフの設定が可能なコン
トローラー3によって制御されている空気作動弁6が開
閉することにより最高300kg f/cm2 の高圧圧縮気体
を噴出・停止することができる。細胞または生物の試料
を入れた容器28は温度調節台(図示せず)上にあって
最適な温度状態で異物担持微粒子が導入されるようにな
っている。本発明の好ましい態様によれば、ノズル18
aの先端より噴出された気体および生物または細胞に打
ち込まれず周囲に飛散する異物担持微粒子は前記チャン
バー26を通り、分離器30に送られて、飛散異物担持
微粒子は分離器30内の液体32中に捕捉・除去され、
飛散異物担持微粒子が除去された気体のみ真空度調整用
レギュレータ33および真空ポンプ34を通って排気口
35より排出される。
前記図2a〜2cを参照して以下説明する。図1は、本
発明の方法および装置の好ましい態様の1例を示す概略
図である。図2a〜2cは前記の通りであり、図1にお
いて、1は電源、2はスイッチ、3はコントローラー、
4は減圧弁、5はNOT素子、6は空気作動弁、7aお
よび7bは急速排気弁、8は自動ガンオンオフ作動用気
体、9は高圧圧縮気体源、10は高圧調整用レギュレー
タ、11は高圧圧縮気体分岐ライン、12は低圧調整用
レギュレータ、13はオンオフバルブ、14は高圧アキ
ュムレータ、15は高圧圧縮気体ライン、16はエアレ
ススプレー塗装用自動ガン、18aはノズル、24aは
異物担持微粒子挿入口、26はチャンバー、27は安全
弁、28は生物または細胞入り容器、29はリフター、
30は分離器、31はパイプ、32は液体、33は真空
度調整用レギュレータ、34は真空ポンプ、35は排気
口、36は高圧ガス用フィルターである。図1、図2a
〜2cにおいて、例えば、コントローラー3により0.
001秒単位で、コントローラー3内の電磁弁の作動時
間を設定し、コントローラー3をオンすると、設定され
た短時間のみ電磁弁が開いて低圧調整用レギュレータ1
2により調圧された制御用圧縮気体が流れ、コントロー
ラー3により制御されている空気作動弁6が開き、これ
を通過した作動用圧縮気体8はエアレススプレー塗装用
自動ガン16を作動させボンベなどの高圧圧縮気体源9
から、高圧調整用レギュレータ10を通って高圧圧縮気
体が直接自動ガン16へ、好ましくは、高圧調整用レギ
ュレータ10を通り、さらに高圧ガス用フィルター36
およびオンオフバルブ13を通った後オンオフバルブ1
3をオフとし、オンオフバルブ13より高圧アキュムレ
ータ14を通って自動ガン16に至るラインの高圧圧縮
気体が、自動ガン16へ供給される。このようにして自
動ガン16を通って前記ノズルシステムの第1の態様に
おけるノズルの第2内孔23まで供給された高圧圧縮気
体は、自動ガン16の作動によって前記2段ニードル弁
が開の状態となると第1内孔21aに供給され、あらか
じめ異物担持微粒子挿入口24aより第1内孔21a内
に装入されていた異物担持微粒子と共にノズル18aの
先端より噴出され、噴出異物担持微粒子が生物または細
胞入り容器28中の生物または細胞に打ち込まれる。電
磁弁が閉じ制御用圧縮気体の供給が止まるとNOT素子
5が働き急速排気弁7aまでの経路内の作動用圧縮気体
を速かに排出するので高圧圧縮気体の供給時間は0.0
01秒程度の短時間に制御することが可能である。この
ように0.001秒までオン−オフの設定が可能なコン
トローラー3によって制御されている空気作動弁6が開
閉することにより最高300kg f/cm2 の高圧圧縮気体
を噴出・停止することができる。細胞または生物の試料
を入れた容器28は温度調節台(図示せず)上にあって
最適な温度状態で異物担持微粒子が導入されるようにな
っている。本発明の好ましい態様によれば、ノズル18
aの先端より噴出された気体および生物または細胞に打
ち込まれず周囲に飛散する異物担持微粒子は前記チャン
バー26を通り、分離器30に送られて、飛散異物担持
微粒子は分離器30内の液体32中に捕捉・除去され、
飛散異物担持微粒子が除去された気体のみ真空度調整用
レギュレータ33および真空ポンプ34を通って排気口
35より排出される。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、ノズルの先端から噴出
される異物担持微粒子の噴出方向が水平方向に限定され
ることがないこと、ノズル内への異物担持微粒子の装着
が容易であること、ノズルへ供給される高圧圧縮気体の
制御システムに故障などの異常が生じても自動ガン以降
に及ぼされる悪影響を防止することができること、異物
担持微粒子によるノズルシステムの汚染を容易に除去す
ることが可能であること、生物または細胞に打ち込まれ
ないで周囲に飛散する異物担持微粒子による汚染を解消
することが可能であることなどの利点を有する生物また
は細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法に
使用する装置が提供される。
される異物担持微粒子の噴出方向が水平方向に限定され
ることがないこと、ノズル内への異物担持微粒子の装着
が容易であること、ノズルへ供給される高圧圧縮気体の
制御システムに故障などの異常が生じても自動ガン以降
に及ぼされる悪影響を防止することができること、異物
担持微粒子によるノズルシステムの汚染を容易に除去す
ることが可能であること、生物または細胞に打ち込まれ
ないで周囲に飛散する異物担持微粒子による汚染を解消
することが可能であることなどの利点を有する生物また
は細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法に
使用する装置が提供される。
【0029】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。
【0030】実施例1 内径1.5mmおよび長さ5mmのノズルチップ内孔、内径
5mmおよび長さ10mmの第1内孔および内径8mmおよび
長さ10mmの第2内孔と、外径2mmの弁体とより構成さ
れ、図2aおよび図2bに示すような形状の2段ニード
ル弁をエアレススプレー塗装用自動ガン(アロイ工器
製)に装着させ、クロレラ遺伝子−1μgを粒径0.6
μmのタングステン微粒子10mgに担持し、緩衝液に懸
濁させて懸濁液とし、該懸濁液を異物担持微粒子挿入口
よりマイクロシリンダを用いて前記第1内孔へ挿入し
た。一方、電磁弁を内蔵するコントローラー(岩下エン
ジニアリング製、AD3000V)により電磁弁作動時間を0.
005秒に設定し、N2 ガスボンベよりのN2 ガスの圧
力を高圧調整用レギュレータ(テレコム社製、44−1
115−24)で200kg/cm2 に設定して高圧圧縮気
体とすると共に、その1部を分岐し、その分岐ラインに
おける低圧調整用レギュレータ(テレコム会社製、44
−1115−24)で5kg/cm2 に設定してコントロー
ラー側の作動用圧縮気体とし、コントローラーをオンし
てエアレススプレー塗装用自動ガンおよび前記ニードル
弁を作動させ、第1内孔に装着されているクロレラ遺伝
子を担持したタングステン微粒子を高圧N2 圧縮気体と
共にノズル先端より噴出させて前記固定手段に装着され
ている上記細胞に打ち込んだ。その結果、作動用圧縮気
体の作動時間が極めて短いので気流による細胞の飛散程
度は極めて小さく、かつ良好にクロレラ遺伝子担持タン
グステン微粒子が上記細胞に導入された。
5mmおよび長さ10mmの第1内孔および内径8mmおよび
長さ10mmの第2内孔と、外径2mmの弁体とより構成さ
れ、図2aおよび図2bに示すような形状の2段ニード
ル弁をエアレススプレー塗装用自動ガン(アロイ工器
製)に装着させ、クロレラ遺伝子−1μgを粒径0.6
μmのタングステン微粒子10mgに担持し、緩衝液に懸
濁させて懸濁液とし、該懸濁液を異物担持微粒子挿入口
よりマイクロシリンダを用いて前記第1内孔へ挿入し
た。一方、電磁弁を内蔵するコントローラー(岩下エン
ジニアリング製、AD3000V)により電磁弁作動時間を0.
005秒に設定し、N2 ガスボンベよりのN2 ガスの圧
力を高圧調整用レギュレータ(テレコム社製、44−1
115−24)で200kg/cm2 に設定して高圧圧縮気
体とすると共に、その1部を分岐し、その分岐ラインに
おける低圧調整用レギュレータ(テレコム会社製、44
−1115−24)で5kg/cm2 に設定してコントロー
ラー側の作動用圧縮気体とし、コントローラーをオンし
てエアレススプレー塗装用自動ガンおよび前記ニードル
弁を作動させ、第1内孔に装着されているクロレラ遺伝
子を担持したタングステン微粒子を高圧N2 圧縮気体と
共にノズル先端より噴出させて前記固定手段に装着され
ている上記細胞に打ち込んだ。その結果、作動用圧縮気
体の作動時間が極めて短いので気流による細胞の飛散程
度は極めて小さく、かつ良好にクロレラ遺伝子担持タン
グステン微粒子が上記細胞に導入された。
【0031】実施例2 容量5リットルのチャンバー、底部に水を入れた容量6
リットルの分離器、真空度を−600mmHgに設定した真
空度調整レギュレータ(島田科学器機製作所製)および
真空ポンプ(島田科学器機製作所製、商品名 VPO 660)
を用いて、前記細胞に取り込まれないで飛散したクロレ
ラ遺伝子担持タングステン微粒子を前記噴出気体より分
離回収した以外実施例1と同様の実験を行なった結果、
飛散したクロレラ遺伝子担持タングステン微粒子は上記
分離器で完全に分離回収された。
リットルの分離器、真空度を−600mmHgに設定した真
空度調整レギュレータ(島田科学器機製作所製)および
真空ポンプ(島田科学器機製作所製、商品名 VPO 660)
を用いて、前記細胞に取り込まれないで飛散したクロレ
ラ遺伝子担持タングステン微粒子を前記噴出気体より分
離回収した以外実施例1と同様の実験を行なった結果、
飛散したクロレラ遺伝子担持タングステン微粒子は上記
分離器で完全に分離回収された。
【図1】本発明の方法および装置の好ましい態様の1例
を示す概略図てある。
を示す概略図てある。
【図2a】本発明のノズルシステムの第1の態様におけ
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
【図2b】本発明のノズルシステムの第1の態様におけ
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
【図3a】本発明のノズルシステムの第2の態様におけ
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年12月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法および装置の好ましい態様の1例
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図2a】本発明のノズルシステムの第1の態様におけ
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
【図2b】本発明のノズルシステムの第1の態様におけ
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
【図2c】本発明のノズルシステムの第2の態様におけ
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
る2段ニードル弁の作動を説明するための断面図であ
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 異物を微粒子に担持させてなる異物担持
微粒子を高圧圧縮気体と共にノズルに先端から噴出させ
て所定温度に維持された生物または細胞に打ち込む生物
または細胞に異物を導入し取り込ませる方法において、
所定の長さおよび内径を有するノズルチップの孔と該ノ
ズルチップ孔の軸上これと順次連通する第1弁座、所定
の長さおよび内径を有する第1内孔、および第2弁座お
よび所定の長さおよび内径を有する第2内孔と前記第1
内孔に通ずるコックバルブ付異物担持微粒子挿入口とを
有し、エアレススプレー塗装用自動ガンに装着されたノ
ズルと、該エアレススプレー塗装用自動ガンの作動に応
じて前記ノズルチップ孔の軸上前後に作動して前記第1
弁座および第2弁座において開閉する弁体とより2段ニ
ードル弁を構成してなるノズルシステムの2段ニードル
弁によって第1内孔を閉の状態にして異物担持微粒子挿
入口より第1内孔に異物担持微粒子を挿入して前記コッ
クバルブを閉め、2段ニードル弁を作動させて第1内孔
を開の状態として所定圧の高圧圧縮気体を所定時間第2
内孔を通って第1内孔に導入させ、第1内孔に導入され
た高圧圧縮気体と共に第1内孔に導入されている異物担
持微粒子をノズルチップ孔を通ってノズル先端から所定
の速度で噴出させることを特徴とする前記生物または細
胞に異物を導入し取り込ませる方法。 - 【請求項2】 異物を微粒子に担持させてなる異物担持
微粒子を高圧圧縮気体と共にノズル先端から噴出させて
所定温度に維持された生物または細胞に打ち込む生物ま
たは細胞に異物を導入し取り込ませる方法において、所
定の長さおよび内径を有するノズルチップの孔と該ノズ
ルチップ孔の軸上これと順次連通する第1弁座、および
所定の長さおよび内径を有する内孔と前記内孔に通ずる
コックバルブ付異物担持微粒子挿入口とを有し、前記自
動ガンに装着されたノズルであって該挿入口よりノズル
先端に至るノズル部分が着脱自在に接続されている前記
ノズルと、該エアレススプレー塗装用自動ガンの作動に
応じて前記ノズルチップ孔の軸上作動して前記第1弁座
および前記エアレススプレー塗装用自動ガンの高圧圧縮
気体出口部に設けられた第2弁座において開閉する弁体
とより2段ニードル弁を構成してなるノズルシステムの
2段ニードル弁によって内孔を閉の状態にして、異物担
持微粒子挿入口より内孔に異物担持微粒子を導入して前
記コックバルブを閉め、2段ニードル弁を作動させて内
孔を開の状態として所定圧の高圧圧縮気体を所定時間内
孔に導入させ、内孔に導入された高圧圧縮気体と共に内
孔に導入されている異物担持微粒子をノズルチップ孔を
通ってノズル先端から所定の速度で噴出させることを特
徴とする前記生物または細胞に異物を導入し取り込ませ
る方法。 - 【請求項3】 高圧圧縮気体源出口に高圧調整用レギュ
レータを設けて調圧された高圧圧縮気体を分岐した一方
に低圧調整用レギュレータを設けて減圧された低圧圧縮
気体を制御用圧縮気体および作動用圧縮気体として使用
し、自動ガンに至る他方に高圧ガス用フィルター、オン
オフバルブおよび高圧アキュムレータを順次設け、自動
ガンに至るラインに高圧圧縮気体を導入後、オンオフバ
ルブを閉めてそれより自動ガンに至るラインの高圧圧縮
気体を自動ガンに供給する請求項1または2記載の方
法。 - 【請求項4】 噴出される異物担持微粒子のうち周囲に
飛散する部分を回収する請求項1または2記載の方法。 - 【請求項5】 内蔵する開閉弁の作動時間を設定するコ
ントローラー、該コントローラーをオンすると設定され
た短時間のみ開閉弁が開いて制御用圧縮気体が流れて開
く空気作動弁、空気作動弁を通過した作動用圧縮気体に
より作動して高圧圧縮気体源からノズル先端に高圧圧縮
気体を供給するエアレススプレー塗装用自動ガン、開閉
弁が閉じ制御用圧縮気体の供給が止まると経路内の制御
用圧縮気体を速やかに排出するように作動するNOT素
子および急速排気弁、該自動ガンの先端に取り付けられ
たノズルシステムおよび生物または細胞の固定手段より
なり、該ノズルシステムが所定の長さおよび内径を有す
るノズルチップの孔と該ノズルチップ孔の軸上これと順
次連通する第1弁座、所定の長さおよび内径を有する第
1内孔、第2弁座、および所定の長さおよび内径を有す
る第2内孔と前記第1内孔に通ずるコックバルブ付異物
担持微粒子挿入孔とを有し、エアレススプレー塗装用自
動ガンに装着されたノズルと、該エアレススプレー塗装
用自動ガンの作動に応じて前記ノズルチップ孔の軸上前
後に作動して前記第1弁座および第2弁座において開閉
する弁体とより2段ニードル弁を構成してなることを特
徴とする請求項1記載の方法に使用する装置。 - 【請求項6】 内蔵する開閉弁の作動時間を設定するコ
ントローラー、該コントローラーをオンすると設定され
た短時間のみ開閉弁が開いて制御用圧縮気体が流れて開
く空気作動弁、空気作動弁を通過した作動用圧縮気体に
より作動して高圧圧縮気体源からノズル先端に高圧圧縮
気体を供給するエアレススプレー塗装用自動ガン、開閉
弁が閉じ制御用圧縮気体の供給が止まると経路内の制御
用圧縮気体を速やかに排出するように作動するNOT素
子および急速排気弁、該自動ガンの先端に取り付けられ
たノズルシステムおよび生物または細胞の固定手段より
なり、該ノズルシステムが所定の長さおよび内径を有す
るノズルチップ部の孔と該ノズルチップ孔の軸上これと
順次連通する第1弁座、および所定の長さおよび内径を
有する内孔と前記内孔に通ずるコックバルブ付異物担持
微粒子挿入孔とを有し、前記自動ガンに装着され、好ま
しくは該挿入口前において着脱自在に接続されたノズル
と、該エアレススプレー塗装用自動ガンの作動に応じて
前記ノズルチップ孔の軸上前後に作動して前記第1弁座
および前記エアレススプレー塗装用自動ガンの高圧圧縮
気体出口部に設けられた第2弁座において開閉する弁体
とより2段ニードル弁を構成してなることを特徴とする
請求項2記載の方法に使用する装置。 - 【請求項7】 高圧圧縮気体源からエアレススプレー塗
装用自動ガンに至るラインに、高圧調整用レギュレー
タ、高圧圧縮気体分岐ライン、高圧ガス用フィルター、
オンオフ手動バルブおよび高圧アキュムレータを順次設
け、前記高圧圧縮気体分岐ラインに低圧調整用レギュレ
ータを設けてなり、該低圧調整用レギュレータにより減
圧された低圧圧縮気体が制御用圧縮気体および作動用圧
縮気体として用いられる請求項5または6記載の装置。 - 【請求項8】 所定の内圧に応じた所定の容積を有し、
生物または細胞の固定手段を収納し、前記ノズルに着脱
自在に接続して設けられた安全弁付チャンバー、該チャ
ンバーで膨張し、該チャンバーを出る膨張気体に同拌さ
れる飛散異物担持微粒子を分離回収する分離器、および
該分離器で分離された気体を吸引して瞬時の昇圧を防止
する真空度調整レギュレータおよび真空ポンプを設けて
なる請求項5または6記載の装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4103770A JPH0662871A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 生物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法に使用する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4103770A JPH0662871A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 生物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法に使用する装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0662871A true JPH0662871A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=14362702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4103770A Pending JPH0662871A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 生物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法に使用する装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0662871A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09153452A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-10 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
JP2004305076A (ja) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Canon Inc | 対象物に対する修飾装置 |
US7479388B2 (en) | 2004-04-28 | 2009-01-20 | Fujitsu Limited | Apparatus for injecting solution into cell |
JP2009273399A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Asahikawa Poultry Kk | 培養装置および培養方法 |
JP2018501812A (ja) * | 2014-10-24 | 2018-01-25 | アヴェクタス リミテッド | 細胞原形質膜を越える送達方法 |
JP2019503682A (ja) * | 2015-12-30 | 2019-02-14 | アヴェクタス リミテッド | 細胞および組織への遺伝子編集タンパク質および組成物の、ベクターなしでの送達 |
KR20190015961A (ko) * | 2017-08-07 | 2019-02-15 | 강원대학교산학협력단 | 감마선 조사기용 시료 분사 장치 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4103770A patent/JPH0662871A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09153452A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-10 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
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US11332757B2 (en) | 2014-10-24 | 2022-05-17 | Avectas Limited | Delivery across cell plasma membranes |
US10612042B2 (en) | 2014-10-24 | 2020-04-07 | Avectas Limited | Delivery across cell plasma membranes |
JP2021007404A (ja) * | 2014-10-24 | 2021-01-28 | アヴェクタス リミテッド | 細胞原形質膜を越える送達方法 |
JP2018501812A (ja) * | 2014-10-24 | 2018-01-25 | アヴェクタス リミテッド | 細胞原形質膜を越える送達方法 |
US11447798B2 (en) | 2014-10-24 | 2022-09-20 | Avectas Limited | Delivery across cell plasma membranes |
JP2019503682A (ja) * | 2015-12-30 | 2019-02-14 | アヴェクタス リミテッド | 細胞および組織への遺伝子編集タンパク質および組成物の、ベクターなしでの送達 |
JP2022109971A (ja) * | 2015-12-30 | 2022-07-28 | アヴェクタス リミテッド | 細胞および組織への遺伝子編集タンパク質および組成物の、ベクターなしでの送達 |
US11827899B2 (en) | 2015-12-30 | 2023-11-28 | Avectas Limited | Vector-free delivery of gene editing proteins and compositions to cells and tissues |
KR20190015961A (ko) * | 2017-08-07 | 2019-02-15 | 강원대학교산학협력단 | 감마선 조사기용 시료 분사 장치 |
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