細胞株開発・クローン選抜
候補クローンや評価用細胞の凍結保存に使われる。
主な用途
- 候補保存
Product Guide
液体窒素保存タンク
液体窒素保存タンクは、細胞、セルバンク、組織、ウイルスシード、細胞治療製品などを極低温で長期保存するための設備です。抗体医薬では選抜したCHO細胞をMCB/WCBとして凍結保存し、必要時に融解してシードトレインへつなぐため、セルバンク運用の中心となる装置です。
用途・特徴
液体窒素保存タンクは、凍結した細胞や生体試料を長期間安定して保存するために使われます。一般的には液体窒素の気相または液相を利用し、-150℃以下の極低温環境でサンプルを保管します。
細胞をこの温度域で保存することで、代謝や劣化を大きく抑え、長期にわたり同じ細胞を再利用できるようにします。
Point
- MCB/WCBなどのセルバンクを長期保存する
- -150℃以下の極低温環境で細胞を保存する
- 液相保存と気相保存がある
- サンプルの保管位置管理、温度監視、アラームが重要
- GMP製造ではトレーサビリティ、記録、バックアップ保管が重要
- LN2を使わない機械式-150℃フリーザーも代替候補になる
使用方法
基本的には、プログラムフリーザーなどで凍結したサンプルを、液体窒素保存タンクへ移管して長期保管します。
1凍結したサンプルを準備する
2液体窒素保存タンクへ移管する
3保管位置を記録する
4温度・液体窒素レベルを監視する
5必要時に取り出して融解する
6シードトレイン・製造・品質試験に使用する
実際の運用条件は、保存対象、容器形状、保管本数、気相・液相、GMP対応、サンプル管理システム、温度モニタリング、バックアップタンクの有無によって変わります。
気相保存と液相保存の違いは？
液体窒素に直接浸す液相保存と、蒸気中で保存する気相保存があります。
結論
GMPや細胞治療用途では、交差汚染リスクを考慮して気相保存が選ばれることがあります。一方で、研究用途や一部の長期保存では液相保存も使われます。
保存位置
液体窒素中
液体窒素の蒸気相
温度
約-196℃
一般に-150℃以下
サンプル汚染リスク
液体を介した交差汚染に注意
液体との直接接触がないため低減しやすい
温度安定性
極低温を保ちやすい
タンク設計・液面管理に依存
主な用途
研究保存、長期保存、低温安定性重視
GMPセルバンク、細胞治療、バイオバンク
液体窒素保存タンクと-80℃フリーザーの違い
| 項目 | -80℃フリーザー | 液体窒素保存タンク |
|---|---|---|
| 保存温度 | 約-80℃ | 気相で-150℃以下、液相で約-196℃ |
| 主な用途 | 一時保存、試薬、サンプル保管 | 細胞・セルバンクの長期保存 |
| 細胞保存 | 短期・一時保管向き | 長期保存向き |
| 温度逸脱リスク | 停電・故障時に上昇しやすい | LN2供給・液面管理が必要 |
| GMP運用 | 可能だが用途限定 | セルバンク保存の中心 |
主な方式
| 方式 | 内容 | 向く用途 |
|---|---|---|
| 大容量LN2保存タンク | 多数のバイアルやバッグを保管する大型タンク | セルバンク、バイオバンク、GMP保管 |
| 自動補充型タンク | 液体窒素レベルを自動制御するタイプ | 長期保管、GMP施設 |
| 気相保存タンク | 液体窒素蒸気中で保存するタイプ | 細胞治療、セルバンク、交差汚染リスク低減 |
| 液相保存タンク | 液体窒素中で保存するタイプ | 研究用途、極低温保存 |
| バッグ対応保存 | クライオバッグやカセットを保管できるタイプ | 細胞治療、再生医療 |
| 機械式-150℃フリーザー | 液体窒素を使わず機械冷却で極低温保管するタイプ | LN2運用を避けたい施設、細胞治療、GMP保管 |
選定ポイント
保存温度気相で-150℃以下を維持できるか
保存方式気相保存か、液相保存か
保存容量バイアル本数、バッグ本数、ラック数に対応するか
自動補充液面制御、自動補充、残量アラームに対応するか
アラーム温度異常、液面異常、停電、蓋開放などを検知できるか
GMP対応IQ/OQ、校正、バリデーション、21 CFR Part 11対応の有無
安全対策酸欠対策、換気、酸素濃度計、LN2供給設備
バックアップ予備タンク、デュアルサイト保管、緊急時移管体制
使用される工程
液体窒素保存タンクは、細胞や生体試料の長期保存に使われます。
セルバンク
MCB、WCB、研究用セルバンクの長期保存に使われる。
主な用途
- 長期保存
シードトレイン
WCB融解前の保管、製造開始前の細胞供給源として使われる。
主な用途
- 供給源
細胞治療製造
原料細胞、中間細胞、最終製品の保管に使われる。
主な用途
- 製品保管
ウイルスベクター製造
Producer Cell、ウイルスシードの保存に関係する。
主な用途
- シード保存
GMP製造
製造用細胞、品質管理用サンプル、バックアップ保管に使われる。
主な用途
- バックアップ
使用されるモダリティー
液体窒素保存タンクは、細胞を扱うモダリティーで広く使われます。
抗体医薬
関連度高
CHO細胞MCB/WCB
製造細胞株の長期保管に使われる。
ADC
関連度高
抗体原薬用CHO細胞
抗体部分の製造細胞バンクで使われる。
二重特異性抗体
関連度高
CHO細胞セルバンク
基本的には抗体医薬と同様に使われる。
Fc融合・組換えタンパク質
関連度高
CHOHEK293
製造細胞株の保存に使われる。
AAV
関連度高
HEK293Producer Cell
ウイルスベクター製造細胞のバンク化・保存に使われる。
レンチウイルス
関連度高
Packaging CellProducer Cell
ベクター製造細胞の保存に使われる。
細胞治療
関連度高
CAR-TT細胞NK細胞MSC
原料・中間・最終製品の保存に使われる。
iPS細胞・幹細胞由来製品
関連度高
iPS細胞分化細胞マスターセル
細胞基盤や製造中間体の長期保存に使われる。
ワクチン
関連度中〜高
細胞基材ウイルスシード
細胞基材やシードストック保存で使われる。
プラスミドDNA
関連度中
大腸菌セルバンク
プラスミド製造用菌株の保存に関係する。
低分子医薬品
関連度低〜中
細胞アッセイ評価細胞
製造工程よりも評価系の細胞保存で使われる。
メーカー製品
液体窒素保存タンク・極低温保存システム（6）
MVE Biological Solutions / Chart IndustriesMVE Series Freezersライフサイエンス向けの液体窒素保存フリーザー。大容量のクライオバイアル保管に対応し、セルバンクやバイオバンク用途で使われる。公式URL MVE Biological Solutions / Chart IndustriesMVE Fusion SeriesLN2供給への依存を低減する自己持続型の極低温保存フリーザー。細胞治療やバイオバンク用途で検討される。公式URL Thermo Fisher ScientificCryoPlus / CryoExtra Storage Systems液体窒素を利用したクライオ保存システム。自動温度モニタリングやLN2レベル制御に対応する。公式URL IC BiomedicalHigh Capacity Cryostorage Freezers大容量のステンレス製クライオ保存フリーザー。研究、バイオバンク、細胞保存用途で使われる。公式URL CryopalCryogenic Storage Systems液体窒素保存容器、大容量保存容器、医療・バイオバンク向け極低温保存システムを展開。公式URL Taylor-Wharton / StatebourneCryogenic Storage Systems液体窒素保存タンク、デュワー、クライオ保存容器を展開。細胞保存や生体試料保存で使われる。公式URL
LN2不要・機械式極低温フリーザー（4）
PHCbi-150℃ Cryogenic Freezer液体窒素を使わない機械式の-150℃極低温フリーザー。LN2気相保存の代替候補として使われる。公式URL Stirling UltracoldSU780XLE / ULT Freezer Seriesスターリングエンジン冷却を用いた超低温フリーザー。LN2フリー運用の低温保存候補として検討される。公式URL EppendorfCryoCube F740hi / ULT Freezer Series超低温フリーザー。研究・品質管理サンプルの低温保存に使われる。公式URL Thermo Fisher ScientificTSX / Forma ULT Freezers-80℃超低温フリーザー。液体窒素保存前後の一時保管や研究サンプル保存に使われる。公式URL
液体窒素供給・移送・安全機器（5）
Air LiquideLiquid Nitrogen Supply / Cryogenic Services液体窒素供給、極低温ガス供給、産業ガスサービスを展開。細胞保存設備のLN2供給元として関係する。公式URL LindeLiquid Nitrogen / Cryogenic Supply液体窒素、極低温ガス、供給設備、ガス安全ソリューションを展開。公式URL Taiyo Nippon Sanso液体窒素・低温機器液体窒素、低温機器、供給設備、ガス関連サービスを展開。公式URL AnaloxOxygen Deficiency Monitors液体窒素使用施設の酸欠リスク管理に使われる酸素濃度モニター。公式URL DrägerGas Detection Systems酸素濃度計、ガス検知器、警報システムを展開。液体窒素利用施設の安全管理に使われる。公式URL
サンプル管理・保管位置管理（4）
Azenta Life SciencesFreezerPro / 2D Barcoded Tubesサンプル保管位置、フリーザー、ラック、ボックス、バイアルの管理に使われるサンプル管理ソフトと2Dコード製品。公式URL Thermo Fisher ScientificSampleManager LIMSサンプル、試験、保管情報、品質データを管理するLIMS。セルバンク管理に関係する。公式URL Ziath2D Barcode Sample Management Systems2Dバーコードチューブ、ラックスキャナー、サンプル追跡システム。バイオバンク管理に使われる。公式URL BenchlingBenchling Platform細胞株開発、サンプル管理、実験データ管理、ワークフロー管理に使われるプラットフォーム。公式URL
温度モニタリング・アラーム（4）
VaisalaviewLinc Continuous Monitoring System温度、湿度、環境モニタリングに使われるシステム。GMP保管環境の監視、アラーム、記録管理に対応する。公式URL ELPROLIBERO / ECOLOG Monitoring SystemsGDP/GMP環境の温度モニタリング、保管環境監視に使われる。公式URL XiltriXLaboratory Monitoring Systemフリーザー、インキュベーター、LN2タンクなどの監視に使われるモニタリングシステム。公式URL T&D Corporationおんどとりシリーズ温度・湿度データロガー。研究施設、保管設備の温度管理に使われる。公式URL
受託保管・バイオレポジトリサービス（4）
Azenta Life SciencesBioRepository Services生体試料、細胞、臨床サンプルなどの長期保管、サンプル管理、バイオレポジトリサービス。公式URL Cryoport SystemsCryogenic Storage / Logistics細胞・遺伝子治療、バイオ医薬品向けの極低温輸送、保管、ロジスティクスサービス。公式URL Fisher BioServices / Thermo Fisher ScientificBiorepository Servicesバイオサンプル保管、臨床サンプル管理、低温保管サービス。公式URL BioLife SolutionsBiopreservation / Cold Chain Services保存液、凍結、低温物流、コールドチェーン関連製品・サービスを展開。公式URL
