細胞株開発・クローン選抜
候補クローンの小型拡大、浮遊培養適応確認に使われる。
主な用途
- クローン拡大
Product Guide
スピナーフラスコ
スピナーフラスコは、内部の撹拌子やインペラーを回転させながら、細胞やマイクロキャリアを懸濁状態で培養するための小型培養容器です。浮遊細胞の培養、マイクロキャリアを使った接着細胞の拡大培養、3D細胞凝集体や幹細胞、ワクチン用細胞基材の検討などで使われます。
用途・特徴
スピナーフラスコは、少量スケールで撹拌培養を行うために使われます。内部のパドルや撹拌子を磁気スターラーで回転させ、培地中の細胞、マイクロキャリア、細胞凝集体を均一に懸濁します。これにより、Tフラスコのような静置培養よりも混合性が高く、マイクロキャリア上の接着細胞を拡大しやすくなります。
一方で、撹拌によるせん断、気泡、マイクロキャリア同士の衝突、細胞凝集、沈降、サンプリングばらつきには注意が必要です。
Point
- 小スケールで撹拌培養を行うための培養容器
- 浮遊細胞、マイクロキャリア培養、3D培養、幹細胞培養で使われる
- Tフラスコより混合性が高い
- シェイクフラスコより撹拌条件を意識しやすい
- マイクロキャリア上の接着細胞拡大に使われることがある
- 撹拌速度、液量、マイクロキャリア濃度、せん断に注意が必要
- ベンチトップバイオリアクターへ移る前の小型検討に使いやすい
使用方法
基本的には、スピナーフラスコに培地、細胞、必要に応じてマイクロキャリアを入れ、磁気スターラーや専用撹拌台で撹拌しながら培養します。
1スピナーフラスコを準備する
2培地を入れる
3必要に応じてマイクロキャリアを水和・滅菌・平衡化する
4細胞懸濁液を添加する
5撹拌速度を設定する
6CO2インキュベーター内または温調環境下で培養する
7定期的にサンプリングする
8細胞数、生存率、接着状態、凝集、代謝を確認する
9必要に応じて培地交換、フィード、継代、スケールアップを行う
10シェイクフラスコ、小型バイオリアクター、または本培養条件へ展開する
実際の条件は、細胞種、接着/浮遊、マイクロキャリア有無、撹拌速度、培地量、容器容量、CO2環境、温度、せん断耐性、スケールアップ先によって変わります。
Tフラスコとの違いは？
Tフラスコとスピナーフラスコは、どちらも小スケール培養に使われますが、培養方式が異なります。
結論
Tフラスコは「静置で細胞を育てる容器」、スピナーフラスコは「撹拌しながら細胞やマイクロキャリアを育てる容器」と考えると整理しやすくなります。
培養方式
静置培養
撹拌培養
主な対象
接着細胞、初期回復、継代培養
浮遊細胞、マイクロキャリア培養
混合
ほぼなし
内部撹拌で混合する
酸素供給
培地表面からの拡散
撹拌による混合で改善しやすい
スケールアップ
面積拡大が中心
撹拌培養への橋渡しになる
主な用途
回復培養、クローン培養、接着培養
小型撹拌培養、マイクロキャリア検討
注意点
培養面積、コンフルエンス
撹拌速度、せん断、沈降、泡
シェイクフラスコとの違いは？
| 項目 | シェイクフラスコ | スピナーフラスコ |
|---|---|---|
| 混合方式 | フラスコ全体を振とう | 内部の撹拌子・インペラーで撹拌 |
| 必要装置 | CO2シェーカー、振とう機 | 磁気スターラー、撹拌台、CO2環境 |
| 主な対象 | 浮遊CHO、HEK293、微生物 | マイクロキャリア、接着細胞、浮遊細胞 |
| 酸素移動 | 振とう条件と液量に依存 | 撹拌条件とヘッドスペースに依存 |
| せん断 | 振とう速度で変化 | インペラー条件で変化 |
| 操作性 | シードトレインで標準的 | 条件検討・マイクロキャリアで使いやすい |
| スケールアップ | シェーカー→SUB/リアクター | 撹拌槽型リアクターへ接続しやすい |
| 注意点 | 振とう径、液量、キャップ通気 | 撹拌速度、インペラー形状、沈降 |
ベンチトップバイオリアクターとの違いは？
| 項目 | スピナーフラスコ | ベンチトップバイオリアクター |
|---|---|---|
| 制御性 | 低〜中 | 高い |
| pH制御 | 基本なし | あり |
| DO制御 | 基本なし | あり |
| 温度制御 | インキュベーターや外部環境依存 | ジャケットやヒーターで制御 |
| 撹拌 | 簡易撹拌 | インペラー、撹拌制御 |
| ガス供給 | ヘッドスペース中心 | スパージ、ヘッドスペース、MFCなど |
| データ取得 | 限定的 | pH、DO、温度、撹拌、ガスなど記録可能 |
| 向く用途 | 初期検討、マイクロキャリア試験 | 条件開発、スケールアップ、工程検討 |
| 注意点 | 再現性・制御性に限界 | 装置準備・コスト・操作が重い |
マイクロキャリア培養との関係
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| マイクロキャリア | 接着細胞が付着する小さな担体 |
| スピナーフラスコの役割 | マイクロキャリアを均一に懸濁しながら培養する |
| 向く細胞 | Vero細胞、MSC、iPS由来細胞、接着HEK293など |
| 注意点 | 撹拌速度、接着効率、担体濃度、せん断、凝集 |
| スケールアップ先 | 撹拌槽型バイオリアクター、SUB、マイクロキャリア培養槽 |
主なタイプ
| タイプ | 内容 | 向く用途 |
|---|---|---|
| ガラス製スピナーフラスコ | オートクレーブして再利用できるガラス容器 | 研究、条件検討、繰り返し使用 |
| ディスポーザブルスピナーフラスコ | 滅菌済み・使い捨てのプラスチック容器 | コンタミ低減、準備時間短縮 |
| サイドアーム付きスピナーフラスコ | サンプリングや添加がしやすい構造 | 長期培養、マイクロキャリア培養 |
| パドル型インペラー | 幅広い撹拌に使われる | 細胞懸濁、マイクロキャリア培養 |
| 磁気撹拌型 | 磁気スターラーで撹拌する | 小型・簡易培養 |
| 小容量タイプ | 125〜250 mL程度 | 初期条件検討 |
| 中容量タイプ | 500 mL〜1 L程度 | 小型スケールアップ |
| 大容量タイプ | 2〜5 L程度 | 研究・開発スケールの拡大培養 |
| マイクロキャリア対応型 | 底形状やインペラーで沈降を抑える | 接着細胞の撹拌培養 |
選定ポイント
細胞タイプ浮遊細胞か、接着細胞か、幹細胞か
マイクロキャリア使用するか、種類・濃度・沈降性はどうか
容量125 mL、250 mL、500 mL、1 L、3 Lなど
作業容量容器容量に対して実際に入れる培地量
材質ガラス製か、ディスポーザブルプラスチックか
滅菌方法オートクレーブ、滅菌済み使い捨て、組立作業の有無
撹拌方式パドル、磁気撹拌子、専用スターラーに対応するか
撹拌速度細胞沈降を防ぎつつ、せん断を抑えられるか
サンプリングサイドアーム、ポート、無菌サンプリングのしやすさ
ガス交換キャップ構造、ヘッドスペース、CO2環境への適合
コンタミ対策開放操作が多くないか、ディスポーザブル化できるか
スケールアップベンチトップバイオリアクターやSUBへ条件を展開できるか
供給安定性消耗品、スペアパーツ、国内入手性、ロット安定性
使用される工程
スピナーフラスコは、小型の撹拌培養が必要な工程で広く使われます。
セルバンク
評価用細胞や保存細胞の再立ち上げ後の小型拡大に使われる場合がある。
主な用途
- 再立ち上げ
シードトレイン
Tフラスコやプレートから撹拌培養へ移る段階で使われる。
主な用途
- 撹拌移行
融解・回復培養
融解後の細胞を回復させた後、撹拌培養へ移行する場合に関係する。
主な用途
- 回復後拡大
段階的な拡大培養
125 mL、250 mL、500 mLなどで段階的に培養量を増やす。
主な用途
- スケールアップ
小型培養装置への接続
ベンチトップバイオリアクターやSUBへ移る前の条件確認に使われる。
主な用途
- 条件確認
マイクロキャリア培養
接着細胞をマイクロキャリア上で増やす小型検討に使われる。
主な用途
- マイクロキャリア
細胞治療・再生医療
MSC、iPS由来細胞、オルガノイド、3D培養の検討で使われる。
主な用途
- 3D培養
ワクチン・ウイルスベクター
Vero、HEK293、Sf9などの接着/浮遊培養検討に使われる。
主な用途
- 細胞基材
プロセス開発
撹拌速度、細胞密度、培地、マイクロキャリア条件の検討に使われる。
主な用途
- 条件検討
使用されるモダリティー
スピナーフラスコは、接着細胞やマイクロキャリア培養が関係する多くのモダリティーで使われます。
抗体医薬
関連度中
CHO細胞初期拡大撹拌培養検討
現在はシェイクフラスコ中心だが、小型撹拌検討で使われる場合がある。
ADC
関連度中
抗体原薬用CHO細胞
抗体部分の産生細胞培養で抗体医薬と同様に関係する。
二重特異性抗体
関連度中
CHO細胞候補クローン拡大
候補クローンの小型拡大で使われる場合がある。
Fc融合タンパク質・組換えタンパク質
関連度中
CHOHEK293浮遊/接着培養
小型撹拌培養や条件検討で関係する。
AAV
関連度中〜高
HEK293Sf9Producer Cell
接着HEK293やマイクロキャリア培養の検討で使われる。
レンチウイルス
関連度中
HEK293TProducer Cell
接着細胞培養や小型撹拌条件検討で関係する。
ワクチン
関連度高
Vero細胞MDCK細胞細胞基材
マイクロキャリア培養や接着細胞スケールアップで使われる。
細胞治療
関連度中〜高
MSCT細胞・NK細胞幹細胞
MSCや3D培養、マイクロキャリア拡大の検討で使われる。
iPS細胞・幹細胞由来製品
関連度中〜高
iPS由来細胞オルガノイド分化細胞
3D凝集体、マイクロキャリア、撹拌培養検討で使われる。
遺伝子編集
関連度中
編集細胞の小型拡大
編集後細胞や候補クローンの拡大検討で関係する。
mRNA-LNP
関連度低〜中
評価細胞原料細胞
製造工程本体よりも評価細胞培養で関係する。
微生物発酵
関連度低〜中
通常はシェイクフラスコや発酵槽
微生物ではスピナーフラスコは主流ではない。
低分子医薬品
関連度低〜中
細胞アッセイ3D培養モデル
製造工程よりも評価系で使われる。
メーカー製品
スピナーフラスコ（8）
CorningCorning Disposable Spinner Flasks滅菌済みディスポーザブルスピナーフラスコ。パドルと一体型磁石を備え、組立・洗浄・再組立の手間を減らせる。公式URL CorningCorning Glass Spinner Flasks再利用可能なガラス製スピナーフラスコ。オートクレーブ可能で、小型撹拌培養やマイクロキャリア検討に使われる。公式URL DWK Life Sciences / WHEATONWHEATON CELSTIR Double Sidearm Spinner Flaskホウケイ酸ガラス製のスピナーフラスコ。調整可能なパドルブレードインペラーを備え、磁気スターラー上で浮遊細胞培養に使われる。公式URL DWK Life Sciences / WHEATONWHEATON MAGNA FLEX Spinner Flasks主にマイクロキャリア培養向けに設計されたガラス製スピナーフラスコ。接着細胞の撹拌培養検討で使われる。公式URL Bellco GlassSpinner Flasksガラス製スピナーフラスコを展開。小型細胞培養、マイクロキャリア培養、研究用途で使われる。公式URL Chemglass Life SciencesSpinner Flasksガラス製スピナーフラスコや培養関連ガラス器具を展開。研究・細胞培養用途で使われる。公式URL Techne / Bibby ScientificSpinner Flask Systems小型培養や撹拌培養用途のスピナーフラスコ関連製品。製品流通状況は代理店確認が必要。公式URL ABLE Corporation & BiottSpinner Flask / Small Culture Vessels小型培養・撹拌培養関連製品を扱う国内系メーカー。細胞培養条件検討や小型培養用途で比較候補になる。公式URL
マイクロキャリア・接着細胞培養関連（7）
CytivaCytodex Microcarriers接着細胞を浮遊撹拌系で培養するためのデキストラン系マイクロキャリア。Vero、HEK293、MSCなどの検討で使われる。公式URL SartoriusSoloHill Microcarriers接着細胞のマイクロキャリア培養に使われる製品群。Vero細胞のスピナー培養からバイオリアクターへの拡大検討例がある。公式URL CorningEnhanced Attachment Microcarriers接着細胞の浮遊系培養に使われるマイクロキャリア。スピナーフラスコやバイオリアクターでの検討に関係する。公式URL Pall / CytivaMicrocarrier Cell Culture Products接着細胞のスケールアップや細胞培養用マイクロキャリア関連製品。公式URL RoosterBiohMSC Microcarrier Expansion ProtocolsMSCをスピナーフラスコやマイクロキャリアで拡大するプロトコル・関連製品を展開。公式URL FUJIFILM Irvine ScientificCell Culture Media for Microcarrier Cultureマイクロキャリア培養や細胞拡大に関係する培地製品。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoMicrocarrier Culture Media and Reagents接着細胞、幹細胞、ウイルスベクター製造向けの培地・試薬群。公式URL
撹拌台・スターラー・周辺装置（8）
CorningMagnetic Stirrer / Spinner Flask Accessoriesスピナーフラスコの撹拌に使われる磁気スターラーや関連アクセサリー。公式URL IKAMagnetic Stirrers研究室向け磁気スターラー。スピナーフラスコや小型撹拌培養の撹拌に使われる。公式URL Thermo Fisher ScientificMagnetic Stirrersラボ用磁気スターラー。温調・撹拌用途で使われる。公式URL HeidolphMagnetic Stirrers研究室向けスターラー。スピナーフラスコや培地調製、サンプル撹拌に使われる。公式URL 2magMagnetic Stirring Systems多点式磁気スターラーを展開。CO2インキュベーター内での細胞培養撹拌用途にも関係する。公式URL V&P ScientificStirring / Microplate Stirring Systemsマイクロプレートや小型容器の撹拌システムを展開。小型培養やスクリーニングで使われる。公式URL EppendorfCellXpert CO2 IncubatorsスピナーフラスコをCO2環境で培養する際に使われるCO2インキュベーター。公式URL Thermo Fisher ScientificHeracell VIOS CO2 IncubatorsCO2環境でスピナーフラスコ培養を行う際に使われるインキュベーター。公式URL
シェイクフラスコ・代替小型培養容器（6）
CorningErlenmeyer Cell Culture Flasks浮遊細胞培養やシードトレインで使われるシェイクフラスコ。CHO、HEK293などの拡大培養で使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / NalgeneSingle-Use PETG Erlenmeyer Flasks滅菌済みの使い捨てPETGシェイクフラスコ。浮遊細胞培養、培地調製、混合、保存に使われる。公式URL SartoriusMycap CCX Cell Culture Shake Flask Systemチューブとガス交換機能を備えた閉鎖系シェイクフラスコ。開放操作を減らし、無菌的な細胞培養・継代に使われる。公式URL EppendorfErlenmeyer Flasks / Single-Use Flasks浮遊細胞培養、微生物培養、シードトレインで使われるシェイクフラスコ。公式URL Greiner Bio-OneErlenmeyer Flasks細胞培養や微生物培養に使われるシェイクフラスコ。公式URL Thomson Instrument CompanyOptimum Growth Flasks高い酸素移動を意識したシェイクフラスコ。細胞培養・微生物培養の小型拡大に使われる。公式URL
ベンチトップバイオリアクター・スケールアップ先（6）
SartoriusBIOSTAT B研究・プロセス開発向けのベンチトップバイオリアクター。pH、DO、温度、撹拌、ガスを制御し、小型撹拌培養からのスケールアップ先になる。公式URL EppendorfBioFlo 120小型ベンチトップバイオリアクター。哺乳類細胞、微生物、昆虫細胞などの培養条件検討に使われる。公式URL Getinge / ApplikonApplikon Bio Bundle / ez-Control研究・プロセス開発向けの小型バイオリアクターシステム。撹拌培養の条件開発に使われる。公式URL INFORS HTMinifors 2 / Labfors 5小型〜研究開発向けのバイオリアクター。微生物・細胞培養の条件検討に使われる。公式URL ABLE Corporation & BiottBio Jr.8 / 小型培養装置小型ジャーファーメンター、複数台培養、条件検討に使われる国内系小型培養装置。公式URL CytivaXcellerex XDR / WAVEシングルユースバイオリアクターやロッキングバッグ培養装置。スピナーフラスコや小型検討からのスケールアップ先として関係する。公式URL
関連装置・周辺製品（8）
Thermo Fisher ScientificCO2 IncubatorsスピナーフラスコをCO2環境で培養するために使われる。公式URL EppendorfCellXpert CO2 IncubatorsCO2環境でスピナーフラスコ培養や細胞培養を行う際に使われる。公式URL Beckman Coulter Life SciencesVi-CELL BLU / Vi-CELL XRスピナーフラスコ培養中の細胞数・生存率確認に使われる自動セルカウンター。公式URL Logos BiosystemsLUNA-FX7 / LUNAシリーズ細胞数・生存率確認に使われる自動セルカウンター。公式URL Nova BiomedicalBioProfile FLEX / FLEX2グルコース、乳酸、グルタミン、グルタミン酸、電解質などの培地成分確認に使われるバイオプロセス分析計。公式URL RocheCedex / Cedex Bio / Cedex HiRes細胞数、生存率、培地成分、代謝指標の確認に使われる分析装置。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoCell Culture Media and SupplementsCHO、HEK293、幹細胞などの培地・サプリメント。スピナーフラスコ培養条件検討で使われる。公式URL FUJIFILM Irvine ScientificCell Culture Mediaバイオプロセス、細胞治療、幹細胞、ウイルスベクター向け培地製品。公式URL
