細胞培養方法、および細胞培養装置
【課題】コンタミネーションの原因となる外部空気が細胞培養装置の内部の作業空間に流入しないようにして、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる細胞培養方法を提供する。
【解決手段】筐体内で細胞培養にかかる作業を実行する設備と、筐体内の気体を清浄化する設備とが装備された細胞培養装置に培養容器１４を搬入する際に、筐体内に配置されているパスボックス１２の内部へ筐体の外部から培養容器１４を搬入し、パスボックス１２内の気体を筐体内の清浄化された気体に入れ替えた後、パスボックス１２から筐体の内部へ培養容器１４を搬出する。
【解決手段】筐体内で細胞培養にかかる作業を実行する設備と、筐体内の気体を清浄化する設備とが装備された細胞培養装置に培養容器１４を搬入する際に、筐体内に配置されているパスボックス１２の内部へ筐体の外部から培養容器１４を搬入し、パスボックス１２内の気体を筐体内の清浄化された気体に入れ替えた後、パスボックス１２から筐体の内部へ培養容器１４を搬出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞の培養にかかる作業を自動的に実行する細胞培養装置において、細胞の培養にかかる作業をクリーンベンチや安全キャビネット等と称される無菌環境を形成するキャビネット筐体内で自動的に行うに当たり、筐体内部と筐体外部との間で培養容器等の容器を搬送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞の培養には、培養容器内の培地の交換操作や、培養容器内で所定の増殖状態になった細胞を複数の他の培養容器へ分配する継代操作といった煩雑な操作が必要であり、一般的には、それらの細胞培養にかかる操作は熟練した作業者により手作業で行われる。また、細胞培養にかかる操作は、コンタミネーションの防止を図るために、一般的にキャビネット筐体内の作業空間（無菌環境）で行われる。作業者は、キャビネットの手前側のシャッターを開け、前面開口部から作業空間へ手を挿入して、細胞培養にかかる操作を行う。キャビネットには、ＨＥＰＡフィルタにより清浄化された空気が奥側から手前側へ水平方向に流れる水平気流タイプ、天井側から床側へ垂直方向に流れる垂直気流タイプがある。また、キャビネットには、ＨＥＰＡフィルタにより清浄化された空気の大半を循環させるものがある。しかし、キャビネットは、前面開口部付近に障害物が存在すると、その障害物によって作業空間の空気の流れが乱れて渦が発生し、その渦に巻き込まれた外部空気が作業空間に流入するという問題を有する。そのため、作業者は、作業空間の空気の流れを考慮に入れて、渦が発生しないように細胞培養にかかる操作を行う必要がある。このように、細胞培養は、手作業で行うため時間がかかり、また熟練した技能が必要となるため、容易には実施することができなかった。
【０００３】
そこで、近年、細胞培養にかかる作業を自動的に実行する細胞培養装置が開発されてきている。例えば、特許文献１には、一般的なクリーンベンチに設置されて、クリーンベンチ内部の作業空間において培地の交換操作や細胞の継代操作を自動的に行う細胞培養装置が提案されている。この細胞培養装置は、細胞が播種されている培養容器の作業空間への搬入や、継代された細胞が播種されている培養容器の外部への搬出を行いやすいように、クリーンベンチの前面開口部付近に培養容器の載置台が設けられた構成となっている。つまり、培養容器の搬入や搬出が前面開口部を介して手作業で行われる構成となっている。
【０００４】
以上のように、上記した従来の細胞培養装置は、クリーンベンチの手前に培養容器を載置する構成となっている。そのため、作業空間と外部とを連通させる前面開口部が開いているときに、クリーンベンチの手前に載置された培養容器によって作業空間の空気の流れが乱れて渦が発生し、コンタミネーションの原因となる外部空気が作業空間に流入する可能性がある。また、クリーンベンチの前面開口部は、作業者が作業空間において細胞培養にかかる操作を手作業で行えるように広く形成されているので、外部空気が作業空間に流入しやすい。したがって、上記した従来の細胞培養装置は、コンタミネーションの防止を促進させるために、清浄化された空気の大半を循環させる循環気流タイプのキャビネットに設置して使用する。循環気流タイプのキャビネットを用いた場合には、培養容器の搬入時および搬出時にのみシャッターを開ければよいからである。
【０００５】
しかしながら、上記した従来の細胞培養装置では、循環気流タイプのキャビネットを用いた場合であっても、培養容器の搬入時および搬出時には外部空気が流入し、その流入した外部空気が清浄化されるまで次の作業を行うことができない。上述したように作業空間と外部とを連通させる前面開口部は広く、流入する外部空気の量も多くなる。そのため、流入した外部空気を清浄化するのに時間がかかり、ひいては細胞培養にかかる時間の短縮化が阻害される。
【特許文献１】特開２００５−２１８４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、コンタミネーションの原因となる外部空気（細胞培養装置の外部の気体）が細胞培養装置の内部の作業空間に流入しないようにするか、または細胞培養装置の内部に流入する外部空気の量を少なくすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる細胞培養方法、および細胞培養装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１記載の細胞培養方法は、筐体内で細胞培養にかかる作業を実行する設備と、前記筐体内の気体を清浄化する設備とが装備された細胞培養装置に容器を搬入する際もしくはその細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記筐体内に配置されている箱体の内部へ前記筐体の外部もしくは前記筐体の内部から容器を搬入し、前記箱体内の気体を前記筐体内の清浄化された気体に入れ替えた後、前記箱体から前記筐体の内部もしくは前記筐体の外部へ容器を搬出することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２記載の細胞培養方法は、請求項１記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている複数の開口部をそれぞれ遮断する各ゲートを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３記載の細胞培養方法は、請求項２記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部を遮断する第１ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部を遮断する第２ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部を遮断する第３ゲートとを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４記載の細胞培養方法は、請求項３記載の細胞培養方法であって、前記箱体内の気体を前記清浄化された気体に入れ替えるとき、前記第１および第２ゲートを開いた状態にするか、または前記第２および第３ゲートを開いた状態にすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５記載の細胞培養方法は、請求項４記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第２ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第１開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第１および第２ゲートを閉じてから前記第３ゲートを開け、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６記載の細胞培養方法は、請求項４記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第１ゲートを閉じてから、前記第２および第３ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第３開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第２ゲートを閉じてから、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項７記載の細胞培養方法は、請求項２記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部を遮断する第１ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部を遮断する第２ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部を遮断する第３ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体から前記筐体の内部へ気体を流出させるための第４開口部を遮断する第４ゲートとを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項８記載の細胞培養方法は、請求項７記載の細胞培養方法であって、前記箱体内の気体を前記清浄化された気体に入れ替えるとき、前記第２および第４ゲートを開いた状態にすることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項９記載の細胞培養方法は、請求項８記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第１ゲートを閉じてから、前記第２および第４ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第４開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第２および第４ゲートを閉じてから、前記第３ゲートを開け、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項１０記載の細胞培養方法は、請求項２ないし９のいずれかに記載の細胞培養方法であって、前記箱体は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部から前記箱体の内部へ気体を送るための気体送り機構を有しており、その開口部を遮断するゲートを開ける際に前記気体送り機構の動作を開始させ、そのゲートを閉じる際に前記気体送り機構の動作を停止させることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項１１記載の細胞培養装置は、筐体内で細胞培養にかかる作業を実行する設備と、前記筐体内の気体を清浄化する設備とが装備された細胞培養装置であって、前記筐体内に配置されている箱体と、前記箱体に形成されている複数の開口部をそれぞれ遮断する各ゲートと、前記筐体へ容器が搬入されるとき、前記筐体の内部から隔てられた前記箱体の内部に容器が搬入されると、前記箱体内の気体が前記筐体内の清浄化された気体に入れ替わるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御する制御部と、前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送する搬送機構と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項１２記載の細胞培養装置は、請求項１１記載の細胞培養装置であって、前記箱体には、前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部と、前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部と、前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部と、が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１３記載の細胞培養装置は、請求項１２記載の細胞培養装置であって、前記箱体には、前記箱体から前記筐体の内部へ気体を流出させるための第４開口部がさらに形成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１４記載の細胞培養装置は、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の細胞培養装置であって、前記箱体は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部から前記箱体の内部へ気体を送るための気体送り機構を有し、前記気体送り機構は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部を遮断するゲートが開くと動作を開始し、そのゲートが閉じると動作を停止することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１５記載の細胞培養装置は、請求項１１ないし１４のいずれかに記載の細胞培養装置であって、前記筐体から容器が搬出されるとき、前記筐体の外部から隔てられた前記箱体の内部へ容器を搬入し、前記箱体の内部が前記筐体の内部から遮断されるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御した後、前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための開口部を遮断するゲートを開けることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１６記載の細胞培養装置は、請求項１５記載の細胞培養装置であって、前記筐体から容器が搬出されるとき、前記箱体へ容器が搬入される前、または前記箱体へ容器が搬入された後、または前記箱体から前記筐体の外部へ容器が搬出された後に、前記制御部が、前記箱体内の気体が前記筐体内の清浄化された気体に入れ替わるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１７記載の細胞培養装置は、請求項１１ないし１６のいずれかに記載の細胞培養装置であって、前記筐体は、複数台のユニットが連接してなり、前記ユニットのうちの少なくとも一台に前記箱体が装備されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の好ましい形態によれば、コンタミネーションの原因となる外部の気体が、細胞培養装置の筐体内部に流入しないようにするか、または細胞培養装置の筐体内部に流入する外部の気体の量を少なくすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置の外観の一例を示す斜視図、図２は本発明の実施の形態１にかかる作業ユニットの外観の一例を示す斜視図、図３は本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置の制御ブロックの一例を示すブロック図である。ここでは、図１に示すように、互いの側壁を当接させて連接された複数台（図１においては２台）の作業ユニット２からなる細胞培養装置１を例に説明を行う。細胞培養装置１の筐体は、これら連接された複数台の作業ユニット２の筐体からなる。これら連接された複数台の作業ユニット２に、細胞培養にかかる作業を実行するための設備が分散されて装備されている。
【００２６】
図２に示すように、作業ユニット２には、他の作業ユニットに当接させる側壁に開口部３が形成されている。作業ユニット２は、連接された複数台の作業ユニットの筐体内部が開口部３により互いに連通される構成となっている。この開口部３を介して、隣接する作業ユニット２間で、培養容器等の細胞培養にかかる作業に使用する容器が搬送される。また、作業ユニット２の側壁には、開口部３を遮断する遮断扉４が設けられている。遮断扉４は、隣接する作業ユニットの一方にのみ設けてもよい。また、作業ユニット２の前壁には、その前壁に形成されている開口部（図示せず）を遮断する前扉５が設けられている。この構成によれば、前扉５を開けて、作業ユニット２の内部に装備されている設備のメンテナンスを行うことができる。
【００２７】
図１に示すように、細胞培養装置１は、筐体外部に上位制御装置６を備える。また、図３に示すように、作業ユニット２は制御部７を備える。上位制御装置６は、細胞培養装置１を構成する各作業ユニット２の制御部７に接続し、細胞培養装置１全体の動作を管理・制御する。詳しくは、上位制御装置６は、細胞培養装置１の現在の状況を把握して、作業ユニットの制御部７へ指令を送る。作業ユニットの制御部７は、上位制御装置６からの指令に基づき、当該作業ユニットに装備されている設備の動作を制御する。上位制御装置６と作業ユニットの制御部７は、有線で接続してもよいし、無線で接続してもよい。
【００２８】
また図１に示すように、細胞培養装置１は、筐体外部に、過酸化水素ガス（ＶＨＰ：Ｖａｐｏｒｉｚｅｄ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）等の滅菌ガスにより筐体内部を滅菌するための滅菌装置８を備える。図示しないが、細胞培養装置１の筐体には、ガス注入管に繋がるガス注入口とガス排気管に繋がるガス排気口が形成されている。滅菌装置８は、ガス注入管を介して細胞培養装置１へ滅菌ガスを注入し、ガス排気管を介して細胞培養装置１から滅菌ガスを吸引する。滅菌装置８から細胞培養装置１を構成する複数台の作業ユニットそれぞれへ滅菌ガスを注入してもよいし、滅菌装置８から一台の作業ユニットへ滅菌ガスを注入して、他の作業ユニットへは、その滅菌ガスが注入された作業ユニットから開口部３を介して滅菌ガスを流入させてもよい。滅菌ガスを排気する構成についても、滅菌ガスを注入する構成と同様に構成できる。ガス注入管とガス排気管が繋がるガス注入口とガス排気口は、例えば作業ユニット２の奥壁に形成すればよい。
【００２９】
細胞培養装置１の筐体内部の滅菌化処理は、細胞培養にかかる作業を開始する前に実行する。図４は、滅菌化処理の一例を説明するための図であり、過酸化水素ガスにより滅菌化処理を行う場合について示している。図４に示すように、まず、細胞培養装置の筐体内部の除湿を行ってから（除湿工程）、過酸化水素ガスを細胞培養装置に注入し（コンディション工程）、所定時間が経過した後に（除染工程）、細胞培養装置から過酸化水素ガスを排気して、細胞培養装置の筐体内部の過酸化水素ガスの濃度を低下させる（エアレーション工程）。
【００３０】
続いて、作業ユニット２の筐体の構成について説明する。図５は、本発明の実施の形態１にかかる作業ユニットの筐体の構成の一例を示す透視斜視図である。作業ユニット２には、その筐体内部の奥側（後側）の空間および天井側（上側）の空間と、細胞培養にかかる作業が行われる作業空間とを隔てる仕切り板９が設置されている。また、作業ユニット２には、作業空間の底面を区画するための床部が設けられており、その床部は二重となっている。作業空間は、仕切り板９、床部の上側床１０、並びに筐体の左右の側壁および前壁により区画される。また、筐体の前壁と上側床１０との間には隙間が形成されており、仕切り板９により作業空間と隔てられている奥側の空間と天井側の空間は、床部（二重床）の内部空間を介して作業空間と連通している。このように、作業ユニット２の筐体は二重ボックス構造となっている。
【００３１】
続いて、作業ユニット２の筐体内部の空気（気体の一例）の清浄化方法について、図５を用いて説明する。図５に示すように、仕切り板９の天井側には、ファン付きのＨＥＰＡフィルタ（細胞培養装置の筐体内の気体を清浄化する設備の一例）１１が設置されている。ＨＥＰＡフィルタ１１は、仕切り板９により作業空間と隔てられている天井側の空間へ流れてきた空気を清浄化して、作業空間へ送風する。この送風された空気は床部側へエアーカーテンのようにダウンフローされて作業空間を流れる。このダウンフローされた空気は、筐体の前壁と上側床１０との間の隙間、床部（二重床）の内部空間、および仕切り板９により作業空間と隔てられている奥側の空間を経由して、天井側の空間へ送られる。このように、作業ユニット２は、筐体内部の空気を清浄化しながら循環させる。
【００３２】
図５には、細胞培養装置の筐体内部と筐体外部との間で、培養容器等の細胞が収容されている容器を搬送するときに使用するパスボックス（箱体の一例）１２を示している。パスボックス１２は、細胞培養装置１を構成する複数台の作業ユニット２の少なくとも１台に、少なくとも１個設ける。ここでは、一台の作業ユニット２に１個設けられたパスボックス１２を介して、細胞が収容されている容器の搬入および搬出を行う場合について説明する。このように、細胞が収容されている容器の搬入および搬出に１個のパスボックスを共用してもよいが、細胞が収容されている容器の搬入用および搬出用にそれぞれ別個にパスボックスを設けてもよい。
【００３３】
パスボックス１２は作業ユニット２内部の作業空間に設けられている。ここでは、パスボックス１２が作業ユニット２の一方の側壁に連接して設置されている場合について説明する。なお、パスボックス１２は、作業ユニット２の筐体と一体に形成してもよい。
【００３４】
パスボックス１２の側壁には、細胞培養装置の外部とパスボックス１２の内部との間で培養容器等の細胞が収容されている容器を搬送するための開口部（第１開口部の一例）である外側口（図示せず）が形成されている。また、パスボックス１２の側壁には、外側口を遮断するための外側扉（第１ゲートの一例）１３が設けられている。また、作業ユニット２の側壁には、パスボックス１２の外側口に繋がる開口部（図示せず）が形成されている。なお、作業ユニット２の側壁に外側扉１３を設けてもよい。外側扉１３は、操作者が開閉できるように構成されている。操作者が開閉する構成としては、例えば外部から操作者が手動で開閉する構成としてもよいし、操作者が上位制御装置または作業ユニットの制御部へ外側扉１３の開閉を命令し、その命令に応じて作業ユニットの制御部が外側扉１３の開閉を制御する構成としてもよいし、外側扉１３を開閉する駆動装置に操作者が直接命令する構成としてもよい。
【００３５】
この細胞培養装置１は、細胞が収容されている容器の搬入の際に、細胞が収容されている容器を、外側口を介して、作業空間から遮断されているパスボックス１２に搬入し、細胞が収容されている容器の搬出の際に、細胞が収容されている容器を、外側口を介して、作業空間から遮断されているパスボックス１２から搬出する構成となっている。
【００３６】
詳細は後述するが、この細胞培養装置１は、細胞が収容されている容器の搬入の際に、細胞が収容されている容器がパスボックス１２に搬入されると、パスボックス１２の内部の空気（気体の一例）を作業ユニット２の筐体内部（作業空間）の清浄化された空気（気体の一例）に入れ替える構成となっている。
【００３７】
続いて、複数台の作業ユニット２へ分散して装備された設備の一例について、細胞培養装置を単層培養の継代操作に用いる場合を例に説明する。また、ここでは、作業ユニット２として細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂが連接されている場合を例に説明する。なお、無論、本発明は、この構成に限定されるものではない。また、ここでは、細胞培養装置へ搬入する細胞が収容されている容器、および細胞培養装置から搬出する細胞が収容されている容器として、丸型の培養容器（ディッシュ）を用いる場合について説明する。
【００３８】
図６は細胞継代ユニット２Ａに装備された設備の一構成例を説明するための透視斜視図、図７は細胞継代ユニット２Ａに装備された設備の一構成例を説明するための平面図である。なお、図６には、ＨＥＰＡフィルタは図示していない。
【００３９】
この細胞継代ユニット２Ａには、パスボックス１２や、パスボックス１２の内部と作業空間との間で培養容器を搬送するハンドリング部、培養容器や細胞計数プレート（試料容器の一例）内の細胞を観察するための観察部、培養容器や遠沈管内の培地等を廃棄するためのアスピレータ部、培養容器や遠沈管内への培地等の注入等を行うためのピペッター部、遠沈管を搬送するための遠沈管ハンドリング部、遠心分離機等が装備されている。
【００４０】
まず、細胞継代ユニット２Ａに装備されているハンドリング部（搬送機構の一例）について説明する。ハンドリング部は、細胞継代ユニット２Ａの筐体手前側に配置されており、培養容器１４や培養容器１４の蓋等を把持するための把持部１５を有する。また、図示しないが、ハンドリング部は、細胞継代ユニット２Ａの左右方向、前後方向および上下方向へ把持部１５を移動させる機構を有する。
【００４１】
図６に示すように、パスボックス１２の前壁には、パスボックス１２の内部と作業空間との間で培養容器１４を搬送するための開口部（第３開口部の一例）である内側口１６が形成されている。また、パスボックス１２の前壁には、内側口１６を遮断するための内側扉（第３ゲートの一例）１７が設けられている。ここでは、パスボックス１２の前壁に内側口１６が形成されている場合について説明するが、内側口１６は、パスボックス１２の側壁のうちの作業ユニット２の内壁に連接させない側壁に形成すればよい。ハンドリング部は、内側口１６を介して、パスボックス１２の内部と作業空間との間で培養容器１４を搬送する。また、ハンドリング部は、把持部１５により把持した培養容器１４や培養容器１４の蓋を、パスボックス１２と、観察部の観察ステージと、載置台１８との間で搬送する。また、ハンドリング部は、培養容器１４から蓋を外したり、培養容器１４に蓋を被せたりもする。
【００４２】
載置台１８は、細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂの筐体内部同士を連通させる開口部３付近に設置されており、培養容器１４や培養容器１４の蓋がハンドリング部により載置される。また、後述する細胞培養ユニット２Ｂに装備されている搬送ロボットは、開口部３を介して把持部を細胞継代ユニット２Ａの内部へ進入させて、載置台１８に載置された培養容器を把持し、その把持した培養容器を細胞培養ユニット２Ｂの内部へ搬入する。また、細胞培養ユニット２Ｂから細胞継代ユニット２Ａの内部へ、培養容器を把持した把持部を進入させて、その把持している培養容器を載置台１８上に載置する。
【００４３】
細胞継代ユニット２Ａに装備されている観察部は、観察ステージ１９と、観察ステージ１９の下側に配置された顕微鏡付きカメラ２０を有する。図６、図７には、観察ステージ１９を左右方向および前後方向へ移動させるためのレールを示している。観察ステージ１９の上方には、観察ステージ１９を上方から照らす照明部２１が配置されている。
【００４４】
観察ステージ１９は、培養容器１４内の細胞を下側から撮影できるように、培養容器１４が載置される載置領域２２が透明な部材で構成されている。ハンドリング部は、観察ステージ１９の載置領域２２に培養容器を載置する。また、細胞計数プレート内の細胞を下側から撮影できるように、観察ステージ１９には、細胞計数プレートが載置されているプレート載置台が嵌合される切り欠き部２３が形成されている。細胞計数プレート内の細胞を観察するときには、観察ステージ１９の切り欠き部２３に、細胞計数プレート２４が載置されているプレート載置台２５が嵌合するように、観察ステージ１９が移動する。
【００４５】
顕微鏡付きカメラ２０は、細胞継代ユニット２Ａの制御部７に接続しており、制御部７は、顕微鏡付きカメラ２０で撮像された画像を画像処理して、培養容器内で培養されている細胞が所定の増殖状態か否かの判定処理や、細胞計数プレート内の細胞数をカウントする処理等を実行し、それらの結果を上位制御装置６へ送る。
【００４６】
細胞継代ユニット２Ａに装備されているアスピレータ部は、軸部２６と、軸部２６に設けられたアーム部２７と、アーム部２７に垂設されたピペット２８を有する。この細胞継代ユニット２Ａには、アスピレータ部の後端側に、液体を廃棄するための廃液ボックス２９が装備されており、アスピレータ部は、観察ステージ１９に載置されている蓋が外された培養容器や、遠沈管ストック部にストックされている蓋が外された遠沈管内にピペット２８を差し込み、培地等の液体を吸引して、その吸引した液体を廃液ボックス２９へ廃棄する。
【００４７】
遠沈管ストック部３０は、複数本（図６、図７においては２本）の遠沈管３１を立てた状態でストックする台であり、遠沈管ストック部３０には、細胞培養にかかる作業を実行する前に、蓋付きの遠沈管３１が空の状態でストックされる。
【００４８】
細胞継代ユニット２Ａに装備されているピペッター部は、移動ステージ３２と、移動ステージ３２上に設けられた軸部３３と、軸部３３に設けられたアーム部３４と、アーム部３４に垂設されたピペット３５を有する。図６、図７には、移動ステージ３２を左右方向および前後方向へ移動させるためのレールを示している。
【００４９】
この細胞継代ユニット２Ａには、培地（ＦＢＳ）が収容された容器３６と、細胞洗浄液（例えばＰＢＳ（リン酸バッファ））が収容された容器３７と、培養容器の底面から細胞を剥離したり、細胞同士の接着を切るための細胞剥離液（例えばトリプシン）が収容された容器３８がストックされる薬液ストック部３９が装備されており、ピペッター部は、それらの容器３６、３７、３８にピペット３５を差し込んでピペット３５に培地等を吸入した後、観察ステージ１９に載置されている蓋が外された培養容器１４や、遠沈管ストック部３０にストックされている蓋が外された遠沈管３１に、ピペット３５に吸入した培地等を注入する。また、ピペッター部は、遠沈管ストック部３０にストックされている蓋が外された遠沈管３１にピペット３５を差し込み、遠沈管３１内の細胞懸濁液の定量的な吸入および吐出を繰り返して、遠沈管３１内の細胞懸濁液を攪拌するピペッティング等も行う。
【００５０】
細胞継代ユニット２Ａに装備されている遠沈管ハンドリング部は、移動ステージ４０と、移動ステージ４０上に設けられた軸部４１と、軸部４１に設けられた遠沈管引っ掛け部４２を有し、遠沈管３１を遠沈管引っ掛け部４２に引っ掛けた状態で搬送する。図６、図７には、移動ステージ４０を左右方向および前後方向へ移動させるためのレールを示している。
【００５１】
細胞継代ユニット２Ａに装備されている遠心分離機４３は、遠沈管ハンドリング部によりセットされた蓋付きの遠沈管３１を回転して、遠心力により細胞懸濁液から細胞を分離する。この遠心分離作業により、遠沈管３１の底部に細胞塊が形成される。
【００５２】
なお、この細胞継代ユニット２Ａには、使用済みの培養容器を廃棄するための廃棄ボックス４４が装備されており、ハンドリング部が廃棄ボックス４４に使用済みの培養容器を廃棄する。また、この細胞継代ユニット２Ａには、使用済みの細胞計数プレートや遠沈管等を廃棄するための廃棄ボックス４５が装備されている。また、図示しないが、使用済みの細胞計数プレートや遠沈管等を廃棄ボックス４５へ廃棄するための設備や、遠沈管３１の蓋を開閉するための設備が装備されている。
【００５３】
続いて、細胞培養ユニット２Ｂについて説明する。図８は、細胞培養ユニット２Ｂに装備された設備の一構成例の概略を説明するための図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。但し、図８には、ＨＥＰＡフィルタは図示していない。
【００５４】
細胞培養ユニット２Ｂには、培養容器を搬送するための搬送ロボットが装備されている。搬送ロボットは、培養容器１４を把持する把持部４６を有する。また、図示しないが、搬送ロボットは、細胞培養ユニット２Ｂの上下方向を中心軸として把持部４６を回動させる機構と、細胞培養ユニット２Ｂの左右方向、前後方向および上下方向へ把持部４６を移動させる機構を有する。図８には、細胞培養ユニット２Ｂの左右方向へ把持部４６を移動させるためのレール４７と、細胞培養ユニット２Ｂの前後方向へ把持部４６を移動させるためのレール４８を示している。
【００５５】
また、細胞培養ユニット２Ｂには、培養容器ストック部４９が装備されている。培養容器ストック部４９は、複数個の蓋付きの培養容器１４を積み重ねた状態でストックする台であり、培養容器ストック部４９には、細胞培養にかかる作業を実行する前に複数個の空の培養容器１４がストックされる。細胞培養ユニット２Ｂの搬送ロボットは、培養容器ストック部４９にストックされている培養容器１４を把持して、その把持した培養容器１４を細胞継代ユニット２Ａの載置台１８に載置する。
【００５６】
また、細胞培養ユニット２Ｂには、培養容器に播種されている細胞を所定の環境で培養するための細胞培養モジュール（培養室）５０が装備されている。図９は細胞培養モジュール５０の一例を説明するための図である。
【００５７】
図９に示すように、細胞培養モジュール５０の筐体には、培養容器１４を搬入および搬出するための開口部５１が形成されている。また、開口部５１を開閉する遮断扉５２が設けられている。遮断扉５２は、開口部５１から培養容器１４を搬入および搬出するときに開閉する。
【００５８】
また、細胞培養モジュール５０は、複数個の培養容器１４が載置される載置台５３と、この載置台５３を開口部５１から搬入および搬出する機構（図示せず）を備える。載置台５３は、細胞培養モジュール５０の内部へ培養容器１４を搬入するとき、および細胞培養モジュール５０の内部から培養容器１４を搬出するときに、開口部５１から搬入および搬出される。細胞培養ユニット２Ｂの搬送ロボットは、細胞継代ユニット２Ａの載置台１８に載置されている培養容器を把持し、その把持した培養容器を、細胞培養モジュール５０の開口部５１から突出する載置台５３に載置したり、載置台５３に載置されている培養容器１４を把持して、その把持した培養容器１４を細胞継代ユニット２Ａの載置台１８に載置したりする。
【００５９】
続いて、細胞培養装置へ培養容器等の細胞が収容された容器を搬入する際に、パスボックス内の空気（気体の一例）を、作業空間の清浄化された空気（気体の一例）に入れ替える方法の３つの例について、上記した細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１へ培養容器を搬入する場合を例に説明する。
【００６０】
図１０は、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法に用いるパスボックスの一例を説明するための図である。図１０に示すように、パスボックス１２の天井に、作業空間を流れるダウンフローされた空気をパスボックス１２の内部に流入させるための開口部（第２開口部の一例）である気体流入口５４が形成されている。また、パスボックス１２の天井には、気体流入口５４を遮断する流入口扉（第２のゲートの一例）５５が設けられている。なお、気体流入口５４は、空気が流れる方向を向いて開口させるのが好適である。
【００６１】
図１１は、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を用いた培養容器の搬入工程（動作）の一例を説明するための図である。まず、図１１（ａ）に示すように、操作者が外側扉１３を開ける。次に、図１１（ｂ）に示すように、操作者が、外側口５６を介してパスボックス１２へ培養容器１４を搬入する。パスボックス１２に培養容器１４が搬入されると、図１１（ｃ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５が開く。培養容器の搬入は、センサにより検知する構成としてもよいし、操作者が上位制御装置６または細胞継代ユニット２Ａの制御部７へ知らせる構成としてもよい。外側扉１３が開いている状態で、流入口扉５５を開けることにより、図１１（ｄ）に示すように、パスボックス１２の内部に、気体流入口５４を介して、作業空間を流れる清浄化された空気が流入し、その流入した空気により、パスボックス１２の内部の空気が、外側口５６を介して細胞培養装置１の筐体外部へ流出し、パスボックス１２の内部の空気が清浄化された気体に入れ替わる。
【００６２】
その後、図１１（ｅ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３および流入口扉５５が閉じる。なお、外側扉１３については、操作者が閉じてもよい。操作者が閉じる場合には、外側扉１３が閉じられてから、流入口扉５５を閉じるようにする。
【００６３】
次に、図１１（ｆ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７が開く。内側扉１７が開くと、図１１（ｇ）に示すように、ハンドリング部により、内側口１６を介してパスボックス１２から培養容器１４が作業空間へ搬出される。その後、図１１（ｈ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７が閉じる。
【００６４】
このようにすれば、コンタミネーションの原因となる外部空気（細胞培養装置の外部の気体）が作業空間に流入しないようにすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる。また、気体流入口から流れてくる空気により、培養容器の表面に付着している塵を取り除くことができる（培養容器の外面の清浄）。なお、このようにパスボックス内の気体を細胞培養装置の筐体外部へ流出させる場合には、作業ユニットを完全に密閉するのではなく、作業ユニットの筐体に給気口と排気口を形成しておく。
【００６５】
続いて、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第２の方法について説明する。この第２の方法では、前述した図１０に示すパスボックスを使用する。図１２は、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第２の方法を用いた培養容器の搬入工程（動作）の一例を説明するための図である。
【００６６】
まず、図１２（ａ）に示すように、操作者が外側扉１３を開ける。次に、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）に示すように、操作者が、外側口５６を介してパスボックス１２へ培養容器１４を搬入した後、外側扉１３を閉める。なお、パスボックス１２に培養容器１４が搬入されると、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３が閉まる構成としてもよい。培養容器の搬入は、センサにより検知する構成としてもよいし、操作者が上位制御装置６または細胞継代ユニット２Ａの制御部７へ知らせる構成としてもよい。
【００６７】
外側扉１３が閉まると、図１２（ｄ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５と内側扉１７が開く。外側扉１３が閉じている状態で、流入口扉５５と内側扉１７を開けることにより、図１２（ｅ）に示すように、パスボックス１２の内部に、気体流入口５４を介して、作業空間を流れる清浄化された空気が流入し、その流入した空気により、パスボックス１２の内部の空気が内側口１６を介して作業空間へ流出し、パスボックス１２の内部の空気が清浄化された気体に入れ替わる。パスボックス１２から作業空間へ流出した空気は、細胞継代ユニット２Ａの筐体内部を循環する空気の流れに乗って、筐体の床部側へダウンフローされ、床部（二重床）の内部空間、仕切り板９により作業空間から隔てられた筐体の奥側の空間を経由して、仕切り板９により作業空間から隔てられた筐体の天井側の空間へ流れ、ＨＥＰＡフィルタ１１により清浄化されて、作業空間へ送風される。
【００６８】
その後、図１２（ｆ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５が閉じると、図１２（ｇ）に示すように、ハンドリング部により、内側口１６を介してパスボックス１２から培養容器１４が作業空間へ搬出される。その後、図１２（ｈ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７が閉じる。
【００６９】
このようにすれば、作業空間に流入する外部空気の量を少なくすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる。また、気体流入口から流れてくる空気により、培養容器の表面に付着している塵を取り除くことができる。
【００７０】
続いて、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第３の方法について説明する。図１３は、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第３の方法に用いるパスボックスの一例を説明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は底面図である。図１３に示すように、パスボックス１２の床に、パスボックス１２から作業空間へ空気を流出させるための開口部（第４開口部の一例）である気体流出口５７がさらに形成されている。また、その気体流出口５７の上側がメッシュ体により塞がれている。また、パスボックス１２の床には、気体流出口５７を遮断する流出口扉（第４のゲートの一例）５８が設けられている。なお、気体流出口５７は、気体流入口５４が形成されている面に対向する面に形成するのが好適である。
【００７１】
図１４は、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第３の方法を用いた培養容器の搬入工程（動作）の一例を説明するための図である。まず、図１４（ａ）に示すように、操作者が外側扉１３を開ける。次に、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）に示すように、操作者が、外側口５６を介してパスボックス１２へ培養容器１４を搬入した後、外側扉１３を閉める。なお、パスボックス１２に培養容器１４が搬入されると、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３が閉まる構成としてもよい。培養容器の搬入は、センサにより検知する構成としてもよいし、操作者が上位制御装置６または細胞継代ユニット２Ａの制御部７に知らせる構成としてもよい。
【００７２】
外側扉１３が閉まると、図１４（ｄ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５が開く。また、図示しないが、流出口扉５８も開く。外側扉１３が閉じている状態で、流入口扉５５と流出口扉５８を開けることにより、図１４（ｅ）に示すように、パスボックス１２の内部に、気体流入口５４を介して、作業空間を流れる清浄化された空気が流入し、その流入した空気により、パスボックス１２の内部の空気が、気体流出口５７を介して作業空間へ流出して、パスボックス１２の内部の空気が清浄化された気体に入れ替わる。パスボックス１２から作業空間へ流出した空気は、細胞継代ユニット２Ａの筐体内部を循環する空気の流れに乗って、筐体の床部側へダウンフローされ、床部（二重床）の内部空間、仕切り板９により作業空間から隔てられた筐体の奥側の空間を経由して、仕切り板９により作業空間から隔てられた筐体の天井側の空間へ流れ、ＨＥＰＡフィルタ１１により清浄化されて、作業空間へ送風される。
【００７３】
その後、図１４（ｆ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５が閉じる。また、図示しないが、流出口扉５８も閉じる。流入口扉５５と流出口扉５８が閉じると、図１４（ｇ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７が開き、ハンドリング部により、内側口１６を介してパスボックス１２から培養容器１４が作業空間へ搬出される。その後、図１４（ｈ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７が閉じる。
【００７４】
このようにすれば、作業空間に流入する外部空気の量を少なくすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる。また、気体流入口から流れてくる空気により、培養容器の表面に付着している塵を取り除くことができる。
【００７５】
なお、図１５に示すように、パスボックス１２に、気体流入口からパスボックス１２の内部へ空気を送るためのファン（気体送り機構の一例）５９を設けて、流入口扉５５が開くとファン５９が動作を開始し、流入口扉５５が閉じるとファン５９が動作を停止する構成としてもよい。このようにすれば、培養容器の表面に付着している塵を取り除く能力を向上させることができる。また、気体流入口５４が、空気が流れる方向を向いて開口していない場合であっても、パスボックス１２内に清浄化された空気を十分に流入させることが可能となる。
【００７６】
続いて、細胞培養装置から培養容器等の細胞が収容された容器を搬出する際の動作について、上記した細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１から培養容器を搬出する場合を例に説明する。例えば、パスボックス１２の構成が前述した図１０に示す構成の場合、図１６（ａ）に示すように、まず、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７を開いてから、図１６（ｂ）に示すように、ハンドリング部により、内側口１６を介してパスボックス１２へ培養容器１４を搬入し、その後、図１６（ｃ）、図１６（ｄ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により、内側扉１７を閉じてパスボックス１２の内部を作業空間から遮断してから、外側扉１３を開くようにしてもよい。なお、外側扉１３を開けてもよいことを操作者に教示する構成にして、操作者が外側扉１３を開けるようにしてもよい。
【００７７】
このようにすれば、コンタミネーションの原因となる外部空気が作業空間に流入しないようにすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる。
【００７８】
なお、細胞培養装置から培養容器等の細胞が収容された容器を搬出するとき、パスボックスへ培養容器等の細胞が収容された容器を搬入する前に、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替えてもよい。パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える方法は、前述した培養容器等の細胞が収容された容器を搬入するときの入れ替え方法を利用すればよい。図１０や図１３に示すパスボックス１２を例に説明すると、パスボックス１２へ培養容器１４を搬入する前に、外側扉１３と流入口扉５５を開いた状態にするか、内側扉１７と流入口扉５５を開いた状態にするか、または流入口扉５５と流出口扉５８を開いた状態にするかして、パスボックス１２内の空気を清浄化された空気に入れ替えるようにすればよい。例えば、前述したパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を利用する場合について、細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１から培養容器を搬出する場合を例に説明すると、図１７（ａ）、図１７（ｂ）、に示すように、まず、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３と流入口扉５５を開き、パスボックス１２の内部の空気を清浄化された気体に入れ替えてから、図１７（ｃ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３と流入口扉５５を閉じた後、図１７（ｄ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７を開くようにしてもよい。内側扉１７が開いた後の動作は、前述した図１６（ｂ）、図１６（ｃ）、図１６（ｄ）に示す動作と同様であるので、説明を省略する。なお、外側扉１３の開閉を操作者に指示する構成にして、操作者が外側扉１３を開閉するようにしてもよい。
【００７９】
また、細胞培養装置から培養容器等の細胞が収容された容器を搬出するとき、パスボックスへ培養容器等の細胞が収容された容器を搬入してから、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替えてもよい。パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える方法は、前述した培養容器等の細胞が収容された容器を搬入するときの入れ替え方法を利用すればよい。図１０や図１３に示すパスボックス１２を例に説明すると、パスボックス１２へ培養容器１４を搬入してから、外側扉１３と流入口扉５５を開いた状態にするか、内側扉１７と流入口扉５５を開いた状態にするか、または流入口扉５５と流出口扉５８を開いた状態にするかして、パスボックス１２内の空気を清浄化された空気に入れ替えるようにすればよい。例えば、前述したパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を利用する場合について、細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１から培養容器を搬出する場合を例に説明すると、図１８（ａ）に示すように、まず、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７を開いて、ハンドリング部により、内側口１６を介してパスボックス１２へ培養容器１４を搬入した後、図１８（ｂ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７を閉じてパスボックス１２の内部を作業空間から遮断してから、図１８（ｃ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３と流入口扉５５を開いてパスボックス１２の内部の空気を清浄化された気体に入れ替え、その後、図１８（ｄ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５を閉じるようにしてもよい。なお、外側扉１３の開閉を操作者に指示する構成にして、操作者が外側扉１３を開閉するようにしてもよい。
【００８０】
また、細胞培養装置から培養容器等の細胞が収容された容器が搬出されてから、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替えてもよい。パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える方法は、前述した培養容器等の細胞が収容された容器を搬入するときの入れ替え方法を利用すればよい。図１０や図１３に示すパスボックス１２を例に説明すると、細胞培養装置１から培養容器１４が搬出されてから、外側扉１３と流入口扉５５を開いた状態にするか、内側扉１７と流入口扉５５を開いた状態にするか、または流入口扉５５と流出口扉５８を開いた状態にするかして、パスボックス１２内の空気を清浄化された空気に入れ替えた後、パスボックス１２を密閉すればよい。例えば、前述したパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を利用する場合について、細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１から培養容器を搬出する場合を例に説明すると、図１９（ａ）に示すように、外側口５６を介してパスボックス１２から培養容器が細胞培養装置１の筐体外部へ搬出されると、図１９（ｂ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５を開いてパスボックス１２の内部の空気を清浄化された気体に入れ替え、その後、図１９（ｃ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３と流入口扉５５を閉じるようにしてもよい。なお、外側扉１３の開閉を操作者に指示する構成にして、操作者が外側扉１３を開閉するようにしてもよい。
【００８１】
続いて、上記した細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１による継代操作の一例について、図２０〜図２２を用いて説明する。所定の培養環境に維持されたインキュベータから、細胞が播種された培地が収容された培養容器が取り出され、その取り出された培養容器がパスボックス１２へ搬入されると（ステップＳ１）、パスボックス１２内の空気を細胞継代ユニット２Ａの筐体内部（作業空間）の清浄化された空気に入れ替えた後（ステップＳ２）、パスボックス１２から観察ステージ１９へ培養容器を搬送する。
【００８２】
次に、観察ステージ１９上の培養容器の内部を、観察ステージ１９の下側に設けた顕微鏡付きカメラ２０により撮影し、その撮影した画像を画像処理して、培養容器内の細胞が所定の増殖状態か否かの判定を行う（ステップＳ３）。
【００８３】
ステップＳ３における判定処理の結果、細胞が所定の増殖状態ではない場合（ステップＳ３のＮｏ）、培養容器を細胞培養ユニット２Ｂへ搬送し、細胞培養ユニット２Ｂの細胞培養モジュール５０の内部（培養室）に、所定時間、保管して細胞を培養した後（ステップＳ４）、観察ステージ１９へ搬送して、再度、細胞が所定の増殖状態か否かの判定を行う（ステップＳ３）。
【００８４】
ステップＳ３における判定処理の結果、細胞が所定の増殖状態の場合には（ステップＳ３のＹｅｓ）、培養容器の蓋を外し、アスピレータ部により培養容器内の古い培地を吸引して廃棄した後（ステップＳ５）、ピペッター部により培養容器内に細胞洗浄液を所定量注入し（ステップＳ６）、培養容器を揺動させることにより、細胞洗浄液を培養容器の底面全面に行き渡らせ（ステップＳ７）、所定時間経過後、アスピレータ部により培養容器内の細胞洗浄液を吸引して廃棄する（ステップＳ８）。このステップＳ６〜ステップＳ８の操作を所定回数繰り返す。
【００８５】
次に、ピペッター部により培養容器内に所定量の細胞剥離液を注入した後（ステップＳ９）、培養容器を揺動させることにより、細胞剥離液を培養容器の底面全面に行き渡らせる（ステップＳ１０）。
【００８６】
その後、蓋を被せた培養容器を細胞培養ユニット２Ｂへ搬送して、所定時間、培養室に保管する（ステップＳ１１）。このように、細胞剥離液を注入した後、培養室で保温することで、培養容器の底面からの細胞の剥離、および細胞同士の接着の剥離を促進させることができる。
【００８７】
次に、培養容器を観察ステージ１９へ搬送し、培養容器の中を下側に設けた顕微鏡付きカメラ２０により撮影し、その撮影した画像を画像処理して、培養容器の底面から細胞が剥がれているか否か、細胞同士の接着が切れているか否かの判定を行う（ステップＳ１２）。
【００８８】
ステップＳ１２における判定処理の結果、培養容器の底面から細胞が剥がれており、且つ細胞同士の接着が切れている場合には（ステップＳ１２のＹｅｓ）、培養容器の蓋を外し、ピペッター部により培養容器内に所定量の培地を注入して、細胞剥離液の反応を止めた後（ステップＳ１３）、ピペッター部のピペット３５に培養容器内の細胞懸濁液を吸入する（ステップＳ１４）。
【００８９】
その後、培養容器の中を下側に設けた顕微鏡付きカメラ２０により撮影し、その撮影した画像を画像処理して、培養容器内に細胞懸濁液が残存するか否かの判定を行う（ステップＳ１５）。
【００９０】
ステップＳ１５における判定処理の結果、培養容器内に細胞懸濁液が残存しない場合には（ステップＳ１５のＮｏ）、遠沈管ストック部３０にストックされている蓋が外された第１の遠沈管３１ａへ、ピペッター部のピペット３５に吸入されている細胞懸濁液を吐出した後、第１の遠沈管３１ａの蓋を閉める（ステップＳ１６）。なお、観察ステージ１９上の使用済みの培養容器は、蓋を被せて廃棄ボックス４４へ廃棄する。
【００９１】
次に、遠沈管ハンドリング部により、蓋を閉めた第１の遠沈管３１ａを遠心分離機４３にセットして、所定回転数で所定時間遠心分離を行い、細胞懸濁液から細胞を分離する（ステップＳ１７）。
【００９２】
遠心分離作業後、遠沈管ハンドリング部により遠心分離機４３から第１の遠沈管３１ａを取り出し、遠沈管ストック部３０に立て、その第１の遠沈管３１ａの蓋を開けて、アスピレータ部により第１の遠沈管３１ａ内から上清液を吸引して廃棄する（ステップＳ１８）。
【００９３】
次に、ピペッター部により第１の遠沈管３１ａ内に所定量の培地を注入した後（ステップＳ１９）、ピペッター部により第１の遠沈管３１ａ内の細胞懸濁液を攪拌する（ステップＳ２０）。
【００９４】
次に、ピペッター部のピペット３５に、第１の遠沈管３１ａ内の攪拌された細胞懸濁液のうちの一定量を吸入し（ステップＳ２１）、その吸入した細胞懸濁液を細胞計数プレート２４へ吐出する（ステップＳ２２）。
【００９５】
その後、細胞計数プレート２４が載置されているプレート載置台２５を観察ステージ１９の切り欠き部２３に嵌合し、細胞計数プレート２４内の細胞懸濁液を撮影し、その撮影した画像を画像処理して、細胞計数プレート２４内の一定量の細胞懸濁液に含まれる細胞数をカウントする。細胞継代ユニット２Ａの制御部７は、そのカウントした細胞数に基づき、所定数の細胞ずつ分配されるように、細胞懸濁液を分配する量を決定する（ステップＳ２３）。
【００９６】
以後、第１の遠沈管３１ａ内の細胞懸濁液中の細胞が所定数ずつ複数個の培養容器に播種されるように、ステップＳ２４〜Ｓ３２の処理を繰り返す。すなわち、まず、ピペッター部のピペット３５に、第１の遠沈管３１ａから、所定数の細胞を含む量の細胞懸濁液を吸入し（ステップＳ２４）、遠沈管ストック部３０にストックされている蓋が開けられた第２の遠沈管３１ｂへ、ピペッター部のピペット３５に吸入されている細胞懸濁液を吐出し（ステップＳ２５）、ピペッター部により第２の遠沈管３１ｂ内に所定量の培地を注入して細胞懸濁液を希釈し（ステップＳ２６）、ピペッター部により第２の遠沈管３１ｂ内の細胞懸濁液を攪拌して（ステップＳ２７）、その攪拌後の細胞懸濁液をピペッター部のピペット３５に吸入する（ステップＳ２８）。次に、細胞培養ユニット２Ｂの培養容器ストック部４９にストックされている培養容器を観察ステージ１９へ搬送して蓋を外し、その蓋を外した培養容器にピペッター部のピペット３５内の細胞懸濁液を吐出する（ステップＳ２９）。その後、細胞が播種された培養容器の中を下側に設けた顕微鏡付きカメラ２０により撮影し、その撮影した画像を画像処理して、培養容器内に細胞が均一に播種されているか否かを判定する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０における判定処理の結果、細胞が均一に播種されていない場合（ステップＳ３０のＮｏ）、培養容器を揺動させて（ステップＳ３１）、再度観察を実施する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０における判定処理の結果、細胞が均一に播種されている場合には（ステップＳ３０のＹｅｓ）、培養容器を細胞培養ユニット２Ｂへ搬送し、培養室に保管して培養する（ステップＳ３２）。
【００９７】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図面を交えて説明する。但し、前述の実施の形態１において説明した要素と同様の要素については同一符号を付して、説明を省略する。また、前述の実施の形態１において説明した構成および方法と同様の構成および方法についても、説明を省略する。
【００９８】
本実施の形態２では、凍結された細胞が収容されている凍結チューブ（凍結用容器）が搬入されると、その凍結された細胞を解凍し、その解凍した細胞を継代培養する細胞培養装置について説明する。
【００９９】
図２３は本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の外観の一例を示す斜視図である。この細胞培養装置１は、作業ユニットとして、細胞解凍ユニット６０と、搬入搬出ユニット（搬入ユニットと搬出ユニットの一例）６１と、細胞継代ユニット６２と、細胞分離ユニット６３と、２台の細胞培養ユニット６４がこの順に連接されている。これらの作業ユニットの筐体の構成は、前述の実施の形態１で説明した図５に示す筐体の構成と同様である。また、これらの作業ユニットには、作業空間の空気を清浄化する設備として、図５に示す作業ユニットと同様にＨＥＰＡフィルタが装備されている。
【０１００】
この細胞培養装置１では、細胞が収容されている容器として凍結チューブ（凍結用容器）が搬入搬出ユニット６１に搬入される。また、継代培養された細胞が播種されている培養容器が搬入搬出ユニット６１から搬出される。
【０１０１】
図２４は、搬入搬出ユニット６１を説明するための図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。また、図２５は、搬入搬出ユニット６１に装備されているパスボックスを説明するための図である。但し、図２４には、ＨＥＰＡフィルタは図示していない。また、図２４（ｂ）には、パスボックスは図示していない。
【０１０２】
搬入搬出ユニット６１に装備されているパスボックス１２は、搬入搬出ユニット６１の前壁に連接している。このパスボックス１２は、前壁に外側口（図示せず）が形成されており、その前壁に外側扉１３が設けられている。搬入搬出ユニット６１の前壁（前扉５）には、パスボックス１２の外側口に繋がる開口部（図示せず）が形成されている。また、このパスボックス１２は、奥壁に内側口（図示せず）が形成されており、その奥壁に内側扉１７が設けられている。
【０１０３】
また搬入搬出ユニット６１は、細胞培養にかかる作業に使用する容器を搬入搬出ユニット６１の作業空間内で自在に搬送したり、細胞培養にかかる作業に使用する容器を開口部３を介して隣接する作業ユニットとの間で搬送するための搬送ロボットが装備されている。また、この搬入搬出ユニット６１に装備された搬送ロボットは、パスボックス１２の内部と搬入搬出ユニット６１の作業空間との間で細胞培養にかかる作業に使用する容器を搬送する。この搬送ロボットは、凍結チューブや、遠沈管、培養容器を把持する把持部６５を有する。また、図示しないが、この搬送ロボットは、搬入搬出ユニット６１の上下方向を中心軸として把持部６５を回動させる機構と、搬入搬出ユニット６１の左右方向、前後方向および上下方向へ把持部６５を移動させる機構を有する。図２４には、搬入搬出ユニット６１の左右方向へ把持部６５を移動させるためのレール６６と、搬入搬出ユニット６１の前後方向へ把持部６５を移動させるためのレール６７を示している。
【０１０４】
細胞解凍ユニット６０には、細胞培養にかかる作業を実行する設備として、搬送された凍結チューブ内の凍結された細胞を解凍させる設備や、その解凍された細胞を凍結チューブから遠沈管へ移す設備等が装備されている。また、上記した搬入搬出ユニット６１に装備されている搬送ロボットと同様の搬送ロボットが装備されている。
【０１０５】
細胞継代ユニット６２は、前述の実施の形態１で説明した細胞継代ユニット２Ａと同様の構成であり、細胞培養にかかる作業を実行する設備として、観察部や、細胞計数プレート、アスピレータ部、ピペッター部等が装備されている。また、この細胞継代ユニット６２には、ハンドリング部に代えて、上記した搬入搬出ユニット６１に装備されている搬送ロボットと同様の搬送ロボットが装備されている。また、細胞継代ユニット６２には、前述した実施の形態１と異なり、遠心分離機と遠沈管ハンドリング部は装備されていない。また、パスボックスも装備されておらず、細部継代ユニット６２の搬入搬出ユニット６１側の側壁には、細胞継代ユニット６２と搬入搬出ユニット６１との間で遠沈管や培養容器を搬送するための開口部が形成されている。その開口部付近に、遠沈管や培養容器を載置するための載置台を設けてもよい。
【０１０６】
細胞分離ユニット６３には、細胞培養にかかる作業を実行する設備として、前述の実施の形態１で説明した遠心分離機が装備されている。また、上記した搬入搬出ユニット６１に装備されている搬送ロボットと同様の搬送ロボットが装備されている。
【０１０７】
細胞培養ユニット６４は、前述の実施の形態１で説明した細胞培養ユニット２Ｂと同様の構成である。図２３には、細胞培養ユニットを２台使用する場合について例示しているが、無論、細胞培養ユニットの台数は２台に限定されるものではなく、細胞培養ユニットは１台以上連接させればよい。
【０１０８】
続いて、図２６を用いて、この細胞培養装置１の動作の概要について説明する。図２６は、本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の動作の概略を示すブロック図である。図２６に示すように、この細胞培養装置１では、細胞培養装置１の筐体外部から搬入搬出ユニット６１に装備されたパスボックス１２へ凍結チューブ６８が搬入される。凍結チューブ６８がパスボックス１２に搬入されると、パスボックス１２内の空気を搬入搬出ユニット６１の筐体内部（作業空間）の清浄化された空気に入れ替えた後、パスボックス１２から搬入搬出ユニット６１の作業空間へ凍結チューブ６８を搬出し、そのパスボックス１２から搬出した凍結チューブ６８を、搬入搬出ユニット６１に隣接する細胞解凍ユニット６０へ搬送する。
【０１０９】
細胞解凍ユニット６０は、例えば、搬送された凍結チューブ６８を温めた水等の液体に浸すことで、凍結チューブ６８内の細胞を解凍する。なお、無論、凍結された細胞の解凍方法はこれに限定されるものではなく、例えば、凍結チューブ６８内に温めた培地を注入した後に、ピペッティングを数回行う等してもよい。
【０１１０】
細胞解凍ユニット６０は、解凍された細胞を遠沈管３１へ移し、その解凍された細胞が入れられた遠沈管３１に培地を注入した後、遠沈管３１に蓋をして、その蓋が閉められた遠沈管３１を搬入搬出ユニット６１へ搬送する。
【０１１１】
なお、細胞解凍ユニット６０には、温めた水等の液体に凍結チューブを浸漬させる設備や、凍結チューブや遠沈管の蓋を開閉する設備、凍結チューブ内の細胞懸濁液を遠沈管へ移す設備、遠沈管ストック部、遠沈管に培地を注入する設備、使用済みの凍結チューブを細胞培養装置の外部へ排出するための排出機構等が装備されている。
【０１１２】
解凍された細胞が入れられた遠沈管３１は、搬入搬出ユニット６１から、細胞継代ユニット６２を介して細胞分離ユニット６３へ搬送される。細胞分離ユニット６３は、遠心分離作業により遠沈管３１の底部に細胞塊を形成した後、この細胞塊が形成された遠沈管３１を細胞継代ユニット６２へ搬送する。
【０１１３】
細胞塊が形成された遠沈管３１が搬送された細胞継代ユニット６２は、まず遠沈管３１内の上清液を吸引除去した後、遠沈管３１に培地を注入し、その新たな培地が注入された遠沈管３１内の細胞懸濁液を培養容器１４へ移し、その培養容器１４に蓋をする。この培養容器１４は、細胞継代ユニット６２から、細胞分離ユニット６３を介して細胞培養ユニット６４へ搬送される。細胞培養ユニット６４は、その培養容器１４内の細胞を培養室において培養する。培養容器１４内の細胞を培養した後の動作は、前述の実施の形態１で説明した継代操作の動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１１４】
ここでは、作業ユニットとして、細胞解凍ユニット６０と、搬入搬出ユニット６１と、細胞継代ユニット６２と、細胞分離ユニット６３と、細胞培養ユニット６４が連接されている構成について説明したが、例えば、凍結チューブ内の凍結された細胞を人手で解凍する場合には、図２７に示すように、細胞解凍ユニットを設けない構成としてもよい。なお、図２７には、培養容器を搬入する場合について示している。
【０１１５】
また、ここでは、搬入搬出ユニットを連接させる場合について説明したが、図２８に示すように、搬入搬出ユニットを設けない構成としてもよい。なお、図２８には、培養容器を細胞継代ユニット６２へ搬入する場合について示している。
【０１１６】
また、ここでは、遠心分離により細胞懸濁液から細胞を分離させる細胞分離ユニットを連接させる場合について説明したが、細胞懸濁液からの細胞の分離を行わずに継代操作を行うときには、図２９に示すように、細胞分離ユニットを設けない構成としてもよい。なお、図２９には、培養容器を細胞継代ユニット６２へ搬入する場合について示している。
【０１１７】
以上説明した実施の形態１および２では、作業ユニットの作業空間に設けられたパスボックスが、作業ユニットの内壁に連接して設置されている場合について説明したが、パスボックスを作業空間内で移動させる構成にして、培養容器等の細胞が収容されている容器の搬入および搬出の際に、作業ユニットの内壁にパスボックスを連接させてもよい。この場合、外側口を遮断するゲートをパスボックスに設けるとともに、パスボックスの外側口に繋がる作業ユニットの開口部を遮断するゲートを作業ユニットに設ける。また、このように構成した場合、パスボックスに形成する、培養容器等の細胞が収容されている容器の搬入用の開口部と搬出用の開口部を、共用化してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明にかかる細胞培養方法、および細胞培養装置は、コンタミネーションの原因となる外部空気が細胞培養装置の内部の作業空間に流入しないようにするか、または細胞培養装置の内部に流入する外部空気の量を少なくすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができ、ＥＳ細胞やｉＰＳ細胞、間葉系幹細胞、体性幹細胞等の様々な細胞の培養の自動化に有用である。また、単層（接着）培養や浮遊培養、包埋培養等の様々な培養方法による細胞培養の自動化に有用である。また、実験レベルの小規模な細胞培養から、工業的な大量培養の自動化に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置の外観の一例を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる作業ユニットの外観の一例を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置の制御ブロックの一例を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる滅菌化処理の一例を説明するためのタイムチャート図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる作業ユニットの筐体の構成の一例を示す透視斜視図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置を構成する細胞継代ユニットに装備されている設備の一構成例を説明するための透視斜視図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置を構成する細胞継代ユニットに装備されている設備の一構成例を説明するための平面図
【図８】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置を構成する細胞培養ユニットに装備されている設備の一構成例を説明するための縦断面図および横断面図
【図９】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置を構成する細胞培養ユニットに装備されている細胞培養モジュールの一例を説明するための図
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置に用いるパスボックスの一例を説明するための図
【図１１】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を用いた培養容器の搬入工程の一例を説明するための図
【図１２】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第２の方法を用いた培養容器の搬入工程の一例を説明するための図
【図１３】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置に用いるパスボックスの他の例を説明するための図
【図１４】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第３の方法を用いた培養容器の搬入工程の一例を説明するための図
【図１５】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置に用いるパスボックスの他の例を説明するための図
【図１６】本発明の実施の形態１にかかる培養容器の搬出工程の一例を説明するための図
【図１７】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を用いた培養容器の搬出工程の一例を説明するための図
【図１８】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を用いた培養容器の搬出工程の他の例を説明するための図
【図１９】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を用いた培養容器の搬出工程の他の例を説明するための図
【図２０】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置による継代操作を示す第１フロー図
【図２１】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置による継代操作を示す第２フロー図
【図２２】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置による継代操作を示す第３フロー図
【図２３】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の外観の一例を示す斜視図
【図２４】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置を構成する搬入搬出ユニットに装備されている設備の一構成例を説明するための縦断面図および横断面図
【図２５】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置に用いるパスボックスの一例を説明するための図
【図２６】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の動作の概略を示すブロック図
【図２７】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の他例の動作の概略を示すブロック図
【図２８】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の他例の動作の概略を示すブロック図
【図２９】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の他例の動作の概略を示すブロック図
【符号の説明】
【０１２０】
１ 細胞培養装置
２ 作業ユニット
２Ａ 細胞継代ユニット
２Ｂ 細胞培養ユニット
３ 作業ユニットの開口部
４ 作業ユニットの遮断扉
５ 作業ユニットの前扉
６ 上位制御装置
７ 作業ユニットの制御部
８ 滅菌装置
９ 仕切り板
１０ 上側床
１１ ＨＥＰＡフィルタ
１２ パスボックス
１３ パスボックスの外側扉
１４ 培養容器
１５ ハンドリング部の把持部
１６ パスボックスの内側口
１７ パスボックスの内側扉
１８ 載置台
１９ 観察ステージ
２０ 顕微鏡付きカメラ
２１ 照明部
２２ 観察ステージの載置領域
２３ 観察ステージの切り欠き部
２４ 細胞計数プレート
２５ プレート載置台
２６ アスピレータ部の軸部
２７ アスピレータ部のアーム部
２８ アスピレータ部のピペット
２９ 廃液ボックス
３０ 遠沈管ストック部
３１ 遠沈管
３２ ピペッター部の移動ステージ
３３ ピペッター部の軸部
３４ ピペッター部のアーム部
３５ ピペッター部のピペット
３６ 培地が収容された容器
３７ 細胞洗浄液が収容された容器
３８ 細胞剥離液が収容された容器
３９ 薬液ストック部
４０ 遠沈管ハンドリング部の移動ステージ
４１ 遠沈管ハンドリング部の軸部
４２ 遠沈管ハンドリング部の遠沈管引っ掛け部
４３ 遠心分離機
４４、４５ 廃棄ボックス
４６ 搬送ロボットの把持部
４７、４８ レール
４９ 培養容器ストック部
５０ 細胞培養モジュール
５１ 細胞培養モジュールの開口部
５２ 細胞培養モジュールの遮断扉
５３ 載置台
５４ パスボックスの気体流入口
５５ パスボックスの流入口扉
５６ パスボックスの外側口
５７ パスボックスの気体流出口
５８ パスボックスの流出口扉
５９ ファン
６０ 細胞解凍ユニット
６１ 搬入搬出ユニット
６２ 細胞継代ユニット
６３ 細胞分離ユニット
６４ 細胞培養ユニット
６５ 搬送ロボットの把持部
６６、６７ レール
６８ 凍結チューブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞の培養にかかる作業を自動的に実行する細胞培養装置において、細胞の培養にかかる作業をクリーンベンチや安全キャビネット等と称される無菌環境を形成するキャビネット筐体内で自動的に行うに当たり、筐体内部と筐体外部との間で培養容器等の容器を搬送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞の培養には、培養容器内の培地の交換操作や、培養容器内で所定の増殖状態になった細胞を複数の他の培養容器へ分配する継代操作といった煩雑な操作が必要であり、一般的には、それらの細胞培養にかかる操作は熟練した作業者により手作業で行われる。また、細胞培養にかかる操作は、コンタミネーションの防止を図るために、一般的にキャビネット筐体内の作業空間（無菌環境）で行われる。作業者は、キャビネットの手前側のシャッターを開け、前面開口部から作業空間へ手を挿入して、細胞培養にかかる操作を行う。キャビネットには、ＨＥＰＡフィルタにより清浄化された空気が奥側から手前側へ水平方向に流れる水平気流タイプ、天井側から床側へ垂直方向に流れる垂直気流タイプがある。また、キャビネットには、ＨＥＰＡフィルタにより清浄化された空気の大半を循環させるものがある。しかし、キャビネットは、前面開口部付近に障害物が存在すると、その障害物によって作業空間の空気の流れが乱れて渦が発生し、その渦に巻き込まれた外部空気が作業空間に流入するという問題を有する。そのため、作業者は、作業空間の空気の流れを考慮に入れて、渦が発生しないように細胞培養にかかる操作を行う必要がある。このように、細胞培養は、手作業で行うため時間がかかり、また熟練した技能が必要となるため、容易には実施することができなかった。
【０００３】
そこで、近年、細胞培養にかかる作業を自動的に実行する細胞培養装置が開発されてきている。例えば、特許文献１には、一般的なクリーンベンチに設置されて、クリーンベンチ内部の作業空間において培地の交換操作や細胞の継代操作を自動的に行う細胞培養装置が提案されている。この細胞培養装置は、細胞が播種されている培養容器の作業空間への搬入や、継代された細胞が播種されている培養容器の外部への搬出を行いやすいように、クリーンベンチの前面開口部付近に培養容器の載置台が設けられた構成となっている。つまり、培養容器の搬入や搬出が前面開口部を介して手作業で行われる構成となっている。
【０００４】
以上のように、上記した従来の細胞培養装置は、クリーンベンチの手前に培養容器を載置する構成となっている。そのため、作業空間と外部とを連通させる前面開口部が開いているときに、クリーンベンチの手前に載置された培養容器によって作業空間の空気の流れが乱れて渦が発生し、コンタミネーションの原因となる外部空気が作業空間に流入する可能性がある。また、クリーンベンチの前面開口部は、作業者が作業空間において細胞培養にかかる操作を手作業で行えるように広く形成されているので、外部空気が作業空間に流入しやすい。したがって、上記した従来の細胞培養装置は、コンタミネーションの防止を促進させるために、清浄化された空気の大半を循環させる循環気流タイプのキャビネットに設置して使用する。循環気流タイプのキャビネットを用いた場合には、培養容器の搬入時および搬出時にのみシャッターを開ければよいからである。
【０００５】
しかしながら、上記した従来の細胞培養装置では、循環気流タイプのキャビネットを用いた場合であっても、培養容器の搬入時および搬出時には外部空気が流入し、その流入した外部空気が清浄化されるまで次の作業を行うことができない。上述したように作業空間と外部とを連通させる前面開口部は広く、流入する外部空気の量も多くなる。そのため、流入した外部空気を清浄化するのに時間がかかり、ひいては細胞培養にかかる時間の短縮化が阻害される。
【特許文献１】特開２００５−２１８４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、コンタミネーションの原因となる外部空気（細胞培養装置の外部の気体）が細胞培養装置の内部の作業空間に流入しないようにするか、または細胞培養装置の内部に流入する外部空気の量を少なくすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる細胞培養方法、および細胞培養装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１記載の細胞培養方法は、筐体内で細胞培養にかかる作業を実行する設備と、前記筐体内の気体を清浄化する設備とが装備された細胞培養装置に容器を搬入する際もしくはその細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記筐体内に配置されている箱体の内部へ前記筐体の外部もしくは前記筐体の内部から容器を搬入し、前記箱体内の気体を前記筐体内の清浄化された気体に入れ替えた後、前記箱体から前記筐体の内部もしくは前記筐体の外部へ容器を搬出することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２記載の細胞培養方法は、請求項１記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている複数の開口部をそれぞれ遮断する各ゲートを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３記載の細胞培養方法は、請求項２記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部を遮断する第１ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部を遮断する第２ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部を遮断する第３ゲートとを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４記載の細胞培養方法は、請求項３記載の細胞培養方法であって、前記箱体内の気体を前記清浄化された気体に入れ替えるとき、前記第１および第２ゲートを開いた状態にするか、または前記第２および第３ゲートを開いた状態にすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５記載の細胞培養方法は、請求項４記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第２ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第１開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第１および第２ゲートを閉じてから前記第３ゲートを開け、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６記載の細胞培養方法は、請求項４記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第１ゲートを閉じてから、前記第２および第３ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第３開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第２ゲートを閉じてから、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項７記載の細胞培養方法は、請求項２記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部を遮断する第１ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部を遮断する第２ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部を遮断する第３ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体から前記筐体の内部へ気体を流出させるための第４開口部を遮断する第４ゲートとを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項８記載の細胞培養方法は、請求項７記載の細胞培養方法であって、前記箱体内の気体を前記清浄化された気体に入れ替えるとき、前記第２および第４ゲートを開いた状態にすることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項９記載の細胞培養方法は、請求項８記載の細胞培養方法であって、前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第１ゲートを閉じてから、前記第２および第４ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第４開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第２および第４ゲートを閉じてから、前記第３ゲートを開け、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項１０記載の細胞培養方法は、請求項２ないし９のいずれかに記載の細胞培養方法であって、前記箱体は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部から前記箱体の内部へ気体を送るための気体送り機構を有しており、その開口部を遮断するゲートを開ける際に前記気体送り機構の動作を開始させ、そのゲートを閉じる際に前記気体送り機構の動作を停止させることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項１１記載の細胞培養装置は、筐体内で細胞培養にかかる作業を実行する設備と、前記筐体内の気体を清浄化する設備とが装備された細胞培養装置であって、前記筐体内に配置されている箱体と、前記箱体に形成されている複数の開口部をそれぞれ遮断する各ゲートと、前記筐体へ容器が搬入されるとき、前記筐体の内部から隔てられた前記箱体の内部に容器が搬入されると、前記箱体内の気体が前記筐体内の清浄化された気体に入れ替わるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御する制御部と、前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送する搬送機構と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項１２記載の細胞培養装置は、請求項１１記載の細胞培養装置であって、前記箱体には、前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部と、前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部と、前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部と、が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１３記載の細胞培養装置は、請求項１２記載の細胞培養装置であって、前記箱体には、前記箱体から前記筐体の内部へ気体を流出させるための第４開口部がさらに形成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１４記載の細胞培養装置は、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の細胞培養装置であって、前記箱体は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部から前記箱体の内部へ気体を送るための気体送り機構を有し、前記気体送り機構は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部を遮断するゲートが開くと動作を開始し、そのゲートが閉じると動作を停止することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１５記載の細胞培養装置は、請求項１１ないし１４のいずれかに記載の細胞培養装置であって、前記筐体から容器が搬出されるとき、前記筐体の外部から隔てられた前記箱体の内部へ容器を搬入し、前記箱体の内部が前記筐体の内部から遮断されるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御した後、前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための開口部を遮断するゲートを開けることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１６記載の細胞培養装置は、請求項１５記載の細胞培養装置であって、前記筐体から容器が搬出されるとき、前記箱体へ容器が搬入される前、または前記箱体へ容器が搬入された後、または前記箱体から前記筐体の外部へ容器が搬出された後に、前記制御部が、前記箱体内の気体が前記筐体内の清浄化された気体に入れ替わるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１７記載の細胞培養装置は、請求項１１ないし１６のいずれかに記載の細胞培養装置であって、前記筐体は、複数台のユニットが連接してなり、前記ユニットのうちの少なくとも一台に前記箱体が装備されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の好ましい形態によれば、コンタミネーションの原因となる外部の気体が、細胞培養装置の筐体内部に流入しないようにするか、または細胞培養装置の筐体内部に流入する外部の気体の量を少なくすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置の外観の一例を示す斜視図、図２は本発明の実施の形態１にかかる作業ユニットの外観の一例を示す斜視図、図３は本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置の制御ブロックの一例を示すブロック図である。ここでは、図１に示すように、互いの側壁を当接させて連接された複数台（図１においては２台）の作業ユニット２からなる細胞培養装置１を例に説明を行う。細胞培養装置１の筐体は、これら連接された複数台の作業ユニット２の筐体からなる。これら連接された複数台の作業ユニット２に、細胞培養にかかる作業を実行するための設備が分散されて装備されている。
【００２６】
図２に示すように、作業ユニット２には、他の作業ユニットに当接させる側壁に開口部３が形成されている。作業ユニット２は、連接された複数台の作業ユニットの筐体内部が開口部３により互いに連通される構成となっている。この開口部３を介して、隣接する作業ユニット２間で、培養容器等の細胞培養にかかる作業に使用する容器が搬送される。また、作業ユニット２の側壁には、開口部３を遮断する遮断扉４が設けられている。遮断扉４は、隣接する作業ユニットの一方にのみ設けてもよい。また、作業ユニット２の前壁には、その前壁に形成されている開口部（図示せず）を遮断する前扉５が設けられている。この構成によれば、前扉５を開けて、作業ユニット２の内部に装備されている設備のメンテナンスを行うことができる。
【００２７】
図１に示すように、細胞培養装置１は、筐体外部に上位制御装置６を備える。また、図３に示すように、作業ユニット２は制御部７を備える。上位制御装置６は、細胞培養装置１を構成する各作業ユニット２の制御部７に接続し、細胞培養装置１全体の動作を管理・制御する。詳しくは、上位制御装置６は、細胞培養装置１の現在の状況を把握して、作業ユニットの制御部７へ指令を送る。作業ユニットの制御部７は、上位制御装置６からの指令に基づき、当該作業ユニットに装備されている設備の動作を制御する。上位制御装置６と作業ユニットの制御部７は、有線で接続してもよいし、無線で接続してもよい。
【００２８】
また図１に示すように、細胞培養装置１は、筐体外部に、過酸化水素ガス（ＶＨＰ：Ｖａｐｏｒｉｚｅｄ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）等の滅菌ガスにより筐体内部を滅菌するための滅菌装置８を備える。図示しないが、細胞培養装置１の筐体には、ガス注入管に繋がるガス注入口とガス排気管に繋がるガス排気口が形成されている。滅菌装置８は、ガス注入管を介して細胞培養装置１へ滅菌ガスを注入し、ガス排気管を介して細胞培養装置１から滅菌ガスを吸引する。滅菌装置８から細胞培養装置１を構成する複数台の作業ユニットそれぞれへ滅菌ガスを注入してもよいし、滅菌装置８から一台の作業ユニットへ滅菌ガスを注入して、他の作業ユニットへは、その滅菌ガスが注入された作業ユニットから開口部３を介して滅菌ガスを流入させてもよい。滅菌ガスを排気する構成についても、滅菌ガスを注入する構成と同様に構成できる。ガス注入管とガス排気管が繋がるガス注入口とガス排気口は、例えば作業ユニット２の奥壁に形成すればよい。
【００２９】
細胞培養装置１の筐体内部の滅菌化処理は、細胞培養にかかる作業を開始する前に実行する。図４は、滅菌化処理の一例を説明するための図であり、過酸化水素ガスにより滅菌化処理を行う場合について示している。図４に示すように、まず、細胞培養装置の筐体内部の除湿を行ってから（除湿工程）、過酸化水素ガスを細胞培養装置に注入し（コンディション工程）、所定時間が経過した後に（除染工程）、細胞培養装置から過酸化水素ガスを排気して、細胞培養装置の筐体内部の過酸化水素ガスの濃度を低下させる（エアレーション工程）。
【００３０】
続いて、作業ユニット２の筐体の構成について説明する。図５は、本発明の実施の形態１にかかる作業ユニットの筐体の構成の一例を示す透視斜視図である。作業ユニット２には、その筐体内部の奥側（後側）の空間および天井側（上側）の空間と、細胞培養にかかる作業が行われる作業空間とを隔てる仕切り板９が設置されている。また、作業ユニット２には、作業空間の底面を区画するための床部が設けられており、その床部は二重となっている。作業空間は、仕切り板９、床部の上側床１０、並びに筐体の左右の側壁および前壁により区画される。また、筐体の前壁と上側床１０との間には隙間が形成されており、仕切り板９により作業空間と隔てられている奥側の空間と天井側の空間は、床部（二重床）の内部空間を介して作業空間と連通している。このように、作業ユニット２の筐体は二重ボックス構造となっている。
【００３１】
続いて、作業ユニット２の筐体内部の空気（気体の一例）の清浄化方法について、図５を用いて説明する。図５に示すように、仕切り板９の天井側には、ファン付きのＨＥＰＡフィルタ（細胞培養装置の筐体内の気体を清浄化する設備の一例）１１が設置されている。ＨＥＰＡフィルタ１１は、仕切り板９により作業空間と隔てられている天井側の空間へ流れてきた空気を清浄化して、作業空間へ送風する。この送風された空気は床部側へエアーカーテンのようにダウンフローされて作業空間を流れる。このダウンフローされた空気は、筐体の前壁と上側床１０との間の隙間、床部（二重床）の内部空間、および仕切り板９により作業空間と隔てられている奥側の空間を経由して、天井側の空間へ送られる。このように、作業ユニット２は、筐体内部の空気を清浄化しながら循環させる。
【００３２】
図５には、細胞培養装置の筐体内部と筐体外部との間で、培養容器等の細胞が収容されている容器を搬送するときに使用するパスボックス（箱体の一例）１２を示している。パスボックス１２は、細胞培養装置１を構成する複数台の作業ユニット２の少なくとも１台に、少なくとも１個設ける。ここでは、一台の作業ユニット２に１個設けられたパスボックス１２を介して、細胞が収容されている容器の搬入および搬出を行う場合について説明する。このように、細胞が収容されている容器の搬入および搬出に１個のパスボックスを共用してもよいが、細胞が収容されている容器の搬入用および搬出用にそれぞれ別個にパスボックスを設けてもよい。
【００３３】
パスボックス１２は作業ユニット２内部の作業空間に設けられている。ここでは、パスボックス１２が作業ユニット２の一方の側壁に連接して設置されている場合について説明する。なお、パスボックス１２は、作業ユニット２の筐体と一体に形成してもよい。
【００３４】
パスボックス１２の側壁には、細胞培養装置の外部とパスボックス１２の内部との間で培養容器等の細胞が収容されている容器を搬送するための開口部（第１開口部の一例）である外側口（図示せず）が形成されている。また、パスボックス１２の側壁には、外側口を遮断するための外側扉（第１ゲートの一例）１３が設けられている。また、作業ユニット２の側壁には、パスボックス１２の外側口に繋がる開口部（図示せず）が形成されている。なお、作業ユニット２の側壁に外側扉１３を設けてもよい。外側扉１３は、操作者が開閉できるように構成されている。操作者が開閉する構成としては、例えば外部から操作者が手動で開閉する構成としてもよいし、操作者が上位制御装置または作業ユニットの制御部へ外側扉１３の開閉を命令し、その命令に応じて作業ユニットの制御部が外側扉１３の開閉を制御する構成としてもよいし、外側扉１３を開閉する駆動装置に操作者が直接命令する構成としてもよい。
【００３５】
この細胞培養装置１は、細胞が収容されている容器の搬入の際に、細胞が収容されている容器を、外側口を介して、作業空間から遮断されているパスボックス１２に搬入し、細胞が収容されている容器の搬出の際に、細胞が収容されている容器を、外側口を介して、作業空間から遮断されているパスボックス１２から搬出する構成となっている。
【００３６】
詳細は後述するが、この細胞培養装置１は、細胞が収容されている容器の搬入の際に、細胞が収容されている容器がパスボックス１２に搬入されると、パスボックス１２の内部の空気（気体の一例）を作業ユニット２の筐体内部（作業空間）の清浄化された空気（気体の一例）に入れ替える構成となっている。
【００３７】
続いて、複数台の作業ユニット２へ分散して装備された設備の一例について、細胞培養装置を単層培養の継代操作に用いる場合を例に説明する。また、ここでは、作業ユニット２として細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂが連接されている場合を例に説明する。なお、無論、本発明は、この構成に限定されるものではない。また、ここでは、細胞培養装置へ搬入する細胞が収容されている容器、および細胞培養装置から搬出する細胞が収容されている容器として、丸型の培養容器（ディッシュ）を用いる場合について説明する。
【００３８】
図６は細胞継代ユニット２Ａに装備された設備の一構成例を説明するための透視斜視図、図７は細胞継代ユニット２Ａに装備された設備の一構成例を説明するための平面図である。なお、図６には、ＨＥＰＡフィルタは図示していない。
【００３９】
この細胞継代ユニット２Ａには、パスボックス１２や、パスボックス１２の内部と作業空間との間で培養容器を搬送するハンドリング部、培養容器や細胞計数プレート（試料容器の一例）内の細胞を観察するための観察部、培養容器や遠沈管内の培地等を廃棄するためのアスピレータ部、培養容器や遠沈管内への培地等の注入等を行うためのピペッター部、遠沈管を搬送するための遠沈管ハンドリング部、遠心分離機等が装備されている。
【００４０】
まず、細胞継代ユニット２Ａに装備されているハンドリング部（搬送機構の一例）について説明する。ハンドリング部は、細胞継代ユニット２Ａの筐体手前側に配置されており、培養容器１４や培養容器１４の蓋等を把持するための把持部１５を有する。また、図示しないが、ハンドリング部は、細胞継代ユニット２Ａの左右方向、前後方向および上下方向へ把持部１５を移動させる機構を有する。
【００４１】
図６に示すように、パスボックス１２の前壁には、パスボックス１２の内部と作業空間との間で培養容器１４を搬送するための開口部（第３開口部の一例）である内側口１６が形成されている。また、パスボックス１２の前壁には、内側口１６を遮断するための内側扉（第３ゲートの一例）１７が設けられている。ここでは、パスボックス１２の前壁に内側口１６が形成されている場合について説明するが、内側口１６は、パスボックス１２の側壁のうちの作業ユニット２の内壁に連接させない側壁に形成すればよい。ハンドリング部は、内側口１６を介して、パスボックス１２の内部と作業空間との間で培養容器１４を搬送する。また、ハンドリング部は、把持部１５により把持した培養容器１４や培養容器１４の蓋を、パスボックス１２と、観察部の観察ステージと、載置台１８との間で搬送する。また、ハンドリング部は、培養容器１４から蓋を外したり、培養容器１４に蓋を被せたりもする。
【００４２】
載置台１８は、細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂの筐体内部同士を連通させる開口部３付近に設置されており、培養容器１４や培養容器１４の蓋がハンドリング部により載置される。また、後述する細胞培養ユニット２Ｂに装備されている搬送ロボットは、開口部３を介して把持部を細胞継代ユニット２Ａの内部へ進入させて、載置台１８に載置された培養容器を把持し、その把持した培養容器を細胞培養ユニット２Ｂの内部へ搬入する。また、細胞培養ユニット２Ｂから細胞継代ユニット２Ａの内部へ、培養容器を把持した把持部を進入させて、その把持している培養容器を載置台１８上に載置する。
【００４３】
細胞継代ユニット２Ａに装備されている観察部は、観察ステージ１９と、観察ステージ１９の下側に配置された顕微鏡付きカメラ２０を有する。図６、図７には、観察ステージ１９を左右方向および前後方向へ移動させるためのレールを示している。観察ステージ１９の上方には、観察ステージ１９を上方から照らす照明部２１が配置されている。
【００４４】
観察ステージ１９は、培養容器１４内の細胞を下側から撮影できるように、培養容器１４が載置される載置領域２２が透明な部材で構成されている。ハンドリング部は、観察ステージ１９の載置領域２２に培養容器を載置する。また、細胞計数プレート内の細胞を下側から撮影できるように、観察ステージ１９には、細胞計数プレートが載置されているプレート載置台が嵌合される切り欠き部２３が形成されている。細胞計数プレート内の細胞を観察するときには、観察ステージ１９の切り欠き部２３に、細胞計数プレート２４が載置されているプレート載置台２５が嵌合するように、観察ステージ１９が移動する。
【００４５】
顕微鏡付きカメラ２０は、細胞継代ユニット２Ａの制御部７に接続しており、制御部７は、顕微鏡付きカメラ２０で撮像された画像を画像処理して、培養容器内で培養されている細胞が所定の増殖状態か否かの判定処理や、細胞計数プレート内の細胞数をカウントする処理等を実行し、それらの結果を上位制御装置６へ送る。
【００４６】
細胞継代ユニット２Ａに装備されているアスピレータ部は、軸部２６と、軸部２６に設けられたアーム部２７と、アーム部２７に垂設されたピペット２８を有する。この細胞継代ユニット２Ａには、アスピレータ部の後端側に、液体を廃棄するための廃液ボックス２９が装備されており、アスピレータ部は、観察ステージ１９に載置されている蓋が外された培養容器や、遠沈管ストック部にストックされている蓋が外された遠沈管内にピペット２８を差し込み、培地等の液体を吸引して、その吸引した液体を廃液ボックス２９へ廃棄する。
【００４７】
遠沈管ストック部３０は、複数本（図６、図７においては２本）の遠沈管３１を立てた状態でストックする台であり、遠沈管ストック部３０には、細胞培養にかかる作業を実行する前に、蓋付きの遠沈管３１が空の状態でストックされる。
【００４８】
細胞継代ユニット２Ａに装備されているピペッター部は、移動ステージ３２と、移動ステージ３２上に設けられた軸部３３と、軸部３３に設けられたアーム部３４と、アーム部３４に垂設されたピペット３５を有する。図６、図７には、移動ステージ３２を左右方向および前後方向へ移動させるためのレールを示している。
【００４９】
この細胞継代ユニット２Ａには、培地（ＦＢＳ）が収容された容器３６と、細胞洗浄液（例えばＰＢＳ（リン酸バッファ））が収容された容器３７と、培養容器の底面から細胞を剥離したり、細胞同士の接着を切るための細胞剥離液（例えばトリプシン）が収容された容器３８がストックされる薬液ストック部３９が装備されており、ピペッター部は、それらの容器３６、３７、３８にピペット３５を差し込んでピペット３５に培地等を吸入した後、観察ステージ１９に載置されている蓋が外された培養容器１４や、遠沈管ストック部３０にストックされている蓋が外された遠沈管３１に、ピペット３５に吸入した培地等を注入する。また、ピペッター部は、遠沈管ストック部３０にストックされている蓋が外された遠沈管３１にピペット３５を差し込み、遠沈管３１内の細胞懸濁液の定量的な吸入および吐出を繰り返して、遠沈管３１内の細胞懸濁液を攪拌するピペッティング等も行う。
【００５０】
細胞継代ユニット２Ａに装備されている遠沈管ハンドリング部は、移動ステージ４０と、移動ステージ４０上に設けられた軸部４１と、軸部４１に設けられた遠沈管引っ掛け部４２を有し、遠沈管３１を遠沈管引っ掛け部４２に引っ掛けた状態で搬送する。図６、図７には、移動ステージ４０を左右方向および前後方向へ移動させるためのレールを示している。
【００５１】
細胞継代ユニット２Ａに装備されている遠心分離機４３は、遠沈管ハンドリング部によりセットされた蓋付きの遠沈管３１を回転して、遠心力により細胞懸濁液から細胞を分離する。この遠心分離作業により、遠沈管３１の底部に細胞塊が形成される。
【００５２】
なお、この細胞継代ユニット２Ａには、使用済みの培養容器を廃棄するための廃棄ボックス４４が装備されており、ハンドリング部が廃棄ボックス４４に使用済みの培養容器を廃棄する。また、この細胞継代ユニット２Ａには、使用済みの細胞計数プレートや遠沈管等を廃棄するための廃棄ボックス４５が装備されている。また、図示しないが、使用済みの細胞計数プレートや遠沈管等を廃棄ボックス４５へ廃棄するための設備や、遠沈管３１の蓋を開閉するための設備が装備されている。
【００５３】
続いて、細胞培養ユニット２Ｂについて説明する。図８は、細胞培養ユニット２Ｂに装備された設備の一構成例の概略を説明するための図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。但し、図８には、ＨＥＰＡフィルタは図示していない。
【００５４】
細胞培養ユニット２Ｂには、培養容器を搬送するための搬送ロボットが装備されている。搬送ロボットは、培養容器１４を把持する把持部４６を有する。また、図示しないが、搬送ロボットは、細胞培養ユニット２Ｂの上下方向を中心軸として把持部４６を回動させる機構と、細胞培養ユニット２Ｂの左右方向、前後方向および上下方向へ把持部４６を移動させる機構を有する。図８には、細胞培養ユニット２Ｂの左右方向へ把持部４６を移動させるためのレール４７と、細胞培養ユニット２Ｂの前後方向へ把持部４６を移動させるためのレール４８を示している。
【００５５】
また、細胞培養ユニット２Ｂには、培養容器ストック部４９が装備されている。培養容器ストック部４９は、複数個の蓋付きの培養容器１４を積み重ねた状態でストックする台であり、培養容器ストック部４９には、細胞培養にかかる作業を実行する前に複数個の空の培養容器１４がストックされる。細胞培養ユニット２Ｂの搬送ロボットは、培養容器ストック部４９にストックされている培養容器１４を把持して、その把持した培養容器１４を細胞継代ユニット２Ａの載置台１８に載置する。
【００５６】
また、細胞培養ユニット２Ｂには、培養容器に播種されている細胞を所定の環境で培養するための細胞培養モジュール（培養室）５０が装備されている。図９は細胞培養モジュール５０の一例を説明するための図である。
【００５７】
図９に示すように、細胞培養モジュール５０の筐体には、培養容器１４を搬入および搬出するための開口部５１が形成されている。また、開口部５１を開閉する遮断扉５２が設けられている。遮断扉５２は、開口部５１から培養容器１４を搬入および搬出するときに開閉する。
【００５８】
また、細胞培養モジュール５０は、複数個の培養容器１４が載置される載置台５３と、この載置台５３を開口部５１から搬入および搬出する機構（図示せず）を備える。載置台５３は、細胞培養モジュール５０の内部へ培養容器１４を搬入するとき、および細胞培養モジュール５０の内部から培養容器１４を搬出するときに、開口部５１から搬入および搬出される。細胞培養ユニット２Ｂの搬送ロボットは、細胞継代ユニット２Ａの載置台１８に載置されている培養容器を把持し、その把持した培養容器を、細胞培養モジュール５０の開口部５１から突出する載置台５３に載置したり、載置台５３に載置されている培養容器１４を把持して、その把持した培養容器１４を細胞継代ユニット２Ａの載置台１８に載置したりする。
【００５９】
続いて、細胞培養装置へ培養容器等の細胞が収容された容器を搬入する際に、パスボックス内の空気（気体の一例）を、作業空間の清浄化された空気（気体の一例）に入れ替える方法の３つの例について、上記した細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１へ培養容器を搬入する場合を例に説明する。
【００６０】
図１０は、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法に用いるパスボックスの一例を説明するための図である。図１０に示すように、パスボックス１２の天井に、作業空間を流れるダウンフローされた空気をパスボックス１２の内部に流入させるための開口部（第２開口部の一例）である気体流入口５４が形成されている。また、パスボックス１２の天井には、気体流入口５４を遮断する流入口扉（第２のゲートの一例）５５が設けられている。なお、気体流入口５４は、空気が流れる方向を向いて開口させるのが好適である。
【００６１】
図１１は、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を用いた培養容器の搬入工程（動作）の一例を説明するための図である。まず、図１１（ａ）に示すように、操作者が外側扉１３を開ける。次に、図１１（ｂ）に示すように、操作者が、外側口５６を介してパスボックス１２へ培養容器１４を搬入する。パスボックス１２に培養容器１４が搬入されると、図１１（ｃ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５が開く。培養容器の搬入は、センサにより検知する構成としてもよいし、操作者が上位制御装置６または細胞継代ユニット２Ａの制御部７へ知らせる構成としてもよい。外側扉１３が開いている状態で、流入口扉５５を開けることにより、図１１（ｄ）に示すように、パスボックス１２の内部に、気体流入口５４を介して、作業空間を流れる清浄化された空気が流入し、その流入した空気により、パスボックス１２の内部の空気が、外側口５６を介して細胞培養装置１の筐体外部へ流出し、パスボックス１２の内部の空気が清浄化された気体に入れ替わる。
【００６２】
その後、図１１（ｅ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３および流入口扉５５が閉じる。なお、外側扉１３については、操作者が閉じてもよい。操作者が閉じる場合には、外側扉１３が閉じられてから、流入口扉５５を閉じるようにする。
【００６３】
次に、図１１（ｆ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７が開く。内側扉１７が開くと、図１１（ｇ）に示すように、ハンドリング部により、内側口１６を介してパスボックス１２から培養容器１４が作業空間へ搬出される。その後、図１１（ｈ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７が閉じる。
【００６４】
このようにすれば、コンタミネーションの原因となる外部空気（細胞培養装置の外部の気体）が作業空間に流入しないようにすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる。また、気体流入口から流れてくる空気により、培養容器の表面に付着している塵を取り除くことができる（培養容器の外面の清浄）。なお、このようにパスボックス内の気体を細胞培養装置の筐体外部へ流出させる場合には、作業ユニットを完全に密閉するのではなく、作業ユニットの筐体に給気口と排気口を形成しておく。
【００６５】
続いて、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第２の方法について説明する。この第２の方法では、前述した図１０に示すパスボックスを使用する。図１２は、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第２の方法を用いた培養容器の搬入工程（動作）の一例を説明するための図である。
【００６６】
まず、図１２（ａ）に示すように、操作者が外側扉１３を開ける。次に、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）に示すように、操作者が、外側口５６を介してパスボックス１２へ培養容器１４を搬入した後、外側扉１３を閉める。なお、パスボックス１２に培養容器１４が搬入されると、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３が閉まる構成としてもよい。培養容器の搬入は、センサにより検知する構成としてもよいし、操作者が上位制御装置６または細胞継代ユニット２Ａの制御部７へ知らせる構成としてもよい。
【００６７】
外側扉１３が閉まると、図１２（ｄ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５と内側扉１７が開く。外側扉１３が閉じている状態で、流入口扉５５と内側扉１７を開けることにより、図１２（ｅ）に示すように、パスボックス１２の内部に、気体流入口５４を介して、作業空間を流れる清浄化された空気が流入し、その流入した空気により、パスボックス１２の内部の空気が内側口１６を介して作業空間へ流出し、パスボックス１２の内部の空気が清浄化された気体に入れ替わる。パスボックス１２から作業空間へ流出した空気は、細胞継代ユニット２Ａの筐体内部を循環する空気の流れに乗って、筐体の床部側へダウンフローされ、床部（二重床）の内部空間、仕切り板９により作業空間から隔てられた筐体の奥側の空間を経由して、仕切り板９により作業空間から隔てられた筐体の天井側の空間へ流れ、ＨＥＰＡフィルタ１１により清浄化されて、作業空間へ送風される。
【００６８】
その後、図１２（ｆ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５が閉じると、図１２（ｇ）に示すように、ハンドリング部により、内側口１６を介してパスボックス１２から培養容器１４が作業空間へ搬出される。その後、図１２（ｈ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７が閉じる。
【００６９】
このようにすれば、作業空間に流入する外部空気の量を少なくすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる。また、気体流入口から流れてくる空気により、培養容器の表面に付着している塵を取り除くことができる。
【００７０】
続いて、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第３の方法について説明する。図１３は、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第３の方法に用いるパスボックスの一例を説明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は底面図である。図１３に示すように、パスボックス１２の床に、パスボックス１２から作業空間へ空気を流出させるための開口部（第４開口部の一例）である気体流出口５７がさらに形成されている。また、その気体流出口５７の上側がメッシュ体により塞がれている。また、パスボックス１２の床には、気体流出口５７を遮断する流出口扉（第４のゲートの一例）５８が設けられている。なお、気体流出口５７は、気体流入口５４が形成されている面に対向する面に形成するのが好適である。
【００７１】
図１４は、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第３の方法を用いた培養容器の搬入工程（動作）の一例を説明するための図である。まず、図１４（ａ）に示すように、操作者が外側扉１３を開ける。次に、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）に示すように、操作者が、外側口５６を介してパスボックス１２へ培養容器１４を搬入した後、外側扉１３を閉める。なお、パスボックス１２に培養容器１４が搬入されると、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３が閉まる構成としてもよい。培養容器の搬入は、センサにより検知する構成としてもよいし、操作者が上位制御装置６または細胞継代ユニット２Ａの制御部７に知らせる構成としてもよい。
【００７２】
外側扉１３が閉まると、図１４（ｄ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５が開く。また、図示しないが、流出口扉５８も開く。外側扉１３が閉じている状態で、流入口扉５５と流出口扉５８を開けることにより、図１４（ｅ）に示すように、パスボックス１２の内部に、気体流入口５４を介して、作業空間を流れる清浄化された空気が流入し、その流入した空気により、パスボックス１２の内部の空気が、気体流出口５７を介して作業空間へ流出して、パスボックス１２の内部の空気が清浄化された気体に入れ替わる。パスボックス１２から作業空間へ流出した空気は、細胞継代ユニット２Ａの筐体内部を循環する空気の流れに乗って、筐体の床部側へダウンフローされ、床部（二重床）の内部空間、仕切り板９により作業空間から隔てられた筐体の奥側の空間を経由して、仕切り板９により作業空間から隔てられた筐体の天井側の空間へ流れ、ＨＥＰＡフィルタ１１により清浄化されて、作業空間へ送風される。
【００７３】
その後、図１４（ｆ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５が閉じる。また、図示しないが、流出口扉５８も閉じる。流入口扉５５と流出口扉５８が閉じると、図１４（ｇ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７が開き、ハンドリング部により、内側口１６を介してパスボックス１２から培養容器１４が作業空間へ搬出される。その後、図１４（ｈ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７が閉じる。
【００７４】
このようにすれば、作業空間に流入する外部空気の量を少なくすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる。また、気体流入口から流れてくる空気により、培養容器の表面に付着している塵を取り除くことができる。
【００７５】
なお、図１５に示すように、パスボックス１２に、気体流入口からパスボックス１２の内部へ空気を送るためのファン（気体送り機構の一例）５９を設けて、流入口扉５５が開くとファン５９が動作を開始し、流入口扉５５が閉じるとファン５９が動作を停止する構成としてもよい。このようにすれば、培養容器の表面に付着している塵を取り除く能力を向上させることができる。また、気体流入口５４が、空気が流れる方向を向いて開口していない場合であっても、パスボックス１２内に清浄化された空気を十分に流入させることが可能となる。
【００７６】
続いて、細胞培養装置から培養容器等の細胞が収容された容器を搬出する際の動作について、上記した細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１から培養容器を搬出する場合を例に説明する。例えば、パスボックス１２の構成が前述した図１０に示す構成の場合、図１６（ａ）に示すように、まず、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７を開いてから、図１６（ｂ）に示すように、ハンドリング部により、内側口１６を介してパスボックス１２へ培養容器１４を搬入し、その後、図１６（ｃ）、図１６（ｄ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により、内側扉１７を閉じてパスボックス１２の内部を作業空間から遮断してから、外側扉１３を開くようにしてもよい。なお、外側扉１３を開けてもよいことを操作者に教示する構成にして、操作者が外側扉１３を開けるようにしてもよい。
【００７７】
このようにすれば、コンタミネーションの原因となる外部空気が作業空間に流入しないようにすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができる。
【００７８】
なお、細胞培養装置から培養容器等の細胞が収容された容器を搬出するとき、パスボックスへ培養容器等の細胞が収容された容器を搬入する前に、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替えてもよい。パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える方法は、前述した培養容器等の細胞が収容された容器を搬入するときの入れ替え方法を利用すればよい。図１０や図１３に示すパスボックス１２を例に説明すると、パスボックス１２へ培養容器１４を搬入する前に、外側扉１３と流入口扉５５を開いた状態にするか、内側扉１７と流入口扉５５を開いた状態にするか、または流入口扉５５と流出口扉５８を開いた状態にするかして、パスボックス１２内の空気を清浄化された空気に入れ替えるようにすればよい。例えば、前述したパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を利用する場合について、細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１から培養容器を搬出する場合を例に説明すると、図１７（ａ）、図１７（ｂ）、に示すように、まず、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３と流入口扉５５を開き、パスボックス１２の内部の空気を清浄化された気体に入れ替えてから、図１７（ｃ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３と流入口扉５５を閉じた後、図１７（ｄ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７を開くようにしてもよい。内側扉１７が開いた後の動作は、前述した図１６（ｂ）、図１６（ｃ）、図１６（ｄ）に示す動作と同様であるので、説明を省略する。なお、外側扉１３の開閉を操作者に指示する構成にして、操作者が外側扉１３を開閉するようにしてもよい。
【００７９】
また、細胞培養装置から培養容器等の細胞が収容された容器を搬出するとき、パスボックスへ培養容器等の細胞が収容された容器を搬入してから、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替えてもよい。パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える方法は、前述した培養容器等の細胞が収容された容器を搬入するときの入れ替え方法を利用すればよい。図１０や図１３に示すパスボックス１２を例に説明すると、パスボックス１２へ培養容器１４を搬入してから、外側扉１３と流入口扉５５を開いた状態にするか、内側扉１７と流入口扉５５を開いた状態にするか、または流入口扉５５と流出口扉５８を開いた状態にするかして、パスボックス１２内の空気を清浄化された空気に入れ替えるようにすればよい。例えば、前述したパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を利用する場合について、細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１から培養容器を搬出する場合を例に説明すると、図１８（ａ）に示すように、まず、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７を開いて、ハンドリング部により、内側口１６を介してパスボックス１２へ培養容器１４を搬入した後、図１８（ｂ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により内側扉１７を閉じてパスボックス１２の内部を作業空間から遮断してから、図１８（ｃ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３と流入口扉５５を開いてパスボックス１２の内部の空気を清浄化された気体に入れ替え、その後、図１８（ｄ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５を閉じるようにしてもよい。なお、外側扉１３の開閉を操作者に指示する構成にして、操作者が外側扉１３を開閉するようにしてもよい。
【００８０】
また、細胞培養装置から培養容器等の細胞が収容された容器が搬出されてから、パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替えてもよい。パスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える方法は、前述した培養容器等の細胞が収容された容器を搬入するときの入れ替え方法を利用すればよい。図１０や図１３に示すパスボックス１２を例に説明すると、細胞培養装置１から培養容器１４が搬出されてから、外側扉１３と流入口扉５５を開いた状態にするか、内側扉１７と流入口扉５５を開いた状態にするか、または流入口扉５５と流出口扉５８を開いた状態にするかして、パスボックス１２内の空気を清浄化された空気に入れ替えた後、パスボックス１２を密閉すればよい。例えば、前述したパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を利用する場合について、細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１から培養容器を搬出する場合を例に説明すると、図１９（ａ）に示すように、外側口５６を介してパスボックス１２から培養容器が細胞培養装置１の筐体外部へ搬出されると、図１９（ｂ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により流入口扉５５を開いてパスボックス１２の内部の空気を清浄化された気体に入れ替え、その後、図１９（ｃ）に示すように、細胞継代ユニット２Ａの制御部７の制御により外側扉１３と流入口扉５５を閉じるようにしてもよい。なお、外側扉１３の開閉を操作者に指示する構成にして、操作者が外側扉１３を開閉するようにしてもよい。
【００８１】
続いて、上記した細胞継代ユニット２Ａと細胞培養ユニット２Ｂからなる細胞培養装置１による継代操作の一例について、図２０〜図２２を用いて説明する。所定の培養環境に維持されたインキュベータから、細胞が播種された培地が収容された培養容器が取り出され、その取り出された培養容器がパスボックス１２へ搬入されると（ステップＳ１）、パスボックス１２内の空気を細胞継代ユニット２Ａの筐体内部（作業空間）の清浄化された空気に入れ替えた後（ステップＳ２）、パスボックス１２から観察ステージ１９へ培養容器を搬送する。
【００８２】
次に、観察ステージ１９上の培養容器の内部を、観察ステージ１９の下側に設けた顕微鏡付きカメラ２０により撮影し、その撮影した画像を画像処理して、培養容器内の細胞が所定の増殖状態か否かの判定を行う（ステップＳ３）。
【００８３】
ステップＳ３における判定処理の結果、細胞が所定の増殖状態ではない場合（ステップＳ３のＮｏ）、培養容器を細胞培養ユニット２Ｂへ搬送し、細胞培養ユニット２Ｂの細胞培養モジュール５０の内部（培養室）に、所定時間、保管して細胞を培養した後（ステップＳ４）、観察ステージ１９へ搬送して、再度、細胞が所定の増殖状態か否かの判定を行う（ステップＳ３）。
【００８４】
ステップＳ３における判定処理の結果、細胞が所定の増殖状態の場合には（ステップＳ３のＹｅｓ）、培養容器の蓋を外し、アスピレータ部により培養容器内の古い培地を吸引して廃棄した後（ステップＳ５）、ピペッター部により培養容器内に細胞洗浄液を所定量注入し（ステップＳ６）、培養容器を揺動させることにより、細胞洗浄液を培養容器の底面全面に行き渡らせ（ステップＳ７）、所定時間経過後、アスピレータ部により培養容器内の細胞洗浄液を吸引して廃棄する（ステップＳ８）。このステップＳ６〜ステップＳ８の操作を所定回数繰り返す。
【００８５】
次に、ピペッター部により培養容器内に所定量の細胞剥離液を注入した後（ステップＳ９）、培養容器を揺動させることにより、細胞剥離液を培養容器の底面全面に行き渡らせる（ステップＳ１０）。
【００８６】
その後、蓋を被せた培養容器を細胞培養ユニット２Ｂへ搬送して、所定時間、培養室に保管する（ステップＳ１１）。このように、細胞剥離液を注入した後、培養室で保温することで、培養容器の底面からの細胞の剥離、および細胞同士の接着の剥離を促進させることができる。
【００８７】
次に、培養容器を観察ステージ１９へ搬送し、培養容器の中を下側に設けた顕微鏡付きカメラ２０により撮影し、その撮影した画像を画像処理して、培養容器の底面から細胞が剥がれているか否か、細胞同士の接着が切れているか否かの判定を行う（ステップＳ１２）。
【００８８】
ステップＳ１２における判定処理の結果、培養容器の底面から細胞が剥がれており、且つ細胞同士の接着が切れている場合には（ステップＳ１２のＹｅｓ）、培養容器の蓋を外し、ピペッター部により培養容器内に所定量の培地を注入して、細胞剥離液の反応を止めた後（ステップＳ１３）、ピペッター部のピペット３５に培養容器内の細胞懸濁液を吸入する（ステップＳ１４）。
【００８９】
その後、培養容器の中を下側に設けた顕微鏡付きカメラ２０により撮影し、その撮影した画像を画像処理して、培養容器内に細胞懸濁液が残存するか否かの判定を行う（ステップＳ１５）。
【００９０】
ステップＳ１５における判定処理の結果、培養容器内に細胞懸濁液が残存しない場合には（ステップＳ１５のＮｏ）、遠沈管ストック部３０にストックされている蓋が外された第１の遠沈管３１ａへ、ピペッター部のピペット３５に吸入されている細胞懸濁液を吐出した後、第１の遠沈管３１ａの蓋を閉める（ステップＳ１６）。なお、観察ステージ１９上の使用済みの培養容器は、蓋を被せて廃棄ボックス４４へ廃棄する。
【００９１】
次に、遠沈管ハンドリング部により、蓋を閉めた第１の遠沈管３１ａを遠心分離機４３にセットして、所定回転数で所定時間遠心分離を行い、細胞懸濁液から細胞を分離する（ステップＳ１７）。
【００９２】
遠心分離作業後、遠沈管ハンドリング部により遠心分離機４３から第１の遠沈管３１ａを取り出し、遠沈管ストック部３０に立て、その第１の遠沈管３１ａの蓋を開けて、アスピレータ部により第１の遠沈管３１ａ内から上清液を吸引して廃棄する（ステップＳ１８）。
【００９３】
次に、ピペッター部により第１の遠沈管３１ａ内に所定量の培地を注入した後（ステップＳ１９）、ピペッター部により第１の遠沈管３１ａ内の細胞懸濁液を攪拌する（ステップＳ２０）。
【００９４】
次に、ピペッター部のピペット３５に、第１の遠沈管３１ａ内の攪拌された細胞懸濁液のうちの一定量を吸入し（ステップＳ２１）、その吸入した細胞懸濁液を細胞計数プレート２４へ吐出する（ステップＳ２２）。
【００９５】
その後、細胞計数プレート２４が載置されているプレート載置台２５を観察ステージ１９の切り欠き部２３に嵌合し、細胞計数プレート２４内の細胞懸濁液を撮影し、その撮影した画像を画像処理して、細胞計数プレート２４内の一定量の細胞懸濁液に含まれる細胞数をカウントする。細胞継代ユニット２Ａの制御部７は、そのカウントした細胞数に基づき、所定数の細胞ずつ分配されるように、細胞懸濁液を分配する量を決定する（ステップＳ２３）。
【００９６】
以後、第１の遠沈管３１ａ内の細胞懸濁液中の細胞が所定数ずつ複数個の培養容器に播種されるように、ステップＳ２４〜Ｓ３２の処理を繰り返す。すなわち、まず、ピペッター部のピペット３５に、第１の遠沈管３１ａから、所定数の細胞を含む量の細胞懸濁液を吸入し（ステップＳ２４）、遠沈管ストック部３０にストックされている蓋が開けられた第２の遠沈管３１ｂへ、ピペッター部のピペット３５に吸入されている細胞懸濁液を吐出し（ステップＳ２５）、ピペッター部により第２の遠沈管３１ｂ内に所定量の培地を注入して細胞懸濁液を希釈し（ステップＳ２６）、ピペッター部により第２の遠沈管３１ｂ内の細胞懸濁液を攪拌して（ステップＳ２７）、その攪拌後の細胞懸濁液をピペッター部のピペット３５に吸入する（ステップＳ２８）。次に、細胞培養ユニット２Ｂの培養容器ストック部４９にストックされている培養容器を観察ステージ１９へ搬送して蓋を外し、その蓋を外した培養容器にピペッター部のピペット３５内の細胞懸濁液を吐出する（ステップＳ２９）。その後、細胞が播種された培養容器の中を下側に設けた顕微鏡付きカメラ２０により撮影し、その撮影した画像を画像処理して、培養容器内に細胞が均一に播種されているか否かを判定する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０における判定処理の結果、細胞が均一に播種されていない場合（ステップＳ３０のＮｏ）、培養容器を揺動させて（ステップＳ３１）、再度観察を実施する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０における判定処理の結果、細胞が均一に播種されている場合には（ステップＳ３０のＹｅｓ）、培養容器を細胞培養ユニット２Ｂへ搬送し、培養室に保管して培養する（ステップＳ３２）。
【００９７】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図面を交えて説明する。但し、前述の実施の形態１において説明した要素と同様の要素については同一符号を付して、説明を省略する。また、前述の実施の形態１において説明した構成および方法と同様の構成および方法についても、説明を省略する。
【００９８】
本実施の形態２では、凍結された細胞が収容されている凍結チューブ（凍結用容器）が搬入されると、その凍結された細胞を解凍し、その解凍した細胞を継代培養する細胞培養装置について説明する。
【００９９】
図２３は本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の外観の一例を示す斜視図である。この細胞培養装置１は、作業ユニットとして、細胞解凍ユニット６０と、搬入搬出ユニット（搬入ユニットと搬出ユニットの一例）６１と、細胞継代ユニット６２と、細胞分離ユニット６３と、２台の細胞培養ユニット６４がこの順に連接されている。これらの作業ユニットの筐体の構成は、前述の実施の形態１で説明した図５に示す筐体の構成と同様である。また、これらの作業ユニットには、作業空間の空気を清浄化する設備として、図５に示す作業ユニットと同様にＨＥＰＡフィルタが装備されている。
【０１００】
この細胞培養装置１では、細胞が収容されている容器として凍結チューブ（凍結用容器）が搬入搬出ユニット６１に搬入される。また、継代培養された細胞が播種されている培養容器が搬入搬出ユニット６１から搬出される。
【０１０１】
図２４は、搬入搬出ユニット６１を説明するための図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。また、図２５は、搬入搬出ユニット６１に装備されているパスボックスを説明するための図である。但し、図２４には、ＨＥＰＡフィルタは図示していない。また、図２４（ｂ）には、パスボックスは図示していない。
【０１０２】
搬入搬出ユニット６１に装備されているパスボックス１２は、搬入搬出ユニット６１の前壁に連接している。このパスボックス１２は、前壁に外側口（図示せず）が形成されており、その前壁に外側扉１３が設けられている。搬入搬出ユニット６１の前壁（前扉５）には、パスボックス１２の外側口に繋がる開口部（図示せず）が形成されている。また、このパスボックス１２は、奥壁に内側口（図示せず）が形成されており、その奥壁に内側扉１７が設けられている。
【０１０３】
また搬入搬出ユニット６１は、細胞培養にかかる作業に使用する容器を搬入搬出ユニット６１の作業空間内で自在に搬送したり、細胞培養にかかる作業に使用する容器を開口部３を介して隣接する作業ユニットとの間で搬送するための搬送ロボットが装備されている。また、この搬入搬出ユニット６１に装備された搬送ロボットは、パスボックス１２の内部と搬入搬出ユニット６１の作業空間との間で細胞培養にかかる作業に使用する容器を搬送する。この搬送ロボットは、凍結チューブや、遠沈管、培養容器を把持する把持部６５を有する。また、図示しないが、この搬送ロボットは、搬入搬出ユニット６１の上下方向を中心軸として把持部６５を回動させる機構と、搬入搬出ユニット６１の左右方向、前後方向および上下方向へ把持部６５を移動させる機構を有する。図２４には、搬入搬出ユニット６１の左右方向へ把持部６５を移動させるためのレール６６と、搬入搬出ユニット６１の前後方向へ把持部６５を移動させるためのレール６７を示している。
【０１０４】
細胞解凍ユニット６０には、細胞培養にかかる作業を実行する設備として、搬送された凍結チューブ内の凍結された細胞を解凍させる設備や、その解凍された細胞を凍結チューブから遠沈管へ移す設備等が装備されている。また、上記した搬入搬出ユニット６１に装備されている搬送ロボットと同様の搬送ロボットが装備されている。
【０１０５】
細胞継代ユニット６２は、前述の実施の形態１で説明した細胞継代ユニット２Ａと同様の構成であり、細胞培養にかかる作業を実行する設備として、観察部や、細胞計数プレート、アスピレータ部、ピペッター部等が装備されている。また、この細胞継代ユニット６２には、ハンドリング部に代えて、上記した搬入搬出ユニット６１に装備されている搬送ロボットと同様の搬送ロボットが装備されている。また、細胞継代ユニット６２には、前述した実施の形態１と異なり、遠心分離機と遠沈管ハンドリング部は装備されていない。また、パスボックスも装備されておらず、細部継代ユニット６２の搬入搬出ユニット６１側の側壁には、細胞継代ユニット６２と搬入搬出ユニット６１との間で遠沈管や培養容器を搬送するための開口部が形成されている。その開口部付近に、遠沈管や培養容器を載置するための載置台を設けてもよい。
【０１０６】
細胞分離ユニット６３には、細胞培養にかかる作業を実行する設備として、前述の実施の形態１で説明した遠心分離機が装備されている。また、上記した搬入搬出ユニット６１に装備されている搬送ロボットと同様の搬送ロボットが装備されている。
【０１０７】
細胞培養ユニット６４は、前述の実施の形態１で説明した細胞培養ユニット２Ｂと同様の構成である。図２３には、細胞培養ユニットを２台使用する場合について例示しているが、無論、細胞培養ユニットの台数は２台に限定されるものではなく、細胞培養ユニットは１台以上連接させればよい。
【０１０８】
続いて、図２６を用いて、この細胞培養装置１の動作の概要について説明する。図２６は、本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の動作の概略を示すブロック図である。図２６に示すように、この細胞培養装置１では、細胞培養装置１の筐体外部から搬入搬出ユニット６１に装備されたパスボックス１２へ凍結チューブ６８が搬入される。凍結チューブ６８がパスボックス１２に搬入されると、パスボックス１２内の空気を搬入搬出ユニット６１の筐体内部（作業空間）の清浄化された空気に入れ替えた後、パスボックス１２から搬入搬出ユニット６１の作業空間へ凍結チューブ６８を搬出し、そのパスボックス１２から搬出した凍結チューブ６８を、搬入搬出ユニット６１に隣接する細胞解凍ユニット６０へ搬送する。
【０１０９】
細胞解凍ユニット６０は、例えば、搬送された凍結チューブ６８を温めた水等の液体に浸すことで、凍結チューブ６８内の細胞を解凍する。なお、無論、凍結された細胞の解凍方法はこれに限定されるものではなく、例えば、凍結チューブ６８内に温めた培地を注入した後に、ピペッティングを数回行う等してもよい。
【０１１０】
細胞解凍ユニット６０は、解凍された細胞を遠沈管３１へ移し、その解凍された細胞が入れられた遠沈管３１に培地を注入した後、遠沈管３１に蓋をして、その蓋が閉められた遠沈管３１を搬入搬出ユニット６１へ搬送する。
【０１１１】
なお、細胞解凍ユニット６０には、温めた水等の液体に凍結チューブを浸漬させる設備や、凍結チューブや遠沈管の蓋を開閉する設備、凍結チューブ内の細胞懸濁液を遠沈管へ移す設備、遠沈管ストック部、遠沈管に培地を注入する設備、使用済みの凍結チューブを細胞培養装置の外部へ排出するための排出機構等が装備されている。
【０１１２】
解凍された細胞が入れられた遠沈管３１は、搬入搬出ユニット６１から、細胞継代ユニット６２を介して細胞分離ユニット６３へ搬送される。細胞分離ユニット６３は、遠心分離作業により遠沈管３１の底部に細胞塊を形成した後、この細胞塊が形成された遠沈管３１を細胞継代ユニット６２へ搬送する。
【０１１３】
細胞塊が形成された遠沈管３１が搬送された細胞継代ユニット６２は、まず遠沈管３１内の上清液を吸引除去した後、遠沈管３１に培地を注入し、その新たな培地が注入された遠沈管３１内の細胞懸濁液を培養容器１４へ移し、その培養容器１４に蓋をする。この培養容器１４は、細胞継代ユニット６２から、細胞分離ユニット６３を介して細胞培養ユニット６４へ搬送される。細胞培養ユニット６４は、その培養容器１４内の細胞を培養室において培養する。培養容器１４内の細胞を培養した後の動作は、前述の実施の形態１で説明した継代操作の動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１１４】
ここでは、作業ユニットとして、細胞解凍ユニット６０と、搬入搬出ユニット６１と、細胞継代ユニット６２と、細胞分離ユニット６３と、細胞培養ユニット６４が連接されている構成について説明したが、例えば、凍結チューブ内の凍結された細胞を人手で解凍する場合には、図２７に示すように、細胞解凍ユニットを設けない構成としてもよい。なお、図２７には、培養容器を搬入する場合について示している。
【０１１５】
また、ここでは、搬入搬出ユニットを連接させる場合について説明したが、図２８に示すように、搬入搬出ユニットを設けない構成としてもよい。なお、図２８には、培養容器を細胞継代ユニット６２へ搬入する場合について示している。
【０１１６】
また、ここでは、遠心分離により細胞懸濁液から細胞を分離させる細胞分離ユニットを連接させる場合について説明したが、細胞懸濁液からの細胞の分離を行わずに継代操作を行うときには、図２９に示すように、細胞分離ユニットを設けない構成としてもよい。なお、図２９には、培養容器を細胞継代ユニット６２へ搬入する場合について示している。
【０１１７】
以上説明した実施の形態１および２では、作業ユニットの作業空間に設けられたパスボックスが、作業ユニットの内壁に連接して設置されている場合について説明したが、パスボックスを作業空間内で移動させる構成にして、培養容器等の細胞が収容されている容器の搬入および搬出の際に、作業ユニットの内壁にパスボックスを連接させてもよい。この場合、外側口を遮断するゲートをパスボックスに設けるとともに、パスボックスの外側口に繋がる作業ユニットの開口部を遮断するゲートを作業ユニットに設ける。また、このように構成した場合、パスボックスに形成する、培養容器等の細胞が収容されている容器の搬入用の開口部と搬出用の開口部を、共用化してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明にかかる細胞培養方法、および細胞培養装置は、コンタミネーションの原因となる外部空気が細胞培養装置の内部の作業空間に流入しないようにするか、または細胞培養装置の内部に流入する外部空気の量を少なくすることができ、コンタミネーションの防止および細胞培養にかかる時間の短縮化を図ることができ、ＥＳ細胞やｉＰＳ細胞、間葉系幹細胞、体性幹細胞等の様々な細胞の培養の自動化に有用である。また、単層（接着）培養や浮遊培養、包埋培養等の様々な培養方法による細胞培養の自動化に有用である。また、実験レベルの小規模な細胞培養から、工業的な大量培養の自動化に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置の外観の一例を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる作業ユニットの外観の一例を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置の制御ブロックの一例を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる滅菌化処理の一例を説明するためのタイムチャート図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる作業ユニットの筐体の構成の一例を示す透視斜視図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置を構成する細胞継代ユニットに装備されている設備の一構成例を説明するための透視斜視図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置を構成する細胞継代ユニットに装備されている設備の一構成例を説明するための平面図
【図８】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置を構成する細胞培養ユニットに装備されている設備の一構成例を説明するための縦断面図および横断面図
【図９】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置を構成する細胞培養ユニットに装備されている細胞培養モジュールの一例を説明するための図
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置に用いるパスボックスの一例を説明するための図
【図１１】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を用いた培養容器の搬入工程の一例を説明するための図
【図１２】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第２の方法を用いた培養容器の搬入工程の一例を説明するための図
【図１３】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置に用いるパスボックスの他の例を説明するための図
【図１４】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第３の方法を用いた培養容器の搬入工程の一例を説明するための図
【図１５】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置に用いるパスボックスの他の例を説明するための図
【図１６】本発明の実施の形態１にかかる培養容器の搬出工程の一例を説明するための図
【図１７】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を用いた培養容器の搬出工程の一例を説明するための図
【図１８】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を用いた培養容器の搬出工程の他の例を説明するための図
【図１９】本発明の実施の形態１にかかるパスボックス内の空気を清浄化された空気に入れ替える第１の方法を用いた培養容器の搬出工程の他の例を説明するための図
【図２０】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置による継代操作を示す第１フロー図
【図２１】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置による継代操作を示す第２フロー図
【図２２】本発明の実施の形態１にかかる細胞培養装置による継代操作を示す第３フロー図
【図２３】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の外観の一例を示す斜視図
【図２４】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置を構成する搬入搬出ユニットに装備されている設備の一構成例を説明するための縦断面図および横断面図
【図２５】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置に用いるパスボックスの一例を説明するための図
【図２６】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の動作の概略を示すブロック図
【図２７】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の他例の動作の概略を示すブロック図
【図２８】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の他例の動作の概略を示すブロック図
【図２９】本発明の実施の形態２にかかる細胞培養装置の他例の動作の概略を示すブロック図
【符号の説明】
【０１２０】
１ 細胞培養装置
２ 作業ユニット
２Ａ 細胞継代ユニット
２Ｂ 細胞培養ユニット
３ 作業ユニットの開口部
４ 作業ユニットの遮断扉
５ 作業ユニットの前扉
６ 上位制御装置
７ 作業ユニットの制御部
８ 滅菌装置
９ 仕切り板
１０ 上側床
１１ ＨＥＰＡフィルタ
１２ パスボックス
１３ パスボックスの外側扉
１４ 培養容器
１５ ハンドリング部の把持部
１６ パスボックスの内側口
１７ パスボックスの内側扉
１８ 載置台
１９ 観察ステージ
２０ 顕微鏡付きカメラ
２１ 照明部
２２ 観察ステージの載置領域
２３ 観察ステージの切り欠き部
２４ 細胞計数プレート
２５ プレート載置台
２６ アスピレータ部の軸部
２７ アスピレータ部のアーム部
２８ アスピレータ部のピペット
２９ 廃液ボックス
３０ 遠沈管ストック部
３１ 遠沈管
３２ ピペッター部の移動ステージ
３３ ピペッター部の軸部
３４ ピペッター部のアーム部
３５ ピペッター部のピペット
３６ 培地が収容された容器
３７ 細胞洗浄液が収容された容器
３８ 細胞剥離液が収容された容器
３９ 薬液ストック部
４０ 遠沈管ハンドリング部の移動ステージ
４１ 遠沈管ハンドリング部の軸部
４２ 遠沈管ハンドリング部の遠沈管引っ掛け部
４３ 遠心分離機
４４、４５ 廃棄ボックス
４６ 搬送ロボットの把持部
４７、４８ レール
４９ 培養容器ストック部
５０ 細胞培養モジュール
５１ 細胞培養モジュールの開口部
５２ 細胞培養モジュールの遮断扉
５３ 載置台
５４ パスボックスの気体流入口
５５ パスボックスの流入口扉
５６ パスボックスの外側口
５７ パスボックスの気体流出口
５８ パスボックスの流出口扉
５９ ファン
６０ 細胞解凍ユニット
６１ 搬入搬出ユニット
６２ 細胞継代ユニット
６３ 細胞分離ユニット
６４ 細胞培養ユニット
６５ 搬送ロボットの把持部
６６、６７ レール
６８ 凍結チューブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内で細胞培養にかかる作業を実行する設備と、前記筐体内の気体を清浄化する設備とが装備された細胞培養装置に容器を搬入する際もしくはその細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記筐体内に配置されている箱体の内部へ前記筐体の外部もしくは前記筐体の内部から容器を搬入し、前記箱体内の気体を前記筐体内の清浄化された気体に入れ替えた後、前記箱体から前記筐体の内部もしくは前記筐体の外部へ容器を搬出することを特徴とする細胞培養方法。
【請求項２】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている複数の開口部をそれぞれ遮断する各ゲートを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする請求項１記載の細胞培養方法。
【請求項３】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部を遮断する第１ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部を遮断する第２ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部を遮断する第３ゲートとを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする請求項２記載の細胞培養方法。
【請求項４】
前記箱体内の気体を前記清浄化された気体に入れ替えるとき、前記第１および第２ゲートを開いた状態にするか、または前記第２および第３ゲートを開いた状態にすることを特徴とする請求項３記載の細胞培養方法。
【請求項５】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第２ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第１開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第１および第２ゲートを閉じてから前記第３ゲートを開け、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする請求項４記載の細胞培養方法。
【請求項６】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第１ゲートを閉じてから、前記第２および第３ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第３開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第２ゲートを閉じてから、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする請求項４記載の細胞培養方法。
【請求項７】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部を遮断する第１ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部を遮断する第２ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部を遮断する第３ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体から前記筐体の内部へ気体を流出させるための第４開口部を遮断する第４ゲートとを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする請求項２記載の細胞培養方法。
【請求項８】
前記箱体内の気体を前記清浄化された気体に入れ替えるとき、前記第２および第４ゲートを開いた状態にすることを特徴とする請求項７記載の細胞培養方法。
【請求項９】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第１ゲートを閉じてから、前記第２および第４ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第４開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第２および第４ゲートを閉じてから、前記第３ゲートを開け、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする請求項８記載の細胞培養方法。
【請求項１０】
前記箱体は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部から前記箱体の内部へ気体を送るための気体送り機構を有しており、その開口部を遮断するゲートを開ける際に前記気体送り機構の動作を開始させ、そのゲートを閉じる際に前記気体送り機構の動作を停止させることを特徴とする請求項２ないし９のいずれかに記載の細胞培養方法。
【請求項１１】
筐体内で細胞培養にかかる作業を実行する設備と、前記筐体内の気体を清浄化する設備とが装備された細胞培養装置であって、
前記筐体内に配置されている箱体と、
前記箱体に形成されている複数の開口部をそれぞれ遮断する各ゲートと、
前記筐体へ容器が搬入されるとき、前記筐体の内部から隔てられた前記箱体の内部に容器が搬入されると、前記箱体内の気体が前記筐体内の清浄化された気体に入れ替わるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御する制御部と、
前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送する搬送機構と、
を備えることを特徴とする細胞培養装置。
【請求項１２】
前記箱体には、前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部と、前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部と、前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部と、が形成されていることを特徴とする請求項１１記載の細胞培養装置。
【請求項１３】
前記箱体には、前記箱体から前記筐体の内部へ気体を流出させるための第４開口部がさらに形成されていることを特徴とする請求項１２記載の細胞培養装置。
【請求項１４】
前記箱体は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部から前記箱体の内部へ気体を送るための気体送り機構を有し、前記気体送り機構は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部を遮断するゲートが開くと動作を開始し、そのゲートが閉じると動作を停止することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項１５】
前記筐体から容器が搬出されるとき、前記筐体の外部から隔てられた前記箱体の内部へ容器を搬入し、前記箱体の内部が前記筐体の内部から遮断されるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御した後、前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための開口部を遮断するゲートを開けることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項１６】
前記筐体から容器が搬出されるとき、前記箱体へ容器が搬入される前、または前記箱体へ容器が搬入された後、または前記箱体から前記筐体の外部へ容器が搬出された後に、前記制御部が、前記箱体内の気体が前記筐体内の清浄化された気体に入れ替わるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御することを特徴とする請求項１５記載の細胞培養装置。
【請求項１７】
前記筐体は、複数台のユニットが連接してなり、前記ユニットのうちの少なくとも一台に前記箱体が装備されていることを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項１】
筐体内で細胞培養にかかる作業を実行する設備と、前記筐体内の気体を清浄化する設備とが装備された細胞培養装置に容器を搬入する際もしくはその細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記筐体内に配置されている箱体の内部へ前記筐体の外部もしくは前記筐体の内部から容器を搬入し、前記箱体内の気体を前記筐体内の清浄化された気体に入れ替えた後、前記箱体から前記筐体の内部もしくは前記筐体の外部へ容器を搬出することを特徴とする細胞培養方法。
【請求項２】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている複数の開口部をそれぞれ遮断する各ゲートを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする請求項１記載の細胞培養方法。
【請求項３】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部を遮断する第１ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部を遮断する第２ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部を遮断する第３ゲートとを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする請求項２記載の細胞培養方法。
【請求項４】
前記箱体内の気体を前記清浄化された気体に入れ替えるとき、前記第１および第２ゲートを開いた状態にするか、または前記第２および第３ゲートを開いた状態にすることを特徴とする請求項３記載の細胞培養方法。
【請求項５】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第２ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第１開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第１および第２ゲートを閉じてから前記第３ゲートを開け、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする請求項４記載の細胞培養方法。
【請求項６】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第１ゲートを閉じてから、前記第２および第３ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第３開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第２ゲートを閉じてから、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする請求項４記載の細胞培養方法。
【請求項７】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際もしくは前記細胞培養装置から容器を搬出する際に、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部を遮断する第１ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部を遮断する第２ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部を遮断する第３ゲートと、前記箱体に形成されている前記箱体から前記筐体の内部へ気体を流出させるための第４開口部を遮断する第４ゲートとを、前記箱体内の気体が前記清浄化された気体に入れ替わるように開閉することを特徴とする請求項２記載の細胞培養方法。
【請求項８】
前記箱体内の気体を前記清浄化された気体に入れ替えるとき、前記第２および第４ゲートを開いた状態にすることを特徴とする請求項７記載の細胞培養方法。
【請求項９】
前記細胞培養装置に容器を搬入する際に、前記第２および第３ゲートを閉じた状態で前記第１ゲートを開けて、前記第１開口部を介して前記筐体の外部から前記箱体の内部へ容器を搬入した後、前記第１ゲートを閉じてから、前記第２および第４ゲートを開けて、前記第２開口部を介して前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるとともに前記第４開口部を介して前記箱体の内部から気体を流出させ、その後、前記第２および第４ゲートを閉じてから、前記第３ゲートを開け、前記箱体から前記筐体の内部へ容器を搬出することを特徴とする請求項８記載の細胞培養方法。
【請求項１０】
前記箱体は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部から前記箱体の内部へ気体を送るための気体送り機構を有しており、その開口部を遮断するゲートを開ける際に前記気体送り機構の動作を開始させ、そのゲートを閉じる際に前記気体送り機構の動作を停止させることを特徴とする請求項２ないし９のいずれかに記載の細胞培養方法。
【請求項１１】
筐体内で細胞培養にかかる作業を実行する設備と、前記筐体内の気体を清浄化する設備とが装備された細胞培養装置であって、
前記筐体内に配置されている箱体と、
前記箱体に形成されている複数の開口部をそれぞれ遮断する各ゲートと、
前記筐体へ容器が搬入されるとき、前記筐体の内部から隔てられた前記箱体の内部に容器が搬入されると、前記箱体内の気体が前記筐体内の清浄化された気体に入れ替わるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御する制御部と、
前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送する搬送機構と、
を備えることを特徴とする細胞培養装置。
【請求項１２】
前記箱体には、前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための第１開口部と、前記箱体の内部に前記清浄化された気体を流入させるための第２開口部と、前記箱体の内部と前記筐体の内部との間で容器を搬送するための第３開口部と、が形成されていることを特徴とする請求項１１記載の細胞培養装置。
【請求項１３】
前記箱体には、前記箱体から前記筐体の内部へ気体を流出させるための第４開口部がさらに形成されていることを特徴とする請求項１２記載の細胞培養装置。
【請求項１４】
前記箱体は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部から前記箱体の内部へ気体を送るための気体送り機構を有し、前記気体送り機構は、前記清浄化された気体を流入させるための開口部を遮断するゲートが開くと動作を開始し、そのゲートが閉じると動作を停止することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項１５】
前記筐体から容器が搬出されるとき、前記筐体の外部から隔てられた前記箱体の内部へ容器を搬入し、前記箱体の内部が前記筐体の内部から遮断されるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御した後、前記箱体の内部と前記筐体の外部との間で容器を搬送するための開口部を遮断するゲートを開けることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項１６】
前記筐体から容器が搬出されるとき、前記箱体へ容器が搬入される前、または前記箱体へ容器が搬入された後、または前記箱体から前記筐体の外部へ容器が搬出された後に、前記制御部が、前記箱体内の気体が前記筐体内の清浄化された気体に入れ替わるように前記各ゲートの一部または全部の開閉動作を制御することを特徴とする請求項１５記載の細胞培養装置。
【請求項１７】
前記筐体は、複数台のユニットが連接してなり、前記ユニットのうちの少なくとも一台に前記箱体が装備されていることを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれかに記載の細胞培養装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１０−１６１９３１（Ｐ２０１０−１６１９３１Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４１７１（Ｐ２００９−４１７１）
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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