機能性フィルムの移し替え装置と細胞培養容器の製造方法
【課題】機能性フィルムを細胞培養容器の底面の適正な位置に落下させることを可能とした移し替え装置の提供。また、その移し替え装置を用いて機能性フィルムを細胞培養容器の底面に配置する細胞培養容器の提供。
【解決手段】剥離フィルム１４により支持された機能性フィルム１０を剥離フィルム１４から剥離して負圧吸着孔を備えた負圧吸着ヘッドの吸着面に負圧吸着させるときに、機能性フィルム１０を吸着面の適正な位置に負圧吸着させ、機能性フィルム１０を細胞培養容器の底面の適正な位置に落下させることのできる移し替え装置、及び、当該移し替え装置を用いて機能性フィルムを細胞培養容器の底面に配置する細胞培養容器。
【解決手段】剥離フィルム１４により支持された機能性フィルム１０を剥離フィルム１４から剥離して負圧吸着孔を備えた負圧吸着ヘッドの吸着面に負圧吸着させるときに、機能性フィルム１０を吸着面の適正な位置に負圧吸着させ、機能性フィルム１０を細胞培養容器の底面の適正な位置に落下させることのできる移し替え装置、及び、当該移し替え装置を用いて機能性フィルムを細胞培養容器の底面に配置する細胞培養容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性フィルムを負圧吸着ヘッドに負圧吸着させるための移し替え装置とそれを用いた細胞培養容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に細胞培養される親水性ポリマー（温度応答性ポリマー）の層を被覆した細胞培養支持体（シャーレなどの細胞培養容器）が特許文献１に記載されている。この細胞培養支持体を用いることにより、温度を変化させるだけで培養・増殖後の細胞を破壊することなく細胞支持体から容易に剥離して回収することができる。しかし、特許文献１に記載のように、シャーレなどの細胞培養容器に、別個にバッチ処理により表面処理をして機能性化合物層を設けることは、多くの手間を必要としており、作業性の観点からはなお改善する余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２１１８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのための改善された手法として、機能性化合物層の多数個を帯状の剥離フィルム上に配列した原反を予め作っておき、ラベリングの手法を使って、原反から機能性化合物層を連続的に剥離させるとともに、各剥離した機能性化合物層を、従来からシート材などの搬送手段として用いられている負圧吸着ヘッドを用いて、細胞培養容器まで移送した後、負圧の解消と負圧吸着ヘッドからの排気を行い、機能性化合物層を細胞培養容器の底部に配置する手法が考えられる。
【０００５】
細胞培養容器の底面に機能性フィルムを配置して細胞の培養・増殖を行う場合、細胞培養容器の底面と機能性フィルムの裏面との間に気泡が存在しない状態で、両者が密着していることが求められる。このため、原反から剥離した機能性化合物層を負圧吸着ヘッドの吸着面の適正な位置に配置し、負圧吸着ヘッドの吸着面に機能性フィルムを吸着した状態で細胞培養容器の上まで移送し、そこで負圧の解消と排気を行って機能性フィルムを細胞培養容器の底面の適正な位置に落下させる処理を行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来から用いられている機能性フィルムの移し替え装置では、負圧吸着ヘッドの吸引力を用いて機能性フィルムを負圧吸着ヘッドの吸着面に負圧吸着させるため、機能性フィルムが負圧吸着ヘッドに対して適切な位置からずれて送出された場合には、その位置ずれを十分に修正することができず、機能性フィルムが負圧吸着ヘッドの吸着面の適正な位置に配置されない可能性がある。このように機能性フィルムが負圧吸着ヘッドの吸着面の適正な位置に配置されないと、負圧吸着ヘッドの負圧の解消と負圧吸着ヘッドからの排気を行い、機能性フィルムを細胞培養容器の底部に配置する際、機能性フィルムを細胞培養容器の底部の適正な位置に配置することができず、たとえば細胞培養容器の底面と機能性フィルムの裏面との間に気泡が存在して、細胞の培養や増殖を精緻に行うことができない恐れがある。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、剥離フィルムから剥離した機能性フィルムを移し替え装置を用いて負圧吸着ヘッドに負圧吸着させ、該機能性フィルムを負圧吸着ヘッドを用いて初期位置から細胞培養容器へ移送するときに、機能性フィルムを負圧吸着ヘッドの吸着面の適正な位置に配置し、機能性フィルムを細胞培養容器の底面の適正な位置に落下させることを可能とした移し替え装置を提供することを第１の課題とする。また、その移し替え装置を用いて機能性フィルムを細胞培養容器の底面に配置する細胞培養容器の製造方法を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく多くの実験を行うことにより、従来知られた移し替え装置では、図１１（ａ）に示すように、同じ孔径である複数の負圧吸着孔２を有する負圧吸着ヘッド７の吸着面１に機能性フィルム３がずれた位置で配置される場合があり、負圧の解除後にそこから排気したときに、機能性フィルム３の全面に亘って各負圧吸着孔２からほぼ等しい排気圧および等しい量の空気が作用し、結果として、機能性フィルム３は、図１１（ｂ）に示すように、細胞培養容器４の底面５とほぼ平行な姿勢を保った状態で細胞培養容器４の底面５に向けて落下し、図１１（ｃ）に示すように、機能性フィルム３の一端が細胞培養容器４の側壁部８と衝接した状態で細胞培養容器４の底面５に配置され、両者の間に気泡６が存在してしまうことを知見した。
【０００９】
本発明は、上記の知見に基づくものであり、本発明による移し替え装置は、剥離フィルムにより支持された機能性フィルムを該剥離フィルムから剥離して負圧吸着孔を備えた吸着面に負圧吸着させる移し替え装置であって、前記移し替え装置は、前記剥離フィルムから剥離された前記機能性フィルムの下面に対して気体を噴出するエアノズルを備え、該エアノズルから噴出される気体を受けた前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させることを特徴とする。
【００１０】
本発明による移し替え装置を用いて剥離フィルムから剥離した機能性フィルムを負圧吸着孔を備えた吸着面に負圧吸着させる際には、負圧吸着孔における吸引力とエアノズルから噴出される気体の圧力を利用して機能性フィルムを吸着面に負圧吸着させることができるため、剥離フィルムから剥離して吸着面に負圧吸着させるまでの機能性フィルムの姿勢を適正に維持することができると共に、剥離フィルムから剥離した機能性フィルムを迅速に吸着面の適切な位置へ配置することができる。また、機能性フィルムが吸着面に対してずれた位置に送出される場合であっても、負圧吸着孔における吸引力やエアノズルから噴出される気体の圧力を調整することで、吸着面に対する機能性フィルムの位置ずれを修正することができ、機能性フィルムを吸着面の適正な位置に配置することができる。
【００１１】
結果として、負圧吸着ヘッドを用いて機能性フィルムを吸着面に負圧吸着した状態で初期位置から細胞培養容器へ移送し、負圧を解消すると同時に負圧吸着ヘッドの各負圧吸着孔から排気を行い、細胞培養容器上で機能性フィルムを負圧吸着ヘッドから分離する際には、細胞培養容器や負圧吸着ヘッドの位置の調整を行う必要がなく、機能性フィルムが吸着面から細胞培養容器の適正な位置へ向けて落下する。したがって、機能性フィルムの下面と細胞培養容器の底面が面一に配置されるので、間に気泡がない状態で機能性フィルムの全体が細胞培養容器の底面に配置されるようになる。
【００１２】
なお、機能性フィルムの姿勢を維持するために機能性フィルムの下面に対して噴出する気体としては、例えば空気や窒素を用いることができる。
【００１３】
本発明による移し替え装置の好ましい形態では、前記移し替え装置は、前記エアノズルを複数備える。このように移し替え装置がエアノズルを複数備えることにより、剥離フィルムから剥離して吸着面に負圧吸着させるまでの機能性フィルムに対して多方向から気体を噴出することができ、機能性フィルムの姿勢をより適正に維持することができるようになる。また、個々のエアノズルから噴出される気体の流量を抑制することができるため、エアノズルの構成を簡素化することができる。さらに、機能性フィルムが吸着面に対してずれた位置に送出される場合であっても、吸着面に対する機能性フィルムの位置ずれを多方向で修正することができるため、機能性フィルムを吸着面の適正な位置に精度良く配置することができる。
【００１４】
また、本発明による移し替え装置の好ましい形態では、前記移し替え装置は、前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させる際の該機能性フィルムの送り方向に少なくとも２つのエアノズルを備えてもよいし、前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させる際の該機能性フィルムの送り方向と直交する方向に少なくとも２つのエアノズルを備えてもよい。
【００１５】
移し替え装置が機能性フィルムを吸着面に負圧吸着させる際の機能性フィルムの送り方向に少なくとも２つのエアノズルを備えていれば、前記エアノズルから噴出される気体の圧力を適切に設定することで、機能性フィルムの送り方向における該機能性フィルムの位置を調整することができる。また、移し替え装置が機能性フィルムを吸着面に負圧吸着させる際の機能性フィルムの送り方向と直交する方向に少なくとも２つのエアノズルを備えていれば、前記エアノズルから噴出される気体の圧力を適切に設定することで、機能性フィルムの送り方向と直交する方向における該機能性フィルムの位置を調整することができる。
【００１６】
また、本発明による移し替え装置の好ましい形態では、前記移し替え装置は、前記エアノズルから噴出される気体の流量及び／又は圧力を調整する調整手段を備える。このようにエアノズルから噴出される気体の流量及び／又は圧力を調整する調整手段を備えることにより、例えば適宜の検知手段によって剥離フィルムから剥離して吸着面に負圧吸着されるまでの機能性フィルムの位置を検知し、機能性フィルムが適正な位置から逸脱している場合には、その検知した位置情報に基づいてエアノズルから噴出される気体の流量や圧力を調整し、機能性フィルムの位置ずれを修正して機能性フィルムを吸着面の適切な位置へ誘導することができる。これにより、機能性フィルムを吸着面の適切な位置に精度良く配置することができるとともに、使用するエアノズルの基数を抑制して移し替え装置の製造コストの高騰を抑制することができる。
【００１７】
本発明において、機能性フィルムを負圧吸着させる負圧吸着ヘッドの吸着面の平面視での形状は、特に限定されないが、好ましくは、移送する機能性フィルムを収容する細胞培養容器の底面形状と一致した形状である。また、エアノズルから噴出される気体の流量や圧力も特に制限はなく、実際の機能性フィルムが持つ物理的な物性値と細胞培養容器の底面形状とを考慮して実験的に最適値に設定すればよい。
【００１８】
本発明は、さらに、その一方面に機能性有機化合物層が積層され、他方面に粘着剤層が積層された機能性フィルムと、該機能性フィルムの前記粘着剤層側を支持する剥離フィルムと、を備える原反を用意する工程と、前記機能性フィルムの前記機能性有機化合物層を上面側とした姿勢で前記原反を移送する工程と、前記剥離フィルムから前記機能性フィルムを剥離して前記原反から前記機能性フィルムを分離する工程と、前記原反から分離された前記機能性フィルムの下面に対して気体を噴出し、気体噴出を受けた前記機能性フィルムを負圧吸着孔を備えた吸着面に負圧吸着させる工程と、前記機能性フィルムの下方に細胞培養容器を配置し、負圧を解消して前記機能性フィルムを前記細胞培養容器に落下させ、前記粘着剤層を介して前記機能性フィルムを前記細胞培養容器に配置する工程と、からなることを特徴とする細胞培養容器の製造方法を開示している。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による移し替え装置を用いることにより、機能性フィルムを負圧吸着ヘッドの吸着面の適正な位置に負圧吸着させることができ、その機能性フィルムを細胞培養容器の底面の適正な位置に配置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による移し替え装置によって負圧吸着ヘッドに負圧吸着される機能性フィルムの一例を説明する模式図。
【図２】多数個の機能性フィルムを帯状の剥離フィルムに仮接着した原反を説明する模式図。
【図３】本発明による移し替え装置を備えた細胞培養容器の製造装置の一例を説明する模式図。
【図４】図３に示す製造装置に用いる負圧吸着ヘッドの一例を説明する図であって、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその下面図。
【図５】本発明による移し替え装置を用いた場合での機能性フィルムの移し替え状態を説明する図であって、（ａ）は図３のＡ部拡大図、（ｂ）は図５（ａ）のａ−ａ線に沿う断面図。
【図６】本発明による移し替え装置を用いた場合での機能性フィルムの落下後の状態を説明する図。
【図７】機能性フィルムを配置した細胞培養容器の例であるフラスコ型細胞培養容器を示す図。
【図８】図７に示すフラスコ型細胞培養容器の製造手順を示す図。
【図９】図７に示すフラスコ型細胞培養容器の他の製造手順を示す図。
【図１０】本発明による移し替え装置を用いた場合での機能性フィルムの落下状態を説明する図。
【図１１】従来の移し替え装置を用いた場合での培養シートの落下状態を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施の形態に基づき説明する。図１は、本発明による負圧吸着ヘッドによって移送される機能性フィルムの一例を説明する模式的に示す断面図である。なお、本発明において、対象となる機能性フィルムは、可撓性を有しており、かつ表面に細胞培養に適した所望の機能が付与された、粘着剤層を備えたフィルムであれば特に限定されない。好ましい実施形態では、図１に示す機能性フィルム１０のように、フィルム基材層１１の一方の面に機能性化合物層１２が積層され、他方の面に粘着剤層１３が積層されている。なお、図１において、１４は後記する帯状をなす剥離フィルムである。
【００２２】
＜フィルム基材層１１＞
限定されないが、フィルム基材層１１は、一方の表面に前記機能性化合物層１２を形成することが可能な材料を含むものであればよく、材料の種類は特に限定されない。典型的には、フィルム基材層１１の材料として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ナイロン（Ｎｙ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、アクリル等が挙げられる。
【００２３】
フィルム基材層１１の、機能性化合物層１２が形成される側の表面は、易接着処理された表面であることができる。「易接着処理」とは、例えば、ポリエステル、アクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリエチレンイミン、シランカップリング剤、ペルフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）等の易接着剤による処理を指す。
【００２４】
フィルム基材層１１の厚さ（フィルム基材層１１が基材の層に加えて易接着層を備える場合は、易接着層を含むフィルム基材層の全体の厚さを指す）は、特に制限は無いが可撓性を付与する厚さであることが好ましく、例えば５μｍ〜４００μｍ、好ましくは５０μｍ〜２５０μｍである。
【００２５】
＜機能性化合物層１２＞
機能性化合物層１２を構成する機能性化合物としては、有機化合物または無機化合物が挙げられ、より好ましくは、所定の刺激によって細胞接着性から細胞非接着性へと変化することが可能な表面を有する刺激応答性ポリマーや、１つ以上のエチレングリコール単位（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）からなるエチレングリコール鎖等の親水性化合物が挙げられる。
【００２６】
機能性化合物層の膜厚は、例えば、０．５ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内とするのがよく、なかでも１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００２７】
以下「刺激応答性ポリマー層」および「親水性化合物層」の好適な実施形態について説明する。
【００２８】
＜刺激応答性ポリマー層＞
機能性有機化合物層は、刺激応答性ポリマー層であることが特に好ましい。刺激応答性ポリマー層とは、所定の刺激によって表面の細胞の接着度合いが変化するポリマーを含む層である。刺激応答性ポリマーとしては、温度応答性ポリマー、ｐＨ応答性ポリマー、イオン応答性ポリマー、光応答性ポリマーなどを挙げることができる。なかでも温度応答性ポリマーが、刺激の付与が容易であることから好ましい。
【００２９】
温度応答性ポリマーとして、例えば、細胞を培養する温度では細胞接着性を示し、作製した細胞シートの剥離する時の温度では細胞非接着性を示すものを用いるとよい。例えば、温度応答性ポリマーは、臨界溶解温度未満の温度では周囲の水に対する親和性が向上し、ポリマーが水を取り込んで膨潤して表面に細胞を接着し難くする性質（細胞非接着性）を示し、同温度以上の温度ではポリマーから水が脱離することでポリマーが収縮して表面に細胞を接着しやすくする性質（細胞接着性）を示すものを用いるとよい。このような臨界溶解温度は、下限臨界溶解温度Ｔと呼ばれる。下限臨界溶解温度Ｔが０℃〜８０℃、さらに好ましくは０℃〜５０℃である温度応答性ポリマーを用いるとよい。下限臨界溶解温度Ｔが０℃〜８０℃であると、細胞を安定的に培養できるからである。
【００３０】
好適な温度応答性ポリマーとしては、アクリル系ポリマーまたはメタクリル系ポリマーが挙げられる。具体的に好適な温度応答性ポリマーとしては、例えばポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド(Ｔ＝３２℃)、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド(Ｔ＝２１℃)、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルメタクリルアミド(Ｔ＝３２℃)、ポリ−Ｎ−エトキシエチルアクリルアミド(Ｔ＝約３５℃)、ポリ−Ｎ−テトラヒドロフルフリルアクリルアミド(Ｔ＝約２８℃)、ポリ−Ｎ−テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド（Ｔ＝約３５℃）、およびポリ−Ｎ,Ｎ−ジエチルアクリルアミド(Ｔ＝３２℃)等が挙げられる。
【００３１】
ｐＨ応答性ポリマーおよびイオン応答性ポリマーは作製しようとする細胞シートに適したものを適宜選択することができる。
【００３２】
刺激応答性ポリマー層は、重合して目的の刺激応答性ポリマーを形成するモノマーと、該モノマーを溶解しうる有機溶媒とを含む塗布用組成物を調製し、これを慣用の塗布方法に従って、フィルム基材の表面に塗布して塗膜を形成し、次に、該塗膜に放射線照射等の適当な手段により塗膜中のモノマーを重合してポリマーを形成するとともに、フィルム基材の表面とポリマーとの間にグラフト化反応を生じさせることにより形成することができる。
【００３３】
＜親水性化合物層＞
機能性有機化合物層の他の実施形態として、１つ以上のエチレングリコール単位からなるエチレングリコール鎖（複数のエチレングリコール単位からなるエチレングリコール鎖は、「ポリエチレングリコール鎖」ということができる）等の親水性化合物の層が挙げられる。
【００３４】
エチレングリコール鎖の末端は水酸基により封鎖された形態であってもよいし、エチレングリコール鎖の末端に生体関連物質等の他の物質が共有結合により連結された形態であってもよい。
【００３５】
末端が水酸基により封鎖されたエチレングリコール鎖を含む層は、細胞が接着し難い親水性の表面を提供することができる。
【００３６】
エチレングリコール鎖の末端に共有結合されうる生体関連物質としては、抗原、抗体、DNA、RNA、ペプチド、ホルモン、酵素、サイトカイン、糖鎖、脂質、補酵素、酵素阻害剤、細胞、その他の機能を有するタンパク質が含まれる。更に、このような生体関連物質と親和性を有する低分子化合物、および高分子化合物も生体関連物質の範囲に含まれる。
【００３７】
エチレングリコール鎖等の親水性化合物の層を、樹脂製のフィルム基材層の表面に固定化するためには、予め、フィルム基材層の表面に、物理的に吸着可能であって、エチレングリコール鎖の末端の水酸基と反応して共有結合を形成可能な官能基を側鎖に含むポリシロキサンを含むプライマー層を設ける。ポリシロキサンの側鎖上の官能基としては、グリシジル基またはエポキシ基が好ましい。プライマー層は、フィルム基材層の表面に、所望の側鎖を有するシラノール化合物を適用し、該表面上で縮合重合してポリシロキサンに変換することにより形成することができる。
【００３８】
次いで、プライマー層の官能基と、エチレングリコールまたはエチレングリコール単位が２以上繰り返されたポリエチレングリコールの水酸基とを反応させて共有結合を形成し、エチレングリコール鎖を固定化する。このとき、触媒量の濃硫酸を含むエチレングリコールまたはポリエチレングリコールをプライマー層に接触させる。
【００３９】
末端が水酸基により封鎖されたエチレングリコール鎖を含む層はこのようにして形成される。
【００４０】
更に、必要に応じて、エチレングリコール鎖の一端に、他の物質との共有結合を形成することが可能な、少なくとも１つの官能基を直接的または間接的に連結させる。官能基の導入方法は特に限定されない。
【００４１】
＜粘着剤層１３＞
粘着剤層１３を構成する粘着剤としてはポリエステル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレンイミン樹脂、シランカップリング剤、ペルフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）等を挙げることができ、なかでもアクリル酸エステル樹脂、ポリウレタン樹脂等を好ましく用いることができる。
【００４２】
粘着剤層の厚さは特に限定されないが、１０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、２０μｍ〜２００μｍであることがより好ましい。
【００４３】
図１に示す層構造の機能性フィルム１０は、任意の方法で作ることができるが、本実施の形態では、次のようにして作られる。すなわち、帯状をなす剥離フィルム１４の全面に前記粘着剤層１３を塗布し、その上に、同じ幅であるやはり帯状のフィルム基材層１１と機能性化合物層１２を積層する。それにより、図示するように、剥離フィルム１４と粘着剤層１３とフィルム基材層１１と機能性化合物層１２の層の４層構造からなる、長尺物２０（図２参照）が形成される。なお、剥離フィルム１４には、必要な強度や柔軟性を有する限り特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂からなるフィルムまたはそれらの発泡フィルムに、シリコーン系剥離剤等の剥離剤で剥離処理したものを挙げることができる。
【００４４】
長尺物２０の前記剥離フィルム１４とは反対の面から、得ようとする機能性フィルム１０の外郭形状を持つ型枠（不図示）を、剥離フィルム１４の表面にまで達するように押下する。それにより、機能性化合物層１２とフィルム基材層１１と粘着剤層１３には、機能性フィルム１０の外郭形状をなす切り込み線２１が形成される。その型押し作業を所定の間隔をおいて連続的に長尺物２０に対して行うことにより、図２に示すような、複数個の切り込み線２１の入った長尺物２０が得られる。
【００４５】
機能性フィルム１０の平面視での形状には制限はなく任意の形状を取ることができ、それに応じた型枠が用いられる。図２に示した例では、図７に示すような先狭まり状とされた細胞培養容器５０Ａの底面５１Ａに配置することを予定する機能性フィルム１０を得ようとするものであり、切り込み線２１は、細胞培養容器５０Ａの底面５１Ａの内周輪郭の形状とほぼ同じ形状とされている。
【００４６】
前記長尺物２０は、機能性フィルム１０側が内側となるようにしてロール状に巻き込まれて原反２２（図３参照）とされ、保管される。
【００４７】
図３は、前記原反２２から機能性フィルム１０を分離し、分離後の機能性フィルム１０を細胞培養容器５０の底面５１に移し替える装置の一例を示している。図示の移し替え装置３０は、従来知られた３次元ロボットアーム（不図示）に取り付けられたエアーシリンダ３１を備え、該エアーシリンダ３１の下方先端に、図４に一例を示すような負圧吸着ヘッド４０が着脱自在に装着されている。エアーシリンダ３１は、３次元ロボットアームの制御装置（不図示）により、吸着面４１の面方向であるＸ−Ｙ軸方向および垂直方向であるＺ軸方向に移動自在とされている。
【００４８】
図３に示すように、エアーシリンダ３１の近傍には、水平方向またはわずかに下方に傾斜した方向に延在する案内台３２が位置しており、前記原反２２から巻き出される長尺物２０は、ガイドロール３３によって案内されることで、前記案内台３２の上面に沿って移動し、案内台３２の先端でＵターンした後、巻き取りロール３４によって巻き取られる。長尺物２０が案内台３２の先端でＵターンするときに、前記切り込み線２１によって区画された内側の領域は機能性フィルム１０の粘着材層１３側を支持する剥離フィルム１４から剥離し、案内台３２の上面の延長線方向に送り出される。すなわち、機能性化合物層１２とフィルム基材層１１と粘着剤層１３の３層構造からなる機能性フィルム１０が、機能性化合物層１２を上面側とし、粘着剤層１３側を下面側とした姿勢で連続的に剥離フィルム１４から剥離して分離され、水平方向またはわずかに下方に傾斜した方向に送り出される。
【００４９】
移し替え装置３０は、さらに、細胞培養容器５０を水平姿勢に載置した状態で間欠的に移動と停止を繰り返すことのできる搬送コンベア３５を備えている。
【００５０】
また、移し替え装置３０は、前記案内台３２から送り出される機能性フィルム１０の下方位置に、機能性フィルム１０の横幅にほぼ等しい横幅を持つエアノズル３７が空気噴出方向を斜め上方に向けた姿勢で複数取り付けられる。具体的には、前記案内台３２の先端近傍の第１の位置と、機能性フィルム１０の送り方向で第１の位置よりも遠方の第２の位置と、機能性フィルム１０の送り方向と直交する方向で送り出された機能性フィルム１０の両側方の第３及び第４の位置にエアノズル３７ａ〜３７ｄが取り付けられる。これらのエアノズル３７からの空気噴出を下方から受けることにより、剥離フィルム１４から剥離して送り出される機能性フィルム１０は、吸着面４１に負圧吸着されるまでほぼ水平な姿勢を維持することができる。
【００５１】
前記負圧吸着ヘッド４０は、図４（ａ）の縦断面図に示すように、実質的に平坦面である吸着面４１と該吸着面４１の裏面側の空気室４２とを有し、前記空気室４２は前記エアーシリンダ３１の空気路３６と接続している。そして、前記空気路３６は適宜の図示しない空気吸引および排気手段に接続している。また、図４（ｂ）に示すように、この例において、前記吸着面４１の形状は平面視で円形であり、該吸着面４１には多数の負圧吸着孔４４が形成されている。すなわち、この移し替え装置３０で用いる前記原反２２には、図２に記したものと異なり、前記吸着面４１とほぼ同じ大きさである円形の切り込み線２１が一定間隔で形成されており、円形の機能性フィルム１０が、前記したように、粘着剤層１３側を下面側とした姿勢で連続的に剥離フィルム１４から剥離して水平方向またはわずかに下方に傾斜した方向に送り出される。
【００５２】
以下、機能性フィルム１０を剥離フィルム１４から剥離して負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１に負圧吸着させる状態を具体的に説明する。不図示のロボットアームの制御装置は、図５（ａ）に示すように、送り出されてくる機能性フィルム１０を負圧吸着ヘッド４０によって負圧吸着することのできる位置に、前記エアーシリンダ３１を位置させる。そして、吸着面４１に負圧吸着させるまでの機能性フィルム１０の姿勢を略水平に維持するために、エアノズル３７から機能性フィルム１０に空気を噴出しながら、吸引手段によって空気室４２内の空気を吸引し、吸着面４１に負圧を発生させ、それにより、機能性フィルム１０は吸着面４１に負圧吸引される。ここで、剥離フィルム１４から剥離した機能性フィルム１０は送り方向（図中、左方向）へ送り出されるので、送り出されてくる機能性フィルム１０の位置を適宜の検知手段（不図示）によって検知し、その検知手段によって検知された位置情報を制御部３９（図３参照）に送信し、制御部３９から制御線３９ａを介してエアノズル３７ａ〜３７ｄに順次ＯＮ信号を送信することで、案内台３２に近い順に順次エアノズル３７ａ〜３７ｄから空気が噴出されることとなる。なお、制御部３９からエアノズル３７ａ〜３７ｄに同時にＯＮ信号を送信し、エアノズル３７ａ〜３７ｄの全てから一時に空気が噴出されてもよい。
【００５３】
また、図５（ｂ）に示すように、エアノズル３７ａとエアノズル３７ｂとは、機能性フィルム１０の送り方向に直交する平面であって負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１の中心を通る平面Ｐ１の反対側に配置されている。また、エアノズル３７ｃとエアノズル３７ｄとは、前記平面Ｐ１に直交する平面であって負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１の中心を通る平面Ｐ２の反対側に配置されている。このように、エアノズル３７ａとエアノズル３７ｂとが機能性フィルム１０の送り方向に配置されていることにより、たとえば物性値の異なる機能性フィルム１０を負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１に負圧吸着させる場合に、エアノズル３７ａとエアノズル３７ｂの空気量や空気圧を予め適正に設定することで、負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１に負圧吸着されるまでの機能性フィルム１０の送り方向の位置を調整することができる。また、エアノズル３７ｃとエアノズル３７ｄとが機能性フィルム１０の送り方向と直交する方向に配置されていることにより、たとえば物性値の異なる機能性フィルム１０を負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１に負圧吸着させる場合に、エアノズル３７ｃとエアノズル３７ｄの空気量や空気圧を予め適正に設定することで、負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１に負圧吸着されるまでの機能性フィルム１０の送り方向と直交する方向の位置を調整することができる。
【００５４】
さらに、エアノズル３７ａ〜３７ｄにはエアノズル先端から噴出される空気の空気量や空気圧を調整する調整手段３８ａ〜３８ｄが設けられているので、検知手段によって検知された位置情報から機能性フィルム１０が所定の位置に対してずれた位置で送り出されていることが検出された場合には、制御部３９がエアノズル３７ａ〜３７ｄの調整手段３８ａ〜３８ｄに対して制御信号を送信し、前記調整手段３８ａ〜３８ｄを制御して各エアノズル３７ａ〜３７ｄから噴出される空気の空気量や空気圧を調整し、機能性フィルム１０の送り方向や該送り方向と直交する方向の機能性フィルム１０の位置ずれを修正して、機能性フィルム１０を負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１の適正な位置へ誘導する。例えば、原反２２から剥離した機能性フィルム１０が送り方向（図中、左方向）へずれた位置で送り出される場合には、エアノズル３７ｂから噴出される空気の空気量や空気圧を大きくし、エアノズル３７ａから噴出される空気の空気量や空気圧を小さくし、送り方向と逆方向（図中、右方向）へ機能性フィルム１０を誘導して、機能性フィルム１０を吸着面４１の適切な位置へ配置する。
【００５５】
なお、送り出されてくる機能性フィルム１０の吸着面４１に対する位置を検知する検知手段としては、例えば赤外線センサや画像処理装置などを挙げることができる。例えば、前記案内台３２の先端近傍に赤外線センサを配置して送り出されてくる機能性フィルム１０の位置を検知し、その検知信号を制御部３９に送信してエアノズル３７から噴出される空気の空気量や空気圧を制御することができる。また、送り出されてくる機能性フィルム１０の位置を画像処理装置によって検知し、その検知画像を制御部３９に送信してエアノズル３７から噴出される空気の空気量や空気圧を制御してもよい。
【００５６】
また、前記調整手段３８は、たとえばモータなどを使用し、検知手段によって検知した位置情報に基づいて制御部３９からモータに対して駆動信号をし、モータを電気的に駆動してエアノズル３７から噴出される空気の空気量や空気圧を制御してもよいし、検知手段によって検知した位置情報に基づいて使用者等が手動でバルブなどの調整手段を調整して、エアノズル３７から噴出される空気の空気量や空気圧を制御してもよい。さらに、エアノズル３７に位置調整手段や角度調整手段を設けておき、検知手段によって検知した位置情報に基づいてエアノズル３７の位置や機能性フィルム１０に対する空気の噴出角度を調整してもよい。
【００５７】
なお、機能性フィルム１０の下面に対して噴出する気体としては、空気の他、例えば窒素などの不活性ガスを適用することもできる。
【００５８】
そして、上記するようにエアノズル３７によって機能性フィルム１０の位置や姿勢が制御され、機能性フィルム１０が吸着面４１に負圧吸引された状態で、制御装置はロボットアームを操作して、エアーシリンダ３１を前記搬送コンベア３５で搬送されてくる細胞培養容器５０の直上位置に移動させる。すなわち、機能性フィルム１０の下方に細胞培養容器５０が配置される。移動後、細胞培養容器５０の底面と機能性フィルム１０との距離が０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度となるまでエアーシリンダ３１を下降させ、下降位置で、負圧を解消すると同時に、排気手段を操作して空気室４２内に所定圧の空気を送り込む。この空気は吸着面４１に形成した各負圧吸着孔４４から吐出（排気）され、自重に加えて空気の吐出圧によって、機能性フィルム１０は細胞培養容器５０の底面に向けて落下する。なお、各負圧吸着孔４４から空気を排気することなく、負圧を解消し、重力のみによって機能性フィルム１０を細胞培養容器５０の底面に向けて落下させてもよい。
【００５９】
その際、本実施形態では、機能性フィルム１０が吸着面４１の適正な位置に配置されているので、たとえば細胞培養容器５０の側壁部５２に衝接することなく、吸着面４１から細胞培養容器５０の適正な位置へ向けて落下することとなる。図６は機能性フィルム１０の裏面、すなわち粘着剤層１３側の全面が細胞培養容器５０の底面５１に接触した落下後の状態を示しており、気泡が存在しない状態で、機能性フィルム１０は粘着剤層１３を介して細胞培養容器５０の底面５１に固定される。
【００６０】
なお、図４（ｂ）に示す負圧吸着孔４４の孔径や基数、その形状は適宜選択することができる。図示しないが、例えば吸着面４１の中央付近の領域の孔径を大きくしたり、孔の基数を多く設けることができ、さらに他の例として、負圧吸着孔４４を平行な複数個のスリットによって形成することもできる。
【００６１】
前記したように、負圧吸着ヘッド４０における吸着面４１の形状は、上記した円形に限らず、吸着した機能性フィルム１０を移送する細胞培養容器５０の底面５１の形状に依存して定められる。細胞培養容器５０は、図６に示したような、上方が開放した皿状または碗状の形状の容器に加えて、図７に示すようなフラスコ型の容器５０Ａも例として挙げられる。
【００６２】
フラスコ型細胞培養容器５０Ａは、図７（ａ）に示すように、容器部１００と蓋１１０を備える。容器部１００は、底面５１Ａと、底面５１Ａの周縁に立設された側壁部１０２と、側壁部１０２の上端部に接合された、底面５１Ａに対向配置される天面部１０３とを少なくとも備える。底面５１Ａは矩形状の平板の一方端側が狭くなった形状であり、該狭くされた先端に対応する前記側壁部１０２の部分には通孔１０４が穿設されている。そして、通孔１０４の周縁から容器部１００の外側に延びる首部１０５を備え、そこに蓋１１０が着脱可能に装着される。容器部１００と蓋１１０とを組み合わせることによりフラスコ型の細胞培養容器５０Ａが形成される。
【００６３】
図７（ｂ）は、図７（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面を示し、図７（ｃ）はｃ−ｃ線に沿う断面を示す。容器部１００の、底面５１Ａ、側壁部１０２および天面部１０３に包囲される内部空間には、細胞および培地を収容するための内室１３０が形成されている。内室１３０に面する底面５１Ａの一部分には、前記した機能性フィルム１０が固定されている。
【００６４】
フラスコ型細胞培養容器５０Ａのように、機能性フィルム１０が固定される面が開放されておらず閉鎖された容器内に位置している場合には、機能性フィルム１０を固定することが可能な形状の部材に機能性フィルム１０を固定し、フィルム固定後の部材を他の部材と組み合わせて目的とする細胞培養容器を完成させればよい。
【００６５】
例えば、図８に示すように、底面５１Ａと側壁部１０２を備え、底面５１Ａの機能性フィルム１０の固定面と反対の側が開放された第１部材２０１と、該開放した面に前記天面部１０３に対応する第２部材２０２を接合することにより容器部１００を形成する。このとき、第２部材２０２を接合の前に、第１部材２０１の底面５１Ａの内側面に、前記した手法により機能性フィルム１０が固定される。第１部材２０１と第２部材２０２の接合は、細胞培養の目的に応じて、必要な場合は培養液が漏出しないように、適宜の手法により液密に接合される。
【００６６】
図９に示す実施形態では、底面５１Ａに対応する第１部材３０１と、首部１０５を備えた側壁部１０２に対応する第２部材３０２と、天面部１０３に対応する第３部材３０３とを接合することにより容器部１００を形成する。この態様では、前記第１部材３０１の、底面５１Ａの内側面に対応する部分に、前記した手法により機能性フィルム１０が固定される。
【００６７】
なお、図７〜図９に示した底面５１Ａの形状を持つフラスコ型の細胞培養容器５０Ａに対して、機能性フィルム１０を移送する場合には、図２に示したような、一方端側が狭くなった形状をなす切り込み線２１の入った長尺物２０を用いるとともに、負圧吸着ヘッド４０における吸着面４１の形状もそれに応じた形状とされる。
【００６８】
このような形状の場合に、底面５０Ａの一方端側、図７〜図９に示す細胞培養容器５０Ａの場合には、底面５１Ａの前記首部１０５とは反対側の端部側の領域５４に、落下する機能性フィルム１０の一端側が最も速く接触できるようにすることが望ましい場合がある。図示しないが、図２に示した切り込み線２１の形状に沿った吸着面４１の形状を持つ負圧吸着ヘッド４０の場合には、図２に斜線で示した領域１５に空気の排気量が多い領域が形成されるように、負圧吸着孔４４の孔径や基数を設定することで、機能性フィルム１０が前記首部１０５とは反対側の端部側の領域５４で最も速く底面５１Ａと接触できるとなる。
【００６９】
それにより、図１０（ａ）に示すように、機能性フィルム１０は細胞培養容器５０Ａの底面５１Ａの一端側から、順次、容器底面に接触していくようになり、機能性フィルム１０の下面と底面５１Ａとの間に気泡が入り込むのを確実に回避することが可能となる。また、図１０（ｂ）に示すように、細胞培養容器５０Ａの底面５１Ａが、水平部５５と上方への傾斜部５６を持つような場合にも、水平部５５の傾斜部５６とは反対側の端部領域に、落下する機能性フィルム１０の一端側が最も速く接触できるようになる位置に空気の排気量が多くなるように、負圧吸着孔４４の孔径や基数を設定することにより、機能性フィルム１０を気泡のない状態での細胞培養容器５０Ａの底面５１Ａの適正な位置に配置することが可能となる。
【００７０】
本発明において、各細胞培養容器を構成する材料は特に限定されず、細胞培養において一般的に用いられる材料を用いることができる。例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂等の樹脂材料、表面親水化処理を施した上記の少なくとも１種を含む樹脂材料、およびガラスや石英等の無機材料であることができるが、好ましくは樹脂材料である。樹脂材料としては、ポリスチレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂であることが好ましい。
【符号の説明】
【００７１】
１０…機能性フィルム、
１１…フィルム基材層、
１２…機能性化合物層、
１３…粘着剤層、
１４…帯状をなす剥離フィルム、
２０…４層構造からなる長尺物、
２１…機能性フィルムの外郭形状をなす切り込み線、
２２…ロール状の原反、
３０…移し替え装置、
３１…エアーシリンダ、
３２…案内台、
３３…ガイドロール、
３４…巻き取りロール、
３５…細胞培養容器の搬送コンベア、
３６…エアーシリンダの空気路、
３７（３７ａ〜３７ｄ）…エアノズル、
３８（３８ａ〜３８ｄ）…調整手段、
３９…制御部、
３９ａ…制御線、
４０…負圧吸着ヘッド、
４１…吸着面、
４２…空気室、
４４…負圧吸着孔、
５０、５０Ａ…細胞培養容器、
５１、５１Ａ…細胞培養容器の底面、
５２…細胞培養容器の側壁部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性フィルムを負圧吸着ヘッドに負圧吸着させるための移し替え装置とそれを用いた細胞培養容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に細胞培養される親水性ポリマー（温度応答性ポリマー）の層を被覆した細胞培養支持体（シャーレなどの細胞培養容器）が特許文献１に記載されている。この細胞培養支持体を用いることにより、温度を変化させるだけで培養・増殖後の細胞を破壊することなく細胞支持体から容易に剥離して回収することができる。しかし、特許文献１に記載のように、シャーレなどの細胞培養容器に、別個にバッチ処理により表面処理をして機能性化合物層を設けることは、多くの手間を必要としており、作業性の観点からはなお改善する余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２１１８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのための改善された手法として、機能性化合物層の多数個を帯状の剥離フィルム上に配列した原反を予め作っておき、ラベリングの手法を使って、原反から機能性化合物層を連続的に剥離させるとともに、各剥離した機能性化合物層を、従来からシート材などの搬送手段として用いられている負圧吸着ヘッドを用いて、細胞培養容器まで移送した後、負圧の解消と負圧吸着ヘッドからの排気を行い、機能性化合物層を細胞培養容器の底部に配置する手法が考えられる。
【０００５】
細胞培養容器の底面に機能性フィルムを配置して細胞の培養・増殖を行う場合、細胞培養容器の底面と機能性フィルムの裏面との間に気泡が存在しない状態で、両者が密着していることが求められる。このため、原反から剥離した機能性化合物層を負圧吸着ヘッドの吸着面の適正な位置に配置し、負圧吸着ヘッドの吸着面に機能性フィルムを吸着した状態で細胞培養容器の上まで移送し、そこで負圧の解消と排気を行って機能性フィルムを細胞培養容器の底面の適正な位置に落下させる処理を行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来から用いられている機能性フィルムの移し替え装置では、負圧吸着ヘッドの吸引力を用いて機能性フィルムを負圧吸着ヘッドの吸着面に負圧吸着させるため、機能性フィルムが負圧吸着ヘッドに対して適切な位置からずれて送出された場合には、その位置ずれを十分に修正することができず、機能性フィルムが負圧吸着ヘッドの吸着面の適正な位置に配置されない可能性がある。このように機能性フィルムが負圧吸着ヘッドの吸着面の適正な位置に配置されないと、負圧吸着ヘッドの負圧の解消と負圧吸着ヘッドからの排気を行い、機能性フィルムを細胞培養容器の底部に配置する際、機能性フィルムを細胞培養容器の底部の適正な位置に配置することができず、たとえば細胞培養容器の底面と機能性フィルムの裏面との間に気泡が存在して、細胞の培養や増殖を精緻に行うことができない恐れがある。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、剥離フィルムから剥離した機能性フィルムを移し替え装置を用いて負圧吸着ヘッドに負圧吸着させ、該機能性フィルムを負圧吸着ヘッドを用いて初期位置から細胞培養容器へ移送するときに、機能性フィルムを負圧吸着ヘッドの吸着面の適正な位置に配置し、機能性フィルムを細胞培養容器の底面の適正な位置に落下させることを可能とした移し替え装置を提供することを第１の課題とする。また、その移し替え装置を用いて機能性フィルムを細胞培養容器の底面に配置する細胞培養容器の製造方法を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく多くの実験を行うことにより、従来知られた移し替え装置では、図１１（ａ）に示すように、同じ孔径である複数の負圧吸着孔２を有する負圧吸着ヘッド７の吸着面１に機能性フィルム３がずれた位置で配置される場合があり、負圧の解除後にそこから排気したときに、機能性フィルム３の全面に亘って各負圧吸着孔２からほぼ等しい排気圧および等しい量の空気が作用し、結果として、機能性フィルム３は、図１１（ｂ）に示すように、細胞培養容器４の底面５とほぼ平行な姿勢を保った状態で細胞培養容器４の底面５に向けて落下し、図１１（ｃ）に示すように、機能性フィルム３の一端が細胞培養容器４の側壁部８と衝接した状態で細胞培養容器４の底面５に配置され、両者の間に気泡６が存在してしまうことを知見した。
【０００９】
本発明は、上記の知見に基づくものであり、本発明による移し替え装置は、剥離フィルムにより支持された機能性フィルムを該剥離フィルムから剥離して負圧吸着孔を備えた吸着面に負圧吸着させる移し替え装置であって、前記移し替え装置は、前記剥離フィルムから剥離された前記機能性フィルムの下面に対して気体を噴出するエアノズルを備え、該エアノズルから噴出される気体を受けた前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させることを特徴とする。
【００１０】
本発明による移し替え装置を用いて剥離フィルムから剥離した機能性フィルムを負圧吸着孔を備えた吸着面に負圧吸着させる際には、負圧吸着孔における吸引力とエアノズルから噴出される気体の圧力を利用して機能性フィルムを吸着面に負圧吸着させることができるため、剥離フィルムから剥離して吸着面に負圧吸着させるまでの機能性フィルムの姿勢を適正に維持することができると共に、剥離フィルムから剥離した機能性フィルムを迅速に吸着面の適切な位置へ配置することができる。また、機能性フィルムが吸着面に対してずれた位置に送出される場合であっても、負圧吸着孔における吸引力やエアノズルから噴出される気体の圧力を調整することで、吸着面に対する機能性フィルムの位置ずれを修正することができ、機能性フィルムを吸着面の適正な位置に配置することができる。
【００１１】
結果として、負圧吸着ヘッドを用いて機能性フィルムを吸着面に負圧吸着した状態で初期位置から細胞培養容器へ移送し、負圧を解消すると同時に負圧吸着ヘッドの各負圧吸着孔から排気を行い、細胞培養容器上で機能性フィルムを負圧吸着ヘッドから分離する際には、細胞培養容器や負圧吸着ヘッドの位置の調整を行う必要がなく、機能性フィルムが吸着面から細胞培養容器の適正な位置へ向けて落下する。したがって、機能性フィルムの下面と細胞培養容器の底面が面一に配置されるので、間に気泡がない状態で機能性フィルムの全体が細胞培養容器の底面に配置されるようになる。
【００１２】
なお、機能性フィルムの姿勢を維持するために機能性フィルムの下面に対して噴出する気体としては、例えば空気や窒素を用いることができる。
【００１３】
本発明による移し替え装置の好ましい形態では、前記移し替え装置は、前記エアノズルを複数備える。このように移し替え装置がエアノズルを複数備えることにより、剥離フィルムから剥離して吸着面に負圧吸着させるまでの機能性フィルムに対して多方向から気体を噴出することができ、機能性フィルムの姿勢をより適正に維持することができるようになる。また、個々のエアノズルから噴出される気体の流量を抑制することができるため、エアノズルの構成を簡素化することができる。さらに、機能性フィルムが吸着面に対してずれた位置に送出される場合であっても、吸着面に対する機能性フィルムの位置ずれを多方向で修正することができるため、機能性フィルムを吸着面の適正な位置に精度良く配置することができる。
【００１４】
また、本発明による移し替え装置の好ましい形態では、前記移し替え装置は、前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させる際の該機能性フィルムの送り方向に少なくとも２つのエアノズルを備えてもよいし、前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させる際の該機能性フィルムの送り方向と直交する方向に少なくとも２つのエアノズルを備えてもよい。
【００１５】
移し替え装置が機能性フィルムを吸着面に負圧吸着させる際の機能性フィルムの送り方向に少なくとも２つのエアノズルを備えていれば、前記エアノズルから噴出される気体の圧力を適切に設定することで、機能性フィルムの送り方向における該機能性フィルムの位置を調整することができる。また、移し替え装置が機能性フィルムを吸着面に負圧吸着させる際の機能性フィルムの送り方向と直交する方向に少なくとも２つのエアノズルを備えていれば、前記エアノズルから噴出される気体の圧力を適切に設定することで、機能性フィルムの送り方向と直交する方向における該機能性フィルムの位置を調整することができる。
【００１６】
また、本発明による移し替え装置の好ましい形態では、前記移し替え装置は、前記エアノズルから噴出される気体の流量及び／又は圧力を調整する調整手段を備える。このようにエアノズルから噴出される気体の流量及び／又は圧力を調整する調整手段を備えることにより、例えば適宜の検知手段によって剥離フィルムから剥離して吸着面に負圧吸着されるまでの機能性フィルムの位置を検知し、機能性フィルムが適正な位置から逸脱している場合には、その検知した位置情報に基づいてエアノズルから噴出される気体の流量や圧力を調整し、機能性フィルムの位置ずれを修正して機能性フィルムを吸着面の適切な位置へ誘導することができる。これにより、機能性フィルムを吸着面の適切な位置に精度良く配置することができるとともに、使用するエアノズルの基数を抑制して移し替え装置の製造コストの高騰を抑制することができる。
【００１７】
本発明において、機能性フィルムを負圧吸着させる負圧吸着ヘッドの吸着面の平面視での形状は、特に限定されないが、好ましくは、移送する機能性フィルムを収容する細胞培養容器の底面形状と一致した形状である。また、エアノズルから噴出される気体の流量や圧力も特に制限はなく、実際の機能性フィルムが持つ物理的な物性値と細胞培養容器の底面形状とを考慮して実験的に最適値に設定すればよい。
【００１８】
本発明は、さらに、その一方面に機能性有機化合物層が積層され、他方面に粘着剤層が積層された機能性フィルムと、該機能性フィルムの前記粘着剤層側を支持する剥離フィルムと、を備える原反を用意する工程と、前記機能性フィルムの前記機能性有機化合物層を上面側とした姿勢で前記原反を移送する工程と、前記剥離フィルムから前記機能性フィルムを剥離して前記原反から前記機能性フィルムを分離する工程と、前記原反から分離された前記機能性フィルムの下面に対して気体を噴出し、気体噴出を受けた前記機能性フィルムを負圧吸着孔を備えた吸着面に負圧吸着させる工程と、前記機能性フィルムの下方に細胞培養容器を配置し、負圧を解消して前記機能性フィルムを前記細胞培養容器に落下させ、前記粘着剤層を介して前記機能性フィルムを前記細胞培養容器に配置する工程と、からなることを特徴とする細胞培養容器の製造方法を開示している。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による移し替え装置を用いることにより、機能性フィルムを負圧吸着ヘッドの吸着面の適正な位置に負圧吸着させることができ、その機能性フィルムを細胞培養容器の底面の適正な位置に配置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による移し替え装置によって負圧吸着ヘッドに負圧吸着される機能性フィルムの一例を説明する模式図。
【図２】多数個の機能性フィルムを帯状の剥離フィルムに仮接着した原反を説明する模式図。
【図３】本発明による移し替え装置を備えた細胞培養容器の製造装置の一例を説明する模式図。
【図４】図３に示す製造装置に用いる負圧吸着ヘッドの一例を説明する図であって、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその下面図。
【図５】本発明による移し替え装置を用いた場合での機能性フィルムの移し替え状態を説明する図であって、（ａ）は図３のＡ部拡大図、（ｂ）は図５（ａ）のａ−ａ線に沿う断面図。
【図６】本発明による移し替え装置を用いた場合での機能性フィルムの落下後の状態を説明する図。
【図７】機能性フィルムを配置した細胞培養容器の例であるフラスコ型細胞培養容器を示す図。
【図８】図７に示すフラスコ型細胞培養容器の製造手順を示す図。
【図９】図７に示すフラスコ型細胞培養容器の他の製造手順を示す図。
【図１０】本発明による移し替え装置を用いた場合での機能性フィルムの落下状態を説明する図。
【図１１】従来の移し替え装置を用いた場合での培養シートの落下状態を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施の形態に基づき説明する。図１は、本発明による負圧吸着ヘッドによって移送される機能性フィルムの一例を説明する模式的に示す断面図である。なお、本発明において、対象となる機能性フィルムは、可撓性を有しており、かつ表面に細胞培養に適した所望の機能が付与された、粘着剤層を備えたフィルムであれば特に限定されない。好ましい実施形態では、図１に示す機能性フィルム１０のように、フィルム基材層１１の一方の面に機能性化合物層１２が積層され、他方の面に粘着剤層１３が積層されている。なお、図１において、１４は後記する帯状をなす剥離フィルムである。
【００２２】
＜フィルム基材層１１＞
限定されないが、フィルム基材層１１は、一方の表面に前記機能性化合物層１２を形成することが可能な材料を含むものであればよく、材料の種類は特に限定されない。典型的には、フィルム基材層１１の材料として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ナイロン（Ｎｙ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、アクリル等が挙げられる。
【００２３】
フィルム基材層１１の、機能性化合物層１２が形成される側の表面は、易接着処理された表面であることができる。「易接着処理」とは、例えば、ポリエステル、アクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリエチレンイミン、シランカップリング剤、ペルフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）等の易接着剤による処理を指す。
【００２４】
フィルム基材層１１の厚さ（フィルム基材層１１が基材の層に加えて易接着層を備える場合は、易接着層を含むフィルム基材層の全体の厚さを指す）は、特に制限は無いが可撓性を付与する厚さであることが好ましく、例えば５μｍ〜４００μｍ、好ましくは５０μｍ〜２５０μｍである。
【００２５】
＜機能性化合物層１２＞
機能性化合物層１２を構成する機能性化合物としては、有機化合物または無機化合物が挙げられ、より好ましくは、所定の刺激によって細胞接着性から細胞非接着性へと変化することが可能な表面を有する刺激応答性ポリマーや、１つ以上のエチレングリコール単位（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）からなるエチレングリコール鎖等の親水性化合物が挙げられる。
【００２６】
機能性化合物層の膜厚は、例えば、０．５ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内とするのがよく、なかでも１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００２７】
以下「刺激応答性ポリマー層」および「親水性化合物層」の好適な実施形態について説明する。
【００２８】
＜刺激応答性ポリマー層＞
機能性有機化合物層は、刺激応答性ポリマー層であることが特に好ましい。刺激応答性ポリマー層とは、所定の刺激によって表面の細胞の接着度合いが変化するポリマーを含む層である。刺激応答性ポリマーとしては、温度応答性ポリマー、ｐＨ応答性ポリマー、イオン応答性ポリマー、光応答性ポリマーなどを挙げることができる。なかでも温度応答性ポリマーが、刺激の付与が容易であることから好ましい。
【００２９】
温度応答性ポリマーとして、例えば、細胞を培養する温度では細胞接着性を示し、作製した細胞シートの剥離する時の温度では細胞非接着性を示すものを用いるとよい。例えば、温度応答性ポリマーは、臨界溶解温度未満の温度では周囲の水に対する親和性が向上し、ポリマーが水を取り込んで膨潤して表面に細胞を接着し難くする性質（細胞非接着性）を示し、同温度以上の温度ではポリマーから水が脱離することでポリマーが収縮して表面に細胞を接着しやすくする性質（細胞接着性）を示すものを用いるとよい。このような臨界溶解温度は、下限臨界溶解温度Ｔと呼ばれる。下限臨界溶解温度Ｔが０℃〜８０℃、さらに好ましくは０℃〜５０℃である温度応答性ポリマーを用いるとよい。下限臨界溶解温度Ｔが０℃〜８０℃であると、細胞を安定的に培養できるからである。
【００３０】
好適な温度応答性ポリマーとしては、アクリル系ポリマーまたはメタクリル系ポリマーが挙げられる。具体的に好適な温度応答性ポリマーとしては、例えばポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド(Ｔ＝３２℃)、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド(Ｔ＝２１℃)、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルメタクリルアミド(Ｔ＝３２℃)、ポリ−Ｎ−エトキシエチルアクリルアミド(Ｔ＝約３５℃)、ポリ−Ｎ−テトラヒドロフルフリルアクリルアミド(Ｔ＝約２８℃)、ポリ−Ｎ−テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド（Ｔ＝約３５℃）、およびポリ−Ｎ,Ｎ−ジエチルアクリルアミド(Ｔ＝３２℃)等が挙げられる。
【００３１】
ｐＨ応答性ポリマーおよびイオン応答性ポリマーは作製しようとする細胞シートに適したものを適宜選択することができる。
【００３２】
刺激応答性ポリマー層は、重合して目的の刺激応答性ポリマーを形成するモノマーと、該モノマーを溶解しうる有機溶媒とを含む塗布用組成物を調製し、これを慣用の塗布方法に従って、フィルム基材の表面に塗布して塗膜を形成し、次に、該塗膜に放射線照射等の適当な手段により塗膜中のモノマーを重合してポリマーを形成するとともに、フィルム基材の表面とポリマーとの間にグラフト化反応を生じさせることにより形成することができる。
【００３３】
＜親水性化合物層＞
機能性有機化合物層の他の実施形態として、１つ以上のエチレングリコール単位からなるエチレングリコール鎖（複数のエチレングリコール単位からなるエチレングリコール鎖は、「ポリエチレングリコール鎖」ということができる）等の親水性化合物の層が挙げられる。
【００３４】
エチレングリコール鎖の末端は水酸基により封鎖された形態であってもよいし、エチレングリコール鎖の末端に生体関連物質等の他の物質が共有結合により連結された形態であってもよい。
【００３５】
末端が水酸基により封鎖されたエチレングリコール鎖を含む層は、細胞が接着し難い親水性の表面を提供することができる。
【００３６】
エチレングリコール鎖の末端に共有結合されうる生体関連物質としては、抗原、抗体、DNA、RNA、ペプチド、ホルモン、酵素、サイトカイン、糖鎖、脂質、補酵素、酵素阻害剤、細胞、その他の機能を有するタンパク質が含まれる。更に、このような生体関連物質と親和性を有する低分子化合物、および高分子化合物も生体関連物質の範囲に含まれる。
【００３７】
エチレングリコール鎖等の親水性化合物の層を、樹脂製のフィルム基材層の表面に固定化するためには、予め、フィルム基材層の表面に、物理的に吸着可能であって、エチレングリコール鎖の末端の水酸基と反応して共有結合を形成可能な官能基を側鎖に含むポリシロキサンを含むプライマー層を設ける。ポリシロキサンの側鎖上の官能基としては、グリシジル基またはエポキシ基が好ましい。プライマー層は、フィルム基材層の表面に、所望の側鎖を有するシラノール化合物を適用し、該表面上で縮合重合してポリシロキサンに変換することにより形成することができる。
【００３８】
次いで、プライマー層の官能基と、エチレングリコールまたはエチレングリコール単位が２以上繰り返されたポリエチレングリコールの水酸基とを反応させて共有結合を形成し、エチレングリコール鎖を固定化する。このとき、触媒量の濃硫酸を含むエチレングリコールまたはポリエチレングリコールをプライマー層に接触させる。
【００３９】
末端が水酸基により封鎖されたエチレングリコール鎖を含む層はこのようにして形成される。
【００４０】
更に、必要に応じて、エチレングリコール鎖の一端に、他の物質との共有結合を形成することが可能な、少なくとも１つの官能基を直接的または間接的に連結させる。官能基の導入方法は特に限定されない。
【００４１】
＜粘着剤層１３＞
粘着剤層１３を構成する粘着剤としてはポリエステル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレンイミン樹脂、シランカップリング剤、ペルフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）等を挙げることができ、なかでもアクリル酸エステル樹脂、ポリウレタン樹脂等を好ましく用いることができる。
【００４２】
粘着剤層の厚さは特に限定されないが、１０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、２０μｍ〜２００μｍであることがより好ましい。
【００４３】
図１に示す層構造の機能性フィルム１０は、任意の方法で作ることができるが、本実施の形態では、次のようにして作られる。すなわち、帯状をなす剥離フィルム１４の全面に前記粘着剤層１３を塗布し、その上に、同じ幅であるやはり帯状のフィルム基材層１１と機能性化合物層１２を積層する。それにより、図示するように、剥離フィルム１４と粘着剤層１３とフィルム基材層１１と機能性化合物層１２の層の４層構造からなる、長尺物２０（図２参照）が形成される。なお、剥離フィルム１４には、必要な強度や柔軟性を有する限り特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂からなるフィルムまたはそれらの発泡フィルムに、シリコーン系剥離剤等の剥離剤で剥離処理したものを挙げることができる。
【００４４】
長尺物２０の前記剥離フィルム１４とは反対の面から、得ようとする機能性フィルム１０の外郭形状を持つ型枠（不図示）を、剥離フィルム１４の表面にまで達するように押下する。それにより、機能性化合物層１２とフィルム基材層１１と粘着剤層１３には、機能性フィルム１０の外郭形状をなす切り込み線２１が形成される。その型押し作業を所定の間隔をおいて連続的に長尺物２０に対して行うことにより、図２に示すような、複数個の切り込み線２１の入った長尺物２０が得られる。
【００４５】
機能性フィルム１０の平面視での形状には制限はなく任意の形状を取ることができ、それに応じた型枠が用いられる。図２に示した例では、図７に示すような先狭まり状とされた細胞培養容器５０Ａの底面５１Ａに配置することを予定する機能性フィルム１０を得ようとするものであり、切り込み線２１は、細胞培養容器５０Ａの底面５１Ａの内周輪郭の形状とほぼ同じ形状とされている。
【００４６】
前記長尺物２０は、機能性フィルム１０側が内側となるようにしてロール状に巻き込まれて原反２２（図３参照）とされ、保管される。
【００４７】
図３は、前記原反２２から機能性フィルム１０を分離し、分離後の機能性フィルム１０を細胞培養容器５０の底面５１に移し替える装置の一例を示している。図示の移し替え装置３０は、従来知られた３次元ロボットアーム（不図示）に取り付けられたエアーシリンダ３１を備え、該エアーシリンダ３１の下方先端に、図４に一例を示すような負圧吸着ヘッド４０が着脱自在に装着されている。エアーシリンダ３１は、３次元ロボットアームの制御装置（不図示）により、吸着面４１の面方向であるＸ−Ｙ軸方向および垂直方向であるＺ軸方向に移動自在とされている。
【００４８】
図３に示すように、エアーシリンダ３１の近傍には、水平方向またはわずかに下方に傾斜した方向に延在する案内台３２が位置しており、前記原反２２から巻き出される長尺物２０は、ガイドロール３３によって案内されることで、前記案内台３２の上面に沿って移動し、案内台３２の先端でＵターンした後、巻き取りロール３４によって巻き取られる。長尺物２０が案内台３２の先端でＵターンするときに、前記切り込み線２１によって区画された内側の領域は機能性フィルム１０の粘着材層１３側を支持する剥離フィルム１４から剥離し、案内台３２の上面の延長線方向に送り出される。すなわち、機能性化合物層１２とフィルム基材層１１と粘着剤層１３の３層構造からなる機能性フィルム１０が、機能性化合物層１２を上面側とし、粘着剤層１３側を下面側とした姿勢で連続的に剥離フィルム１４から剥離して分離され、水平方向またはわずかに下方に傾斜した方向に送り出される。
【００４９】
移し替え装置３０は、さらに、細胞培養容器５０を水平姿勢に載置した状態で間欠的に移動と停止を繰り返すことのできる搬送コンベア３５を備えている。
【００５０】
また、移し替え装置３０は、前記案内台３２から送り出される機能性フィルム１０の下方位置に、機能性フィルム１０の横幅にほぼ等しい横幅を持つエアノズル３７が空気噴出方向を斜め上方に向けた姿勢で複数取り付けられる。具体的には、前記案内台３２の先端近傍の第１の位置と、機能性フィルム１０の送り方向で第１の位置よりも遠方の第２の位置と、機能性フィルム１０の送り方向と直交する方向で送り出された機能性フィルム１０の両側方の第３及び第４の位置にエアノズル３７ａ〜３７ｄが取り付けられる。これらのエアノズル３７からの空気噴出を下方から受けることにより、剥離フィルム１４から剥離して送り出される機能性フィルム１０は、吸着面４１に負圧吸着されるまでほぼ水平な姿勢を維持することができる。
【００５１】
前記負圧吸着ヘッド４０は、図４（ａ）の縦断面図に示すように、実質的に平坦面である吸着面４１と該吸着面４１の裏面側の空気室４２とを有し、前記空気室４２は前記エアーシリンダ３１の空気路３６と接続している。そして、前記空気路３６は適宜の図示しない空気吸引および排気手段に接続している。また、図４（ｂ）に示すように、この例において、前記吸着面４１の形状は平面視で円形であり、該吸着面４１には多数の負圧吸着孔４４が形成されている。すなわち、この移し替え装置３０で用いる前記原反２２には、図２に記したものと異なり、前記吸着面４１とほぼ同じ大きさである円形の切り込み線２１が一定間隔で形成されており、円形の機能性フィルム１０が、前記したように、粘着剤層１３側を下面側とした姿勢で連続的に剥離フィルム１４から剥離して水平方向またはわずかに下方に傾斜した方向に送り出される。
【００５２】
以下、機能性フィルム１０を剥離フィルム１４から剥離して負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１に負圧吸着させる状態を具体的に説明する。不図示のロボットアームの制御装置は、図５（ａ）に示すように、送り出されてくる機能性フィルム１０を負圧吸着ヘッド４０によって負圧吸着することのできる位置に、前記エアーシリンダ３１を位置させる。そして、吸着面４１に負圧吸着させるまでの機能性フィルム１０の姿勢を略水平に維持するために、エアノズル３７から機能性フィルム１０に空気を噴出しながら、吸引手段によって空気室４２内の空気を吸引し、吸着面４１に負圧を発生させ、それにより、機能性フィルム１０は吸着面４１に負圧吸引される。ここで、剥離フィルム１４から剥離した機能性フィルム１０は送り方向（図中、左方向）へ送り出されるので、送り出されてくる機能性フィルム１０の位置を適宜の検知手段（不図示）によって検知し、その検知手段によって検知された位置情報を制御部３９（図３参照）に送信し、制御部３９から制御線３９ａを介してエアノズル３７ａ〜３７ｄに順次ＯＮ信号を送信することで、案内台３２に近い順に順次エアノズル３７ａ〜３７ｄから空気が噴出されることとなる。なお、制御部３９からエアノズル３７ａ〜３７ｄに同時にＯＮ信号を送信し、エアノズル３７ａ〜３７ｄの全てから一時に空気が噴出されてもよい。
【００５３】
また、図５（ｂ）に示すように、エアノズル３７ａとエアノズル３７ｂとは、機能性フィルム１０の送り方向に直交する平面であって負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１の中心を通る平面Ｐ１の反対側に配置されている。また、エアノズル３７ｃとエアノズル３７ｄとは、前記平面Ｐ１に直交する平面であって負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１の中心を通る平面Ｐ２の反対側に配置されている。このように、エアノズル３７ａとエアノズル３７ｂとが機能性フィルム１０の送り方向に配置されていることにより、たとえば物性値の異なる機能性フィルム１０を負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１に負圧吸着させる場合に、エアノズル３７ａとエアノズル３７ｂの空気量や空気圧を予め適正に設定することで、負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１に負圧吸着されるまでの機能性フィルム１０の送り方向の位置を調整することができる。また、エアノズル３７ｃとエアノズル３７ｄとが機能性フィルム１０の送り方向と直交する方向に配置されていることにより、たとえば物性値の異なる機能性フィルム１０を負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１に負圧吸着させる場合に、エアノズル３７ｃとエアノズル３７ｄの空気量や空気圧を予め適正に設定することで、負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１に負圧吸着されるまでの機能性フィルム１０の送り方向と直交する方向の位置を調整することができる。
【００５４】
さらに、エアノズル３７ａ〜３７ｄにはエアノズル先端から噴出される空気の空気量や空気圧を調整する調整手段３８ａ〜３８ｄが設けられているので、検知手段によって検知された位置情報から機能性フィルム１０が所定の位置に対してずれた位置で送り出されていることが検出された場合には、制御部３９がエアノズル３７ａ〜３７ｄの調整手段３８ａ〜３８ｄに対して制御信号を送信し、前記調整手段３８ａ〜３８ｄを制御して各エアノズル３７ａ〜３７ｄから噴出される空気の空気量や空気圧を調整し、機能性フィルム１０の送り方向や該送り方向と直交する方向の機能性フィルム１０の位置ずれを修正して、機能性フィルム１０を負圧吸着ヘッド４０の吸着面４１の適正な位置へ誘導する。例えば、原反２２から剥離した機能性フィルム１０が送り方向（図中、左方向）へずれた位置で送り出される場合には、エアノズル３７ｂから噴出される空気の空気量や空気圧を大きくし、エアノズル３７ａから噴出される空気の空気量や空気圧を小さくし、送り方向と逆方向（図中、右方向）へ機能性フィルム１０を誘導して、機能性フィルム１０を吸着面４１の適切な位置へ配置する。
【００５５】
なお、送り出されてくる機能性フィルム１０の吸着面４１に対する位置を検知する検知手段としては、例えば赤外線センサや画像処理装置などを挙げることができる。例えば、前記案内台３２の先端近傍に赤外線センサを配置して送り出されてくる機能性フィルム１０の位置を検知し、その検知信号を制御部３９に送信してエアノズル３７から噴出される空気の空気量や空気圧を制御することができる。また、送り出されてくる機能性フィルム１０の位置を画像処理装置によって検知し、その検知画像を制御部３９に送信してエアノズル３７から噴出される空気の空気量や空気圧を制御してもよい。
【００５６】
また、前記調整手段３８は、たとえばモータなどを使用し、検知手段によって検知した位置情報に基づいて制御部３９からモータに対して駆動信号をし、モータを電気的に駆動してエアノズル３７から噴出される空気の空気量や空気圧を制御してもよいし、検知手段によって検知した位置情報に基づいて使用者等が手動でバルブなどの調整手段を調整して、エアノズル３７から噴出される空気の空気量や空気圧を制御してもよい。さらに、エアノズル３７に位置調整手段や角度調整手段を設けておき、検知手段によって検知した位置情報に基づいてエアノズル３７の位置や機能性フィルム１０に対する空気の噴出角度を調整してもよい。
【００５７】
なお、機能性フィルム１０の下面に対して噴出する気体としては、空気の他、例えば窒素などの不活性ガスを適用することもできる。
【００５８】
そして、上記するようにエアノズル３７によって機能性フィルム１０の位置や姿勢が制御され、機能性フィルム１０が吸着面４１に負圧吸引された状態で、制御装置はロボットアームを操作して、エアーシリンダ３１を前記搬送コンベア３５で搬送されてくる細胞培養容器５０の直上位置に移動させる。すなわち、機能性フィルム１０の下方に細胞培養容器５０が配置される。移動後、細胞培養容器５０の底面と機能性フィルム１０との距離が０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度となるまでエアーシリンダ３１を下降させ、下降位置で、負圧を解消すると同時に、排気手段を操作して空気室４２内に所定圧の空気を送り込む。この空気は吸着面４１に形成した各負圧吸着孔４４から吐出（排気）され、自重に加えて空気の吐出圧によって、機能性フィルム１０は細胞培養容器５０の底面に向けて落下する。なお、各負圧吸着孔４４から空気を排気することなく、負圧を解消し、重力のみによって機能性フィルム１０を細胞培養容器５０の底面に向けて落下させてもよい。
【００５９】
その際、本実施形態では、機能性フィルム１０が吸着面４１の適正な位置に配置されているので、たとえば細胞培養容器５０の側壁部５２に衝接することなく、吸着面４１から細胞培養容器５０の適正な位置へ向けて落下することとなる。図６は機能性フィルム１０の裏面、すなわち粘着剤層１３側の全面が細胞培養容器５０の底面５１に接触した落下後の状態を示しており、気泡が存在しない状態で、機能性フィルム１０は粘着剤層１３を介して細胞培養容器５０の底面５１に固定される。
【００６０】
なお、図４（ｂ）に示す負圧吸着孔４４の孔径や基数、その形状は適宜選択することができる。図示しないが、例えば吸着面４１の中央付近の領域の孔径を大きくしたり、孔の基数を多く設けることができ、さらに他の例として、負圧吸着孔４４を平行な複数個のスリットによって形成することもできる。
【００６１】
前記したように、負圧吸着ヘッド４０における吸着面４１の形状は、上記した円形に限らず、吸着した機能性フィルム１０を移送する細胞培養容器５０の底面５１の形状に依存して定められる。細胞培養容器５０は、図６に示したような、上方が開放した皿状または碗状の形状の容器に加えて、図７に示すようなフラスコ型の容器５０Ａも例として挙げられる。
【００６２】
フラスコ型細胞培養容器５０Ａは、図７（ａ）に示すように、容器部１００と蓋１１０を備える。容器部１００は、底面５１Ａと、底面５１Ａの周縁に立設された側壁部１０２と、側壁部１０２の上端部に接合された、底面５１Ａに対向配置される天面部１０３とを少なくとも備える。底面５１Ａは矩形状の平板の一方端側が狭くなった形状であり、該狭くされた先端に対応する前記側壁部１０２の部分には通孔１０４が穿設されている。そして、通孔１０４の周縁から容器部１００の外側に延びる首部１０５を備え、そこに蓋１１０が着脱可能に装着される。容器部１００と蓋１１０とを組み合わせることによりフラスコ型の細胞培養容器５０Ａが形成される。
【００６３】
図７（ｂ）は、図７（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面を示し、図７（ｃ）はｃ−ｃ線に沿う断面を示す。容器部１００の、底面５１Ａ、側壁部１０２および天面部１０３に包囲される内部空間には、細胞および培地を収容するための内室１３０が形成されている。内室１３０に面する底面５１Ａの一部分には、前記した機能性フィルム１０が固定されている。
【００６４】
フラスコ型細胞培養容器５０Ａのように、機能性フィルム１０が固定される面が開放されておらず閉鎖された容器内に位置している場合には、機能性フィルム１０を固定することが可能な形状の部材に機能性フィルム１０を固定し、フィルム固定後の部材を他の部材と組み合わせて目的とする細胞培養容器を完成させればよい。
【００６５】
例えば、図８に示すように、底面５１Ａと側壁部１０２を備え、底面５１Ａの機能性フィルム１０の固定面と反対の側が開放された第１部材２０１と、該開放した面に前記天面部１０３に対応する第２部材２０２を接合することにより容器部１００を形成する。このとき、第２部材２０２を接合の前に、第１部材２０１の底面５１Ａの内側面に、前記した手法により機能性フィルム１０が固定される。第１部材２０１と第２部材２０２の接合は、細胞培養の目的に応じて、必要な場合は培養液が漏出しないように、適宜の手法により液密に接合される。
【００６６】
図９に示す実施形態では、底面５１Ａに対応する第１部材３０１と、首部１０５を備えた側壁部１０２に対応する第２部材３０２と、天面部１０３に対応する第３部材３０３とを接合することにより容器部１００を形成する。この態様では、前記第１部材３０１の、底面５１Ａの内側面に対応する部分に、前記した手法により機能性フィルム１０が固定される。
【００６７】
なお、図７〜図９に示した底面５１Ａの形状を持つフラスコ型の細胞培養容器５０Ａに対して、機能性フィルム１０を移送する場合には、図２に示したような、一方端側が狭くなった形状をなす切り込み線２１の入った長尺物２０を用いるとともに、負圧吸着ヘッド４０における吸着面４１の形状もそれに応じた形状とされる。
【００６８】
このような形状の場合に、底面５０Ａの一方端側、図７〜図９に示す細胞培養容器５０Ａの場合には、底面５１Ａの前記首部１０５とは反対側の端部側の領域５４に、落下する機能性フィルム１０の一端側が最も速く接触できるようにすることが望ましい場合がある。図示しないが、図２に示した切り込み線２１の形状に沿った吸着面４１の形状を持つ負圧吸着ヘッド４０の場合には、図２に斜線で示した領域１５に空気の排気量が多い領域が形成されるように、負圧吸着孔４４の孔径や基数を設定することで、機能性フィルム１０が前記首部１０５とは反対側の端部側の領域５４で最も速く底面５１Ａと接触できるとなる。
【００６９】
それにより、図１０（ａ）に示すように、機能性フィルム１０は細胞培養容器５０Ａの底面５１Ａの一端側から、順次、容器底面に接触していくようになり、機能性フィルム１０の下面と底面５１Ａとの間に気泡が入り込むのを確実に回避することが可能となる。また、図１０（ｂ）に示すように、細胞培養容器５０Ａの底面５１Ａが、水平部５５と上方への傾斜部５６を持つような場合にも、水平部５５の傾斜部５６とは反対側の端部領域に、落下する機能性フィルム１０の一端側が最も速く接触できるようになる位置に空気の排気量が多くなるように、負圧吸着孔４４の孔径や基数を設定することにより、機能性フィルム１０を気泡のない状態での細胞培養容器５０Ａの底面５１Ａの適正な位置に配置することが可能となる。
【００７０】
本発明において、各細胞培養容器を構成する材料は特に限定されず、細胞培養において一般的に用いられる材料を用いることができる。例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂等の樹脂材料、表面親水化処理を施した上記の少なくとも１種を含む樹脂材料、およびガラスや石英等の無機材料であることができるが、好ましくは樹脂材料である。樹脂材料としては、ポリスチレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂であることが好ましい。
【符号の説明】
【００７１】
１０…機能性フィルム、
１１…フィルム基材層、
１２…機能性化合物層、
１３…粘着剤層、
１４…帯状をなす剥離フィルム、
２０…４層構造からなる長尺物、
２１…機能性フィルムの外郭形状をなす切り込み線、
２２…ロール状の原反、
３０…移し替え装置、
３１…エアーシリンダ、
３２…案内台、
３３…ガイドロール、
３４…巻き取りロール、
３５…細胞培養容器の搬送コンベア、
３６…エアーシリンダの空気路、
３７（３７ａ〜３７ｄ）…エアノズル、
３８（３８ａ〜３８ｄ）…調整手段、
３９…制御部、
３９ａ…制御線、
４０…負圧吸着ヘッド、
４１…吸着面、
４２…空気室、
４４…負圧吸着孔、
５０、５０Ａ…細胞培養容器、
５１、５１Ａ…細胞培養容器の底面、
５２…細胞培養容器の側壁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
剥離フィルムにより支持された機能性フィルムを該剥離フィルムから剥離して負圧吸着孔を備えた吸着面に負圧吸着させる移し替え装置であって、
前記移し替え装置は、前記剥離フィルムから剥離された前記機能性フィルムの下面に対して気体を噴出するエアノズルを備え、該エアノズルから噴出される気体を受けた前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させることを特徴とする移し替え装置。
【請求項２】
前記移し替え装置は、前記エアノズルを複数備えることを特徴とする請求項１に記載の移し替え装置。
【請求項３】
前記移し替え装置は、前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させる際の該機能性フィルムの送り方向に少なくとも２つのエアノズルを備えることを特徴とする請求項２に記載の移し替え装置。
【請求項４】
前記移し替え装置は、前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させる際の該機能性フィルムの送り方向と直交する方向に少なくとも２つのエアノズルを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の移し替え装置。
【請求項５】
前記移し替え装置は、前記エアノズルから噴出される気体の流量及び／又は圧力を調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の移し替え装置。
【請求項６】
その一方面に機能性有機化合物層が積層され、他方面に粘着剤層が積層された機能性フィルムと、該機能性フィルムの前記粘着剤層側を支持する剥離フィルムと、を備える原反を用意する工程と、
前記機能性フィルムの前記機能性有機化合物層を上面側とした姿勢で前記原反を移送する工程と、
前記剥離フィルムから前記機能性フィルムを剥離して前記原反から前記機能性フィルムを分離する工程と、
前記原反から分離された前記機能性フィルムの下面に対して気体を噴出し、気体噴出を受けた前記機能性フィルムを負圧吸着孔を備えた吸着面に負圧吸着させる工程と、
前記機能性フィルムの下方に細胞培養容器を配置し、負圧を解消して前記機能性フィルムを前記細胞培養容器に落下させ、前記粘着剤層を介して前記機能性フィルムを前記細胞培養容器に配置する工程と、からなることを特徴とする細胞培養容器の製造方法。
【請求項１】
剥離フィルムにより支持された機能性フィルムを該剥離フィルムから剥離して負圧吸着孔を備えた吸着面に負圧吸着させる移し替え装置であって、
前記移し替え装置は、前記剥離フィルムから剥離された前記機能性フィルムの下面に対して気体を噴出するエアノズルを備え、該エアノズルから噴出される気体を受けた前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させることを特徴とする移し替え装置。
【請求項２】
前記移し替え装置は、前記エアノズルを複数備えることを特徴とする請求項１に記載の移し替え装置。
【請求項３】
前記移し替え装置は、前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させる際の該機能性フィルムの送り方向に少なくとも２つのエアノズルを備えることを特徴とする請求項２に記載の移し替え装置。
【請求項４】
前記移し替え装置は、前記機能性フィルムを前記吸着面に負圧吸着させる際の該機能性フィルムの送り方向と直交する方向に少なくとも２つのエアノズルを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の移し替え装置。
【請求項５】
前記移し替え装置は、前記エアノズルから噴出される気体の流量及び／又は圧力を調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の移し替え装置。
【請求項６】
その一方面に機能性有機化合物層が積層され、他方面に粘着剤層が積層された機能性フィルムと、該機能性フィルムの前記粘着剤層側を支持する剥離フィルムと、を備える原反を用意する工程と、
前記機能性フィルムの前記機能性有機化合物層を上面側とした姿勢で前記原反を移送する工程と、
前記剥離フィルムから前記機能性フィルムを剥離して前記原反から前記機能性フィルムを分離する工程と、
前記原反から分離された前記機能性フィルムの下面に対して気体を噴出し、気体噴出を受けた前記機能性フィルムを負圧吸着孔を備えた吸着面に負圧吸着させる工程と、
前記機能性フィルムの下方に細胞培養容器を配置し、負圧を解消して前記機能性フィルムを前記細胞培養容器に落下させ、前記粘着剤層を介して前記機能性フィルムを前記細胞培養容器に配置する工程と、からなることを特徴とする細胞培養容器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１０６５２５（Ｐ２０１３−１０６５２５Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１７５６（Ｐ２０１１−２５１７５６）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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