立体表面を有する基質への均一な細胞播種装置および方法
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種装置およびその方法であって、生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器と、該容器を第１の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段と、そして、該第１の回転軸を中心にして回転している該容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、該第１の回転駆動手段を該第２の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段とを備え、該第１および第２の回転軸は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする細胞播種装置およびその装置の利用した細胞播種方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞を播種すべき基質と細胞分散液とを収容するための容器を互いに同一平面上に存在しない２つの異なる回転軸の周りに回転させることにより、複雑な立体表面を有する基質に均一に細胞を播種させることを達成するための装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の複雑な立体表面を有する付着性細胞の培養においては、細胞を収容するための培養容器内に細胞分散液を入れ、この培養容器を複数の回転軸の周りに回転しながら均一に細胞を播種し培養する、細胞培養装置およびその方法が公開特許公報（特開２００２−３１６８９９号）により知られている。
【０００３】
しかし、このような細胞培養装置は、培養容器が回転させられる複数の回転軸が交差して培養容器の内部に疑似無重力状態を作り出すため、培養容器の中に収容された細胞を培養すべき基質の周囲に存在する細胞分散液を充分に流動し分散させることができず、このため、細胞分散液の劣化や濃度偏析を引き起こすといった問題があった。
【０００４】
また、このような細胞培養装置は、培養容器が回転させられる複数の回転軸と同軸上に装置の回転駆動部の駆動軸が配置されているため、装置の構造が複雑で、かつ高価であり、さらに、培養容器の芯出しに手間が掛るために培養容器へのアクセスが容易でないといった問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、近年では公開特許公報（特開２００２−４５１７３号および特開２００３−７０４５８号）に開示されているような、回転中の培養容器内へ外部から細胞分散液を強制循環させる装置およびその方法も開発されているが、依然として装置の構造は複雑で、かつ、分散液を循環させるための配管の脱着等が容易でないといった問題があった。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、生物学的基質および基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種装置およびその方法であって、生物的基質および基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器と、容器を第１の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段と、そして、第１の回転軸を中心にして回転している容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、第１の回転駆動手段を第２の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段とを備え、第１および第２の回転軸は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延ばすことを可能とすることにより、培養容器の中心点に対して偏芯した回転運動を与えることにより培養容器の中の細胞分散液中に重力場を発生させて、分散液中の細胞を自己分散させることができる細胞播種装置およびその装置を利用した細胞播種方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、第１および第２の回転駆動手段の第１および第２の回転軸の少なくとも１つを、それ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットさせることにより、装置の構造がシンプルで、かつ安価であり、また、培養容器へのアクセスが容易な細胞播種装置およびその装置を利用した細胞播種方法を提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明による細胞播種装置は、生物学的基質および基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種装置であって、生物的基質および基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器と、容器を第１の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段と、そして、第１の回転軸を中心にして回転している容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、第１の回転駆動手段を第２の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段とを備え、第１および第２の回転軸は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする。
【０００９】
すなわち第１および第２の回転軸は、互いに平行でなく、かつ、交差することなく異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、このような回転軸の配置により、第１の回転軸を中心にして回転している培養容器を第２の回転軸の周りに旋回させて容器の中心点に対して偏芯した回転運動を与えることができるようにした結果、容器の中の細胞分散液中に重力場を発生させて分散液中の細胞を自己分散させることが可能となる。
【００１１】
また、複雑な立体表面を有する基質に細胞分散液中の細胞を効果的に播種させるためには、基質を収容するための容器を、第１の回転軸と第２の回転軸とが延びる方向が第１および第２の回転軸とを共に直角に結ぶ軸の回りに略９０°離れた方向に延びるように設定して回転させることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明は、装置の第１および第２の回転駆動手段の第１および第２の回転軸の少なくとも１つをそれ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットさせることにより、第１および第２の回転軸の延長線上から駆動軸および駆動源をなくすことを可能とし、この結果、装置の構造がシンプルで、かつ安価であり、また、培養容器へのアクセスが容易な細胞播種装置およびその装置を利用した細胞播種方法を提供することができる。
【００１３】
また、このような回転軸および駆動軸の配置は、培養容器を第１の回転駆動手段へ／から取付け・取外す際の駆動軸との干渉を避けることを可能とするため、容器を第１の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持することができるようになり、この結果、容器へのアクセス容易性を向上させることができる。
【００１４】
また同様に、容器を支持する第１の回転駆動手段も第２の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持することができるようになるため、直接的には第２の回転駆動手段へ／から第１の回転駆動手段を取付け・取外すことは勿論、間接的には第１の回転駆動手段へ／から培養容器を取付け・取外すことをも一層容易にする。
【００１５】
また、このような第１のおよび第２の回転駆動手段の構成は、播種された基質を培養容器内で無菌環境に保ったまま、例えばインキュベーター中で細胞の培養を継続することを可能にする。
【００１６】
この時、第１の回転駆動手段により培養容器を回転させる方法および／または第２の回転駆動手段により第１の回転駆動手段を回転させる方法は、摩擦抵抗を利用した動力の伝達により回転させることが好ましい。
【００１７】
摩擦抵抗を利用した動力の伝達は、歯車、ベルトプーリーおよび駆動伝達ベルトといった容器などを回転させるための駆動系部品の数を減らして装置の構造の単純化に寄与すると共に、容器の第１を回転駆動手段へ／からの接続・分離すること、および第１の回転駆動手段を第２の回転駆動手段へ／からの接続・分離することを容易化する。
【００１８】
ただし、本発明による動力伝達手段は、摩擦抵抗を利用したものに限定されるものではなく、一般的な歯車を用いたものや、ベルトプーリーおよび駆動伝達ベルトを用いて動力を伝達するものであってもよい。
【００１９】
本発明による細胞播種装置においては、培養容器を回転させるために第１の回転駆動手段を制御するための手段と、第１の回転駆動手段を回転させるために第２の回転駆動手段を制御するための手段とが相互に分離・独立して回転および停止制御することができるようにされていることが好ましい。
【００２０】
第１および第２の回転駆動手段を制御するための手段を相互に分離・独立して回転および停止制御することができるようにすることは、第１および第２の回転軸を中心とした培養容器の３次元回転状態を自由に変化させることを可能とし、この結果、本発明による細胞播種装置は、様々な複雑な立体表面を有する基質に対応して細胞分散液中の細胞を播種できるようになる。
【００２１】
また、第１および第２の回転駆動手段を制御するための手段を相互に分離・独立させた結果、容器を第１の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持し、そして第１の回転駆動手段を第２の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持させることを可能にする。
【００２２】
このように、本発明による細胞播種装置においては、培養容器を回転させるための第１および第２の回転駆動手段を相互に分離・独立としているため、容器が中心にして回転するところの第１および第２の回転軸の絶対位置および相対位置を任意に設定することができる。
【００２３】
この結果、本発明による細胞播種装置は、第１の回転軸を中心にして回転している容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、容器の中心点に対して第１および／または第２の回転軸を任意に偏芯させてこれらの回転軸の周りを回転させることが可能となり、容器内に生じる重力場の発生、惹いては容器の中の細胞分散液中の細胞の自己分散を任意にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による細胞播種装置の全体概要を示した図である。
【図２】本発明による第１の回転駆動手段の全体概要を示した図である。
【図３】本発明による第２の回転駆動手段の全体概要を示した図である。
【図４】本発明による培養容器の全体概要を示した図である。
【図５】本発明による細胞播種方法を実施した実施例１の結果を示す図である。
【図６】本発明による細胞播種方法を実施した実施例２の結果を示す図である。
【図７】本発明による細胞播種方法を実施した実施例３の結果を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明による細胞播種装置および本装置を用いた細胞播種方法について、最良の実施形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明による細胞播種装置１の全体概要を示している。
【００２７】
本発明による細胞播種装置１は、生物学的基質および基質へ播種すべき細胞の分散液４０ｃを収容するための培養容器４（図４参照）と、容器４を第１の回転軸５（図４参照）を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段２と、そして第１の回転駆動手段２を第２の回転軸６（図２参照）を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段３とから構成される。
【００２８】
このとき、第１および第２の回転軸５、６は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延びるように、すなわち第１および第２の回転軸５、６は、互いに平行でなく、かつ、交差することなく異なる方向へ離れて延びるように設定される。
【００２９】
ただし、本発明による細胞播種装置１は、第１および第２の回転軸５、６の絶対位置および相対位置を任意に設定できるため、互いの回転軸５、６を同一平面内上に存在させながら異なる方向へ離れて延びているように、すなわち第１および第２の回転軸５、６は互いに平行でないが、交差しながら異なる方向へ延びるように設定することもできる。
【００３０】
このように、２つの回転軸５、６の配置を任意に設定できるようにすることは、第１の回転軸５を中心にして回転している培養容器４が第２の回転軸６の周りを旋回させて容器４の中心点に対して偏芯した回転運動を与えることにより、培養容器４の中の細胞分散液中４０ｃに重力場を発生させて分散液中４０ｃの細胞が自己分散することを可能にする。
【００３１】
特に、複雑な立体表面を有する基質４０ｂに細胞分散液４０ｃ中の細胞を効果的に播種させるためには、基質４０ｂを収容するための容器４を、第１の回転軸と第２の回転軸５、６とが延びる方向が第１および第２の回転軸５、６とを共に直角に結ぶことができる軸の回りに略９０°離れた方向に延びるように設定して回転させることが有効である。
【００３２】
培養容器４の第１の回転軸５を中心とした回転は、第１の回転駆動手段２の中に取付けられた容器駆動回転ローラー２０ｃと容器４の外部表面を一体となって形成する回転筒４ｂとを互いに接触させることにより、両者間に生じた摩擦抵抗を利用して駆動ユニット２３ｃの中のモーター（図示せず）の駆動力を容器４へ伝達することにより達成される。
【００３３】
第１の回転駆動手段２の第２の回転軸６を中心とした回転は、第１の回転駆動手段２のハウジング２ａを支持するように取付けられた２つの回転輪２ｂと第２の回転駆動手段３の回転駆動ローラー３ｂとを互いに接触させることにより、両者間に生じた摩擦抵抗を利用して回転輪駆動ローラー３ｂのモーター（図示せず）の駆動力を第１の回転駆動手段２へ伝達することにより達成される。
【００３４】
このような摩擦抵抗を利用した動力の伝達は、歯車、ベルトプーリーおよび駆動伝達ベルトといった容器などを回転させるための駆動系部品の数を減らして装置の構造の単純化に寄与すると共に、容器４を第１の回転駆動手段２へ／からの接続・分離すること、および第１の回転駆動手段２を第２の回転駆動手段３へ／からの接続・分離することを容易化するのに役立つ。
【００３５】
ただし、本発明による動力伝達手段は、摩擦抵抗を利用したものに限定されるものではなく、一般的な歯車を用いたものや、ベルトプーリーおよび駆動伝達ベルトを用いて動力を伝達するものであってもよい。
【００３６】
したがって、例えば回転輪駆動ローラー３ｂおよび回転輪２ｂの表面を歯車形状とすることによって、両者を噛み合わせて回転輪駆動ローラー３ｂの駆動力を回転輪２ｂへ伝達させるものであってもよい。
【００３７】
さらに、本発明は、装置の第１および第２の回転駆動手段２、３の第１および第２の回転軸５、６の少なくとも１つをそれ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットさせることにより、第１および第２の回転軸５、６の延長線上から駆動軸および駆動源をなくすことを可能とし、この結果、装置の構造がシンプルで、かつ安価であり、また、培養容器４および第１の回転駆動手段２へのアクセスが容易な細胞播種装置１およびその装置１を利用した細胞播種方法を提供することができる。
【００３８】
また、このような回転軸５、６および駆動軸の配置は、培養容器４を第１の回転駆動手段２へ／から取付け・取外す際の駆動軸との干渉を避けることを可能とするため、容器４を第１の回転駆動手段２へ／から取付け・取外し自在に支持することができるようになり、この結果、容器４へのアクセス容易性を向上させることができる。
【００３９】
また同様に、容器４を支持する第１の回転駆動手段２も第２の回転駆動手段３へ／から取付け・取外し自在に支持することができるようになるため、直接的には第２の回転駆動手段３へ／から第１の回転駆動手段２を取付け・取外すことは勿論、間接的には第１の回転駆動手段２へ／から培養容器４を取付け・取外すことをも一層容易にする。
【００４０】
図２は、本発明による細胞培養装置１の培養容器４を取外した状態での第１の回転駆動手段２の全体概要を示している。
【００４１】
第１の回転駆動装置２は、培養容器４を第１の回転軸５（図１、図４参照）を中心にして回転自在に支持するためのハウジング２ａの外側で、対向する側面のそれぞれに取付けられた２つの回転輪２ｂおよび培養容器４を第１の回転軸５を中心にして回転させるための容器回転駆動手段２ｃから構成される。
【００４２】
ハウジング２ａは、培養容器４と２つの回転輪２ｂおよび容器回転駆動手段２ｃを支持できる構造および形状であれば特に制限されるものでなく、本発明による実施例においては、ハウジング２ａの耐久性、重量および培養容器４へアクセスの容易性を考慮して、１対の側壁、１対の端壁および底壁からなる５つの面から構成される箱型形状を有する構造とした。
【００４３】
また、ハウジング２ａには、後で詳述する容器回転駆動手段２ｃをハウジング２ａの外部へまたは内部へ容易に脱着できるように、切欠部２０ａが２つの側面上の上部に設けられている。
【００４４】
また、ハウジング２ａの内部には、培養容器４を第１の回転軸５（図１、図４参照）を中心にして回転自在に、かつ取付け・取外し自在に支持するための支持ローラー２１ａが適当に配置される。
【００４５】
容器回転駆動手段２ｃは、培養容器４を第１の回転軸５を中心にして回転させるための回転駆動シャフト２１ｃと一体となった容器回転駆動ローラー２０ｃと、回転駆動シャフト２１ｃを回転自在に支承し、かつハウジング２ａに取付けるための２つのベアリング２２ｃおよび前記回転駆動シャフト２１ｃを回転するための駆動ユニット２３ｃから構成される。
【００４６】
さらに、前記駆動ユニット２３ｃの中には、外部からの電源供給を受けることなく回転駆動シャフト２１ｃを回転するための電気モーター、バッテリーおよび制御装置（いずれも図示せず）が含まる。
【００４７】
そのため、第１の回転駆動手段２は外部との配線などが不要であり、したがって、第１の回転駆動手段２によって第１の回転軸５を中心にして回転させられる培養容器４と、第２の回転駆動装置３によって第２の回転軸６を中心にして回転させられる第１の回転駆動装置２とは、相互に分離・独立して回転および停止制御をすることができる。
【００４８】
また、駆動ユニット２３ｃは、ハウジング２ａの側面に設けられた切欠部２０ａに回転駆動シャフト２１ｃを通過させながら上方または下方へ一体的に移動および固定ができるようになっているため、培養容器４の外周部に取付けられた回転筒４ｂの大小にかかわらず、容器回転駆動ローラー２０ｃと回転筒４ｂとの柔軟でかつ確実な接触を維持することができる。
【００４９】
具体的には、図２に示される本発明の実施例において培養容器４を第１の回転駆動装置２の中にセットする場合は、容器４の外周を包んで一体的に取付けられた回転筒４ｂをハウジング２ａ内部に適当に配置された支持ローラー２０ｃの上に整合するように配置し、さらにその上から駆動ユニット２３ｃの容器回転駆動ローラー２０ｃを容器４の回転筒４ｂに接触するように軽く押付けながら、駆動ユニット２３ｃの２つのベアリング２２ｃをハウジング２ａの側面に適当な手段を用いて固定するだけでよい。
【００５０】
また、培養容器４を第１の回転駆動手段２から取外す場合は、前記取付け手順を逆に実施すればよいから、培養容器４へのアクセスが極めて容易になる。
【００５１】
図３は、本発明による細胞培養装置１において、第２の回転駆動手段３から第１の回転駆動手段２を取外した場合の第２の回転駆動手段３の全体概要を示している。
【００５２】
第２の回転駆動手段３は、第１の回転駆動手段２を支持し、かつ回転させるための２本の平行に配置された回転輪駆動ローラー３ｂと、このローラー３ｂを支承し駆動するための電気モーターおよび制御装置（いずれも図示せず）を含む本体部３ａとから構成される。
【００５３】
第２の回転駆動手段３は、第１の回転駆動手段２の回転輪２ｂを２本のロールを用いて支持できるものであれば特に制限はなく、市販の回転駆動手段を利用したものであってもよい。
【００５４】
図４は、本発明による細胞播種装置１に取付けられる培養容器４の全体概要を示す。
【００５５】
培養容器４は、中空のチャンバー４０ａを有する円筒形の容器本体４ａとその外周領域を取り囲んで容器本体４ａを支持するように取付けられた回転筒４ｂと、そして培養容器４のチャンバー４０ａ内に細胞を播種すべき基質４０ｂおよび細胞分散液４０ｃとを収容した後、チャンバー４０ａを密閉するためのプラグ４ｃとから構成される。
【００５６】
なお、図４に示される本発明による培養容器４の回転筒４ｂの場合は、容器本体４ａの形状を円筒形とすることにより容器本体４ａと回転筒４ｂとを一体化して、単純化かつコンパクトにしたものである。
【００５７】
回転筒４ｂは、例えば容器本体４ａの外部形状が円筒形状でない場合には容器４を第１の回転軸５を中心として回転させることができないため、回転筒４ｂを容器本体４ａの外部から支持するように取付けることにより、これが第１の回転駆動手段２のハウジング２ａ内に取付けられた支持ローラー２１ａおよび容器回転駆動ローラー２０ｃと整合して容器４の滑らかな回転を保証する働きをする。
【００５８】
したがって回転筒４ｂの形状は、その外部表面形状が円筒形を有するものであれば、容器４を支持するための構造および形状に制限はなく、また、培養容器４の本体４ａと一体化したものであっても分離・独立したものであってもよい。
【００５９】
また、本件発明による培養容器本体４ａは、外部からの視認性を考慮して透明なプラスチックまたはガラス材料などから構成されていることが好ましい。
【００６０】
また、本発明による細胞播種装置１は、細胞を播種すべき基質４０ｂと細胞分散液４０ｃとを互いに同一平面上に存在しない２つの異なる回転軸５、６の周りに回転させることにより、複雑な立体表面を有する基質４０ｂに均一に細胞を播種させることを達成するための装置１およびその装置１を利用した細胞播種方法に関するものであるが、本発明に適用される細胞を播種すべき基質４０ｂとしては、ヒト組織だけでなく、ブタ、ウシ等のほ乳類および魚類、両生類、は虫類、鳥類などの脊椎動物、およびその他の動物または植物などの生物由来組織や合成組織を対象とすることができる。
【００６１】
以上の説明からも明らかな通り、本発明による細胞播種装置１は培養容器４を回転させるための第１および第２の回転駆動手段２、３を相互に分離・独立としているため、容器４が中心にして回転するところの第１および第２の回転軸５、６の絶対位置および相対位置を、容器４に取付けられた回転筒４ｂおよび第１の回転駆動手段２に取付けられた回転輪２ｂの回転半径を変えることで任意に設定することができる。
【００６２】
この結果、第１の回転軸５を中心にして回転している容器４が第２の回転軸６の周りを旋回するように、容器４の中心点に対して第１および／または第２の回転軸５、６を任意に偏芯させてこれらの回転軸５、６の周りを回転させることが可能となり、容器４内に生じる重力場の発生、惹いては容器４の中の細胞分散液４０ｃ中の細胞の自己分散を任意にコントロールすることができる。
【００６３】
また、第１および第２の回転駆動手段２、３の第１および第２の回転軸５、６の少なくとも１つを、それ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットさせることにより、装置の構造がシンプルで、かつ安価であり、また、培養容器４へのアクセスが容易な細胞播種装置１およびその装置１を利用した細胞播種方法を提供することができる。
【００６４】
次に、本発明による細胞播種装置１を用いて細胞播種を行なった実験結果を以下に示す。
【実施例１】
【００６５】
本発明による細胞播種装置１の第１の回転駆動手段２内に血管内皮細胞分散液４０ｃを封入したチャンバー４０ａの内径３ｍｍのガラス容器４を設置し、ガラス容器４を第１の回転軸５の回りに毎分１２回転、そしてガラス容器４を取付けた第１の回転駆動手段２を第２の回転軸６の回りに毎分４回転回転させて２時間回転したところ、図５に示すようにガラス容器４内に均一に細胞を播種することができた。
【実施例２】
【００６６】
本発明による細胞播種装置１の第１の回転駆動手段２内に血管内皮細胞分散液４０ｃを封入したチャンバー４０ａの内径１ｃｍのガラス容器４を設置し、ガラス容器４を第１の回転軸５の回りに毎分１２回転、そしてガラス容器４を取付けた第１の回転駆動手段２を第２の回転軸６の回りに毎分４回転回転させて２時間回転したところ、図６に示すようにガラス容器４の側面および底面ともに均一に細胞を播種することができた。
【実施例３】
【００６７】
本発明による細胞播種装置１の培養容器４内に、あらかじめ細胞を除去したミニブタ心臓弁組織４０ｂを血管内皮分散液４０ｃとともに封入し、培養容器４を第１の回転軸５の回りに毎分１２回転、そして培養容器４を取付けた第１の回転駆動装置２を第２の回転軸６の回りに毎分４回転回転させて２時間回転したところ、図７に示すように心臓弁の血管壁内および心臓弁葉４０ｂ表面ともに均一に細胞を播種することができた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞を播種すべき基質と細胞分散液とを収容するための容器を互いに同一平面上に存在しない２つの異なる回転軸の周りに回転させることにより、複雑な立体表面を有する基質に均一に細胞を播種させることを達成するための装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の複雑な立体表面を有する付着性細胞の培養においては、細胞を収容するための培養容器内に細胞分散液を入れ、この培養容器を複数の回転軸の周りに回転しながら均一に細胞を播種し培養する、細胞培養装置およびその方法が公開特許公報（特開２００２−３１６８９９号）により知られている。
【０００３】
しかし、このような細胞培養装置は、培養容器が回転させられる複数の回転軸が交差して培養容器の内部に疑似無重力状態を作り出すため、培養容器の中に収容された細胞を培養すべき基質の周囲に存在する細胞分散液を充分に流動し分散させることができず、このため、細胞分散液の劣化や濃度偏析を引き起こすといった問題があった。
【０００４】
また、このような細胞培養装置は、培養容器が回転させられる複数の回転軸と同軸上に装置の回転駆動部の駆動軸が配置されているため、装置の構造が複雑で、かつ高価であり、さらに、培養容器の芯出しに手間が掛るために培養容器へのアクセスが容易でないといった問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、近年では公開特許公報（特開２００２−４５１７３号および特開２００３−７０４５８号）に開示されているような、回転中の培養容器内へ外部から細胞分散液を強制循環させる装置およびその方法も開発されているが、依然として装置の構造は複雑で、かつ、分散液を循環させるための配管の脱着等が容易でないといった問題があった。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、生物学的基質および基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種装置およびその方法であって、生物的基質および基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器と、容器を第１の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段と、そして、第１の回転軸を中心にして回転している容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、第１の回転駆動手段を第２の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段とを備え、第１および第２の回転軸は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延ばすことを可能とすることにより、培養容器の中心点に対して偏芯した回転運動を与えることにより培養容器の中の細胞分散液中に重力場を発生させて、分散液中の細胞を自己分散させることができる細胞播種装置およびその装置を利用した細胞播種方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、第１および第２の回転駆動手段の第１および第２の回転軸の少なくとも１つを、それ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットさせることにより、装置の構造がシンプルで、かつ安価であり、また、培養容器へのアクセスが容易な細胞播種装置およびその装置を利用した細胞播種方法を提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明による細胞播種装置は、生物学的基質および基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種装置であって、生物的基質および基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器と、容器を第１の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段と、そして、第１の回転軸を中心にして回転している容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、第１の回転駆動手段を第２の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段とを備え、第１および第２の回転軸は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする。
【０００９】
すなわち第１および第２の回転軸は、互いに平行でなく、かつ、交差することなく異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、このような回転軸の配置により、第１の回転軸を中心にして回転している培養容器を第２の回転軸の周りに旋回させて容器の中心点に対して偏芯した回転運動を与えることができるようにした結果、容器の中の細胞分散液中に重力場を発生させて分散液中の細胞を自己分散させることが可能となる。
【００１１】
また、複雑な立体表面を有する基質に細胞分散液中の細胞を効果的に播種させるためには、基質を収容するための容器を、第１の回転軸と第２の回転軸とが延びる方向が第１および第２の回転軸とを共に直角に結ぶ軸の回りに略９０°離れた方向に延びるように設定して回転させることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明は、装置の第１および第２の回転駆動手段の第１および第２の回転軸の少なくとも１つをそれ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットさせることにより、第１および第２の回転軸の延長線上から駆動軸および駆動源をなくすことを可能とし、この結果、装置の構造がシンプルで、かつ安価であり、また、培養容器へのアクセスが容易な細胞播種装置およびその装置を利用した細胞播種方法を提供することができる。
【００１３】
また、このような回転軸および駆動軸の配置は、培養容器を第１の回転駆動手段へ／から取付け・取外す際の駆動軸との干渉を避けることを可能とするため、容器を第１の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持することができるようになり、この結果、容器へのアクセス容易性を向上させることができる。
【００１４】
また同様に、容器を支持する第１の回転駆動手段も第２の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持することができるようになるため、直接的には第２の回転駆動手段へ／から第１の回転駆動手段を取付け・取外すことは勿論、間接的には第１の回転駆動手段へ／から培養容器を取付け・取外すことをも一層容易にする。
【００１５】
また、このような第１のおよび第２の回転駆動手段の構成は、播種された基質を培養容器内で無菌環境に保ったまま、例えばインキュベーター中で細胞の培養を継続することを可能にする。
【００１６】
この時、第１の回転駆動手段により培養容器を回転させる方法および／または第２の回転駆動手段により第１の回転駆動手段を回転させる方法は、摩擦抵抗を利用した動力の伝達により回転させることが好ましい。
【００１７】
摩擦抵抗を利用した動力の伝達は、歯車、ベルトプーリーおよび駆動伝達ベルトといった容器などを回転させるための駆動系部品の数を減らして装置の構造の単純化に寄与すると共に、容器の第１を回転駆動手段へ／からの接続・分離すること、および第１の回転駆動手段を第２の回転駆動手段へ／からの接続・分離することを容易化する。
【００１８】
ただし、本発明による動力伝達手段は、摩擦抵抗を利用したものに限定されるものではなく、一般的な歯車を用いたものや、ベルトプーリーおよび駆動伝達ベルトを用いて動力を伝達するものであってもよい。
【００１９】
本発明による細胞播種装置においては、培養容器を回転させるために第１の回転駆動手段を制御するための手段と、第１の回転駆動手段を回転させるために第２の回転駆動手段を制御するための手段とが相互に分離・独立して回転および停止制御することができるようにされていることが好ましい。
【００２０】
第１および第２の回転駆動手段を制御するための手段を相互に分離・独立して回転および停止制御することができるようにすることは、第１および第２の回転軸を中心とした培養容器の３次元回転状態を自由に変化させることを可能とし、この結果、本発明による細胞播種装置は、様々な複雑な立体表面を有する基質に対応して細胞分散液中の細胞を播種できるようになる。
【００２１】
また、第１および第２の回転駆動手段を制御するための手段を相互に分離・独立させた結果、容器を第１の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持し、そして第１の回転駆動手段を第２の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持させることを可能にする。
【００２２】
このように、本発明による細胞播種装置においては、培養容器を回転させるための第１および第２の回転駆動手段を相互に分離・独立としているため、容器が中心にして回転するところの第１および第２の回転軸の絶対位置および相対位置を任意に設定することができる。
【００２３】
この結果、本発明による細胞播種装置は、第１の回転軸を中心にして回転している容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、容器の中心点に対して第１および／または第２の回転軸を任意に偏芯させてこれらの回転軸の周りを回転させることが可能となり、容器内に生じる重力場の発生、惹いては容器の中の細胞分散液中の細胞の自己分散を任意にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による細胞播種装置の全体概要を示した図である。
【図２】本発明による第１の回転駆動手段の全体概要を示した図である。
【図３】本発明による第２の回転駆動手段の全体概要を示した図である。
【図４】本発明による培養容器の全体概要を示した図である。
【図５】本発明による細胞播種方法を実施した実施例１の結果を示す図である。
【図６】本発明による細胞播種方法を実施した実施例２の結果を示す図である。
【図７】本発明による細胞播種方法を実施した実施例３の結果を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明による細胞播種装置および本装置を用いた細胞播種方法について、最良の実施形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明による細胞播種装置１の全体概要を示している。
【００２７】
本発明による細胞播種装置１は、生物学的基質および基質へ播種すべき細胞の分散液４０ｃを収容するための培養容器４（図４参照）と、容器４を第１の回転軸５（図４参照）を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段２と、そして第１の回転駆動手段２を第２の回転軸６（図２参照）を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段３とから構成される。
【００２８】
このとき、第１および第２の回転軸５、６は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延びるように、すなわち第１および第２の回転軸５、６は、互いに平行でなく、かつ、交差することなく異なる方向へ離れて延びるように設定される。
【００２９】
ただし、本発明による細胞播種装置１は、第１および第２の回転軸５、６の絶対位置および相対位置を任意に設定できるため、互いの回転軸５、６を同一平面内上に存在させながら異なる方向へ離れて延びているように、すなわち第１および第２の回転軸５、６は互いに平行でないが、交差しながら異なる方向へ延びるように設定することもできる。
【００３０】
このように、２つの回転軸５、６の配置を任意に設定できるようにすることは、第１の回転軸５を中心にして回転している培養容器４が第２の回転軸６の周りを旋回させて容器４の中心点に対して偏芯した回転運動を与えることにより、培養容器４の中の細胞分散液中４０ｃに重力場を発生させて分散液中４０ｃの細胞が自己分散することを可能にする。
【００３１】
特に、複雑な立体表面を有する基質４０ｂに細胞分散液４０ｃ中の細胞を効果的に播種させるためには、基質４０ｂを収容するための容器４を、第１の回転軸と第２の回転軸５、６とが延びる方向が第１および第２の回転軸５、６とを共に直角に結ぶことができる軸の回りに略９０°離れた方向に延びるように設定して回転させることが有効である。
【００３２】
培養容器４の第１の回転軸５を中心とした回転は、第１の回転駆動手段２の中に取付けられた容器駆動回転ローラー２０ｃと容器４の外部表面を一体となって形成する回転筒４ｂとを互いに接触させることにより、両者間に生じた摩擦抵抗を利用して駆動ユニット２３ｃの中のモーター（図示せず）の駆動力を容器４へ伝達することにより達成される。
【００３３】
第１の回転駆動手段２の第２の回転軸６を中心とした回転は、第１の回転駆動手段２のハウジング２ａを支持するように取付けられた２つの回転輪２ｂと第２の回転駆動手段３の回転駆動ローラー３ｂとを互いに接触させることにより、両者間に生じた摩擦抵抗を利用して回転輪駆動ローラー３ｂのモーター（図示せず）の駆動力を第１の回転駆動手段２へ伝達することにより達成される。
【００３４】
このような摩擦抵抗を利用した動力の伝達は、歯車、ベルトプーリーおよび駆動伝達ベルトといった容器などを回転させるための駆動系部品の数を減らして装置の構造の単純化に寄与すると共に、容器４を第１の回転駆動手段２へ／からの接続・分離すること、および第１の回転駆動手段２を第２の回転駆動手段３へ／からの接続・分離することを容易化するのに役立つ。
【００３５】
ただし、本発明による動力伝達手段は、摩擦抵抗を利用したものに限定されるものではなく、一般的な歯車を用いたものや、ベルトプーリーおよび駆動伝達ベルトを用いて動力を伝達するものであってもよい。
【００３６】
したがって、例えば回転輪駆動ローラー３ｂおよび回転輪２ｂの表面を歯車形状とすることによって、両者を噛み合わせて回転輪駆動ローラー３ｂの駆動力を回転輪２ｂへ伝達させるものであってもよい。
【００３７】
さらに、本発明は、装置の第１および第２の回転駆動手段２、３の第１および第２の回転軸５、６の少なくとも１つをそれ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットさせることにより、第１および第２の回転軸５、６の延長線上から駆動軸および駆動源をなくすことを可能とし、この結果、装置の構造がシンプルで、かつ安価であり、また、培養容器４および第１の回転駆動手段２へのアクセスが容易な細胞播種装置１およびその装置１を利用した細胞播種方法を提供することができる。
【００３８】
また、このような回転軸５、６および駆動軸の配置は、培養容器４を第１の回転駆動手段２へ／から取付け・取外す際の駆動軸との干渉を避けることを可能とするため、容器４を第１の回転駆動手段２へ／から取付け・取外し自在に支持することができるようになり、この結果、容器４へのアクセス容易性を向上させることができる。
【００３９】
また同様に、容器４を支持する第１の回転駆動手段２も第２の回転駆動手段３へ／から取付け・取外し自在に支持することができるようになるため、直接的には第２の回転駆動手段３へ／から第１の回転駆動手段２を取付け・取外すことは勿論、間接的には第１の回転駆動手段２へ／から培養容器４を取付け・取外すことをも一層容易にする。
【００４０】
図２は、本発明による細胞培養装置１の培養容器４を取外した状態での第１の回転駆動手段２の全体概要を示している。
【００４１】
第１の回転駆動装置２は、培養容器４を第１の回転軸５（図１、図４参照）を中心にして回転自在に支持するためのハウジング２ａの外側で、対向する側面のそれぞれに取付けられた２つの回転輪２ｂおよび培養容器４を第１の回転軸５を中心にして回転させるための容器回転駆動手段２ｃから構成される。
【００４２】
ハウジング２ａは、培養容器４と２つの回転輪２ｂおよび容器回転駆動手段２ｃを支持できる構造および形状であれば特に制限されるものでなく、本発明による実施例においては、ハウジング２ａの耐久性、重量および培養容器４へアクセスの容易性を考慮して、１対の側壁、１対の端壁および底壁からなる５つの面から構成される箱型形状を有する構造とした。
【００４３】
また、ハウジング２ａには、後で詳述する容器回転駆動手段２ｃをハウジング２ａの外部へまたは内部へ容易に脱着できるように、切欠部２０ａが２つの側面上の上部に設けられている。
【００４４】
また、ハウジング２ａの内部には、培養容器４を第１の回転軸５（図１、図４参照）を中心にして回転自在に、かつ取付け・取外し自在に支持するための支持ローラー２１ａが適当に配置される。
【００４５】
容器回転駆動手段２ｃは、培養容器４を第１の回転軸５を中心にして回転させるための回転駆動シャフト２１ｃと一体となった容器回転駆動ローラー２０ｃと、回転駆動シャフト２１ｃを回転自在に支承し、かつハウジング２ａに取付けるための２つのベアリング２２ｃおよび前記回転駆動シャフト２１ｃを回転するための駆動ユニット２３ｃから構成される。
【００４６】
さらに、前記駆動ユニット２３ｃの中には、外部からの電源供給を受けることなく回転駆動シャフト２１ｃを回転するための電気モーター、バッテリーおよび制御装置（いずれも図示せず）が含まる。
【００４７】
そのため、第１の回転駆動手段２は外部との配線などが不要であり、したがって、第１の回転駆動手段２によって第１の回転軸５を中心にして回転させられる培養容器４と、第２の回転駆動装置３によって第２の回転軸６を中心にして回転させられる第１の回転駆動装置２とは、相互に分離・独立して回転および停止制御をすることができる。
【００４８】
また、駆動ユニット２３ｃは、ハウジング２ａの側面に設けられた切欠部２０ａに回転駆動シャフト２１ｃを通過させながら上方または下方へ一体的に移動および固定ができるようになっているため、培養容器４の外周部に取付けられた回転筒４ｂの大小にかかわらず、容器回転駆動ローラー２０ｃと回転筒４ｂとの柔軟でかつ確実な接触を維持することができる。
【００４９】
具体的には、図２に示される本発明の実施例において培養容器４を第１の回転駆動装置２の中にセットする場合は、容器４の外周を包んで一体的に取付けられた回転筒４ｂをハウジング２ａ内部に適当に配置された支持ローラー２０ｃの上に整合するように配置し、さらにその上から駆動ユニット２３ｃの容器回転駆動ローラー２０ｃを容器４の回転筒４ｂに接触するように軽く押付けながら、駆動ユニット２３ｃの２つのベアリング２２ｃをハウジング２ａの側面に適当な手段を用いて固定するだけでよい。
【００５０】
また、培養容器４を第１の回転駆動手段２から取外す場合は、前記取付け手順を逆に実施すればよいから、培養容器４へのアクセスが極めて容易になる。
【００５１】
図３は、本発明による細胞培養装置１において、第２の回転駆動手段３から第１の回転駆動手段２を取外した場合の第２の回転駆動手段３の全体概要を示している。
【００５２】
第２の回転駆動手段３は、第１の回転駆動手段２を支持し、かつ回転させるための２本の平行に配置された回転輪駆動ローラー３ｂと、このローラー３ｂを支承し駆動するための電気モーターおよび制御装置（いずれも図示せず）を含む本体部３ａとから構成される。
【００５３】
第２の回転駆動手段３は、第１の回転駆動手段２の回転輪２ｂを２本のロールを用いて支持できるものであれば特に制限はなく、市販の回転駆動手段を利用したものであってもよい。
【００５４】
図４は、本発明による細胞播種装置１に取付けられる培養容器４の全体概要を示す。
【００５５】
培養容器４は、中空のチャンバー４０ａを有する円筒形の容器本体４ａとその外周領域を取り囲んで容器本体４ａを支持するように取付けられた回転筒４ｂと、そして培養容器４のチャンバー４０ａ内に細胞を播種すべき基質４０ｂおよび細胞分散液４０ｃとを収容した後、チャンバー４０ａを密閉するためのプラグ４ｃとから構成される。
【００５６】
なお、図４に示される本発明による培養容器４の回転筒４ｂの場合は、容器本体４ａの形状を円筒形とすることにより容器本体４ａと回転筒４ｂとを一体化して、単純化かつコンパクトにしたものである。
【００５７】
回転筒４ｂは、例えば容器本体４ａの外部形状が円筒形状でない場合には容器４を第１の回転軸５を中心として回転させることができないため、回転筒４ｂを容器本体４ａの外部から支持するように取付けることにより、これが第１の回転駆動手段２のハウジング２ａ内に取付けられた支持ローラー２１ａおよび容器回転駆動ローラー２０ｃと整合して容器４の滑らかな回転を保証する働きをする。
【００５８】
したがって回転筒４ｂの形状は、その外部表面形状が円筒形を有するものであれば、容器４を支持するための構造および形状に制限はなく、また、培養容器４の本体４ａと一体化したものであっても分離・独立したものであってもよい。
【００５９】
また、本件発明による培養容器本体４ａは、外部からの視認性を考慮して透明なプラスチックまたはガラス材料などから構成されていることが好ましい。
【００６０】
また、本発明による細胞播種装置１は、細胞を播種すべき基質４０ｂと細胞分散液４０ｃとを互いに同一平面上に存在しない２つの異なる回転軸５、６の周りに回転させることにより、複雑な立体表面を有する基質４０ｂに均一に細胞を播種させることを達成するための装置１およびその装置１を利用した細胞播種方法に関するものであるが、本発明に適用される細胞を播種すべき基質４０ｂとしては、ヒト組織だけでなく、ブタ、ウシ等のほ乳類および魚類、両生類、は虫類、鳥類などの脊椎動物、およびその他の動物または植物などの生物由来組織や合成組織を対象とすることができる。
【００６１】
以上の説明からも明らかな通り、本発明による細胞播種装置１は培養容器４を回転させるための第１および第２の回転駆動手段２、３を相互に分離・独立としているため、容器４が中心にして回転するところの第１および第２の回転軸５、６の絶対位置および相対位置を、容器４に取付けられた回転筒４ｂおよび第１の回転駆動手段２に取付けられた回転輪２ｂの回転半径を変えることで任意に設定することができる。
【００６２】
この結果、第１の回転軸５を中心にして回転している容器４が第２の回転軸６の周りを旋回するように、容器４の中心点に対して第１および／または第２の回転軸５、６を任意に偏芯させてこれらの回転軸５、６の周りを回転させることが可能となり、容器４内に生じる重力場の発生、惹いては容器４の中の細胞分散液４０ｃ中の細胞の自己分散を任意にコントロールすることができる。
【００６３】
また、第１および第２の回転駆動手段２、３の第１および第２の回転軸５、６の少なくとも１つを、それ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットさせることにより、装置の構造がシンプルで、かつ安価であり、また、培養容器４へのアクセスが容易な細胞播種装置１およびその装置１を利用した細胞播種方法を提供することができる。
【００６４】
次に、本発明による細胞播種装置１を用いて細胞播種を行なった実験結果を以下に示す。
【実施例１】
【００６５】
本発明による細胞播種装置１の第１の回転駆動手段２内に血管内皮細胞分散液４０ｃを封入したチャンバー４０ａの内径３ｍｍのガラス容器４を設置し、ガラス容器４を第１の回転軸５の回りに毎分１２回転、そしてガラス容器４を取付けた第１の回転駆動手段２を第２の回転軸６の回りに毎分４回転回転させて２時間回転したところ、図５に示すようにガラス容器４内に均一に細胞を播種することができた。
【実施例２】
【００６６】
本発明による細胞播種装置１の第１の回転駆動手段２内に血管内皮細胞分散液４０ｃを封入したチャンバー４０ａの内径１ｃｍのガラス容器４を設置し、ガラス容器４を第１の回転軸５の回りに毎分１２回転、そしてガラス容器４を取付けた第１の回転駆動手段２を第２の回転軸６の回りに毎分４回転回転させて２時間回転したところ、図６に示すようにガラス容器４の側面および底面ともに均一に細胞を播種することができた。
【実施例３】
【００６７】
本発明による細胞播種装置１の培養容器４内に、あらかじめ細胞を除去したミニブタ心臓弁組織４０ｂを血管内皮分散液４０ｃとともに封入し、培養容器４を第１の回転軸５の回りに毎分１２回転、そして培養容器４を取付けた第１の回転駆動装置２を第２の回転軸６の回りに毎分４回転回転させて２時間回転したところ、図７に示すように心臓弁の血管壁内および心臓弁葉４０ｂ表面ともに均一に細胞を播種することができた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種装置であって、
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器と、
該容器を第１の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段と、そして
該第１の回転軸を中心にして回転している該容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、該第１の回転駆動手段を該第２の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段とを備え、
該第１および第２の回転軸は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする細胞播種装置。
【請求項２】
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種装置であって、
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器と、
該容器を第１の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段と、そして
該第１の回転軸を中心にして回転している該容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、該第１の回転駆動手段を該第２の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段とを備え、
該第１および第２の回転軸は、互いに平行でなく、かつ、交差することなく異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする細胞播種装置。
【請求項３】
該第１の回転軸と該第２の回転軸とが延びる方向は、該第１および第２の回転軸とを共に直角に結ぶことができる軸の回りに略９０°離れた方向に延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の細胞播種装置。
【請求項４】
該第１および第２の回転軸の少なくとも１つは、それ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項５】
該容器は、該第１の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項６】
該第１の回転駆動手段は、該第２の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項７】
該容器を回転させるために第１の回転駆動手段を制御するための手段と、該第１の回転駆動手段を回転させるために第２の回転駆動手段を制御するための手段とは、相互に分離・独立して回転および停止制御することができることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項８】
該第１の回転駆動手段は、摩擦抵抗を利用した動力の伝達により該容器を回転させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項９】
該第２の回転駆動手段は、摩擦抵抗を利用した動力の伝達により該第１の回転駆動手段を回転させることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項１０】
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種方法であって、
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を容器の中へ収容するステップと、
該容器を第１の回転駆動手段の中へ回転自在に支持させるステップと、
該第１の回転駆動手段により、該容器を第１の回転軸を中心にして回転させるステップと、そして
第２の回転駆動手段により、該第１の回転軸を中心にして回転している該容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、該第１の回転駆動手段を該第２の回転軸を中心にして回転させるステップとを含み、
該第１および第２の回転軸は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする細胞播種方法。
【請求項１１】
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種方法であって、
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を容器の中へ収容するステップと、
該容器を第１の回転駆動手段の中へ回転自在に支持させるステップと、
該第１の回転駆動手段により、該容器を第１の回転軸を中心にして回転させるステップと、そして
第２の回転駆動手段により、該第１の回転軸を中心にして回転している該容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、該第１の回転駆動手段を該第２の回転軸を中心にして回転させるステップとを含み、
該第１および第２の回転軸は、互いに平行でなく、かつ、交差することなく異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする細胞播種方法。
【請求項１２】
該第１の回転軸と該第２の回転軸とが延びる方向は、該第１および第２の回転軸とを共に直角に結ぶことができる軸の回りに略９０°離れた方向に延びていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の細胞播種方法。
【請求項１３】
該第１および第２の回転軸の少なくとも１つは、それ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットされていることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１４】
該容器は、該第１の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持されていることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１５】
該第１の回転駆動手段は、該第２の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持されていることを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１６】
該容器を回転させるために第１の回転駆動手段を制御するための手段と、該第１の回転駆動手段を回転させるために第２の回転駆動手段を制御するための手段とは、相互に分離・独立して回転および停止制御することができることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１７】
該第１の回転駆動手段は、摩擦抵抗を利用した動力の伝達により該容器を回転させることを特徴とする請求項１０ないし１６のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１８】
該第２の回転駆動手段は、摩擦抵抗を利用した動力の伝達により該第１の回転駆動手段を回転させることを特徴とする請求項１０ないし１７のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１】
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種装置であって、
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器と、
該容器を第１の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段と、そして
該第１の回転軸を中心にして回転している該容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、該第１の回転駆動手段を該第２の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段とを備え、
該第１および第２の回転軸は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする細胞播種装置。
【請求項２】
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種装置であって、
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器と、
該容器を第１の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第１の回転駆動手段と、そして
該第１の回転軸を中心にして回転している該容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、該第１の回転駆動手段を該第２の回転軸を中心にして回転自在に支持するための第２の回転駆動手段とを備え、
該第１および第２の回転軸は、互いに平行でなく、かつ、交差することなく異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする細胞播種装置。
【請求項３】
該第１の回転軸と該第２の回転軸とが延びる方向は、該第１および第２の回転軸とを共に直角に結ぶことができる軸の回りに略９０°離れた方向に延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の細胞播種装置。
【請求項４】
該第１および第２の回転軸の少なくとも１つは、それ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項５】
該容器は、該第１の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項６】
該第１の回転駆動手段は、該第２の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項７】
該容器を回転させるために第１の回転駆動手段を制御するための手段と、該第１の回転駆動手段を回転させるために第２の回転駆動手段を制御するための手段とは、相互に分離・独立して回転および停止制御することができることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項８】
該第１の回転駆動手段は、摩擦抵抗を利用した動力の伝達により該容器を回転させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項９】
該第２の回転駆動手段は、摩擦抵抗を利用した動力の伝達により該第１の回転駆動手段を回転させることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の細胞播種装置。
【請求項１０】
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種方法であって、
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を容器の中へ収容するステップと、
該容器を第１の回転駆動手段の中へ回転自在に支持させるステップと、
該第１の回転駆動手段により、該容器を第１の回転軸を中心にして回転させるステップと、そして
第２の回転駆動手段により、該第１の回転軸を中心にして回転している該容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、該第１の回転駆動手段を該第２の回転軸を中心にして回転させるステップとを含み、
該第１および第２の回転軸は、互いに同一平面内上に存在しないように異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする細胞播種方法。
【請求項１１】
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を収容するための容器を第１および第２の回転軸を中心にして回転させるための細胞播種方法であって、
生物学的基質および該基質へ播種すべき細胞の分散液を容器の中へ収容するステップと、
該容器を第１の回転駆動手段の中へ回転自在に支持させるステップと、
該第１の回転駆動手段により、該容器を第１の回転軸を中心にして回転させるステップと、そして
第２の回転駆動手段により、該第１の回転軸を中心にして回転している該容器が第２の回転軸の周りを旋回するように、該第１の回転駆動手段を該第２の回転軸を中心にして回転させるステップとを含み、
該第１および第２の回転軸は、互いに平行でなく、かつ、交差することなく異なる方向へ離れて延びていることを特徴とする細胞播種方法。
【請求項１２】
該第１の回転軸と該第２の回転軸とが延びる方向は、該第１および第２の回転軸とを共に直角に結ぶことができる軸の回りに略９０°離れた方向に延びていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の細胞播種方法。
【請求項１３】
該第１および第２の回転軸の少なくとも１つは、それ又はそれらを回転するための駆動軸とオフセットされていることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１４】
該容器は、該第１の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持されていることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１５】
該第１の回転駆動手段は、該第２の回転駆動手段へ／から取付け・取外し自在に支持されていることを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１６】
該容器を回転させるために第１の回転駆動手段を制御するための手段と、該第１の回転駆動手段を回転させるために第２の回転駆動手段を制御するための手段とは、相互に分離・独立して回転および停止制御することができることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１７】
該第１の回転駆動手段は、摩擦抵抗を利用した動力の伝達により該容器を回転させることを特徴とする請求項１０ないし１６のいずれかに記載の細胞播種方法。
【請求項１８】
該第２の回転駆動手段は、摩擦抵抗を利用した動力の伝達により該第１の回転駆動手段を回転させることを特徴とする請求項１０ないし１７のいずれかに記載の細胞播種方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１７０９２
【国際公開日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【発行日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１３１９８（Ｐ２００５−５１３１９８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１１８１７
【国際出願日】平成１６年８月１８日（２００４．８．１８）
【出願人】（５９１１０８８８０）国立循環器病センター総長 (159)
【出願人】（０００１３５０３６）ニプロ株式会社 (583)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【発行日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１１８１７
【国際出願日】平成１６年８月１８日（２００４．８．１８）
【出願人】（５９１１０８８８０）国立循環器病センター総長 (159)
【出願人】（０００１３５０３６）ニプロ株式会社 (583)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]