細胞培養装置
【課題】細胞培養装置において、複数個の培養容器へセットで注液する際に、その流路において適切に液を分流させて、同時に等量の培養液を培養容器へ送る流体機構を提供する。
【解決手段】1個または複数個の凹部を有して、そこへ1個または複数個の培養容器を並べて収納することのできる培養容器セットにおいてスペースの効率から、マトリックス型にm×n(行×列)個の培養容器をセットできる。ポンプを用いて、培養液の入ったタンクから適量の液分配のための多方弁により培養液を分液して、培養容器セットの複数の培養容器へ同時に送液する。その際、他方弁の出口において電磁弁一つ当たり水平方向に対して等しい高さのm個の出口を持ったブロックをn個用意して、電磁弁のON、OFFでそのブロック単位で、水平方向に対して等しい高さにある培養容器へ液を同時に入れる。そして、出口側のセンサにより、出口方向の電磁弁を制御し、等量の培地送液ができるようする。
【解決手段】1個または複数個の凹部を有して、そこへ1個または複数個の培養容器を並べて収納することのできる培養容器セットにおいてスペースの効率から、マトリックス型にm×n(行×列)個の培養容器をセットできる。ポンプを用いて、培養液の入ったタンクから適量の液分配のための多方弁により培養液を分液して、培養容器セットの複数の培養容器へ同時に送液する。その際、他方弁の出口において電磁弁一つ当たり水平方向に対して等しい高さのm個の出口を持ったブロックをn個用意して、電磁弁のON、OFFでそのブロック単位で、水平方向に対して等しい高さにある培養容器へ液を同時に入れる。そして、出口側のセンサにより、出口方向の電磁弁を制御し、等量の培地送液ができるようする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、培養容器を用いて細胞を培養する細胞培養装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、細胞培養の作業は、限りなく除菌されたクリーンルームの中で熟練された作業者の手により行われていた。そのため産業化に向けて細胞を大量に培養する場合、作業者の負担の増加と作業者への教育・育成に必要な時間とコスト、人為的なミスや検体の取り違え、さらに菌などを保有している人によるコンタミネーション等が生じてしまう可能性があり、それらの対策に多くのコストを要する。そのことが産業化において大きな壁となってしまう。そこで、一連の培養作業を自動化することにより、それら問題点を解決させることができる。
【0003】
細胞培養における工程の自動化に関しては、細胞播種や培地交換といった培養容器内に培養液を投入する工程を自動化する例が特許文献1に記載されている。特許文献1においては、ロボットマニピュレータで培養容器とマニピュレータ側の継ぎ手を着脱することによって、継ぎ手と培養容器の接続法を実現している。その際に樹脂膜による弁を介して継ぎ手のチューブと培養容器内部を培養液の液漏れを防止し、クリーンな状態を保持したまま接続できる構成になっている。また、マニピュレータで接続した培養容器を垂直方向に立てた状態で培養液を下から供給、上から排出して液交換をしている。
【0004】
また、複数個の培養容器へ定量の培養液を分滴することを効率化的に方法が考えられており、その一例が特許文献2に記載されている。これは無菌コネクタにより培養容器と流路を接続し、三方向弁により液の導通を制御して、流路で枝分かれした複数の培養容器へ液を送る手段を備えている。
【0005】
【特許文献1】特開2006−149237号公報
【特許文献2】特表昭63−503201号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、移植の方法としては、自分から採取した細胞を生体外で処理して自分に戻す自家移植と、献体など他人から採取した細胞を生体外で処理し、同種に移植する他家移植がある。自家移植においては自らの患部を治療するための必要十分量の組織を作ればよく、また採取することのできる細胞も少量であることから、一つもしくは複数個の培養容器を使用して培養が行われる。それに対して、他家移植においては献体などにより提供された多くの細胞を使用し、その細胞数を大量に増やして組織を数多く生産するため、多くの培養容器を使用して培養が行われている。
【0007】
このため、他家移植などのための自動培養の細胞播種や培地交換の工程において培養容器を一つずつ処理すると多くの時間が必要となり、これはコスト面だけでなく、細胞や培地の活性が不均一になり、その他の環境ストレスが細胞に作用するため品質管理の面で問題となってしまう。よって、細胞播種や培地交換のための処理時間を減らすために、複数個の培養容器へ同時に、かつ等量の培養液を送液する方法が必要となる。
【0008】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数個の培養容器を一度に流路と着脱することができ、その流路において適切に液を分流させて、複数の培養容器に等量の培養液を送る流体機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、本発明では以下の手段を提供する。
1個または複数個の凹部を有して、そこへ1個または複数個の培養容器を並べて収納することのできる培養容器セットを提供する。培養容器セットにはスペースの効率から、マトリックス型にm×n(行×列)個の培養容器をセットできるようになっている。培養容器セットには奥行き方向、幅方向それぞれにバネ型固定具が設置されており、この2つのバネ型固定具で培養容器側面を押し付けて培養容器セットに固定させ、また着脱可能にする。培養容器においてはその上面から培養液を内部へ供給・排出することができる孔を有する構成になっており、流路とその培養容器の孔を接続するための継ぎ手を有するマニピュレータを提供する。
【0010】
液を送液する流路において、まずエアロック構造になっている細胞投入機構から細胞を投入し、タンクにて細胞濃度を調整する。その際、培地交換では細胞投入の工程を外す。ポンプを用いて、そのタンクから多方弁により細胞懸濁液を分液して、培養容器セットの培養容器へ送液する。その際、他方弁の出口において電磁弁一つ当たり水平方向に対して等しい高さのm個の出口を持ったブロックをn個用意して、電磁弁のON、OFFでそのブロック単位で、水平方向に対して等しい高さにある培養容器へ液を同時に入れる。その際、出口側のセンサにより、出口方向の電磁弁を制御し、等量の培地送液ができるようにして、課題を実現することができる。
【0011】
即ち、本発明による細胞培養装置は、液体を収める液体容器と、液体導入口及び液体取出口を各々備えた複数の培養容器を保持するための培養容器セットと、培養容器セットに保持された複数の培養容器の液体導入口に液体容器に収められた液体を導入し、数の記培養容器の液体取出口から液体を排出する、液体導入排出手段と、複数の液体導入口及び複数の液体取出口と、液体導入排出手段とを接続するための接続部材と、液体導入排出手段の動作時に、培養容器セットをその中心線を回転軸として水平状態から垂直状態にする状態変更手段と、を備える。そして、培養容器セットが垂直状態にあるとき、複数の液体取出口と複数の液体導入口とは鉛直方向に間隔を隔てて配置されるようになっている。
【0012】
ここで、培養容器セットは、m×n個(mは2以上の整数、nは1以上の整数)の培養容器を保持することができ、培養容器セットが垂直状態にあるとき、k段目(kは1≦k≦nの整数)にあるm個の培養容器において、液体導入排出手段による送液の圧力が複数の液体導入口においてそれぞれ同一となっている。
【0013】
上述の細胞培養装置は、さらに、液体導入排出手段による複数の培養容器への送液動作を、k段目のm個の培養容器毎に切り換えるスイッチ手段を備えている。なお、液体導入排出手段によって液体が導入されたm個の培養容器の取出口からの液体の排出を検知するセンサを備えるようにし、センサが液体の排出を検知した場合に、スイッチ手段が、次の段のm個の培養容器へ送液するように液体導入排出手段の動作を切り換えるようにしてもよい。
【0014】
また、本発明による細胞培養装置は、液体を収める液体容器と、液体導入口及び液体取出口を各々備えた複数の培養容器を保持するための培養容器セットと、培養容器セットに保持された複数の培養容器の液体導入口に液体容器に収められた液体を導入し、複数の培養容器の液体取出口から液体を排出する、液体導入排出手段と、複数の液体導入口及び複数の液体取出口と、液体導入排出手段とを接続するための接続部材と、液体導入排出手段の動作時に、培養容器セットを水平状態から垂直状態にする状態変更手段と、を備える。そして、培養容器セットが垂直状態にあるとき、液体導入排出手段は、同一の高さに位置する複数の培養容器に同時に送液するようにする。
【0015】
また、複数の培養容器は、それぞれ同時送液する対象である複数の培養容器グループに分類される。この場合、細胞培養装置は、培養容器グループを切り換えるスイッチ手段を備えるようにし、液体導入排出手段が、スイッチ手段による切り換え動作に従って、複数の培養容器グループに順次同時送液するようにする。
【0016】
さらなる本発明の特徴は、以下本発明を実施するための最良の形態および添付図面によって明らかになるものである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、複数個の培養容器を一度に流路と着脱することができ、その流路において適切に液を分流させて、複数の培養容器に等量の培養液を送ることができる。よって、効率よく細胞を培養することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。また、各図において共通の構成については同一の参照番号が付されている。
【0019】
<細胞培養装置の構成>
図1は、本発明の実施形態による細胞培養装置1の概略構成を示す図であり、特に複数枚の培養容器10へ注液する培養室14内部の送液システム全体を表している。
【0020】
細胞培養装置1は、培養室14と、培養室14内に細胞入り培養液15を投入するためのエアロック室16と、廃液25を回収するための廃液容器24と、を備えている。エアロック室16は、外部扉161及び内部扉162を備え、細胞入り培養液15を投入する際に培養室14内が汚染されないようになっている。また、細胞培養装置1は、培養室14内に、複数の培養容器10を収容する培養容器セット20と、各培養容器10について培養液15や洗浄液等を注液及び廃液するための継ぎ手30と、培養液15の流れを切り替えるための多方弁40と、継ぎ手30と多方弁40との間に設けられた流路31(複数のチューブ42で構成されている)と、希釈用培養液181を収容する培養液容器18と、エアロック室16と培養液容器18とに接続され、細胞入り培養液15を希釈するためのタンク19と、細胞入り培養液15をタンク19に移動するためのポンプ17と、培養容器10の廃液口から出てくる液を感知する液面センサ104と、チューブ42を閉じるための電磁弁105と、液面センサ104の感知結果によって電磁弁105を制御するための制御装置106と、を備えている。
【0021】
<培養容器と培養容器セットの構成>
図2は、本実施形態による培養容器10と培養容器セット20との接続を表した概略図である。
【0022】
図2に示されるように、培養容器セット20は1つもしくは複数の凹部21を有しており、そこに培養容器10がセットされる。その際、各培養容器10は、凹部21内にある2個のバネ型固定具22を使用して培養容器側面13をP方向(図2参照)に押し付けて、凹部21に固定される。バネ型固定具22は培養容器セット20の凹部21の底面、もしくは側面に固定されている。また、バネ型固定具22はお互い垂直方向に設置されており、培養時に高湿度環境内でさびないようにステンレスのような強度を有する素材を使用する。凹部21に培養容器10をセットすると、培養容器側面13をバネ型固定具22が2方向の力で押す(合成されてP方向の力となる)ことにより、培養容器10をセットした際の培養容器10の水平方向の位置精度を高めることができる。さらに、それにより培養容器側面13全てに力がかかり、外力などが加わった際に垂直方向への移動や、培養容器10が培養容器セット20から外れることを防止できる。培養容器10の取り外しのために培養容器セット20にある取り外し穴23を使用する。
【0023】
培養容器10は、内部に閉鎖系で細胞を培養するための培養空間11を持ち、ここに培養液を入れて細胞が培養される。また、培養容器10は、外部から培養液を内部に注液や廃液を行うための1対の接続穴12を培養容器10の上面部に有する。培養液を注液する際、一方の接続穴12(注液口)から培養液を注入し、他方の接続穴12(廃液口)から廃液乃至排気をする。培養容器10は上面部に接続穴12があるため、培養容器セット20に設置した培養容器10は全て培養容器セット20の上面部に接続穴12が配置されることとなる。そのために、流路31に接続している継ぎ手30と、培養容器セット20上面部とを接続することで、流路31と培養容器10とを接続することができる。
【0024】
継ぎ手30と接続した培養容器セット20はマニピュレータ32により水平方向から垂直方向に立てられ、2つの接続穴12のうち下となった接続穴(注液口)から培養液等が導入され、注液が行われる。そのために、培養容器セット20に設置する全ての培養容器10は立てたときに、培養容器10の下側の接続穴12である注液口121に希釈された培養液192の注入、培養容器10の上側の接続穴12である廃液口122で使用済培養液25の廃液、或いは排気ができるように、各培養容器10は培養容器セット20に設置される。このように、下(注液口)から希釈された培養液192を注入して、上側(廃液口)から使用済培養液25を廃液し、或いは排気することで、培養空間11の内部に入った気泡を排除し、また使用済培養液25を効率的に上側(廃液口)から出して、培養空間11内に均一に希釈された培養液192を注入できるようになるのである。
【0025】
<継ぎ手と培養容器セットの接続>
図3A乃至Dは、継ぎ手30と培養容器セット20の接続に関する動作を示す概略図であり、それらを用いて、培養容器セット20の培養容器10へ注液するための継ぎ手30を有するマニピュレータ32の構成と、それによる培養容器セット20と継ぎ手30の接続の一連の動作について説明する。
【0026】
図3Aは接続前の状態を示している。まず、各要素の構成について説明する。継ぎ手30はマニピュレータ32へ回転軸33と継ぎ手アーム34によって接続されている。マニピュレータ32のモータ35によって、この継ぎ手アーム34が上下(矢印36方向)し、それに伴って継ぎ手30が上下(矢印36方向)することができるようになっている。また、継ぎ手30は、回転軸33を軸として水平方向から垂直方向へ回転(矢印37方向)することができる。この際、継ぎ手30がフリーに回転しないようにストッパ38が設けられ、回転軸33を係止して所望の位置において固定することができるようになっている。また、培養容器セット20の台39はアーム301と接続されている。アーム301はモータ302と接続する回転軸303を有する。さらに、アーム301には、回転軸303と継ぎ手30の回転軸33が同一線上に重なるように接続溝304が設けられている。
【0027】
そして、図3Bのように、台39に培養容器セット20が挿入されるとセンサ305が培養容器セット20の存在を感知する。次に、モータ35が継ぎ手30を下降させて、継ぎ手30の回転軸33を接続溝304へ移動させる。接続溝304内にあるセンサ306が、回転軸33が接続溝304の内部にあることを検知すると、モータ35の動作が止まるように(図示しないモータ制御部によって)制御される。
【0028】
接続溝304の内部のセンサ306が継ぎ手30の回転軸33の存在を検知した場合には、図3Cに示されるように、継ぎ手30と培養容器10が接続されており、各回転軸(回転軸33及び回転軸303)が同一線上に存在する状態となる。これによりアーム301に接続しているモータ302の回転軸303を回転(矢印37の方向)させると、継ぎ手30の回転軸33も同様に回転(矢印37の方向)することになり、台39の上の培養容器セット20と継ぎ手30が接続した状態を保ったままで回転(矢印37の方向)をさせることができる。
【0029】
図3Dは、継ぎ手30と培養容器10を水平方向から垂直方向へ回転(矢印37の方向)させ、継ぎ手30と培養容器セット20を鉛直方向に立てた状態を示している。この状態で、流路31内に(希釈された)培養液を流して培養容器10の内部へ注液する。その際、培養容器10の下部の接続穴12である注液口121から培養液を注入し、それに一対となる培養容器10の上部の接続穴12である廃液口122から廃液もしくは排気が流れ出るように構成している。
【0030】
培養液を注入し終えたら、水平に戻して図3Bの状態として、継ぎ手30を培養容器10から外し、図3Aのように完全に分離した状態として、培養液の交換や培養液内細胞の注入を終了する。
【0031】
<注液及び廃液するための流路構成>
次に、培養容器セット20に設置した複数枚の培養容器10へ培養液の注入するための流路構成について説明する。最初に最も基本的な直列型、並列型についてそれぞれの長所と短所について検討する。
【0032】
(1)直列型の流路構成は、1つの培養容器10に液を入れて、その廃液口122を次の培養容器10の注液口121につなげて、全ての培養容器10を接続するものである。この直列型の構成には、流路や送液系が単純な構成になる長所があるが、培地交換の際に最後の培養容器10が新鮮な培養液にならない不均一性、立てた際に高さによる圧力差ができて制御しにくく、1つの培養容器10がカビや菌などに汚染すると全てが汚染するという短所がある。
【0033】
一方、並列型の流路構成は、全ての培養容器10を独立して並列に液を注入するものである。この並列型の構成には、1つの培養容器10でカビや菌などの汚染が発生しても、他の培養容器10は汚染されにくく、独立して培養液を注入するので培養液を均一に注入することができ、培養容器10の高さによる培養容器10ごとの注入時の圧力差が生じないという長所があるが、流路や送液系が極めて複雑になってしまうという短所がある。
【0034】
本発明者らは、これらの検討結果を踏まえて、それぞれの長所を生かす方式(本実施形態)を考案するに至った。つまり、継ぎ手30と接続された培養容器セット20を鉛直方向に立てたときに水平方向で並ぶ培養容器10を並列につなぎ、その単位ごとに送液する部分並列型の流路構成である。
【0035】
(2)図4を参照して、部分並列型の流路31の構成と培養容器セット20と接続する継ぎ手30の構成について説明する。
図4Aに示されるように、継ぎ手30に接続した培養容器セット20を矢印37の方向に回転して鉛直方向に立てたときに、水平に並ぶ培養容器10の下側の接続穴12を注液口121、上側の接続穴12を廃液口122として、並列に処理できる構成にしている。つまり、図4Bに示されるように、10−1、10−2、10−3のそれぞれのグループ単位で、並列処理されるようになっている。
【0036】
培養容器セット20を立てた状態でそれら水平に並ぶ複数の培養容器10を垂直方向に追加して並べることで、流路や送液系が単純な構成になるという直列型の長所が得られ、また全体の汚染のされにくさや培養液の均一注入、培養容器10の高さによる圧力差がないという並列型の長所を有した構成となる。
【0037】
<並列型送液・廃液システムの動作>
続いて、図1に戻り、その部分並列型の流路31を実現する全体の流路を有する注液・廃液システムにおける培養液の流について説明する。
【0038】
細胞入り培養液15は、細胞培養装置1に設置しているエアロック室16の外部扉161から投入されて、エアロック室16に入る。そして、エアロック室16の内部扉162が開いて、そこからモータ駆動で流路マニピュレータ163が下がり、ポンプ17により細胞入り培養液15を吸ってタンク19へ移動させる。また、ポンプ17により希釈用培養液181をタンク19に移動して、細胞の密度を調整する。その際にタンク液面センサ191でタンク19内培養液192の量をモニタする。ここで、培地交換の際には、細胞入り培養液15の送液工程は必要なく、希釈用培養液181のみをタンク19へ移動させる。
【0039】
そして、ポンプ17によりタンク19から希釈された培養液192を多方弁40に送液する。その後、電磁弁41からなる多方弁40により希釈された培養液192を分液して、培養容器10内へ希釈された培養液192を送液する。ここで、多方弁40から培養容器10の注液口121までの垂直方向の高さy1を有す培養容器10(培養容器グループ10−1)のみへ同時に送液する。図1のy1+y2(培養容器グループ10−2)、y1+y2+y3(培養容器グループ10−3)についても同様に送液する。ここで、各グループで使用するチューブ42やコネクタ43の径など、高さ以外で圧力による差が出ないように全て同じとする。また、同一グループ内では、注液位置及び廃液位置(高さ)が同一に設定されているので、注液時及び廃液時の圧力差が生じないような構成となっている。
【0040】
培養容器10の廃液口122から出てきた余分の培養液は、使用済培養液25として液面センサ104により感知される。そして、その感知した結果に基づいて、制御装置106がチューブ42をピンチバルブ型のような電磁弁105で閉じる。これにより、同時送液している他の培養容器10へ希釈された培養液192を入れやすくする。ここで、同じ送液系の電磁弁105が閉じたら(同一グループの全ての培養容器の廃液口から余分の培養液が出てきて電磁弁105が閉じた場合)、多方弁40の電磁弁41を別の弁に切り換えて、別の高さの培養容器10(他の培養容器グループ)へ送液する。その際、同じ送液系の全ての電磁弁105が閉じずに、当該培養容器グループにおける全ての培養容器10を満たすことのできる量の培養液192を送液していたら、液漏れとしてエラーを表示することとする。全ての培養容器グループの電磁弁105が閉じたら作業終了として、継ぎ手30と培養容器セット20を外して、培養を続ける。流路31内に残った廃液は全て、廃液容器24へ移動する。
【0041】
<多方弁の構成>
図5乃至7を用いて、多方弁40の構成について説明する。本実施形態における多方弁40は、1ポートの入口及び9ポートの出口を有している。また、培養容器セット20は、縦3枚及び横3枚で計9枚の培養容器10をセットできる構成とする。なお、多方弁40においては、同じ方式で最大20ポートまで増やすことができる。
【0042】
図5は流体回路を示している。培養容器セット20を鉛直方向に立てた際(図3D参照)、水平方向の同一培養溶液グループに含まれる培養容器は3枚であることから、多方弁40では、1つの電磁弁41が並列3ポートを有し、垂直方向が3列であるから並列3ポートを有する電磁弁41を3セット設けられ、計9ポートとなっている。ポート番号Aで培養液192を多方弁40に入れ、ポート番号B、C、Dが電磁弁SV1(401)で並列、ポート番号E、F、Gが電磁弁SV2(402)で並列、ポート番号H、I、Jが電磁弁SV3(403)で並列に培養液192を排出できるようになっている。
【0043】
図6は、各ポートと各電磁弁41の配置及び構成を三次元的に示した図である。図7Aは多方弁40の上面図であり、図7Bは各電磁弁41の内部構成を示す図である。
【0044】
多方弁40は、流路413のあるマニホールド44とダイアフラム型417の電磁弁41により構成されている。この電磁弁41はバネ411で栓412を流路413に押し付けて通常クローズ(NC)の状態となっているが、ソレノイド414に電線415からの電気を通して磁界を形成すると、永久磁石416が上がって栓412が外れることにより、流路413がオープンになる。電気を止めるとバネ411により永久磁石416が下がって栓412がされる。そして、外部からのチューブ42とマニホールド44とはコネクタ43によって接続されている。まずタンク19からの培養液192は、Aにてマニホールド44内部に入るが全ての電磁弁41はクローズしているため液は流れない。制御装置から電気が流れて、例えば電磁弁SV1(401)がオープンになるとコネクタB、C、Dから培養液192が等量流れる。ここで、高さの違いから生じる圧力差をなくすために、マニホールド44底面からコネクタ43までの高さは全て等しい。
【0045】
<送液動作のソフトウェア的実現>
本発明では、以上説明した送液動作を、コンピュータプログラムを用いて実現することができる。図8は、本発明の実施形態による送液システム全体においてコンピュータ制御に関連する部分の構成を示すブロック図である。図8における各ブロックはバス100によって接続されている。図9は、送液システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【0046】
(1)図8において、CPU101は送液システムの動作全体を制御し、少なくとも図9に示すフローチャートによる動作の制御主体となるものである。つまり、CPU101は、システムの動作開始によりROM102に格納されている図9のフローチャートに基づく制御プログラムを読み出し、RAM103上に展開し、システム全体を制御する。なお、制御装置106の動作をCPU101に実行させることも可能である。
【0047】
ポンプ17は、流路内で培養液を移動させるのに用いられる。CPU101によりポンプ17を正転、逆転させたり、速度を変化させたりすることができる。タンク液面センサ191は細胞にダメージを与えないような帯域の光などで、タンク19内に液体が入っているとそれを感知して、制御部に信号を送る。廃液液面センサ104はチューブ42に接続して、チューブ42内に液体が満たされているかを感知して、制御装置106に信号を送る。初期に培養容器10に培養液の入っていない細胞播種用、初期に培養液が入っている培地交換用でそれぞれ異なる。多方弁電磁弁41と電磁弁105において、それぞれセンサからの信号により、ソレノイドへ電気を流して弁の開閉をおこなうものである。
【0048】
入力部107は、例えば利用者が培養容器の搬出入を指示するためのものであり、キーボードやマウス等が該当する。表示部108は、例えば培養システムが動作中であることや利用者からの指示内容等を表示するためのものであり、CRTや液晶ディスプレイ等が該当する。
【0049】
(2)続いて、図9を用いて図8のような構成を備える送液システムの動作につて説明する。ここでは送液システムで主要な動作をする培地交換について説明する。細胞の入った培養液15は本工程の前にポンプ17でタンク19に送液する。なお、特に断らない限り、動作主体はCPU101である。
【0050】
培地交換が必要な時間になる(ステップS901)と、ポンプ17を動作させて培養液181をタンク19へ送液する(ステップS902)。そして、タンク19内に培養液181が入ったことをセンサ191で感知し(ステップS903)、培養液192の量を判断する(ステップS904)。所定量の培養液192が入ったなら処理はステップS905に移行し、まだ完全に培養液192が入っていない場合にはステップS903に戻りポンプ17を作動し続ける。ここで、培養液192の液面は液面センサ191によって検出され、その検出結果がCPU101に伝えられる。
【0051】
ステップS904で培養液192が全て入った判断された場合には、ポンプ17の動作が停止される(ステップS905)。送液に必要な多方弁40の電磁弁41に電流を流して流路413を開けて(ステップS906)ポンプ17を動作させ、タンク19内の培養液192を培養容器10の内部へ送る(ステップS907)。ここまでに、培養容器セット20と継ぎ手30の接続は終えており、培養容器セット20は図3Dのように立った状態にある。
【0052】
培養容器10内部の培養空間11に培養液192が満たされて、廃液口122からチューブ42を通って余分な培養液或いは使用済培養液25が出てきて、廃液センサ104がそれを感知したら(ステップS908)、そのチューブ42にある電磁弁105に電流を通して(ステップS909)、その流路413を閉じて、余分な培養液の排出を止める。並列で入れている培養容器10(同一の培養容器グループ)において、廃液口122から出たチューブ42の廃液センサ104が感知して、電磁弁105に電流が流れていなければステップS908へ戻り、ポンプ17動作し続けて希釈された培養液192を流し続ける。ただし、全ての希釈された培養液192が交換できる量を流しても、全ての電磁弁105が動作していなければ、液漏れか装置の故障であると考えられるので、表示部にエラーコードを出す。ステップS910で全ての電磁弁105が動作したと判断したらステップS911に進み、ポンプ17を停止させ、多方弁40の電磁弁41を閉じる(ステップS911)。多方弁40の全ての電磁弁41が動作していなければ、動作していない電磁弁41をあけて(ステップS914)、ステップS907へ移動する。ステップS912で全ての電磁弁41が作動したと判断したら、ステップS913に進み、送液作業を終了する。
【0053】
なお、実施形態の機能は実現するソフトウェアのプログラムコードによっても実現できる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィ(登録商標)ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどが用いられる。
【0054】
また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータ上のメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータのCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。
【0055】
また、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをネットワークを介して配信し、そのコードをシステム又は装置のハードディスクやメモリ等の記憶手段又はCD-RW、CD-R等の記憶媒体に格納し、そのシステム又は装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしてもよい。
【0056】
<まとめ>
本発明の実施形態による流路構造においては、水平方向で等しい高さにある培養容器全てに一つの電磁弁を割り当て、ブロック単位で、その電磁弁のON、OFF制御をすることで等量の液を同時に送液する。これにより、複数個のカートリッジへ同時に送液することができる。よって、流路システム全体の効率化と送液時間の短縮を図ることができ、それにより温度や水圧による外力など細胞に与えるダメージを最小限に抑えることができる。
【0057】
ここで、同時送液をする培養容器と電磁弁からの出口がそれぞれ水平方向に対して等しい高さにするのは、パスカルの原理により培養容器の高さでその高さ分の水筒差からくる培地注入量の差を排除するためである。このとき、電磁弁から培養容器までの流路の径と長さは全て等しいものとする。このようにすることにより、各培養容器への送液時の圧力を等しくすることができる。
【0058】
また、培養容器と継ぎ手が着脱できるようになっている。よって、流路内の洗浄を可能にして、たんぱく質などの固化による流路内のつまりを排除することができる。
【0059】
さらに、培養容器と継ぎ手が接続しなければ閉鎖系の培養容器で、培養容器と継ぎ手を接続すれば流路を通すことができる。そのため、菌やカビなどが入らずにクリーンな状態で送液できる。
【0060】
また、送液後の流路にセンサを設け、出口側の電磁弁でセンサの検知結果に基づいて、流路の閉鎖をするようにしてもよい。これにより、必要な培地量を減らすることができ、効率性を上げることを可能にする。
【0061】
なお、実施形態では述べていないが、本発明では、培養容器セットと継ぎ手の形状を変えることができるようになっている。これによって、様々な形状の培養容器や一個または複数の培養容器に対応することを可能となる。従って、培養の対象となる組織ごとに培養容器が異なる場合においても、本システムを利用することができ、非常に柔軟な細胞培養システムを構築することができる。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明は、培養容器セットや多方型電磁弁により、上記のように一個もしくは複数個の培養容器へ、さらに継ぎ手と培養容器セットの形状を変えるだけで、様々な培養条件に対応することができる。これにより、無人化による高いクリーン度が要求されている細胞培養作業の自動化において、汎用性をもち、また大量の培養容器に対応でき、高効率で均一に培地を注液することができるため、細胞移植や再生医療などの産業において需要が高く、利用可能性は高いことが予想される。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】本発明の実施形態による細胞培養装置の概略構成を示す図である。
【図2】内部に1つもしくは複数の凹部を有し、2個のバネ型金具により培養容器を固定することのできる培養容器セットの概略構成を示す図である。
【図3A】流路に接続した継ぎ手と培養容器セットとの接続に関する概念図(1)である。
【図3B】流路に接続した継ぎ手と培養容器セットとの接続に関する概念図(2)である。
【図3C】流路に接続した継ぎ手と培養容器セットとの接続に関する概念図(3)である。
【図3D】流路に接続した継ぎ手と培養容器セットとの接続に関する概念図(4)である。
【図4】継ぎ手と培養容器セットの接続したときの流路(部分的並列型)に関する概念図を示す図である。
【図5】流路を実現するための他方弁の流路構成図である。
【図6】流路内の多方弁の全体構成図である。
【図7】多方弁の内部の流路と弁部の詳細構成図である。
【図8】本発明の実施形態による送液システムのブロック構成を示す図である。
【図9】本発明の実施形態による送液システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【0064】
1・・・細胞培養装置、10・・・培養容器、11・・・培養空間、12・・・接続穴、121・・・注液口、122・・・廃液口、13・・・培養容器側面、14・・・培養室、15・・・細胞入り培養液、16・・・エアロック室、161・・・外部扉、162・・・内部扉、163・・・流路マニピュレータ、17・・・ポンプ、18・・・培養液容器、181・・・培養液(希釈用)、19・・・タンク、191・・・液面センサ、192・・・希釈された細胞入り培養液、20・・・培養容器セット、21・・・凹部、22・・・バネ型固定具、23・・・取り外し穴、24・・・廃液容器、25・・・使用済培養液(廃液)、30・・・継ぎ手、31・・・流路、32・・・マニピュレータ、33・・・回転軸、34・・・継ぎ手アーム、35・・・モータ、36・・・上下方向、37・・・回転方向、38・・・ストッパ、39・・・台、301・・・アーム、302・・・モータ、303・・・回転軸、304・・・接続溝、305・・・センサ、306・・・センサ、40・・・多方弁、41・・・電磁弁、42・・・チューブ、43・・・コネクタ、44・・・マニホールド、401・・・電磁弁、402・・・電磁弁、403・・・電磁弁、411・・・バネ、412・・・栓、413・・・流路、414・・・ソレノイド、415・・・電線、416・・・永久磁石、417・・・ダイアフラム
【技術分野】
【0001】
本発明は、培養容器を用いて細胞を培養する細胞培養装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、細胞培養の作業は、限りなく除菌されたクリーンルームの中で熟練された作業者の手により行われていた。そのため産業化に向けて細胞を大量に培養する場合、作業者の負担の増加と作業者への教育・育成に必要な時間とコスト、人為的なミスや検体の取り違え、さらに菌などを保有している人によるコンタミネーション等が生じてしまう可能性があり、それらの対策に多くのコストを要する。そのことが産業化において大きな壁となってしまう。そこで、一連の培養作業を自動化することにより、それら問題点を解決させることができる。
【0003】
細胞培養における工程の自動化に関しては、細胞播種や培地交換といった培養容器内に培養液を投入する工程を自動化する例が特許文献1に記載されている。特許文献1においては、ロボットマニピュレータで培養容器とマニピュレータ側の継ぎ手を着脱することによって、継ぎ手と培養容器の接続法を実現している。その際に樹脂膜による弁を介して継ぎ手のチューブと培養容器内部を培養液の液漏れを防止し、クリーンな状態を保持したまま接続できる構成になっている。また、マニピュレータで接続した培養容器を垂直方向に立てた状態で培養液を下から供給、上から排出して液交換をしている。
【0004】
また、複数個の培養容器へ定量の培養液を分滴することを効率化的に方法が考えられており、その一例が特許文献2に記載されている。これは無菌コネクタにより培養容器と流路を接続し、三方向弁により液の導通を制御して、流路で枝分かれした複数の培養容器へ液を送る手段を備えている。
【0005】
【特許文献1】特開2006−149237号公報
【特許文献2】特表昭63−503201号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、移植の方法としては、自分から採取した細胞を生体外で処理して自分に戻す自家移植と、献体など他人から採取した細胞を生体外で処理し、同種に移植する他家移植がある。自家移植においては自らの患部を治療するための必要十分量の組織を作ればよく、また採取することのできる細胞も少量であることから、一つもしくは複数個の培養容器を使用して培養が行われる。それに対して、他家移植においては献体などにより提供された多くの細胞を使用し、その細胞数を大量に増やして組織を数多く生産するため、多くの培養容器を使用して培養が行われている。
【0007】
このため、他家移植などのための自動培養の細胞播種や培地交換の工程において培養容器を一つずつ処理すると多くの時間が必要となり、これはコスト面だけでなく、細胞や培地の活性が不均一になり、その他の環境ストレスが細胞に作用するため品質管理の面で問題となってしまう。よって、細胞播種や培地交換のための処理時間を減らすために、複数個の培養容器へ同時に、かつ等量の培養液を送液する方法が必要となる。
【0008】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数個の培養容器を一度に流路と着脱することができ、その流路において適切に液を分流させて、複数の培養容器に等量の培養液を送る流体機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、本発明では以下の手段を提供する。
1個または複数個の凹部を有して、そこへ1個または複数個の培養容器を並べて収納することのできる培養容器セットを提供する。培養容器セットにはスペースの効率から、マトリックス型にm×n(行×列)個の培養容器をセットできるようになっている。培養容器セットには奥行き方向、幅方向それぞれにバネ型固定具が設置されており、この2つのバネ型固定具で培養容器側面を押し付けて培養容器セットに固定させ、また着脱可能にする。培養容器においてはその上面から培養液を内部へ供給・排出することができる孔を有する構成になっており、流路とその培養容器の孔を接続するための継ぎ手を有するマニピュレータを提供する。
【0010】
液を送液する流路において、まずエアロック構造になっている細胞投入機構から細胞を投入し、タンクにて細胞濃度を調整する。その際、培地交換では細胞投入の工程を外す。ポンプを用いて、そのタンクから多方弁により細胞懸濁液を分液して、培養容器セットの培養容器へ送液する。その際、他方弁の出口において電磁弁一つ当たり水平方向に対して等しい高さのm個の出口を持ったブロックをn個用意して、電磁弁のON、OFFでそのブロック単位で、水平方向に対して等しい高さにある培養容器へ液を同時に入れる。その際、出口側のセンサにより、出口方向の電磁弁を制御し、等量の培地送液ができるようにして、課題を実現することができる。
【0011】
即ち、本発明による細胞培養装置は、液体を収める液体容器と、液体導入口及び液体取出口を各々備えた複数の培養容器を保持するための培養容器セットと、培養容器セットに保持された複数の培養容器の液体導入口に液体容器に収められた液体を導入し、数の記培養容器の液体取出口から液体を排出する、液体導入排出手段と、複数の液体導入口及び複数の液体取出口と、液体導入排出手段とを接続するための接続部材と、液体導入排出手段の動作時に、培養容器セットをその中心線を回転軸として水平状態から垂直状態にする状態変更手段と、を備える。そして、培養容器セットが垂直状態にあるとき、複数の液体取出口と複数の液体導入口とは鉛直方向に間隔を隔てて配置されるようになっている。
【0012】
ここで、培養容器セットは、m×n個(mは2以上の整数、nは1以上の整数)の培養容器を保持することができ、培養容器セットが垂直状態にあるとき、k段目(kは1≦k≦nの整数)にあるm個の培養容器において、液体導入排出手段による送液の圧力が複数の液体導入口においてそれぞれ同一となっている。
【0013】
上述の細胞培養装置は、さらに、液体導入排出手段による複数の培養容器への送液動作を、k段目のm個の培養容器毎に切り換えるスイッチ手段を備えている。なお、液体導入排出手段によって液体が導入されたm個の培養容器の取出口からの液体の排出を検知するセンサを備えるようにし、センサが液体の排出を検知した場合に、スイッチ手段が、次の段のm個の培養容器へ送液するように液体導入排出手段の動作を切り換えるようにしてもよい。
【0014】
また、本発明による細胞培養装置は、液体を収める液体容器と、液体導入口及び液体取出口を各々備えた複数の培養容器を保持するための培養容器セットと、培養容器セットに保持された複数の培養容器の液体導入口に液体容器に収められた液体を導入し、複数の培養容器の液体取出口から液体を排出する、液体導入排出手段と、複数の液体導入口及び複数の液体取出口と、液体導入排出手段とを接続するための接続部材と、液体導入排出手段の動作時に、培養容器セットを水平状態から垂直状態にする状態変更手段と、を備える。そして、培養容器セットが垂直状態にあるとき、液体導入排出手段は、同一の高さに位置する複数の培養容器に同時に送液するようにする。
【0015】
また、複数の培養容器は、それぞれ同時送液する対象である複数の培養容器グループに分類される。この場合、細胞培養装置は、培養容器グループを切り換えるスイッチ手段を備えるようにし、液体導入排出手段が、スイッチ手段による切り換え動作に従って、複数の培養容器グループに順次同時送液するようにする。
【0016】
さらなる本発明の特徴は、以下本発明を実施するための最良の形態および添付図面によって明らかになるものである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、複数個の培養容器を一度に流路と着脱することができ、その流路において適切に液を分流させて、複数の培養容器に等量の培養液を送ることができる。よって、効率よく細胞を培養することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。また、各図において共通の構成については同一の参照番号が付されている。
【0019】
<細胞培養装置の構成>
図1は、本発明の実施形態による細胞培養装置1の概略構成を示す図であり、特に複数枚の培養容器10へ注液する培養室14内部の送液システム全体を表している。
【0020】
細胞培養装置1は、培養室14と、培養室14内に細胞入り培養液15を投入するためのエアロック室16と、廃液25を回収するための廃液容器24と、を備えている。エアロック室16は、外部扉161及び内部扉162を備え、細胞入り培養液15を投入する際に培養室14内が汚染されないようになっている。また、細胞培養装置1は、培養室14内に、複数の培養容器10を収容する培養容器セット20と、各培養容器10について培養液15や洗浄液等を注液及び廃液するための継ぎ手30と、培養液15の流れを切り替えるための多方弁40と、継ぎ手30と多方弁40との間に設けられた流路31(複数のチューブ42で構成されている)と、希釈用培養液181を収容する培養液容器18と、エアロック室16と培養液容器18とに接続され、細胞入り培養液15を希釈するためのタンク19と、細胞入り培養液15をタンク19に移動するためのポンプ17と、培養容器10の廃液口から出てくる液を感知する液面センサ104と、チューブ42を閉じるための電磁弁105と、液面センサ104の感知結果によって電磁弁105を制御するための制御装置106と、を備えている。
【0021】
<培養容器と培養容器セットの構成>
図2は、本実施形態による培養容器10と培養容器セット20との接続を表した概略図である。
【0022】
図2に示されるように、培養容器セット20は1つもしくは複数の凹部21を有しており、そこに培養容器10がセットされる。その際、各培養容器10は、凹部21内にある2個のバネ型固定具22を使用して培養容器側面13をP方向(図2参照)に押し付けて、凹部21に固定される。バネ型固定具22は培養容器セット20の凹部21の底面、もしくは側面に固定されている。また、バネ型固定具22はお互い垂直方向に設置されており、培養時に高湿度環境内でさびないようにステンレスのような強度を有する素材を使用する。凹部21に培養容器10をセットすると、培養容器側面13をバネ型固定具22が2方向の力で押す(合成されてP方向の力となる)ことにより、培養容器10をセットした際の培養容器10の水平方向の位置精度を高めることができる。さらに、それにより培養容器側面13全てに力がかかり、外力などが加わった際に垂直方向への移動や、培養容器10が培養容器セット20から外れることを防止できる。培養容器10の取り外しのために培養容器セット20にある取り外し穴23を使用する。
【0023】
培養容器10は、内部に閉鎖系で細胞を培養するための培養空間11を持ち、ここに培養液を入れて細胞が培養される。また、培養容器10は、外部から培養液を内部に注液や廃液を行うための1対の接続穴12を培養容器10の上面部に有する。培養液を注液する際、一方の接続穴12(注液口)から培養液を注入し、他方の接続穴12(廃液口)から廃液乃至排気をする。培養容器10は上面部に接続穴12があるため、培養容器セット20に設置した培養容器10は全て培養容器セット20の上面部に接続穴12が配置されることとなる。そのために、流路31に接続している継ぎ手30と、培養容器セット20上面部とを接続することで、流路31と培養容器10とを接続することができる。
【0024】
継ぎ手30と接続した培養容器セット20はマニピュレータ32により水平方向から垂直方向に立てられ、2つの接続穴12のうち下となった接続穴(注液口)から培養液等が導入され、注液が行われる。そのために、培養容器セット20に設置する全ての培養容器10は立てたときに、培養容器10の下側の接続穴12である注液口121に希釈された培養液192の注入、培養容器10の上側の接続穴12である廃液口122で使用済培養液25の廃液、或いは排気ができるように、各培養容器10は培養容器セット20に設置される。このように、下(注液口)から希釈された培養液192を注入して、上側(廃液口)から使用済培養液25を廃液し、或いは排気することで、培養空間11の内部に入った気泡を排除し、また使用済培養液25を効率的に上側(廃液口)から出して、培養空間11内に均一に希釈された培養液192を注入できるようになるのである。
【0025】
<継ぎ手と培養容器セットの接続>
図3A乃至Dは、継ぎ手30と培養容器セット20の接続に関する動作を示す概略図であり、それらを用いて、培養容器セット20の培養容器10へ注液するための継ぎ手30を有するマニピュレータ32の構成と、それによる培養容器セット20と継ぎ手30の接続の一連の動作について説明する。
【0026】
図3Aは接続前の状態を示している。まず、各要素の構成について説明する。継ぎ手30はマニピュレータ32へ回転軸33と継ぎ手アーム34によって接続されている。マニピュレータ32のモータ35によって、この継ぎ手アーム34が上下(矢印36方向)し、それに伴って継ぎ手30が上下(矢印36方向)することができるようになっている。また、継ぎ手30は、回転軸33を軸として水平方向から垂直方向へ回転(矢印37方向)することができる。この際、継ぎ手30がフリーに回転しないようにストッパ38が設けられ、回転軸33を係止して所望の位置において固定することができるようになっている。また、培養容器セット20の台39はアーム301と接続されている。アーム301はモータ302と接続する回転軸303を有する。さらに、アーム301には、回転軸303と継ぎ手30の回転軸33が同一線上に重なるように接続溝304が設けられている。
【0027】
そして、図3Bのように、台39に培養容器セット20が挿入されるとセンサ305が培養容器セット20の存在を感知する。次に、モータ35が継ぎ手30を下降させて、継ぎ手30の回転軸33を接続溝304へ移動させる。接続溝304内にあるセンサ306が、回転軸33が接続溝304の内部にあることを検知すると、モータ35の動作が止まるように(図示しないモータ制御部によって)制御される。
【0028】
接続溝304の内部のセンサ306が継ぎ手30の回転軸33の存在を検知した場合には、図3Cに示されるように、継ぎ手30と培養容器10が接続されており、各回転軸(回転軸33及び回転軸303)が同一線上に存在する状態となる。これによりアーム301に接続しているモータ302の回転軸303を回転(矢印37の方向)させると、継ぎ手30の回転軸33も同様に回転(矢印37の方向)することになり、台39の上の培養容器セット20と継ぎ手30が接続した状態を保ったままで回転(矢印37の方向)をさせることができる。
【0029】
図3Dは、継ぎ手30と培養容器10を水平方向から垂直方向へ回転(矢印37の方向)させ、継ぎ手30と培養容器セット20を鉛直方向に立てた状態を示している。この状態で、流路31内に(希釈された)培養液を流して培養容器10の内部へ注液する。その際、培養容器10の下部の接続穴12である注液口121から培養液を注入し、それに一対となる培養容器10の上部の接続穴12である廃液口122から廃液もしくは排気が流れ出るように構成している。
【0030】
培養液を注入し終えたら、水平に戻して図3Bの状態として、継ぎ手30を培養容器10から外し、図3Aのように完全に分離した状態として、培養液の交換や培養液内細胞の注入を終了する。
【0031】
<注液及び廃液するための流路構成>
次に、培養容器セット20に設置した複数枚の培養容器10へ培養液の注入するための流路構成について説明する。最初に最も基本的な直列型、並列型についてそれぞれの長所と短所について検討する。
【0032】
(1)直列型の流路構成は、1つの培養容器10に液を入れて、その廃液口122を次の培養容器10の注液口121につなげて、全ての培養容器10を接続するものである。この直列型の構成には、流路や送液系が単純な構成になる長所があるが、培地交換の際に最後の培養容器10が新鮮な培養液にならない不均一性、立てた際に高さによる圧力差ができて制御しにくく、1つの培養容器10がカビや菌などに汚染すると全てが汚染するという短所がある。
【0033】
一方、並列型の流路構成は、全ての培養容器10を独立して並列に液を注入するものである。この並列型の構成には、1つの培養容器10でカビや菌などの汚染が発生しても、他の培養容器10は汚染されにくく、独立して培養液を注入するので培養液を均一に注入することができ、培養容器10の高さによる培養容器10ごとの注入時の圧力差が生じないという長所があるが、流路や送液系が極めて複雑になってしまうという短所がある。
【0034】
本発明者らは、これらの検討結果を踏まえて、それぞれの長所を生かす方式(本実施形態)を考案するに至った。つまり、継ぎ手30と接続された培養容器セット20を鉛直方向に立てたときに水平方向で並ぶ培養容器10を並列につなぎ、その単位ごとに送液する部分並列型の流路構成である。
【0035】
(2)図4を参照して、部分並列型の流路31の構成と培養容器セット20と接続する継ぎ手30の構成について説明する。
図4Aに示されるように、継ぎ手30に接続した培養容器セット20を矢印37の方向に回転して鉛直方向に立てたときに、水平に並ぶ培養容器10の下側の接続穴12を注液口121、上側の接続穴12を廃液口122として、並列に処理できる構成にしている。つまり、図4Bに示されるように、10−1、10−2、10−3のそれぞれのグループ単位で、並列処理されるようになっている。
【0036】
培養容器セット20を立てた状態でそれら水平に並ぶ複数の培養容器10を垂直方向に追加して並べることで、流路や送液系が単純な構成になるという直列型の長所が得られ、また全体の汚染のされにくさや培養液の均一注入、培養容器10の高さによる圧力差がないという並列型の長所を有した構成となる。
【0037】
<並列型送液・廃液システムの動作>
続いて、図1に戻り、その部分並列型の流路31を実現する全体の流路を有する注液・廃液システムにおける培養液の流について説明する。
【0038】
細胞入り培養液15は、細胞培養装置1に設置しているエアロック室16の外部扉161から投入されて、エアロック室16に入る。そして、エアロック室16の内部扉162が開いて、そこからモータ駆動で流路マニピュレータ163が下がり、ポンプ17により細胞入り培養液15を吸ってタンク19へ移動させる。また、ポンプ17により希釈用培養液181をタンク19に移動して、細胞の密度を調整する。その際にタンク液面センサ191でタンク19内培養液192の量をモニタする。ここで、培地交換の際には、細胞入り培養液15の送液工程は必要なく、希釈用培養液181のみをタンク19へ移動させる。
【0039】
そして、ポンプ17によりタンク19から希釈された培養液192を多方弁40に送液する。その後、電磁弁41からなる多方弁40により希釈された培養液192を分液して、培養容器10内へ希釈された培養液192を送液する。ここで、多方弁40から培養容器10の注液口121までの垂直方向の高さy1を有す培養容器10(培養容器グループ10−1)のみへ同時に送液する。図1のy1+y2(培養容器グループ10−2)、y1+y2+y3(培養容器グループ10−3)についても同様に送液する。ここで、各グループで使用するチューブ42やコネクタ43の径など、高さ以外で圧力による差が出ないように全て同じとする。また、同一グループ内では、注液位置及び廃液位置(高さ)が同一に設定されているので、注液時及び廃液時の圧力差が生じないような構成となっている。
【0040】
培養容器10の廃液口122から出てきた余分の培養液は、使用済培養液25として液面センサ104により感知される。そして、その感知した結果に基づいて、制御装置106がチューブ42をピンチバルブ型のような電磁弁105で閉じる。これにより、同時送液している他の培養容器10へ希釈された培養液192を入れやすくする。ここで、同じ送液系の電磁弁105が閉じたら(同一グループの全ての培養容器の廃液口から余分の培養液が出てきて電磁弁105が閉じた場合)、多方弁40の電磁弁41を別の弁に切り換えて、別の高さの培養容器10(他の培養容器グループ)へ送液する。その際、同じ送液系の全ての電磁弁105が閉じずに、当該培養容器グループにおける全ての培養容器10を満たすことのできる量の培養液192を送液していたら、液漏れとしてエラーを表示することとする。全ての培養容器グループの電磁弁105が閉じたら作業終了として、継ぎ手30と培養容器セット20を外して、培養を続ける。流路31内に残った廃液は全て、廃液容器24へ移動する。
【0041】
<多方弁の構成>
図5乃至7を用いて、多方弁40の構成について説明する。本実施形態における多方弁40は、1ポートの入口及び9ポートの出口を有している。また、培養容器セット20は、縦3枚及び横3枚で計9枚の培養容器10をセットできる構成とする。なお、多方弁40においては、同じ方式で最大20ポートまで増やすことができる。
【0042】
図5は流体回路を示している。培養容器セット20を鉛直方向に立てた際(図3D参照)、水平方向の同一培養溶液グループに含まれる培養容器は3枚であることから、多方弁40では、1つの電磁弁41が並列3ポートを有し、垂直方向が3列であるから並列3ポートを有する電磁弁41を3セット設けられ、計9ポートとなっている。ポート番号Aで培養液192を多方弁40に入れ、ポート番号B、C、Dが電磁弁SV1(401)で並列、ポート番号E、F、Gが電磁弁SV2(402)で並列、ポート番号H、I、Jが電磁弁SV3(403)で並列に培養液192を排出できるようになっている。
【0043】
図6は、各ポートと各電磁弁41の配置及び構成を三次元的に示した図である。図7Aは多方弁40の上面図であり、図7Bは各電磁弁41の内部構成を示す図である。
【0044】
多方弁40は、流路413のあるマニホールド44とダイアフラム型417の電磁弁41により構成されている。この電磁弁41はバネ411で栓412を流路413に押し付けて通常クローズ(NC)の状態となっているが、ソレノイド414に電線415からの電気を通して磁界を形成すると、永久磁石416が上がって栓412が外れることにより、流路413がオープンになる。電気を止めるとバネ411により永久磁石416が下がって栓412がされる。そして、外部からのチューブ42とマニホールド44とはコネクタ43によって接続されている。まずタンク19からの培養液192は、Aにてマニホールド44内部に入るが全ての電磁弁41はクローズしているため液は流れない。制御装置から電気が流れて、例えば電磁弁SV1(401)がオープンになるとコネクタB、C、Dから培養液192が等量流れる。ここで、高さの違いから生じる圧力差をなくすために、マニホールド44底面からコネクタ43までの高さは全て等しい。
【0045】
<送液動作のソフトウェア的実現>
本発明では、以上説明した送液動作を、コンピュータプログラムを用いて実現することができる。図8は、本発明の実施形態による送液システム全体においてコンピュータ制御に関連する部分の構成を示すブロック図である。図8における各ブロックはバス100によって接続されている。図9は、送液システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【0046】
(1)図8において、CPU101は送液システムの動作全体を制御し、少なくとも図9に示すフローチャートによる動作の制御主体となるものである。つまり、CPU101は、システムの動作開始によりROM102に格納されている図9のフローチャートに基づく制御プログラムを読み出し、RAM103上に展開し、システム全体を制御する。なお、制御装置106の動作をCPU101に実行させることも可能である。
【0047】
ポンプ17は、流路内で培養液を移動させるのに用いられる。CPU101によりポンプ17を正転、逆転させたり、速度を変化させたりすることができる。タンク液面センサ191は細胞にダメージを与えないような帯域の光などで、タンク19内に液体が入っているとそれを感知して、制御部に信号を送る。廃液液面センサ104はチューブ42に接続して、チューブ42内に液体が満たされているかを感知して、制御装置106に信号を送る。初期に培養容器10に培養液の入っていない細胞播種用、初期に培養液が入っている培地交換用でそれぞれ異なる。多方弁電磁弁41と電磁弁105において、それぞれセンサからの信号により、ソレノイドへ電気を流して弁の開閉をおこなうものである。
【0048】
入力部107は、例えば利用者が培養容器の搬出入を指示するためのものであり、キーボードやマウス等が該当する。表示部108は、例えば培養システムが動作中であることや利用者からの指示内容等を表示するためのものであり、CRTや液晶ディスプレイ等が該当する。
【0049】
(2)続いて、図9を用いて図8のような構成を備える送液システムの動作につて説明する。ここでは送液システムで主要な動作をする培地交換について説明する。細胞の入った培養液15は本工程の前にポンプ17でタンク19に送液する。なお、特に断らない限り、動作主体はCPU101である。
【0050】
培地交換が必要な時間になる(ステップS901)と、ポンプ17を動作させて培養液181をタンク19へ送液する(ステップS902)。そして、タンク19内に培養液181が入ったことをセンサ191で感知し(ステップS903)、培養液192の量を判断する(ステップS904)。所定量の培養液192が入ったなら処理はステップS905に移行し、まだ完全に培養液192が入っていない場合にはステップS903に戻りポンプ17を作動し続ける。ここで、培養液192の液面は液面センサ191によって検出され、その検出結果がCPU101に伝えられる。
【0051】
ステップS904で培養液192が全て入った判断された場合には、ポンプ17の動作が停止される(ステップS905)。送液に必要な多方弁40の電磁弁41に電流を流して流路413を開けて(ステップS906)ポンプ17を動作させ、タンク19内の培養液192を培養容器10の内部へ送る(ステップS907)。ここまでに、培養容器セット20と継ぎ手30の接続は終えており、培養容器セット20は図3Dのように立った状態にある。
【0052】
培養容器10内部の培養空間11に培養液192が満たされて、廃液口122からチューブ42を通って余分な培養液或いは使用済培養液25が出てきて、廃液センサ104がそれを感知したら(ステップS908)、そのチューブ42にある電磁弁105に電流を通して(ステップS909)、その流路413を閉じて、余分な培養液の排出を止める。並列で入れている培養容器10(同一の培養容器グループ)において、廃液口122から出たチューブ42の廃液センサ104が感知して、電磁弁105に電流が流れていなければステップS908へ戻り、ポンプ17動作し続けて希釈された培養液192を流し続ける。ただし、全ての希釈された培養液192が交換できる量を流しても、全ての電磁弁105が動作していなければ、液漏れか装置の故障であると考えられるので、表示部にエラーコードを出す。ステップS910で全ての電磁弁105が動作したと判断したらステップS911に進み、ポンプ17を停止させ、多方弁40の電磁弁41を閉じる(ステップS911)。多方弁40の全ての電磁弁41が動作していなければ、動作していない電磁弁41をあけて(ステップS914)、ステップS907へ移動する。ステップS912で全ての電磁弁41が作動したと判断したら、ステップS913に進み、送液作業を終了する。
【0053】
なお、実施形態の機能は実現するソフトウェアのプログラムコードによっても実現できる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィ(登録商標)ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどが用いられる。
【0054】
また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータ上のメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータのCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。
【0055】
また、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをネットワークを介して配信し、そのコードをシステム又は装置のハードディスクやメモリ等の記憶手段又はCD-RW、CD-R等の記憶媒体に格納し、そのシステム又は装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしてもよい。
【0056】
<まとめ>
本発明の実施形態による流路構造においては、水平方向で等しい高さにある培養容器全てに一つの電磁弁を割り当て、ブロック単位で、その電磁弁のON、OFF制御をすることで等量の液を同時に送液する。これにより、複数個のカートリッジへ同時に送液することができる。よって、流路システム全体の効率化と送液時間の短縮を図ることができ、それにより温度や水圧による外力など細胞に与えるダメージを最小限に抑えることができる。
【0057】
ここで、同時送液をする培養容器と電磁弁からの出口がそれぞれ水平方向に対して等しい高さにするのは、パスカルの原理により培養容器の高さでその高さ分の水筒差からくる培地注入量の差を排除するためである。このとき、電磁弁から培養容器までの流路の径と長さは全て等しいものとする。このようにすることにより、各培養容器への送液時の圧力を等しくすることができる。
【0058】
また、培養容器と継ぎ手が着脱できるようになっている。よって、流路内の洗浄を可能にして、たんぱく質などの固化による流路内のつまりを排除することができる。
【0059】
さらに、培養容器と継ぎ手が接続しなければ閉鎖系の培養容器で、培養容器と継ぎ手を接続すれば流路を通すことができる。そのため、菌やカビなどが入らずにクリーンな状態で送液できる。
【0060】
また、送液後の流路にセンサを設け、出口側の電磁弁でセンサの検知結果に基づいて、流路の閉鎖をするようにしてもよい。これにより、必要な培地量を減らすることができ、効率性を上げることを可能にする。
【0061】
なお、実施形態では述べていないが、本発明では、培養容器セットと継ぎ手の形状を変えることができるようになっている。これによって、様々な形状の培養容器や一個または複数の培養容器に対応することを可能となる。従って、培養の対象となる組織ごとに培養容器が異なる場合においても、本システムを利用することができ、非常に柔軟な細胞培養システムを構築することができる。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明は、培養容器セットや多方型電磁弁により、上記のように一個もしくは複数個の培養容器へ、さらに継ぎ手と培養容器セットの形状を変えるだけで、様々な培養条件に対応することができる。これにより、無人化による高いクリーン度が要求されている細胞培養作業の自動化において、汎用性をもち、また大量の培養容器に対応でき、高効率で均一に培地を注液することができるため、細胞移植や再生医療などの産業において需要が高く、利用可能性は高いことが予想される。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】本発明の実施形態による細胞培養装置の概略構成を示す図である。
【図2】内部に1つもしくは複数の凹部を有し、2個のバネ型金具により培養容器を固定することのできる培養容器セットの概略構成を示す図である。
【図3A】流路に接続した継ぎ手と培養容器セットとの接続に関する概念図(1)である。
【図3B】流路に接続した継ぎ手と培養容器セットとの接続に関する概念図(2)である。
【図3C】流路に接続した継ぎ手と培養容器セットとの接続に関する概念図(3)である。
【図3D】流路に接続した継ぎ手と培養容器セットとの接続に関する概念図(4)である。
【図4】継ぎ手と培養容器セットの接続したときの流路(部分的並列型)に関する概念図を示す図である。
【図5】流路を実現するための他方弁の流路構成図である。
【図6】流路内の多方弁の全体構成図である。
【図7】多方弁の内部の流路と弁部の詳細構成図である。
【図8】本発明の実施形態による送液システムのブロック構成を示す図である。
【図9】本発明の実施形態による送液システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【0064】
1・・・細胞培養装置、10・・・培養容器、11・・・培養空間、12・・・接続穴、121・・・注液口、122・・・廃液口、13・・・培養容器側面、14・・・培養室、15・・・細胞入り培養液、16・・・エアロック室、161・・・外部扉、162・・・内部扉、163・・・流路マニピュレータ、17・・・ポンプ、18・・・培養液容器、181・・・培養液(希釈用)、19・・・タンク、191・・・液面センサ、192・・・希釈された細胞入り培養液、20・・・培養容器セット、21・・・凹部、22・・・バネ型固定具、23・・・取り外し穴、24・・・廃液容器、25・・・使用済培養液(廃液)、30・・・継ぎ手、31・・・流路、32・・・マニピュレータ、33・・・回転軸、34・・・継ぎ手アーム、35・・・モータ、36・・・上下方向、37・・・回転方向、38・・・ストッパ、39・・・台、301・・・アーム、302・・・モータ、303・・・回転軸、304・・・接続溝、305・・・センサ、306・・・センサ、40・・・多方弁、41・・・電磁弁、42・・・チューブ、43・・・コネクタ、44・・・マニホールド、401・・・電磁弁、402・・・電磁弁、403・・・電磁弁、411・・・バネ、412・・・栓、413・・・流路、414・・・ソレノイド、415・・・電線、416・・・永久磁石、417・・・ダイアフラム
【特許請求の範囲】
【請求項1】
培養容器を用いて細胞を培養する細胞培養装置であって、
液体を収める液体容器と、
液体導入口及び液体取出口を各々備えた複数の培養容器を保持するための培養容器セットと、
前記培養容器セットに保持された前記複数の培養容器の前記液体導入口に前記液体容器に収められた前記液体を導入し、前複数の記培養容器の前記液体取出口から前記液体を排出する、液体導入排出手段と、
前記複数の液体導入口及び前記複数の液体取出口と、前記液体導入排出手段とを接続するための接続部材と、
前記液体導入排出手段の動作時に、前記培養容器セットをその中心線を回転軸として水平状態から垂直状態にする状態変更手段と、を備え、
前記培養容器セットが垂直状態にあるとき、前記複数の液体取出口と前記複数の液体導入口とは鉛直方向に間隔を隔てて配置されることを特徴とする細胞培養装置。
【請求項2】
前記培養容器セットは、m×n個(mは2以上の整数、nは1以上の整数)の培養容器を保持することができ、
前記培養容器セットが垂直状態にあるとき、k段目(kは1≦k≦nの整数)にあるm個の培養容器において、前記液体導入排出手段による送液の圧力が前記複数の液体導入口においてそれぞれ同一であることを特徴とする請求項1に記載の細胞培養装置。
【請求項3】
前記培養容器セットが垂直状態にあるとき、k段目にある前記m個の培養容器において、前記液体導入排出手段による排液の圧力が前記複数の取出口においてそれぞれ同一であることを特徴とする請求項2に記載の細胞培養装置。
【請求項4】
前記培養容器セットが垂直状態にあるとき、前記k段目にある前記m個の培養容器の前記複数の液体導入口、及び前記複数の取出口は、それぞれ同一の高さにあることを特徴とする請求項3に記載の細胞培養装置。
【請求項5】
前記液体導入排出手段は、複数の送液及び排液用の流路を有し、
前記複数の送液及び排液用の流路の断面積はそれぞれ等しく、
前記k段目の前記流路の長さは互いに等しいことを特徴とする請求項4に記載の細胞培養装置。
【請求項6】
前記接続部材を構成する複数の流路の断面積はそれぞれ等しいことを特徴とする請求項5に記載の細胞培養装置。
【請求項7】
さらに、前記液体導入排出手段による前記複数の培養容器への送液動作を、前記k段目のm個の培養容器毎に切り換えるスイッチ手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の細胞培養装置。
【請求項8】
さらに、前記液体導入排出手段によって液体が導入されたm個の培養容器の取出口からの液体の排出を検知するセンサを備え、
前記センサが前記液体の排出を検知した場合に、前記スイッチ手段は、次の段のm個の培養容器へ送液するように前記液体導入排出手段の動作を切り換えることを特徴とする請求項7に記載の細胞培養装置。
【請求項9】
さらに、前記液体導入排出手段が予定量の液体を前記複数の培養容器に送液した場合、前記センサが全ての培養容器の取出口からの前記液体の排出を検知したか否かを判断し、全ての取出口からの前記液体の排出を検知していないときに、警告を発生する制御手段を備えることを特徴とする請求項8に記載の細胞培養装置。
【請求項10】
培養容器を用いて細胞を培養する細胞培養装置であって、
液体を収める液体容器と、
液体導入口及び液体取出口を各々備えた複数の培養容器を保持するための培養容器セットと、
前記培養容器セットに保持された前記複数の培養容器の前記液体導入口に前記液体容器に収められた前記液体を導入し、前複数の記培養容器の前記液体取出口から前記液体を排出する、液体導入排出手段と、
前記複数の液体導入口及び前記複数の液体取出口と、前記液体導入排出手段とを接続するための接続部材と、
前記液体導入排出手段の動作時に、前記培養容器セットを水平状態から垂直状態にする状態変更手段と、を備え、
前記培養容器セットが垂直状態にあるとき、前記液体導入排出手段は、同一の高さに位置する複数の培養容器に同時に送液することを特徴とする細胞培養装置。
【請求項11】
前記複数の培養容器は、それぞれ同時送液する対象である複数の培養容器グループに分類され、
さらに、前記培養容器グループを切り換えるスイッチ手段を備え、
前記液体導入排出手段は、前記スイッチ手段による切り換え動作に従って、前記複数の培養容器グループに順次同時送液することを特徴とする請求項10に記載の細胞培養装置。
【請求項12】
さらに、前記培養容器グループのそれぞれの培養容器の取出口からの液体の排出を検知するセンサを備え、
前記センサが前記液体の排出を検知した場合に、前記スイッチ手段は、次の培養容器グループへ送液するように前記液体導入排出手段の動作を切り換えることを特徴とする請求項11に記載の細胞培養装置。
【請求項1】
培養容器を用いて細胞を培養する細胞培養装置であって、
液体を収める液体容器と、
液体導入口及び液体取出口を各々備えた複数の培養容器を保持するための培養容器セットと、
前記培養容器セットに保持された前記複数の培養容器の前記液体導入口に前記液体容器に収められた前記液体を導入し、前複数の記培養容器の前記液体取出口から前記液体を排出する、液体導入排出手段と、
前記複数の液体導入口及び前記複数の液体取出口と、前記液体導入排出手段とを接続するための接続部材と、
前記液体導入排出手段の動作時に、前記培養容器セットをその中心線を回転軸として水平状態から垂直状態にする状態変更手段と、を備え、
前記培養容器セットが垂直状態にあるとき、前記複数の液体取出口と前記複数の液体導入口とは鉛直方向に間隔を隔てて配置されることを特徴とする細胞培養装置。
【請求項2】
前記培養容器セットは、m×n個(mは2以上の整数、nは1以上の整数)の培養容器を保持することができ、
前記培養容器セットが垂直状態にあるとき、k段目(kは1≦k≦nの整数)にあるm個の培養容器において、前記液体導入排出手段による送液の圧力が前記複数の液体導入口においてそれぞれ同一であることを特徴とする請求項1に記載の細胞培養装置。
【請求項3】
前記培養容器セットが垂直状態にあるとき、k段目にある前記m個の培養容器において、前記液体導入排出手段による排液の圧力が前記複数の取出口においてそれぞれ同一であることを特徴とする請求項2に記載の細胞培養装置。
【請求項4】
前記培養容器セットが垂直状態にあるとき、前記k段目にある前記m個の培養容器の前記複数の液体導入口、及び前記複数の取出口は、それぞれ同一の高さにあることを特徴とする請求項3に記載の細胞培養装置。
【請求項5】
前記液体導入排出手段は、複数の送液及び排液用の流路を有し、
前記複数の送液及び排液用の流路の断面積はそれぞれ等しく、
前記k段目の前記流路の長さは互いに等しいことを特徴とする請求項4に記載の細胞培養装置。
【請求項6】
前記接続部材を構成する複数の流路の断面積はそれぞれ等しいことを特徴とする請求項5に記載の細胞培養装置。
【請求項7】
さらに、前記液体導入排出手段による前記複数の培養容器への送液動作を、前記k段目のm個の培養容器毎に切り換えるスイッチ手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の細胞培養装置。
【請求項8】
さらに、前記液体導入排出手段によって液体が導入されたm個の培養容器の取出口からの液体の排出を検知するセンサを備え、
前記センサが前記液体の排出を検知した場合に、前記スイッチ手段は、次の段のm個の培養容器へ送液するように前記液体導入排出手段の動作を切り換えることを特徴とする請求項7に記載の細胞培養装置。
【請求項9】
さらに、前記液体導入排出手段が予定量の液体を前記複数の培養容器に送液した場合、前記センサが全ての培養容器の取出口からの前記液体の排出を検知したか否かを判断し、全ての取出口からの前記液体の排出を検知していないときに、警告を発生する制御手段を備えることを特徴とする請求項8に記載の細胞培養装置。
【請求項10】
培養容器を用いて細胞を培養する細胞培養装置であって、
液体を収める液体容器と、
液体導入口及び液体取出口を各々備えた複数の培養容器を保持するための培養容器セットと、
前記培養容器セットに保持された前記複数の培養容器の前記液体導入口に前記液体容器に収められた前記液体を導入し、前複数の記培養容器の前記液体取出口から前記液体を排出する、液体導入排出手段と、
前記複数の液体導入口及び前記複数の液体取出口と、前記液体導入排出手段とを接続するための接続部材と、
前記液体導入排出手段の動作時に、前記培養容器セットを水平状態から垂直状態にする状態変更手段と、を備え、
前記培養容器セットが垂直状態にあるとき、前記液体導入排出手段は、同一の高さに位置する複数の培養容器に同時に送液することを特徴とする細胞培養装置。
【請求項11】
前記複数の培養容器は、それぞれ同時送液する対象である複数の培養容器グループに分類され、
さらに、前記培養容器グループを切り換えるスイッチ手段を備え、
前記液体導入排出手段は、前記スイッチ手段による切り換え動作に従って、前記複数の培養容器グループに順次同時送液することを特徴とする請求項10に記載の細胞培養装置。
【請求項12】
さらに、前記培養容器グループのそれぞれの培養容器の取出口からの液体の排出を検知するセンサを備え、
前記センサが前記液体の排出を検知した場合に、前記スイッチ手段は、次の培養容器グループへ送液するように前記液体導入排出手段の動作を切り換えることを特徴とする請求項11に記載の細胞培養装置。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【公開番号】特開2009−125027(P2009−125027A)
【公開日】平成21年6月11日(2009.6.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−305237(P2007−305237)
【出願日】平成19年11月27日(2007.11.27)
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】(出願人による申告)平成19年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、基盤技術研究促進事業(民間基盤技術研究支援制度)/「組織再生移植に向けたナノバイオインターフェイス技術の開発」に関わる継続研究(再)委託事業、産業技術力強化法第19条の適用を受ける特許出願
【出願人】(000005108)株式会社日立製作所 (27,607)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年6月11日(2009.6.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年11月27日(2007.11.27)
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】(出願人による申告)平成19年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、基盤技術研究促進事業(民間基盤技術研究支援制度)/「組織再生移植に向けたナノバイオインターフェイス技術の開発」に関わる継続研究(再)委託事業、産業技術力強化法第19条の適用を受ける特許出願
【出願人】(000005108)株式会社日立製作所 (27,607)
【Fターム(参考)】
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