CN101410504A - 培养装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可以缩短培养室内的杀菌时间，且可以对气体浓度测定传感器和气体浓度测定装置上设置的管路内、或培养室内的各个角落进行杀菌的培养装置。具备向培养室(4)内供给杀菌气体的杀菌气体发生装置(42)。杀菌气体发生装置(42)通过超声波振子(46)将杀菌剂溶液(过氧化氢水)雾化。具备对培养室(4)内的气体照射紫外线的紫外线发生装置(紫外线灯(50))。具备开闭自由地对培养室(4)的开口进行封闭的门(外门(14))和禁止该门(外门(14))打开的锁闭装置(52)。设有在杀菌步骤开始至分解步骤结束期间，通过锁闭装置(52)禁止门(外门(14))打开的控制装置(60)。

Description

培养装置
技术领域
本发明涉及在培养室内对细胞、微生物等培养物进行培养的培养装置。
背景技术
以往，被称为培养箱的培养装置是使培养室内的温度或二氧化碳气体(CO2)或氧(O2)等气体的浓度保持一定，使培养室内为无菌状态，对作为培养对象的细胞或微生物等培养物(试样)进行培养的。如图4所示，该培养装置100由一侧为开口102A的金属制外箱110和设于该外箱110内侧的不锈钢制内箱116构成隔热箱本体102。由开闭自由地对开口102A进行封闭的门(内门118)包围的空间(内箱116内)形成培养室104。培养室104内用多个架106上下分隔，在该架106上搁置装入了培养物的容器108。
培养装置100中设有用于控制培养室104内的环境的空气循环用风扇128，同时还设有具备二氧化碳气体或氧等的气体浓度测定传感器(未图示)的气体浓度测定装置130。用于将培养室104内的气体导入到气体浓度测定传感器的管路134、136与培养室104内连通并与气体浓度测定装置130连接。照射设于培养室104内的紫外线灯150，对循环空气进行杀菌，同时由用橡胶塞140塞住的测定孔138采集气体，测定培养室104内的气体浓度。
上述隔热箱本体102设有开闭自由地对开口102A进行封闭的外门114，培养物通过外门114和内门118的开闭而进出培养室104内。外箱110的内侧具有用于保温的隔热材料112，在内箱116和外箱110之间形成空气或水的循环线路120。循环线路120上设有用于加热的加热器122，该加热用加热器122的热通过向内箱116的热传导、和通过来自循环管路120的空气或水的热传导传递至培养室104内，培养室104内保持适合培养的温度。由此，细胞、微生物等培养物在培养室104内培养(参照专利文献1)。
上述培养装置100需要经常保持培养室104内清洁地使用，但培养的细胞或微生物被细菌或病毒等感染时，培养装置的培养室104内和培养室104内的空气被污染。因此，为了保持培养室104内的清洁，要将培养室104内清扫干净，或者通过加热器(未图示)将培养室104内的温度加热至90℃以上的高温进行杀菌。
专利文献1：日本特开2005-118021号公报
发明内容
但是，以往为了保持培养室内的清洁，只有对培养室内进行清扫，或者通过加热器将培养室内的温度加热至90℃以上的高温。因此，无法对气体浓度测定传感器和设置在气体浓度测定装置上的管路内、或者培养室内的各个角落完全杀菌。
耐热菌有时在90℃以上的高温也无法完全杀菌，另外，为了杀菌而通过加热使培养室内温度升温、再经由冷却步骤重新进行培养，为此所需时间约8小时以上。因此，培养装置无法用于培养的时间较长。
本发明是为解决上述以往的技术课题而设，其目的在于提供可以缩短杀菌时间、且可以将气体浓度测定传感器和设置在气体浓度测定装置上的管路内、或培养室内的各个角落进行杀菌的培养装置。
即，本发明的培养装置是在培养室内对细胞、微生物等培养物进行培养的装置，其特征在于：具备向培养室供给杀菌气体的杀菌气体发生装置。
权利要求2的发明的培养装置的特征在于：上述装置中，杀菌气体发生装置通过超声波振子使杀菌剂溶液雾化。
权利要求3的发明的培养装置的特征在于：在权利要求1中，杀菌气体发生装置通过将吸水部件浸泡到杀菌剂溶液中，使该杀菌剂溶液蒸发。
权利要求4的发明的培养装置的特征在于：在权利要求1-3中，使培养室内的杀菌气体浓度为0.1ppm以上、100ppm以下。
权利要求5的发明的培养装置的特征在于：在权利要求1-4的基础上，还具备对培养室内的气体照射紫外线的紫外线发生装置。
权利要求6的发明的培养装置的特征在于：在权利要求5的基础上，还具备执行以下步骤的控制装置：使培养室内在规定时间内充满杀菌气体的杀菌步骤；在该杀菌步骤结束后，通过紫外线发生装置对培养室内的气体照射紫外线、分解杀菌气体的分解步骤。
权利要求7的发明的培养装置的特征在于：在权利要求6中，具备开闭自由地对培养室的开口进行封闭的门和禁止将该门打开的锁闭装置，控制装置是通过锁闭装置，在杀菌步骤开始至分解步骤结束期间禁止门打开的。
根据本发明，在通过培养室对细胞、微生物等培养物进行培养的培养装置中，具备向培养室内供给杀菌气体的杀菌气体发生装置，因此，在培养操作前或培养操作后，将杀菌气体供给培养室内，使其充满培养室，可以除去包括培养室在内的装置内部的杂菌。由此，可以实现培养室内的顺利的培养操作。
根据权利要求2的发明，上述装置中，杀菌气体发生装置通过超声波振子使杀菌剂溶液雾化，因此与加热使其雾化的情形相比，在不使杂菌剂分解的情况下雾化，可以以气体的形式充满培养室内。由此，可以有效地对装置内部进行杀菌。
根据权利要求3的发明，权利要求1中，杀菌气体发生装置通过将吸水部件浸泡在杀菌剂溶液中，使该杀菌剂溶液蒸发，因此可以实现构成的简单化，同时可以有效地产生杀菌气体，可以对装置内部进行杀菌。
根据权利要求4的发明，在权利要求1-3中，使培养室内的杀菌气体浓度为0.1ppm以上、100ppm以下，因此可以确实地对装置内部进行杀菌。
根据权利要求5的发明，在权利要求1-4的基础上，还具备对培养室内的气体照射紫外线的紫外线发生装置，因此，通过杀菌气体对装置内部杀菌后，通过紫外线分解杀菌气体，可以使杀菌气体浓度迅速地降低至人体安全浓度。由此，可以缩短截至下次培养作业开始之前的等待时间。
根据权利要求6的发明，在权利要求5的基础上，还具备执行以下步骤的控制装置：使培养室内在规定时间充满杀菌气体的杀菌步骤；在该杀菌步骤结束后，通过紫外线发生装置对培养室内的气体照射紫外线，使杀菌气体分解的分解步骤。因此，使由使用杀菌气体的装置内杀菌至该杀菌气体分解的过程自动化，可显著改善作业性。
根据权利要求7的发明，在权利要求6中，具备开闭自由地对培养室的开口进行封闭的门和禁止该门打开的锁闭装置，控制装置通过锁闭装置，在杀菌步骤开始至分解步骤结束期间禁止门打开，因此，在用杀菌气体对装置内部进行杀菌之后、通过紫外线将杀菌气体浓度降低至人体危险值之前，可以将误打开门的不当情况防患于未然，可确保安全性。
实施发明的最佳方式
本发明的最主要的特征在于：可以将培养室内的各个角落完全杀菌，同时可以缩短由开始培养室内的杀菌至杀菌结束的时间。可以只凭在培养室内具备杀菌气体发生装置的简单构成实现可以将培养室内的各个角落完全杀菌、可以缩短由开始杀菌至杀菌结束的时间的目的。
实施例1
以下根据附图对本发明的实施方案进行说明。图1是表示本发明的一个实施例的、表示培养装置1的结构的纵剖面图，图2是控制本发明的培养装置1的控制电路的框图。
本实施方案中的培养装置1如图1所示，由一侧为开口2A的金属制外箱10和不锈钢制内箱16构成隔热箱本体2，在内箱16的开口2A处设有其右侧由合页支撑在隔热箱本体2上的开闭自由的透明内门18。内门18通过设于隔热箱本体2的开口2A部分的垫圈(未图示)气密性封闭开口2A。
在开闭自由地封闭开口2A的内门18所包围的空间(内箱16内)形成培养室4。培养室4内设有多个架6(实施例中为2层)，该架6将培养室4内划分为上下。所述收纳于培养室4内的培养物通过外门14和内门18的开闭来进出培养室4内。架6上搁置有装入了培养物的容器(未图示)。
在外箱10的内侧设置有用于保温的隔热材料12，同时在内箱16和外箱10之间形成空气或水的循环管路20，在该循环管路20内(培养室4的下部)配置有加热用的加热器22。通过该加热用加热器22加热，加热器22的热通过向内箱16的热传导、和通过来自循环管路20的空气或水的热传导传递至培养室4内，由此使培养室4内保持适合培养的规定的温度。
培养室4的背面一侧设有后壁23，在该后壁23和内箱16之间设有通道24。该通道24的上部设有与培养室4内连通的吸入口26，同时下部设有排出口27。通道24内设有用于控制培养室4内环境的空气循环用风扇28，该风扇28设在对应吸入口26的位置。通过风扇28，培养室4内的空气由吸入口26吸入到通道24内，吸入的空气由通道24下部的排出口27排出到培养室4内(图1箭头)。由此使培养室4内的空气强制循环。
培养装置1中，为了测定供给培养室4内的二氧化碳气体(CO2)或氧(O2)等的浓度，在内部设有具备气体浓度测定传感器32(图2所示)的气体浓度测定装置30，同时设有用于测定培养室4内的过氧化氢水气体的过氧化氢水测定传感器39。为了将培养室4内(通道24内)的气体导入到气体浓度测定传感器32中，两根管路34、36与培养室4内连通并与该气体浓度测定装置30连接。用于吸入培养室4内的气体、测定气体浓度、然后返回通道24内的风扇33(图2所示)与气体浓度测定装置30连接。
即，气体浓度测定传感器32从一个管路34吸入通道24内(培养室4内)的气体，由另一管路36将吸入的气体排出到通道24中，该构成可检测培养室4内的气体浓度。培养装置1中，为测定培养室4内的气体浓度，设置有用橡胶塞40塞住的测定孔38。该测定孔38的橡胶塞40由操作人员打开或塞紧，该构成可以研究培养室4内的气体浓度或成分等。
为了向培养室4内供给二氧化碳气体或氧等培养气体，未图示的二氧化碳气体供给装置或氧供给装置等以管路与培养装置1连接。培养室4内设置有使过氧化氢水(相当于本发明的杀菌剂溶液)雾化的杀菌气体发生装置42。
该杀菌气体发生装置42通过超声波使例如作为培养室4内的杀菌剂溶液的过氧化氢水雾化，产生气体，因此，由设于内箱16底板上的不锈钢制容器44(通常称为桶)和超声波振子46构成。在与二氧化碳气体供给装置、氧供给装置连接的管路上设置有通过开闭分别控制二氧化碳气体、氧、杀菌气体的供给量的电磁阀66(图2所示)。
容器44上面开口，大小可以容纳规定量的过氧化氢水，同时设置于通道24的排出口27前侧(培养室4内)附近。容器44的底板有规定的尺寸陷于循环管路20内，超声波振子46设置在该陷进去的容器44内。该容器44内，由操作人员供给规定量的作为杀菌剂的过氧化氢气体(相当于本发明的杀菌气体)。采用目前常用的加热式加湿器的方式使过氧化氢水汽化时，过氧化氢(杀菌剂)被分解，因此本发明中，在培养室4的底板外面(循环管路20内)安装超声波振子46。该超声波振子46无需对过氧化氢加热即可雾化，超声波振子46以低温使过氧化氢雾化的技术是以往众所周知的技术，因此省略其详细说明。
并且，在培养装置1中设有产生紫外线的紫外线灯50(相当于本发明的紫外线发生装置)，通过照射该紫外线灯50的光，使在通道24内循环的杀菌气体分解，实现无害化。通过紫外线灯50进行的杀菌气体的无害化将在后面详细描述。
因此，通过超声波使过氧化氢水雾化、气化，在培养装置1内进行杀菌时，如果不小心将外门14打开，则由培养室4内向外泄漏杀菌气体，对人体产生危害。因此，本发明具备在通过过氧化氢水对培养室4内杀菌过程中禁止外门14打开的锁闭装置52。该锁闭装置52设于隔热箱本体2的上面，横跨在外箱10和外门14之间设置。该锁闭装置52固定在外箱10上，在该状态下，外门14可开闭，同时用锁闭装置52可以将外门14锁闭。
另一方面，如图2所示，在培养装置1中设置控制装置60。该控制装置60例如由常用的微型计算机构成，同时具备可存储各种数据的存储部分(存储器)或时钟等。控制装置60连接有未图示的电源开关或杀菌启动开关等操作开关62、设于气体浓度测定装置30内的气体浓度测定传感器32、检测培养室4内的温度的温度传感器64、以及过氧化氢水测定传感器39等。
该控制装置60连接有设于二氧化碳气体供给装置或氧供给装置等管路中的多个电磁阀66、循环空气杀菌用的紫外线灯55、用于控制培养室4内的环境的空气循环用风扇28等。并且，控制装置60连接有将培养室4内加热至适当培养温度的加热用加热器22、将过氧化氢水雾化的超声波振子46、禁止外门14打开的锁闭装置52等。
控制装置60具有对培养室4内进行杀菌的杀菌步骤、和在杀菌步骤结束后通过紫外线灯50将培养室4内的杀菌气体进行分解的分解步骤的程序，它们被存储在微型计算机的存储器中执行。
按照以上的构成，如下对培养装置1的动作进行说明。本实施例中，特别对于培养装置1的杀菌步骤和分解步骤进行说明。培养装置1的杀菌步骤是由操作人员按下操作开关62(杀菌起动开关)，控制装置60驱动锁闭装置52，锁闭外门14，同时驱动风扇28。由此，培养室4内的空气由吸入口26吸入到通道24内，由通道24的下部排出到培养室4内，在培养室4内循环(图1箭头)。
控制装置60打开设于管路上的电磁阀66，运转风扇33。并且，控制装置60使加热器22发热，通过温度传感器64检测收纳室4内的温度，保持在规定温度(此时为培养温度)。控制装置60在分解步骤结束后自动切断加热器22的发热。
接着，控制装置60由预先设定的时钟以规定时间驱动超声波振子46，使容器44内的过氧化氢水雾化，在培养室44内飞散。该培养室44内是通过加热器22加热至规定温度的，因此雾化并在培养室4内飞散的过氧化氢水在短时间内蒸发，形成过氧化氢气体，充满培养室44内。此时，容器44内加入了规定量的过氧化氢水，因此培养室4内的过氧化氢气体浓度是0.1ppm以上、100ppm以下。容器44内加入预先通过实验求出的量的过氧化氢，使培养室4内的过氧化氢气体浓度为0.1ppm以上、100ppm以下。
上述培养室4内，用通过风扇28进行循环的过氧化氢气体进行杀菌，同时通过运转的风扇33，通道24内的气体由管路34吸入到气体浓度测定装置30内，然后由管路36返回至通道24内。由此，培养室4内的各个角落以及气体浓度测定装置30内和两个管路34、36内均被杀菌，同时也可以将包括培养室4在内的培养装置1内部全部杀菌，因此，可以将培养装置1内部有效杀菌。
在将供给容器44内并贮存的过氧化氢水雾化之后再使其气化，因此，可以确实且有效地对培养装置1内部进行杀菌。另外，将过氧化氢水雾化的超声波振子46并不是加热使其蒸发的，因此与加热雾化的情况相比，不分解杂菌剂即可以实现雾化。
控制装置60执行规定时间的杀菌步骤之后，停止超声波振子46，代之以使设于通道24内的紫外线灯50亮起，转移至分解步骤。控制装置60顺次自动执行这些杀菌步骤和分解步骤。在分解步骤中，控制装置60运转风扇28、33等，同时使紫外线灯50亮起，因此，培养装置1内部的过氧化氢气体被循环至紫外线灯50处，通过该紫外线的照射而分解。该过氧化氢的分解反应是H2O2→OH自由基→H2O，最终形成水，实现无害化。
上述控制装置的执行通过紫外线灯50的紫外线对过氧化氢气体进行分解的步骤，将过氧化氢水测定传感器39所检测的培养室4内的过氧化氢气体浓度降低至人体安全值。由此，可以使培养装置1内部的过氧化氢气体浓度迅速降低至人体安全值，因此，可以将开始下一次培养作业之前的等待时间大幅缩短。
控制装置60在分解步骤结束后驱动锁闭装置52，解除外门14的锁闭状态。此时，是通过紫外线强制分解培养室4内的过氧化氢气体(杀菌气体)的，与任其自然分解相比，可以将开始下一次培养作业之前的等待时间大幅缩短。由此，可以在培养作业前或培养作业后除去包括培养室4在内的装置内部的杂菌，可以顺利地实现培养室4内的培养作业。
控制装置60通过锁闭装置52，在培养装置1内的杀菌步骤开始至分解步骤结束期间禁止外门14打开。由此，用杀菌气体对培养装置1内部进行杀菌之后、用紫外线将杀菌气体浓度降低至人体危险值之前，可以将误打开外门14的不当情况防患于未然。由此，即使在用杀菌气体对培养室4内进行了杀菌的情况下，也可大幅确保培养装置1的安全性。
实施例2
图3表示本发明的其它实施例的培养装置1。该培养装置1具有与上述实施例大致相同的构成。以下对不同的部分进行说明。与上述实施例相同的部分采用与其相同的符号，省略说明。如图3所示，培养装置1将实施例1的杀菌气体发生装置42由超声波振子46换成吸水部件56，将该吸水部件56浸泡在过氧化氢水中，由此使该过氧化氢水蒸发。
即，杀菌气体发生装置42中，在底壁为平面的容器44内设有竖直设立的吸水部件56。该吸水部件56的周围设有不锈钢或合成树脂等的框(未图示)，在该框上固定有可通过毛细现象吸取过氧化氢水的、规定面积的非织造布等。
具体来说，与上述同样，容器44设于排出口27前侧(培养室4内)附近，同时，在容器44的底板上竖直固定有安装了吸水部件56的框。根据这种结构，由通道24的排出口27排出的空气直接与吸水部件56接触，过氧化氢水从吸水部件56上蒸发，可以适合对培养室4内进行杀菌。另外，培养室4内的过氧化氢气体浓度是在培养室4内放入过氧化氢气体测定用的试纸，通过该试纸测定过氧化氢气体的浓度。
如上所述，杀菌气体发生装置42是将吸水部件56浸泡在过氧化氢水中，通过控制装置60、通过时钟使循环空气与吸水部件56接触规定时间。由此使过氧化氢水蒸发，充满培养室4内。因此，可以有效产生杀菌气体，可以对培养装置1内部进行杀菌。特别是由于只将吸水部件56竖直设立在加入了过氧化氢水的容器44内，因此，可以使杀菌气体发生装置42大幅简化。
各实施例中，将杀菌气体发生装置42设置在培养装置1的培养室4内，杀菌气体发生装置42并不限于培养室4内，也可以设于培养装置1的外侧。另外，各实施例中使用过氧化氢作为杀菌剂，杀菌剂也不限于过氧化氢，其它的杀菌剂也可。
本发明当然并不只限于上述实施例，在不脱离本发明的范围内即使进行其它各种变化，本发明仍有效。
附图简述
图1是表示本发明的一个实施例的、表示培养装置的结构的纵剖面图(实施例1)。
图2是控制本发明的培养装置的控制电路的框图。
图3是表示本发明的另一实施例的、表示培养装置的结构的纵剖面图(实施例2)。
图4是表示以往的培养装置的结构的纵剖面图。

Claims (7)

1.培养装置，该培养装置是在培养室内对细胞、微生物等培养物进行培养的装置，其特征在于：具备向上述培养室内供给杀菌气体的杀菌气体发生装置。
2.权利要求1所述的培养装置，其特征在于：上述杀菌气体发生装置通过超声波振子使杀菌剂溶液雾化。
3.权利要求1所述的培养装置，其特征在于：上述杀菌气体发生装置通过将吸水部件浸泡到杀菌剂溶液中，使该杀菌剂溶液蒸发。
4.权利要求1-3所述的培养装置，其特征在于：使上述培养室内的杀菌气体浓度为0.1ppm以上、100ppm以下。
5.权利要求1-4所述的培养装置，其特征在于：该培养装置具备对上述培养室内的气体照射紫外线的紫外线发生装置。
6.权利要求5所述的培养装置，其特征在于：该培养装置具备执行以下步骤的控制装置：使上述培养室内在规定时间充满上述杀菌气体的杀菌步骤；在该杀菌步骤结束后，通过上述紫外线发生装置对上述培养室内的气体照射紫外线、分解上述杀菌气体的分解步骤。
7.权利要求6所述的培养装置，其特征在于：该培养装置具备开闭自由地对上述培养室的开口进行封闭的门和禁止将该门打开的锁闭装置，上述控制装置通过上述锁闭装置，在上述杀菌步骤开始至上述分解步骤结束期间禁止上述门打开。
CN200780011587.4A 2006-03-27 2007-03-08 培养装置 Active CN101410504B (zh)

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