CN107075442A - 无菌连接器及具有该无菌连接器的细胞培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明的无菌连接器具备第1连接器(10)，该第1连接器(10)具有：第1外壳(14)，该第1外壳(14)具有在内部流过流体的第1流道(11)；第1管道(13)，该第1管道(13)与所述第1流道(11)连接；第1开口部(12)；第2开口部(14)，所述第1开口部(12)配置于相比第2开口部(15)更靠近第1外壳(14)的轴向内侧；第1密封构件(17)，该第1密封构件(17)覆盖第2开口部(15)。此外，无菌连接器还具备第2连接器，该第2连接器(20)具有：第2外壳(25)，该第2外壳(25)具有在内部流过流体的第2流道(21)；第3开口部(22)；第2密封构件(23)，该第2密封构件(23)覆盖所述第3开口部(22)。第1及第2连接器(10、20)能相互装卸，第1密封构件(17)将第1外壳(14)的内周面和第2外壳(25)的外周面之间的间隙密封，第2密封构件(23)将第2外壳(25)的内周面和第1管道(13)的外周面之间的间隙密封，并连通第1流道(11)及第2流道(21)。

Description

无菌连接器及具有该无菌连接器的细胞培养装置

【技术领域】

本发明涉及一种无菌连接器及具有该无菌连接器的细胞培养装置，特别是一种适用于从封闭系统的细胞培养装置上无菌拆卸细胞培养容器等的无菌连接器及具有该无菌连接器的细胞培养装置。

【背景技术】

在细胞培养时，为了防止来自外部的污染，一般使用封闭系统的细胞培养装置，该封闭系统的细胞培养装置介由管子将培养基袋和排液袋与密闭型细胞培养容器连接，在该闭合的系统(封闭系统)中进行培养。

此外，关于能够防止来自外部的污染并能连接2个不同流道的无菌连接器组件，提出了专利文献1中记载的构造。该无菌连接器组件由第1连接器及第2连接器构成，第1连接器具有：主轴，该主轴在内部划定流道；第1外壳，该第1外壳包围该主轴并划定第1开口部；以及第1阀，该第1阀配置于第1开口部上方。此外，第2连接器具有：第2外壳，该第2外壳构成为与第1外壳嵌合并划定第2开口部，以及第2阀，该第2阀配置于第2开口部上方。并且，其具备当第1外壳和第2外壳卡合时，第1阀和第2阀卡合的结构。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特表2011－515197号公报

【发明内容】

【发明所要解决的技术问题】

然而，专利文献1中记载的无菌连接器组件将第1连接器的第1阀和第2连接器的第2阀抵接后，通过将第1连接器内的主轴向第2连接器侧移动，从而主轴推开第1阀及第2阀，以折叠的方式卡合该第1阀及第2阀，从而进行密封。

因此，仅将第1连接器及第2连接器中的任一方按入另一方侧，无法实现第1阀及第2阀的卡合，必须采取移动第1连接器内的主轴这样的2阶段的操作。假如该2阶段的操作步骤出错，例如从第2连接器上拔出第1连接器时，无法通过第1及第2阀分别密封各自的流道，则可能导致含有微生物或细菌类等的颗粒从外部入侵。此外，由于此种无菌连接器组件需要2阶段的操作，所以不利于提高作业者的作业性。

另一方面，例如使用细胞片进行的角膜移植临床试验具有以下步骤，即前一天从在多个细胞培养容器中培养的细胞片中取出一个细胞培养容器的细胞片，进行检查。今后培养大量细胞时，为了检查培养细胞的品质，考虑取出一部分培养细胞进行评价。希望在连接多个细胞培养容器的封闭系统的细胞培养装置中，保持整体封闭系统的基础上，还可如上所述取出细胞进行检查。

因此，本发明提供一种无菌连接器及具有该无菌连接器的细胞培养装置，其在防止含有微生物或细菌类等的颗粒从外界入侵的同时，还能够简单地从封闭系统的细胞培养装置中取出所需的细胞培养容器。

【解决技术问题所采用的技术方案】

为了解决上述课题，本发明提供一种无菌连接器，其特征在于，具备：(1)第1连接器，该第1连接器具有：第1外壳，该第1外壳具有在内部流过流体的第1流道；第1管道，该第1管道与所述第1流道连接；第1开口部，该第1开口部使该第1管道的一端打开；第2开口部，该第2开口部由所述第1外壳的端部划定，所述第1开口部配置于相比所述第2开口部更靠近所述第1外壳轴向的内侧；以及第1密封构件，该第1密封构件覆盖所述第2开口部，(2)第2连接器，该第2连接器具有：第2外壳，该第2外壳具有在内部流过流体的第2流道；第3开口部，该第3开口部由所述第2外壳的端部划定；以及第2密封构件，该第2密封构件覆盖所述第3开口部，

所述第1及第2连接器能相互装卸，所述第1密封构件将划定所述第2开口部的第1外壳的内周面和所述第2外壳的外周面之间的间隙密封，所述第2密封构件将划定所述第3开口部的第2外壳的内周面和所述第1管道的外周面之间的间隙密封，并连通所述第1流道及第2流道。

此外，本发明提供一种细胞培养装置，其特征在于，具备：细胞培养容器，该细胞培养容器具有流入流道和排出流道，该流入流道流过培养所需的液体，该排出流道排出使用后的液体；以及集成流道构件，该集成流道构件对应各个细胞培养容器具有上游侧分支流道及下游侧分支流道，该上游侧分支流道及下游侧分支流道构成为能并联连接多个细胞培养容器，该集成流道构件至少向多个所述细胞培养容器中的任一个所需的细胞培养容器，介由所述上游侧分支流道向所述流入流道输送培养所需的液体，

所述集成流道构件具备：第1外壳，该第1外壳具有分别连接所述上游侧分支流道及所述下游侧分支流道的第1管道；第1开口部，该第1开口部使各个第1管道的一端打开；第2开口部，该第2开口部由所述第1外壳的端部划定；第1密封构件，该第1密封构件覆盖所述第2开口部，

所述细胞培养容器具备：第2外壳，该第2外壳分别内含所述流入流道及排出流道；第3开口部，该第3开口部由所述第2外壳的端部划定；以及第2密封构件，该第2密封构件覆盖所述第3开口部，

所述第1密封构件将所述第1外壳的内周面和所述第2外壳的外周面之间的间隙密封，所述第2密封构件将所述第2外壳和所述第1管道的外周面之间的间隙密封，并将所述细胞培养容器与所述集成流道构件连接。

此外，本发明提供一种细胞培养容器，其特征在于，具备：细胞培养容器，该细胞培养容器具有流入流道和排出流道，该流入流道流过培养所需的液体，该排出流道排出使用后的液体；以及集成流道构件，该集成流道构件对应各个细胞培养容器具有上游侧分支流道及下游侧分支流道，该上游侧分支流道及下游侧分支流道构成为能并联连接多个细胞培养容器，该集成流道构件至少向多个所述细胞培养容器中的任一个所需的细胞培养容器，介由所述上游侧分支流道向所述流入流道输送培养所需的液体，

所述细胞培养容器具备：第1外壳，该第1外壳具有分别连接所述流入流道及所述排出流道的第1管道；第1开口部，该第1开口部使各个第1管道的一端打开；第2开口部，该第2开口部由所述第1外壳的端部划定；第1密封构件，该第1密封构件覆盖所述第2开口部，

所述集成流道构件具备：第2外壳，该第2外壳分别内含所述上游侧分支流道及下游测分支流道；第3开口部，该第3开口部由所述第2外壳的端部划定；以及第2密封构件，该第2密封构件覆盖所述第3开口部，

所述第1密封构件将所述第1外壳的内周面和所述第2外壳的外周面之间的间隙密封，所述第2密封构件将所述第2外壳和所述第1管道的外周面之间的间隙密封，并将所述细胞培养容器与所述集成流道构件连接。

【发明效果】

通过本发明，能够提供一种无菌连接器及具有该无菌连接器的细胞培养装置，其在防止含有微生物或细菌类等的颗粒从外界入侵的同时，能够简单地从封闭系统的细胞培养装置中取出所需的细胞培养容器。

根据以下实施方式的说明，可了解上述以外的课题、结构及效果。

【附图说明】

图1是本发明中一个实施例所述实施例1的无菌连接器的概略结构图，图1(a)表示第1连接器及第2连接器已连接的状态，图1(b)表示从第1连接器拔出第2连接器的中途阶段的状态，图1(c)表示从第1连接器拔出第2连接器后的状态。

图2是本发明中其他实施例所述实施例2的无菌连接器的纵截面图，图2(a)表示第1连接器及第2连接器已连接的状态，图2(b)表示从第1连接器拔出第2连接器的中途阶段的状态，图2(c)表示从第1连接器拔出第2连接器后的状态。

图3是图2所示无菌连接器的外观图，图3(a)是密封构件的外观图，图3(b)是第1及第2连接器的外观图，图3(c)是第1及第2连接器的分解立体图。

图4是本发明中其他实施例所述实施例3的无菌连接器的纵截面图，图4(a)表示第1连接器及第2连接器已连接的状态，图4(b)表示从第1连接器拔出第2连接器的中途阶段的状态，图4(c)表示从第1连接器拔出第2连接器后的状态。

图5是本发明其他实施例所述实施例4的第1连接器的纵截面图。

图6是本发明其他实施例所述实施例5的细胞培养装置的整体概略结构图。

图7是构成图6所示细胞培养装置的细胞培养容器及集成流道构件的外观立体图。

图8是图7所示细胞培养容器及集成流道构件的纵截面图。

图9是图8所示的区域B的放大图，即细胞培养容器和集成流道构件的连接部的局部放大图。

图10是图8所示的集成流道构件的纵截面图，是流道切换构件的动作说明图。

图11是图8所示的细胞培养容器和集成流道构件的连接部的局部纵截面图，是表示固定部构造的图。

图12是表示构成图7所示细胞培养装置的细胞培养容器及集成流道构件的变形例的图，图12(a)是细胞培养容器的俯视图，图12(b)是细胞培养容器及集成流道构件的外观立体图。

【具体实施方式】

以下，采用附图，对本发明的实施例进行说明。

【实施例1】

图1是本发明中一个实施例所述实施例1的无菌连接器的概略结构图，图1(a)表示构成无菌连接器的第1连接器10及第2连接器20已连接的状态，图1(b)表示从第1连接器10拔出(拆卸)第2连接器20的中途阶段的状态，图1(c)表示从第1连接器10拔出(拆卸)第2连接器20后，相互分离的状态。

如图1(c)所示，第1连接器10在圆筒状的第1外壳14内具备第1流道11，该第1流道11在内部流动流体；在一端具备第2开口部15，该第2开口部15由第1外壳14划定；在另一端具备第1连接器端18；以及圆筒状的第1管道13，该第1管道13形成于第1流道11的端部(连续形成)，外径小于第1外壳14的内径。

第1管道13的前端部沿第1连接器10的轴向，位于第1连接器10的轴向内侧，与划定第2开口部15的第1外壳14的端部相隔规定距离。此外，第1管道13的前端部呈开放状态，形成第1开口部12，该第1开口部12与第1流道11连通。由第1管道13的外周面和第1外壳14的内周面形成纵截面凹状的空间，即第1凹部16。换而言之，在从划定第2开口部15的第1外壳14的端部沿第1连接器10的轴向向其内部延续的圆柱状空间内，形成有第1管道13，其外径小于第1外壳14的内径，且在内部具有第1流道11，形成朝向第2开口部15侧突出的纵截面凸状。

在划定第2开口部15的第1外壳14的端部设置有圆板状的第1密封构件17，其堵住第2开口部15。该圆板状的第1密封构件17的外周面固定于第1外壳14的内周面，并且在大致中央部具有一条第1狭缝17A。

此外，第2连接器20在圆筒状的第2外壳25内具备第2流道21，该第2流道21在内部流动流体；在一端具备第3开口部22，该第3开口部22由第2外壳25划定；在另一端具备第2连接器端26。并形成有第2凹部24，其是由第2外壳25的内周面划定的圆柱状空间，从划定第3开口部22的第2外壳25的端部，沿第2连接器20的轴向，延续至第2流道21的前端部。划定第2凹部24的第2外壳25的内径大于第2流道21的直径，第1流道11的直径基本与第2流道21的直径相等。在划定第3开口部22的第2外壳25的端部设置有圆板状的第2密封构件23，其堵住第3开口部22。该圆板状的第2密封构件23的外周面固定于第2外壳25的内周面，并且在大致中央部具有一条第2狭缝23A。此处，第1密封构件17的外周面和第1外壳14的内周面的固定以及对第2密封构件23的外周面和第2外壳25的内周面的固定例如通过粘合剂粘合或热焊等进行。另外，在粘合时，优选使用无细胞毒性的粘合剂等不会对细胞产生影响的粘合方法。

第1连接器10的第1管道13的外径小于划定第2连接器20的第3开口部22的第2外壳25端部的内径。此外，第2连接器20的第2管道25的外径也小于划定第1连接器10的第2开口部15的第1外壳14的内径。

此外，第1密封构件17及第2密封构件23优选具有弹性、贴合性优异且能灭菌的材质，例如橡胶等弹性体较为适合。而构成第1流道11及第2流道21的构件即第1外壳14及第2外壳25，例如优选由聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯等对细胞无毒性，且可塑性与刚性并存的塑料形成。另外，可由对细胞无毒的金属替代塑料来形成。

接下来，对由第1连接器10及第2连接器20构成的无菌连接器拔出(拆卸)动作进行说明。

图1(a)的左图是第1连接器10和第2连接器20已连接或嵌合状态下的纵截面图，右图是A-A横截面向视图。通过将第1连接器10和第2连接器20中的任一方按入另一方侧，形成连接或嵌合的状态。另外，以下例举固定第1连接器10而移动第2连接器20的情况，进行说明。

如图1(a)的左图所示，构成第1连接器10的第1管道13的外周面和划定第2连接器20的第2开口部22的第2外壳25的内周面的间隙由第2密封构件23进行密封。此外，第2连接器20的第2外壳25的外周面和划定第1连接器10中第2开口部15的第1外壳14的内周面的间隙由第1密封构件17进行密封。然后，第1流道11及第2流道21介由第2凹部24连通。此时，如图1(a)的右图所示，以第1开口部12为中心，以同心圆状在径向上配置有第1管道13、第2密封构件23、第2外壳25、第1密封构件17及第1外壳14，并通过第1密封构件17及第2密封构件23确保密闭性。即，在保持封闭系统的同时，还能连通第1流道11及第2流道21。这是因为如上所述，介由在第1密封构件17的大致中央部设置的一条第1狭缝17A，将第2外壳25的前端部插穿至第1连接器10侧，从而第1密封构件17被按入至第1外壳14的内周面侧。然后，介由在第2密封构件23的大致中央设置的一条第2狭缝23A，第1管道13的前端部将第2密封构件23按入至第2外壳25的内周面侧。

若从图1(a)所示的连接或嵌合状态，向面朝图纸的右方向移动第2连接器20，则如图1(b)所示，变为从第1连接器10拔出(拆卸)第2连接器20的中途阶段的状态。如图1(b)的左图所示，划定第3开口部22的第2外壳25的端部从第1管道13的前端部即第1开口部12，向面朝图纸的右方向移动，从而呈分离状态。此时，将第2密封构件23按入第2外壳内周面侧的第1管道13从第2外壳25的端部脱离，由此例如由橡胶等弹性体形成的第2密封构件23通过自身弹力成为密封第3开口部22的状态。在此状态下，划定第3开口部22的第2外壳25的前端部仍位于划定第2开口部15的第1外壳14的内部。由此，第2外壳25的外周面和第1外壳14的内周面之间的间隙维持被第1密封构件17密封的状态。如图1(b)的右图所示，以第2密封构件23的中央为中心，以同心圆状在径向上配置有第2外壳25、第1密封构件17及第1外壳14，并通过第2密封构件23密封第3开口部22，从而使得第2流道21密闭(封闭)。在图1(b)的右图中未图示第2狭缝23A，这是因为如上所述通过第2密封构件23的弹力，第3开口部22自动变为密闭状态，此时，之前被第1管道13插穿的第2狭缝23A由于弹力被阻塞，所以省略图示。

若从图1(b)所示的状态，向面朝图纸的右方向移动第2连接器20，则变为如图1(c)所示的状态。图1(c)的左图表示从第1连接器10拔出第2连接器20后的状态。若从图1(b)所示的状态，进一步向面朝图纸的右方向移动第2连接器20，则划定第3开口部22的第2外壳25的端部从划定第2开口部15的第1外壳14的端部分离。此时，划定第2开口部15的第1外壳14的端部从之前将第1密封构件17按入第1外壳14内周面侧的第2外壳25脱离。由此，例如由橡胶等弹性体形成的第1密封构件17处于通过自身弹力密封第2开口部15的状态。第1狭缝17A与第2密封构件23相同，通过弹力被阻塞。由此，第1连接器10及第2连接器20分别通过第1密封构件17及第2密封构件23，能在保持封闭系统的同时，进行拆卸。

在本实施例中，针对固定第1连接器10而移动第2连接器20的例子进行了说明，但反之，固定第2连接器20，移动第1连接器10也可达到与上述相同的功能。

通过本实施例，能够使具有第1流道11的第1连接器10和具有第2流道21的第2连接器20在保持封闭系统的同时，进行拆卸。

此外，由此能够实现以下无菌连接器，其能防止含有微生物或细菌类等的颗粒从外界入侵至第1流道11或第2流道21，并且仅通过将一个连接器向一个方向移动便能够拆卸。

【实施例2】

图2是本发明其他实施例所述实施例2的无菌连接器的纵截面。图2(a)表示第1连接器及第2连接器已连接的状态，图2(b)表示从第1连接器拔出第2连接器的中途阶段的状态，图2(c)表示从第1连接器拔出第2连接器后的状态。实施例1中，通过直插、粘合或热焊，将第1密封构件17及第2密封构件23分别固定于第1外壳14及第2外壳25的内周面。本实施例中，第1及第2外壳具备保持这些密封构件的构造，并且密封构件的形状等与实施例1不同。针对与图1相同的结构要素标记相同符号，以下省略说明。

如图2(c)所示，第1密封构件17a的纵截面形状大致呈H字状，第1管道13a侧的圆板状部的边缘部被一分为二的第1外壳14a及14b夹持固定。另外，该一分为二的第1外壳14a及14b分别在外周侧相互粘合或热焊而成。此外，第1管道13a具有外径从第1开口部12沿第1连接器10a的轴向向左侧扩大的形状。即，第1管道13的外周面如圆锥侧面状倾斜。由此，第1管道13插入下述第2密封构件23a上设置的一条第2狭缝23A时的阻力得以减小。

此外，第2密封构件23a的纵截面大致呈H字状，第2流道21侧的圆板状部的外缘部被一分为二的第2外壳25a及25b夹持固定。该一分为二的第2外壳25a及25b分别在外周侧相互粘合或热焊而成。由被分割的第2外壳25a的内周面划定的第2凹部24具有被分割的第2外壳25a内周面直径从第2密封构件23a侧朝向第2流道21的前端部不断缩小的形状。由此，如图2(a)所示，在第1连接器10a及第2连接器20a连接或嵌合的状态下，连通第1流道11及第2流道21的第2凹部24的直径即第2外壳25a的内径能够接近第1流道11及第2流道21的流道直径。从而，对于从第1流道11流向第2流道21的流体或从第2流道21流向第1流道的流体，能够减少流道急剧扩大的区域，与实施例1相比，能够使连通的第1流道11及第2流道21内的流道阻力平均。

此外，如图2(c)所示，一分为二的第2外壳25a具备内含第2凹部24的区域和内含第2流道21的区域。内含第2凹部24的区域外径小于内含第2流道21的区域外径，第2外壳25a在相当于第2凹部24和第2流道21的连接部的位置处有阶梯部。

如图2(a)所示的接合或嵌合状态下，第1管道13a的外周面和第2外壳25a及25b的内周面的间隙被第2密封构件23a密封。此外，一分为二的第2外壳25a及25b的外周面和第1外壳14的内周面之间的间隙被第1密封构件17a密封。此时，第1密封构件17a的第2开口部15侧的圆板状部由于内含第2凹部22的第2外壳25a部插穿第1狭缝17A而弹性变形，其厚度增大。此外，第1密封构件17a的第2开口部15侧的圆板状部紧贴第2外壳25a的阶梯部，由此，相比实施例1，能够提高第1连接器10a和第2连接器20a的密闭性。

图2(b)所示的状态与实施例1相同，通过第2密封构件23自身的弹力，使第2连接器20a的第3开口部22自动变为密闭状态。此外，图2(c)所示的状态也同样通过第1密封构件17自身的弹力，使第1连接器10a的第2开口部15自动变为密闭状态。

图3是图2所示无菌连接器的外观图，图3(a)是第1密封构件17的外观图，图3(b)是第1及第2连接器的外观图，图3(c)是第1及第2连接器的分解立体图。如图3(a)所示，上述纵截面大致呈H字状的第1密封构件17a由不同直径的2个圆板状部和连接该圆板状部的连接部构成，第1狭缝17A形成为贯穿2个圆板状部及连接该圆板状部的连接部。此外，如图3(b)及图3(c)所示，上述第1密封构件17a以被一分为二的第1外壳14a及14b夹持的方式组装而成。此外，第2密封构件23a以被一分为二的第2外壳25a及25b夹持的方式组装而成。在图2中，说明了在外周侧相互粘合或热焊一分为二的第1外壳14a及14b的内容，但也可替换为以下结构。例如，如图3(c)所示，在一分为二的第1外壳14b的内周面及呈凸状圆筒的第1外壳14a的外周面，分别形成公螺纹及母螺纹，其将第1外壳14a及14b螺合，该第1外壳14a的外周面具有支撑构成第1密封构件17a的小直径圆板状部的外缘部的面。此外，同样也可以是将一分为二的第2外壳25a及25b螺合的构造。另外，为了进一步提高这些螺合部的密闭性，可以在螺丝部涂布不具有细胞毒性的粘合剂后进行螺合。

根据本实施例，除了具备实施例1的效果以外，还通过第1管道13外周面的倾斜，使得插入第2密封构件23a的第2狭缝23A时的阻力减小。

此外，与实施例1相比，能够使被连通的第1流道11及第2流道21内的流道阻力均匀。

【实施例3】

图4是本发明中其他实施例所述实施例3的无菌连接器的纵截面图，图4(a)表示第1连接器及第2连接器已连接的状态，图4(b)表示从第1连接器拔出第2连接器的中途阶段的状态，图4(c)表示从第1连接器拔出第2连接器后的状态。本实施例与上述实施例1及实施例2的不同点在于，构成实施例2的第1连接器10a的第1管道13a为针状，在如实施例1所示的第2连接器20的形状形成为内含第2凹部24的区域和内含第2流道的区域，第2外壳的外径不同。针对与实施例1或实施例2相同的结构要素标记相同符号，以下省略说明。

图4(a)及图4(b)所示的状态与图2(a)及图2(b)相同，原来第1密封构件17a的第2开口部15侧的圆板状部由于弹性变形使得其厚度增大，图4中省略该记载。

在如图4(a)所示的接合或嵌合状态下，与实施例1及实施例2不同，本实施例的第2密封构件23b上未形成有狭缝。针状的第1管道13b贯穿第2密封构件23b，由此第1流道11介由第2凹部22与第2流道22连通。第1外壳14及第2外壳25之间的密封(密闭)与实施例2相同。

在图4(b)所示的状态下，针状的第1管道13b从第2密封构件23b拔出后，之前与形成于第2密封构件23b的第1管道13b的外径相当的微孔通过第2密封构件23b自身的弹力被阻塞。图4(c)的状态与上述实施例2相同，在此省略说明。

在图4(b)所示的状态下，假如对第1流道11内的流体、例如液体施加压力，液体会漏出至第1凹部16的空间内。即使在此种情况下，由于第1密封构件17a及第2密封构件23b使第1凹部16内密闭，维持了封闭体系，所以维持了无菌性。但是，与第1密封构件17a相比更加位于第1凹部16的空间内且构成第2连接器20b的第2外壳25及第2密封构件23b的外表面上可能附着液体。因此，从第1连接器10b拆卸第2连接器20b时，特别是无需对第1流道11内的液体施加压力时，优选在不施加压力的状态下进行连接器的拆卸作业。另外，在此种无需对第1流道11内的液体施加压力的情况下，在不施加压力的状态下进行连接器拆卸作业的结构不限定于图4所示的第1连接器10b及第2连接器20b的结构，上述实施例1的无菌连接器的构造即图1所示的第1连接器10及第2连接器20的结构也同样能够适用。此外，上述实施例2的无菌连接器的构造即图2所示的第1连接器10a及第2连接器20a的结构也同样能够适用。

另外，通过将第1流道11内的液体设定为负压，即等效地设定第1流道为吸引状态，则能够防止从针状的第1管道13b向第1凹部16的空间内漏出液体。此时，在第1连接器10b的第1连接端18及第2连接器20b的第2连接器端26上分别连接未图示的弹性管，在一个弹性管上连接夹管阀，另一个弹性管上连接蠕动泵。在图4(a)所示的连接状态下，关闭夹管阀，驱动蠕动泵，使液体从第2流道21流向第1流道11。驱动蠕动泵一段时间，当第1流道11内达到所需的负压后，如图4(b)及图4(c)所示，将第2连接器20b从第1连接器10b上拆卸，则能够防止从第1流道11的第1开口部12漏出液体。另外，此种将第1流道内的液体设定为负压的结构不限定于图4所示的第1连接器10b及第2连接器20b的结构，上述图1所示的第1连接器10及第2连接器20、图2所示的第1连接器10a及第2连接器20a的结构也同样能够适用。

根据本实施例，除了具备实施例1的效果以外，还由于第2密封构件23b上无需狭缝，所以能够进一步提升第2连接器20b的密闭性(封闭性)。

【实施例4】

图5表示的是本发明其他实施例所述实施例4的第1连接器的纵截面图。本实施例与实施例1的不同点在于，具备将实施例1所示的第1连接器10内的第1凹部16空间内设定为正压的机构。针对与实施例1相同的结构要素标记相同符号，以下省略重复的说明。

如图5所示，第1连接器10c在第1外壳10c中具备可变突起14c，该可变突起14c一端与第1凹部16连通，另一端被阻塞，与第1凹部16成为一体，形成阻塞空间且该阻塞空间的容积可变。可变突起14c例如具有波纹管构造。由作业者按下可变突起14c，使其与第1凹部16一体形成的阻塞空间的容积缩小，则第1凹部16的空间内成为正压。此外，由作业者拉拽可变突起14c，使与第1凹部16一体形成的阻塞空间的容积扩大，则第1凹部16的空间内成为负压。

第1连接器10c在例如图1所示的与第2连接器20连接的状态下，按下可变突起14c后，第1凹部16的空间内变为正压。维持此状态，并从第1连接器10c拔出第2连接器20后，构成第1连接器10c的第1管道13中，液体不会从第1流道11内漏出至第1凹部16的空间内。因此，能够防止在构成第2连接器20的第2密封构件23及第2外壳25的端部(划定第3开口部22的端部)的外表面附着液体。

在本实施例中，将第2连接器设定为实施例1的第2连接器20，但不限于此，也可设定为图2所示的第2连接器20a或图4所示的第2连接器20b的构造。此外，可以由图2所示的第1管道13a及第1密封构件17a，或者图4所示的第1管道13b及第1密封构件17a替代构成第1连接器10c的第1密封构件17及第1管道13。在任意情况下，只要是可变突起14c与第1凹部16成为一体，能够形成阻塞空间的构造即可。

此外，也可替代可变突起14c，采用以下结构，即在第1外壳14中设置能与第1凹部16连通的端口，并用弹性管等连接泵和端口，使第1凹部16的空间能够呈正压状态。

根据本实施例，除了具备实施例1的效果以外，从第2连接器拆卸第1连接器时，能够防止第1流道内的液体从构成第1连接器的第1管道泄漏。

【实施例5】

图6表示的是本发明其他实施例所述实施例5的细胞培养装置的整体概略结构图。如图6所示，细胞培养装置1具有：细胞培养容器31；供应袋32，该供应袋32收纳细胞培养液等培养基；回收袋33，该回收袋33回收使用后的细胞培养液等培养基；以及流道切换构件38。细胞培养容器31介由流道与供应袋32、回收袋33连接。图6表示的是配置4个细胞培养容器31的例子，但是不限于此，也可配置所需个数的细胞培养容器31。此外，细胞培养装置1具备：上游侧共通流道34，该上游侧共通流道34的一端与供应袋32连接，另一端与上游侧分支流道35(与各个细胞培养容器31连接的上游侧的分支流道)连接；下游共通流道37，该下游共通流道37的一端与回收袋33连接，另一端与流道切换构件38连接；以及下游侧分支流道36(与各个细胞培养容器31连接的下游侧的分支流道)，该下游侧分支流道36连接流道切换构件38和各个细胞培养容器31。

细胞培养装置1是封闭培养系统，因此培养基即细胞培养液等液体的驱动力需要从封闭培养系统外施加。因此在上游侧共通流道34上配置蠕动泵39，该蠕动泵39从外侧通过弹性管蠕动输送液体。因此，上游侧共通流道34的至少一个部分必须设定为具有弹性的流道。通过驱动蠕动泵39，对上游侧共通流道34内的细胞内溶液等液体加压，在上游侧共通流道34内向细胞培养容器31侧流动。即流道内为正压。另外，可在下游侧共通流道37上配置蠕动泵39，来替代在上游侧共通流道34上配置蠕动泵39。此时，下游侧共通流道37内为负压，从供应袋32中吸出培养基即细胞培养液等液体。此外，不限于此，也可构成为分别在上游侧共通流道34及下游侧共通流道37上配置蠕动泵39。此时，通过在上游侧共通流道34及下游侧共通流道37上配置的2台蠕动泵39，分别能够减小在流道内流动的细胞培养液等液体的压力负荷。

通过驱动蠕动泵39，供应袋32内的细胞培养液等液体介由上游侧共通流道34及上游侧分支流道35，被输送至细胞培养容器31。此时，通过流道切换构件38的切换动作，向与下游侧共通流道37连接的细胞培养容器31输送液体。在细胞培养容器31内，通过流入的细胞培养液等液体，将之前滞留在细胞培养容器31内的使用后的细胞培养液等挤出，并介由下游侧分支流道36、流道切换构件38及下游侧共通流道37，输送至回收袋33中。

图7是表示集成流道构件及细胞培养容器的外观立体图，该集成流道构件由构成图6所示细胞培养装置的上游侧及下游侧共通流道、上游侧及下游侧分支流道、以及流道切换构件汇总形成一体型构件。如图7所示，细胞培养容器41具备培养面41a、下述流入流道41b及排出流道41c。集成流道构件42具备流道切换构件43，构成为能够与4个细胞培养容器41连接。

图8是图7所示细胞培养容器及集成流道构件的纵截面图。如图8所示，细胞培养容器41具备培养面41a、流入流道41b及排出流道41c，流入流道41b在入口41e与培养面41a连通，排出流道41c在出口41f与培养面41a连通。

此外，集成流道构件42在上表面具备流入口42a、上游侧共通流道42b、上游侧分支流道42c、下游侧分支流道42d、流道切换构件43的储存室42e、下游侧共通流道42f、以及排出口42g。此外，细胞培养容器41和集成流道构件42分别具有能相互连接的连接口41d、端口42h。集成流道构件42具备能够与多个细胞培养容器41连接的多个端口42h。

此处，细胞培养容器41及集成流道构件42例如优选由聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯等对细胞无毒性，且可塑性与刚性并存的塑料构成。

在细胞培养容器41的连接口41d，流入流道41b和排出流道41d相连，这些流入流道41b及排出流道41d在细胞培养容器41的一个侧面与连接口41d相连。在集成流道构件42的端口42h，上游侧分支流道42b和下游侧分支流道42d相连，这些上游侧分支流道42c和下游侧分支流道42d在集成流道构件42的各个侧面，分别与端口42h上下相连。并且，将细胞培养容器41与集成流道构件42连接时，构成为上游侧分支流道42c和细胞培养容器41的流入流道41b连通，下游侧分支流道42d和细胞培养容器41的排出流道41c连通。

如上所述，由于形成有以下构造，即流入流道41b及排出流道41d在细胞培养容器41的同一侧面与连接口41d相连，并且上游侧分支流道42b及下游侧分支流道42d在集成流道构件42的各个侧面与端口42相连，所以能够针对集成流道构件42从一个方向装卸细胞培养容器41，因此装卸操作简单。

图9是图8所示的区域B的放大图，即细胞培养容器41和集成流道构件42的连接部的局部放大图。如图8所示，在细胞培养容器41中配置有流入流道41b及排出流道41c的同一侧面，如图1所示的第2连接器20分别上下设置，使得与流入流道41b及排出流道41c连接。此外，在集成流道构件42中配置有上游侧分支流道42c及下游侧分支流道42d的同一侧面，如图1所示的第1连接器10分别上下设置，使得与上游侧分支流道42c及下游侧分支流道42d连接。由此，细胞培养装置41的流入流道41b介由第2连接器20的第2凹部24的空间，在保持与集成流道构件42的上游侧分支流道42c封闭的同时，得以连通。此外，细胞培养装置41的排出流道41c同样介由第2连接器20的第2凹部24的空间，在与集成流道构件42的下游侧分支流道42d保持封闭系统的同时，得以连通。

以下，对在此种细胞培养容器41与集成流道构件42连接的状态下，取出细胞培养容器41的操作进行说明。

从图9所示的状态，将细胞培养容器41向面朝图纸的右方向移动后，如图1(b)所述，首先第2密封构件23通过自身的弹力，阻塞第2连接器20的第3开口部22。由此，细胞培养容器41的流入流道41b及排出流道41c被密闭。接下来，如图1(c)所述，第1密封构件17通过自身的弹力，阻塞第1连接器10的第2开口部15。由此，集成流道构件42的上游侧分支流道42c及下游侧分支流道42d被密闭。根据本实施例的细胞培养装置1，仅从集成流道构件42向一个方向拔出细胞培养容器41，即可在保持封闭系统的同时，简单取出所需的细胞培养容器41。

另外，图9作为一例，表示了在集成流道构件42上设置图1所示的第1连接器10，在细胞培养容器41上设置第2连接器20的结构，但是不限于此，也可将第1连接器10设置在细胞培养容器41上，将第2连接器10设置在集成流道构件42上。此外，也可使用实施例2的第1连接器10a及第2连接器20a，并且还可使用实施例3或实施例4所示的无菌连接器。

在此，对构成集成流道构件42的流道切换构件43的动作进行说明。图10是图8所示的集成流道构件42的纵截面图，即流道切换构件43的动作说明图。如图10所示，配置于储存室42e内的流道切换构件43能够使与所需培养容器41的排出流道41c连通的下游侧分支流道42d和下游侧共通流道42f连通，因此在内部具有连接流道。该连接流道嵌入有多个永磁体50，该永磁体50不干扰该连接流道，并且呈圆环状相互分离。此外，在储存室42e的外侧，即与各个永磁体50相对的位置，由线圈卷绕而成的磁性体构成的多个电磁体51相互分离，嵌入集成流道构件42内。然后，通过由导线(未图示)向线圈通电，使流道切换构件43旋转，从而使连接流道定位在与所需下游侧分支流道42d相对的位置。另外，用于向线圈通电的导线被引出至封闭系统的细胞培养装置1的外部。此外，流道切换构件43的旋转轴和集成流道构件42的下游侧共通流道42f的中心轴基本一致。

而流道切换构件43的驱动机构不限定于上述由永磁体50及电磁体51构成的结构。例如，也可采用以下结构，即，使流道切换构件43延伸为从集成流道构件42的下方(下游侧共通流道42f侧)突出，例如通过步进电机或伺服电机向该突出部传递旋转驱动力。此时，为了保持封闭系统，例如需要通过膜状的密封构件，覆盖上述突出部的周围。

图11是图8所示的细胞培养容器41和集成流道构件42的连接部的局部纵截面图，即表示固定部构造的图。图11作为一例，表示了设置图2所示的实施例2的第1连接器10a，使细胞培养容器41的流入流道41b与第1流道连接的结构。此外，表示了设置图2所示的实施例2的第2连接器20a，使集成流道构件42的上游侧分支流道42c与第2流道21连接的结构。并且，在构成第2连接器20a的第2外壳25a中，相比一分为二的第2外壳25b的前端部，内含第2流道21(图11中为上游侧分支流道42c)的区域外周面进一步向前方(图纸上的左侧)延伸。第2连接器20a在延伸后的第2外壳25a的前端部附近具有在其内周面形成为圆环状的凸形构造52。此外，第1连接器10a(内含细胞培养容器41的流入流道41b的连接器)在第1外壳14a的外周面且不干扰第1密封构件17a的位置，具有圆环状的凹形构造53。当细胞培养容器41和集成流道构件42连接时，该凹形构造53和凸形构造52卡合，由此形成扣合式构造，能够防止细胞培养容器41意外脱落。另外，未图示的细胞培养容器41的排出流道41c及集成流道构件42的下游侧分支流道42d也具有与上述相同的结构。

另外，图11中构成无菌连接器的第1连接器及第2连接器以使用图2所示的实施例2的第1连接器10a及第2连接器20b的情况为例，但是不限于此。例如，无菌连接器可使用图1所示的实施例1的无菌连接器、图4所示的实施例3的无菌连接器、或者图5所示的实施例4的无菌连接器。

图12是表示图7所示构成细胞培养装置的细胞培养容器及集成流道构件的变形例的图，图12(a)是细胞培养容器的俯视图，图12(b)是细胞培养容器及集成流道构件的外观立体图。在上述图7及图8中，构成为以培养面41a为基准，将细胞培养容器41内的流入流道41b及排出流道41c上下配置，并将集成流道构件42的上游侧分支流道42c及下游侧分支流道42d在同一侧面内上下配置。图12(a)所示的细胞培养容器41具备流入流道41b及排出流道41c，该流入流道41b及排出流道41c在圆筒状的培养面41a的底面侧，在培养面41a对角线上的2个部位分别与培养面41a连通，并在同一水平面内向横截面为圆形的培养面41a的切线方向平行延伸。由此，流入流道41b及排出流道41c在细胞培养容器41的同一侧面，在水平方向上与连接口41d左右相连。

此外，如图12(b)所示，集成流道构件42的各个侧面(图12(b)中仅示例了一个侧面)整体被例如由橡胶等弹性体构成的密封构件54覆盖，并在细胞培养容器41的流入流道41b及排出流道41c的相对位置、可插穿的位置上分别具有狭缝55。在图12(b)中未图示，在各个狭缝55即与流入流道41b相对的狭缝55的位置，与上游侧分支流道42b连接的连接器配置于集成流道构件42的内部。此外，同样在与排出流道41c相对的狭缝55的位置，与下游侧分支流道42d连接的连接器配置于集成流道构件42的内部。通过此种结构，相比图9所示的构造，能够减少零件个数。即，图9是在集成流道构件42的各个侧面配置2个密封构件，而图12(c)所示的结构能够将配置于1个侧面的密封构件减半，即仅需1个。另外，狭缝55根据相互连接的流道条数形成即可，在集成流道构件42的同一侧面可形成三条狭缝55或四条狭缝55。

在本实施例中，构成为具有可将流道切换构件43与下游侧共通流道42f和下游侧分支流道42d连接的连接流道，但是不限于此。例如，可构成为具有可将上游侧共通流道42b和上游侧分支流道42c连接的连接流道，或构成为配置于集成流道构件42内的上部。

通过本实施例，能够防止含有微生物或细菌类等的颗粒从外界入侵，并能够简单地从封闭系统的细胞培养装置中取出所需的细胞培养容器。

此外，通过本实施例，仅将所需的细胞培养容器向一个方向移动，即可在保持封闭系统的同时，简单装卸至集成流道构件。

此外，通过本实施例，连通的集成流道构件内的流道和细胞培养容器内的流道能够在保持封闭系统的同时，使流道阻力均匀。

另外，本发明不限定于上述实施例，还包含各种变形例。例如，上述实施例是为了简单易懂地说明本发明而进行的详细说明，不限定于必须具备说明到的全部结构。此外，可将某实施例结构的一部分替换成其他实施例的结构，还可在某实施例的结构中增加其他实施例的结构。而针对各个实施例结构的一部分，可追加、删除、替换其他实施例的结构。

【符号说明】

1……细胞培养装置，10、10a、10b……第1连接器，11……第1流道，12……第1开口部，13、13a、13b……第1管道，14、14a、14b……第1外壳，14c……可变突起，15……第2开口部，16……第1凹部，17、17a，……第1密封构件，17A……第1狭缝，18……第1连接器端，20、20a……第2连接器，21……第2流道，22……第3开口部，23、23a、23b……第2密封构件，23A……第2狭缝，24……第2凹部，25、25a、25b……第2外壳，26……第2连接器端，31、41……细胞培养容器，32……供应袋，33……回收袋，34、42b……上游侧共通流道，35、42c……上游侧分支流道，36、42d……下游侧分支流道，37、42f……下游侧共通流道，38……流道切换构件，39……蠕动泵，41a……培养面，41b……流入流道，41c……排出流道，41d……连接口，41e……入口，41f……出口，42……集成流道构件，42a……流入口，42e……储存室，42g……排出口，42h……端口，50……永磁体，51……电磁体，52……凸形构造，53……凹形构造，54……密封构件，55……狭缝。

Claims (16)

1.一种无菌连接器，其特征在于，具备，

第1连接器，该第1连接器具有：第1外壳，该第1外壳具有在内部流过流体的第1流道；第1管道，该第1管道与所述第1流道连接；第1开口部，该第1开口部使该第1管道的一端打开；第2开口部，该第2开口部由所述第1外壳的端部划定，所述第1开口部配置于相比所述第2开口部更靠近所述第1外壳的轴向内侧；第1密封构件，该第1密封构件覆盖所述第2开口部；以及

第2连接器，该第2连接器具有：第2外壳，该第2外壳具有在内部流过流体的第2流道；第3开口部，该第3开口部由所述第2外壳的端部划定；第2密封构件，该第2密封构件覆盖所述第3开口部，

所述第1及第2连接器能相互装卸，

所述第1密封构件将划定所述第2开口部的第1外壳的内周面和所述第2外壳的外周面之间的间隙密封，

所述第2密封构件将划定所述第3开口部的第2外壳的内周面和所述第1管道的外周面之间的间隙密封，并连通所述第1流道及第2流道。

2.如权利要求1所述的无菌连接器，其特征在于，

所述第1密封构件在大致中央部具有第1狭缝，

所述第2密封构件在大致中央部具有第2狭缝，

所述第2外壳介由所述第1狭缝插穿至所述第1外壳内，所述第1管道介由所述第2狭缝，能够插穿至所述第2外壳内。

3.如权利要求1所述的无菌连接器，其特征在于，

所述第1管道呈针状，该第1管道贯穿所述第2密封构件，从而连通所述第1流道及所述第2流道。

4.如权利要求2所述的无菌连接器，其特征在于，

所述第1密封构件的纵截面大致呈H字状，其由具有2个直径不同的圆板状部和连接该2个圆板状部的连接部构成，所述第1狭缝形成为贯穿2个所述圆板状部及连接部。

5.如权利要求4所述的无菌连接器，其特征在于，

所述第1外壳从所述第1开口部在该第1外壳的轴向外侧被一分为二，

并且，与所述第1密封构件的所述第1开口部相对的所述圆板状部的外缘部被分割后的所述第1外壳夹持固定。

6.如权利要求5所述的无菌连接器，其特征在于，

所述第2密封构件的纵截面大致呈H字状，其由具有2个直径不同的圆板状部和连接该2个圆板状部的连接部构成，所述第2狭缝形成为贯穿2个所述圆板状部及连接部。

7.如权利要求6所述的无菌连接器，其特征在于，

所述第2外壳在划定所述第3开口部的端部侧被一分为二，

并且，与所述第2密封构件的所述第2流道相对的所述圆板状部的外缘部被分割后的所述第2外壳夹持，配置于所述第2流道侧的分割后一个第2外壳内周面具有朝向所述第2流道内径不断缩小的形状。

8.如权利要求2所述的无菌连接器，其特征在于，

在所述第1外壳上设置可变突起，该可变突起一端与形成于所述第1外壳的内周面和所述第1管道的外周面之间的空间连通，且另一端阻塞，使内部容积可变，使所述空间内的压力状态为正压或负压。

9.如权利要求2所述的无菌连接器，其特征在于，

从所述第1及第2连接器连接的状态，将一个连接器向与另一个连接器分离的方向移动时，通过从所述第2密封构件分离所述第1管道，所述第2密封构件密封所述第3开口部，通过从所述第1密封构件分离所述第2外壳，所述第1密封构件密封所述第2开口部。

10.如权利要求2或3所述的无菌连接器，其特征在于，

从所述第1及第2连接器连接的状态，将一个连接器向与另一个连接器分离的方向移动时，所述第1流道内的流体为负压状态。

11.一种细胞培养装置，其特征在于，具备：

细胞培养容器，该细胞培养容器具有流入流道和排出流道，该流入流道流过培养所需的液体，该排出流道排出使用后的液体；以及

集成流道构件，该集成流道构件成为能并联连接多个细胞培养容器，且对应各个细胞培养容器具有上游侧分支流道及下游侧分支流道，该集成流道构件至少向多个所述细胞培养容器中的任一个所需的细胞培养容器，介由所述上游侧分支流道向所述流入流道输送培养所需的液体，

所述集成流道构件具备：第1外壳，该第1外壳具有分别连接所述上游侧分支流道及所述下游侧分支流道的第1管道；第1开口部，该第1开口部使各个第1管道的一端打开；第2开口部，该第2开口部由所述第1外壳的端部划定；第1密封构件，该第1密封构件覆盖所述第2开口部，

所述细胞培养容器具备：第2外壳，该第2外壳分别内含所述流入流道及排出流道；第3开口部，该第3开口部由所述第2外壳的端部划定；第2密封构件，该第2密封构件覆盖所述第3开口部，

所述第1密封构件将所述第1外壳的内周面和所述第2外壳的外周面之间的间隙密封，所述第2密封构件将所述第2外壳和所述第1管道的外周面之间的间隙密封，并将所述细胞培养容器与所述集成流道构件连接。

12.一种细胞培养装置，其特征在于，具备：

细胞培养容器，该细胞培养容器具有流入流道和排出流道，该流入流道流过培养所需的液体，该排出流道排出使用后的液体；以及

集成流道构件，该集成流道构件构成为能并联连接多个细胞培养容器，且对应各个细胞培养容器具有上游侧分支流道及下游侧分支流道，该集成流道构件至少向多个所述细胞培养容器中的任一个所需的细胞培养容器，介由所述上游侧分支流道向所述流入流道输送培养所需的液体，

所述细胞培养容器具备：第1外壳，该第1外壳具有分别连接所述流入流道及所述排出流道的第1管道；第1开口部，该第1开口部使各个第1管道的一端打开；第2开口部，该第2开口部由所述第1外壳的端部划定；第1密封构件，该第1密封构件覆盖所述第2开口部，

所述集成流道构件具备：第2外壳，该第2外壳分别内含所述上游侧分支流道及下游测分支流道；第3开口部，该第3开口部由所述第2外壳的端部划定；第2密封构件，该第2密封构件覆盖所述第3开口部，

所述第1密封构件将所述第1外壳的内周面和所述第2外壳的外周面之间的间隙密封，所述第2密封构件将所述第2外壳和所述第1管道的外周面之间的间隙密封，并将所述细胞培养容器与所述集成流道构件连接。

13.如权利要求11或12所述的细胞培养装置，其特征在于，

所述第1密封构件在大致中央部具有第1狭缝，

所述第2密封构件在大致中央部具有第2狭缝，

所述第2外壳介由所述第1狭缝插穿至所述第1外壳内，所述第1管道介由所述第2狭缝，能够插穿至所述第2外壳内，从而连通所述流入流道和所述上游侧分支流道，连通所述排出流道和所述下游侧分支流道。

14.如权利要求13所述的细胞培养装置，其特征在于，

所述流入流道及排出流道的各个端部配置于所述细胞培养容器的一个侧面，并且所述上游侧分支流道及下游侧分支流道的各个端部配置于所述集成流道构件的同一侧面。

15.如权利要求11所述的细胞培养装置，其特征在于，

拆卸与所述集成流道构件连接的细胞培养容器时，通过从所述第2密封构件分离所述第1管道，所述第2密封构件密封所述细胞培养容器的流入流道及排出流道，通过从所述第1密封构件分离所述第2外壳，所述第1密封构件密封所述集成流道构件的上游侧分支流道及下游侧分支流道。

16.如权利要求12所述的细胞培养装置，其特征在于，

拆卸与所述集成流道构件连接的细胞培养容器时，通过从所述第2密封构件分离所述第1管道，所述第2密封构件密封所述集成流道构件的上游侧分支流道及下游侧分支流道，通过从所述第1密封构件分离所述第2外壳，所述第1密封构件密封所述细胞培养容器的流入流道及排出流道。