CN110462019A - 培养基更换装置和培养系统 - Google Patents

Abstract

一种培养基更换装置(1)，其具有：盖部件(4)，其为平板状，其配置在覆盖2个以上的能够贮存培养基的区域(110)的位置，该区域(110)相邻地配置并在上方开口；1个以上的流路部件(5)，它们沿厚度方向贯穿盖部件(4)，配置成两端的开口朝一侧露出，中途位置朝另一侧露出，在盖部件(4)配置于覆盖区域(110)的位置时，该流路部件(5)配置于从一个区域(110)架设至其他区域(110)的位置；以及泵(2)，其配置于盖部件(4)的另一侧，作用于朝另一侧露出的流路部件(5)的中途位置而使培养基从一端的开口朝向另一端的开口流动。

Description

培养基更换装置和培养系统

技术领域

本发明涉及培养基更换装置和培养系统。

背景技术

近年来，伴随干细胞研究、再生医疗的进步，要求大量地调制细胞。细胞在培养中吸收氧、营养物质等生长所需的成分，排出乳酸、废物。因此，当长期培养细胞时，培养基会发生劣化，因此，需要定期更换培养基，但是，培养基更换是对操作者来说花费精力和时间的作业。

此外，需要在更换培养基时将样本取出并放入培养箱，对细胞施加在温度等环境变化、搬运时产生的冲击等应力，有可能对细胞的生长产生影响。因此，优选在培养箱中更换培养基，但是，作为更换培养基的装置，例如，已知有专利文献1所记载的培养基更换装置。

现有技术文件

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/006680号

发明内容

发明所要解决的问题

但是，专利文献1所记载的培养基更换装置由于用于送液的流路较长，残留在流路中的溶液量较多，所以存在过度消耗高价培养基的不良情况。此外，需要专用的容器，存在消费品成本高于现有容器的问题。

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制高价培养基的消耗并通过可使用通用的容器来减少消费品成本的培养基更换装置和培养系统。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明提供以下手段。

本发明的一个方式提供培养基更换装置，该培养基更换装置具有：盖部件，其为平板状，其配置在覆盖2个以上的能够贮存培养基的区域的位置，该区域相邻地配置并在上方开口；1个以上的流路部件，其沿着厚度方向贯穿该盖部件，配置成两端的开口朝一侧露出，中途位置朝另一侧露出，在所述盖部件配置于覆盖所述区域的位置时，所述流路部件配置于从一个所述区域架设至其他所述区域的位置；以及泵，其配置于所述盖部件的另一侧，作用于朝该另一侧露出的所述流路部件的所述中途位置而使所述培养基从一端的所述开口朝向另一端的所述开口流动。

根据本方式，当将平板状的盖部件配置于覆盖2个以上的区域的位置时，沿着厚度方向贯穿盖部件的流路部件的两端配置于盖部件的一侧，并且，流路部件的一端配置于一个区域，流路部件的另一端配置于其他区域，由此，流路部件配置在架设至2个区域之间的位置上。在该状态下，通过对配置于盖部件的另一侧的泵进行驱动来使泵作用于流路部件的中途位置，由此，能够使培养基从流路部件的一端的开口朝向另一端的开口流动。

即，预先在一个区域中贮存新的培养基，在其他区域中培养细胞，在到达培养基更换的时刻之后，使泵进行动作，由此，能够向正在培养细胞的区域提供新的培养基。

该情况下，使培养基流动的流路部件配置于沿厚度方向2次贯穿平板状的盖部件并返回的短路径中，以使泵起到作用，因此，能够减少残留在流路部件中的培养基的量。因此，能够抑制高价的培养基的消耗，并通过可使用通用的容器来减少消费品成本。

在上述方式中，也可以是，所述泵以能够装卸的方式设置于所述盖部件。

根据该结构，将盖部件和流路部件构成为一次性，能够再利用高价的泵。

此外，在上述方式中，也可以是，所述泵具有泵主体和驱动该泵主体的驱动部，所述泵主体固定于所述盖部件，所述驱动部以能够装卸的方式安装于所述泵主体。

根据该结构，能够在保持将泵主体与流路部件组合起来的状态下装卸驱动部，能够高精度地进行培养基的送液。

此外，在上述方式中，也可以是，所述流路部件仅由柔软材质的管构成，所述泵为从径向外方挤压所述流路部件而进行送液的蠕动泵。

根据该结构，能够简单地将泵安装于构成流路部件的管的外侧，并在不使泵与培养基接触的情况下进行培养基的送液。由此，能够使泵的再利用变得容易。

此外，本发明的其他方式提供培养基更换装置，该培养基更换装置具有：盖部件，其为平板状，其所配置的位置覆盖能够贮存培养基的区域，该区域在上方开口；2个以上的流路部件，它们沿着厚度方向贯穿该盖部件，两端的开口配置于厚度方向上的两侧；2个以上的容器，在将所述盖部件配置于覆盖所述区域的位置时，该容器与配置于上方的各所述流路部件的一端连接；以及泵，其配置于该容器与所述盖部件之间，作用于所述流路部件的中途位置而使所述培养基流动至该流路部件内。

根据本方式，当将平板状的盖部件配置于覆盖能够贮存培养基的区域的位置时，沿着厚度方向贯穿盖部件的2个以上的流路部件的一端在盖部件的上方处分别与不同的容器连接，另一端分别配置于同一区域。在该状态下，能够通过对配置在容器与盖部件之间的一个泵进行驱动，泵抽吸区域内的旧的培养基并排出至容器内，另一方面，通过对其他泵进行驱动，泵使容器内的新的培养基朝向区域流动。

即，预先在一个容器中贮存新的培养基，并预先在其他容器中形成能够贮存旧的培养基的空间，在区域中培养细胞，在到达培养基更换的时刻之后使泵进行动作，由此，能够从正在培养细胞的区域抽吸旧的培养基并提供新的培养基。

该情况下，使培养基流动的流路部件配置于沿厚度方向贯穿平板状的盖部件并经由泵而与容器连接的比较短的路径，因此，能够减少残留在流路部件中的培养基的量。因此，能够抑制高价的培养基的消耗，并通过可使用通用的容器来减少消费品成本。

在上述方式中，也可以是，所述泵以能够装卸的方式设置于所述盖部件。

根据该结构，将盖部件和流路部件构成为一次性，能够再利用高价的泵。

此外，在上述方式中，也可以是，所述泵具有泵主体和驱动该泵主体的驱动部，所述泵主体固定于所述盖部件，所述驱动部以能够装卸的方式安装于所述泵主体。

根据该结构，能够在保持将泵主体与流路部件组合起来的状态下装卸驱动部，能够高精度地进行培养基的送液。

此外，在上述方式中，也可以是，所述流路部件仅由柔软材质的管构成，所述泵为从径向外方挤压所述流路部件而进行送液的蠕动泵。

根据该结构，能够简单地安装于构成流路部件的管的外侧，并在不使泵与培养基接触的情况下进行培养基的送液。由此，能够使泵的再利用变得容易。

此外，本发明的其他方式提供培养基更换装置，该培养基更换装置具有；盖部件，其为平板状，其所配置的位置覆盖能够贮存培养基的区域，该区域在上方开口；2个以上的流路部件，它们沿着厚度方向贯穿该盖部件，两端的开口配置于厚度方向上的两侧；2个以上的容器，在将所述盖部件配置于覆盖所述区域的位置时，该容器与配置于上方的各所述流路部件的一端连接；以及阀，其配置于该容器与所述盖部件之间的、所述流路部件的中途位置，以能够打开的方式封闭该流路部件内部的流路，至少1个所述容器的内部被减压。

根据本方式，当将平板状的盖部件配置于覆盖能够贮存培养基的区域的位置时，沿着厚度方向贯穿盖部件的2个以上的流路部件的一端在盖部件的上方处分别与不同的容器连接，另一端分别配置于同一区域。在该状态下，通过将配置在内部被减压的容器与盖部件之间的阀打开，区域内的旧的培养基被抽吸并排出至容器内。此外，通过将配置在贮存有新的培养基的容器与盖部件之间的阀打开，能够使容器内的新的培养基借助重力朝向区域流动。

即，预先在一个容器中贮存新的培养基，并预先在被减压的其他容器中形成能够贮存旧的培养基的空间，在区域中培养细胞，在到达培养基更换的时刻之后将阀打开，由此，能够从正在培养细胞的区域抽吸旧的培养基，另一方面，向该区域供给新的培养基。

该情况下，使培养基流动的流路部件配置于沿厚度方向贯穿平板状的盖部件并且经由泵而与容器连接的比较短的路径，因此，能够减少残留在流路部件中的培养基的量。因此，能够抑制高价的培养基的消耗，并通过可使用通用的容器来减少消费品成本。此外，培养基的抽吸和供给无需驱动源，构造较简单。

在上述方式中，也可以是，所述阀具有间隔壁，该间隔壁封闭所述流路部件内部的流路，且能够因外力而破损。

根据该结构，能够在间隔壁未破损的状态下将阀维持为封闭状态。而且，仅通过利用外力使间隔壁破损，能够使阀成为打开状态，简单地进行培养基的抽吸和供给。由此，能够使构造进一步简单并减少成本。

此外，本发明的其他方式提供培养系统，该培养系统具有：上述任意的培养基更换装置；培养状态监视装置，其监视所述区域内的状态；以及控制装置，其根据由该培养状态监视装置检测出的所述区域内的状态控制所述泵。

根据本方式，能够由培养状态监视装置监视区域内的状态，在判定为培养基更换的时刻已到来的情况下利用控制装置控制泵，进行培养基的更换。由此，能够在不从培养箱取出容器的情况下更换培养基。

在上述方式中，也可以是，在所述培养状态监视装置检测出任意的所述区域内的状态为适于培养基更换的状态的情况下，所述控制装置通过控制所述泵，将检测出为适于培养基更换的状态的所述区域内的所述培养基从该区域排出，将新的所述培养基供给至排出了所述培养基的所述区域。

此外，本发明的其他方式提供培养系统，该培养系统具有：上述任意的培养基更换装置；培养状态监视装置，其监视所述区域内的状态；以及控制装置，其根据由该培养状态监视装置检测出的所述区域内的状态将所述阀打开。

在上述方式中，也可以是，在所述培养状态监视装置检测出所述区域内的状态为适于培养基更换的状态的情况下，所述控制装置通过控制所述阀，将与被减压的所述容器连接的所述流路部件的所述阀打开而将所述区域内的所述培养基抽吸至所述容器内，在抽吸结束之后将与收纳有新的所述培养基的其他所述容器连接的所述流路部件的所述阀打开而将所述容器内的新的培养基供给至所述区域内。

此外，在上述方式中，也可以是，所述培养状态监视装置监视所述培养基的颜色。

此外，在上述方式中，也可以是，所述培养状态监视装置监视在所述区域内被培养的细胞的细胞数量。

此外，在上述方式中，也可以是，所述培养系统具有壳体，该壳体一体地收纳所述培养基更换装置和所述培养状态监视装置。

发明效果

根据本发明，起到能够抑制高价的培养基的消耗，并通过可使用通用的容器来减少消费品成本的效果。

附图说明

图1是示意性示出本发明第1实施方式的培养基更换装置的分解立体图。

图2是示出图1的培养基更换装置的第1变形例的分解立体图。

图3是示出图1的培养基更换装置的第2变形例的分解立体图。

图4是示出图1的培养基更换装置的第3变形例的分解立体图。

图5是示出图1的培养基更换装置的第4变形例的俯视图。

图6是示出图5的培养基更换装置的纵剖视图。

图7是示出图1的培养基更换装置的第5变形例的俯视图。

图8是示出图7的培养基更换装置的纵剖视图。

图9是示出图1的培养基更换装置的第6变形例的俯视图。

图10是示意性示出本发明第2实施方式的培养基更换装置的纵剖视图。

图11是示意性示出本发明第3实施方式的培养基更换装置的纵剖视图。

图12A是示出图11的培养基更换装置的阀的纵剖视图。

图12B是示出借助外力将图12A的阀打开的操作的纵剖视图。

图12C是示出从图12B的状态释放外力时的状态的纵剖视图。

图13是示出本发明一个实施方式的培养系统的图。

图14是示出图13的培养系统的第1变形例的纵剖视图。

图15是示出图13的培养系统的第2变形例的纵剖视图。

图16是示出图13的培养系统的第3变形例的纵剖视图。

图17是示出图13的培养系统的第4变形例的纵剖视图。

图18是示出图13的培养系统的第5变形例的纵剖视图。

图19是示出图1的培养基更换装置的第7变形例的局部侧视图。

图20是示出图1的培养基更换装置的第8变形例的局部侧视图。

图21是示出图13的培养系统的第6变形例的纵剖视图。

图22是示出图13的培养系统的第7变形例的纵剖视图。

图23是示出图13的培养系统的第8变形例的纵剖视图。

图24是示出图13的培养系统的第9变形例的纵剖视图。

图25是示出图13的培养系统的第10变形例的纵剖视图。

图26是示出图13的培养系统的第11变形例的纵剖视图。

图27是示出图13的培养系统的第12变形例的局部纵剖视图。

图28是示出图13的培养系统的第13变形例、即利用观察装置的遮光部件限制照明光的情况的局部纵剖视图。

图29A是示出图28的遮光部件的例子、即具有圆形的单一开口部的情况的俯视图。

图29B是示出图28的遮光部件的例子、即开口部的径向位置与图29A不同的情况的俯视图。

图29C是示出图28的遮光部件的例子、即具有2个开口部的情况的俯视图。

图30A是图28的遮光部件的其他例、即具有扇形状的开口部的情况的俯视图。

图30B是示出图28的遮光部件的例子、即具有圆环状的开口部的情况的俯视图。

图31是示出图13的培养系统的第14变形例的局部纵剖视图。

图32是示出图13的培养系统的第15变形例的局部纵剖视图。

图33是示出图13的培养系统的第16变形例的局部纵剖视图。

图34是示出图13的培养系统的第17变形例的局部纵剖视图。

图35是示出图1的培养基更换装置的变形例的图。

图36是示出图1的培养基更换装置的变形例的图。

图37是示出图1的培养基更换装置的变形例的图。

图38是示出图1的培养基更换装置的变形例的图。

图39是示出图1的培养基更换装置的变形例的图。

图40是示出图1的培养基更换装置的变形例的图。

图41是示出使用图1的培养基更换装置的培养基更换系统的图。

图42是示出图41的培养基更换系统的变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明第1实施方式的培养基更换装置1。

如图1所示，本实施方式的培养基更换装置1为在安装于多阱板100的状态下使用的装置，该多阱板100是以恒定的间距排列多个阱(能够贮存培养基的区域)110而成的。如图1所示，该培养基更换装置1具有动力部(泵)2和送液部3。

送液部3具有：盖部件4，其为平板状，在覆盖多个阱110的位置处载置于多阱板100；以及沿着厚度方向贯穿该盖部件4的多个具有挠性的柔软的管(流路部件)5。

在将盖部件4载置于多阱板100时，各管5在架设于相邻的阱110之间的位置处，沿厚度方向2次贯穿盖部件4，两端配置于盖部件4的下方，另一方面，中途位置配置于盖部件4的上方。

在图1所示的例子中，多阱板100具有2行3列的6个阱110。在盖部件3中，在架设于同一行内的第1列的阱110与第2列的阱110之间以及第2列的阱110与第3列的阱110之间的位置处分别各配置有1根各管5。即，在盖部件3中，每行各配置有2根各管5。

动力部2具有泵主体6和驱动该泵主体6的驱动部7。泵主体6作用于朝盖部件4的上方露出的管5的长度方向上的中途位置，由此，使管5内的液体(培养基)流动。该泵主体6例如为蠕动泵等，被转子8以挤压管5的方式驱动来进行送液，该转子8沿径向压缩管5。

驱动部7例如为马达，利用未图示的控制装置通过有线或无线远程地进行打开/关闭操作。可以由用户利用控制装置在期望的时机对驱动部7进行打开/关闭，也可以由控制装置依照预先设定的程序对驱动部7进行打开/关闭。

动力部2以能够装卸的方式设置在盖部件4上。

由此，通过在将动力部2安装在盖部件4上的状态下使驱动部7进行动作，能够送出管5内的液体。此外，通过从盖部件4卸下动力部2，能够将送液部3与动力部2分离。例如，能够将送液部3构成为一次性，另一方面，将动力部2构成为能够再利用。

以下说明上述结构的本实施方式的培养基更换装置1的作用。

为了在培养细胞X时，使用本实施方式的培养基更换装置1，将培养基和细胞X收纳至2行3列的6个阱110的各行的中央的阱110，并且，将新的培养基收纳至隔着该中央的阱110的一侧的阱110，另一侧的阱110是空的，而没有放入任何东西。

接着，在覆盖收纳有培养基和细胞X的阱110的上方的位置配置本实施方式的培养基更换装置1的盖部件4，将贯穿盖部件4的管5的端部配置于各个阱110内。由此，在架设至各行的3个阱110中的、相邻的阱110之间的位置分别配置管5。

而且，在该状态下，在盖部件4的上方安装动力部2。通过将朝盖部件4的上方露出的管5的长度方向上的中途位置设置于动力部2所具备的泵主体6，管5的中途位置被局部地沿径向压扁。由此，当使驱动部7进行动作时，能够使由于转子8旋转而被压扁的部分沿管5的长度方向移动，能够使内部的液体在一个方向上流动。

在将如上所述地设置有本实施方式的培养基更换装置1的多阱板100收纳至培养箱内之后，开始细胞培养。

用户在进行培养基更换的期望时机，经由控制装置而远程地使驱动部7进行动作。首先，利用驱动部7使泵主体6进行动作，该泵主体6设置于各行的中央的阱110与邻近该中央的阱110的空的阱110之间的管5。

由此，在中央的阱110内培养了细胞X的已使用的培养基(废液)在被动力部2抽吸至管5内之后，排出至空的阱110内。

接着，利用驱动部7使泵主体6进行作动，该泵主体6设置于中央的阱110与邻近该中央的阱110的收纳有新的培养基(新培养基)的阱110之间的管5。由此，阱110内所贮存的新的培养基在被动力部2抽吸至管5内之后，供给至中央的阱110。

由此，通过在保持将正在培养细胞X的多阱板100收纳至培养箱内的状态下，排出旧的培养基，另一方面，供给新的培养基，能够更换培养基。由此，能够节省培养基更换涉及的用户的精力和时间。此外，存在如下优点：由于不伴随相对于培养箱的取出和放入，所以不对细胞X施加在温度等环境变化、搬运时产生的冲击等应力，能够维持细胞X的健全性。

该情况下，根据本实施方式的培养基更换装置1，使培养基流动的管5具有仅沿厚度方向2次贯穿平板状的盖部件4并返回的较短长度以设置泵主体6，因此，能够减少残留在管5内的培养基的量。因此，存在能够抑制高价的培养基的消耗并通过可使用通用的容器来减少消费品成本的优点。

在本实施方式中，例示出具有2行3列的6个阱110的多阱板100，但是，使用的板的阱数、细胞X、未使用培养基的配置、管5的配置等也可以由用户适当设定。

此外，示出经由控制装置对驱动部7进行远程操作的例子，但是，也可以是，驱动部7具有计时器，依照预先设定的时间表对驱动部7进行启动/关闭。

此外，在本实施方式中，将由盖部件4和管5形成的送液部3构成为一次性，另一方面，再利用整个动力部2，但是，也可以替代于此，而如图2所示，以安装在管5上的状态构成泵主体6，以能够装卸的方式将驱动部7安装在泵主体6上。该情况下，泵主体6也构成为一次性。能够一体地构成管5和泵主体6，能够提高送液量的精度。

此外，如图3所示，也可以将整个培养基更换装置1构成为一次性。该情况下，作为驱动部7，也可以替代马达，采用弹簧(ゼンマイ)等无需电力的驱动部。

此外，在本实施方式中，在多阱板100的2个阱110之间架设管5，但是，也可以替代于此，而如图4所示，使用浅底盘等多个培养皿120，作为能够贮存培养基的区域。由此，能够确保比多阱板100大的培养面积。

此外，在本实施方式中，管5的端部的培养基的抽吸口(开口)配置于接近阱110内的底面的位置，排出口(开口)配置于远离阱110的底面的充分高的位置。通过将抽吸口与底面相邻地配置，能够减少抽吸后的阱110内的培养基的剩余量。另一方面，通过远离底面地配置排出口，能够不使排出口与阱110内的培养基的液面接触，而防止培养基的倒流。

此外，在本实施方式中，由柔软的管5构成流路部件，但是，不限于此，也可以采用硬质的管5。该情况下，替代蠕动泵，采用其他泵主体6即可。

此外，在本实施方式中，将马达等驱动部7与泵主体6直接连接，但是，也可以替代于此，如图5和图6所示，将马达7a等驱动部7配置于多阱板100的侧面附近，利用由多个平齿轮9a构成的齿轮系9将马达7a的动力传递到泵主体6。由此，能够将在多阱板100上载置培养基更换装置1的状态下的整体高度抑制得较低。

而且，该情况下，可以仅将管5和盖部件4构成为一次性，也可以将管5、盖部件4和泵主体6构成为一次性。此外，也可以将齿轮系9的一部分构成为一次性。

此外，如图7和图8所示，构成齿轮系9的平齿轮9a的数量也可以任意地选择。

此外，也可以如图9所示，替代的由多个平齿轮9a构成的齿轮系9，而由齿条10和小齿轮11传递马达7a的动力。

使用附图示出本实施方式的其他方式。

在图35所示的方式中，培养基更换装置200具有送液部201和动力部(泵)202。送液部201具有：盖部件204，其搭载于多阱板203；管(流路部件)205，其沿该盖部件204的厚度方向贯穿；以及泵主体206。

动力部202具有驱动部207，该驱动部207驱动泵主体206。通过将送液部201与动力部202重叠配置，获得泵主体206具备的齿轮与驱动部具备的齿轮因自重而啮合的结构。根据该结构，可简化装配。

在图35中，示出使用6阱的多阱板的例子，但是，例如，如图36所示，通过优化用于将驱动部207的动力传递到泵主体206的齿轮的数量、配置，还能够不依赖于阱的数量，而应用于12阱的多阱板、浅底盘等多个培养皿。

在图37所示的方式中，培养基更换装置200具有送液部201和动力部202。送液部201具有：盖部件204，其搭载于多阱板203；管(流路部件)205，其沿该盖部件204的厚度方向贯穿；以及泵主体206。该泵主体206配置于从正在培养细胞的阱210的上部起沿水平方向偏离的位置。

动力部202具有驱动部207，该驱动部207驱动泵主体206。通过将送液部201与动力部202重叠配置，获得泵主体206具备的齿轮与驱动部207具备的齿轮因自重而啮合的结构。根据该结构，可简化装配。此外，能够通过卸下动力部202，针对正在培养细胞的阱210，通过目视确认培养基的颜色，并且，能够进行使用倒置显微镜的细胞观察。

在图37中，示出使用6阱的多阱板的例子，但是，例如，如图38所示，通过优化用于将驱动部207的动力传递到泵主体206的齿轮的数量、配置，还能够不依赖于阱的数量，而应用于12阱的多阱板、浅底盘等多个培养皿。

在图39所示的方式中，培养基更换装置200具有送液部201和动力部202。送液部201具有：盖部件204，其搭载于多阱板203；管(流路部件)205，其沿该盖部件204的厚度方向贯穿；以及泵主体206。该泵主体206配置于从正在培养细胞的阱210的上部起沿水平方向偏离的位置。

动力部202具有：驱动部207，其驱动泵主体206；以及开口、树脂或玻璃等的透明窗208。该驱动部207配置于从正在培养细胞的阱210的上部起沿水平方向偏离的位置。开口、树脂或玻璃等的透明窗208配置于正在培养细胞的阱210的上部。

通过将送液部201与动力部202重叠配置，获得泵主体206具备的齿轮与驱动部207具备的齿轮因自重而啮合的结构。根据该结构，可简化装配，并且，能够不卸下动力部202，而针对正在培养细胞的阱210通过目视确认培养基的颜色，并且，能够进行使用倒置显微镜的细胞观察。

如图40所示，本实施方式的送液部201的管(流路部件)205的进入阱210内的前端209也可以由硅管等软性材料构成。由此，能够灵活地应对不同制造商的容器等阱210的深度尺寸不同的容器。关于后述的第2实施方式、第3实施方式也同样如此。

接着，以下，参照附图来说明本发明第2实施方式的培养基更换装置12。

在本实施方式的说明中，对结构与上述第1实施方式的培养基更换装置1相同的部位标注相同标号并省略说明。

如图10所示，本实施方式的培养基更换装置10具有动力部2和送液部13。

送液部13具有：盖部件4，其为平板状，配置于封闭浅底盘等培养皿(能够贮存培养基的区域)120的上部开口的位置；2根管(流路部件)5a、5b，它们沿厚度方向贯穿该盖部件4；以及箱(容器)14a、14b，它们配置于盖部件4的上方，与管5a、5b的上端连接。

各管5a、5b的下端配置于培养皿120内，该培养皿120配置于盖部件4的下方。一个管5a的下端配置于与盖部件4的下表面接近的位置，另一个管5b的下端配置于比一个管5a的下端靠下方的位置。

以下说明上述结构的本实施方式的培养基更换装置12的作用。

在将细胞X和培养基收纳至培养皿120内之后，将送液部13的盖部件4载置于封闭培养皿120的上部开口的位置。由此，一个管5a的下端配置于比培养基的液面高的位置，另一个管5b的下端在浸渍于培养基内的状态下配置于培养皿120的底面附近。

预先在箱14a内贮存未使用的培养基。该箱14a与一个管5a的上端连接，该管5a的下端配置于比培养基的液面靠上方的位置。箱14b内预先成为空的状态。该箱14a与另一个管5b的上端连接。

在盖部件4的上表面设置动力部2。这时，在2根管5a、5b上分别设置不同的动力部2。

接着，在将上表面设置有本实施方式的培养基更换装置12的状态的培养皿120收纳至培养箱内之后，开始细胞培养。

用户在进行培养基更换的期望时机，经由控制装置对驱动部7进行操作。首先，使设置在另一个管5b上的驱动部7进行动作。另一个管5b与空的箱14b连接。另一个管5b的下端浸渍于培养基内，因此，通过驱动部7的动作抽吸培养皿120内的培养基，将所抽吸的培养基经由另一个管5b而排出至箱14b内。接着，使设置在一个管5a上的驱动部7进行动作。该一个管5a与贮存有新的培养基的箱14a连接。由此，箱14a内的新的培养基经由一个管5a而供给至培养皿120内。

在本实施方式中，管5a、5b也沿上下贯穿平板状的盖部件4，具有仅将盖部件4的下方的培养皿120内与盖部件4的上方的箱14a、14b连接的较短的长度，因此，能够减少残留在管5a、5b内的培养基的量。因此，存在能够抑制高价的培养基的消耗并通过可使用通用的容器来减少消费品成本的优点。

此外，在本实施方式中，也可以将盖部件4、管5a、5b和箱14a、14b构成为一次性，在每次使用时进行更换。由此，消耗品器材变得简单，能够抑制成本。此外，除了上述以外，泵主体6也可以构成为一次性。并且，除了上述以外，驱动部7也可以构成为一次性。

此外，在本实施方式中，说明了使用培养皿120作为能够贮存培养基的区域的情况，但是，也可以替代于此，而采用具有多个阱110的多阱板100中的1个阱110。

此外，箱14a、14b的配置位置是任意的，但是，通过配置于盖部件4的上方，能够缩短管长度。

接着，以下，参照附图来说明本发明第3实施方式的培养基更换装置15。

在本实施方式的说明中，对结构与上述第2实施方式的培养基更换装置12相同的部位标注相同标号并省略说明。

如图11所示，本实施方式的培养基更换装置15在替代动力部2配置有能够使管5a、5b开闭的阀16的方面和对空的箱14b内进行减压的方面，与第2实施方式的培养基更换装置12不同。

在图11所示的例子中，由具有弹性的材质构成箱14b。而且，通过使箱14b弹性变形而使内部容积收缩，利用弹性复原力对箱14b内进行减压。也可以替代于此，而由硬质的材质构成箱14b，通过对箱14b内进行真空抽吸而减压。

如图12A所示，阀16配置于将培养皿120与箱14a、14b连接的管5a、5b的长度方向上的中途位置。该阀1具有：间隔壁17，其对流路进行遮断，能够断裂(能够破损)；以及加压部18，其通过从该间隔壁17的外部施加外力，使间隔壁17断裂。如图12B中用箭头所示，加压部18施加外力而使间隔壁17断裂。如图12C所示，该加压部18构成为在间隔壁17的断裂之后，释放所施加的外力，由此，能够通过将流路打开来使培养基流动。

以下说明上述结构的本实施方式的培养基更换装置15的作用。

在将细胞X和培养基收纳至培养皿120内之后，将送液部13的盖部件4载置于封闭培养皿120的上部开口的位置。由此，一个管5a的下端配置于比培养基的液面高的位置，另一个管5b的下端在浸渍于培养基内的状态下配置于培养皿120的底面附近。

预先在箱14a内贮存未使用的培养基。该箱14a与一个管5a的上端连接，该管5a的下端配置于比培养基的液面靠上方的位置。箱14b内处于空的状态，并且，箱14通过进行弹性变形而预先成为减压状态。该箱14b与另一个管5b的上端连接。

通过在间隔壁17的周围配置加压部18，构成阀16。间隔壁17设置在各箱14a、14b与盖部件4之间的管5a、5b内。

接着，在将上表面设置有本实施方式的培养基更换装置15的状态的培养皿120收纳至培养箱内之后，开始细胞培养。

用户在进行培养基更换的期望时机，经由控制装置对加压部18进行操作。首先，使设置在另一个管5b上的加压部18进行动作，使另一个管5b内的间隔壁17断裂。另一个管5b与被减压的空的箱14b连接。

另一个管5b的下端浸渍于培养基内，因此，培养皿120内的培养基被抽吸至被减压后的箱14b内，经由另一个管5b而排出至箱14b内。接着，使设置在一个管5a上的加压部18进行动作。该一个管5a与贮存有新的培养基的箱14a连接。由此，一个管5a内的间隔壁17断裂，箱14a内的新的培养基借助重力经由一个管5a而供给至培养皿120内。

根据本方式，存在如下优点：在培养基的抽吸和供给时无需动力，能够更加简单地构成。

此外，能够仅对加压部18进行再利用，将其他部分构成为一次性，消耗品器材变得简单并且能够抑制成本。

接着，以下，参照附图来说明本发明一个实施方式的培养系统20。

如图13所示，本实施方式的培养系统20具有上述任意一个培养基更换装置1、12、15和监视正在培养细胞X的区域内的状态的培养状态监视装置21。

培养状态监视装置21具有光学数据取得装置22和控制装置23。

如图13所示，光学数据取得装置22具有：照射光学系统24，其对正在培养细胞X的区域内的培养基照射单色光；以及测量光学系统25，其测量从照射光学系统24照射的单色光的光强度。

照射光学系统24具有：光源26，其发出单色光；以及准直透镜27，其使从光源26照射的光成为大致平行光。

测量光学系统25具有：会聚透镜28，其会聚从照射光学系统24照射的单色光；以及光量检测计29，其测量由会聚透镜28会聚的光的强度。

照射光学系统24和测量光学系统25隔着多阱板100或培养皿120等培养容器和盖部件4，沿上下方向对置配置。以下，将多阱板100或培养皿120称作培养容器100、120。

测量光学系统25收纳在基座30的内部，该基座30搭载培养容器100、120。搭载培养容器100、120的基座30的搭载面上的、供至少来自照射光学系统24的单色光通过的部位由光学上透明的部件构成。

控制装置23具有控制部31和发送部32。控制部31例如具有CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)和存储器。该控制部31通过由CPU执行存储器所存储的各种程序，进行光源26的打开/关闭控制、使用由光量检测计29测量出的光强度的运算处理。控制部31经由发送部32将信号发送到培养基更换装置1、12、15。

控制部31例如具有未图示的计时器。该控制部31通过定期地使光源26和光量检测计29进行动作，能够随时间经过计算培养基的吸光量(吸光度)。在培养基的吸光量到达预先设定的阈值时，控制部31经由发送部32而将信号发送到培养基更换装置1、12、15。接收到信号的培养基更换装置1、12、15进行培养基更换。

控制部31也可以预先存储从光源26照射的单色光的光强度，根据由光量检测计29测量出的光强度来运算培养基的吸光量。

控制部31也可以不计算培养基的吸光量，而根据透过培养基的单色光的光强度来决定从发送部32发送信号的时机。

通过透明地构成基座30的搭载面的一部分，沿培养容器100、120的上下方向照射单色光，但是，也可以替代于此，而如图14所示，从培养容器100、120的侧方起沿水平方向照射。该情况下，培养容器100、120搭载在控制装置23上。由此，能够对仅透过不存在细胞X的培养基的位置照射单色光。

此外，作为培养系统20，如图15和图16所示，也可以采用在将图13和图14的培养系统20的照射光学系统24与测量光学系统25连接的光轴S上具有照射光测量光学系统33的培养系统。

照射光测量光学系统33具有半反射镜34、会聚透镜35和光量检测计36。

根据该结构，从光源26射出的单色光利用准直透镜27成为大致平行光，被半反射镜34分支。而且，透过半反射镜34的单色光入射到培养容器100、120内，另一方面，被半反射镜34反射的单色光在由会聚透镜35会聚之后由光量检测计36检测。

由此，能够求出透过培养基而由光量检测计36检测出的单色光的光强度与在不透过培养基的情况下由光量检测计36检测出的单色光的光强度之差，并利用该光强度之差，计算培养基对单色光的吸光度。由此，能够在不等待由时间经过引起的吸光度的变化的情况下，当时判定培养基是否发生劣化。

在本实施方式中，照射光测量光学系统33具有半反射镜34，但是，只要是以恒定的比例向反射方向和透过方向对光进行分光的分束器，则也可以不是半反射镜34。该情况下，通过由控制部31考虑分束器的分光比率来进行运算，计算培养基的吸光量即可。即，只要是取出入射光的一部分的单元即可，也可以是仅部分地反射入射光的光束直径的一半的反射镜等在空间上对入射光进行分割的单元。

此外，如图17和图18所示，本实施方式的培养系统20也可以具有驱动单元37，该驱动单元37使照射光学系统24和测量光学系统25一体地相对于培养容器100、120相对移动。

驱动单元37被控制部31控制，能够使具有光源26和准直透镜27的照射光学系统24与具有会聚透镜28和光量检测计29的测量光学系统25作为一体在水平方向、即、与将照射光学系统24与测量光学系统25连接的光轴S垂直的方向上移动。

驱动单元37例如也可以具有包含未图示的滚珠丝杠的直动机构。而且，驱动单元37也可以通过使用马达等使滚珠丝杠旋转而将旋转运动转换为直线运动，由此，使照射光学系统24和测量光学系统25沿着导轨等移动。此外，驱动单元37也可以例如具有带轮和带，通过使用马达等对带轮施加旋转力，经由带将旋转运动转换为直线运动，由此，使照射光学系统24和测量光学系统25沿着导轨等移动。作为带，例如，可举出线、链。

根据该结构，能够在由驱动单元37使照射光学系统24和测量光学系统25从培养容器100、120移动至偏离光轴S的位置的状态下，在取得不经由培养容器100、120而测量出的单色光的光强度、和在将培养容器100、120配置在光轴S上的位置处经由培养容器100、120而测量出的单色光的光强度之后，使用两个光强度来计算培养基的吸光量。

也可以替代由驱动单元37使照射光学系统24和测量光学系统25移动，而使培养容器100、120移动。该情况下，基座30也可以具有搭载培养容器100、120的载置台，利用驱动单元37使搭载有培养容器100、120的载置台移动。

此外，在上述实施方式中，示出照射光学系统24具有发出单色光的光源26和准直透镜27的方式，但是，例如也可以如图19所示，在白色光源38和准直透镜27的后方配置使特定波长透过的带通滤光片39。

该情况下，带通滤光片39也可以是能够更换的，能够将使期望波长透过的带通滤光片39在光路上进行插拔。

此外，也可以具有多个单色光源40a、40b、40c，使期望的单色光源40a、40b、40c切换地点亮。例如，如图20所示，也可以具有发出不同波长的光的3个单色光源40a、40b、40c，通过配置反射镜41和分色镜42，对来自各光源40a、40b、40c的光路进行合成。而且，也可以通过使期望的单色光源40a、40b、40c点亮，照射期望波长的单色光。该情况下，控制部31也可以根据多个波长处的吸光量，进行例如取得比等运算，决定经由发送部32发送信号的时机。

此外，在上述实施方式中，作为发出单色光的光源26，可以例示LED和LD等，可以使用发出具有比较窄的规定波长宽度的光的光源。此外，也可以通过使从白色光源38照射的光在窄带的带通滤光片39中通过，在切出期望的波长后照射。此外，只要光源发出的光具有能够测量吸光度的波长宽度即可。

此外，作为光量检测计29、36，可以例示光电二极管(PD)和光电倍增管(PMT)等。

此外，例示出具有准直透镜27的情况，但是，根据使用的光源26、38、40a、40b、40c的不同，也可以不具有照射光学系统24的准直透镜27。此外，根据使用的光量检测计的不同，也可以不存在测量光学系统25的会聚透镜28。

此外，作为控制装置23，例示出使用将信号发送到培养基更换装置1、12、15的发送部32的控制装置，但是，也可以替代该控制装置，而如图21所示，采用具有能够将信号发送到培养基更换装置1、12、15并且能够接收来自外部的信号的收发部43的控制装置。培养系统20也可以具有外部控制装置(控制装置)44，收发部43与培养箱的外部所设置的外部控制装置44之间收发信号，由此，远程地控制吸光度测量和培养基更换。该情况下，控制部31也可以不具有计时器。

此外，例如，如图22所示，也可以不具有控制装置23，而由外部控制装置44直接控制光学数据取得装置22和培养基更换装置1、12、15。

作为外部控制装置44，例如可举出个人计算机(PC)。

例如，在具有CPU和存储器的PC中，也可以通过使CPU执行存储器所存储的控制程序，实现作为外部控制装置44的功能。此外，也可以通过由操作者对PC进行操作，远程地控制吸光度测量和培养基更换。

此外，光学数据取得装置22和培养容器100、120配置于培养箱的内部。培养基更换装置1、12、15也可以配置于培养箱的内部，其一部分也可以配置于培养箱的外部。控制装置23也可以配置于培养箱的内部，还可以配置于培养箱的外部。

此外，由照射光学系统24从培养容器100、120的上表面朝向底面照射单色光，但是，也可以通过隔着培养容器100、120而上下颠倒地配置照射光学系统24和测量光学系统25，从培养容器100、120的底面朝向上表面照射单色光。

此外，隔着培养容器100、120配置照射光学系统24和测量光学系统25，但是，例如也可以如图23所示，将照射光学系统24和测量光学系统25配置于同一侧，将反射部件45配置于隔着培养容器100、120而对置的一侧。在附图中，标号46为半反射镜，使来自光源26的光透过，并朝向测量光学系统25反射被反射部件45反射后的光。

该情况下，从发出单色光的光源26照射的光利用准直透镜27成为大致平行光，通过半反射镜46的一半的单色光照射到培养容器100、120的培养基。透过培养容器100、120的单色光被培养容器100、120的上方所配置的反射部件45反射，再次透过培养容器100、120。透过培养容器100、120的单色光的一半被半反射镜46反射，在由会聚透镜28会聚之后由光量检测计29检测强度。

具有光源26和准直透镜27的照射光学系统24、具有会聚透镜28和光量检测计29的测量光学系统25以及半反射镜46收纳至搭载培养容器100、120的基座30的内部。基座30的搭载培养容器100、120的搭载面上的、至少供单色光通过的部位由光学上透明的部件构成。具有控制部31和发送部32的控制装置23也可以收纳至基座30的内部。

在图23中，反射部件45与基座30安装成一体，但是，也可以分体。此外，也可以使用在上表面粘贴有反射部件45的培养容器100、120。反射部件45例如为反射镜。

此外，如图24所示，也可以采用将具有光源26和准直透镜27的照射光学系统24、具有会聚透镜28和光量检测计29的测量光学系统25以及半反射镜46配置于培养容器100、120的侧面的方式。

根据该方式，能够使装置结构紧凑，容易配置于培养箱内。此外，单色光2次通过培养容器100、120的培养基，因此，培养基的吸光量增加，能够提高吸光量的变化的检测灵敏度。

也可以替代半反射镜46，而采用以恒定的比例向反射方向和透过方向对光进行分光的分束器。该情况下，通过由控制部31考虑该分束器的分光比率来进行运算，计算培养基的吸光量即可。即，也可以替代半反射镜46，而采用取出入射光的一部分的单元，也可以是仅部分地反射入射光的光束直径的一半的反射镜等在空间上对入射光进行分割的单元。

此外，如图25和图26所示，也可以还具有配置成可与半反射镜46进行更换的半反射镜47。半反射镜46和半反射镜47配置成具有相互垂直的角度的斜率。这些半反射镜46和半反射镜47能够利用未图示的驱动机构，以更换的方式配置在光轴S上。

这样，能够在将半反射镜46配置在光路上的状态下，测量通过培养容器100、120的单色光的光量。此外，能够在将半反射镜47配置在光路上的状态下，测量未通过培养容器100、120的单色光的光量。能够根据所获得的2个光量数据和半反射镜46、47的分光比率，利用控制部31计算培养基的吸光量。

也可以替代对半反射镜46与半反射镜47进行更换，而利用未图示的驱动机构，使半反射镜46的配置角度旋转90°。

此外，也可以替代半反射镜46、47，而采用以恒定的比例向反射方向和透过方向对光进行分光的分束器。

该情况下，通过由控制部31考虑分束器的分光比率来进行运算，计算培养基的吸光量即可。即，也可以替代半反射镜46、47，而采用取出入射光的一部分的单元。取出入射光的一部分的单元也可以是仅部分地反射入射光的光束直径的一半的反射镜等在空间上对入射光进行分割的单元。

此外，发送部32的发送可以为有线方式，也可以为无线方式。此外，外部控制装置44与收发部43之间的信号的收发可以为有线方式，也可以为无线方式。

此外，作为培养容器100、120，可以例示烧瓶、浅底盘、培养袋、反应器(培养槽)。

作为本实施方式的培养系统20，也可以采用由第1培养系统和第2培养系统构成的培养系统，该第1培养系统具有培养基更换装置1、12、15、培养容器100、120和培养状态监视装置21，该第2培养系统不具有培养状态监视装置21，而具有培养基更换装置1、12、15和培养容器100、120。该情况下，第1培养系统的光学数据取得装置22随时间经过测量培养基的吸光量，在培养基的吸光量达到预先设定的阈值时，控制装置23向第1培养系统和第2培养系统的培养基更换装置1、12、15发送信号即可。

由此，接收到信号的各培养基更换装置1、12、15能够以该信号为触发开始培养基的排出和供给。

此外，也可以具有多个第2培养系统。该情况下，第1培养系统的控制装置23能够向第1培养系统和各第2培养系统的各培养基更换装置1、12、15发送信号。然后，接收到信号的各培养基更换装置1、12、15能够以该信号为触发开始培养基的排出和供给。

此外，优选测量基于添加到培养基中的酚红的吸光。酚红在430nm附近和560nm附近具有吸收峰值，因此，优选使用其附近的波长的单色光。

此外，作为培养状态监视装置21，也可以采用图27所示的观察装置48。

观察装置48具有基座49、设置在该基座49上的光源部50、摄像部51、收发部43和控制部31，该基座49搭载与培养基一起收纳例如细胞X等试样的培养容器100、120。

该情况下，也可以在由观察装置48观察到的细胞X的状态成为规定的状态时，控制部31经由收发部43而向培养基更换装置1、12、15发送信号，接收到该信号的培养基更换装置1、12、15以该信号为触发开始培养基的排出和供给。规定的状态例如表示规定的细胞数量、规定的细胞密度、规定的细胞X占据的面积、规定的细胞形态等。

培养容器100、120例如为具有顶板的细胞培养用的烧瓶，由光学上透明的材质形成。

基座49例如为壳体，在壳体内部具有光源部50、摄像部51、收发部43和控制部31。基座49的上表面的至少一部分具有由例如玻璃等光学上透明的材质构成的搭载面，在该搭载面上搭载培养容器100、120。

培养箱内为多湿状态，因此，基座49优选为防水构造。摄像部51配置于基座49的内部的搭载面的下方。该摄像部51具有：物镜52，其会聚从上方透过基座49的搭载面而来的光；以及摄影光学系统(省略图示)，其拍摄透过细胞X的光。光源部50配置于物镜52的径向外方，透过基座49的搭载面而向上方射出照明光。

光源部50具有：LED光源(光源)53，其在周向和径向上隔开间隔地在物镜52的周围配置有多个；多个准直透镜54，它们与各LED光源53对应地配置，使由各LED光源53产生的照明光成为大致平行光；以及扩散板55，其使由该准直透镜54准直后的照明光扩散。

光源部50能够使特定的LED光源53独立地点亮。图27通过阴影示出点亮的LED光源53。从LED光源53发出的照明光在从下朝上透过基座49的搭载面和培养容器100、120的底面之后，在培养容器100、120的顶板内表面上反射，从斜上方透过细胞X、培养容器100、120的底面和基座49的搭载面而入射到物镜52。

通过仅使在物镜52的径向上不同的位置的LED光源53点亮，能够将图27中用实线表示的照明光的角度切换为用虚线表示的照明光的角度。

此外，通过仅使在物镜52的周向上特定位置的LED光源53点亮，能够仅从周向的特定的方向对细胞X进行照明。此外，通过使在物镜52的周向上配置于2个以上的方向、特别是关于物镜52的光轴而轴对称的方向上的LED光源53点亮，能够对细胞X照射减少了照明不匀的照明光。

光源部50也可以具有：LED光源(光源)53，其仅在周向上隔开间隔地在物镜52的周围配置有多个；多个准直透镜54，它们与各LED光源53对应地配置，使由各LED光源53产生的照明光成为大致平行光；以及扩散板55，其使由该准直透镜54准直后的照明光扩散。

也可以在周向上隔开90度间隔地分别具有4个LED光源(光源)53、准直透镜54、扩散板55。

以下说明使用上述结构的本实施方式的观察装置48的观察方法。

为了使用本实施方式的观察装置48进行细胞X的观察，如图27所示，在将细胞X收纳至培养容器100、120内之后，在与培养容器100、120的底面粘接的状态下，将培养容器100、120在底面为下侧的位置处载置于基座49的搭载面上。

而且，在该状态下，通过使光源部50中的任意一个LED光源53进行动作，产生照明光。由LED光源53产生的照明光在由与该LED光源53对应地配置的准直透镜54准直并由扩散板55扩散的状态下，从下朝上透过基座49的搭载面和培养容器100、120的底面(射出步骤)，在培养容器100、120的顶板内表面上反射，从斜上方对细胞X进行照射(反射步骤)。

照射到细胞X的照明光中的、透过细胞X的照明光的透过光从上朝下透过培养容器100、120的底面和基座49的搭载面，并入射到物镜52(透过步骤)。这时，照明光根据细胞X的形状、折射率被折射、散射，或者根据细胞X的透射率衰减，由此，在成为载置有细胞X的信息的透过光而被物镜52会聚之后，被摄像部51的未图示的摄像元件拍摄(拍摄步骤)。

根据本实施方式的观察装置48，由于在细胞X的下方配置有包含光源部50和物镜52的摄影光学系统，因此，存在能够仅在细胞X的单侧汇集光源部50和摄影光学系统从而使装置薄型化的优点。此外，存在如下优点：即使在该薄型化的观察装置48中，也通过拍摄透过光，能够在不标识的情况下观察细胞X等被摄体。

此外，来自光源部50的照明光从物镜52的径向外方射出并在培养容器100、120的顶板内表面上反射，由此，从斜上方对细胞X进行照射而被物镜52会聚，因此，通过适当地设定入射到细胞X的入射角，能够在细胞X的像上形成明暗。因此，存在关于细胞X等透明的被摄体也能够取得容易观察到的像的优点。

此外，在本实施方式中，光源部50具有沿径向排列在物镜52的周围并可独立地点亮的多个LED光源53，因此，如图27中用虚线所示，通过使点亮的LED光源53的径向位置不同，能够使入射到细胞X的照明光的照射角度发生变化。由此，在入射角小于物镜52的捕获(取り込み)角的情况下，能够获得照明不均较少的明视场照明。此外，在入射角大于物镜52的捕获角的情况下，能够获得强调微细构造的暗视场照明。并且，在入射角与物镜52的捕获角相同的情况下，能够获得可立体地观察到细胞X的偏斜照明。

此外，在本实施方式中，光源部50具有沿周向排列在物镜52的周围并可独立地点亮的多个LED光源53，因此，通过使点亮的LED光源53的周向位置不同，能够使入射到细胞X的照明光的照射方向发生变化。由此，能够使所形成的细胞X的像的阴影的方向发生变化，变更观察方式。

此外，存在如下优点：通过使在周向上不同的位置的多个LED光源53同时点亮，特别是通过使呈轴对称地配置的多个LED光源53同时点亮，能够减少照明不匀而取得不匀较少的细胞X的图像。

此外，在本实施方式中，由于与各LED光源53对应地具有扩散板55，所以从LED光源53发出的照明光被均匀地扩散，能够对细胞X照射照明不匀较少的均匀强度的照明光。

在本实施方式中，通过呈阵列状地排列多个LED光源53并独立地点亮，对照明光的照射角度、照射方向等进行切换，但是，也可以替代于此，而如图28、图29A、图29B、图29C、图30A和图30B所示，光源部50具有：LED光源53，其配置于物镜52的周围；以及遮光部件56，其配置于该LED光源53的上方，对来自LED光源53的照明光进行遮蔽。

即，在遮光部件56上设置有朝其周向的一部分或径向的一部分开口的开口部57和使在培养容器100、120的顶板内表面上反射并透过细胞X的光透过的透过孔58，调换遮光部件56，由此，能够调节开口部57的位置从而变更照明光的照射角度、照射方向。该情况下，作为光源部50，也可以是具有与上述同样呈阵列状地排列的LED光源53、准直透镜54和扩散板55的光源部，但是，无需对照明光的发光位置进行切换的功能，只要是能够从比开口部57大的范围射出照明光的光源，则也可以采用具有任意的光源的光源部。

图29A、图29B和图29C是具有圆形的开口部57的例子，示出径向、开口部57的个数不同的例子。图30A示出开口部57为扇形的情况，图30B示出开口部57为圆环形的情况。开口部57的大小、位置和形状可以采用任意的大小、位置和形状。

此外，在本实施方式中，将细胞X收纳至细胞培养烧瓶这样的具有顶板的培养容器100、120内，在培养容器100、120的顶板内表面上使照明光反射，但是不限定于此。例如，作为培养容器100、120，在将细胞X收纳至无盖的浅底盘等不具有顶板的培养容器100、120的情况下，如图31所示，也可以在封闭浅底盘的上部开口的位置上配置反射镜等反射部件59，利用反射部件59对从下朝上透过培养容器100、120的底面的照明光进行反射。反射部件59也可以通过直动或摆动，以能够插拔的方式设置于细胞X的上方位置。

此外，作为培养容器100、120，在将细胞X收纳至浅底盘等不具有顶板的培养容器100、120的情况下，如图32所示，也可以将例如培养基、磷酸缓冲液等溶液放入培养容器100、120内而将细胞X浸渍于溶液内。而且，也可以利用溶液上方的液面，对从下朝上透过培养容器100、120的底面的照明光进行反射。在将细胞X收纳至具有顶板的培养容器100、120的情况下，也可以将例如培养基、磷酸缓冲液等溶液放入培养容器100、120内而将细胞X浸渍于溶液内。

此外，在本实施方式中，也可以如图33所示，在具有顶板的培养容器100、120的顶板的上方具有由对光进行遮蔽的材质构成的遮光部件60。

根据该结构，来自外部的外部光被遮光部件60遮蔽，因此，能够抑制外光从培养容器100、120的顶板入射至培养容器100、120内，有效地进行观察。

此外，在本实施方式中，作为光源部50，例示出将LED光源53、准直透镜54和扩散板55大致水平地配置于沿着基座49的搭载面的位置的光源部，但是，也可以替代于此，而如图34所示，朝向光轴S倾斜地配置LED光源53、准直透镜54和扩散板55。

根据该结构，能够抑制从LED光源53发出的照明光的损失，能够有效地对细胞X照射照明光。

此外，在本实施方式中，作为光源部50，例示出具有扩散板55的光源部，但是，也可以不具有扩散板55。

在本实施方式中，作为培养状态监视装置即观察装置48，例示出具有控制装置23即收发部43和控制部31的观察装置，但是，也可以替代于此，观察装置48不具有收发部43和控制部31，培养系统20与观察装置48分体地具有控制装置23。

收发部43通过有线或无线与培养箱外所设置的外部控制装置44进行信息的授受。收发部43通过有线或无线将由摄像部51取得的图像发送到外部的外部控制装置44，并且在接收到来自外部控制装置44的信息之后将该信息发送到控制部31。

控制部31根据来自外部控制装置44的信息，使光源部50、摄像部51和收发部43进行动作。此外，例如，具有未图示的计时器，定期地使光源部50、摄像部51和收发部43进行动作。

外部控制装置44配置于培养箱外，通过有线或无线与培养箱内的观察装置48授受信息。此外，外部控制装置44通过有线或无线与未图示的用户终端授受信息。

该情况下，外部控制装置44接收从观察装置48发送的例如图像等样本数据，并将该样本数据发送到用户终端。此外，根据从用户终端发送的信息，将信息发送到培养箱内的观察装置48。

外部控制装置44也可以具有未图示的显示单元(监视器)，将从观察装置48发送的样本数据显示在该显示单元上。该情况下，也可以不具有用户终端。

外部控制装置44也可以具有未图示的例如键盘、鼠标等输入单元，将由该输入单元输入的信息发送到培养箱内的观察装置48。该情况下，也可以不具有用户终端。

用户终端具有显示部和输入部，通过无线与外部控制装置44授受信息。

用户终端接收从外部控制装置44发送的样本数据，将该样本数据显示在用户终端的显示部上。此外，将输入到用户终端的输入部的信息发送到外部控制装置44。用户终端例如为PC、智能手机、平板。

接着，以下，参照附图来说明上述的第1实施方式的变形例。

在本实施方式的说明中，对结构与上述第1实施方式的培养基更换装置1相同的部位标注相同标号并省略说明。

如图41所示，本实施方式的培养基更换系统(培养系统)301具有壳体310、照明部311、受光部312、电池部313、外部通信部314、控制部315和外部控制部316。

壳体310收纳动力部2、照明部311、受光部312、电池部313、外部通信部314和控制部315。此外，在壳体310的一部分上设置有能够使照明部311照射的光和受光部312接收的光透过的透明窗。并且，壳体310能够在送液部3上装卸，该送液部3在盖部件4上设置有管5。

照明部311朝向培养细胞X的培养基317照射多个颜色的光。

从照明部311照射的光例如包含红色光、绿色光和蓝色光等至少3个颜色的光。照明部311可以为能够同时照射多种颜色的光的白色光源等，也可以通过设置有多个能够独立地照射各颜色的光的单色光源等来构成。此外，照明部311通过组合多色光源和单色光源，构成为能够照射多种颜色的光。

受光部312接收从照明部311照射并透过培养基317的多种颜色的光，能够独立地检测各个颜色的光量。

例如，在照明部311为白色光源的情况下，受光部312由能够分别独立地检测至少3个颜色的光的光量的彩色传感器构成，该白色光源发出包含至少3个颜色的光的白色光。此外，也可以替代于此，受光部312由单色传感器构成，分别独立地检测至少3个颜色的光的光量，该单色传感器具有透过特定颜色的光的光学滤镜。

或者，在由多个单色光源构成照明部311的情况下，受光部312由能够分别独立地检测至少3个颜色的光的光量的彩色传感器构成。此外，也可以替代于此，由多个单色光源构成照明部311，在依次独立地照射单色光的情况下，受光部312由单色传感器构成，检测由照明部311依次照射的单色光的光量。

电池部313对照明部311、受光部312、外部通信部314和控制部315供给电力。电池部313例如可以是更换式的电池，也可以是充电式且内置在培养基更换系统301中的电池。并且，电池部313也可以通过与设置于壳体310的外部的电源连接，进行电力的供给。

外部通信部314与控制部315电连接，进行外部控制部316与控制部315的信息的授受。外部通信部314可以通过有线与外部控制部316连接，也可以通过无线与外部控制部316连接。

控制部315例如具有CPU和存储器。该控制部315通过由CPU执行存储器所存储的各种程序，对培养基更换系统301的各结构的动作进行控制。

例如，控制部315对照明部311的光的照射、受光部312的光的检测、动力部2的动作等进行控制。并且，控制部315经由外部通信部314而将受光部312检测出的光量发送到外部控制部316，根据从外部控制部316接收到的信息对培养基更换系统301的各结构的动作进行控制。

作为外部控制装置316，例如可举出个人计算机(PC)。

例如，也可以在具有CPU和存储器的PC中，通过使CPU执行存储器所存储的控制程序，实现控制功能。

例如，外部控制部316也可以根据从培养基更换系统301接收到的光量计算培养基317的环境指标值，在计算出低于规定的阈值的环境指标值的情况下，判断为需要培养基317的更换，对培养基更换系统301指示培养基317的更换。该情况下，培养基更换系统301根据外部控制部316对培养基317的更换指示，由控制部315对动力部2的动作进行控制从而进行培养基317的更换。

或者，外部控制部316也可以根据从培养基更换系统301接收到的光量计算培养基317的环境指标值，将培养基317的环境指标值或表示环境指标值的信息提供给使用者。而且，外部控制部316也可以根据来自使用者的输入对培养基更换系统301进行动作指示。该情况下，培养基更换系统301根据外部控制部316的指示，由控制部315对培养基更换系统301的动力部2的动作进行控制从而进行培养基317的更换。

并且，外部控制部316也可以具有其他存储器，蓄积并存储受光部312检测出的光量的信息或环境指标值的信息。

并且，也可以替代于此，而由控制部315根据受光部312检测出的光量计算培养基317的环境指标值，在计算出低于规定的阈值的环境指标值的情况下，判断为需要培养基317的更换，对动力部2的动作进行控制，由此，进行培养基317的更换。该情况下，无需外部控制部316的结构，也可以省略外部控制部316的结构。

环境指标值例如为培养基317的pH值、细胞数量或培养时间等中的任意参数。

根据本方式的结构，通过一体地构成培养基更换功能和培养环境测量功能，能够简化整个系统。因此，与分体地设置具有培养基更换功能的装置和具有培养环境测量功能的装置的情况相比，能够使整个系统小型化。

在本变形例中，例如，如图42所示，具有转子8的泵主体6也可以与送液部3一体地构成。该情况下，通过将送液部3和泵主体6安装于壳体310的驱动部7能够进行送液。此外，壳体310也可以与送液部3一体地构成。

并且，也可以在照明部311照射的光的光路上、即透过培养基317和培养容器120的光路上配置反射率较高的反射部件。换言之，也可以按照培养容器120、培养基更换系统301的顺序配置在反射部件上。一般的培养箱的架设置有多个贯通孔，在培养箱的架上配置有培养基更换系统301的情况下，反射光和受光部312检测的光的光量根据配置位置而不同。但是，通过配置反射部件，能够抑制由培养基更换系统301的配置位置引起的光量的偏差，获得均匀的光量。

以上，在本方式中例示出针对1个培养区域使用的情况，但是，也可以在单一的培养基更换系统中进行多个培养区域的培养基更换。在进行多个区域的培养基更换的情况下，也可以在多个区域中的培养基更换中共享驱动部2，设置有多个照明部311和受光部312，照明部311和受光部312分别设置于多个培养区域。该情况下，可以根据多个培养区域中的环境指标值中的任意培养区域的信息进行培养基317的更换，也可以根据多个培养区域中的环境指标值的平均值进行培养基317的更换。

标号说明

1、12、15、200：培养基更换装置；2、202：动力部(泵)；4、204：盖部件；5、5a、5b、205：管(流路部件)；6、206：泵主体；7、207：驱动部；14a、14b：箱(容器)；16：阀；20：培养系统；21：培养状态监视装置；23：控制装置；44、316：外部控制装置(控制装置)；48：观察装置(培养状态监视装置)；110：阱(区域)；120：培养皿(培养容器、区域)；301：培养基更换系统(培养系统)；X：细胞。

Claims (17)

1.一种培养基更换装置，其具有：

盖部件，其为平板状，其配置在覆盖2个以上的能够贮存培养基的区域的位置，该区域相邻地配置并在上方开口；

1个以上的流路部件，其沿着厚度方向贯穿该盖部件，配置成两端的开口朝一侧露出，中途位置朝另一侧露出，在所述盖部件配置于覆盖所述区域的位置时，所述流路部件配置于从一个所述区域架设至其他所述区域的位置；以及

泵，其配置于所述盖部件的另一侧，作用于朝该另一侧露出的所述流路部件的所述中途位置而使所述培养基从一端的所述开口朝向另一端的所述开口流动。

2.根据权利要求1所述的培养基更换装置，其中，

所述泵以能够装卸的方式设置于所述盖部件。

3.根据权利要求1所述的培养基更换装置，其中，

所述泵具有泵主体和驱动该泵主体的驱动部，

所述泵主体固定于所述盖部件，

所述驱动部以能够装卸的方式安装于所述泵主体。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的培养基更换装置，其中，

所述流路部件仅由柔软材质的管构成，

所述泵为从径向外方挤压所述流路部件而进行送液的蠕动泵。

5.一种培养基更换装置，其具有：

盖部件，其为平板状，其所配置的位置覆盖能够贮存培养基的区域，该区域在上方开口；

2个以上的流路部件，它们沿着厚度方向贯穿该盖部件，两端的开口配置于厚度方向上的两侧；

2个以上的容器，在将所述盖部件配置于覆盖所述区域的位置时，该容器与配置于上方的各所述流路部件的一端连接；以及

泵，其配置于该容器与所述盖部件之间，作用于所述流路部件的中途位置而使所述培养基流动至该流路部件内。

6.根据权利要求5所述的培养基更换装置，其中，

所述泵以能够装卸的方式设置于所述盖部件。

7.根据权利要求5所述的培养基更换装置，其中，

所述泵具有泵主体和驱动该泵主体的驱动部，

所述泵主体固定于所述盖部件，

所述驱动部以能够装卸的方式安装于所述泵主体。

8.根据权利要求5～7中的任意一项所述的培养基更换装置，其中，

所述流路部件仅由柔软材质的管构成，

所述泵为从径向外方挤压所述流路部件而进行送液的蠕动泵。

9.一种培养基更换装置，其具有：

盖部件，其为平板状，其所配置的位置覆盖能够贮存培养基的区域，该区域在上方开口；

2个以上的流路部件，它们沿着厚度方向贯穿该盖部件，两端的开口配置于厚度方向上的两侧；

2个以上的容器，在将所述盖部件配置于覆盖所述区域的位置时，该容器与配置于上方的各所述流路部件的一端连接；以及

阀，其配置于该容器与所述盖部件之间的、所述流路部件的中途位置，以能够打开的方式封闭该流路部件内部的流路，

至少1个所述容器的内部被减压。

10.根据权利要求9所述的培养基更换装置，其中，

所述阀具有间隔壁，该间隔壁封闭所述流路部件内部的流路，且能够因外力而破损。

11.一种培养系统，其具有：

权利要求1～8中的任意一项所述的培养基更换装置；

培养状态监视装置，其监视所述区域内的状态；以及

控制装置，其根据由该培养状态监视装置检测出的所述区域内的状态控制所述泵。

12.根据权利要求11所述的培养系统，其中，

在所述培养状态监视装置检测出任意的所述区域内的状态为适于培养基更换的状态的情况下，所述控制装置通过控制所述泵，将检测出为适于培养基更换的状态的所述区域内的所述培养基从该区域排出，将新的所述培养基供给至排出了所述培养基的所述区域。

13.一种培养系统，其具有：

权利要求9或10所述的培养基更换装置；

培养状态监视装置，其监视所述区域内的状态；以及

控制装置，其根据由该培养状态监视装置检测出的所述区域内的状态将所述阀打开。

14.根据权利要求13所述的培养系统，其中，

在所述培养状态监视装置检测出所述区域内的状态为适于培养基更换的状态的情况下，所述控制装置通过控制所述阀，将与被减压的所述容器连接的所述流路部件的所述阀打开而将所述区域内的所述培养基抽吸至所述容器内，在抽吸结束之后将与收纳有新的所述培养基的其他所述容器连接的所述流路部件的所述阀打开而将所述容器内的新的所述培养基供给至所述区域内。

15.根据权利要求11～14中的任意一项所述的培养系统，其中，

所述培养状态监视装置监视所述培养基的颜色。

16.根据权利要求11～14中的任意一项所述的培养系统，其中，

所述培养状态监视装置监视在所述区域内被培养的细胞的细胞数量。

17.根据权利要求11所述的培养系统，其中，

所述培养系统具有壳体，该壳体一体地收纳所述培养基更换装置和所述培养状态监视装置。