CN111971385A - 培养器装置、细胞培养环境控制系统以及细胞培养环境控制方法 - Google Patents

培养器装置、细胞培养环境控制系统以及细胞培养环境控制方法 Download PDF

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CN111971385A CN201980025498.8A CN201980025498A CN111971385A CN 111971385 A CN111971385 A CN 111971385A CN 201980025498 A CN201980025498 A CN 201980025498A CN 111971385 A CN111971385 A CN 111971385A
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Abstract

本发明目的在于提供一种能够尽量不使培养基的状态变化地进行测定的培养器装置等。一种培养器装置，对细胞的培养环境进行控制，其中，该培养器装置具备：箱体，具有气密性；光源部，对接种有细胞的培养基照射光；光测定部，测定来自所述培养基的光的光强度；以及导光部件，从所述培养基向所述光测定部引导光，所述光源部、所述光测定部以及所述导光部件位于所述箱体的内部。

Description

培养器装置、细胞培养环境控制系统以及细胞培养环境控制 方法
技术领域
本发明涉及细胞培养用的培养器(incubator)装置等，特别是涉及能够进行细胞的培养状态的观测的细胞培养用培养器装置等。
背景技术
在细胞培养中，需要调节用于使细胞增殖的培养环境。具体而言，对湿度、pH、渗透压、氧分压以及二氧化碳分压等物理化学环境、以及激素与营养素的浓度这一生理学环境进行调节。这样的培养环境除了温度以外通过培养基进行控制。
即，培养基供给细胞生长所需的营养素、生长因子以及激素，此外，控制培养液的pH以及渗透压，在培养环境的调节中是重要的调节因子。
一般的哺乳类细胞系的大部分在pH7.4下良好地生长。为了减小对培养细胞的影响，希望将培养基的pH保持为一定。培养基的pH取决于溶解的二氧化碳(CO2)以及重碳酸盐(HCO3 －)的平衡。由此，培养基的pH因(大气)气氛中的CO2而变化。因此，在使用培养基进行细胞培养的情况下，必须使用外来性CO2。由此，培养器装置内部气氛需要维持为最适于细胞培养的温度、湿度，并且CO2浓度也需要维持为规定的浓度。反过来说，在培养基的pH偏离了规定的值的情况下，需要更换培养基。
另一方面，细胞的培养过程一般经过诱导期、对数增殖期而到达稳定期，不久转移到死亡期。这里，在对数增殖期，粘附培养系细胞完全覆盖培养基表面，进而在没有可增殖的场所的情况下、或者浮游培养系细胞的细胞数超过了培养基的培养容量的情况下，细胞增殖大幅减退、或者完全停止。由此，为了维持进一步的细胞增殖，有时需要进行传代。
为了判断培养基更换、传代的定时，通常，用苯酚红等色素对培养基进行染色。苯酚红是用于了解培养基的pH的指示剂。
在被苯酚红染色的培养基的颜色成为了红紫色的情况下，该培养基为碱性。培养基成为碱性的状况例如是培养中的细胞的至少一部分死亡、或者培养器装置内的CO2浓度为规定值以下、或者培养器装置内的CO2的循环停滞而培养基的pH控制不充分的情况。
在该情况下，需要更换培养基并再次进行新的细胞的培养、或者确认培养器装置内的CO2供给状态(浓度、循环机构的动作状态)。
另一方面，在被苯酚红染色的培养基的颜色变成了黄色的情况下，该培养基为酸性。培养基成为酸性的情况是对数增殖期的细胞数增加而细胞的代谢物(主要为乳酸)在培养基中积存的情况。或者，杂质混入了培养基中的情况。
在这样的情况下，需要进行培养基的更换、传代。特别是，在正在进行基因研究的研究所中，在培养基中混入了杂质的情况下，会被关闭一个月左右，并连续24小时对实验室进行紫外线杀菌。
以往，通过目视确认培养基的颜色。因此，进行培养基更换等处置的定时的判断被作业者的经验、感觉等左右，再现性较低。
根据上述情况，需要一种与作业者的目视无关地、定量地自动监测培养基的状态的技术。这里，作为由测定装置监测细胞培养状态的方法，例如，已知有以下的方法。
在专利文献1中，作为监测培养状态的技术，公开了一种培养监视器，其取出细胞液体培养中的培养液的一部分，利用传感器对培养液中所含的细胞产生的物质进行测量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002－148258号公报
专利文献2：日本专利5665811号公报
专利文献3：日本特愿2017－131126号
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述的现有技术中，虽然能够进行定量的监测，但由于取出培养液的一部分，因此在每次监测时会使培养基的状态产生无法忽视的大幅变化。
因此，本发明目的在于，提供一种能够尽量不使培养基的状态变化地进行测定的培养器装置等。
用来解决课题的手段
本发明的第一观点为一种培养器装置，对细胞的培养环境进行控制，其中，该培养器装置具备：箱体，具有气密性；光源部，对接种有细胞的培养基照射光；光测定部，测定来自所述培养基的光的光强度；以及导光部件，从所述培养基向所述光测定部引导光，所述光源部、所述光测定部以及所述导光部件位于所述箱体的内部。
本发明的第二观点为第一观点的培养器装置，其中，所述导光部件具有：导光路，使光透过；以及遮光部，在所述导光路的周围对光进行遮光，所述遮光部通过在有机硅树脂中分散吸光粒子而成。
本发明的第三观点为第一或第二观点的培养器装置，其中，所述培养器装置还具备信号发送单元，该信号发送单元将由所述光测定部测定出的光强度向外部的接收器发送。
本发明的第四观点为第一至第三观点中任一观点的培养器装置，其中，所述光源部具有多个光源，该多个光源与排列有多个所述培养基的微孔板(microplate)的各培养基对应。
本发明的第五观点为第一至第四观点中任一观点的培养器装置，其中，所述光源部为白色LED光源，所述光测定部为RGB彩色传感器。
本发明的第六观点为一种细胞培养环境控制系统，对细胞的培养环境进行控制，其中，该细胞培养环境控制系统具备：第一至第五观点中任一观点的培养器装置；吸光度计算部，根据由所述培养器装置的所述光测定部测定出的光强度来计算吸光度；pH计算部，根据由所述吸光度计算部计算出的吸光度来计算pH；以及二氧化碳浓度控制部，在由所述pH计算部计算出的pH在下限值至上限值以下的范围内的情况下，维持所述箱体的内部的二氧化碳浓度，在由所述pH计算部计算出的pH大于所述上限值的情况下，使所述箱体的内部的二氧化碳浓度上升，在由所述pH计算部计算出的pH小于所述下限值的情况下，使所述箱体的内部的二氧化碳浓度降低。
本发明的第七观点为第六观点的细胞培养环境控制系统，其中，所述细胞培养环境控制系统还具备：浊度计算部，根据由所述光测定部测定出的光强度来计算浊度；培养基状态判定部，在由所述pH计算部计算出的pH小于所述下限值、且由所述浊度计算部计算出的浊度为阈值以上的情况下，判定为需要进行培养基的废弃，在由所述pH计算部计算出的pH小于所述下限值、且由所述浊度计算部计算出的浊度为阈值以下的情况下，判定为需要进行培养基的更换或者传代，在即使通过所述二氧化碳浓度控制部使所述箱体的内部的二氧化碳浓度上升、由所述pH计算部计算出的pH大于所述上限值的状态也持续一定时间的情况下，判定为需要进行培养基的更换；以及培养基信息显示部，显示是否需要进行由所述培养基状态判定部判定的所述培养基的更换、传代或者废弃。
本发明的第八观点为一种细胞培养环境控制方法，对细胞的培养环境进行控制，其中，该细胞培养环境控制方法包括：密闭步骤，将接种有所述细胞且被试剂染色的培养基放入密闭空间中；光强度测定步骤，在维持所述密闭空间的状态下，对所述培养基照射光，测定来自所述培养基的光的光强度；pH计算步骤，根据由所述光强度测定步骤测定出的光强度来计算所述培养基的pH；以及二氧化碳浓度控制步骤，在由所述pH计算步骤计算出的pH在下限值至上限值的范围内的情况下，维持所述箱体的内部的二氧化碳浓度，在由所述pH计算步骤计算出的pH大于所述上限值的情况下，使所述箱体的内部的二氧化碳浓度上升，在由所述pH计算步骤计算出的pH小于所述下限值的情况下，使所述箱体的内部的二氧化碳浓度降低。
发明效果
根据本发明的各观点，可以在能够控制细胞的培养环境的状态下，定量地测定成为培养基的状态的指标的pH或者浊度。由此，能够定量地判断培养基的状态，能够在适当的定时进行传代、培养基更换等处置。
另外，以往，培养基的颜色的确认通过作业者的目视或者所采集的培养液的测定来进行，因此难以连续地进行，而是在每个固定的定时断续地进行。因此，也存在传代的定时延迟的情况。根据本发明的各观点，能够连续地自动监测培养基的状态。
而且，以往，在培养器装置取出收容有培养基的培养皿之后，在判明不需要培养基更换等的情况下，将上述培养皿再次放入培养器装置内部。这样，在将收容培养基的培养皿取出放入培养器装置时，有时会产生在培养基中混入杂质等的不良情况。根据本发明的各观点，无需为了确认培养状态而取出放入培养基，能够减少杂质混入的机会。
根据本发明的第二观点，入射到遮光部的光被吸光粒子吸光，几乎不从遮光部返回到导光路，因此几乎不产生杂散光的复杂的多重反射，能够进行检测光相对于不希望的外部光、杂散光等噪声光的比足够高的光测定。作为结果，无需为了遮挡外部光而对箱体整体进行遮光。由此，能够兼顾通过目视观察细胞与噪声光的抑制。
根据本发明的第三观点，能够不对培养器装置进行开闭地取出由培养器装置内的光测定部测定出的测定数据。另外，能够实时地观测细胞的培养环境。
根据本发明的第四观点，由于具有与各培养基对应的光源，因此无需使光源移动，能够进行再现性较高的测定。另外，与设置一般的酶标仪(Microplate Reader)那样的使光源或者微孔板等移动的构成的情况相比，能够使装置小型化。
根据本发明的第五观点，能够同时测定培养基的吸光度以及浊度。另外，白色LED光源所发出的波长的光的细胞毒性较低，另外，光源自身不会成为高温，因此能够抑制光测定对细胞的培养环境的影响。而且，能够实现装置的小型化。
根据本发明的第六观点，可以提供一种能够容易地进行二氧化碳浓度的控制的细胞培养环境控制系统。
根据本发明的第七观点，可以提供一种能够定量地判断是否需要进行培养基的更换、传代以及废弃的细胞培养环境控制系统。
附图说明
图1是表示实施例1的培养器装置的构成的图。
图2是表示实施例2的培养器装置的构成的图。
图3是培养基的浊度相对于吸光度的分布图。
图4是表示由实施例2的培养器装置测定的吸光度的图。
图5是表示由以往的分光光度计测定的吸光度的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的培养器装置的实施例进行叙述。
实施例1
在图1中，示出了本发明的培养器装置1(权利要求所述的“培养器装置”的一个例子)的构成例。培养器装置1具备箱体3(权利要求所述的“箱体”的一个例子)、LED驱动基板5、LED7(权利要求所述的“光源部”的一个例子)、第一光阑(aperture)基板9、第二光阑基板11、传感器13(权利要求所述的“光测定部”的一个例子)、传感器驱动基板15、支承部17、以及电源·控制·通信部19。LED驱动基板5、LED7、第一光阑基板9、第二光阑基板11、传感器13、传感器基板15、以及支承部17包含在箱体3中。
培养器装置1具有保持培养基收容容器21的细胞培养空间23，能够将细胞培养空间23的温度以及湿度控制在适于细胞培养的条件下。另外，为了将培养基24的pH值维持为适于细胞培养的值，还具有控制细胞培养空间23的内部的CO2浓度的功能。另外，在图1中，对于控制温度、湿度、CO2浓度的温度等控制机构，省略了图示。
温度等控制机构通过电源·控制·通信部19进行供电以及控制。在图1中，电源·控制·通信部19配置于培养器装置1的箱体3的下侧，但并不限定于此。
培养器装置1的特征在于，具有：光源，对收容接种有细胞的培养基24的培养基收容容器21投射光；以及传感器13，接受从光源发出并通过了培养基24及培养基收容容器21的光，对光强度进行测定。图1示出了作为培养基收容容器21而使用微孔板的例子。
在箱体3的内部的细胞培养空间23的底面向上设置有多个传感器13(例如，光电二极管)。在该传感器13连接有用于供电以及动作控制的传感器驱动基板15。传感器驱动基板15上的多个传感器13以与微孔板21的各孔(well)的数量以及位置对应的方式配置。
在多个传感器13的上部配置微孔板23。而且，在微孔板23的上部，以与微孔板23、传感器13对置的方式设置有多个LED7。在LED7中连接有用于供电以及动作控制的LED驱动基板5。
LED驱动基板5与传感器驱动基板15为了使传感器13的位置与LED7的位置成为对应的位置、且使微孔板21的上表面与LED7的距离分离为适当的距离，由支承部17定位。在图1所示的例子中，支承部17是在中途具有凸缘部25的圆柱状的结构。通过凸缘部25，LED驱动基板5距箱体3的内部的细胞培养空间23的底面的高度被规定。另外，通过使圆柱状结构部贯通设于LED驱动基板5的贯通孔部，LED驱动基板5的位置被定位为传感器13的位置与LED7的位置对应。这里，传感器驱动基板15与配置于传感器驱动基板15上的微孔板21的位置由省略了图示的定位机构而定位。
另外，在微孔板21上部与LED7之间设置第一光阑基板9，该第一光阑基板9具有与微孔板21的各孔的位置对应的多个开口部。第一光阑基板9为了减少来自与一个孔以外的孔(例如，与一个孔邻接的孔)对应的LED7(光源)的光作为外部光入射到该一个孔的量而设置。第一光阑基板9的多个开口配置在能够调整为其中心轴与LED7和传感器13所成的光轴大致一致的位置。
另一方面，在微孔板21下部与传感器13之间设置第二光阑基板11，该第二光阑基板11具有与微孔板21的各孔的位置对应的多个开口部。第二光阑基板11在来自与一个孔以外的孔(例如，与一个孔邻接的孔)对应的LED7(光源)的光作为外部光而入射到该一个孔的情况下，为了减少该外部光到达与上述一个孔对应的传感器13的量而设置。第二光阑基板11的多个开口配置在能够调整为其中心轴与LED7和传感器13所成的光轴大致一致的位置。
通过在上述传感器驱动基板15上的各传感器13与LED驱动基板5上的各LED7之间配置微孔板21，在箱体3内部的细胞培养空间23的内部构成酶标仪27。
上述传感器驱动基板15、LED驱动基板5通过图1的电源·控制·通信部19进行供电以及控制。而且，由各传感器13检测出的传感检测数据信号，通过上述电源·控制·通信部19(权利要求所述的“信号发送单元”的一个例子)，被发送到外部的平板、智能手机、PC等。
由培养器装置1进行的光学测定以及培养环境控制例如按以下的顺序进行。首先，作业者使用由苯酚红染色的培养基24、或者用目的试剂将培养基染色，在箱体3的内部的LED7与传感器13之间设置培养基24(权利要求所述的“密闭步骤”)。然后，在维持箱体3的密闭空间的状态下，从LED7向培养基24照射光，传感器13接受来自培养基24的光，从而对光强度进行测定(权利要求所述的“光强度测定步骤”的一个例子)。该光强度的数据通过电源·控制·通信部19被发送到外部的PC等。在接收到光强度的数据的PC等(权利要求所述的“吸光度计算部”、“pH计算部”以及“浊度计算部”的一个例子)中，根据光强度计算吸光度以及浊度，进而根据吸光度计算pH(权利要求所述的“pH计算步骤”的一个例子)。对培养基连续地进行该光学测定，作业者根据计算出的pH、浊度等结果判断培养基的状态，进行传代、培养基更换等处置。
这样，作业者能够定量地判断培养基的状态，能够在适当的定时进行传代、培养基更换等处置。由于不是基于作业者的经验、目视的判断，而是定量的判断，因此能够以最小限度的次数进行收容培养基的容器向培养器装置的箱体内部的取出放入，能够抑制杂质向培养基的混入，另外，能够大幅减少作业的累计时间。另外，由于无需像以往那样进行培养液的采集，因此不需要取出培养液的机构。这样，若能够进行实时的适当的培养基的管理，则能够在将来实现细胞培养的自动化。
实施例2
在图2中，示出了本发明的培养器装置31的第二实施例。实施例2的培养器装置31从实施例1的培养器装置1中卸下第一光阑基板9、第二光阑基板11，将以下说明的导光部件33(权利要求所述的“导光部件”的一个例子)设于微孔板21的下部与传感器13之间。即，由LED驱动基板5、LED7、传感器13、传感器驱动基板15、以及导光部件33构成酶标仪39。
导光部件33包括由透明的透光性的有机硅树脂构成的导光部35(权利要求所述的“导光路”的一个例子)、以及包围该导光部的遮光部件37(权利要求所述的“遮光部”的一个例子)。该遮光部件37由与导光部35相同的材质的树脂构成，通过分散吸收光的颜料(例如，碳黑)而成。
发明人们提出了使用了吸光度法、激光诱导荧光法等光分析技术的小型的光测定装置(专利文献2)。导光部件33采用了该光学测定装置中使用的光学单元的结构。通过使透明的树脂与含颜料树脂的材质相同，具有如下优点：可抑制两种树脂的界面处的反射·散射，入射到含颜料树脂的杂散光被该树脂吸收而几乎不返回到导光路，几乎不产生杂散光的复杂的多重反射。将上述的由有机硅树脂构建的光学系统的技术称为SOT(SiliconeOptical Technologies，有机硅光学技术)。
通过使用采用了该SOT结构的导光部件33，例如如专利文献3所示那样，通过适当设定从导光路35的入射端到出射端的距离和入射端的面积，能够抑制向导光路35的入射端入射的不希望的外部光等噪声光的影响，进行检测光相对于噪声光的比足够高的光测定。
图2所示的培养器装置31中的导光部件33采用上述的SOT结构，导光部件33的导光部35仅使直行的光透过。由于倾斜入射光被遮光部件37吸收，因此不通过导光部35。由此，通过使与一个孔对应的传感器单元和光源单元(LED7)所成的光轴与导光部35的光轴大致一致，使得来自与一个孔以外的孔(例如，与一个孔邻接的孔)对应的LED7的光不入射到传感器13中。这是因为，来自与一个孔以外的孔对应的LED7的光是在上述光轴外通过的光。
根据发明人们的实验，即使省略实施例1的培养器装置1中的第一光阑基板9，外部光对测定结果的影响也并未改变。另外，比较在培养器装置1的箱体3内部的细胞培养空间23中开放了用于插入培养基收容容器21的开口的情况和对开口进行了遮光的情况，结果外部光对测定结果的影响只不过是0.02％的变化。因此，箱体3也可以不是遮光性，或者也可以在遮光性的箱体3的侧面设置用于从外部观察细胞的窗。由于实施例2的培养器装置31不需要第一光阑基板，因此容易目视确认细胞。因此，能够兼顾基于目视的观察与噪声光的抑制。
在图3中，示出了用于说明测定结果的判断顺序例的图。纵轴是培养基的pH，横轴是浊度。作为例子，考虑收容于微孔板的一个孔中的接种有细胞的培养基被苯酚红染色的情况。该培养基例如由实施例1或实施例2的培养器装置进行光学测定。
具体而言，光学测定是对吸光度以及浊度进行测定。首先，通过吸光度测定，计算被苯酚红染色的培养基的颜色以及培养基的pH。在通过吸光度测定判断为培养基的pH例如大于7.4(碱性)的情况下，将该状况判断为培养中的细胞的至少一部分死亡、或者培养器装置内的CO2浓度成为规定值以下、或者培养器装置内的CO2的循环停滞而培养基的pH控制不充分(图3的点c)。
在该情况下，作业者对培养器装置的CO2供给机构、培养器装置内的CO2的循环机构进行维护。在维护后培养基的pH也显示碱性的情况下，判断为培养中的细胞的至少一部分死亡。在该情况下，也有时在培养基中加入培养中的细胞的生长因子来尝试细胞的复活，但通常更换培养基并再次接种新的细胞。
另一方面，在通过吸光度测定判断为培养基的pH例如小于6.2(酸性)的情况下，还考虑浊度测定结果。在通过吸光度测定判断为培养基的pH为酸性、且通过浊度测定判断为浊度高于允许值的情况下，判断为培养基是混入了某种杂质的状态。在这样的情况下，由于未良好地进行细胞培养，因此作业者将对应的孔中的接种了细胞的培养基废弃(点d)。
这里，在通过吸光度测定判断为培养基的pH为酸性、且通过浊度测定判断为浊度低于允许值的情况下，判断为良好地进行了细胞培养，进行培养基更换或传代(点b)。
在通过吸光度测定判断为培养基的pH为6.2～7.4的情况下，细胞培养顺利进行，培养器装置内部的培养基外部的CO2的状况也良好，判断为几乎没有杂质混入培养基，不需要培养基更换、传代(点a)。
另外，通过吸光度测定，也能够判断向各培养基导入生长因子的定时。例如，在微孔板的各孔中接种的细胞互不相同的情况下，若针对各细胞预先进行调查，则也能够按照各孔的每个来判断上述定时，控制各孔各自的培养基状态。
另外，若不通过作业者而是通过PC等(权利要求所述的“二氧化碳浓度控制部”以及“培养基状态判定部”的一个例子)自动地进行上述的点a～d的培养基状态的判断，则能够进一步减轻作业者的作业负担。PC等经由电源·控制·通信部19而与培养器装置的CO2供给机构连接，根据计算出的pH调整箱体3的内部的CO2浓度。具体而言，在pH为6.2～7.4的情况下维持CO2浓度，在pH大于7.2的情况下使CO2浓度上升，在pH小于6.2的情况下使CO2浓度降低(权利要求所述的“二氧化碳浓度控制步骤”的一个例子)。另外，也可以在PC等显示器画面(权利要求所述的“培养基信息显示部”的一个例子)上显示是否需要进行由PC等自动判定的培养基的更换、传代或者废弃。
接下来，对能够同时测定吸光度与浊度的光学测定系的构成例进行说明。作为光源使用白色LED，作为传感器使用RGB彩色传感器(例如，滨松光子学株式会社制数字彩色传感器：S11059－02DT)。在上述滨松光子学公司制的彩色传感器的情况下，Blue通道的灵敏度波长范围为400～540nm、最大灵敏度中心波长为460nm，Green通道的灵敏度波长范围为455～630nm、最大灵敏度中心波长为530nm，Red通道的灵敏度波长范围为575～660nm、最大灵敏度中心波长为615nm。
浊度可通过用彩色传感器测定照射到各孔的白色光中的波长600nm成分的光学密度(Optical Density)而获得。波长600nm成分的测定使用Green通道或Red通道来进行。具体而言，通过使用某一通道测定波长600nm成分的透过率变化，来计算浊度。
另一方面，吸光度使用上述三个通道来测定。基于上述三个通道的吸光度测定结果(透过率变化)来判断培养基的颜色。在培养基被苯酚红染色的情况下，若培养基的pH从6.2～7.4变化为7.4以上，则培养基的颜色从红变化为红紫。另外，若培养基的pH从6.2～7.4变化为6.2以下，则培养基的颜色从红变化为黄色。由此，基于由吸光度测定判定出的培养基的颜色来求出培养基的pH。
这样，通过将白色LED用作光源、将RGB彩色传感器用作传感器，同时进行多个运算处理，能够同时测定浊度、吸光度(相当于培养基的pH)。
另外，若使用本发明的培养器装置，则也能够连续地监测接种于微孔板的各孔的细胞中的相当于具有代谢活性的细胞数的参数。以下，对上述的相当于具有代谢活性的细胞数的参数的监测实验例进行说明。
在投入到具有二十四个孔的微孔板的各孔的培养基中，以接种密度5×104cells/ml接种了来自小鼠的成骨细胞。然后，在培养基中加入四氮唑盐(WST-1)，对活细胞中的线粒体的脱氢酶活性进行了调查。即，测定由线粒体的脱氢酶分解四氮唑盐而产生的甲
Figure BDA0002720963980000121
(formazan)色素的吸光度，对线粒体的活性状态进行了判定。
图4是表示使用本实施例的培养器装置31对二十四个孔中的三个孔测定的吸光度的图，横轴为时间(h)，纵轴为吸光度(Abs)。吸光度测定按每24小时、48小时、72小时、120小时、168小时而实施。另外，吸光度测定中使用的波长为蓝色波长。
另外，使用市售的分光光度计(Thermo Scientific公司制紫外可见分光光度计GENESYS TM10S)，以与上述测定相同的时间间隔进行了吸光度测定。在图5中示出其结果。在该图中，横轴为时间(h)，纵轴为吸光度(Abs)。另外，测定是通过使用上述本发明的培养器装置采集测定中使用的三个孔的上清液(日文：上澄み液)，投入反应杯并放置在上述分光光度计上来进行的。
因此，以获得图4(a)所示的结果的孔为对象的实验结果示于图5(a)中。同样，以获得图4(b)所示的结果的孔为对象的实验结果示于图5(b)中，以获得图4(c)所示的结果的孔为对象的实验结果示于图5(c)中。另外，利用分光光度计的吸光度测定中使用的波长为450nm。
由图4、图5可知，本发明的培养器装置的测定结果和使用了分光光度计时的测定结果具有比较良好的相关关系。另外，在24小时后、48小时后、72小时后的测定中，吸光度的值变大。这是因为甲
Figure BDA0002720963980000122
色素的产生量变多，线粒体的脱氢酶的整体的活性增加。在使用认为该活性的增加相当于生存细胞数的增加那样的细胞的情况下，吸光度的增大能够视为细胞增殖数的增大。
即，在上述测定以及细胞的情况下，能够通过本发明的培养器装置连续地监测细胞数的增加。另外，在图4、图5中，在72h以后，吸光度的增加处于饱和荧光中，认为是由于培养基中的细胞数成为了铺满状态(confluent state)。
附图标记说明
1培养器装置，3箱体，5LED驱动基板，7LED、9第一光阑基板，11第二光阑基板，13传感器，15传感器驱动基板，17支承部，19电源·控制·通信部，21培养基收容容器(微孔板)，23细胞培养空间，24培养基，25凸缘部，27酶标仪，31培养器装置，33导光部件，35导光部，37遮光部件，39酶标仪

Claims (8)

1.一种培养器装置，对细胞的培养环境进行控制，其中，该培养器装置具备：
箱体，具有气密性；
光源部，对接种有细胞的培养基照射光；
光测定部，测定来自所述培养基的光的光强度；以及
导光部件，从所述培养基向所述光测定部引导光，
所述光源部、所述光测定部以及所述导光部件位于所述箱体的内部。
2.如权利要求1所述的培养器装置，其中，
所述导光部件具有：
导光路，使光透过；以及
遮光部，在所述导光路的周围对光进行遮光，
所述遮光部通过在有机硅树脂中分散吸光粒子而成。
3.如权利要求1或2所述的培养器装置，其中，
所述培养器装置还具备信号发送单元，该信号发送单元将由所述光测定部测定出的光强度向外部的接收器发送。
4.如权利要求1至3中任一项所述的培养器装置，其中，
所述光源部具有多个光源，该多个光源与排列有多个所述培养基的微孔板的各培养基对应。
5.如权利要求1至4中任一项所述的培养器装置，其中，
所述光源部为白色LED光源，
所述光测定部为RGB彩色传感器。
6.一种细胞培养环境控制系统，对细胞的培养环境进行控制，其中，该细胞培养环境控制系统具备：
权利要求1至5中任一项所述的培养器装置；
吸光度计算部，根据由所述培养器装置的所述光测定部测定出的光强度来计算吸光度；
pH计算部，根据由所述吸光度计算部计算出的吸光度来计算pH；以及
二氧化碳浓度控制部，在由所述pH计算部计算出的pH在下限值至上限值以下的范围内的情况下，维持所述箱体的内部的二氧化碳浓度，在由所述pH计算部计算出的pH大于所述上限值的情况下，使所述箱体的内部的二氧化碳浓度上升，在由所述pH计算部计算出的pH小于所述下限值的情况下，使所述箱体的内部的二氧化碳浓度降低。
7.如权利要求6所述的细胞培养环境控制系统，其中，
所述细胞培养环境控制系统还具备：
浊度计算部，根据由所述光测定部测定出的光强度来计算浊度；
培养基状态判定部，在由所述pH计算部计算出的pH小于所述下限值、且由所述浊度计算部计算出的浊度为阈值以上的情况下，判定为需要进行培养基的废弃，在由所述pH计算部计算出的pH小于所述下限值、且由所述浊度计算部计算出的浊度为阈值以下的情况下，判定为需要进行培养基的更换或者传代，在即使通过所述二氧化碳浓度控制部使所述箱体的内部的二氧化碳浓度上升、由所述pH计算部计算出的pH大于所述上限值的状态也持续一定时间的情况下，判定为需要进行培养基的更换；以及
培养基信息显示部，显示是否需要进行由所述培养基状态判定部判定的所述培养基的更换、传代或者废弃。
8.一种细胞培养环境控制方法，对细胞的培养环境进行控制，其中，该细胞培养环境控制方法包括：
密闭步骤，将接种有所述细胞且被试剂染色的培养基放入作为密闭空间的箱体中；
光强度测定步骤，在维持所述密闭空间的状态下，对所述培养基照射光，测定来自所述培养基的光的光强度；
pH计算步骤，根据由所述光强度测定步骤测定出的光强度来计算所述培养基的pH；以及
二氧化碳浓度控制步骤，在由所述pH计算步骤计算出的pH在下限值至上限值的范围内的情况下，维持所述箱体的内部的二氧化碳浓度，在由所述pH计算步骤计算出的pH大于所述上限值的情况下，使所述箱体的内部的二氧化碳浓度上升，在由所述pH计算步骤计算出的pH小于所述下限值的情况下，使所述箱体的内部的二氧化碳浓度降低。
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