CN1768130B - 培养处理装置以及自动培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使对被容纳至培养容器等的自动培养装置用容器内的细胞进行预定的处理的空间的状态发生变化，也能够迅速并且准确地应对的培养处理装置以及自动培养装置。培养处理装置包括：在从外部被划分的空间内，对被容纳至可以开闭的自动培养装置用容器内的细胞进行预定的处理的处理部；设置在所述空间内或者在所述空间附近，检测该空间内预定的状态的检测部；以及在所述容器处于打开状态时、在所述检测部检测出所述的预定的状态的情况下、控制所述处理部，以使所述容器关闭的控制部。所述检测部是能够检测出所述空间内的清洁度未达到预定的清洁度的清洁度检测器。

Description

培养处理装置以及自动培养装置

技术领域

本发明涉及在生物体外自动基培养细胞的自动培养装置。

背景技术

通过可以在生物体外对组织进行再构造而将培养组织等同物应用于治疗的再生医疗受到关注。作为这样的培养细胞的现有的自动培养装置已为众所周知，该装置包括：细胞培养装置，其具有可以容纳多个培养容器的固定的容纳架(栈式存贮器)和搬运该培养容器的可水平、升降、旋转移动的搬运装置；培养基自动交换装置，其具有培养基注入针和培养基排出针；以及管理计算机，其对这些装置进行综合控制。(例如，参照日本特开2002-262856号公报(图1等))。

在该自动培养装置中，通过自动搬运装置将培养容器从细胞培养装置取出到外部之后，通过自动开盖装置将培养容器的盖取下，再通过培养基自动交换装置进行培养容器内的培养基的排出及注入。并且，培养基交换结束后，再次通过自动开盖装置将培养容器的盖盖上，通过自动搬运装置将培养容器容纳到细胞培养装置内的栈式存贮器上。该自动培养装置的动作由管理计算机控制自动地运行，同时实行进程管理。

在所述日本特开2002-262856号公报提出的自动培养装置中，对容纳培养容器的栈式贮存器内部进行管理，以使温度、湿度以及二氧化碳浓度等培养条件保持为一定。但是，取下培养容器的盖，或者对处于打开状态的培养容器进行培养基交换等各种处理所需要的空间设置在栈式贮存器外部。在对培养容器内的细胞进行处理的空间中设置有自动装置和搬运传送等各种机械装置。

因此，该空间内变成尘埃易于漂浮的环境，需要采取某些办法减少漂浮的尘埃，在不采取措施的情况下，取下培养容器的盖时尘埃等会混入培养容器内，被认为不妥。

通常，这种需要清洁度的空间形成于设置了过滤器等空气净化装置的净化室内。

但是，即使在这种净化室内对培养容器进行各种处理，因为净化室的门被打开等某些原因，在超出空气净化装置的净化能力、漂浮在净化室内的尘埃增多的情况下，存在无法避免尘埃混入培养容器内的问题。

并且，在所述日本特开2002-262856号公报提出的自动培养装置中，在由于停电等电源断开时，由于没有在停电时供给电力的辅助电源或停电时用电路等，以管理计算机为中心的各运作会停止。因此，例如，通过搬运装置将培养容器从栈式存贮器中取出，在通过培养基自动交换装置交换培养基时电源断开的情况下，直到电源恢复的期间，培养容器以这种状态被搁置。因此，为使其不被这样搁置，操作者必须不断地进行监视。

发明内容

本发明是鉴于上述问题提出的，其目的在于提供一种即使对被容纳至培养容器等自动培养装置用容器内的细胞进行预定的处理的空间的状态发生变化，也能够迅速并且准确地应对的培养处理装置以及自动培养装置。

特别是，本发明目的在于提供一种可充分减少混入培养容器等的自动培养装置用容器内的尘埃的培养处理装置以及自动培养装置。

进一步地，本发明目的在于提供一种即使在由于停电使电源断开的情况下，操作者也可以不必对其进行不断地监视的培养处理装置以及自动培养装置。

本发明的第一方式的培养处理装置包括：在从外部被划分的空间内，对被容纳至可以开闭的自动培养装置用容器内的细胞进行预定的处理的处理部；

设置在所述空间内或者在所述空间附近，检测该空间内预定的状态的检测部；以及

在该检测部检测出所述预定的状态的情况下、控制所述处理部，以禁止所述空间内的所述容器开放的控制部。

本发明的第二方式的培养处理装置包括：在从外部被划分的空间内，对被容纳至可以开闭的自动培养装置用容器内的细胞进行预定的处理的处理部；

设置在所述空间内或者在所述空间附近，检测该空间内预定的状态的检测部；

在所述容器开放的状态下、在所述检测部检测出所述的预定的状态时、控制所述处理部，使所述容器关闭的控制部。

在所述第一或第二方式中，所述检测部可以采用检测所述空间内的清洁度未达到预定清洁度的清洁度检测器。

在所述第一方式中，在采用清洁度检测器作为所述检测部时，通过处理部的动作，对自动培养装置用容器内的细胞进行预定处理的期间，通过清洁度检测器检测出清洁度未达到预定的清洁度时，通过控制部的运作禁止在空间内的容器的开放。其结果，能够防止在许多尘埃漂浮的环境下容器被打开，能够减少尘埃等混入细胞中。

在所述第一方式中，在采用清洁度检测器的情况下，通过该清洁度检测器测出的清洁度未达到预定的清洁度时，由于通过控制部的运作，控制处理部使自动培养装置用容器关闭，所以能够防止在许多尘埃等漂浮的环境下容器长时间处于开放状态，能够减少尘埃等混入细胞中。

在所述培养处理装置也可以设置通知部(報知部)，在通过所述清洁度检测器测定清洁度未达到预定的清洁度的情况下对该情况进行通知。

在设置所述通知部的情况下，由于通过该通知部的运作，能够通知设置自动培养装置用容器的空间内的清洁度降低的状况，所以使外部的操作者可以认识到该事实，而提前采取适当的措施。

在所述培养处理装置中，也可以在所述空间内隔开一定间隔设置多个所述清洁度检测器。

在设置多个清洁度检测器的情况下，通过这些清洁度检测器的运作，即使在漂浮的尘埃局部增多的情况下，也能够迅速地应对。

所述清洁度检测器也可以设置在所述容器通过的位置的附近。

在所述清洁度检测器设置在所述容器的通过位置的附近的情况下，通过该清洁度检测器的动作，能够在被判断为该清洁度检测器检测出清洁度达到预定的清洁度的空间内使所述容器通过。

在清洁度检测器设置在所述容器的通过位置的附近的情况下，也可以将所述清洁度检测器设置在搭载所述容器的载置台上。

在将清洁度检测器设置在搭载所述容器的载置台上的情况下，通过该清洁度检测器的运作，可以经常监视所述容器附近的空间的清洁度。其结果，能够防止所述容器暴露在清洁度低的环境中。

所述培养装置也可以具有将通过清洁度检测器测出的清洁度显示出来的显示部。

在设置所述显示部的情况下，由于通过该显示部的运作，能够显示出设置自动培养装置用容器的空间内的清洁度，所以能够轻易地确认空间内的空气是否清洁。

在所述第2方式的培养处理装置中，设置停电时供给电力的辅助电源，

所述检测部是检测停电的停电检测部，

所述停电检测部检测出停电时，所述控制部可以将电源切换为所述辅助电源。

在设有辅助电源和停电检测部的所述培养处理装置中，通过处理部打开自动培养装置用容器之后，通过培养处理装置对自动培养装置用容器内的被容纳物进行预定处理，例如，被容纳物是细胞，在对该细胞的培养基注入所必须的试剂时发生停电的情况下，由于停电控制部根据来自于停电检测部的检测信息将电源转换为辅助电源，所以即使在发生停电的情况下也能够确保电源。并且，在自动培养装置用容器被打开的情况下，由于停电控制部使处理部运作从而关闭自动培养装置用容器，所以能够使自动培养装置用容器在关闭的状态下停止。即，发生停电时，自动培养装置用容器必定在关闭的状态下停止。

由此，即使发生无法预测的停电，自动培养装置用容器被放置一定的时间，也可以不需要从前所必需的通过控制者对自动培养装置用容器的监视。因此，能够减少监视所需要的时间以及成本。

通过所述停电检测部检测出停电时，在所述预定的处理已经开始的情况下，所述控制部使所述预定的处理进行到将所述自动培养装置用容器再次关闭，再使培养处理装置停止。

在该情况下，通过培养处理装置进行的预定的处理，即使在向自动培养装置用容器内的被容纳物即细胞注入试剂的过程中发生停电，由于停电控制部使预定的处理进行，在自动培养装置用容器被关闭时使培养处理装置停止，所以培养处理装置不会在处理的中途被放置。并且，由于只进行通常的处理即可，所以不必另外准备停电用处理程序。

在设置辅助电源和停电检测部的所述培养处理装置中，也可以设置检测所述自动培养装置用容器的开闭的开闭检测部。

在所述培养处理装置上设置开闭检测部的情况下，由于该开闭检测部检测自动培养装置用容器的开闭，所以能够更加正确地检测出自动培养装置用容器的开闭状态，能够提高其可靠性。

本发明中，所述自动培养装置用容器可以是容纳了细胞的培养容器、或者试剂用容器，或者处理管尖用容器(ディスポチップ)中的至少一个。

本发明的自动培养装置中，由于检测出所述空间内预定的状态时自动培养装置用容器被关闭，所以在自动培养装置用容器是培养容器的情况下，能够防止尘埃等混入细胞中，在自动培养装置用容器是试剂用容器的情况下，能够防止尘埃等混入试剂中，在自动培养装置用容器是处理管尖用容器的情况下，能够防止尘埃等混入管尖内。

本发明的第三方式的自动培养装置包括：所述第一或者第二方式的培养处理装置；可存取地收容有容纳了细胞的所述容器、并且一边维持预定的培养条件一边培养细胞的培养室；在所述培养处理装置和所述培养室之间搬运所述容器的搬运装置。

本发明的自动培养装置在具有采用了清洁度检测器作为检测部的培养处理装置的情况下，能够在维持高清洁度的空间内对被容纳至自动培养装置用容器内的细胞进行预定的处理，并且，即使在该空间内的清洁度降低到未达到预定的清洁度的程度的情况下，也能够降低容器内的细胞暴露在尘埃等中的可能性，能够自动地培养出健全状态的细胞。

并且，本发明的自动培养装置在包括了具有辅助电源和停电检测部的培养处理装置的情况下，即使发生停电，也能够确保电源，即使自动培养装置用容器开放，也能够在该容器关闭的状态下停止处理。由此，即使发生无法预测的停电，自动培养装置用容器在一定时间被放置，也不需要通过操作者进行从前所必需的对自动培养装置用容器的监视。因此，能够减少监视所需的时间以及成本，自动地培养细胞。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的培养处理装置以及自动培养装置的立体图。

图2是概略地表示图1的自动培养装置的第1空间的纵向剖面图。

图3是概略地表示图1的自动培养装置的第1空间的俯视图。

图4是表示用于图1的自动培养装置的培养容器的一个例子的立体图。

图5是表示用于图1的自动培养装置的管尖供给装置的一个例子的侧面图。

图6是表示用于图1的自动培养装置的试剂等供给装置的一个例子的立体图。

图7是说明图1的培养处理装置的动作的流程图。

图8是表示本发明的一个实施例的自动培养装置的立体图。

图9是表示用图8的自动培养装置对培养容器内的细胞进行培养时，在发生停电情况下进行处理的处理流程。

图10是表示用于图8的自动培养装置的盖开关部的其他例子的正面图。

具体实施方式

第1实施方式

参照图1~图7对本发明的第1实施方式的自动培养装置进行说明。

本实施方式的自动培养装置1具有由从外部可以观察的透明的壁材所密封、通过挡板2而相互联络(連絡する)的第1空间S1和第2空间S2。

在第1空间S1的两侧空间S11，S13中分别设置两个容纳培养容器(自动培养装置用容器)3的培养室4共计四个，在中央空间S12中设置用于移动培养容器3的自动搬运装置(搬运机构)5。在中间空间S12的上部设置为了使中央空间S12内的空气净化而吹送清洁的下降气流的空气净化部6。四个培养室4各自面向中央空间S12设有门4a，由此，使横向并列的每两个门4a面对，并隔开一定间隔进行设置。

所述各培养室4，如图2以及图3所示，在一个侧面具有开口部4b，该开口部4b具有可以开关的门4a。朝向开口部4b在左右的侧壁上、在相对应的高度的位置上设置多个的导轨状的托盘保持部件4c，将托盘7架设在左右成对的各托盘保持部件4c上，使其能够沿上下方向容纳在多层上。各培养室4内维持在预定的培养条件，例如，温度为37±0.5℃、湿度为100％以及CO₂浓度为5％等，并且，托盘保持部件不限定为导轨状，只要能够可存取地支撑托盘，可以是任意的形式。

在各托盘7上能够并列承载多个，例如，10个培养容器3。各培养容器3，如图4所示，由容器主体3a和设置在容器主体3a的上面的盖3b构成，在容器主体3a左右的侧面上设置可由下述的第2空间内的手部(hand)钩挂(引つかける)的突起3c。

在各培养室4的下方设置储藏室8。该储藏室8以搭载在托盘7上的状态容纳有多个未使用的培养容器3。储藏室8在面向与所述培养室4的门相反一侧的第1空间S1的外部的侧面具有可以开闭的门8a。该门8a形成为使储藏室8的一个侧面全部开放的大小。

所述自动搬运装置5设置在4个培养室4的间隔位置的大致中央处。该自动搬运装置5包括：能够水平旋转的第1臂5a；可绕垂直轴旋转地被连接在该第1臂5a的前端的第2臂5b；可绕垂直轴旋转地被安装在该第2臂5b的前端，其自身不具有驱动部、传导装置等使培养室内的环境恶化的装置的手部5c；以及能够使第1臂5a、第2臂5b和手部5c升降的升降装置5d。由此，自动搬运装置5在接近4个培养室内全部的托架7的同时，还具有可以将托盘7交接到跨过所述挡板2而配置在第1空间S1和第2空间S2之间的传送带9上的水平方向的动作范围。

所述传送带9具有两根环状传送带9a，该两根环状传送带9a隔开大于自动搬运装置5的手部5c的宽度尺寸的间隔左右地设置，可以将托盘7架设载置在这些环状传送带9a上，并且，自动搬运装置5接近培养室4内全部的托盘7的同时，还具有至少能接近储藏室8内最上端的托盘7的垂直方向的动作范围。

另外，传送带9a不限于环状传送带。

所述手部5c形成为能够载置托盘7的、向水平方向延伸的平坦的形状，并形成为能够插入容纳在培养室4中的托盘之间的间隙的厚度尺寸。并且，通过使手部5c从插入托盘7之间的间隙的状态上升，再由两只手臂将托盘7从下方抬起，从保持部件4c取出，并且，能够保持托盘7的稳定性。

在所述第2空间S2内构成培养处理装置29。该培养处理装置29包括：自动处理装置(处理部)10，其在挡板2被打开的状态下对由传送带9从第1空间S1搬运来的托盘7上的培养容器3进行处理；离心分离机11，其从培养容器3内的培养基中分离细胞；2台自动分注装置13，其具有用于分别注入血清和试剂等各种液体的电动吸管12，并能够进行水平旋转以及升降移动；3台管尖(tip)供给装置15，其容纳有多个安装在这些自动分注装置13的电动吸管12的顶端的一次性的管尖14，并可以在自动分注装置13的动作范围内对其提供管尖14；管尖回收部(未图示)，其回收使用后的管尖14；试剂等供给装置16，使血清和试剂等各种液体贮存在多个容器中；显微镜17，能够观察到在培养容器3内细胞的状态；多个贮存罐18，用于分别贮存由于各试剂以及培养基交换等而废弃的废液；水平移动装置19，使培养容器3移动，以能够在所述传送带9和各自动装置10，13之间对培养容器3进行交接；以及摇动器(shaker)21，安装在该水平移动装置19的滑块20上，载置所取得的培养容器3并施加振动。

并且，在第2空间S2还设置有为了净化该第2空间S2内的空气而吹送洁净的下降气流的空气净化部(未图示)。

所述自动处理装置10是使处理培养容器3的把持手部10a水平移动以及升降移动的水平多关节型自动装置。例如，在图1所示实施例中，具有相互连接的3个水平臂10b、10c、10d和使这些水平臂10b~10d升降的升降装置10e。并且，在水平臂10b~10d的前端，除了把持培养容器3的把持手部10a之外，还具有：电动吸管(未图示)，该电动吸管可拆卸地安装有从培养容器3内存取细胞和培养基的管尖14；和盖3b的开闭手部(未图示)，其通过钩挂培养容器3的盖3b进行开闭。

自动处理装置10对由传送带9搬运来的托盘7上的培养容器3的盖3b进行开闭，通过把持并搬运将培养容器3提供给摇动器21以及显微镜17，更换电动吸管顶端的管尖14，并将从培养容器3内取出的带有细胞的培养基投入离心分离机11。因此，在自动处理装置10的动作的范围内配置传送带9，摇动器21，显微镜17，管尖供给装置15，管尖回收部(未图示)以及离心分离机11等各种装置。

所述离心分离机11通过使自动处理装置10供给的带有细胞的培养基低速旋转，能够使在培养基内漂浮的比重较大的细胞从培养基中分离出来并下沉。

所述自动分注装置13包括：可以水平旋转的臂13a，其具有在前端可拆卸安装有管尖14的电动吸管12；和使该臂13a升降的升降装置13b。自动分注装置13向由水平移动装置19搬运来的培养容器3内供给培养基和各种试剂。因此，在自动分注装置13的动作范围内配置水平移动装置19上的摇动器21，管尖供给装置15，管尖回收部以及试剂等供给装置16等各种装置。

所述管尖供给装置15构成为，如图1以及图5所示，在向上方开口的容器15a内容纳有管尖14，并使该管尖14的安装口朝上进行排列，其中该管尖14的安装口用于安装至电动吸管12。在自动处理装置10和自动分注装置13需要新的管尖14时，只要从上方插入电动吸管12，就可以在电动吸管12的顶端安装上管尖14。容器15a安装在移动装置15c上，以使其在自动处理装置10和自动分注装置13的动作范围与盖15b之间被来回移动，在不需要更换管尖14时，为防止尘埃等附着在管尖14上，使移动装置15c移动并被设置在盖15b的下方。

所述管尖回收装置在回收容器的入口处具有把持管尖14的把持装置，如果将在自动处理装置10和自动分注装置13中使用后的管尖14插入把持装置中，则对其进行把持。并且，在该状态下，通过自动处理装置10和自动分注装置13使电动吸管12移动，而将用过的管尖14从电动吸管12的顶端取下，回收到回收容器内。

所述试剂等供给装置16，例如，如图1及图6所示，在圆筒状的箱内部容纳有能够水平旋转的台(table)16a，在该台16a上搭载着沿圆周方向排列多个的具有扇型的底面形状的筒状的试剂等容器16b。在各试剂等容器16b中贮存各种试剂等。例如，贮存有：构成培养细胞所必需的培养基的MEM(Minimal Essential Medium：最小必需培养基)、DMEM(Dulbecco’s Modified Eagle Medium)、FBS(Fetal Bovine Serum：牛胚胎血清)或者人类血清那样的血清；使培养容器3内的细胞剥离的胰蛋白酶那样的蛋白质分解酶；培养时使细胞成长的细胞素那样的成长因子；使细胞分化的地塞米松那样的分化诱导因子；青霉素类抗生物质那样的抗生剂；雌激素等荷尔蒙剂和维他命等营养剂。

在试剂等供给装置16的箱的上面设置有自动分注装置13插入电动吸管12顶端的管尖14的插入口16c。该插入口16c被设置在所述自动分注装置13的动作范围内。并且，在各试剂容器16b的上面具有开口部16e，该开口部16e位于与所述插入口16c保持一致的位置。由此，通过使台16a旋转使试剂等容器16b的开口部e配置到箱的插入口16c的正下方，而可以使自动分注装置13从上方将电动吸管12顶端的管尖14插入到试剂等容器16b内，抽吸储存在其内部的试剂等。并且，多个试剂等容器16中的至少一个是不贮存试剂等的空容器16f。在不需要通过自动分注装置13抽吸试剂等时，为防止尘埃等混入到试剂等中，使台16a旋转，并设定在使空容器16f位于箱的开口部16c的正下方的位置。另外，空容器16f不限于容器，例如，也可以是块状的堵住开口部16c的部件。分别设置两台试剂等供给装置16和自动分注装置13，是为了对样本中共同的胰蛋白酶那样的药液和对样本中固有的血清那样的液体进行分离并加以处理。

所述显微镜17，是为了在培养过程的中途，或者在培养基更换时，观察培养容器3内的细胞的状态和繁殖的程度，或者计算细胞数等情况下使用。显微镜17的XY载物台和运动距离调整、倍数的变更等全部能够通过远程操作来进行。也可以通过预先朝向第2空间S2的外方设置目镜，而能够从自动培养装置1的外部目视培养容器3内的细胞状态。

所述贮存罐18，例如，预先贮存有可共同用于全部样本的DMEM和PBS(磷酸缓冲化食盐水)等，按照需要供给到试剂等供给装置16内的试剂等容器16a中。并且，在贮存罐18中，也具有用来贮存培养基更换时被排出的废弃培养基等的废液罐。

所述水平移动装置19具有通过直线移动装置在水平方向能够移动的滑块20，在滑块20上搭载所述摇动器21，使搭载在摇动器21上的培养容器3能够在从传送带9到自动分注装置13的动作范围移动。

所述摇动器21具有搭载并保持从传送带9上的托盘7内移来的培养容器3的保持装置(未图示)，并且，具有对该培养容器3施加振动的加振装置(未图示)。加振装置，例如，是使培养容器3在预定的角度范围内来回摆动的装置。另外，作为加振装置，也可以采用施加超声波振动的装置或者施加水平方向的振动的装置。

控制装置31与本实施方式的自动培养装置1的各种装置连接。控制装置31控制各步骤的顺序和动作时间等的同时，记录并保存动作的经历过程等。

并且，在培养处理装置29的第2空间S2的内部具有多个粒子计数器32。通过在第2空间S2内的重要部位设置多个粒子计数器32，可以检测出在第2空间S2内的特定的位置的局部的清洁度的降低。

粒子计数器32与所述控制装置31连接，在控制装置31中存储有清洁度的阈值，通过将各粒子计数器32检测出的清洁度和存储的阈值进行比较，在检测出的清洁度低于阈值的情况下，进行以下的处理。例如，在控制装置31中，作为清洁度的阈值存储有级别100，在由粒子计数器32检测出的清洁度低于级别100，例如，在级别150的情况下进行以下的处理。

即、控制装置31监视培养处理装置29的各种装置的动作，例如，监视自动处理装置10的盖3b的开闭手部是否打开培养容器3的盖3b。并且，控制装置31在检测出培养容器3的盖3b被打开时，在根据来自某个粒子计数器32的检测信号，检测出第2空间S2内的某个位置的清洁度降低的情况下，控制装置31会使关闭培养容器3的盖3b的程序运行。具体地说，在通常程序运行的中途进行中断动作，直到关闭了培养容器3的盖3b的状态才停止。

另外，在控制装置31中也可以设置表示由各粒子计数器32检测出的第2空间S2内的清洁度的监控器33。通过这种监控器33，能够在第2空间S2的外部轻易地确认出第2空间S2内是否处于清洁状态。

下面，对如此构成的本实施方式的培养处理装置29以及自动培养装置1的作用进行说明。

使用本实施方式的自动培养装置1，在培养细胞时，首先，在培养处理装置29中，将从患者那里采集的骨髓液以放入离心分离容器(图未示)内的状态投入离心分离机11。该步骤可以由操作者执行，也可以由自动处理装置10执行。由此，通过离心分离机11的作用，将骨髓液中比重大的骨髓细胞集中起来。

被集中的骨髓细胞通过自动处理装置10被投入培养容器3。此时，通过传送带9的动作，载置在托盘7上的10个空的培养容器3以盖3b关闭的状态从第1空间S1取出提供到第2空间S2。通过自动处理装置10将被取出的培养容器3内的2个盖3b打开后，使把持手部10a动作将其把持，由此，将其移送至摇动器21上。另外，也可以另外设置打开盖3b的自动装置。由此，可以在处理之前打开盖3b，能够减少异物进入容器本体3a内的概率。

通过管尖供给装置15使移动装置15c运作，将未使用的管尖14配置到自动处理装置10的动作范围内时，自动处理装置10从管尖供给装置15接收未使用的管尖14并安装在电动吸管的顶端。

在这种状态下，使自动处理装置10动作，使电动吸管12顶端的管尖14与在离心分离机11内被集中的骨髓细胞接触。并且，通过电动吸管12的运作，将骨髓细胞抽吸到管尖14内。通过使自动处理装置10动作，被抽吸的骨髓细胞被投入到移送至摇动器21上的打开盖3b的培养容器3内。

如果将骨髓细胞投入到培养容器3内之后，则自动处理装置10将管尖14搬运到管尖回收部除掉。并且，管尖供给装置15通过移动装置15c的动作，将容器15a配置到盖15b的下方。

接着，被投入骨髓细胞的培养容器3，通过使水平移动装置19动作，包括使摇动器21水平移动，被配置在各自动分注装置13的动作范围内。通过自动分注装置13使顶端安装有从管尖供给装置15接受的未使用的管尖14的电动吸管12动作，从试剂等供给装置16的试剂等容器16b内适量抽吸DMEM或血清、或者各种试剂之后，搬运至培养容器3的上方并注入到培养容器3内。另外，此时通过使台16a旋转，使试剂等容器16b位于开口部16c的正下方。

血清或各试剂的抽吸，按照各试剂等的每次抽吸都从管尖供给装置15中更换未使用的管尖14来进行。由此，在培养容器3内，在适当的培养基内，骨髓细胞以混合的状态存在。另外，为使骨髓细胞在培养基内平均地分布，也可以使摇动器21动作，包括培养容器3一起进行振动。并且，结束全部处理的培养容器3通过水平移动装置19的动作返回到自动处理装置10的动作范围内。此时，试剂等供给装置16使台16a旋转，使空容器16f配置在开口部16c的正下方。自动处理装置10使培养容器主体3a被盖上盖3b后，使培养容器3返回至托盘7上。

在这种情况下，根据本实施方式的自动培养装置1，如图7所示，通过配置在第2空间S2内的多个粒子计数器32经常计算第2空间S2内的清洁度(步骤1)。并且，在通过某个粒子计数器32检测出的清洁度低于级别100的情况下(步骤2)，通过控制装置31的运作，判断培养容器3的盖3b是否被打开(步骤3)。由于控制装置31管理以自动处理装置10为中心的各种装置的运作，所以根据其运作程序的进行状况来判断容器3的盖3b是否被打开。

并且，在控制装置31判断出培养容器3的盖3b被打开时，中断运作程序，或者根据运作程序的进行状况等待其结束，变换到关闭培养容器3的盖3b的子程序(步骤4)。在子程序中，通过自动处理装置10等的运作，执行关闭培养容器3的盖3b的运作程序，将培养容器3的盖3b关闭。由此，由于在第2空间S2内的清洁度低于级别100时培养容器3的盖3b被关闭，所以能够降低尘埃等混入培养容器内的可能性。

另一方面，在步骤2中判断出清洁度高于级别100的情况下，以及在步骤3中判断出培养容器3的盖3b关闭的情况下，在步骤5中判断一系列的运作程序是否已经结束，在运作程序继续运行期间返回到所述处理。

培养处理装置29对托盘7上全部的培养容器3进行了预定的处理之后，通过使传送带9动作，搭载在托盘7上的培养容器3从第2空间S2被插入第1空间S1的中央空间S12内。在该状态下，通过使自动搬运装置5运作，利用手部5c拿起托盘7。并且，在将托盘7搬运至容纳托盘7的培养室4的前面时，打开该培养室4的门4a，通过自动搬运装置5，在空着的托盘保持部件4c上插入托盘7。并且，通过再次关闭门4a，使培养室4内保持一定的培养条件，来进行细胞的培养。

并且，在培养基更换和容器更换时，与上述相同，通过设置在培养室4外的自动搬运装置5的运作，将培养室4内的培养容器3连同托盘7一起取出，从第1空间S1交接到第2空间S2。在第2空间S2中，在培养容器3内注入胰蛋白酶，在使培养容器3内的细胞被剥离的状态下，通过自动处理装置10的动作被投入至离心分离机11内，只集中间质系干细胞等必要的物质。其他处理步骤与上述相同。

并且，通过进行借助多次的培养基更换和容器更换的、并经过了预定期间的培养过程，使间质系干细胞繁殖到充分的细胞数。通过自动处理装置10动作，将底面上附着有间质系干细胞的培养容器3搬运至显微镜17，由此，来进行观察或测定是否达到了充分的细胞数，并判断细胞繁殖的程度。另外，可以在托盘7上载置相同样本的培养容器3，也可以将不同样本的培养容器3混在一起。并且，可以在摇动器21载置相同样本的培养容器3，也可以将不同样本的培养容器3混在一起。

由此，通过本发明的实施方式的自动培养装置1，能够将从由患者取得的骨髓液中自动地培养充分的细胞数量的间质系干细胞。

根据本实施方式的自动培养装置1，在培养室4内不存在用于取出培养容器3的装置部。即，在培养室4内只设置对托盘7以载置的状态进行支撑的托盘支撑部件4c，用于取出培养容器3的装置部全部集中没置在培养室4外的自动搬运装置5上。并且进行完托盘7的存取作业后，自动搬运装置5能够完全地退避到培养室4的门4a的外侧。

因此，在门4a关闭的状态下，培养室内不存在装置部，完全不存在由于装置部的动作而产生尘埃那样的情况。并且，培养室内维持为温度37±0.5℃、湿度100％以及CO₂浓度5％等。而且由于不存在装置部，即使在这种环境下，也不会产生腐蚀等问题。并且，即使在门4a被打开的状态下，插入培养室4内的只有自动搬运装置5的手部5c的前端，实质上旋转装置和滑动装置不会进入培养室4内。因此，能够抑制尘埃等侵入培养室4内，提高培养室4内部的清洁度。

并且，由于本实施方式的自动培养装置1在设置自动搬运装置5的中央空间S12的上部具有空气净化部6，所以具有自动搬运装置5的中央空间S12内也能够经常维持清洁度。因此，在培养室4的门4a打开时，也能将流入培养室4内的尘埃抑制在最小限度。

因此，根据本实施方式的自动培养装置1，具有可以减少由于尘埃等污染培养中的细胞的可能性，从而培养出健全的细胞的效果。

在所述第1实施方式中，通过粒子计数器32判断出第2空间S2内的清洁度低于阈值时，确认培养容器3的盖3b的开闭状态，控制装置31进行运作，使盖3b关闭，取而代之，也可以只在培养容器3的盖3b被打开时通过粒子计数器32确认清洁度。并且，也可以在判断出通过粒子计数器32所检测的清洁度低于阈值时，在培养容器3的盖3b被关闭的情况下，在下次打开盖3b之前使运作程序停止。并且，不限于培养容器3的盖3b，在第2空间S2内的清洁度较低时，可以使管尖供给装置15的容器15a向盖15b的下方移动，或者也可以使试剂等供给装置16的试剂等容器16b从插入口16c的下方退避开。

并且，可以将粒子计数器32设置在任何能够检测出第2空间S2内的清洁度的位置，但是，如果特别为检测出培养容器3的附近的清洁度，优选将其设置在培养容器3通过的路径附近。并且，如果将其设置在载置培养容器3的摇动器21上则更好。

第2实施方式

参照图2至图6，图8以及图9对该发明的第2实施方式的自动培养装置进行说明。并且，对与所述第1实施方式的自动培养装置1相同的部件使用同一符号，并省略其详细说明。

本实施方式的自动培养装置51与所述第1实施方式的自动培养装置1相同，具有由从外部能够观察的透明的壁材所密封、通过挡板2相互联系的第1空间S1和第2空间S2。

第1空间S1内的结构与所述第1实施方式相同。

另一方面，在本实施方式的自动培养装置51的第2空间S2中构成培养处理装置30。该培养处理装置30备有：对培养室4以及培养处理装置30的各种装置进行控制的控制装置40；用于检测停电的停电检测器(停电检测部)50；以及在停电时供给电力的辅助电源60。

培养处理装置30包括：自动处理装置(处理部)10，其在挡板2被打开的状态下对通过传送带9从第1空间S1被传送来的托盘7上的培养容器3进行处理，并且对该培养容器3的盖3b进行开闭；离心分离机11，其从培养容器3内的培养基中分离出细胞；2台自动分注装置13，其具有用于分别注入血清和试剂等各种液体的电动吸管12，并能够进行水平旋转和升降移动；3台管尖供给装置15，其容纳有多个安装在这些自动分注装置13的电动吸管12的顶端的一次性管尖14，并可以将该管尖14提供到自动分注装置13的动作范围内；管尖回收部(未图示)，其回收使用后的管尖14；试剂等供给装置16，其将血清和试剂等各种液体贮存在多个容器中；显微镜17，其能够观察在培养容器3内的细胞的状态；多个贮存罐18，其分别贮存由于各试剂和培养基的更换等而废弃的废液；水平移动装置19，其使培养容器3移动，以可以在所述传送带9和各自动装置10，13之间对培养容器3进行交接；以及摇动器21，其安装在该水平移动装置19的滑块20上，载置所接受的培养容器3并施加振动。

另外，在第2空间S2中还设有为了净化该第2空间S2内的空气，而吹送洁净的下降气流的空气净化部(未图示)。

与所述第1实施方式相同，所述自动处理装置10具有相互连接的3个水平臂10b、10c、10d和使这些水平臂10b～10d升降的升降装置10e。在水平臂10b内具有监视把持手部10a并检测培养容器3的盖3b的开闭的盖开闭检测器(盖开闭检测部)10f。由此，可以使培养容器3从盖3b被关闭的状态转换为将盖3b打开的状态。

所述停电检测器50，例如，是插入未图示的主电源电路的继电器，具有在由于停电使主电源断开时进行动作，向后述的停电控制电路(停电控制部)41通知停电的装置。

所述控制装置40，如上所述，对培养室4和培养处理装置30、以及其他装置部的各步骤的顺序和动作时间等进行综合控制，并记录保存动作的经历过程等。并且，控制装置40具有停电控制电路41，该停电控制电路41在停电检测器50检测出停电时，将电源切换到辅助电源，同时，如果通过盖开闭检测器10f检测出培养容器3的盖3b处于打开状态，则使自动处理装置10动作，将培养容器3的盖3b关闭。

并且，该停电控制电路41具有以下功能，即，在通过停电检测器50检测出停电时，在已经通过培养处理装置30开始进行处理的情况下，使处理进行到再次关闭培养容器3的盖3b，再使培养处理装置30停止。即、停电控制电路41具有在发生停电时，能够控制培养处理装置30的功能。

辅助电源60的内部具有蓄电池等供给用电力，从停电时开始至少到培养处理装置30对打开状态的培养容器3的预定的处理结束期间，具有供给电力的功能。

下面，根据这样构成的自动培养装置51对培养细胞的情况进行说明。

对培养容器内的细胞进行通常的处理时，本实施方式的自动培养装置51与所述第2实施方式的自动培养装置1的运作相同，在此省略其说明。

对所述培养容器3内的细胞进行处理时，例如，参照图5，图6，图8以及图9对自动分注装置13将试剂等抽吸到试剂等供给装置16内的中途发生停电的情况进行说明。

首先，停电检测器50检测出由于主电源断开导致的停电，并将检测结果输出到控制装置40的停电控制电路41(步骤1)。停电控制电路41被输入停电检测器50的检测结果时，将电源切换为从辅助电源60供给电力(步骤2)。并且，自动处理装置10的盖开闭检测器10f检测出培养容器3的盖3b处于打开状态，并将检测结果输入停电控制电路41(步骤3)。停电控制电路41被输入盖开闭检测器10f的检测结果的同时，对自动分注装置13以及试剂等供给装置16的动作进行判别。即、停电控制电路41对培养处理装置30开始进行预定的处理进行判断(步骤4)。

如此，停电控制电路41使自动分注装置13原样运作，使其从试剂等供给装置16抽吸试剂等，并使其将试剂等注入培养容器3内。并且，试剂等供给结束后，使试剂等供给装置16的台16a旋转，使空容器16f位于箱的开口部16c的正下方，再使试剂等供给装置16停止(步骤5)。由此，在发生停电时，能够防止尘埃等混入箱内部的试剂等中。

并且，停电控制电路41使管尖供给装置15运作直至完成预定的处理。即、管尖供给装置15将管尖供给至自动分注装置13的电动吸管12后，控制移动装置15c，使容器15a位于盖15b的下方，使管尖供给装置15停止(步骤6)。由此，在停电时，能够防止尘埃等附着在容纳于容器15a内的未使用的管尖14上。

并且，对培养容器3内的细胞进行的预定的处理结束时，停电控制电路41使水平移动装置19的滑块20移动，使培养容器3位于自动处理装置10的动作范围内。接着，使自动处理装置10的把持臂10a动作，用盖3b将培养容器3盖上(步骤7)。并且，停电控制电路41，在通过盖开闭检测器10f确认了在培养容器3盖上了盖3b的状态，即关闭状态之后，使水平移动装置19以及自动处理装置10停止(步骤8)。即、停电控制电路41在由培养处理装置30进行的预定的处理结束后，使培养处理装置30停止。由此，在停电时，能够防止尘埃等混入到培养容器3内的细胞中。

如上所述，在该自动培养装置51中，即使在细胞培养基中注入必要的试剂等的中途发生停电，由于停电控制电路41根据来自于停电检测器50的检测信息。将电源切换为辅助电源60，所以能够确保电源，各运作不会停止。并且，由于停电控制电路41接受了通过盖开闭检测器10f检测出的培养容器3的盖3b的打开状态的信息，使自动处理装置10运作将培养容器3的盖3b关闭使之处于关闭状态，所以尘埃等污染物不会混入培养容器3内的细胞。

并且，由于可以不需要从前所必须的通过操作者对培养容器3的监视，所以能够减少监视所需的时间及成本。

再有，即使为停电的恢复需要检查各装置，由于培养容器3处于关闭状态，所以能够放心地进行恢复作业。

并且，停电控制电路41在发生停电时，已经使培养处理装置30进行预定处理时，在使培养处理装置30进行完预定的处理之后，使培养装置30停止。因此，培养处理装置30不会在处理的中途被放置。即，能够防止尘埃等混入到试剂等供给装置16的试剂中，并能够防止尘埃等附着在管尖供给装置15的未使用管尖14上。因此，能够消除由于污染而被废弃、导致浪费的废弃品。再者，由于培养处理装置30只进行通常的处理即可，所以不必另外准备停电用处理程序。

进一步地，在所述实施方式中，说明了向培养容器3内的细胞注入试剂等时发生停电的情况，但是例如，如果在通过传送带9运送培养容器3，在通过自动处理装置10将盖打开之前发生停电的情况下，培养处理装置30当然不会运作而按原样停止。

更进一步地，在所述实施方式中通过自动处理装置10将盖3b盖在培养容器3上之后，使培养处理装置30停止，但是例如，也可以使培养容器3返回到托盘7上，在使之在容纳到培养室4内时停止。

并且，采用了设置盖开闭检测部的结构，但是也可以不设置该盖开闭检测部，通过CPU等程序设计来判断盖的开关状态并进行处理。在这种情况下，停电时CPU当然会采取后援措施(back up)。

再者，由于本实施方式的自动培养装置51在设置自动搬运装置5的中央空间S12的上部具有空气净化部6，所以能够经常维持具有自动搬运装置5的中央空间S12内的清洁度。因此，在培养室4的门4a被打开时，也能够将流入培养室4内的尘埃抑制到最小限度。

因此，根据本实施方式的自动培养装置51，具有能够降低由于尘埃等污染培养中的细胞的可能性、培养出健全的细胞的效果。

另外，本发明不限于上述第1以及第2实施方式所示的结构。即，培养室4的形状和数量，自动搬运装置5、自动处理装置10以及自动分注装置13的形式和数量不作任何限定，只要符合适用条件，可以任意地设定。

例如，在所述实施方式中，采用自动处理装置10作为开闭盖的处理部，不限于此，也可以设置与自动处理装置10分体的，只进行开闭盖的自动装置等。

例如，也可以是如图10所示那样的自动开闭盖装置100。该自动开闭盖装置100包括：能够吸附培养容器3的盖3b的吸附板101；能够使该吸附板101向垂直方向移动的垂直臂102；能够使该垂直臂102水平移动的水平臂103以及支撑该水平臂103的支撑臂104。在该自动开闭盖装置100中，通过使水平臂103以及垂直臂102动作，而使吸附板101位于盖3b的上面。接着，通过吸附板101，在吸附盖3b的状态下，使水平臂103以及垂直臂102动作，由此能够将培养容器3的盖3b打开使之处于打开状态。并且，通过与上述相反的动作，当然能够使培养容器3处于关闭状态。另外，在所述第2实施方式中将盖开闭检测器(盖开闭检测部)10f设置在自动处理装置10的水平臂10b内，但是也可以在所述自动开闭盖装置100上设置盖开闭检测部。

另外，培养室4也可以由如二氧化碳细胞培养器、多种气体细胞培养器、细胞培养器、冷库等那样，用于培养的部件或者它们的组合来构成。

另外，本发明的培养处理装置以及自动培养装置的用途、使用方法、使用条件不限于第1及第2实施方式。

在所述第1以及第2实施方式中，作为自动培养装置用容器采用了适用于培养容器的结构，但是也可以是适用于试剂用容器或者处理管尖用容器。在自动培养装置用容器上使用试剂用容器时，能够防止尘埃等混入试剂，在使用处理管尖用容器时，能够防止尘埃等混入管尖内。

在所述第1以及第2实施方式中，作为封闭自动培养装置用容器(培养容器)的方式使用了盖，但是，封闭容器的方式不限于盖，可以采用能够封闭容器的开口部的任意方式。

并且，在所述实施方式中，作为成长因子例举了细胞素，但是除细胞素之外，例如，也可以采用浓缩血小板、BMP、EGF、FGF、TGF-β、lGF、PDGF、VEGF、HGF和使这些合成的物质等的有助成长的物质。并且，在所述实施方式中，作为抗生剂例举了青霉素类抗生物质，但是除青霉素类抗生物质之外，也可以采用头孢(セフェム)类、大环内酯类、四环素类、磷霉素类、氨基糖苷类、新喹诺酮类等任何抗生物质。

另外，骨髓细胞的投入或者DMEM、血清，各种试剂的投入或抽吸的顺序也可作适当的改变。

本发明的自动培养装置不限于培养骨髓的间质系干细胞。也可以培养从生物体的各种组织采集的细胞或者被设立的细胞株。

使用本发明的自动培养装置取得充分的间质系干细胞后，在培养容器内投入磷酸钙那样的生物体组织修复材料和地塞米松那样的分化诱导因子，继续再次培养的步骤，由此，可以制造能够填补生物体的欠损部的生物体组织修复体。使细胞附着在生物体组织修复材料进行培养时，作为生物体组织修复材料，代替磷酸钙，可以是任何的对生物体组织具有亲和性的材料，如果是生物体吸收性的材料更好。特别是，可以使用具有生物体适应性的多孔性的陶瓷、骨胶原、聚乳酸、聚乙二醇酸、透明质酸或者是这些组合的物质。并且，可以是钛那样的金属。另外，生物体组织修复材料可以是颗粒状，也可以是块状。

产业上的利用可能性

根据本发明的培养处理装置以及自动培养装置，即便对被容纳至培养容器等自动培养装置用容器内的细胞进行预定的处理的空间的状态发生变化，也能够迅速并准确地应对。

在培养处理装置中采用清洁度检测器作为检测部的情况下，本发明的培养处理装置以及自动培养装置，能够有效地减少尘埃等混入培养容器等自动培养装置用容器内，能够防止细胞的污染，自动地培养出健全的细胞。

并且，在培养处理装置上设有辅助电源及停电控制部的情况下，本发明的培养处理装置以及自动培养装置，在发生停电的情况下，由于停电控制部根据来自于停电检测部的检测信息将电源切换为辅助电源，利用停电控制部在培养容器等的自动培养装置用容器的盖关闭的状态下使其停止，所以能够防止由于停电时被放置而导致尘埃等混入到容器内的细胞中。并且，由于不需要从前所必需的停电时的监视，所以能够减少监视所需的时间及成本。

Claims (19)

1.一种培养处理装置，其特征在于，包括：

处理部，在从外部被划分的空间内，对被容纳在可以开闭的自动培养装置用容器内的细胞实施预定的处理；

检测部，设置在所述空间内或者在所述空间附近，检测该空间内的预定的状态；以及

控制部，在该检测部检测出所述预定的状态的情况下，控制所述处理部，以禁止所述空间内的所述容器打开，

所述检测部是能够检测出所述空间内的清洁度未达到预定的清洁度的清洁度检测器。

2.根据权利要求1所述的培养处理装置，其特征在于，具有在通过所述清洁度检测器测定出清洁度未达到预定的清洁度的情况下，将该情况进行通知的通知部。

3.根据权利要求1所述的培养处理装置，其特征在于，在所述空间内隔开一定间隔设置多个所述清洁度检测器。

4.根据权利要求1所述的培养处理装置，其特征在于，所述清洁度检测器设置在所述容器通过的位置附近。

5.根据权利要求4所述的培养处理装置，其特征在于，所述清洁度检测器设置在搭载所述容器的载置台上。

6.根据权利要求1所述的培养处理装置，其特征在于，具有将通过清洁度检测器测出的清洁度表示出来的显示部。

7.根据权利要求1所述的培养处理装置，其特征在于，所述自动培养装置用容器是容纳细胞的培养容器、或者试剂用容器，或者处理管尖用容器中的至少一个。

8.一种自动培养装置，其特征在于，包括：

权利要求1所述的培养处理装置；

培养室，可存取地收容有容纳了细胞的所述容器，并且一边维持预定的培养条件一边培养细胞；以及

搬运装置，在所述培养处理装置和所述培养室之间搬运所述容器。

9.一种培养处理装置，其特征在于，包括：

处理部，在从外部被划分的空间内，对被容纳在可以开闭的自动培养装置用容器内的细胞实施预定的处理；

检测部，在所述空间内或者在所述空间附近，检测该空间内预定的状态；以及

控制部，在所述容器处于打开的状态下，在所述检测部检测出所述的预定的状态时，控制所述处理部，以使所述容器关闭，

所述检测部是能够检测出所述空间内的清洁度未达到预定的清洁度的清洁度检测器。

10.根据权利要求9所述的培养处理装置，其特征在于，具有在通过所述清洁度检测器测定出清洁度未达到预定的清洁度的情况下，将该情况进行通知的通知部。

11.根据权利要求9所述的培养处理装置，其特征在于，在所述空间内隔开一定间隔设置多个所述清洁度检测器。

12.根据权利要求9所述的培养处理装置，其特征在于，所述清洁度检测器设置在所述容器通过的位置附近。

13.根据权利要求12所述的培养处理装置，其特征在于，所述清洁度检测器设置在搭载所述容器的载置台上。

14.根据权利要求9所述的培养处理装置，其特征在于，具有将通过清洁度检测器测出的清洁度表示出来的显示部。

15.根据权利要求9所述的培养处理装置，其特征在于，

具有在停电时供给电力的辅助电源，

所述检测部是检测停电的停电检测部，

所述控制部在所述停电检测部检测出停电时，将电源切换为所述辅助电源。

16.根据权利要求15所述的培养处理装置，其特征在于，通过所述停电检测部检测出停电时，在所述预定的处理已经开始的情况下，所述控制部使所述预定的处理进行到再次将所述自动培养装置用容器关闭，再使培养处理装置停止。

17.根据权利要求15所述的培养处理装置，其特征在于，设有检测所述自动培养装置用容器开闭的开闭检测部。

18.根据权利要求9所述的培养处理装置，其特征在于，所述自动培养装置用容器是容纳细胞的培养容器、或者试剂用容器，或者处理管尖用容器中的至少一个。

19.一种自动培养装置，其特征在于，包括：

权利要求9所述的培养处理装置；

培养室，可存取地收容有容纳了细胞的所述容器，并且一边维持预定的培养条件一边培养细胞；以及

搬运装置，在所述培养处理装置和所述培养室之间搬运所述容器。

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