JP2002269180A - 培養管理装置及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 細胞培養での試料の管理について作業者の負
担を軽減できる。 【解決手段】 培養管理装置１０の管理コンピュータ８
０は、各試料ごとに設定された試料コードとその試料コ
ードの付された試料について行った培養履歴とを対応づ
けて記憶しており、例えばある試料に関する培養履歴を
知りたい場合には、入力装置によってその試料に設定さ
れた試料コードを入力すれば、その識別符号に対応する
培養履歴が抽出されてディスプレイや紙等の出力媒体に
出力される。このため、作業者は試料の培養履歴を自ら
記録する手間がかからないため負担が軽減化される。ま
た各試料の培養履歴を即座に入手できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインビトロ（生体
外）での細胞培養における試料の管理を行う培養管理装
置及びそのプログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インビトロ（生体外）において細
胞を培養し、組織を再構築する組織工学及び再構築され
た組織を医療に適用する再生医療が知られている。これ
らの分野では、被採取体から組織を採取し、細胞に分離
処理した後、播種工程、培養工程を行っている。培養工
程では、細胞増殖のための栄養成分を含む培地を適宜交
換する作業が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、培地交
換の作業は、作業者によるマニュアル作業により行われ
ると共に操作履歴等を記載した作業報告書を作成する必
要があるので、作業者に負担がかかっていた。

【０００４】また、培地交換は基本的には当初定めたス
ケジュールに従って所定間隔ごとに行われるが、細胞の
成長状況によっては当初定めたスケジュールにおける所
定間隔を変更する必要が生じる。その場合には、作業者
はスケジュールを変更する作業を行わなければならず、
煩雑であった。

【０００５】更に、大量培養の場合、インキュベータ内
に多くの試料を収納するので、培地交換等の際に所定の
試料を探し出すのに時間がかかり、効率的でない上、取
り違え等の人為的ミスが生じる可能性もある。

【０００６】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであり、細胞培養での試料の管理について作業
者の負担を軽減できる培養管理装置を提供することを目
的とする。また、コンピュータをそのような培養管理装
置として機能させるためのプログラムを提供することを
別の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するため、本発明の第１は、細胞培養での試料を
管理する培養管理装置において、各試料ごとに設定され
た識別符号とその識別符号の付された試料について行っ
た培養履歴とを対応づけて記憶する培養履歴記憶手段
と、前記識別符号を入力する識別符号入力手段と、前記
識別符号入力手段によって入力された識別符号に対応す
る培養履歴を前記培養履歴記憶手段から抽出して出力す
る培養履歴出力手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】この培養管理装置では、培養履歴記憶手段
が各試料ごとに設定された識別符号とその識別符号の付
された試料について行った培養履歴とを対応づけて記憶
しており、例えばある試料に関する培養履歴を知りたい
場合には、識別符号入力手段によってその試料に設定さ
れた識別符号を入力すれば、その識別符号に対応する培
養履歴が培養履歴手段によって抽出されてディスプレイ
や紙等の出力媒体に出力される。このため、作業者は試
料の培養履歴を自ら記録する手間がかからないため負担
が軽減化される。また各試料の培養履歴を即座に入手で
きる。

【０００９】この培養管理装置において、培養履歴は、
試料を培養するインキュベータ内の環境を時系列で記録
したデータを含むことが好ましい。どのような環境（例
えば温度、湿度など）で培養されたかによって細胞の成
長具合が変わることが多いので、インキュベータ内の環
境履歴は有用な情報となり得る。

【００１０】また、培養履歴は、試料をインキュベータ
へ入庫してから製品として出庫するまでの培地交換操作
を時系列で記録したデータを含むことが好ましい。どの
ような培地交換の操作内容（例えば培地交換間隔、培地
量、培地種類）かによって細胞の成長具合が変わること
が多いので、培地交換操作の履歴は有用な情報となり得
る。

【００１１】本発明の第２は、細胞培養での試料を管理
する培養管理装置において、各試料ごとに設定された識
別符号とその識別符号の付された試料の培地交換スケジ
ュールとを対応づけて記憶する培地交換スケジュール記
憶手段と、前記培地交換スケジュール記憶手段に記憶さ
れた前記培地交換スケジュールに基づいて、前記識別符
号と対応づけて培地交換時期を出力する培地交換時期出
力手段とを備えたことを特徴とする。

【００１２】この培養管理装置では、培地交換スケジュ
ール記憶手段が各試料ごとに設定された識別符号とその
識別符号の付された試料の培地交換スケジュールとを対
応づけて記憶しており、培地交換時期出力手段はその培
地交換スケジュールに基づいて識別符号と対応づけて培
地交換時期をディスプレイや紙等の出力媒体に出力す
る。この場合、作業者は培地交換スケジュールを組むだ
けで培地交換時期がいつであるかを知ることができる。
このため、作業者は自ら培地交換時期がいつなのかを計
算する手間がかからないため負担が軽減化される。ま
た、培養試料の個々に対して培養条件（例えば培地交換
間隔や培地種類等）を設定することができるので、異な
る条件の培養組織であっても個々に管理することがで
き、適切な管理が可能である。

【００１３】この培養管理装置において、培地交換スケ
ジュールは、培地交換間隔とその培地交換間隔で培地交
換を実行する繰り返し回数との組み合わせから構成され
ていることが好ましい。この場合、培地交換時期出力手
段は、例えば入庫日から起算して培地交換間隔と繰り返
し回数とに基づいて培地交換時期を容易に算出すること
ができる。

【００１４】また、この培養管理装置は、識別符号に対
応づけられた培地交換時期の変更を入力する時期変更入
力手段と、この時期変更入力手段によって培地交換時期
の変更が入力されたならば、その変更後の培地交換時期
に基づいてその識別符号に対応づけられた培地交換スケ
ジュールを変更するスケジュール変更手段とを備えてい
てもよい。この場合、本来培地交換時期なのに培地交換
しなかったり、逆に本来培地交換時期ではないのに培地
交換したりしても、自動的に培地交換スケジュールが変
更されるため、作業者は手作業で培地交換スケジュール
を組み直す手間がかからず負担が軽減化される。

【００１５】このスケジュール変更手段は、時期変更入
力手段によって培地交換時期が変更されたことにより今
回の培地交換間隔が変更前の培地交換間隔よりも長くな
ったならば、次回の培地交換間隔として変更前の培地交
換間隔を適用して培地交換スケジュールを変更すること
が好ましい。一時的に細胞の成長が遅れただけでその後
は予定通りの速度で成長することがあり得るが、その場
合に培地交換間隔を変更前よりも長くしてしまったので
は十分な栄養を与えられなくなってしまい好ましくない
ため、培地交換間隔が変更前の培地交換間隔よりも長く
なった場合には、次回の培地交換間隔として変更前の培
地交換間隔を適用するのである。

【００１６】また、スケジュール変更手段は、時期変更
入力手段によって培地交換時期が変更されたことにより
今回の培地交換間隔が変更前の培地交換間隔よりも短く
なったならば、次回の培地交換間隔として今回の培地交
換間隔を適用して培地交換スケジュールを変更すること
が好ましい。細胞の成長が早まったときにはその後も予
定より早く成長することがあり得るが、その場合に培地
交換間隔を変更前の培地交換間隔にしてしまったのでは
十分な栄養を与えられなくなってしまい好ましくないた
め、培地交換間隔が変更前の培地交換間隔よりも短くな
った場合には、次回の培地交換間隔として今回の培地交
換間隔を適用するのである。

【００１７】更に、この培養管理装置は、各識別符号の
培地交換時期に関する情報を画面上で色又は模様によっ
て出力する培地交換時期情報出力手段を備えていてもよ
い。この場合、作業者は、煩雑な操作を行うことなく、
画面上の色又は模様によって培地交換時期に関する情報
を認識できる。なお、培地交換時期に関する情報として
は、例えば、本日培地交換予定であるとか、培地交換予
定日を経過してしまっているとか、培地交換予定が明日
以降である等が挙げられる。

【００１８】本発明の第３は、試料入庫場所を複数有す
るインキュベータを用いた細胞培養での試料を管理する
培養管理装置において、前記インキュベータにおける各
試料の出入庫状態を認識する出入庫認識手段と、各試料
に設定された識別符号と前記出入庫認識手段によって認
識された出入庫状態とを関連づけて出力する出入庫状態
出力手段とを備えたことを特徴とする。

【００１９】この培養管理装置では、出入庫認識手段が
各試料の出入庫状態を認識し、出入庫状態出力手段が識
別符号とその識別符号に関する出入庫状態とを関連づけ
てディスプレイや紙等の出力媒体に出力する。このよう
に、試料の出入庫状況が自動的に出力されるため、作業
者は試料の出入庫に関して履歴をとったりする手間がか
からず負担が軽減化される。

【００２０】ここで、出入庫状態出力手段は、出入庫状
態を画面上で色又は模様によって出力してもよい。この
場合、作業者は、煩雑な操作を行うことなく、画面上の
色又は模様によって試料の出入庫状況を認識できる。な
お、出入庫状況としては、例えば空の状態、入庫状態、
新規入庫予定状態（新たに入庫される予定であるが未だ
入庫されていない状態）、一時出庫状態（一時的に出庫
しているが再入庫される予定がある状態）、製品出庫予
定状態（出庫予定日に達しているが未だ出庫していない
状態）等が挙げられる。

【００２１】また、この培養管理装置は、各試料の出入
庫の指示を入力する出入庫指示入力手段を備え、出入庫
認識手段は、出入庫指示入力手段の入力結果に基づいて
出入庫状態を認識してもよい。ここでは、作業者がある
試料の出入庫指示を入力したとき、その結果を直ちに反
映させてその試料の出入庫状態を認識してもよいが、そ
の入力結果に基づいてロボット等によって実際に試料が
出入庫されたことを認識することにより出入庫状態を認
識してもよい。

【００２２】そして、コンピュータを上述の培養管理装
置として機能させるためのプログラムも、上述の培養管
理装置によって得られる効果と同様の効果が得られる。
また、このようなプログラムの取引形態としては、フレ
キシブル・ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読
み取り可能な記録媒体に記録された状態のみならず、媒
体に記録しない状態でのネットワーク上での取引などが
挙げられる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の自動培地
交換装置の外観概略図、図２は本実施形態の搬送コンベ
アの概略説明図、図３は本実施形態のニードル保持部の
概略説明図、図４は本実施形態の電気的接続を表す概略
ブロック図である。

【００２４】本実施形態の自動培地交換装置１０は、イ
ンキュベータ２０、搬送コンベア３０、培地交換ロボッ
ト４０、バーコードリーダ５０、リッドオープンロボッ
ト６０、管理コンピュータ８０などにより構成されてい
る。

【００２５】インキュベータ２０は、炭酸ガス培養器で
あり、モータ駆動されるターンテーブル２１と、このタ
ーンテーブル２１上に円周方向に沿って複数並べられた
スタッカー２２と、このスタッカー２２に対してアプロ
ーチ可能なアーム部２３ａを有する搬送ロボット２３
と、内外に通じる開閉可能な開口部２４と、搬送ロボッ
ト２３、ターンテーブル２１及び開口部２４を駆動制御
するコントローラ２５（図４参照）とを備えている。な
お、この種のインキュベータ２０は既に市販されてお
り、例えば日本ケンドロ社製のサイトマット６０００
（Ｃｙｔｏｍａｔ ６０００）などを用いることができ
る。

【００２６】インキュベータ２０のうち、スタッカー２
２は、多段にわたって左右一対のトレイ保持レール２２
ａ、２２ｂが設けられ、各左右一対のトレイ保持レール
２２ａ、２２ｂに対して培養トレイ９０（培養容器）を
ターンテーブル２１の回転中心に向かって差し込んで収
納するように構成されている。換言すれば、スタッカー
２２は、培養トレイ９０を収納可能な収納空間（入庫場
所ともいう）を多段にわたって備えている。

【００２７】また、搬送ロボット２３は、培養トレイ９
０を保持可能なアーム部２３ａを水平軸２３ｂに沿って
移動可能であり、この水平軸２３ｂをアーム部２３ａと
共に回動軸２３ｃまわりに回動可能であり、この回動軸
２３ｃを上下軸２３ｄに沿って移動可能なロボットであ
る。この搬送ロボット２３は、アーム部２３ａに保持さ
れた培養トレイ９０を、スタッカー２２の任意の収納空
間と開口部２４の外側にあたるトレイ出入位置Ｐ１との
間で移動可能である。

【００２８】更に、コントローラ２５は、管理コンピュ
ータ８０に電気的に接続され、管理コンピュータ８０か
らの制御信号を受けてターンテーブル２１の回転、搬送
ロボット２３の動作、開口部２４の開閉を制御するもの
である。例えば、ターンテーブル２１についていえば、
管理コンピュータ８０からの制御信号を受けて、図示し
ないモータを駆動してターンテーブル２１が所定位置に
なるようにフィードバック制御する。

【００２９】搬送コンベア３０は、培養トレイ９０を保
持可能なキャリア３１と、このキャリア３１をトレイ出
入位置Ｐ１と培地交換位置Ｐ２との間で水平移動させる
水平移動機構３２と、キャリア３１が水平姿勢又は傾斜
姿勢になるように揺動させる揺動機構３３とを備えてい
る。

【００３０】このうちキャリア３１は、培養トレイ９０
の四隅に対応する位置に保持部３１ａを備えたものであ
る。このキャリア３１に略四角形状の培養トレイ９０を
載せると、その培養トレイ９０の四隅が保持部３１ａに
はまり込み、その結果培養トレイ９０はキャリア３１に
保持される。

【００３１】また、水平移動機構３２は、ベルト駆動モ
ータ３２ｅによって駆動される駆動輪３２ａとモータ駆
動されない従動輪３２ｂとの間にループ状に架け渡され
たコンベアベルト３２ｃと、このコンベアベルト３２ｃ
に固定されたベース３２ｄとから構成されている。

【００３２】更に、揺動機構３３は、ベース３２ｄの上
面にてキャリア３１を支持するものであり、キャリア３
１の下面に設けられた扇形ラック３３ａと、ベース３２
ｄに設けられたピニオン３３ｂと、このピニオン３３ｂ
を駆動軸に有する傾動モータ３３ｃとから構成されてい
る。扇形ラック３３ａは、扇中心付近に設けられた揺動
軸まわりに揺動可能であってピニオン３３ｂに噛合され
ている。このため、傾動モータ３３ｃが回転すると、ピ
ニオン３３ｂを介して扇形ラック３３ａが揺動軸まわり
に揺動し、それに応じて培養トレイ９０を保持している
キャリア３１が水平又は傾斜姿勢で支持される。

【００３３】なお、水平移動機構３２は、キャリア３１
を水平移動可能な機構であればコンベアベルトに限ら
ず、その他の機構であってもよく、また、揺動機構３３
もラックピニオンに限らず、その他の機構であってもよ
い。

【００３４】培地交換ロボット４０は、培地注入ニード
ル４１と培地排出ニードル４２とを備えたニードル保持
部４３をＸ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（前後方向）
に移動可能であると共に、ニードル保持部４３における
各ニードル４１、４２を個別にＺ軸方向（上下方向）に
移動可能な３軸ロボットである。培地注入ニードル４１
は、注入ポンプ４４を介して培地ボトル４５に接続さ
れ、培地排出ニードル４２は、排出ポンプ４６を介して
廃液ボトル４７に接続されている。各ニードル４１、４
２の先端には滅菌チップである培地注入チップ４１ａ及
び培地排出チップ４２ａが着脱可能に取り付けられてい
る。この滅菌チップを外す場合には、培地交換ロボット
４０によりニードル保持部４３をチップ除去部４８の上
方に位置決めし、ニードル４１、４２のうちチップ除去
を要するものをチップ除去部４８にて除去する。例え
ば、図３（ｂ）に示すように、培地注入ニードル４１を
下降させたあと横方向へスライドさせてチップ除去部４
８の切欠４８ａの真下に培地注入チップ４１ａを位置決
めしたあと上昇させることにより、培地注入チップ４１
ａの上端がチップ除去部４８に引っかかってニードル４
１から外れるようにする。また、滅菌チップを装着する
場合には、培地交換ロボット４０によりニードル保持部
４３を所定のチップラック４９の上方に位置決めし、ニ
ードル４１、４２のうちチップ装着を要するものを下降
させてチップラック４９内の所定の滅菌チップに圧入
し、その後上昇させる。

【００３５】バーコードリーダ５０は、培地交換位置Ｐ
２に位置決めされた培養トレイ９０の前側面に添付され
たバーコードラベル９１を読み取るものであり、管理コ
ンピュータ８０と電気的に接続され、読み取ったバーコ
ードデータを管理コンピュータ８０へ送る。このバーコ
ードリーダ５０は、管理コンピュータ８０からの指令に
よりバーコードラベル９１の読み取りを行うが、培養ト
レイ９０が培地交換位置Ｐ２に位置決めされたことを検
出したときにバーコードラベル９１の読み取りを行うよ
うにしてもよい。

【００３６】リッドオープンロボット６０は、培地交換
位置Ｐ２に位置決めされた培養トレイ９０に対してリッ
ド（蓋）９２を着脱するものであり、円錐形の吸着ヘッ
ド６１を水平軸６２に沿ってＸ軸方向に移動可能であ
り、この水平軸６２を吸着ヘッド６１と共に上下軸６３
に沿ってＺ軸方向に移動可能なロボットである。吸着ヘ
ッド６１は、図示しない真空ポンプに接続され、管理コ
ンピュータ８０によって真空ポンプとの接続及び接続解
除が制御され、接続時には吸着ヘッド６１の内部が減圧
化してリッド９２を吸着し、接続解除時には吸着ヘッド
６１が常圧に戻りリッド９２から離れる。

【００３７】管理コンピュータ８０は、周知のＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ、クロック、記憶装置（ＨＤＤ等）、入
出力ポート等を備えたものであり、インキュベータ２０
のコントローラ２５、搬送コンベア３０のベルト駆動モ
ータ３２ｅ及び傾動モータ３３ｃ、培地交換ロボット４
０、バーコードリーダ５０、リッドオープンロボット６
０に対して制御信号を出力し、これらから検出信号や確
認信号等を入力するよう電気的に接続されている。ま
た、管理コンピュータ８０は、注入ポンプ４４及び排出
ポンプ４６に対して制御信号を出力してポンプの駆動を
制御するよう電気的に接続されている。なお、培地注入
ニードル４１と培地ボトル４５、培地排出ニードル４２
と廃液ボトル４７の接続には滅菌チューブを使用し、定
期的に交換するのが好ましく、注入ポンプ４４及び排出
ポンプ４６には、滅菌チューブ交換の利便性から蠕動型
（ペリスタルティックタイプ）ポンプを利用することが
好ましい。更に、管理コンピュータ８０は、図示しない
プリンタを介して印字出力可能である。

【００３８】次に、本実施形態の自動培地交換装置１０
の使用例について説明する。なお、この装置１０の使用
にあたっての作業手順は、図５に示すように、基本的に
は入庫前処理、イニシャル処理、入庫登録処理、入庫処
理、培地交換処理、製品出庫処理の順であるが、入庫処
理後に一時出庫処理や培地交換スケジュール変更処理を
加えてもよい。以下、これらの各手順につき、詳細に説
明する。

【００３９】＜入庫前処理＞作業者は、マニュアル作業
によって以下の入庫前処理を行い、インキュベータ２０
内に収納する培養トレイ９０を以下の手順により作製す
る。即ち、培養対象となる接着依存性細胞を含有する組
織を被採取体から採取し、酵素処理により所定細胞を単
離する。次いで、単離した所定細胞（単離細胞）を含有
した細胞懸濁液を作成するか、あるいは単離細胞をその
ままの状態で培養トレイ９０に播種する。このとき、細
胞懸濁液のみ又は単離細胞のみを播種してもよいが、細
胞増殖の足場となる担体（scaffold）に播種や包埋した
り、フィーダー細胞を予め培養トレイ９０の底面に敷設
した後、細胞懸濁液や単離細胞を所定量播種したりして
もよい。細胞播種後、液体培地（以下単に培地という）
を所定量注入し、培養トレイ９０の上方にリッド９２を
被せる。なお、このように作製した培養トレイ９０内の
細胞等を試料と称する。

【００４０】＜イニシャル処理等＞作業者は、自動培地
交換装置１０のシステムを起動させる。即ち、管理コン
ピュータ８０のスイッチを入れ、所定のイニシャル処理
を実行する。このイニシャル処理は、管理コンピュータ
８０によって制御される各機器を正常に稼働させるため
の一般的な処理であるため、詳細な説明は省略する。

【００４１】イニシャル処理終了後、作業者は、図６に
示す試料管理画面８１をディスプレイに表示する指令を
管理コンピュータ８０の入力装置（キーボード又はマウ
ス等）を介して入力する。すると、管理コンピュータ８
０は、ディスプレイに試料管理画面８１を表示する。こ
の試料管理画面８１は、スタッカー情報表示部８１ａ
と、ステータス表示部８１ｂと、入庫登録ボタン８１ｃ
と、入庫ボタン８１ｄと、出庫ボタン８１ｅと、試料デ
ータ表示部８１ｆとから構成されている。スタッカー情
報表示部８１ａは、横軸にスタッカー番号（ここでは９
つのスタッカーが設けられているため０１番〜０９
番）、縦軸に何段目の収納空間かを表す段番号（ここで
は一つのスタッカーにつき２１段）をとった二次元マト
リクスとして表示されており、この二次元マトリクスの
各セルは入庫場所を表す。また、各セルは収納状態が色
分けして表示されている。例えば、空の入庫場所は白
色、入庫登録処理が終了して培養トレイの入庫を待って
いる入庫待ちの入庫場所は紫色、培養トレイが入庫され
ている入庫場所は青色、一時的に培養トレイが出庫され
ている入庫場所は赤色、入庫状態であって出庫予定日に
達した入庫場所は緑色、といった具合である。このと
き、何色がどの収納状態に対応するかにつき、作業者が
記憶していてもよいが、図６に示すようにステータス表
示部８１ｂに画面表示しておけば作業者の記憶の負担が
軽減される。なお、色分けの代わりに、模様で分けても
よい。

【００４２】試料データ表示部８１ｆは、作業者が試料
管理画面８１において任意のセルを選択したとき、管理
コンピュータ８０はその選択されたセルに対応する試料
に関するデータ（試料コード、試料名、入庫日、出庫予
定日、培地交換実行回数、次回培地交換予定日等）を記
憶装置から読み出して表示するための欄であり、これら
のデータは後述する入庫登録処理によって入力され、デ
ータの一部は後述の培地交換処理等が行われるごとに自
動的に更新される。作業者は、この試料データ表示部８
１ｆを見れば、どの入庫場所にどのような試料が対応づ
けられているかを容易に認識できる。また、管理コンピ
ュータ８０は、試料データ表示部８１ｆに詳細ボタンが
設けられている場合には、作業者がその詳細ボタンを選
択したか否かを判断し、詳細ボタンを選択したならば、
そのセルに対応する培養トレイの試料につき、更なる詳
細な情報を記憶装置から読み出し、ディスプレイに表示
する。このため、その試料の詳細な情報を容易に認識で
きる。

【００４３】＜入庫登録処理＞管理コンピュータ８０
は、試料管理画面８１で、作業者が入庫登録ボタン８１
ｃを選択したならば、図７に示す入庫登録処理を開始し
て、ディスプレイに図８に示す入庫登録ウインドウ８２
を表示する（Ｓ１００）。この入庫登録ウインドウ８２
は、今回の培養トレイで培養する試料を特定するための
識別記号である試料コード及びその試料に関するデータ
（試料名、入庫日、出庫予定日、入庫場所など）を入力
する試料データ入力欄８２ａと、培地交換データ（培地
交換間隔など）を入力する培地交換データ入力欄８２ｂ
と、培地注入チップ４１ａや培地排出チップ４２ａの交
換の有無等を入力する培地注入チップ交換設定欄８２ｃ
と、試料コードに対応したバーコードラベルを発行する
か否かを選択するためのバーコード発行選択欄８２ｄ
と、どのように培地注入するかを設定するときに選択さ
れる分注パターン作成ボタン８２ｅと、今回の試料の入
庫場所を設定したり確認したりするときに選択される入
庫場所設定・確認ボタン８２ｆと、各欄で入力や設定や
選択を行った内容に基づき入庫登録処理を実行させるた
めの入庫登録処理ボタン８２ｇとから構成されている。

【００４４】管理コンピュータ８０は、作業者からの入
力に従って各入力欄、各設定欄の入力情報を画面表示す
る（Ｓ１１０）。作業者は、入庫登録ウインドウ８２の
各欄につき以下のようにして入力を行う。即ち、作業者
は入庫場所を入力する際、試料管理画面８１におけるス
タッカー情報表示部８１ａのセルが入庫場所を表すこと
から、入庫したい場所のセルを選択した後に入庫登録ウ
インドウ８２を表示させることで選択したセルを入庫場
所として入力するか、あるいは、入庫登録ウインドウ８
２を表示させた後、入庫場所設定・確認ボタン８２ｆを
選択し、スタッカー情報表示部８１ａにおいて、入庫し
たい場所のセルを選択することによって、入力する。ま
たは、入庫登録ウインドウ８２の試料データ入力欄８２
ａに入庫場所の入力欄を設け、入庫場所を表すスタッカ
ー番号及び段番号を手入力してもよい。

【００４５】また、作業者は培地交換データを入力する
際、培地交換データ入力欄８２ｂは、初回設定欄、２回
目設定欄、３回目設定欄から構成されているため、各回
ごとに異なる培地交換間隔を設定する。例えば、初回設
定欄では培地交換間隔３日で繰り返し回数２回、２回目
設定欄では培地交換間隔２日で繰り返し回数２回、３回
目設定欄では培地交換間隔１日と設定することによっ
て、図９に示すような培地交換間隔を設定することがで
き（図中の黒塗り菱形が培地交換時期を示す）、３回目
設定欄で設定した培地交換間隔で出庫予定日（試料デー
タ入力欄８２ａで入力）まで培地交換が繰り返される。
なお、ここでは、３通りの培地交換間隔を設定できるよ
うにしたが、これ以上又はこれ以下の回数で設定できる
ようにしてもよい。また、培地交換間隔を日単位ではな
く、時間単位で設定するようにしてもよい。

【００４６】更に、作業者はチップ交換を入力する際、
チップ交換設定欄８２ｃは培地注入チップ設定欄、培地
排出チップ設定欄から構成されているため、各チップご
とに交換の有無や、交換する場合にはどのように交換す
るかを入力する。分注パターンを作成する際、分注パタ
ーン作成ボタン８２ｅを選択して図１０に示す分注パタ
ーン作成ウインドウ８８を開き、分注ＩＤ、分注パター
ン名及び各分注ポイントにおける分注量を入力する。培
地交換の際にどの分注パターンを採用するかは、培地交
換データ入力欄８２ｂでどの分注パターン名を入力する
かによって決められる。分注ポイントはここでは培養ト
レイの縦横各３つ、合計９つが設定されているが、特に
これに限定されない。

【００４７】更にまた、バーコードラベル印字設定につ
き、入庫登録処理の完了と共に、試料コードに対応した
バーコードラベルを図示しないプリンタから印字出力さ
せるか否かをバーコード発行選択欄８２ｄのラジオボタ
ンによって設定する。なお、別途バーコードラベルの印
字ボタンを設け、この印字ボタンを作業者が任意に押す
ことによってバーコードラベルを印字するようにしても
よい。

【００４８】作業者はこれらの入力作業を終えた後、入
庫登録処理ボタン８２ｇを選択する。管理コンピュータ
８０は、入庫登録処理ボタン８２ｇが選択されたとき、
今回入力された試料コードと今回入力された試料に関す
る情報（入庫場所、入庫日、培地交換情報、チップ交換
情報、分注パターンなど）とを対応づけて記憶装置に記
憶し（Ｓ１２０）、ディスプレイの表示を試料管理画面
８１に戻し、その試料管理画面８１において今回入庫登
録処理を行った入庫場所に対応するセルに今回の試料コ
ードを表示し、入庫待ち状態を示す色でこのセルを表示
し（Ｓ１３０）、この入庫登録処理を終了する。なお、
Ｓ１１０の後、入庫登録処理ボタン８２ｇが選択された
ときには、今回入力された試料コードのチェックを行
い、チェックＯＫ（例えば既に登録済みの試料コードと
重複しない）ならばＳ１２０に進み、チェックＮＧなら
ばエラーメッセージを画面表示してもよい。

【００４９】なお、この入庫登録処理において、試料コ
ードは、前方コードと後方コードとがハイフンで結ばれ
たものを用いているため、前方コードをロット番号と
し、後方コードをそのロットのシリアル番号とすれば、
スタッカー情報表示部８１ａの各セルに表示されている
試料コードを見るだけで、その試料のロット番号（試料
コードを基に得られる情報）を一目で認識することがで
きる。更に、同一ロットの試料をまとめて入庫する場合
には、作業者は、前方コードにロット番号を入力し、ま
とめて入庫する試料数を入庫数欄（図８参照）に入力し
たあと入庫登録処理ボタン８２ｇを選択すれば、管理コ
ンピュータ８０が後方コードにその試料数に応じたシリ
アル番号を自動的に付与すると共に、それぞれの入庫場
所も自動的に割り振る。なお、入力装置のドラッグ操作
によりスタッカー情報表示部８１ａの複数のセルを選択
した後、入庫登録ウインドウ８２を表示させた場合に
は、選択したセルの数が入庫数欄に自動的に表示される
ようにしてもよい。これにより、同一ロットの試料が複
数ある場合であっても、入庫登録を簡単な操作でまとめ
て行うことができるので、作業者の手間を省くことがで
きる。

【００５０】＜入庫処理＞管理コンピュータ８０は、図
６の試料管理画面８１で、作業者が入庫登録処理終了後
に入庫ボタン８１ｄを選択したならば、図１１に示す入
庫処理を開始して、搬送コンベア３０のベルト駆動モー
タ３２ｅを駆動制御してキャリア３１を培地交換位置Ｐ
２に位置決めすると共に、培養トレイ９０をキャリア３
１上に載置する旨のメッセージを表示する（Ｓ２０
０）。作業者は、このメッセージをみて、今回入庫しよ
うとする培養トレイ９０を、バーコードラベル９１がバ
ーコードリーダ５０に向いた状態で培地交換位置Ｐ２に
位置決めされたキャリア３１に載せる。すると、培養ト
レイ９０は四隅がキャリア３１の保持部３１ａによって
しっかりと保持される。

【００５１】作業者が培養トレイ９０を載置後、図示し
ないメッセージウインドウの確認ボタンを選択するのを
待って、管理コンピュータ８０は、バーコードリーダ５
０を駆動制御してキャリア３１に保持されている培養ト
レイ９０のバーコードラベル９１を読み取らせる（Ｓ２
１０）。そして、そのバーコードから試料コードを読み
取り、ディスプレイに図１２に示す入庫確認ウインドウ
８３を表示する。入庫確認ウインドウ８３には、今回入
庫しようとする培養トレイの試料ＩＤ、試料コード、試
料名等が表示されるほか、入庫実行ボタン８３ａが表示
される。

【００５２】作業者は、入庫確認ウインドウ８３に表示
される情報を確認し、入庫試料に問題がなければ、入庫
確認ウインドウ８３の入庫実行ボタン８３ａを選択す
る。管理コンピュータ８０は、入庫実行ボタン８３ａか
らの命令にしたがって、現在表示中の入庫確認ウインド
ウ８３に表示されている試料コードが、入庫登録処理さ
れているか否かを確認する（Ｓ２２０）。なお、入庫登
録処理がされていない試料コードだった場合には、ディ
スプレイにエラーメッセージを表示してこの処理を終了
してもよいが、キャリア３１に載せられた培養トレイ９
０を入庫するか否かの入力を作業者に促し、入庫する旨
が入力されたならば入庫登録ウインドウ８２をディスプ
レイに表示し、その後は上述の入庫登録処理を実行して
もよい。このときの試料コード欄は、読み取った試料コ
ードを変更不可の状態で表示するのが好ましい。なお、
上記の実施形態では入庫確認ウインドウ８３を表示さ
せ、作業者に確認を促したが、この作業者による確認ス
テップを省略し、バーコードを読み取った後、直ちに管
理コンピュータ８０による試料コードに基づく入庫登録
確認を行ってもよい。

【００５３】試料コードが入庫登録処理されていること
を確認した後、管理コンピュータ８０は搬送コンベア３
０、ターンテーブル２１、搬送ロボット２３及び開口部
２４を駆動制御して、培養トレイ９０をインキュベータ
２０内の所定の入庫場所へ入庫する（Ｓ２３０）。具体
的には、搬送コンベア３０のベルト駆動モータ３２ｅを
駆動制御して、培養トレイ９０を保持したキャリア３１
を培地交換位置Ｐ２からトレイ出入位置Ｐ１まで運ぶ。
このとき、培養トレイ９０への振動を抑えるために、移
動開始からキャリア３１を徐々に加速させ、中間位置か
ら徐々に減速させて停止するようにベルト駆動モータ３
２ｅを制御してもよい。続いて、インキュベータ２０の
コントローラ２５に指令して、トレイ出入位置Ｐ１に位
置する培養トレイ９０の下方に搬送ロボット２３のアー
ム部２３ａを挿入させ、培養トレイ９０を持ち上げてア
ーム部２３ａに保持させ、培養トレイ９０を開口部２４
からインキュベータ２０内へ搬入させ、更に、今回の試
料コードに対応する入庫場所を確認し、インキュベータ
２０のコントローラ２５に指令して、その入庫場所を持
つスタッカー２２が搬送ロボット２３の前方に位置する
ようにターンテーブル２１を回転させると共に、搬送ロ
ボット２３を駆動制御して培養トレイ９０を入庫場所へ
入庫させる。

【００５４】その後、ディスプレイの表示を試料管理画
面８１に戻し（Ｓ２４０）、この入庫処理を終了する。
なお、Ｓ２４０において、試料管理画面８１に戻す代わ
りに、管理コンピュータ８０は、入庫登録処理が行われ
た培養トレイ（つまり入庫待ちの培養トレイ）で入庫処
理が行われていないものが残っているか否かを判断し、
残っているならばその旨をディスプレイに表示するか、
その入庫確認ウインドウをディスプレイに表示し、残っ
ていなければ入庫処理がすべて行われた旨をディスプレ
イに表示してもよい。このようにすることで、多くの試
料を入庫する必要がある場合であっても、連続して入庫
処理を行うことができるので、作業者に負担を掛けるこ
となく、多くの試料を入庫処理することができる。

【００５５】＜一時出庫処理＞入庫されている各試料を
定期的（例えば毎日又は所定時間おき）にあるいは随時
観察を行う場合、管理コンピュータ８０に一時的に培養
トレイ９０を出庫させる（一時出庫）ために、作業者は
試料管理画面８１の出庫ボタン８１ｅを選択する。

【００５６】管理コンピュータ８０は、作業者が試料管
理画面８１の出庫ボタン８１ｅを選択すると、図１３に
示す一時出庫処理を開始して、図１４に示す出庫ウイン
ドウ８４をディスプレイに表示する（Ｓ３００）。この
出庫ウインドウ８４は、一時出庫処理のほかに製品出庫
処理を行う場合にも使用されるウインドウであり、出庫
試料一覧表示エリア８４ａ、一時出庫ボタン８４ｂ、製
品出庫ボタン８４ｃ等から構成されている。

【００５７】作業者は、一時出庫させる試料コードを出
庫試料一覧表示エリア８４ａに入力してもよいが、出庫
ウインドウ８４中にロットサンプル表示ボタンを設け、
このボタンを作業者が選択すると管理コンピュータ８０
が各ロットごとに１つの試料（例えば後方コードが「０
０１」のもの）を自動的に出庫試料一覧表示エリア８４
ａに入力してもよい。管理コンピュータ８０は、このよ
うに一時出庫させる試料コードが入力されると、これら
を出庫試料一覧表示エリア８４ａに表示する（Ｓ３１
０）。

【００５８】次いで、管理コンピュータ８０は、作業者
が一時出庫ボタン８４ｂを選択するのを待って、出庫試
料一覧表示エリア８４ａに表示されている試料コードに
対応する入庫場所から、培養トレイ９０の取り出し作業
を実行する（Ｓ３２０）。即ち、インキュベータ２０の
コントローラ２５に指令して、所定の培養トレイを所定
の入庫場所からトレイ出入位置Ｐ１まで搬送させ、トレ
イ出入位置Ｐ１に配置されたキャリア３１に載せ、搬送
コンベア３０に指令して、その培養トレイ９０を載せた
キャリア３１を培地交換位置Ｐ２へ搬送する。その後、
一時出庫した試料コードを出庫試料一覧表示エリア８４
ａから削除する。

【００５９】作業者は、培地交換位置Ｐ２にて培養トレ
イ９０を降ろし、その培養トレイ９０内の試料を、別途
設けられている顕微鏡等で観察を行い、先の入庫登録処
理で設定した培地交換データを変更すべきか否かを判断
する。そして、出庫試料一覧表示エリア８４ａに一時出
庫すべき試料コードが表示されなくなるまで、一時出庫
ボタン８４ｂを選択する操作を繰り返し、一時出庫の試
料を順に取り出す。管理コンピュータ８０は一時出庫ボ
タン８４ｂが選択されるたびにＳ３２０を実行し、一時
出庫すべき試料コードがなくなった時点で試料管理画面
８１をディスプレイに表示し（Ｓ３３０）、この処理を
終了する。このとき、試料管理画面８１におけるこの入
庫場所に対応するセルの色を、一時出庫状態を表す色に
変更して表示する。観察終了後、作業者は、一時出庫し
た培養トレイ９０を再び入庫するため、上述した入庫処
理を行う。

【００６０】＜培地交換スケジュール変更処理＞一時出
庫した培養トレイ９０の試料を観察した結果、作業者が
当日培地予定日のものであっても成長が不十分なため培
地交換不要と判断したもの、あるいは当日培地交換予定
日ではなかったが成長が速いため培地交換を要すると判
断したものについては、培地交換スケジュール変更処理
によって、培地交換のスケジュール管理を行う。

【００６１】管理コンピュータ８０は、作業者が培地交
換スケジュール画面をディスプレイに表示するように指
示したならば、図１５に示す培地交換スケジュール処理
を開始して、図１６に示す培地交換スケジュール画面８
５をディスプレイに表示する（Ｓ４００）。この培地交
換スケジュール画面８５は、スタッカー情報表示部８５
ａと、ステータス表示部８５ｂと、培地交換ボタン８５
ｃと、培地不交換ボタン８５ｄと、試料データ表示部８
５ｆとから構成されている。スタッカー情報表示部８５
ａ、ステータス表示部８５ｂ及び試料データ表示部８５
ｆは、試料管理画面８１の同名の表示部８１ａ、８１
ｂ、８１ｆと同様の情報が表示されるため、ここではそ
の説明を省略する。但し、スタッカー情報表示部８５ａ
の各セルは、培地交換の有無、経過、予定日等に基づく
情報に基づいて色分けされている。例えば、本日培地交
換を予定している試料は青色、培地交換予定日を経過し
ている試料は赤色、培地交換予定日が明日以降の試料は
緑色、交換予定日だが入庫されていない試料は紫色、と
いった具合である。ステータス表示部８５ｂは、これら
に対応したステータス内容が表示される。なお、色分け
の代わりに模様で分けてもよい。

【００６２】作業者は、本日交換予定でない試料につき
培地交換が必要な場合には、スタッカー情報表示部８５
ａのその試料に対応するセルを選択し、培地交換ボタン
８５ｃを選択する一方、本日交換予定の試料につき培地
交換が不要な場合には、スタッカー情報表示部８５ａの
その試料に対応するセルを選択し、培地不交換ボタン８
５ｄを選択する。

【００６３】管理コンピュータ８０は、いずれかのボタ
ン８５ｃ、８５ｄが選択されると、図１７に示す培地交
換変更ウインドウ８６をディスプレイに表示する（Ｓ４
１０）。この培地交換変更ウインドウ８６は、今回培地
交換スケジュールを変更しようとする培養トレイの試料
ＩＤ、試料コード、試料名等が表示されるほか、培地交
換欄８６ａ、設定反映欄８６ｂ、終了ボタン８６ｃ等か
ら構成されており、培地交換ボタン８５ｃが選択された
場合には培地交換欄８６ａにおける「今日培地交換を行
う」にチェックを入れた状態で表示し、培地不交換ボタ
ン８５ｄが選択された場合には同欄８６ａにおける「今
日培地交換を行わない」にチェックを入れた状態で表示
する。設定反映欄８６ｂには、培地交換スケジュールの
変更につき、「この試料だけに反映」か「ロット全体に
反映」かのいずれかにチェックを入力できる欄が設けら
れ、作業者の選択を待っていずれかにチェックを入れた
状態で表示する（Ｓ４２０）。

【００６４】そして、培地交換変更ウインドウ８６の終
了ボタン８６ｃが選択されるのを待って、その変更内容
に基づいて反映させる（Ｓ４３０）。具体的には、管理
コンピュータ８０は、培地交換スケジュールが変更され
た試料について、培地交換間隔が長期化されたもの（つ
まり培地交換が予定日より遅く行われたもの）は、その
培地交換間隔はそのときだけのものとし、以後の培地交
換間隔は当初の設定のままとする。これは、一時的に細
胞の成長が遅れただけでその後は予定通りの速度で成長
することがあり得るが、その場合に培地交換間隔を伸ば
したのでは十分な栄養を与えられず、好ましくないから
である。一方、培地交換間隔が短縮化されたもの（つま
り培地交換が予定日より早く行われたもの）は、その培
地交換間隔はそれ以後の培地交換間隔にも反映させるも
のとする。これは、その後も予想以上に速く細胞が成長
していくことがあり得るが、その場合に今まで通りの培
地交換間隔で培地交換を行ったのでは十分な栄養を与え
られず、好ましくないからである。

【００６５】その後、管理コンピュータ８０は、培地交
換スケジュール画面８５をディスプレイに表示する（Ｓ
４４０）。このとき、培地交換スケジュール画面８５に
おけるセルの色を、変更後の培地交換スケジュールに対
応した色に変更して表示する。また、この培地交換スケ
ジュール画面８５の次回培地交換予定日欄に変更内容を
反映した予定日を算出した上で出力する。

【００６６】ここで、培地交換スケジュールの変更内容
の反映について、図１８に基づいて説明する。入庫登録
処理時の設定が、初回：間隔３日で繰り返し回数２回、
２回目：間隔２日で繰り返し回数２回、３回目：間隔１
日、出庫予定日を１７日後とした基本の培地交換スケジ
ュールに対して、培地交換スケジュールを変更した変更
例１〜３について説明する。図１８中、黒塗り菱形は培
地交換時期を示し、黒塗り星形は培地交換の変更を行っ
た時期を示し、数字は培地交換間隔を示し、○内の数字
及び点線は培地交換の変更（黒塗り星形）により培地交
換間隔に変更が生じた期間を示している。

【００６７】変更例１は、初回間隔３日に対してそれよ
りも短い間隔２日で培地交換を行った場合である。この
場合、初回繰り返し時の交換間隔も３日から２日へと短
く設定される。２回目間隔は変更した交換間隔と同じな
ので、基本スケジュール間隔で行われ、３回目間隔で出
庫予定日まで培地交換が繰り返される。なお、この変更
例１では基本スケジュールに比べて細胞成長が速いた
め、観察結果に照らしながら、当初の出庫予定日を早め
てもよく、そのような設定変更を行うようにしてもよ
い。また、培地交換回数を基に出庫予定日を自動的に設
定するようにしてもよい。例えば、培地交換回数を基本
の培地スケジュールと同じ１１回と設定した場合には、
変更例１では培養１５日目が出庫予定日となる。

【００６８】変更例２は、初回間隔３日及び２回目間隔
２日に対してそれよりも短い間隔１日で培地交換を行っ
た場合である。この場合、初回繰り返し時の交換間隔及
び２回目繰り返し時の交換間隔も１日に設定される。３
回目間隔は変更した交換間隔と同じなので、基本スケジ
ュール間隔の状態で出庫予定日まで培地交換が繰り返さ
れる。なお、この変更例２でも基本スケジュールに比べ
て細胞成長が速いため、観察結果に照らしながら、当初
の出庫予定日を早めてもよく、そのような設定変更を行
うようにしてもよい。また、培地交換回数を基に出庫予
定日を自動的に設定するようにしてもよい。例えば、培
地交換回数を基本の培地スケジュールと同じ１１回と設
定した場合には、変更例２では培養１１日目が出庫予定
日となる。

【００６９】変更例３は、初回間隔３日に対してそれよ
りも長い間隔４日で培地交換を行った場合である。この
場合、交換間隔は変更を行ったときの培地交換のみに反
映され、初回繰り返し時の交換間隔及び２回目、３回目
の繰り返し時の交換間隔には反映されずに基本スケジュ
ール間隔の状態で出庫予定日まで培地交換が繰り返され
る。なお、この変更例３では、基本スケジュールに比べ
て細胞成長が遅いため、当初の出庫予定日を遅らせても
よく、そのような設定変更を行うようにしてもよい。ま
た、培地交換回数を基に出庫予定日を自動的に設定する
ようにしてもよい。例えば、培地交換回数を基本の培地
スケジュールと同じ１１回と設定した場合には、変更例
３では培養１８日目が出庫予定日となる。

【００７０】このように観察結果に基づいて作業者がそ
の培地交換スケジュールに反して培地交換を行ったり行
わなかったりした場合、それに伴って自動的に培地交換
スケジュールを適切に変更するため、細胞培養を安定に
管理することができる。

【００７１】＜培地交換処理＞管理コンピュータ８０
は、作業者が培地交換運転画面をディスプレイに表示す
るように指示したならば、図１９の培地交換処理を開始
して、図２０に示す培地交換運転画面８７をディスプレ
イに表示する（Ｓ５００）。この培地交換運転画面８７
は、メッセージ表示エリア８７ａ、培地交換予定試料一
覧表示エリア８７ｂ、使用品目表示エリア８７ｃ、チッ
プラック交換ボタン８７ｄ、運転ボタン８７ｅ、停止ボ
タン８７ｆ、シーケンス表示エリア８７ｇから構成され
ている。この培地交換運転画面８７を表示する際、管理
コンピュータ８０は、当日培地交換予定の試料を培地交
換予定試料一覧表示エリア８７ｂに一覧表示し、培地交
換予定試料一覧表示エリア８７ｂに表示された試料の培
地交換作業に必要な培地の総量（培地使用予定量）やチ
ップの数量等を使用品目表示エリア８７ｃに表示する。

【００７２】作業者は、使用品目表示エリア８７ｃに表
示される培地使用予定量等の情報を基に培地ボトル４５
やチップラック４９のセッティングなど、培地交換に必
要な準備を行う。例えば、チップラック４９のセッティ
ングを行う場合には、培地交換運転画面８７のチップラ
ック交換ボタン８７ｄを選択する。すると、図示しない
チップラック交換ウインドウが表示され、このウインド
ウにてチップラック４９に保管されたどの滅菌チップを
使用するか、あるいはどの滅菌チップから使用を開始
し、どのような順番で使用するか、を指定できる。そし
て、作業者は、培地交換に必要な準備が終了した時点
で、運転ボタン８７ｅを選択する。

【００７３】管理コンピュータ８０は、運転ボタン８７
ｅが選択されると、各機器に制御信号を出力して所定の
入庫場所の培養トレイ９０を培地交換位置Ｐ２まで搬送
させる（Ｓ５１０）。即ち、管理コンピュータ８０は、
培地交換予定試料一覧表示エリア８７ｂに表示された試
料コードに対応する入庫場所に入庫されている培養トレ
イ９０をインキュベータ２０の中から外へ取り出すよう
に、インキュベータ２０のコントローラ２５へ出力す
る。すると、コントローラ２５は、ターンテーブル２１
及び搬送ロボット２３を駆動制御して、アーム部２３ａ
にこの入庫場所に入庫されている培養トレイ９０を取り
出させ、開口部２４を開いてトレイ出入位置Ｐ１に待機
しているキャリア３１上にその培養トレイ９０を載せ
る。次いで、管理コンピュータ８０は、搬送コンベア３
０のベルト駆動モータ３２ｅを駆動制御して、培養トレ
イ９０を保持しているキャリア３１をトレイ出入位置Ｐ
１から培地交換位置Ｐ２まで移動させ、更に、リッドオ
ープンロボット６０を駆動制御して、培地交換位置Ｐ２
に位置決めされた培養トレイ９０のリッド９２の上方に
吸着ヘッド６１を運んだあと、その吸着ヘッド６１がリ
ッド９２と接触するまで下降させ、吸着ヘッド６１の内
部を減圧化してリッド９２を吸着させ、その状態で上昇
させ、培地交換作業の邪魔にならない所定の退避位置に
退避させる。

【００７４】次いで、管理コンピュータ８０は、チップ
交換の設定の有無を判断し（Ｓ５２０）、設定されてい
ればＳ５３０を実行後にＳ５４０へ進み、設定されてい
なければＳ５４０へ進む。Ｓ５３０では、培地交換ロボ
ット４０を駆動制御して、ニードル保持部４３をチップ
除去部４８の上方に移動させ、チップ交換が設定されて
いるニードルを降下後上昇させることにより滅菌チップ
をチップ除去部４８にて取り外し、その後ニードル保持
部４３をチップラック４９の上方に移動させ、先ほどの
ニードルを降下させて新たな滅菌チップをはめ込み、そ
の後上昇させる。

【００７５】Ｓ５４０では、培養トレイ９０内の培地の
排出を行う。即ち、搬送コンベア３０の傾動モータ３３
ｃを駆動制御して、キャリア３１を所定の傾斜角度に傾
けることにより、キャリア３１に保持されている培養ト
レイ９０内の培地を一方向に溜める。そして、培地交換
ロボット４０を駆動制御して、ニードル保持部４３を培
地交換位置Ｐ２の上方に移動させ、傾斜状態の培養トレ
イ９０の底部（培地がたまっている部分）に培地排出ニ
ードル４２を下降させてその培地排出チップ４２ａを培
地に漬け、排出ポンプ４６の回転駆動により培地を吸引
して廃液ボトル４７へ棄てる。なお、培養トレイの傾斜
角度は一定でもよいが、培養トレイ９０内の培地残存量
に応じて徐々に傾斜角度が大きくなるように制御しても
よい。なお、培地残存量は、例えば培養トレイ９０の重
量を検出可能な重量センサを設けてその重量センサから
の信号に基づいて算出したり、廃液ボトル４７に容量セ
ンサを設けて当初培養トレイ９０に注入した培地容量と
廃液ボトル４７に排出された排出容量との差として算出
したりしてもよい。

【００７６】次いで、管理コンピュータ８０は、新たな
培地の注入を行う（Ｓ５５０）。即ち、培地排出ニード
ル４２を上昇させ、傾動モータ３３ｃを駆動制御して培
養トレイ９０を保持しているキャリア３１を水平に戻
し、培地注入ニードル４１を培養トレイ９０内へ培地を
注入可能な位置まで下降させ、入庫登録処理において設
定された分注パターンにしたがって、培地交換ロボット
４０を駆動制御して各分注ポイントに培地注入ニードル
４１を移動させ、注入ポンプ４４を回転駆動させて設定
された分注量の培地を注入する。その後、培地注入ニー
ドル４１を上昇させ、ニードル保持部４３を培地交換位
置Ｐ２の上方から所定の退避場所へ退避させ、リッドオ
ープンロボット６０を駆動制御して、リッド９２を吸着
している吸着ヘッド６１をこの培養トレイ９０の上方へ
移動させ、続いて吸着ヘッド６１を下降させてリッド９
２を培養トレイ９０に被せ、その後吸着ヘッド６１と真
空ポンプとの接続を解除し、吸着ヘッド６１の内部を常
圧に戻してリッド９２を離し、その後吸着ヘッド６１を
上昇させる。

【００７７】次いで、管理コンピュータ８０は、培地交
換終了後の培養トレイ９０を再入庫させる（Ｓ５６
０）。即ち、バーコードリーダ５０にバーコードラベル
９１を読み取らせ、そのバーコードから試料コードを読
み出し、試料コードに対応づけられている入庫場所を読
み出し、搬送コンベア３０のベルト駆動モータ３２ｅを
駆動制御して、培養トレイ９０をトレイ出入位置Ｐ１ま
で移動させ、インキュベータ２０内のコントローラ２５
に搬送ロボット２３等を駆動制御してその培養トレイ９
０を所定の入庫場所へ入庫させる。

【００７８】そして、培地交換予定試料一覧表示エリア
８７ｂに表示されている試料のすべてに対して培地交換
を行ったか否かを判断し（Ｓ５７０）、未だ培地交換し
ていない試料が残っているならば、その試料につきＳ５
１０〜Ｓ５６０の処理を繰り返し、エリア８７ｂに表示
されている試料のすべてに対して培地交換を行ったなら
ば、この培地交換処理を終了する。

【００７９】なお、上述の培地交換作業中は実行中の各
作業がシーケンス表示エリア８７ｇに表示されると共
に、各機構の駆動状態がメッセージ表示エリア８７ａに
表示されるので、作業者は一見して培地交換の作業状態
を認識することができる。また、作業実行中にて停止ボ
タン８７ｆを押すことによって、作業を一時中断するこ
とが可能であり、例えば途中でチップラック４９を交換
したりするようなときに利用できる。

【００８０】＜製品出庫処理＞作業者は、出庫予定日に
達した培養トレイ９０を製品として出庫させる（製品出
庫）ために、作業者は試料管理画面８１の出庫ボタン８
１ｅを選択する。管理コンピュータ８０は、作業者が試
料管理画面８１の出庫ボタン８１ｅを選択すると、図２
１に示す製品出庫処理を開始して、一時出庫のときと同
様の出庫ウインドウ８４（図１４参照）をディスプレイ
に表示する（Ｓ６００）。

【００８１】作業者は、製品として出庫させる試料コー
ドを出庫試料一覧表示エリア８４ａに入力してもよい
が、出庫ウインドウ８４中に製品出庫予定試料表示ボタ
ンを設け、このボタンを作業者が選択すると管理コンピ
ュータ８０がその日を出庫予定日とする試料を自動的に
抽出して出庫試料一覧表示エリア８４ａに入力してもよ
い。管理コンピュータ８０は、このように製品出庫させ
る試料コードが入力されると、これらを出庫試料一覧表
示エリア８４ａに表示する（Ｓ６１０）。

【００８２】次いで、管理コンピュータ８０は、作業者
が製品出庫ボタン８４ｃを選択するのを待って、出庫試
料一覧表示エリア８４ａに表示されている試料コードに
対応する入庫場所から、培養トレイ９０を取り出させる
（Ｓ６２０）。その後、製品出庫した試料コードを出庫
試料一覧表示エリア８４ａから削除する。

【００８３】作業者は、培地交換位置Ｐ２にて培養トレ
イ９０を降ろし、製品検査等の所定の作業を行う。そし
て、出庫試料一覧表示エリア８４ａに製品出庫すべき試
料コードが表示されなくなるまで、製品出庫ボタン８４
ｃを選択する操作を繰り返す。管理コンピュータ８０は
製品出庫ボタン８４ｃが選択されるたびにＳ６２０を実
行し、製品出庫すべき試料コードがなくなった時点で試
料管理画面８１をディスプレイに表示し（Ｓ６３０）、
この処理を終了する。このとき、試料管理画面８１にお
けるこの入庫場所に対応するセルの色を、空の状態を表
す色に変更して表示する。

【００８４】＜レポート出力処理＞作業者は、製品出庫
後や培養途中に、管理コンピュータ８０により、培養記
録として上記工程中の培養履歴を出力することができ
る。即ち、作業者が管理コンピュータ８０にレポート出
力を指令すると、管理コンピュータ８０は所定の形式
（又は作業者が選択した任意の形式）で培養履歴をディ
スプレイに表示したり、図示しないプリンタによって印
字出力したり、保存操作により管理コンピュータ８０の
記憶装置や他の記録媒体に記録したりする。培養履歴と
は、培養環境履歴、操作履歴等のデータ履歴である。こ
のうち、培養環境履歴は、インキュベータ２０内の状態
のデータ履歴であり、所定時間ごとに記録されたＣＯ₂
濃度、温度、湿度等のデータである。また、操作履歴
は、入庫から製品出庫までの一連の培養操作履歴であ
り、操作日時、作業者、作業内容、試料名等が時系列で
記録されたデータである。上述のようなデータ履歴は、
一定時間ごと又は培養操作ごとに管理コンピュータ８０
の記憶装置に自動的に記録される。このため、作業者は
データ履歴を自ら記録する手間がかからず、記録忘れ等
を防ぐことができる。このように培養履歴を管理コンピ
ュータ８０が管理するため、安全かつ容易に培養操作を
管理することができる。

【００８５】ここで、本実施形態の構成要素と本発明の
構成要素の対応関係を明らかにする。本実施形態の管理
コンピュータ８０が本発明の各手段に相当し、詳しくは
図示しない記憶装置が培養履歴記憶手段及び培地交換ス
ケジュール記憶手段に相当し、図示しない入力装置が識
別符号入力手段、時期変更入力手段及び出入庫指示入力
手段に相当し、ディスプレイ及びプリンタが培養履歴出
力手段、培地交換時期出力手段、培地交換時期情報出力
手段及び出入庫状態出力手段に相当するが、図示しない
ＣＰＵが記憶・入力・出力に関しての指令を行い、また
スケジュール変更手段や出入庫認識手段として機能す
る。

【００８６】以上詳述した本実施形態によれば、作業者
は試料の培養履歴を自ら記録する手間がかからないため
負担が軽減化される。また各試料の培養履歴を即座に入
手できる。この培養履歴は、細胞の成長具合に影響を与
える履歴として、試料を培養するインキュベータ内の環
境を時系列で記録した培養環境履歴や、入庫から製品出
庫するまでの操作履歴が含まれているため、有用な情報
となり得る。

【００８７】また、管理コンピュータ８０は、試料コー
ドと培地交換スケジュールとを対応づけて記憶してお
り、培地交換スケジュールに基づいて試料コードと対応
づけて培地交換時期つまり次回培地交換予定日（培地交
換スケジュール画面８５の試料データ表示欄８５ｆ参
照）をディスプレイに出力する。このため、作業者は培
地交換スケジュールを組むだけで次回培地交換予定日が
いつであるかを知ることができ、自ら培地交換時期がい
つなのかを計算する手間がかからないため負担が軽減化
される。また、培養試料の個々に対して培養条件（例え
ば培地交換間隔や培地種類等）を設定することができる
ので、異なる条件の培養組織であっても個々に管理する
ことができ、適切な管理が可能である。また、この培地
交換スケジュールは、培地交換間隔とその培地交換間隔
で培地交換を実行する繰り返し回数との組み合わせから
構成されているため、次回培地交換予定日を容易に算出
できる。

【００８８】更に、作業者が本来培地交換時期なのに培
地交換しなかったり、逆に本来培地交換時期ではないの
に培地交換したりしても、管理コンピュータ８０は培地
交換スケジュール変更処理において自動的に培地交換ス
ケジュールを変更するため、作業者は手作業で培地交換
スケジュールを組み直す手間がかからず負担が軽減化さ
れる。

【００８９】更にまた、管理コンピュータ８０は、培地
交換時期の変更によって変更後の培地交換間隔が変更前
の培地交換間隔よりも長くなったならば、次回の培地交
換間隔として変更前の培地交換間隔を適用して培地交換
スケジュールを変更するため、一時的に細胞の成長が遅
れただけでその後は予定通りの速度で成長する場合に対
処できる。一方、培地交換時期の変更によって変更後の
培地交換間隔が変更前の培地交換間隔よりも短くなった
ならば、次回の培地交換間隔として今回の培地交換間隔
を適用して培地交換スケジュールを変更するため、細胞
の成長が予定より早く成長する場合に対処できる。

【００９０】そしてまた、各試料コードの培地交換時期
に関する情報（培地交換スケジュール画面８５のステー
タス表示部８５ｂ参照）を画面上で色によって出力する
ため、作業者は、煩雑な操作を行うことなく、画面上の
色によって培地交換時期に関する情報を認識できる。ま
た、各試料の出入庫状況が自動的にディスプレイに色に
よって出力されるため、作業者は試料の出入庫に関して
履歴をとったりする手間がかからず負担が軽減化され
る。

【００９１】なお、本発明は上述した実施形態に何ら限
定されることはなく、特許請求の範囲に属する限り、種
々の態様で実施し得ることはいうまでもない。例えば、
リッド９２は培養トレイ９０と分離できるものを用いた
が、培養トレイ９０にスライド式として一体的に設けら
れていてもよい。

【００９２】また、培地注入ニードル４１、注入ポンプ
４４及び培地ボトル４５を複数組設け、各培地ボトル４
５に異なる種類の培地を入れておき、各試料ごとに培地
の種類を選択して培養トレイ９０内へその培地を注入す
るように制御してもよい。これにより、例えば同一試料
に対して培養状態に応じた適切な培地を選択して供給す
ることが可能になり、あるいは、種類の異なる細胞に対
応した培地を切り替えた供給することも可能になる。

【００９３】更に、新たに供給する培地の供給量を的確
に把握する必要がある場合には、予め培地ボトル４５と
培地注入ニードル４１との間に存在している空気を排出
しておくことが好ましい。例えば、培地交換ロボット４
０によりニードル保持部４３を培地排出口Ｄ（図１参
照）の上方に位置決めし、注入ポンプ４４を回転駆動さ
せて培地ボトル４５から培地を吸い上げれば、培地と共
に空気が培地注入ニードル４１から培地排出口Ｄへ排出
される。この空気排出作業は、例えば、システム立ち上
げ時や作業開始時等に行うことが好ましい。

【００９４】更にまた、図１２の入庫確認ウインドウ８
３に培地交換欄（今日培地交換を行うか行わないかを設
定する欄）や設定反映欄（培地交換欄での設定をこの試
料だけに反映させるかロット全体に反映させるかを決め
る欄）を設けてもよく、この場合、一時出庫後の入庫の
際に、培地交換スケジュールを変更する必要がある場合
にはこの培地交換欄や設定反映欄を利用することによ
り、培地交換スケジュール変更処理を実行することな
く、培地交換スケジュールを変更することができる。

【００９５】そしてまた、上記実施の形態では作業者の
観察結果に基づいて培地交換スケジュールを変更するか
否かを決めたが、この観察作業を自動化してもよい。例
えば、培養トレイ９０内の様子をＣＣＤ等で画像として
認識し、その画像に基づいて培地交換スケジュールを変
更するか否かを管理コンピュータ８０が判断してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態の培養管理装置の外観概略図であ
る。

【図２】 本実施形態の搬送コンベアの概略説明図であ
る。

【図３】 本実施形態のニードル保持部の概略説明図で
ある。

【図４】 本実施形態の電気的接続を表す概略ブロック
図である。

【図５】 本実施形態の培養管理装置を使用するにあた
っての作業手順を表す説明図である。

【図６】 試料管理画面の説明図である。

【図７】 入庫登録処理のフローチャートである。

【図８】 入庫登録ウインドウの説明図である。

【図９】 培地交換間隔の一例を示す説明図である。

【図１０】 分注パターン作成ウインドウの説明図であ
る。

【図１１】 入庫処理のフローチャートである。

【図１２】 入庫確認ウインドウの説明図である。

【図１３】 一時出庫処理のフローチャートである。

【図１４】 出庫ウインドウの説明図である。

【図１５】 培地交換スケジュール変更処理のフローチ
ャートである。

【図１６】 培地交換スケジュール画面の説明図であ
る。

【図１７】 培地交換変更ウインドウの説明図である。

【図１８】 培地交換間隔の説明図である。

【図１９】 培地交換処理のフローチャートである。

【図２０】 培地交換運転画面の説明図である。

【図２１】 製品出庫処理のフローチャートである。

【符号の説明】

１０…培養管理装置、２０…インキュベータ、２１…タ
ーンテーブル、２２…スタッカー、２３…搬送ロボッ
ト、２４…開口部、２５…コントローラ、３０…搬送コ
ンベア、３１…キャリア、３２…水平移動機構、３３…
揺動機構、４０…培地交換ロボット、４１…培地注入ニ
ードル、４２…培地排出ニードル、４３…ニードル保持
部、４４…注入ポンプ、４５…培地ボトル、４６…排出
ポンプ、４７…廃液ボトル、５０…バーコードリーダ、
６０…リッドオープンロボット、８０…管理コンピュー
タ、９０…培養トレイ、９１…バーコードラベル、９２
…リッド。

フロントページの続き (72)発明者 堀田 仁志 愛知県蒲郡市三谷北通６丁目209番地の１ 株式会社ジャパン・ティッシュ・エンジ ニアリング内 (72)発明者 石川 陽一 東京都西東京市中町１−11−26 Ｆターム(参考） 4B029 AA01 AA02 BB01 DF05 DF06 DF10

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 細胞培養での試料を管理する培養管理装
   置において、 各試料ごとに設定された識別符号とその識別符号の付さ
   れた試料について行った培養履歴とを対応づけて記憶す
   る培養履歴記憶手段と、 前記識別符号を入力する識別符号入力手段と、 前記識別符号入力手段によって入力された識別符号に対
   応する培養履歴を前記培養履歴記憶手段から抽出して出
   力する培養履歴出力手段とを備えたことを特徴とする培
   養管理装置。
2. 【請求項２】 前記培養履歴は、試料を培養するインキ
   ュベータ内の環境を時系列で記録したデータを含む請求
   項１記載の培養管理装置。
3. 【請求項３】 前記培養履歴は、試料をインキュベータ
   へ入庫してから製品として出庫するまでの培地交換操作
   を時系列で記録したデータを含む請求項１又は２記載の
   培養管理装置。
4. 【請求項４】 細胞培養での試料を管理する培養管理装
   置において、 各試料ごとに設定された識別符号とその識別符号の付さ
   れた試料の培地交換スケジュールとを対応づけて記憶す
   る培地交換スケジュール記憶手段と、 前記培地交換スケジュール記憶手段に記憶された前記培
   地交換スケジュールに基づいて、前記識別符号と対応づ
   けて培地交換時期を出力する培地交換時期出力手段とを
   備えたことを特徴とする培養管理装置。
5. 【請求項５】 前記培地交換スケジュールは、培地交換
   間隔とその培地交換間隔で培地交換を実行する繰り返し
   回数との組み合わせから構成されている請求項４記載の
   培養管理装置。
6. 【請求項６】 識別符号に対応づけられた培地交換時期
   の変更を入力する時期変更入力手段と、 前記時期変更入力手段によって前記培地交換時期の変更
   が入力されたならば、その変更後の培地交換時期に基づ
   いて前記識別符号に対応づけられた培地交換スケジュー
   ルを変更するスケジュール変更手段とを備えたことを特
   徴とする請求項４又は５記載の培養管理装置。
7. 【請求項７】 前記スケジュール変更手段は、前記時期
   変更入力手段によって培地交換時期が変更されたことに
   より今回の培地交換間隔が変更前の培地交換間隔よりも
   長くなったならば、次回の培地交換間隔として変更前の
   培地交換間隔を適用して培地交換スケジュールを変更す
   ることを特徴とする請求項６記載の培養管理装置。
8. 【請求項８】 前記スケジュール変更手段は、前記時期
   変更入力手段によって培地交換時期が変更されたことに
   より今回の培地交換間隔が変更前の培地交換間隔よりも
   短くなったならば、次回の培地交換間隔として今回の培
   地交換間隔を適用して培地交換スケジュールを変更する
   ことを特徴とする請求項６又は７記載の培養管理装置。
9. 【請求項９】 各識別符号の培地交換時期に関する情報
   を画面上で色又は模様によって出力する培地交換時期情
   報出力手段を備えたことを特徴とする請求項４〜８のい
   ずれかに記載の培養管理装置。
10. 【請求項１０】 試料入庫場所を複数有するインキュベ
    ータを用いた細胞培養での試料を管理する培養管理装置
    において、 前記インキュベータにおける各試料の出入庫状態を認識
    する出入庫認識手段と、 各試料に設定された識別符号と前記出入庫認識手段によ
    って認識された出入庫状態とを関連づけて出力する出入
    庫状態出力手段とを備えたことを特徴とする培養管理装
    置。
11. 【請求項１１】 前記出入庫状態出力手段は、出入庫状
    態を画面上で色又は模様によって出力する請求項１０記
    載の培養管理装置。
12. 【請求項１２】 各試料の出入庫の指示を入力する出入
    庫指示入力手段を備え、 前記出入庫認識手段は、前記出入庫指示入力手段の入力
    結果に基づいて出入庫状態を認識する請求項１０又は１
    １記載の培養管理装置。
13. 【請求項１３】 コンピュータを、請求項１〜１２のい
    ずれかに記載された培養管理装置として機能させるため
    のプログラム。