JP2004073084A - 培養容器および培養装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成によって、各処理工程における塵埃や細菌等による汚染を低減する。
【解決手段】内容積可変の少なくとも１つの主培養容器２に、培地を封入した内容積可変の少なくとも１つの培地容器３と、前記培養容器２内の流体を収容可能な内容積可変の少なくとも１つの廃棄培地容器４とを、相互間の流体の流動を制限可能な連結管５，６により、外部に対して密封状態に連結した培養容器１を提供する。
【選択図】 図１
【解決手段】内容積可変の少なくとも１つの主培養容器２に、培地を封入した内容積可変の少なくとも１つの培地容器３と、前記培養容器２内の流体を収容可能な内容積可変の少なくとも１つの廃棄培地容器４とを、相互間の流体の流動を制限可能な連結管５，６により、外部に対して密封状態に連結した培養容器１を提供する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、細胞を培養する培養容器および培養装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
細胞を培養するには、患者から抽出された骨髄液等の体液から培養すべき細胞を抽出する抽出工程、培養すべき細胞に適した培地を調製する培地調製工程、抽出された細胞を適当な培養容器内に培地とともに投入して所定の培養条件下に配する一次培養工程、一次培養された細胞を生体組織補填材と混合してさらに培養する二次培養工程等、複数の工程が順次行われる。
【０００３】
従来、この種の細胞の培養は、全体を密封して内部の塵埃量を管理したクリーンルームにおいて行うことが考えられている。すなわち、クリーンルーム内においては、例えば、天井側から床側に向かって流れる空気流が形成されており、各処理工程において塵埃等が生じた場合には、空気流によって塵埃等が床側に流され、床下に配置された集塵機によって回収されることになる。クリーンルーム内にはロボットアームが配置されていて、各工程間において細胞を移動させることができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように全ての処理工程を比較的大きなクリーンルーム内で行う場合には、各工程が行われる空間が連続しているために、一の工程において発生する塵埃が、他の工程に配されている細胞に混入する可能性がある。したがって、複数の細胞を同時に培養する場合には、細胞間の混合が生じたり、添加する物質が汚染されたりする不都合がある。
【０００５】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成によって、各処理工程における塵埃や細菌等による汚染を低減することができる培養容器および培養装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、内容積可変の少なくとも１つの主培養容器に、培地を封入した内容積可変の少なくとも１つの培地容器と、前記培養容器内の流体を収容可能な内容積可変の少なくとも１つの廃棄培地容器とを、相互間の流体の流動を制限可能な連結管により、外部に対して密封状態に連結した培養容器を提供する。
【０００７】
この発明によれば、主培養容器内に細胞を封入して、培地容器と主培養容器との間の連結管における流体の流動の制限を解除するとともに、培地容器の内容積を収縮させることにより、培地容器から連結管を通して主培養容器内に培地が流入する。この状態で上記連結管における流体の流動を再度制限することにより、主培養容器内部を他の容器に対して密封することが可能となる。これにより、外部に対して密封された主培養容器内において細胞を培養することが可能となる。
【０００８】
また、所定時間が経過した後に主培養容器内の培地を交換する必要が生じた場合には、主培養容器と廃棄培地容器との間の連結管の流動制限を解除するとともに、主培養容器の内容積を収縮させることにより、主培養容器から廃棄培地容器に向けて培地が流動させられる。これにより、主培養容器内において不要となった廃棄培地を廃棄培地容器に排出することが可能となる。
その後、再度培地容器から主培地容器に向けて培地を流入させて連結管における流体の流動を制限することにより、細胞の培養が継続されることになる。
【０００９】
このように、この発明に係る培養容器によれば、完全に密封された容器内において、細胞の培養と、細胞の培養に必要な培地の供給・廃棄による交換を行うことができるので、多種の細胞の培養が非常に近い位置で行われても、細胞が相互に混合したり、細菌等が感染したりすることを抑制することが可能となる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の培養容器において、前記連結管がバルブを備え、該バルブにより連結管内の流体の流動が許容または制限される培養容器を提供する。
この発明によれば、バルブの制御により連結管内の流体の流動制御を行うことが可能となる。これにより、簡易に連結管の開閉を行い、培地容器から主培養容器への培地の流入、主培養容器から廃棄培地容器への培地の排出、主培養容器内における細胞の培養等の工程を切り替えることが可能となる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の培養容器において、前記連結管が、柔軟な材質からなり、潰れることで内部の流体の流動が制限される培養容器を提供する。
この発明によれば、培養容器の外部から連結管が押されると、柔軟な材質からなる連結管が潰れ、内部の流路が閉じられることにより、流体の流動が制限される。これにより、連結管にバルブを設けることなく、培養容器の構成を簡易にすることができる。培養容器が、細胞毎に使い捨てされる場合には、構成を簡易にしてコストを低減することが好ましい。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の培養容器において、前記主培養容器に採血管が接続されている培養容器を提供する。
この発明によれば、採血管を患者に刺して、患者の血液や骨髄等の体液を採取することにより、主培養容器内に培養すべき細胞を供給することが可能となる。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の培養容器において、前記主培養容器に、蛋白質分解酵素を封入した内容積可変の少なくとも１つの酵素容器が、相互間の流体の流動を制限可能な連結管により、外部に対して密封状態に連結されている培養容器を提供する。
この発明によれば、例えば、間葉系幹細胞のような付着性の細胞を培養する場合に、所定の培養期間経過後には、主培養容器の内壁に細胞が付着して成長している。したがって、このような細胞を回収する場合に、主培養容器内の培地を廃棄培地容器内に排出した後に、酵素容器と主培養容器との間の連結管の流動制限を解除するとともに、酵素容器の内容積を収縮させることにより、蛋白質分解酵素を主培養容器内に供給して、細胞を主培養容器の内壁から剥離させることが可能となる。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の培養容器において、前記主培養容器に、生体組織補填材が封入されている培養容器を提供する。
この発明によれば、主培養容器内に細胞を投入するとともに、培地を主培養容器内に供給すると、細胞が、主培養容器内に封入されている生体組織補填材に付着し、これを足場として成長する。そして、適当な培養期間の間に、培地容器から主培養容器への培地の供給、主培養容器から廃棄培地容器への不要な培地の排出等を繰り返すことにより、生体組織補填材において細胞を充分に成長させた生体組織補填体を製造することが可能となる。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の培養容器において、前記主培養容器に、増殖因子を含む成長促進物質を封入した内容積可変の少なくとも１つの成長促進物質容器が、相互間の流体の流動を制限可能な連結管により、外部に対して密封状態に連結されている培養容器を提供する。
この発明によれば、主培養容器と成長促進物質容器との間の連結管の流動制限を解除するとともに、成長促進物質容器の内容積を収縮させることにより、増殖因子を含む成長促進物質を主培養容器へ供給し、培養中の細胞の成長促進を図ることが可能となる。
【００１６】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の培養容器において、前記連結管が、熱により密封または溶着可能な材質からなる培養容器を提供する。
この発明によれば、連結管を熱により密封することにより、特に、主細胞容器のみを他の容器から切り離すことが可能となる。したがって、例えば、培養期間終了後に、連結管を熱により密封して主培養容器を他の容器から切り離すことにより、成長した細胞のみを搬送、納品することが可能となる。また、生体組織補填材とともに培養した場合には、主培養容器のみを切り離すことにより、生体組織補填体のみを密封した形態で搬送、納品することが可能となる。
【００１７】
また、連結管を熱により溶着可能な材質により構成することで、連結管どうしを溶着して一の主培養容器から他の主培養容器へ細胞を移動することが可能となる。この場合には、細胞の移動も外部に対して密封された空間内において行うことができるので、さらに、細菌等の感染を抑制することが可能となる。
【００１８】
請求項９に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の培養容器において、前記主培養容器に先端が閉塞された閉塞連結管が設けられ、該閉塞連結管が熱により密封または溶着可能な材質からなる培養容器を提供する。
この発明によれば、一の主培養容器に設けた閉塞連結管と、他の主培養容器に設けた閉塞連結管とを熱により切断して溶着させることにより、主培養容器どうしを連通させることが可能となる。例えば、一の主培養容器内において充分に成長した細胞を閉塞連結管を通して、生体組織補填材が封入されている他の主培養容器へ移動させ、そこで生体組織補填体を製造することが可能となる。
【００１９】
請求項１０に係る発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の培養容器と、該培養容器を構成する各容器を収容する凹部を備えたケースと、凹部内に収容された各容器に外力を加えて収縮させる押圧手段とを備える培養装置を提供する。
【００２０】
この発明によれば、複数の容器を連結管で接続した培養容器の各容器を、ケースに形成された凹部内に収容させることにより、ケースに培養容器が保持され、一体的な取扱性が向上する。この状態で押圧手段を作動させることにより、各容器に選択的に外力を加えて収縮させる。このとき、収縮される容器に接続されている連結管の流動制限を解除することにより、収縮される容器内に封入さえれている流体を連結管を介して他の容器に移動させることが可能となる。このとき、各容器はケースに設けた凹部内に保持されているので、押圧手段で押すだけで、効率的に内部の流体を流出させることが可能となる。
【００２１】
請求項１１に係る発明は、請求項３に記載の培養容器と、該培養容器を構成する各容器を収容する凹部を備えたケースと、凹部内に収容された各容器に外力を加えて収縮させる押圧手段とを備え、前記ケースに、前記培養容器の連結管を通過させる連結管経路が設けられ、該連結管経路に配置された連結管を半径方向に潰して内部の流体の流動を制限するバルブ手段が設けられている培養装置を提供する。
【００２２】
この発明によれば、培養容器を構成する各容器をケースに設けた凹部内に収容することにより、各容器がケースに一体的に保持され、取扱性が向上される。この場合において、各容器間を連結する連結管は、ケースに設けられた連結管経路を通過するように配置されることになる。そして、連結管経路には、バルブ手段が配置されているので、ケースに配置された連結管は、バルブ手段によって半径方向に外力を加えられることにより、内部の流路を閉鎖するように潰れ、これによって流体の流動が制限されることになる。
【００２３】
請求項１２に係る発明は、請求項１０または請求項１１に記載の培養装置において、前記ケースを培養容器ごと回転させる遠心装置を備え、前記主培養容器を収容する凹部が回転軸心から間隔をあけて配置されている培養装置を提供する。
この発明によれば、遠心装置の作動により、培養容器を取り付けたケースを培養容器ごと回転させることにより、主培養容器内に配されている培地と細胞とを遠心分離することが可能となる。主培養容器は遠心装置の回転軸心から間隔をあけて配置されているので、遠心分離により、回転軸心から放射方向に最も離れた定位置に分離した細胞を滞留させることが可能となる。
【００２４】
請求項１３に係る発明は、請求項９に記載の培養容器と、該培養容器を構成する各容器を収容する凹部を備えたケースと、該ケースを培養容器ごと回転させる遠心装置とを備え、前記主培養容器が凹部に収容された状態で、前記閉塞連結管が、回転軸心を中心として主培養容器の放射方向外方に配置される培養装置を提供する。
【００２５】
この発明によれば、回転軸心から放射方向に最も離れた場所に分離された細胞が滞留するが、この位置に閉塞連結管が配置されているので、主培養容器から押し出す際に、遠心分離された細胞を閉鎖連結管から外部に効率的に取り出すことが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態に係る培養容器について、図面を参照して、以下に説明する。
本実施形態に係る培養容器１は、図１に示されるように、１つの主培養容器２と、１つの培地容器３と、１つの廃棄培地容器４と、主培養容器２と培地容器３とを連結する第１の連結管５と、主培養容器２と廃棄培地容器４とを連結する第２の連結管６とから構成されている。
【００２７】
主培養容器２、培地容器３および廃棄培地容器４は、それぞれ薄肉の塩化ビニル等の柔軟な材質の材料により構成されている。また、第１および第２の連結管５，６も塩化ビニルのような柔軟なチューブにより構成されている。これらの各容器２〜４と連結管５，６は、相互の内部空間どうしを連通させることができ、かつ、その内部空間を外部に対して密封した状態に接続されている。すなわち、第１および第２の連結管５，６の途中位置には外部から開閉可能なバルブ７，８が設けられている。
【００２８】
また、前記培地容器３内には、例えば、ＭＥＭ（Ｍｉｎｉｍａｌ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍｅｄｉｕｍ：最小必須培地）、ＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ：ウシ胎児血清）、抗生剤等を所定の配合比率、例えば、８４：１５：１で調整した培地が封入されている。ＦＢＳに代えて、ヒト血清を採用してもよい。前記廃棄培地容器４には、最初は何も入っておらず、十分に収縮した状態に配されている。
前記主培養容器２には、例えば、注射針を貫通可能で、かつ、注射針を引き抜いた後には弾性により閉塞される注入部９を備えている。これにより、体液、例えば、骨髄液を採取した注射器の注射針を注入部に刺すことで、主培養容器内に骨髄液を投入し、注射針を注入部から引き抜くことで、主培養容器２内を外部に対して遮断することができるようになっている。
【００２９】
このように構成された本実施形態に係る培養容器１の作用を説明する前に、生体組織補填体としての骨補填体の製造工程について概略的に説明する。骨補填体を製造するには、図２に示されるように、まず、患者の腸骨等から骨髄液を採取する。採取された骨髄液は遠心分離機にかけられて、旋回されることにより、比重の重い骨髄細胞を抽出される。
【００３０】
抽出された骨髄細胞は、予め調製されている培地とともに培養容器内に投入され混合される。培地の一部は取り出されて感染検査に回される。
この後に、混合された骨髄液および培地を所定の温度（例えば、３７±０．５℃）およびＣＯ２濃度（例えば５％）等の培養条件に維持することにより所定時間にわたって一定培養条件下で細胞が一次培養される。細胞の培養途中の所定の交換時期には、培養容器内から培地が廃棄される。そして、再度培地を混合されて培養工程が繰り返し継続される。廃棄された培地の一部は感染検査に回される。
【００３１】
所定の培養期間が終了すると、培養容器内から培地が廃棄された後に、培養容器内にトリプシンのような蛋白質分解酵素が投入・混合される。これにより、培養容器の底面に付着して成長していた間葉系幹細胞が、主培養容器の底面から剥離される。そして、このように剥離された間葉系幹細胞は、遠心分離機にかけられることにより抽出される。
【００３２】
抽出された間葉系幹細胞は、細胞数調整が行われた後に、骨補填材と適当な培地が投入された培養容器内に混合される。実際には、間葉系幹細胞を骨補填材に付着させ、培地内に投入する。そして、上記と同様にして、混合された間葉系幹細胞と培地を所定の温度（例えば、３７±０．５℃）およびＣＯ２濃度（例えば５％）等の培養条件に維持することにより、所定時間にわたって一定培養条件下で細胞が二次培養される。
【００３３】
二次培養工程においても、一次培養工程と同様にして、定期的に培地の交換が行われ、投入される培地の一部および廃棄される培地の一部がそれぞれ、感染検査に回される。そして、所定の培養期間が経過したところで、出荷用の品質検査と感染検査のための検体抽出が行われ、製造された骨補填材は密封されて製品として提供される。
【００３４】
本実施形態に係る培養容器１の作用について、以下に説明する。本実施形態に係る培養容器１は、上述した培養工程の内、特に、一次培養工程に利用される培養容器１である。
上述したように、骨髄液を採取した注射器の注射針を注入部９に貫通させて主培養容器２内に骨髄液を注入する。そして、第１の連結管５に設けられているバルブ７を開放するとともに、図３に示されるように、培地容器３をピストン１０によって押圧すること等により外部から力を加えて内容積を収縮させる。これにより、培地容器３から主培養容器２内に所定量の培地が供給され、主培養容器２内に注入されている骨髄液と混合される。このとき、第２の連結管５に設けられているバルブ７は閉鎖状態とされている。
【００３５】
この状態で、主培養容器２を所定の培養条件、例えば、（例えば、３７±０．５℃）およびＣＯ２濃度（例えば５％）等の条件下に配することにより、培養を行う。そして、ＣＯ２濃度条件は、培地にＣＯ２を溶解させたり、主培養容器２の一部をＣＯ２透過フィルタにより構成したりすることで達成可能である。
【００３６】
その後、所定の培地交換時期に達した時点で、図４に示されるように、第２の連結管６に設けられているバルブ８を開き、主培養容器２をピストン１１により押圧すること等により外力を加えて収縮させる。これにより、主培養容器２からバルブ８を介して廃棄培地容器４内に不要となった培地が排出される。
所定量の培地が排出された時点で、第２の連結管６に設けられているバルブ８を再度閉鎖し、第１の連結管５に設けられているバルブ７を開いて、図３に示されるように、培地容器３を収縮させる。これにより、主培養容器２内に、再び新たな培地が供給される。
【００３７】
そして、このような培地交換工程を繰り返しつつ培養を継続することにより、間葉系幹細胞が充分に成長する。成長した間葉系幹細胞を収容した主培養容器２は、該主培養容器２に連結している全ての連結管５，６を熱により密封して切断することにより単独で搬送可能となる。
【００３８】
このように、本実施形態に係る培養容器１によれば、培養に必要な培地等を予め封入しておき、一次培養工程の培養期間中を通じて、外部に対して培養容器１の内部を密封状態に遮断することができる。これにより、外部からの塵埃や細菌の混入を防止することができるとともに、外部の他の細胞に対しても汚染や感染の影響を与えることがない。その結果、多種の細胞を近接した位置で同時に培養することが可能となり、培養の効率化を図ることができる。
【００３９】
なお、本実施形態に係る培養容器１は、所定の時期に複数回にわたり培地の交換を行いながら間葉系幹細胞を成長させる一次培養工程に適用可能なものとして説明したが、主培養容器２に、例えば、βリン酸三カルシウム多孔体等の骨補填材を封入しておき、一次培養工程において培養された間葉系幹細胞を投入できるようにしておくことにより、二次培養工程に適用可能に構成してもよい。
【００４０】
また、図５に示されるように、主培養容器２に採血管１２を接続しておき、該採血管１２によって患者から採取した骨髄液を直接、主培養容器２内に投入することにしてもよい。
また、図６に示されるように、主培養容器２に第３の連結管１４を介して、内容積可変の酵素容器１３を連結しておいてもよい。酵素容器１３には、例えば、トリプシンのような蛋白質分解酵素が封入されており、第３の連結管１４にはバルブ１５が設けられている。
【００４１】
このように構成された培養容器１６によれば、間葉系幹細胞が主培養容器２内の内壁に付着して成長した一次培養工程の終了後に、第２の連結管６に設けられているバルブ８を開き、主培養容器２内からバルブ８を介して廃棄培地容器４内に不要となった培地を排出する。そして、第２の連結管６のバルブ８を閉じた後に、第３の連結管１４のバルブ１５を開いて、主培養容器２内にトリプシンを供給する。これによって、間葉系幹細胞を主培養容器２の内壁から剥離し、回収することが可能となる。
【００４２】
なお、トリプシン等の蛋白質分解酵素を用いることなく、主培養容器２の内壁に、所定の温度を境界として疎水性と親水性とが切り替わる温度応答性処理を施すことにしてもよい。
温度応答性処理は、温度応答性高分子ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を共有結合で固定することにより行われる。温度応答性処理された領域は、３２℃を境界温度として、それ以上では、市販の細胞用培養容器と同程度の弱い疎水性を呈するが、温度を境界温度以下に冷却することにより高い親水性を呈するようになる領域となる。したがって、例えば、３７℃で培養した後に３２℃以下に冷却することにより、主培養容器２内面を高い親水性を呈するように変化させ、非侵襲的に間葉系幹細胞を剥離させることが可能となる。
【００４３】
また、図７に示されるように、主培養容器２に、先端を閉塞された閉塞連結管１７を設けておくことにしてもよい。この閉塞連結管１７は、熱により密封または溶着可能な材質、例えば、塩化ビニルにより構成されている。
このような構成の閉塞連結管１７は、図８（ａ）に示すように、せん断方向に移動する発熱板１８によって、同図（ｂ）に示すように、溶融させられながら切断されることにより、同図（ｃ）に示すように、内部を無菌かつ密封状態に維持しつつ、切断端部１７ａを閉塞することができるようになっている。以下、この切断方法を無菌的チューブ切断と言うことにする。
【００４４】
また、図９（ａ）に示すように、平行に配した２本の閉塞連結管１７Ａ，１７Ｂを同時に切断した後に、同図（ｂ）に示すように、一の連結管１７Ａと他の連結管１７Ｂとが一致するようにずらした後、同図（ｃ）に示すように、発熱板１８を除去することにより、一の連結管１７Ａと他の連結管１７Ｂとを連結することができるようになっている。連結部分１７ｂは連結時には閉鎖されているが、外力により管壁どうしを連結させたまま内部流路を連通させることができるようになっている。すなわち、内部を無菌状態に保持したまま別々の連結管１７Ａ，１７Ｂどうしを連結することができる。以下、この接続方法を無菌的チューブ接続と言うことにする。
【００４５】
すなわち、このような閉塞連結管１７を備えておくことにより、細胞を培養した一の主培養容器２を他の主培養容器２に無菌的チューブ接続により連結して、細胞を他の主培養容器２内に移動させることができる。一の主培養容器２を一次培養容器とし、他の主培養容器２を二次培養容器としておくことにより、一次培養工程と二次培養工程とを連続させることができる。
【００４６】
なお、閉塞連結管１７の内部に細胞Ｃが配されている場合に、発熱板１８により細胞Ｃが損傷するおそれがあるため、図１０に示されるように、閉塞連結管１７の先端に、切断用の予備空間１９を形成しておいてもよい。すなわち、この予備空間１９を通過する切断線Ａによって切断することにより、発熱板１８が閉塞連結管１７内の細胞Ｃに直接触れることが防止され、細胞Ｃの健全性を保持しつつ、無菌的チューブ接続を行うことが可能となる。
【００４７】
次に、この発明の一実施形態に係る培養装置について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る培養装置２０は、図１１〜図１３に示されるように、培養容器２１とこれを収容するケース２２と、培養容器２１を押圧する押圧装置２３と、これらの動作を制御する制御装置２４とを備えている。
【００４８】
培養容器２１は、図１１に示されるように、第１の連結管２５により相互に連結された２つの主培養容器２Ａ，２Ｂと、第１の主培養容器２Ａに第２〜４の連結管２６〜２８により接続された第１の培地容器３Ａ、第１の廃棄培地容器４Ａおよび酵素容器２９と、第２の主培養容器２Ｂに第５〜７の連結管３０〜３２により接続された第２の培地容器３Ｂ、第２の廃棄培地容器４Ｂおよび成長促進物質容器３３とを備えている。
【００４９】
これら各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３は、第１の実施形態に係る培養容器１の各容器２，３，４と同様に、薄肉の塩化ビニル製容器であって、外力によって押されることにより内容積可変に構成されている。第２の主培養容器２Ｂ内には、例えば、βリン酸三カルシウム多孔体のような骨補填材が封入されている。培地容器２Ａ，２Ｂ、酵素容器２９および成長促進物質容器３３には、それぞれ、第１の実施形態と同様の培地、トリプシン等の蛋白質分解酵素およびデキサメタゾンのような増殖因子が封入されている。
【００５０】
また、第１〜７の連結管２５〜２８，３０〜３２は、いずれも、塩化ビニル等の柔軟な材質の材料により構成されている。これにより、各連結管２５〜２８，３０〜３２を撓ませて各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３を任意の位置に配置することが可能となるとともに、連結管２５〜２８，３０〜３２の長さ方向の途中位置を半径方向に挟むクリップやピンチバルブによって潰されることで、内部の流体の流動を制限することができるようになっている。なお、第１〜第７の連結管２５〜２８，３０〜３２は、ケース２２に取り付けられる前の状態においては、流体の流動を制限するために、例えば、圧力により破られる膜（図示略）によって閉鎖されている。
【００５１】
前記ケース２２は、図１２に示されるように、平板状に形成された上面に、前記培養容器２１を構成する各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３をそれぞれ収容可能な複数の凹部３４〜４１を備えている。これらの凹部３４〜４１は各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３を収容することにより、各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３が位置ずれしないように保持することができる程度の寸法に形成されている。
各凹部３４〜４１の間には、容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３間を連結する各連結管２５〜２８，３０〜３２を収容する収容溝４２〜４８が形成されている。また、各収容溝４２〜４８には、該収容溝４２〜４８の長さ方向の途中位置に、収容溝４２〜４８内に配置された連結管２５〜２８，３０〜３２を直径方向に挟んで潰すことができるピンチバルブ４９〜５５が配置されている。
【００５２】
また、前記ケース２２には、断熱材（図示略）によって、２つの主培養容器２Ａ，２Ｂを収容する凹部３４，３５を含む第１の領域Ｘと、それ以外の容器３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３を収容する凹部３６〜４１を含む第２の領域Ｙとが区画されている。第１の領域Ｘは、培養に適した３７℃±０．５℃の温度に維持することができ、かつ、主培養容器２Ａ，２Ｂの周囲を５％ＣＯ２濃度の雰囲気に保持することができるようになっている。また、第２の領域Ｙは、例えば、４℃程度に冷却状態に維持することができるようになっている。
【００５３】
前記押圧装置２３は、図１３に示されるように、前記ケース２２の上面に載置される装置本体５６と、該装置本体５６に、前記ケース２２の各凹部３４〜４１に対応する位置に設けられ、所望の高さに上下動可能なピストン５７〜６２とを備えている。ピストン５７〜６２が下降させられると、その下方に配置されている凹部３４〜３６，３８，３９，４１に収容された容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，２９，３３が押圧され、それによって容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，２９，３３を収縮させて内部の流体を容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，２９，３３の外部に押し出すことができるようになっている。
【００５４】
このように構成された本実施形態に係る培養装置２０の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る培養装置２０により細胞Ｃを培養するには、まず、制御装置２４を作動させて、全てのピンチバルブ４９〜５５を閉じることにより、連結管２５〜２８，３０〜３２を潰して、流体の流動を制限しておく。この状態で、患者の骨髄液を、図示しない採血管あるいは注射器により採取して、第１の主培養容器２Ａ内に投入する。
【００５５】
次に、制御装置２４の作動により、第２の連結管２６を閉鎖していたピンチバルブ５０を開放するとともに、押圧装置２３を作動させて、第１の培地容器３Ａの上方に配されているピストン５９を下降させることにより第１の培地容器３Ａ中の培地を第２の連結管２６を通じて第１の主培養容器２Ａ内に供給する。その後、第２の連結管２６のピンチバルブ５０を再度閉鎖することにより、第１の主培養容器２Ａを外部に対して密封する。
【００５６】
第１の主培養容器２Ａは、第１の領域Ｘに配置されているので、所定の培養条件下に配される。この状態で、所定時間放置することにより、第１の主培養容器２Ａ内の細胞Ｃが培地内において、主培養容器２Ａの底面に付着して成長する。
そして、所定の培養期間が経過した後に、制御装置２４の作動により、第３の連結管２７を閉鎖していたピンチバルブ５１を作動させて開放するとともに、第１の主培養容器２Ａの上方に配されているピストン５７を下降させる。これにより、第１の主培養容器２Ａ内の培地が、第１の廃棄培地容器４Ａ内に排出される。この場合に、第１の主培養容器２Ａ内の培地全てを排出してもよく、一部を排出してもよい。このとき、細胞Ｃは、第１の主培養容器２Ａの内壁に付着状態に保持されているので、第１の廃棄培地容器４Ａへ流出することなく第１の主培養容器２Ａ内に残る。
【００５７】
この後に、第３の連結管２７のピンチバルブ５１を再度閉鎖し、第２の連結管２６を閉鎖していたピンチバルブ５０を作動させて開放する。これと同時に、第１の主培養容器２Ａを上方から押圧していたピストン５７を上昇させ、かつ、第１の培地容器３Ａの上方に配されているピストン５９を下降させる。これにより、第１の培地容器３Ａ内の培地が第１の主培養容器２Ａ内に供給され、第１の主培養容器２Ａ内の培地の交換が行われることになる。
【００５８】
そして、このような培地交換工程を複数回定期的に行った後に、第１の主培養容器２Ａ内の培地の全てまたは一部を第１の廃棄培地容器４Ａへ排出し、第３の連結管２７のピンチバルブ５１を閉鎖した状態で、第４の連結管２８を閉鎖していたピンチバルブ５２を開放する。これとともに、第１の主培養容器２Ａ上方のピストン５７を引き上げつつ、酵素容器２９の上方に配置されていたピストン６０を下降させる。これにより、酵素容器２９内のトリプシンが第１の主培養容器２Ａ内に供給され、第１の主培養容器２Ａの内壁に付着して成長していた細胞Ｃが内壁から剥離される。
【００５９】
次に、第１の主培養容器２Ａに接続する第１〜第４の連結管２５〜２８のピンチバルブを全て閉鎖した状態で、培養容器２１全体をケース２２ごと遠心分離機にかける。これにより、第１の主培養容器２Ａ内の細胞Ｃが培地およびトリプシンから分離される。遠心分離機への培養容器２１の搭載時に、第１の主培養容器２Ａと第２の主培養容器２Ｂとを連結する第１の連結管２５が、第１の主培養容器２Ａに対して遠心軸から見て半径方向外方に配置されるように搭載しておけば、分離された細胞Ｃが第１の連結管２５内に集まるので便利である。
【００６０】
このようにして分離された細胞Ｃは、第１の連結管２５に配されているピンチバルブ４９を開いて、第１の主培養容器２Ａの上方に配されているピストン５７を下降させることにより第１の連結管２５を通して第２の主培養容器２Ｂに移動させられる。そして、第２の主培養容器２Ｂに接続された第５の連結管３０のピンチバルブ５３が開かれ、第２の培地容器３Ｂ上方のピストン６１が下降させられることにより、第２の主培養容器２Ｂ内に培地が供給される。また、これと同時に、または、この後に、第７の連結管３２のピンチバルブ５５を開いて成長促進物質容器３３上方のピストン６２を下降させることにより、デキサメタゾンのような増殖因子が第２の主培養容器２Ｂ内に供給される。
【００６１】
第２の主培養容器２Ｂ内には、骨補填材が封入されているので、第１の主培養容器２Ａから供給された細胞Ｃ、第２の培地容器３Ｂから供給された培地および成長促進物質容器３３から供給された増殖因子が混合される。第２の主培養容器２Ｂは、所定の培養条件に維持される第１の領域Ｘに配されているので、この状態を維持することにより二次培養が行われる。二次培養期間中には、第５〜第７の連結３０〜３２に設けられたピンチバルブ５３〜５５の開閉制御および第２の主培養容器２Ｂ、第２の培地容器３Ｂおよび成長促進物質容器３３上方に配されているピストン５８〜６２の昇降制御が定期的に行われることにより、数回にわたる培地交換が行われる。そして、所定の二次培養期間経過後には、第２の主培養容器２Ｂ内に、骨補填材を足場として細胞Ｃを成長させてなる骨補填体が製造されることになる。
【００６２】
そして、第６の連結管４７に設けられているピンチバルブ５４を開いて、第２の主培養容器２Ｂをピストン５８によって押圧することにより、第２の主培養容器２Ｂ内の培地を第２の廃棄培地容器４Ｂ内に排出する。この場合、排出する培地は一部でよい。この状態で、第２の主培養容器２Ｂに接続する全ての連結管２５，３０〜３２のピンチバルブ４９，５３〜５５を閉じることにより、第２の主培養容器２Ｂ内に骨補填体を密封する。そして、例えば、無菌的チューブ切断を用いて、全ての連結管２５，３０〜３２を閉塞状態に切断することにより、骨補填体が封入された第２の主培養容器２Ｂを他の容器２Ａ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３から切り離し、単独で製品として出荷することが可能となる。
【００６３】
このように構成された本実施形態に係る培養装置２０によれば、患者からの採血から二次培養終了までの間、外界と完全に隔離した閉鎖系において培養を行うことができる。したがって、外部からの塵埃等の混入が防止されることになる。
すなわち、運搬、取扱い、培養等の各工程において、外部からの塵埃の混入を防止して細胞を健全な状態に維持することができる。
【００６４】
また、凹部３４〜４１を有するケース２２に培養容器２１を収容するように配置して培養を行うので、培養装置２０への培養容器２１のセットが容易である。
したがって、不慣れな作業者も容易に細胞Ｃの培養を行うことができる。さらに、培地等必要な物質が全て封入された培養容器２１を交換することにより、順次、別個の細胞の培養を簡単に行うことができる。
【００６５】
上記実施形態においては、一次培養工程および二次培養工程において使用された培地が第１および第２の廃棄培地容器４Ａ，４Ｂ内に保管されるので、これらの容器４Ａ，４Ｂ内に貯留されている培地を利用して各段階における感染検査等を行うことにしてもよい。この場合に、無菌的チューブ切断によって第３，第６の連結管２７，３１を切断して、第１，第２の廃棄培地容器４Ａ，４Ｂを単独で検査工程に送ることにしてもよい。また、第１，第２の主培養容器２Ａ，２Ｂに、図示しない別個の検体抽出用容器を接続しておいてもよい。また、第１の連結管２５内に残った培地等を検査用に用いてもよい。
【００６６】
このように、本実施形態においては、第１〜第７の連結管２５〜３２を無菌的チューブ切断することによって、各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３を分離することができる。その結果、培養した細胞Ｃと、廃棄された培地等との関連が不明確となるのを防止するために、各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３に関連する容器であることを示す記号、特に、バーコードを付けておくことにしてもよい。バーコードは、同一のバーコードでも、相互に関連づけられたバーコードでもよい。
【００６７】
なお、上記実施形態においては、第２の主培養容器２Ｂが、最初から第１の主培養容器２Ａに第１の連結管２５により連結されているものとして説明したが、これに代えて、第２の主培養容器２Ｂは、無菌的チューブ接続によって第１の主培養容器２Ａ、培地容器３Ｂ、廃棄培地容器４Ｂ等に接続することにしてもよい。このようにすることで、製造したい骨補填体の量や形態に応じた骨補填材を封入した第２の主培養容器２Ｂを選択して使用することができる。封入される骨補填材としては、多孔体ブロック状のものの他、顆粒状、ゲル状等任意の形態のものを用意することができる。また、その材質としても、任意の生体適合性材料を採用することができる。
【００６８】
また、第１，第２の主培養容器２Ａ，２Ｂの一部または全部を透明に構成し、これら主培養容器２Ａ，２Ｂを収容するケース２２の凹部３４，３５に観察窓（図示略）を形成してもよい。これによれば、培養期間中に、観察窓を通して、例えば、倒立顕微鏡により培養状態の観察を行うことが可能となる。
【００６９】
また、最終的に製造された骨補填体は、患者の体内に注入するための注入ガンに投入されるが、これを密封状態において行うために、第２の主培養容器２Ｂに、予め連結管（図示略）によって注入ガン（図示略）を接続しておいてもよく、また、無菌的チューブ接続によって、第２の主培養容器２Ｂに事後的に接続することにしてもよい。また、無菌的チューブ切断により他の容器２Ａ，３Ａ，４Ａ，３３から切り離した第２の主培養容器２Ｂをそのまま投入できる注入ガンを用意し、注入ガンの内部において第２の主培養容器２Ｂが破られて内部の骨補填体が無菌的に注入できるように構成してもよい。
【００７０】
また、第２の主培養容器２Ｂ内の第６の連結管３１への入口部に、多孔質状の骨補填材を配置しておいてもよい。これにより、第２の廃棄培地容器４Ｂへ排出される培地内に浮遊する細胞Ｃを、培地とともに排出される際に多孔質状の骨補填材に捕獲することができる。したがって、細胞Ｃを無駄なく回収することが可能となる。この多孔質状の骨補填材としては、βリン酸三カルシウム多孔体の他、アパタイトシート等任意の生体適合材料を使用することができる。
【００７１】
さらに、第１〜第７の連結管２５〜３２の途中位置に設けたピンチバルブ４９〜５５により、連結管２５〜３２を開放する際に、内部の流体を流動させたい方向へのみ流動させ、その逆方向への流動を禁止する逆止弁（図示略）を、各連結管２５〜３２の途中位置に設けておいてもよい。
【００７２】
次に、この発明の第３の実施形態に係る培養装置７０について、図１４を参照して以下に説明する。なお、本実施形態においても、上記各実施形態と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係る培養装置２０は、図１４に示されるように、一次培養工程を行う培養装置２０であって、主培養容器２と、培地容器３と、廃棄培地容器４と、酵素容器１３とを連結管５，６，１４で連結してなる培養容器７１と、これら容器２〜４，１３および連結管５，６，１４を収容する凹部７２〜７８を有するケース８４と、ケース８４上に配置される押圧装置（図示略）と、これらを制御する制御装置（図示略）とを備えている。
【００７３】
ケース８４は、円板状に形成されており、図示しない回転駆動機構の作動により、その中心を通る鉛直軸心８２回りに水平回転させられるようになっている。
また、各容器２〜４，１３が、内容積可変の柔軟な材質からなる点、連結管５，６，１４が径方向に挟まれることで内部の流路を閉鎖可能な柔軟な材質からなる点、連結管５，６，１４を開閉するピンチバルブ７９〜８１がケース８４に設けられている点は、第２の実施形態と同様である。また、適当な加温手段および冷却手段により、第１の領域Ｘを３７℃±０．５℃に、第２の領域Ｙを４℃に維持する点も第２の実施形態と同様である。
【００７４】
本実施形態に係る培養装置７０においては、各容器２〜４，１３を収容する凹部７２〜７８、特に、細胞Ｃを培養する主培養容器２を収容する凹部７２が回転軸心８２から離れた位置に配置されている。これにより、回転軸心８２回りにケース８４が回転させられると、凹部７２に収容されている主培養容器２内の流体に、半径方向外方に向かう遠心力が作用するようになっている。なお、他の容器３，４，１３を収容する凹部７３〜７５も主培養容器２を収容する凹部７２と、ほぼ等距離だけ回転軸心８２から離れた位置に配置されている。
【００７５】
また、本実施形態に係る培養装置７０の培養容器７１は、主培養容器２に接続された閉塞連結管１７を備えている。この閉塞連結管１７も塩化ビニルからなり、内部の流体が漏洩しないように先端を閉塞されている。この閉塞連結管１７は、図に示されるように、ケース８４の回転軸心８２からみて主培養容器２の放射方向外方に配置されている。
【００７６】
また、前記押圧装置は、例えば、図１４の鎖線で示す位置に据え付けられ、上下動させられる単一のピストン８３を備えている。回転軸心８２回りにケース８４が回転させられることにより、ピストン８３が主培養容器２、培地容器３、酵素容器１４をそれぞれ押圧することができるようになっている。
【００７７】
このように構成された本実施形態に係る培養装置７０の作用について、以下に説明する。
患者から採取した細胞Ｃを主培養容器２内に投入した状態で、制御装置の作動により、回転駆動機構を作動させ、培地容器３をピストン８３の下方に配置する。そして、主培養容器２と培地容器３との間の第１の連結管５を閉鎖しているピンチバルブ７９を開放し、かつ、ピストン８３を下降させることにより、培地容器３内の培地が第１の連結管５を介して主培養容器２内に流入する。所定量の培地が流入した時点でピストン８３の下降を停止し、ピンチバルブ７９を再度閉鎖する。これにより、細胞Ｃが培地内に混合されるので、この状態で放置することにより、細胞Ｃの一次培養が開始される。
【００７８】
次に、所定期間経過後の適当な培地交換時期に、ケース８４を回転させてピストン８３の下方に主培養容器２を配置する。そして、主培養容器２と廃棄培地容器４との間の第２の連結管６を閉鎖している第２の連結管６を閉鎖しているピンチバルブ８０を開放し、かつ、ピストン８３を下降させることにより、主培養容器２内の培地を廃棄培地容器４内に排出する。このとき、細胞Ｃは、主培養容器２の底面に付着しているので、廃棄培地容器４へ排出されることなく主培養容器２内に留まる。
そして、再度ケース８４を回転させてピストン８３の下方に培地容器３を配置し、ピストン８３とピンチバルブ７９とを制御することにより、培地容器３内の培地を主培養容器２に供給する。これにより、培地交換が行われる。
【００７９】
所定の交換期間毎の複数回にわたる培地交換を行いながら細胞を培養する一次培養工程が終了すると、ケース８４を回転させてピストン８３の下方に主培養容器２を配置し、ピストン８３とピンチバルブ８０を制御して主培養容器２から廃棄培地容器４へ培地が排出される。その後、再度ケース８４を回転させてピストン８３の下方に酵素容器１３を配置し、ピストン８３とピンチバルブ８１とを制御することにより、酵素容器１３から主培養容器２へトリプシンが供給される。
主培養容器２内においてトリプシンが細胞Ｃに作用し、内壁に付着していた細胞Ｃが剥離される。
【００８０】
この状態で、全てのピンチバルブ８１を閉じて、回転駆動機構を作動させることにより、ケース８４を高速回転させる。これにより、主培養容器２内においてトリプシン内に浮遊していた細胞Ｃが、トリプシンから遠心分離されることにより、半径方向外方に集められる。主培養容器２の半径方向外方には、閉塞連結管１７が配置されているので、分離された細胞Ｃは、閉塞連結管１７内に集められることになる。
【００８１】
そして、ピストン８３の下方に主培養容器２が配置される位置でケース８４を停止して、例えば、無菌的チューブ接続により、骨補填材が封入された第２の主培養容器を接続した後に、ピストン８３を下降させることにより、閉塞連結管１７内に集められていた細胞Ｃを第２の主培養容器内に効率的に移動させることができることになる。
【００８２】
このように、本実施形態に係る培養装置７０によれば、ケース８４を回転させることで押圧手段のピストン８３の数を減らすことができ、構造を簡素化することができる。また、ケース８４の回転軸心８２から離れた位置に主培養容器２を配置するので、ケース８４の回転によって主培養容器２内の細胞を遠心分離することができる。さらに、ケース８４の凹部７２に収容された主培養容器２の半径方向外方に閉塞連結管１７が設けられているので、遠心分離された細胞Ｃを閉塞連結管１７内に集め、その後の二次培養工程に効率的に引き渡すことができる。
【００８３】
なお、上記各実施形態においては、培養する細胞Ｃとして間葉系幹細胞を例に挙げて説明したが、これに代えて、ＥＳ細胞、体性幹細胞、骨細胞、軟骨細胞、神経細胞等の他の体細胞を培養する場合に適用してもよい。
また、主培養容器２に供給する体液としては、骨髄液の他、末梢血、臍帯血でもよい。また、採取した骨髄液を遠心分離して得られた骨髄細胞のみを主培養容器２内に供給することにしてもよい。
また、生体組織補填材としてβリン酸三カルシウムからなる骨補填材を例に挙げて説明したが、他のセラミックスやコラーゲン、ポリ乳酸等任意の生体適合材料を使用することにしてもよい。
【００８４】
また、ケース８４や容器の形状は、上記各実施形態に示したものに限定されるものではない。また、各容器はそれぞれ１つずつ設けたものを例に挙げて説明したが、これに代えて、例えば、培地容器や廃棄培地容器を複数設けることにしてもよい。
【００８５】
また、上記各実施形態においては、培地等を排出する側の容器をピストンによって押圧することにより、培地等を移動させる方法を説明したが、これに代えて、図１５に示されるように、各容器２，４を外部に対して密封された収容室９０，９１内に配置し、培地等を受け入れる側の容器を収容した該収容室９０，９１内の圧力を低下させることで吸引する方法を採用してもよい。
【００８６】
具体的には、主培養容器２に培地を供給するには、図１５に示されるように、制御装置２４の作動により、第１の連結管２６を閉鎖していたピンチバルブ５０を開放するとともに、第１の吸引ポンプ９２を作動させて、主培養容器２が配置されている収容室９０内の圧力を低下させる。培地容器３が収容されている収容室９３は、連通孔９４によって大気開放されているので、培地容器３は自由に収縮して、培地が主培養容器２内に吸引されることになる。
【００８７】
また、所定の培養期間が経過した後には、制御装置２４の作動により、第２の連結管２７を閉鎖していたピンチバルブ５１を作動させて開放するとともに、主培養容器２を収容している収容室９０内の圧力を大気開放する。そして、第２の吸引ポンプ９５を作動させて、廃培地容器４が収容されている収容室９１内の圧力を低下させる。これにより、主培養容器２内の培地が廃培地容器４に向けて吸引されることになる。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る培養容器および培養装置によれば、外部に対して閉鎖された培養容器内において複数回に及ぶ培地交換を行いながら細胞の培養を行うことができる。その結果、培養されている細胞に、外部からの塵埃等が混入する虞がなく、細胞を健全な状態で培養することができるという効果を奏する。
また、細胞が容器内に密封されているので、複数種類の細胞を近接させて同時に培養しても相互に混合等の生ずる虞がなく、培養の効率を向上することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る培養容器を示す正面図である。
【図２】この発明を適用する培養工程を説明する説明図である。
【図３】図１の培養容器を用いて培地容器から主培養容器へ培地を供給する場合を説明する模式図である。
【図４】主培養容器から廃棄培地容器へ培地を排出する場合を説明する図３と同様の模式図である。
【図５】図１の培養容器の変形例を示す正面図である。
【図６】図１の培養容器の他の変形例を示す正面図である。
【図７】図１の培養容器の他の変形例を示す正面図である。
【図８】無菌的チューブ切断を説明する斜視図である。
【図９】無菌的チューブ接続を説明する斜視図である。
【図１０】閉塞連結管の端部構造を示す縦断面図である。
【図１１】この発明の第２の実施形態に係る培養装置に使用される培養容器を示す正面図である。
【図１２】図１１の培養容器を収納したケースを示す平面図である。
【図１３】図１１の培養装置を部分的に切断して示す縦断面図である。
【図１４】この発明の第３実施形態に係る培養装置を示す平面図である。
【図１５】この発明の培養装置の変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１，２１，７１ 培養容器
２，２Ａ，２Ｂ 主培養容器
３，３Ａ，３Ｂ 培地容器
４，４Ａ，４Ｂ 廃棄培地容器
５，６，１４，２５〜２８，３０〜３２ 連結管
７，８ バルブ
１２ 採血管
１３，２９ 酵素容器
１７ 閉塞連結管
２２，８４ ケース
２３ 押圧手段
３３ 成長促進物質容器
３４〜４１，７２〜７５ 凹部
４２〜４８ 収容溝（連結管経路）
４９〜５５，７９〜８１ ピンチバルブ（バルブ手段）
７６〜７８ 凹部（連結管経路）
８２ 回転軸心
【発明の属する技術分野】
この発明は、細胞を培養する培養容器および培養装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
細胞を培養するには、患者から抽出された骨髄液等の体液から培養すべき細胞を抽出する抽出工程、培養すべき細胞に適した培地を調製する培地調製工程、抽出された細胞を適当な培養容器内に培地とともに投入して所定の培養条件下に配する一次培養工程、一次培養された細胞を生体組織補填材と混合してさらに培養する二次培養工程等、複数の工程が順次行われる。
【０００３】
従来、この種の細胞の培養は、全体を密封して内部の塵埃量を管理したクリーンルームにおいて行うことが考えられている。すなわち、クリーンルーム内においては、例えば、天井側から床側に向かって流れる空気流が形成されており、各処理工程において塵埃等が生じた場合には、空気流によって塵埃等が床側に流され、床下に配置された集塵機によって回収されることになる。クリーンルーム内にはロボットアームが配置されていて、各工程間において細胞を移動させることができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように全ての処理工程を比較的大きなクリーンルーム内で行う場合には、各工程が行われる空間が連続しているために、一の工程において発生する塵埃が、他の工程に配されている細胞に混入する可能性がある。したがって、複数の細胞を同時に培養する場合には、細胞間の混合が生じたり、添加する物質が汚染されたりする不都合がある。
【０００５】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成によって、各処理工程における塵埃や細菌等による汚染を低減することができる培養容器および培養装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、内容積可変の少なくとも１つの主培養容器に、培地を封入した内容積可変の少なくとも１つの培地容器と、前記培養容器内の流体を収容可能な内容積可変の少なくとも１つの廃棄培地容器とを、相互間の流体の流動を制限可能な連結管により、外部に対して密封状態に連結した培養容器を提供する。
【０００７】
この発明によれば、主培養容器内に細胞を封入して、培地容器と主培養容器との間の連結管における流体の流動の制限を解除するとともに、培地容器の内容積を収縮させることにより、培地容器から連結管を通して主培養容器内に培地が流入する。この状態で上記連結管における流体の流動を再度制限することにより、主培養容器内部を他の容器に対して密封することが可能となる。これにより、外部に対して密封された主培養容器内において細胞を培養することが可能となる。
【０００８】
また、所定時間が経過した後に主培養容器内の培地を交換する必要が生じた場合には、主培養容器と廃棄培地容器との間の連結管の流動制限を解除するとともに、主培養容器の内容積を収縮させることにより、主培養容器から廃棄培地容器に向けて培地が流動させられる。これにより、主培養容器内において不要となった廃棄培地を廃棄培地容器に排出することが可能となる。
その後、再度培地容器から主培地容器に向けて培地を流入させて連結管における流体の流動を制限することにより、細胞の培養が継続されることになる。
【０００９】
このように、この発明に係る培養容器によれば、完全に密封された容器内において、細胞の培養と、細胞の培養に必要な培地の供給・廃棄による交換を行うことができるので、多種の細胞の培養が非常に近い位置で行われても、細胞が相互に混合したり、細菌等が感染したりすることを抑制することが可能となる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の培養容器において、前記連結管がバルブを備え、該バルブにより連結管内の流体の流動が許容または制限される培養容器を提供する。
この発明によれば、バルブの制御により連結管内の流体の流動制御を行うことが可能となる。これにより、簡易に連結管の開閉を行い、培地容器から主培養容器への培地の流入、主培養容器から廃棄培地容器への培地の排出、主培養容器内における細胞の培養等の工程を切り替えることが可能となる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の培養容器において、前記連結管が、柔軟な材質からなり、潰れることで内部の流体の流動が制限される培養容器を提供する。
この発明によれば、培養容器の外部から連結管が押されると、柔軟な材質からなる連結管が潰れ、内部の流路が閉じられることにより、流体の流動が制限される。これにより、連結管にバルブを設けることなく、培養容器の構成を簡易にすることができる。培養容器が、細胞毎に使い捨てされる場合には、構成を簡易にしてコストを低減することが好ましい。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の培養容器において、前記主培養容器に採血管が接続されている培養容器を提供する。
この発明によれば、採血管を患者に刺して、患者の血液や骨髄等の体液を採取することにより、主培養容器内に培養すべき細胞を供給することが可能となる。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の培養容器において、前記主培養容器に、蛋白質分解酵素を封入した内容積可変の少なくとも１つの酵素容器が、相互間の流体の流動を制限可能な連結管により、外部に対して密封状態に連結されている培養容器を提供する。
この発明によれば、例えば、間葉系幹細胞のような付着性の細胞を培養する場合に、所定の培養期間経過後には、主培養容器の内壁に細胞が付着して成長している。したがって、このような細胞を回収する場合に、主培養容器内の培地を廃棄培地容器内に排出した後に、酵素容器と主培養容器との間の連結管の流動制限を解除するとともに、酵素容器の内容積を収縮させることにより、蛋白質分解酵素を主培養容器内に供給して、細胞を主培養容器の内壁から剥離させることが可能となる。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の培養容器において、前記主培養容器に、生体組織補填材が封入されている培養容器を提供する。
この発明によれば、主培養容器内に細胞を投入するとともに、培地を主培養容器内に供給すると、細胞が、主培養容器内に封入されている生体組織補填材に付着し、これを足場として成長する。そして、適当な培養期間の間に、培地容器から主培養容器への培地の供給、主培養容器から廃棄培地容器への不要な培地の排出等を繰り返すことにより、生体組織補填材において細胞を充分に成長させた生体組織補填体を製造することが可能となる。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の培養容器において、前記主培養容器に、増殖因子を含む成長促進物質を封入した内容積可変の少なくとも１つの成長促進物質容器が、相互間の流体の流動を制限可能な連結管により、外部に対して密封状態に連結されている培養容器を提供する。
この発明によれば、主培養容器と成長促進物質容器との間の連結管の流動制限を解除するとともに、成長促進物質容器の内容積を収縮させることにより、増殖因子を含む成長促進物質を主培養容器へ供給し、培養中の細胞の成長促進を図ることが可能となる。
【００１６】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の培養容器において、前記連結管が、熱により密封または溶着可能な材質からなる培養容器を提供する。
この発明によれば、連結管を熱により密封することにより、特に、主細胞容器のみを他の容器から切り離すことが可能となる。したがって、例えば、培養期間終了後に、連結管を熱により密封して主培養容器を他の容器から切り離すことにより、成長した細胞のみを搬送、納品することが可能となる。また、生体組織補填材とともに培養した場合には、主培養容器のみを切り離すことにより、生体組織補填体のみを密封した形態で搬送、納品することが可能となる。
【００１７】
また、連結管を熱により溶着可能な材質により構成することで、連結管どうしを溶着して一の主培養容器から他の主培養容器へ細胞を移動することが可能となる。この場合には、細胞の移動も外部に対して密封された空間内において行うことができるので、さらに、細菌等の感染を抑制することが可能となる。
【００１８】
請求項９に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の培養容器において、前記主培養容器に先端が閉塞された閉塞連結管が設けられ、該閉塞連結管が熱により密封または溶着可能な材質からなる培養容器を提供する。
この発明によれば、一の主培養容器に設けた閉塞連結管と、他の主培養容器に設けた閉塞連結管とを熱により切断して溶着させることにより、主培養容器どうしを連通させることが可能となる。例えば、一の主培養容器内において充分に成長した細胞を閉塞連結管を通して、生体組織補填材が封入されている他の主培養容器へ移動させ、そこで生体組織補填体を製造することが可能となる。
【００１９】
請求項１０に係る発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の培養容器と、該培養容器を構成する各容器を収容する凹部を備えたケースと、凹部内に収容された各容器に外力を加えて収縮させる押圧手段とを備える培養装置を提供する。
【００２０】
この発明によれば、複数の容器を連結管で接続した培養容器の各容器を、ケースに形成された凹部内に収容させることにより、ケースに培養容器が保持され、一体的な取扱性が向上する。この状態で押圧手段を作動させることにより、各容器に選択的に外力を加えて収縮させる。このとき、収縮される容器に接続されている連結管の流動制限を解除することにより、収縮される容器内に封入さえれている流体を連結管を介して他の容器に移動させることが可能となる。このとき、各容器はケースに設けた凹部内に保持されているので、押圧手段で押すだけで、効率的に内部の流体を流出させることが可能となる。
【００２１】
請求項１１に係る発明は、請求項３に記載の培養容器と、該培養容器を構成する各容器を収容する凹部を備えたケースと、凹部内に収容された各容器に外力を加えて収縮させる押圧手段とを備え、前記ケースに、前記培養容器の連結管を通過させる連結管経路が設けられ、該連結管経路に配置された連結管を半径方向に潰して内部の流体の流動を制限するバルブ手段が設けられている培養装置を提供する。
【００２２】
この発明によれば、培養容器を構成する各容器をケースに設けた凹部内に収容することにより、各容器がケースに一体的に保持され、取扱性が向上される。この場合において、各容器間を連結する連結管は、ケースに設けられた連結管経路を通過するように配置されることになる。そして、連結管経路には、バルブ手段が配置されているので、ケースに配置された連結管は、バルブ手段によって半径方向に外力を加えられることにより、内部の流路を閉鎖するように潰れ、これによって流体の流動が制限されることになる。
【００２３】
請求項１２に係る発明は、請求項１０または請求項１１に記載の培養装置において、前記ケースを培養容器ごと回転させる遠心装置を備え、前記主培養容器を収容する凹部が回転軸心から間隔をあけて配置されている培養装置を提供する。
この発明によれば、遠心装置の作動により、培養容器を取り付けたケースを培養容器ごと回転させることにより、主培養容器内に配されている培地と細胞とを遠心分離することが可能となる。主培養容器は遠心装置の回転軸心から間隔をあけて配置されているので、遠心分離により、回転軸心から放射方向に最も離れた定位置に分離した細胞を滞留させることが可能となる。
【００２４】
請求項１３に係る発明は、請求項９に記載の培養容器と、該培養容器を構成する各容器を収容する凹部を備えたケースと、該ケースを培養容器ごと回転させる遠心装置とを備え、前記主培養容器が凹部に収容された状態で、前記閉塞連結管が、回転軸心を中心として主培養容器の放射方向外方に配置される培養装置を提供する。
【００２５】
この発明によれば、回転軸心から放射方向に最も離れた場所に分離された細胞が滞留するが、この位置に閉塞連結管が配置されているので、主培養容器から押し出す際に、遠心分離された細胞を閉鎖連結管から外部に効率的に取り出すことが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態に係る培養容器について、図面を参照して、以下に説明する。
本実施形態に係る培養容器１は、図１に示されるように、１つの主培養容器２と、１つの培地容器３と、１つの廃棄培地容器４と、主培養容器２と培地容器３とを連結する第１の連結管５と、主培養容器２と廃棄培地容器４とを連結する第２の連結管６とから構成されている。
【００２７】
主培養容器２、培地容器３および廃棄培地容器４は、それぞれ薄肉の塩化ビニル等の柔軟な材質の材料により構成されている。また、第１および第２の連結管５，６も塩化ビニルのような柔軟なチューブにより構成されている。これらの各容器２〜４と連結管５，６は、相互の内部空間どうしを連通させることができ、かつ、その内部空間を外部に対して密封した状態に接続されている。すなわち、第１および第２の連結管５，６の途中位置には外部から開閉可能なバルブ７，８が設けられている。
【００２８】
また、前記培地容器３内には、例えば、ＭＥＭ（Ｍｉｎｉｍａｌ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍｅｄｉｕｍ：最小必須培地）、ＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ：ウシ胎児血清）、抗生剤等を所定の配合比率、例えば、８４：１５：１で調整した培地が封入されている。ＦＢＳに代えて、ヒト血清を採用してもよい。前記廃棄培地容器４には、最初は何も入っておらず、十分に収縮した状態に配されている。
前記主培養容器２には、例えば、注射針を貫通可能で、かつ、注射針を引き抜いた後には弾性により閉塞される注入部９を備えている。これにより、体液、例えば、骨髄液を採取した注射器の注射針を注入部に刺すことで、主培養容器内に骨髄液を投入し、注射針を注入部から引き抜くことで、主培養容器２内を外部に対して遮断することができるようになっている。
【００２９】
このように構成された本実施形態に係る培養容器１の作用を説明する前に、生体組織補填体としての骨補填体の製造工程について概略的に説明する。骨補填体を製造するには、図２に示されるように、まず、患者の腸骨等から骨髄液を採取する。採取された骨髄液は遠心分離機にかけられて、旋回されることにより、比重の重い骨髄細胞を抽出される。
【００３０】
抽出された骨髄細胞は、予め調製されている培地とともに培養容器内に投入され混合される。培地の一部は取り出されて感染検査に回される。
この後に、混合された骨髄液および培地を所定の温度（例えば、３７±０．５℃）およびＣＯ２濃度（例えば５％）等の培養条件に維持することにより所定時間にわたって一定培養条件下で細胞が一次培養される。細胞の培養途中の所定の交換時期には、培養容器内から培地が廃棄される。そして、再度培地を混合されて培養工程が繰り返し継続される。廃棄された培地の一部は感染検査に回される。
【００３１】
所定の培養期間が終了すると、培養容器内から培地が廃棄された後に、培養容器内にトリプシンのような蛋白質分解酵素が投入・混合される。これにより、培養容器の底面に付着して成長していた間葉系幹細胞が、主培養容器の底面から剥離される。そして、このように剥離された間葉系幹細胞は、遠心分離機にかけられることにより抽出される。
【００３２】
抽出された間葉系幹細胞は、細胞数調整が行われた後に、骨補填材と適当な培地が投入された培養容器内に混合される。実際には、間葉系幹細胞を骨補填材に付着させ、培地内に投入する。そして、上記と同様にして、混合された間葉系幹細胞と培地を所定の温度（例えば、３７±０．５℃）およびＣＯ２濃度（例えば５％）等の培養条件に維持することにより、所定時間にわたって一定培養条件下で細胞が二次培養される。
【００３３】
二次培養工程においても、一次培養工程と同様にして、定期的に培地の交換が行われ、投入される培地の一部および廃棄される培地の一部がそれぞれ、感染検査に回される。そして、所定の培養期間が経過したところで、出荷用の品質検査と感染検査のための検体抽出が行われ、製造された骨補填材は密封されて製品として提供される。
【００３４】
本実施形態に係る培養容器１の作用について、以下に説明する。本実施形態に係る培養容器１は、上述した培養工程の内、特に、一次培養工程に利用される培養容器１である。
上述したように、骨髄液を採取した注射器の注射針を注入部９に貫通させて主培養容器２内に骨髄液を注入する。そして、第１の連結管５に設けられているバルブ７を開放するとともに、図３に示されるように、培地容器３をピストン１０によって押圧すること等により外部から力を加えて内容積を収縮させる。これにより、培地容器３から主培養容器２内に所定量の培地が供給され、主培養容器２内に注入されている骨髄液と混合される。このとき、第２の連結管５に設けられているバルブ７は閉鎖状態とされている。
【００３５】
この状態で、主培養容器２を所定の培養条件、例えば、（例えば、３７±０．５℃）およびＣＯ２濃度（例えば５％）等の条件下に配することにより、培養を行う。そして、ＣＯ２濃度条件は、培地にＣＯ２を溶解させたり、主培養容器２の一部をＣＯ２透過フィルタにより構成したりすることで達成可能である。
【００３６】
その後、所定の培地交換時期に達した時点で、図４に示されるように、第２の連結管６に設けられているバルブ８を開き、主培養容器２をピストン１１により押圧すること等により外力を加えて収縮させる。これにより、主培養容器２からバルブ８を介して廃棄培地容器４内に不要となった培地が排出される。
所定量の培地が排出された時点で、第２の連結管６に設けられているバルブ８を再度閉鎖し、第１の連結管５に設けられているバルブ７を開いて、図３に示されるように、培地容器３を収縮させる。これにより、主培養容器２内に、再び新たな培地が供給される。
【００３７】
そして、このような培地交換工程を繰り返しつつ培養を継続することにより、間葉系幹細胞が充分に成長する。成長した間葉系幹細胞を収容した主培養容器２は、該主培養容器２に連結している全ての連結管５，６を熱により密封して切断することにより単独で搬送可能となる。
【００３８】
このように、本実施形態に係る培養容器１によれば、培養に必要な培地等を予め封入しておき、一次培養工程の培養期間中を通じて、外部に対して培養容器１の内部を密封状態に遮断することができる。これにより、外部からの塵埃や細菌の混入を防止することができるとともに、外部の他の細胞に対しても汚染や感染の影響を与えることがない。その結果、多種の細胞を近接した位置で同時に培養することが可能となり、培養の効率化を図ることができる。
【００３９】
なお、本実施形態に係る培養容器１は、所定の時期に複数回にわたり培地の交換を行いながら間葉系幹細胞を成長させる一次培養工程に適用可能なものとして説明したが、主培養容器２に、例えば、βリン酸三カルシウム多孔体等の骨補填材を封入しておき、一次培養工程において培養された間葉系幹細胞を投入できるようにしておくことにより、二次培養工程に適用可能に構成してもよい。
【００４０】
また、図５に示されるように、主培養容器２に採血管１２を接続しておき、該採血管１２によって患者から採取した骨髄液を直接、主培養容器２内に投入することにしてもよい。
また、図６に示されるように、主培養容器２に第３の連結管１４を介して、内容積可変の酵素容器１３を連結しておいてもよい。酵素容器１３には、例えば、トリプシンのような蛋白質分解酵素が封入されており、第３の連結管１４にはバルブ１５が設けられている。
【００４１】
このように構成された培養容器１６によれば、間葉系幹細胞が主培養容器２内の内壁に付着して成長した一次培養工程の終了後に、第２の連結管６に設けられているバルブ８を開き、主培養容器２内からバルブ８を介して廃棄培地容器４内に不要となった培地を排出する。そして、第２の連結管６のバルブ８を閉じた後に、第３の連結管１４のバルブ１５を開いて、主培養容器２内にトリプシンを供給する。これによって、間葉系幹細胞を主培養容器２の内壁から剥離し、回収することが可能となる。
【００４２】
なお、トリプシン等の蛋白質分解酵素を用いることなく、主培養容器２の内壁に、所定の温度を境界として疎水性と親水性とが切り替わる温度応答性処理を施すことにしてもよい。
温度応答性処理は、温度応答性高分子ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を共有結合で固定することにより行われる。温度応答性処理された領域は、３２℃を境界温度として、それ以上では、市販の細胞用培養容器と同程度の弱い疎水性を呈するが、温度を境界温度以下に冷却することにより高い親水性を呈するようになる領域となる。したがって、例えば、３７℃で培養した後に３２℃以下に冷却することにより、主培養容器２内面を高い親水性を呈するように変化させ、非侵襲的に間葉系幹細胞を剥離させることが可能となる。
【００４３】
また、図７に示されるように、主培養容器２に、先端を閉塞された閉塞連結管１７を設けておくことにしてもよい。この閉塞連結管１７は、熱により密封または溶着可能な材質、例えば、塩化ビニルにより構成されている。
このような構成の閉塞連結管１７は、図８（ａ）に示すように、せん断方向に移動する発熱板１８によって、同図（ｂ）に示すように、溶融させられながら切断されることにより、同図（ｃ）に示すように、内部を無菌かつ密封状態に維持しつつ、切断端部１７ａを閉塞することができるようになっている。以下、この切断方法を無菌的チューブ切断と言うことにする。
【００４４】
また、図９（ａ）に示すように、平行に配した２本の閉塞連結管１７Ａ，１７Ｂを同時に切断した後に、同図（ｂ）に示すように、一の連結管１７Ａと他の連結管１７Ｂとが一致するようにずらした後、同図（ｃ）に示すように、発熱板１８を除去することにより、一の連結管１７Ａと他の連結管１７Ｂとを連結することができるようになっている。連結部分１７ｂは連結時には閉鎖されているが、外力により管壁どうしを連結させたまま内部流路を連通させることができるようになっている。すなわち、内部を無菌状態に保持したまま別々の連結管１７Ａ，１７Ｂどうしを連結することができる。以下、この接続方法を無菌的チューブ接続と言うことにする。
【００４５】
すなわち、このような閉塞連結管１７を備えておくことにより、細胞を培養した一の主培養容器２を他の主培養容器２に無菌的チューブ接続により連結して、細胞を他の主培養容器２内に移動させることができる。一の主培養容器２を一次培養容器とし、他の主培養容器２を二次培養容器としておくことにより、一次培養工程と二次培養工程とを連続させることができる。
【００４６】
なお、閉塞連結管１７の内部に細胞Ｃが配されている場合に、発熱板１８により細胞Ｃが損傷するおそれがあるため、図１０に示されるように、閉塞連結管１７の先端に、切断用の予備空間１９を形成しておいてもよい。すなわち、この予備空間１９を通過する切断線Ａによって切断することにより、発熱板１８が閉塞連結管１７内の細胞Ｃに直接触れることが防止され、細胞Ｃの健全性を保持しつつ、無菌的チューブ接続を行うことが可能となる。
【００４７】
次に、この発明の一実施形態に係る培養装置について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る培養装置２０は、図１１〜図１３に示されるように、培養容器２１とこれを収容するケース２２と、培養容器２１を押圧する押圧装置２３と、これらの動作を制御する制御装置２４とを備えている。
【００４８】
培養容器２１は、図１１に示されるように、第１の連結管２５により相互に連結された２つの主培養容器２Ａ，２Ｂと、第１の主培養容器２Ａに第２〜４の連結管２６〜２８により接続された第１の培地容器３Ａ、第１の廃棄培地容器４Ａおよび酵素容器２９と、第２の主培養容器２Ｂに第５〜７の連結管３０〜３２により接続された第２の培地容器３Ｂ、第２の廃棄培地容器４Ｂおよび成長促進物質容器３３とを備えている。
【００４９】
これら各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３は、第１の実施形態に係る培養容器１の各容器２，３，４と同様に、薄肉の塩化ビニル製容器であって、外力によって押されることにより内容積可変に構成されている。第２の主培養容器２Ｂ内には、例えば、βリン酸三カルシウム多孔体のような骨補填材が封入されている。培地容器２Ａ，２Ｂ、酵素容器２９および成長促進物質容器３３には、それぞれ、第１の実施形態と同様の培地、トリプシン等の蛋白質分解酵素およびデキサメタゾンのような増殖因子が封入されている。
【００５０】
また、第１〜７の連結管２５〜２８，３０〜３２は、いずれも、塩化ビニル等の柔軟な材質の材料により構成されている。これにより、各連結管２５〜２８，３０〜３２を撓ませて各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３を任意の位置に配置することが可能となるとともに、連結管２５〜２８，３０〜３２の長さ方向の途中位置を半径方向に挟むクリップやピンチバルブによって潰されることで、内部の流体の流動を制限することができるようになっている。なお、第１〜第７の連結管２５〜２８，３０〜３２は、ケース２２に取り付けられる前の状態においては、流体の流動を制限するために、例えば、圧力により破られる膜（図示略）によって閉鎖されている。
【００５１】
前記ケース２２は、図１２に示されるように、平板状に形成された上面に、前記培養容器２１を構成する各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３をそれぞれ収容可能な複数の凹部３４〜４１を備えている。これらの凹部３４〜４１は各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３を収容することにより、各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３が位置ずれしないように保持することができる程度の寸法に形成されている。
各凹部３４〜４１の間には、容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３間を連結する各連結管２５〜２８，３０〜３２を収容する収容溝４２〜４８が形成されている。また、各収容溝４２〜４８には、該収容溝４２〜４８の長さ方向の途中位置に、収容溝４２〜４８内に配置された連結管２５〜２８，３０〜３２を直径方向に挟んで潰すことができるピンチバルブ４９〜５５が配置されている。
【００５２】
また、前記ケース２２には、断熱材（図示略）によって、２つの主培養容器２Ａ，２Ｂを収容する凹部３４，３５を含む第１の領域Ｘと、それ以外の容器３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３を収容する凹部３６〜４１を含む第２の領域Ｙとが区画されている。第１の領域Ｘは、培養に適した３７℃±０．５℃の温度に維持することができ、かつ、主培養容器２Ａ，２Ｂの周囲を５％ＣＯ２濃度の雰囲気に保持することができるようになっている。また、第２の領域Ｙは、例えば、４℃程度に冷却状態に維持することができるようになっている。
【００５３】
前記押圧装置２３は、図１３に示されるように、前記ケース２２の上面に載置される装置本体５６と、該装置本体５６に、前記ケース２２の各凹部３４〜４１に対応する位置に設けられ、所望の高さに上下動可能なピストン５７〜６２とを備えている。ピストン５７〜６２が下降させられると、その下方に配置されている凹部３４〜３６，３８，３９，４１に収容された容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，２９，３３が押圧され、それによって容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，２９，３３を収縮させて内部の流体を容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，２９，３３の外部に押し出すことができるようになっている。
【００５４】
このように構成された本実施形態に係る培養装置２０の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る培養装置２０により細胞Ｃを培養するには、まず、制御装置２４を作動させて、全てのピンチバルブ４９〜５５を閉じることにより、連結管２５〜２８，３０〜３２を潰して、流体の流動を制限しておく。この状態で、患者の骨髄液を、図示しない採血管あるいは注射器により採取して、第１の主培養容器２Ａ内に投入する。
【００５５】
次に、制御装置２４の作動により、第２の連結管２６を閉鎖していたピンチバルブ５０を開放するとともに、押圧装置２３を作動させて、第１の培地容器３Ａの上方に配されているピストン５９を下降させることにより第１の培地容器３Ａ中の培地を第２の連結管２６を通じて第１の主培養容器２Ａ内に供給する。その後、第２の連結管２６のピンチバルブ５０を再度閉鎖することにより、第１の主培養容器２Ａを外部に対して密封する。
【００５６】
第１の主培養容器２Ａは、第１の領域Ｘに配置されているので、所定の培養条件下に配される。この状態で、所定時間放置することにより、第１の主培養容器２Ａ内の細胞Ｃが培地内において、主培養容器２Ａの底面に付着して成長する。
そして、所定の培養期間が経過した後に、制御装置２４の作動により、第３の連結管２７を閉鎖していたピンチバルブ５１を作動させて開放するとともに、第１の主培養容器２Ａの上方に配されているピストン５７を下降させる。これにより、第１の主培養容器２Ａ内の培地が、第１の廃棄培地容器４Ａ内に排出される。この場合に、第１の主培養容器２Ａ内の培地全てを排出してもよく、一部を排出してもよい。このとき、細胞Ｃは、第１の主培養容器２Ａの内壁に付着状態に保持されているので、第１の廃棄培地容器４Ａへ流出することなく第１の主培養容器２Ａ内に残る。
【００５７】
この後に、第３の連結管２７のピンチバルブ５１を再度閉鎖し、第２の連結管２６を閉鎖していたピンチバルブ５０を作動させて開放する。これと同時に、第１の主培養容器２Ａを上方から押圧していたピストン５７を上昇させ、かつ、第１の培地容器３Ａの上方に配されているピストン５９を下降させる。これにより、第１の培地容器３Ａ内の培地が第１の主培養容器２Ａ内に供給され、第１の主培養容器２Ａ内の培地の交換が行われることになる。
【００５８】
そして、このような培地交換工程を複数回定期的に行った後に、第１の主培養容器２Ａ内の培地の全てまたは一部を第１の廃棄培地容器４Ａへ排出し、第３の連結管２７のピンチバルブ５１を閉鎖した状態で、第４の連結管２８を閉鎖していたピンチバルブ５２を開放する。これとともに、第１の主培養容器２Ａ上方のピストン５７を引き上げつつ、酵素容器２９の上方に配置されていたピストン６０を下降させる。これにより、酵素容器２９内のトリプシンが第１の主培養容器２Ａ内に供給され、第１の主培養容器２Ａの内壁に付着して成長していた細胞Ｃが内壁から剥離される。
【００５９】
次に、第１の主培養容器２Ａに接続する第１〜第４の連結管２５〜２８のピンチバルブを全て閉鎖した状態で、培養容器２１全体をケース２２ごと遠心分離機にかける。これにより、第１の主培養容器２Ａ内の細胞Ｃが培地およびトリプシンから分離される。遠心分離機への培養容器２１の搭載時に、第１の主培養容器２Ａと第２の主培養容器２Ｂとを連結する第１の連結管２５が、第１の主培養容器２Ａに対して遠心軸から見て半径方向外方に配置されるように搭載しておけば、分離された細胞Ｃが第１の連結管２５内に集まるので便利である。
【００６０】
このようにして分離された細胞Ｃは、第１の連結管２５に配されているピンチバルブ４９を開いて、第１の主培養容器２Ａの上方に配されているピストン５７を下降させることにより第１の連結管２５を通して第２の主培養容器２Ｂに移動させられる。そして、第２の主培養容器２Ｂに接続された第５の連結管３０のピンチバルブ５３が開かれ、第２の培地容器３Ｂ上方のピストン６１が下降させられることにより、第２の主培養容器２Ｂ内に培地が供給される。また、これと同時に、または、この後に、第７の連結管３２のピンチバルブ５５を開いて成長促進物質容器３３上方のピストン６２を下降させることにより、デキサメタゾンのような増殖因子が第２の主培養容器２Ｂ内に供給される。
【００６１】
第２の主培養容器２Ｂ内には、骨補填材が封入されているので、第１の主培養容器２Ａから供給された細胞Ｃ、第２の培地容器３Ｂから供給された培地および成長促進物質容器３３から供給された増殖因子が混合される。第２の主培養容器２Ｂは、所定の培養条件に維持される第１の領域Ｘに配されているので、この状態を維持することにより二次培養が行われる。二次培養期間中には、第５〜第７の連結３０〜３２に設けられたピンチバルブ５３〜５５の開閉制御および第２の主培養容器２Ｂ、第２の培地容器３Ｂおよび成長促進物質容器３３上方に配されているピストン５８〜６２の昇降制御が定期的に行われることにより、数回にわたる培地交換が行われる。そして、所定の二次培養期間経過後には、第２の主培養容器２Ｂ内に、骨補填材を足場として細胞Ｃを成長させてなる骨補填体が製造されることになる。
【００６２】
そして、第６の連結管４７に設けられているピンチバルブ５４を開いて、第２の主培養容器２Ｂをピストン５８によって押圧することにより、第２の主培養容器２Ｂ内の培地を第２の廃棄培地容器４Ｂ内に排出する。この場合、排出する培地は一部でよい。この状態で、第２の主培養容器２Ｂに接続する全ての連結管２５，３０〜３２のピンチバルブ４９，５３〜５５を閉じることにより、第２の主培養容器２Ｂ内に骨補填体を密封する。そして、例えば、無菌的チューブ切断を用いて、全ての連結管２５，３０〜３２を閉塞状態に切断することにより、骨補填体が封入された第２の主培養容器２Ｂを他の容器２Ａ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３から切り離し、単独で製品として出荷することが可能となる。
【００６３】
このように構成された本実施形態に係る培養装置２０によれば、患者からの採血から二次培養終了までの間、外界と完全に隔離した閉鎖系において培養を行うことができる。したがって、外部からの塵埃等の混入が防止されることになる。
すなわち、運搬、取扱い、培養等の各工程において、外部からの塵埃の混入を防止して細胞を健全な状態に維持することができる。
【００６４】
また、凹部３４〜４１を有するケース２２に培養容器２１を収容するように配置して培養を行うので、培養装置２０への培養容器２１のセットが容易である。
したがって、不慣れな作業者も容易に細胞Ｃの培養を行うことができる。さらに、培地等必要な物質が全て封入された培養容器２１を交換することにより、順次、別個の細胞の培養を簡単に行うことができる。
【００６５】
上記実施形態においては、一次培養工程および二次培養工程において使用された培地が第１および第２の廃棄培地容器４Ａ，４Ｂ内に保管されるので、これらの容器４Ａ，４Ｂ内に貯留されている培地を利用して各段階における感染検査等を行うことにしてもよい。この場合に、無菌的チューブ切断によって第３，第６の連結管２７，３１を切断して、第１，第２の廃棄培地容器４Ａ，４Ｂを単独で検査工程に送ることにしてもよい。また、第１，第２の主培養容器２Ａ，２Ｂに、図示しない別個の検体抽出用容器を接続しておいてもよい。また、第１の連結管２５内に残った培地等を検査用に用いてもよい。
【００６６】
このように、本実施形態においては、第１〜第７の連結管２５〜３２を無菌的チューブ切断することによって、各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３を分離することができる。その結果、培養した細胞Ｃと、廃棄された培地等との関連が不明確となるのを防止するために、各容器２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，２９，３３に関連する容器であることを示す記号、特に、バーコードを付けておくことにしてもよい。バーコードは、同一のバーコードでも、相互に関連づけられたバーコードでもよい。
【００６７】
なお、上記実施形態においては、第２の主培養容器２Ｂが、最初から第１の主培養容器２Ａに第１の連結管２５により連結されているものとして説明したが、これに代えて、第２の主培養容器２Ｂは、無菌的チューブ接続によって第１の主培養容器２Ａ、培地容器３Ｂ、廃棄培地容器４Ｂ等に接続することにしてもよい。このようにすることで、製造したい骨補填体の量や形態に応じた骨補填材を封入した第２の主培養容器２Ｂを選択して使用することができる。封入される骨補填材としては、多孔体ブロック状のものの他、顆粒状、ゲル状等任意の形態のものを用意することができる。また、その材質としても、任意の生体適合性材料を採用することができる。
【００６８】
また、第１，第２の主培養容器２Ａ，２Ｂの一部または全部を透明に構成し、これら主培養容器２Ａ，２Ｂを収容するケース２２の凹部３４，３５に観察窓（図示略）を形成してもよい。これによれば、培養期間中に、観察窓を通して、例えば、倒立顕微鏡により培養状態の観察を行うことが可能となる。
【００６９】
また、最終的に製造された骨補填体は、患者の体内に注入するための注入ガンに投入されるが、これを密封状態において行うために、第２の主培養容器２Ｂに、予め連結管（図示略）によって注入ガン（図示略）を接続しておいてもよく、また、無菌的チューブ接続によって、第２の主培養容器２Ｂに事後的に接続することにしてもよい。また、無菌的チューブ切断により他の容器２Ａ，３Ａ，４Ａ，３３から切り離した第２の主培養容器２Ｂをそのまま投入できる注入ガンを用意し、注入ガンの内部において第２の主培養容器２Ｂが破られて内部の骨補填体が無菌的に注入できるように構成してもよい。
【００７０】
また、第２の主培養容器２Ｂ内の第６の連結管３１への入口部に、多孔質状の骨補填材を配置しておいてもよい。これにより、第２の廃棄培地容器４Ｂへ排出される培地内に浮遊する細胞Ｃを、培地とともに排出される際に多孔質状の骨補填材に捕獲することができる。したがって、細胞Ｃを無駄なく回収することが可能となる。この多孔質状の骨補填材としては、βリン酸三カルシウム多孔体の他、アパタイトシート等任意の生体適合材料を使用することができる。
【００７１】
さらに、第１〜第７の連結管２５〜３２の途中位置に設けたピンチバルブ４９〜５５により、連結管２５〜３２を開放する際に、内部の流体を流動させたい方向へのみ流動させ、その逆方向への流動を禁止する逆止弁（図示略）を、各連結管２５〜３２の途中位置に設けておいてもよい。
【００７２】
次に、この発明の第３の実施形態に係る培養装置７０について、図１４を参照して以下に説明する。なお、本実施形態においても、上記各実施形態と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係る培養装置２０は、図１４に示されるように、一次培養工程を行う培養装置２０であって、主培養容器２と、培地容器３と、廃棄培地容器４と、酵素容器１３とを連結管５，６，１４で連結してなる培養容器７１と、これら容器２〜４，１３および連結管５，６，１４を収容する凹部７２〜７８を有するケース８４と、ケース８４上に配置される押圧装置（図示略）と、これらを制御する制御装置（図示略）とを備えている。
【００７３】
ケース８４は、円板状に形成されており、図示しない回転駆動機構の作動により、その中心を通る鉛直軸心８２回りに水平回転させられるようになっている。
また、各容器２〜４，１３が、内容積可変の柔軟な材質からなる点、連結管５，６，１４が径方向に挟まれることで内部の流路を閉鎖可能な柔軟な材質からなる点、連結管５，６，１４を開閉するピンチバルブ７９〜８１がケース８４に設けられている点は、第２の実施形態と同様である。また、適当な加温手段および冷却手段により、第１の領域Ｘを３７℃±０．５℃に、第２の領域Ｙを４℃に維持する点も第２の実施形態と同様である。
【００７４】
本実施形態に係る培養装置７０においては、各容器２〜４，１３を収容する凹部７２〜７８、特に、細胞Ｃを培養する主培養容器２を収容する凹部７２が回転軸心８２から離れた位置に配置されている。これにより、回転軸心８２回りにケース８４が回転させられると、凹部７２に収容されている主培養容器２内の流体に、半径方向外方に向かう遠心力が作用するようになっている。なお、他の容器３，４，１３を収容する凹部７３〜７５も主培養容器２を収容する凹部７２と、ほぼ等距離だけ回転軸心８２から離れた位置に配置されている。
【００７５】
また、本実施形態に係る培養装置７０の培養容器７１は、主培養容器２に接続された閉塞連結管１７を備えている。この閉塞連結管１７も塩化ビニルからなり、内部の流体が漏洩しないように先端を閉塞されている。この閉塞連結管１７は、図に示されるように、ケース８４の回転軸心８２からみて主培養容器２の放射方向外方に配置されている。
【００７６】
また、前記押圧装置は、例えば、図１４の鎖線で示す位置に据え付けられ、上下動させられる単一のピストン８３を備えている。回転軸心８２回りにケース８４が回転させられることにより、ピストン８３が主培養容器２、培地容器３、酵素容器１４をそれぞれ押圧することができるようになっている。
【００７７】
このように構成された本実施形態に係る培養装置７０の作用について、以下に説明する。
患者から採取した細胞Ｃを主培養容器２内に投入した状態で、制御装置の作動により、回転駆動機構を作動させ、培地容器３をピストン８３の下方に配置する。そして、主培養容器２と培地容器３との間の第１の連結管５を閉鎖しているピンチバルブ７９を開放し、かつ、ピストン８３を下降させることにより、培地容器３内の培地が第１の連結管５を介して主培養容器２内に流入する。所定量の培地が流入した時点でピストン８３の下降を停止し、ピンチバルブ７９を再度閉鎖する。これにより、細胞Ｃが培地内に混合されるので、この状態で放置することにより、細胞Ｃの一次培養が開始される。
【００７８】
次に、所定期間経過後の適当な培地交換時期に、ケース８４を回転させてピストン８３の下方に主培養容器２を配置する。そして、主培養容器２と廃棄培地容器４との間の第２の連結管６を閉鎖している第２の連結管６を閉鎖しているピンチバルブ８０を開放し、かつ、ピストン８３を下降させることにより、主培養容器２内の培地を廃棄培地容器４内に排出する。このとき、細胞Ｃは、主培養容器２の底面に付着しているので、廃棄培地容器４へ排出されることなく主培養容器２内に留まる。
そして、再度ケース８４を回転させてピストン８３の下方に培地容器３を配置し、ピストン８３とピンチバルブ７９とを制御することにより、培地容器３内の培地を主培養容器２に供給する。これにより、培地交換が行われる。
【００７９】
所定の交換期間毎の複数回にわたる培地交換を行いながら細胞を培養する一次培養工程が終了すると、ケース８４を回転させてピストン８３の下方に主培養容器２を配置し、ピストン８３とピンチバルブ８０を制御して主培養容器２から廃棄培地容器４へ培地が排出される。その後、再度ケース８４を回転させてピストン８３の下方に酵素容器１３を配置し、ピストン８３とピンチバルブ８１とを制御することにより、酵素容器１３から主培養容器２へトリプシンが供給される。
主培養容器２内においてトリプシンが細胞Ｃに作用し、内壁に付着していた細胞Ｃが剥離される。
【００８０】
この状態で、全てのピンチバルブ８１を閉じて、回転駆動機構を作動させることにより、ケース８４を高速回転させる。これにより、主培養容器２内においてトリプシン内に浮遊していた細胞Ｃが、トリプシンから遠心分離されることにより、半径方向外方に集められる。主培養容器２の半径方向外方には、閉塞連結管１７が配置されているので、分離された細胞Ｃは、閉塞連結管１７内に集められることになる。
【００８１】
そして、ピストン８３の下方に主培養容器２が配置される位置でケース８４を停止して、例えば、無菌的チューブ接続により、骨補填材が封入された第２の主培養容器を接続した後に、ピストン８３を下降させることにより、閉塞連結管１７内に集められていた細胞Ｃを第２の主培養容器内に効率的に移動させることができることになる。
【００８２】
このように、本実施形態に係る培養装置７０によれば、ケース８４を回転させることで押圧手段のピストン８３の数を減らすことができ、構造を簡素化することができる。また、ケース８４の回転軸心８２から離れた位置に主培養容器２を配置するので、ケース８４の回転によって主培養容器２内の細胞を遠心分離することができる。さらに、ケース８４の凹部７２に収容された主培養容器２の半径方向外方に閉塞連結管１７が設けられているので、遠心分離された細胞Ｃを閉塞連結管１７内に集め、その後の二次培養工程に効率的に引き渡すことができる。
【００８３】
なお、上記各実施形態においては、培養する細胞Ｃとして間葉系幹細胞を例に挙げて説明したが、これに代えて、ＥＳ細胞、体性幹細胞、骨細胞、軟骨細胞、神経細胞等の他の体細胞を培養する場合に適用してもよい。
また、主培養容器２に供給する体液としては、骨髄液の他、末梢血、臍帯血でもよい。また、採取した骨髄液を遠心分離して得られた骨髄細胞のみを主培養容器２内に供給することにしてもよい。
また、生体組織補填材としてβリン酸三カルシウムからなる骨補填材を例に挙げて説明したが、他のセラミックスやコラーゲン、ポリ乳酸等任意の生体適合材料を使用することにしてもよい。
【００８４】
また、ケース８４や容器の形状は、上記各実施形態に示したものに限定されるものではない。また、各容器はそれぞれ１つずつ設けたものを例に挙げて説明したが、これに代えて、例えば、培地容器や廃棄培地容器を複数設けることにしてもよい。
【００８５】
また、上記各実施形態においては、培地等を排出する側の容器をピストンによって押圧することにより、培地等を移動させる方法を説明したが、これに代えて、図１５に示されるように、各容器２，４を外部に対して密封された収容室９０，９１内に配置し、培地等を受け入れる側の容器を収容した該収容室９０，９１内の圧力を低下させることで吸引する方法を採用してもよい。
【００８６】
具体的には、主培養容器２に培地を供給するには、図１５に示されるように、制御装置２４の作動により、第１の連結管２６を閉鎖していたピンチバルブ５０を開放するとともに、第１の吸引ポンプ９２を作動させて、主培養容器２が配置されている収容室９０内の圧力を低下させる。培地容器３が収容されている収容室９３は、連通孔９４によって大気開放されているので、培地容器３は自由に収縮して、培地が主培養容器２内に吸引されることになる。
【００８７】
また、所定の培養期間が経過した後には、制御装置２４の作動により、第２の連結管２７を閉鎖していたピンチバルブ５１を作動させて開放するとともに、主培養容器２を収容している収容室９０内の圧力を大気開放する。そして、第２の吸引ポンプ９５を作動させて、廃培地容器４が収容されている収容室９１内の圧力を低下させる。これにより、主培養容器２内の培地が廃培地容器４に向けて吸引されることになる。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る培養容器および培養装置によれば、外部に対して閉鎖された培養容器内において複数回に及ぶ培地交換を行いながら細胞の培養を行うことができる。その結果、培養されている細胞に、外部からの塵埃等が混入する虞がなく、細胞を健全な状態で培養することができるという効果を奏する。
また、細胞が容器内に密封されているので、複数種類の細胞を近接させて同時に培養しても相互に混合等の生ずる虞がなく、培養の効率を向上することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る培養容器を示す正面図である。
【図２】この発明を適用する培養工程を説明する説明図である。
【図３】図１の培養容器を用いて培地容器から主培養容器へ培地を供給する場合を説明する模式図である。
【図４】主培養容器から廃棄培地容器へ培地を排出する場合を説明する図３と同様の模式図である。
【図５】図１の培養容器の変形例を示す正面図である。
【図６】図１の培養容器の他の変形例を示す正面図である。
【図７】図１の培養容器の他の変形例を示す正面図である。
【図８】無菌的チューブ切断を説明する斜視図である。
【図９】無菌的チューブ接続を説明する斜視図である。
【図１０】閉塞連結管の端部構造を示す縦断面図である。
【図１１】この発明の第２の実施形態に係る培養装置に使用される培養容器を示す正面図である。
【図１２】図１１の培養容器を収納したケースを示す平面図である。
【図１３】図１１の培養装置を部分的に切断して示す縦断面図である。
【図１４】この発明の第３実施形態に係る培養装置を示す平面図である。
【図１５】この発明の培養装置の変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１，２１，７１ 培養容器
２，２Ａ，２Ｂ 主培養容器
３，３Ａ，３Ｂ 培地容器
４，４Ａ，４Ｂ 廃棄培地容器
５，６，１４，２５〜２８，３０〜３２ 連結管
７，８ バルブ
１２ 採血管
１３，２９ 酵素容器
１７ 閉塞連結管
２２，８４ ケース
２３ 押圧手段
３３ 成長促進物質容器
３４〜４１，７２〜７５ 凹部
４２〜４８ 収容溝（連結管経路）
４９〜５５，７９〜８１ ピンチバルブ（バルブ手段）
７６〜７８ 凹部（連結管経路）
８２ 回転軸心
Claims (13)
- 内容積可変の少なくとも１つの主培養容器に、培地を封入した内容積可変の少なくとも１つの培地容器と、前記培養容器内の流体を収容可能な内容積可変の少なくとも１つの廃棄培地容器とを、相互間の流体の流動を制限可能な連結管により、外部に対して密封状態に連結した培養容器。
- 前記連結管がバルブを備え、該バルブにより連結管内の流体の流動が許容または制限される請求項１に記載の培養容器。
- 前記連結管が、柔軟な材質からなり、潰れることで内部の流体の流動が制限される請求項１に記載の培養容器。
- 前記主培養容器に採血管が接続されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の培養容器。
- 前記主培養容器に、蛋白質分解酵素を封入した内容積可変の少なくとも１つの酵素容器が、相互間の流体の流動を制限可能な連結管により、外部に対して密封状態に連結されている請求項１から請求項４のいずれかに記載の培養容器。
- 前記主培養容器に、生体組織補填材が封入されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の培養容器。
- 前記主培養容器に、増殖因子を含む成長促進物質を封入した内容積可変の少なくとも１つの成長促進物質容器が、相互間の流体の流動を制限可能な連結管により、外部に対して密封状態に連結されている請求項６に記載の培養容器。
- 前記連結管が、熱により密封または溶着可能な材質からなる請求項１から請求項７のいずれかに記載の培養容器。
- 前記主培養容器に先端が閉塞された閉塞連結管が設けられ、該閉塞連結管が熱により密封または溶着可能な材質からなる請求項１から請求項７のいずれかに記載の培養容器。
- 請求項１から請求項９のいずれかに記載の培養容器と、該培養容器を構成する各容器を収容する凹部を備えたケースと、凹部内に収容された各容器に外力を加えて収縮させる押圧手段とを備える培養装置。
- 請求項３に記載の培養容器と、該培養容器を構成する各容器を収容する凹部を備えたケースと、凹部内に収容された各容器に外力を加えて収縮させる押圧手段とを備え、前記ケースに、前記培養容器の連結管を通過させる連結管経路が設けられ、該連結管経路に配置された連結管を半径方向に潰して内部の流体の流動を制限するバルブ手段が設けられている培養装置。
- 前記ケースを培養容器ごと回転させる遠心装置を備え、前記主培養容器を収容する凹部が回転軸心から間隔をあけて配置されている請求項１０または請求項１１に記載の培養装置。
- 請求項９に記載の培養容器と、該培養容器を構成する各容器を収容する凹部を備えたケースと、該ケースを培養容器ごと回転させる遠心装置とを備え、前記主培養容器が凹部に収容された状態で、前記閉塞連結管が、回転軸心を中心として主培養容器の放射方向外方に配置される培養装置。
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