JP2004089095A - 細胞組織の自動培養装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動化した細胞組織を安価で安全確実に製造する。
【解決手段】培地容器及び薬剤容器を冷蔵する冷蔵装置、培地又は薬剤の一定量を自動的に計量する自動計量装置としてレベルセンサー兼送液パイプを備えた計量管を用いた自動計量装置、自動計量した培地及び薬剤を培養容器に送るチューブ、種細胞培養容器、本細胞培養容器、揺動又は振とう装置、培養容器の傾斜装置、収穫容器、操作パネル及び制御盤からなる細胞組織の自動培養装置。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細胞組織の自動培養装置及び方法に関する。特には、再生医療
に用いることのできる幹細胞組織の自動化された製造装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の細胞組織の組織培養は、以下に説明するように煩雑な作業及び手順からなっており、もっぱら手作業で行われている。このため、作業者の技量によって、培養結果にはばらつきが見られていた。
（１）培地の用意と接種
ディッシュ（培養容器）に培地を適宜取り、細胞（組織）を接種、培養する。
（２）上清（古い培地）の廃棄
古い培地を捨てる。
（３）洗浄用薬剤にて洗浄する。
（４）培地の交換
新しい培地をディッシュに入れる。
（５）洗浄用薬剤にて洗浄する。
（６）トリプシン・ＥＤＴＡ添加
トリプシン処理により、ディッシュの底部に付着する細胞を剥がす。
（７）洗浄用薬剤にて洗浄する。
（８）分離／希釈
培地で細胞を希釈する。
（９）分注
他のディッシュに分ける。
（７）（２）〜（８）の操作を繰り返し、細胞を回収する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記手作業による従来方法にあっては、一連の操作は、煩雑であり、又、無菌を維持するために迅速に行う必要がある。又、最適培養条件を得るために環境調節のための種々の操作も必要である。したがって、かなりの熟練を必要としていた。このため、作業者の熟練等によっては、培養結果にばらつきが生じていた。又、生産コストも必然的に高いものであった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑みて、本発明者の知り得た知見に基づき、手作業に代わって自動化した細胞組織を安価で安全確実に製造することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、次の構成を有する。すなわち、
【０００６】
請求項１記載の発明に係る細胞組織の自動培養装置は、培地容器及び薬剤容器を冷蔵する冷蔵装置、培地又は薬剤の一定量を自動的に計量する自動計量装置としてレベルセンサー兼送液パイプを備えた計量管を用いた自動計量装置、自動計量装置の保持具、自動計量した培地及び薬剤を培養容器に送るチューブ、種細胞培養容器、本細胞培養容器、揺動又は振とう装置、培養容器の傾斜装置、収穫容器、操作パネル及び制御盤からなる細胞組織の自動培養装置を特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の自動細胞培養装置は、請求項１記載の自動計量装置が、培地又は薬剤毎に容量の異なる計量管を複数個設置したものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の自動細胞培養装置は、計測管１１の本体の保持具として電導性
のクリップ３３，３４を用い、リレー回路により、クリップからの電気信号をシーケンシャルのプログラムに組み入れて、計量管をセットしたときに自動的に計量管のセットを判定することができるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の自動細胞培養装置は、前記クリップのいずれか一方のクリップは、部材が左右に分離したものを用いるが、他のクリップは、一体型のものを用いたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の自動細胞培養装置は、前記計量管の上下のパイプの途中か、又は、その上下の連結チューブの途中に、耐熱性且つ非電導性の樹脂製のリンク装置を取り付け用いたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の自動細胞培養装置は、この加圧、減圧のラインの途中に圧力センサーを設け、一定時間内に圧力が一定に達することを判定することによって、自動ピンチ弁の閉状態を判定することを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の自動細胞培養装置は、薬剤を培養容器に滴下した後、圧縮したガスを吹きかけることにより薬剤を分散させることを特徴とするする請求項１記載の細胞培養装置。
【００１３】
請求項８記載の自動細胞培養装置は、薬剤を滴下した後、二重管にした外管から、圧縮したガスをエアフィルターを通して吹きかけることにより薬剤を分散させることを特徴とするする。
【００１４】
請求項９記載の自動細胞培養装置は、収穫容器として遠沈管を用いたことを特徴とする。
【００１５】
請求項１０記載の方法は、請求項１乃至１０記載の自動培養装置を用いて、
（１）接種した種細胞を、種培養し、
（２）次に、培地及び薬剤を計量し、培地及び薬剤を種細胞容器に充填し、
（３）そして、種細胞容器内で培養を繰り返し、
（４）そして、培養細胞を薬剤で洗浄し、薬剤処理し、培地で希釈して、
（５）そして、本培養に移し、本培養し、培養細胞を収穫する。
工程を含む自動化した細胞組織の自動細胞培養方法であることを特徴とする。
【００１６】
請求項１１記載の方法は、請求項１乃至１０記載のいずれか一の自動培養装置を用いて行う次の工程からなる自動細胞培養方法であることを特徴とする。
（１）　パラメーター（時間、培養回数等）を入力する。
（２）　種培養を行う。
（３）培地を圧送し、計量管を経由し、前記増殖促進物質を含む薬剤と混合させながら加温して、種細胞培養容器に送る。
（４）種細胞培養を行う。
（５）　冷蔵庫の容器から計量管に洗浄剤を含む薬剤を適宜取出し、加温して種細胞培養容器に加え洗浄する。
（６）冷蔵庫の容器から計量管に細胞剥離剤を含む薬剤を適宜取り出し、加温し種細胞培養容器に加え、細胞を種細胞培養容器から剥がす。
（７）冷蔵庫から抜き出した新しい培地を計量管で適宜計り、加温し種細胞培養容器に加え、細胞剥離する薬剤の働きを止める。
（８）　種細胞培養容器を傾け、本細胞培養容器に細胞を移すと共に、培地を圧送して、増殖促進物質を含む薬剤と混合させながら加温して、本細胞培養容器に送る。
（９）　本細胞培養を行う。
（１０）細胞を含む培地と薬剤の混合液を収穫容器に回収する。
工程を含む自動化した細胞組織の自動細胞培養方法であることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る細胞組織の製造装置及び方法を図１〜図５に図示した実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例の細胞組織の製造装置の全体構成を示したシステム概念図、
図２は、本発明の一実施例の計量装置の概略図、
図３は、本発明の一実施例のリンク装置の斜視外観図、
図４は、本発明の一実施例の自動ピンチ弁の閉確認装置の概略図。
図５は、本発明の一実施例の拡散装置の概念図である。
【００１８】
以下、本発明の自動培養装置及び方法を実施例を用いて、具体的に詳述に説明する。以下の説明は、本発明の理解を容易にするために説明するものであって、本発明の内容を限定するものではない。
【００１９】
本発明の自動細胞培養装置全体のシステムを図１を用いて説明する。本発明の自動細胞培養装置は、培地容器１０又は薬剤容器９を冷蔵す冷蔵装置、レベルセンサーを兼用する計量管１１及びエア駆動のピンチ弁（チューブを挟み込んで、圧縮空気により加圧、又はバキュームによる減圧をする。）により培地又は薬剤の一定量を計測する計量装置１３、計量した培地又は薬剤を恒温槽を経て炭酸ガスインキュベーター８に送るチューブ、操作パネル、制御盤等から構成されている。他の装置、例えば、増殖の様子を観察するマイクロスコープモニター等も備えることができる。炭酸ガスインキュベータ８内には、種細胞培養容器１、本細胞培養容器２、揺動及び振とう装置７、好ましくは、傾斜アクチュエーター、収穫容器３が設置されている。傾斜アクチュエーターは、エアアクチュエータと自在リンクとを備えており、培養容器を水平面に対して斜めに傾けることができる。これにより、培地の振とう及び攪拌を助け、培地を容器からチューブへ移すときに、培地の移動を容易にすることができる。
【００２０】
次に、本発明に用いられる自動計量装置１３を図２及び図３を用いて説明する。自動計量装置１３は、培地３６及び薬剤を自動的に計量するもので、計量管１１の上下に、導電性の、好ましくはステンレス製のレベルセンサー兼送液パイプ２１、２２を配置し、これらパイプ２１、２２にクリップ▲１▼３３、クリップ▲２▼３４とリード線３５を取付け、計測管１１に入ってきた培地３６が、パイプ２１の下端に達すると電流が流れスイッチがＯＮとなる。そして、図示しない制御パネルにより、エア駆動のピンチ弁（チューブ３６を挟み込んで、圧縮空気による加圧、又はバキュームによる減圧をする）の開閉を電気的に自動的に行うことにより、培地３６や薬剤の一定量を無駄なく簡単に計測し、移動させる。
【００２１】
本細胞培養装置においては、図３に示すように、この計量管１１として、培地又は数種の薬剤毎に異なる容量の計量管１１を複数個設置することができる。実施例では、計量管１１を培地用に大小２本、３種の薬剤用にそれぞれ大小２本の合計８本使用する。培地又は薬剤毎に複数の計量管を設置した理由は、細胞培養は継代培養を行うため、最初は少量の培地及び薬剤を用いるが、ある程度培養が経過すれば、新しい大きめの容量にしないと細胞の増殖が困難となることからそれに用いる培地等の量も大きくする必要があるからである。この場合、計量管をいちいち取り替えるよりも、最初から容量の異なる計量管を複数個設けておくことのほうが、無菌下で計量管１１をいちいち脱着する必要がないので、安全で、優れている。
【００２２】
又、計量管１１ａでは、繊維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）を含む薬剤が計量される。この薬剤は、非常に高価な繊維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）であるので、計量管１１ａの中に残っているものも、無駄なく利用することが重要であると考えられる。そこで、本発明者は、培地を計量管１１ａに流すことによって、計量管１１ａの中に残っている薬剤を無駄なく利用することを思いついた。このために、培地用の計量管１１ｄから計量管１１ａにチューブ３８が設けられている。
【００２３】
次に、本発明のひとつである、クリップ３３，３４について説明する。計量管１１を保持するためには、計量管１１の本体を適当な保持具によって、台座などに固定する。本発明においては、好ましくは、保持具として、電導性、例えば金属製のクリップ▲１▼３３，クリップ▲２▼３４を用いる。そしてこのクリップ▲１▼３３，クリップ▲２▼３４はリード線３５にあらかじめつないでおく。そうすると、計量管１１に取り付けられたレベルセンサー兼送液パイプ２１、２２をこのクリップ▲１▼３３、クリップ▲２▼３４に取り付けるだけで、計量管１１の保持ができると共に、レベルセンサーとしての配線も完了し、別途リード線をレベルセンサー兼送液パイプ２１、２２にいちいち取り付ける必要はなくなり、簡単となり、手間もはぶけ、又リード線をレベルセンサー兼送液パイプ２１、２２に付け忘れることがなくなる。
【００２４】
計量管１１の上部に配置されたパイプ２１を保持する固定クリップ３３は部材が左右に分離したものを用い、且つ計量管１１の下部に配置されたクリップ３４は部材一体型のものを用いることができる。そうすると、計量管１１に取り付けられたレベルセンサー兼送液パイプ２１、２２をこのクリップ▲１▼３３、クリップ▲２▼３４に嵌め込む前は、クリップ▲１▼３３は部材が左右に分離しているので電気は流れないが、パイプ２１、２２をクリップ▲１▼３３、クリップ▲２▼３４に嵌め込むだけでスイッチがＯＮになり、リレー２（ＲＹ２）がＯＮとなる。また、左右分離型クリップと一体型クリップとを配線することにより、計量管が適正にクリップにより固定されている場合には、自動的にレベルセンサーとして働き、液体を計量することができる。そして、培地３６の液面が上昇し、レベルセンサー兼送液パイプ２１の下端に接触すると、リレーＲＹ１、ＲＹ２が働き、これらの電気信号をシーケンシャルのプログラムに組み入れることによって、計量管１１やリード線３５のセットが完了していることが自動的に判定できる。リード線３５を付け忘れたり、自然にはずれたりした場合にも誤動作や事故がなくなる。特に、高価な血清培地や、細胞増殖用の微量で非常に高価な薬剤である繊維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）を用いなければならない細胞培養装置においては、高価な培地及び薬剤の損失を防止することができる。
【００２５】
次に、本発明の計量装置１３のリンク装置について図３を用いて説明する。これら計量管１１Ａ，　１１ａ，１１Ｂ，１１ｂ，１１Ｃ，１１ｃ，１１Ｄ及び１１ｄのレベルセンサー兼送液パイプ２１、２２の両端には、それぞれチューブ３５を取り付ける必要があるが、計量管１１Ａ，　１１ａ，１１Ｂ，１１ｂ，１１Ｃ，１１ｃ，１１Ｄが複数個設けられていることから、それらに取り付けるチューブ３５も多数となり、複雑でチューブ３５が絡んだり、セットに手間取るおそれがある。そして、どの計測管１１Ａ，　１１ａ，１１Ｂ，１１ｂ，１１Ｃ，１１ｃ，１１Ｄにどのチューブ３５をとりつければ良いかを容易に判別できることが必要である。本発明の計量装置１３は、各薬剤容器、培地容器、液レベルセンサー兼用送液
パイプ２１，２２、計量管１１Ａ，　１１ａ，１１Ｂ，１１ｂ，１１Ｃ，１１ｃ，１１Ｄ、これらに連結されたチューブ３５からなっている。本発明は、計量管１１の上下に位置するチューブ３５の一部に耐熱性の非電導製のリンク部材３７によって、各チューブ３５を間隔をもたせるようにすることにより、絡みを防止すると共に、各チューブ３５を計量管のレベルセンサー兼送液パイプ２１、２２の両端にセットすることを容易にする。
【００２６】
計量管１１Ａ，　１１ａ，１１Ｂ，１１ｂ，１１Ｃ，１１ｃ，１１Ｄは、それぞれがばらばらなので、チューブ３５が絡んだり、セットに手間取るおそれがある。本発明は、計量管１１Ａ，　１１ａ，１１Ｂ，１１ｂ，１１Ｃ，１１ｃ，１１Ｄの上下のレベルセンサー兼送液パイプ２１、２２の途中か、又は、その上下のチューブ３５の途中に耐熱性且つ非電導性のリンク部材３７を取り付けることにより、チューブ３５の絡みを防止すると共に、チューブ３５の計量管１１へのセットを非常に容易にする。
【００２７】
このリンク装置は、計量管１１Ａ，　１１ａ，１１Ｂ，１１ｂ，１１Ｃ，１１ｃ，１１Ｄ、チューブ３５、３８がばらばらにならないようにすることができるものであれば、特に形状は限定されるものではない。例えば、図３に示したような長楕円形のもので、複数の切り欠き３９を設けたものを連ねて使用することができる。この切り欠きにあらかじめチューブ３５を通しておき、それからチューブ３５をパイプ２１に差し込んでつなげると都合が良い。耐熱性材料を用いるので、オートクレーブ当の高温殺菌にも耐えることができ、又、非電導性であるので、パイプ２１に流れる電流がショートすることはない。リンク装置としては、例えば、テフロン（登録商標）等を用いることができる。
【００２８】
次に、自動ピンチ弁４１の閉状態を確認する装置について図４を用いて説明する。これは、自動ピンチ弁４１が正しくセットされているか自動的に確認する装置である。自動ピンチ弁ＰＶ１、ＰＶ２は、チューブ３５の一部を圧縮空気によりエアアクチュエータによりピンを押し出し可撓性のチューブ３５の一部を閉じたり、開く場合には、圧縮空気を開放すればバネによりピンが戻り、チューブ３５が開くようになっている。ところが、チューブ３５が、適切に自動ピンチ弁ＰＶ１、ＰＶ２に取り付けられていなかったり、又ピンの作動圧が小さく押しが弱かったりして、チューブ３５が完全に閉まらない場合があり、半開きになって、培地、薬剤など無駄に流れてしまうことがある。あるいは、操作者がチューブ３５を自動ピンチ弁ＰＶ１、ＰＶ２に差し込むことを忘れてしまうということもある。
【００２９】
本発明の自動ピンチ弁４１の閉状態を確認する装置は、計量管１１の枝管からエアフィルター４２を通して計量管１１内を加圧し、加圧ラインに設けた圧力センサー４３が一定時間内に一定の圧力に達しない場合、チューブ３５が自動ピンチ弁ＰＶ１、ＰＶ２にセットされていないか、自動自動ピンチ弁ＰＶ１、ＰＶ２の動作圧力が足らない証左になり、シーケンシャルプログラムに組み入れれば装置の誤動作防止機構として利用できる。
【００３０】
計量管１１には、エアフィルター４１を介して、エアで加圧、減圧をするようになっている。自動ピンチ弁ＲＶ２を閉じ、自動ピンチ弁ＲＶ１を開いて減圧すると、計量管１１に培地が入ってくる。反対に、自動ピンチ弁ＲＶ１を開いて（自動ピンチ弁ＲＶ２を閉じた状態で）加圧すると、チューブ３５中の培地、薬剤を戻すことができる。
本発明の自動ピンチ弁４１の閉状態を確認する装置は、この加圧、減圧のラインの途中に圧力センサーを設けたものである。そして、自動ピンチ弁ＲＶ１、ＲＶ２をセットした状態で加圧する。そこで、自動ピンチ弁ＲＶ１、ＲＶ２が完全に閉まってさえいれば、圧力は逃げることができないため、圧力センサーの圧力は、加えた圧力と同じぐらい上がってくる。自動ピンチ弁ＲＶ１、ＲＶ２が閉まっていない場合やチューブ３５が外れたりした場合には、圧力センサーの圧力は上がらない。したがって、一定時間内に圧力が一定に達しない場合は、自動ピンチ弁ＲＶ１、ＲＶ２が閉まっていないかチューブがセットされていないとか、あるいは何らかの欠陥があることを警告するようにプログラムに組み込むことができる。
【００３１】
次に、少量薬剤拡散装置５１について図５を参照して説明する。
細胞培養容器５２に滴下した少量の薬剤５３を効率よく容器５３内に分散する装置である。細胞の培養では、培養後底部に付着した細胞をなるべく失活させずに回収するため、加える細胞を剥離する薬剤を最小限にする必要がある。しかしながら、１ＣＣ程度の少量の液体を張力に抗して容器全体に均一に分散することは容器を揺らしたり、傾けるぐらいでは不充分である。細胞に与えるせん断力を最小にしながら効率よく液体を表面に分散する必要がある。
即ち、薬剤５３を滴下した後、二重管５４にした外管５５から、圧縮したガス（例えば、０．５％ＣＯ２ガス）をエアフィルター５６を通して吹きかけることにより分散する。
【００３２】
以上の本発明の自動培養装置を用いた培養方法について順次説明する。
目的の培養細胞を獲得するために、培養を２つに分けて行う。先に行う「種培養」と、培養により増殖した細胞をより大きな容量の本細胞培養容器に移し、更に培養を行い、細胞を目的の量にまで増やす「本培養」である。
【００３３】
種培養では、まず、種細胞を接種する。次に、培養を開始する。培養時間は、約７２時間行うが、本発明においては、操作パネルのタイマー設定により、適宜決定することができる。次に、培地及び薬剤を計量し、培地及び薬剤を種細胞容器に充填する。そして、容器内で培養を繰り返す。そして、培養細胞を洗浄用薬剤で洗浄し、細胞剥離用薬剤処理し、培地で希釈して、本培養に移
す。本培養でも種培養と同様の操作を行い、収穫する。
それぞれの培養の前後には、培地の計量、交換、薬剤（細胞増殖促進物質）の計量、投与、薬剤洗浄、細胞剥離等の処理又は動作が加わる。
【００３４】
より、詳しくは、
（１）　操作パネルによりパラメーター（時間、培養回数等）を入力する。
（２）　種培養を行う。
（３）　一定時間経過後、種細胞培養容器から古い培地（上清）を廃液回収容器に送る。
（４）　計量管に増殖促進物質を含む薬剤を適宜取り出す。
（５）　冷蔵装置内の培地容器から抜き出した新しい培地を計量管で適宜計る。
（６）　培地を圧送し、計量管を経由し、前記増殖促進物質を含む薬剤と混合させながら加温して、種細胞培養容器に送る。
（７）　種細胞培養を行う。
一定時間毎に、（３）〜（５）を数回繰り返す。
（８）　種細胞培養容器を傾け、培地の上清を抜取り廃液回収容器に送る。
（９）　冷蔵庫の容器から計量管に洗浄剤を含む薬剤を適宜取出し、加温して種細胞培養容器に加え洗浄する。
（１０）種細胞培養容器を傾け、洗浄剤を含む薬剤を抜取り廃液回収容器に送る。
（１１）冷蔵庫の容器から計量管に細胞剥離剤を含む薬剤を適宜取り出し、加温し種細胞培養容器に加え、細胞を種細胞培養容器から剥がす。
（１２）冷蔵庫から抜き出した新しい培地を計量管で適宜計り、加温し種細胞培養容器に加え、細胞剥離剤を含む薬剤の働きを止める。
（１３）　冷蔵庫の容器からより容量の大きい計量管に増殖促進物質を含む薬剤を適宜取り出す。
（１４）　冷蔵庫の容器から抜き出した新しい培地をより容量の大きい計量管で適宜計る。
（１５）　種細胞培養容器を傾け、本細胞培養容器に細胞を移すと共に、（１４）の培地を圧送して１３の計量管を経由し、増殖促進物質を含む薬剤と混合させながら加温して、本細胞培養容器に送る。
（１６）　本細胞培養を行う。一定時間後に（１３）〜（１５）を繰り返す。
（１７）　本細胞培養容器を傾け培地の上清を抜取り廃液回収容器に送る。
（１８）　冷蔵庫の容器からより容量の大きい計量管に洗浄剤を含む薬剤を適宜取り出し、加温して、種細胞培養容器に加え洗浄する。
（１９）　本細胞培養容器を傾け洗浄剤を含む薬剤を抜取り廃液回収容器に送る。
（２０）　冷蔵庫の容器からより容量の大きい計量管に細胞剥離剤を含む薬剤を適宜取り出し、加温して、本細胞培養容器から剥がす。
（２１）冷蔵庫から抜き出した新しい培地をより容量の大きいで適宜計り、加温し本細胞培養容器に加え、細胞剥離剤を含む薬剤の働きを止める。
（２２）本細胞培養容器を傾け、細胞を含む培地と細胞剥離剤を含む薬剤の混合液を収穫容器に回収する。
【００３５】
本発明の自動培養方法を以下に、より具体的に説明する。
Ａ．準備工程（各ユニットのセッティング）
（１）　無菌的に培地を適量注入し、細胞を接種し、滅菌済みの種細胞培養容器を炭酸ガスインキュベータ内のそれぞれの揺動装置に設置する。
そして、種細胞培養容器、収穫容器及び廃液回収容器とをチューブにより連結した本細胞培養容器を設置し、連結チューブの自動ピンチ弁を手動開放しセットする。
種細胞培養容器、本細胞培養容器間の連結チューブ、収穫容器及び廃液回収容器連結チューブ並びに各薬剤、培地の充填口（チューブ）の先端は、自動ピンチ弁にセットするまでスクリューコックで閉じておく。
（２）　各薬剤、培地の供給チューブを炭酸ガスインキュベータの天井部から外部に取り出す。
（３）無菌保持された各薬剤、培地容器を冷蔵庫内に収納し、チューブにより連結された各薬剤、培地容器、液レベルセンサーを冷蔵庫内から取出し（この際に、熱交換用コイル状管の先端はスクリューコックで閉じておく）、培地の出し入れを担う自動ピンチ弁を手動開放し、冷蔵庫扉の計量装置にセットする。
液レベルセンサーは自動的にセットされる。
（３）計量装置の自動ピンチ弁にすべてのチューブが適正にセットされたかどうかが自動的に確認される。
（４）（１）のチューブ先端と、（３）のチューブ先端を公知の無菌チューブ接続器等を用いて無菌的に連結する。
【００３６】
Ｂ．その後の本操作
１．操作パネルにより、各パラメーター（時間、培養回数等）を入力する。
２．操作パネルのスタートスイッチを押し、３７℃、５％　ＣＯ_２下、培養を行う。
３．定時間経過後、種細胞培養容器を傾け、古い培地（上清）を廃液回収容器に送る。
４．冷蔵庫の容器から容量の小さい計量管に薬剤Ａ（増殖促進物質）を適宜取り出す。
５．冷蔵庫の容器から抜き出した新しい培地を容量の小さい計量管で適宜計る。
６．培地を圧送し、３の容量の小さい計量管を経由し、薬剤Ａと混合させながら３７℃に加温して、種細胞培養容器に送る。これは、薬剤Ａが非常に高価なため、無駄なく使い切る目的である。
７．３７℃、５％　ＣＯ_２下、種細胞培養を行う。一定時間毎に、３〜５を数回繰り返す。
８．マイクロスコープで種細胞の増殖状態を確認する。
９．種細胞培養容器を傾け、培地（上清）を抜取り廃液回収容器に送る。
１０．冷蔵庫の容器から容量の小さい計量管に薬剤Ｂ（洗浄剤）を適宜取出し、加温して種細胞培養容器に加え洗浄する。
１１．種細胞培養容器を傾け薬剤Ｂ（洗浄剤）を抜取り廃液回収容器に送る。
１２．冷蔵庫の容器から容量の小さい計量管に薬剤Ｃ（細胞剥離剤）を適宜取り出し、加温し種細胞培養容器に加え、細胞を種細胞培養容器から剥がす。
１３．冷蔵庫から抜き出した新しい培地を容量の小さい計量管で適宜計り、加温し種細胞培養容器に加え、薬剤Ｃの働きを止める。
１４．冷蔵庫の容器から容量のより大きい計量管に薬剤Ａ（増殖促進物質）を適宜取り出す。
１５．冷蔵庫の容器から抜き出した新しい培地を容量のより大きい計量管で適宜計る。
１６．種細胞培養容器を傾け、本細胞培養容器に細胞を移すと共に、１５の培地を圧送して１４の容量のより大きい計量管を経由し、薬剤Ａと混合させながら３７℃に加温して、本細胞培養容器に送る。これは、薬剤Ａが非常に高価なため、無駄なく使い切る目的である。
１７．３７℃、５％　ＣＯ_２下、本細胞培養を行う。一定時間後に１４〜１６を繰り返す。
１８．マイクロスコープで細胞の増殖状態を確認する。
１９．本細胞培養容器を傾け培地（上清）を抜取り廃液回収容器に送る。
２０．冷蔵庫の容器から容量のより大きい計量管に薬剤Ｂ（洗浄剤）を適宜取り出し、加温して、種細胞培養容器に加え洗浄する。
２１．本細胞培養容器を傾け薬剤Ｂ（洗浄剤）を抜取り廃液回収容器に送る。
２２．冷蔵庫の容器から容量のより大きい計量管に薬剤Ｃ（細胞剥離剤）を適宜取り出し、加温して、本細胞培養容器から剥がす。
２３．冷蔵庫から抜き出した新しい培地を容量のより大きい計量管で適宜計り、加温し本細胞培養容器に加え、薬剤Ｃの働きを止める。
２４．本細胞培養容器を傾け、細胞を含む培地と薬剤Ｃの混合液を収穫容器に回収する。
【００３７】
【発明の効果】
したがって、請求項１の発明によれば、培地容器及び薬剤容器を冷蔵する冷蔵装置、培地又は薬剤の一定量を自動的に計量する自動計量装置としてレベルセンサー兼送液パイプを備えた自動計測管を用いた自動計量装置、自動計量装置の保持具、自動計量した培地及び薬剤を培養容器に送る連結チューブ、種細胞培養容器、本細胞培養容器、揺動及び振とう装置、培養容器の傾斜装置、収穫容器、操作パネル及び制御盤からなる細胞組織の自動培養装置から構成されているので、培地と薬剤の量の自動計量が簡単、確実、効率的に行うことができ、自動化した安価で安全な細胞生産ができる効果を奏する。又、培養容器における培地の交換、古い上清のドレインへの廃棄、培地、薬剤の供給等は、自動のピンチ弁を設けたチューブによって必要に応じて開閉され、すべて機械的に自動的に行うことができる。
【００３８】
又、請求項２の発明によれば、請求項１記載の自動計量装置が、培地又は薬剤毎に容量の異なる計量管を複数個設置したものであるので、細胞培養の途中で、計量管の取替える必要がないという効果を奏する。
【００３９】
又、請求項３の発明によれば、計量管１１の本体の保持具として伝導性のクリ
ップ３３，３４を用い、リレー回路により、クリップからの電気信号をシーケンシャルのプログラムに組み入れて、計量管をセットしたときに自動的に計量管のセットを判定することができるようにした構成としたので、計量管のセットがワンタッチで済むという効果を奏する。
【００４０】
又、請求項４の発明によれば、クリップのいずれか一方のクリップ３３は、
部材が左右に分離したものを用いるが、他のクリップ３４は、一体型のものを用いたので、計量管をクリップにセットするだけで、スイッチＯＮとすることができるという効果を奏する。
【００４１】
又、請求項５の発明によれば、計量管１１の上下のパイプ２１、２２の途中
か、又は、その上下の連結チューブ３５の途中に、耐熱性且つ非導電性の樹脂製のリンク装置３７を取り付けた構成としたので、計量管のパイプへ連結チューブの連結を迅速且つ正確に行うことかできるという効果を奏する。
【００４２】
又、請求項６の発明によれば、この加圧、減圧のラインの途中に圧力センサー
を設け、一定時間内に圧力が一定に達することを判定することによって、自動ピンチ弁ＲＶ１、ＲＶ２の閉状態を判定するようにしたので、自動ピンチ弁４１の閉状態を自動的に確認する効果を奏する。
【００４３】
又、請求項７の発明によれば、薬剤を培養容器に滴下した後、圧縮したガスを吹きかけることにより薬剤を分散させることとしたので、薬剤の分散が容易に行うことができるという効果を奏する。
【００４４】
又、請求項８の発明によれば、薬剤を滴下した後、二重管にした外管から、圧縮したＣＯ_２ガスをエアフィルターを通して吹きかけることにより薬剤を分散させるようにしたので、特別なガスを用いる必要がなく、薬剤の分散が容易に行うことができるという効果を奏する。
【００４５】
又、請求項９の発明によれば、収穫容器は、遠沈管となっていて、そのまま遠心分離機にかけることができる。
【００４６】
又、請求項１０の発明によれば、請求項１乃至１０記載の自動培養
装置を用いて、接種した種細胞を、
（１）接種した種細胞を、種培養し、
（２）次に、培地及び薬剤を計量し、培地及び薬剤を種細胞容器に充填し、
（３）そして、種細胞容器内で培養を繰り返し、
（４）そして、培養細胞を薬剤で洗浄し、薬剤処理し、培地で希釈して、
（５）そして、本培養に移し、本培養し、培養細胞を収穫する。
工程を自動化した細胞組織の自動細胞培養方法を用いるので、自動化した安価で安全な細胞生産ができる効果を奏する。
【００４７】
又、請求項１１の発明によれば、請求項１乃至１０記載の自動培養装置を用いて、
（１）　パラメーター（時間、培養回数等）を入力する。
（２）　種培養を行う。
（３）培地を圧送し、計量管を経由し、前記増殖促進物質を含む薬剤と混合させながら加温して、種細胞培養容器に送る。
（４）種細胞培養を行う。
（５）　冷蔵庫の容器から計量管に洗浄剤を含む薬剤を適宜取出し、加温して種細胞
培養容器に加え洗浄する。
（６）冷蔵庫の容器から計量管に細胞剥離剤を含む薬剤を適宜取り出し、加温し種細胞培養容器に加え、細胞を種細胞培養容器から剥がす。
（７）冷蔵庫から抜き出した新しい培地を計量管で適宜計り、加温し種細胞培養容器に加え、細胞剥離剤を含む薬剤の働きを止める。
（８）　種細胞培養容器を傾け、本細胞培養容器に細胞を移すと共に、培地を圧送して、増殖促進物質を含む薬剤と混合させながら加温して、本細胞培養容器に送る。
（９）　本細胞培養を行う。
（１０）細胞を含む培地と薬剤の混合液を収穫容器に回収する。
工程を自動化した細胞組織の自動細胞培養方法を用いるので、自動化した安価で安全な細胞生産ができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例の細胞組織の製造装置の全体構成を示したシステム概念図、
【図２】図２は、本発明の一実施例の計量装置の概略図、
【図３】図３は、本発明の一実施例のリンク装置の斜視外観図、
【図４】図４は、本発明の一実施例の自動ピンチ弁の閉確認装置の概略図。
【図５】図５は、本発明の一実施例の拡散装置の概念図である。
【符号の説明】
種細胞培養容器１，
本細胞培養容器２、
収穫容器３，
廃液回収装置４，
培養容器ユニット５、
流路開閉用自動ピンチ弁６
揺動及び振とう装置７
炭酸ガスインキュベータ８
薬剤容器９
培地容器１０
計量管１１
熱交換用コイル状管１２
計量装置１３
冷蔵庫１４
加圧、減圧弁１５
計量装置１６
熱交換用恒温槽１７
制御盤１８
操作パネル１９

Claims (11)

1. 培地容器及び薬剤容器を冷蔵する冷蔵装置、培地又は薬剤の一定量を自動的に計量する自動計量装置としてレベルセンサー兼送液パイプを備えた計量管を用いた自動計量装置、自動計量装置の保持具、自動計量した培地及び薬剤を培養容器に送るチューブ、種細胞培養容器、本細胞培養容器、揺動又は振とう装置、培養容器の傾斜装置、収穫容器、操作パネル及び制御盤からなる細胞組織の自動培養装置。
2. 前記自動計量装置が、培地又は薬剤毎に容量の異なる計量管を複数個設置したものであることを特徴とする請求項１記載の細胞培養装置。
3. 前記計量管の保持具として導電性のクリップを用い、クリップからの電気信号をシーケンシャルのプログラムに組み入れて、計量管をセットしたときに自動的に計量管のセットを判定することができるようにしたことを特徴とする請求項１記載の自動細胞培養装置。
4. 前記クリップの少なくとも一つのクリップは、部材が左右に分離したものを用いるが、それ以外のクリップは、一体型のものを用いたことを特徴とする請求項３記載の自動細胞培養装置。
5. 前記計量管の上下のパイプの途中か、又は、その上下の連結チューブの途中に、耐熱性且つ非導電性のリンク部材を用いたことを特徴とする請求項１記載の細胞培養装置。
6. 加圧、減圧のラインの途中に圧力センサーを設け、一定時間内に圧力が一定に達することを判定することによって、自動ピンチ弁の閉状態を判定することを特徴とする請求項１記載の細胞培養装置。
7. 薬剤を培養容器に滴下した後、圧縮したガスを吹きかけることにより薬剤を分散させることを特徴とするする請求項１記載の細胞培養装置。
8. 薬剤を滴下した後、二重管の外管から、圧縮したガスをエアフィルターを通して吹きかけることにより薬剤を分散させることを特徴とするする請求項１記載の細胞培養装置。
9. 前記収穫容器として遠沈管を用いた請求項１記載の細胞培養装置。
10. 請求項１乃至１０記載のいずれか一の自動培養装置を用いて行う次の工程からなる自動細胞培養方法。
    （１）接種した種細胞を、種培養し、
    （２）次に、培地及び薬剤を計量し、培地及び薬剤を種細胞容器に充填し、
    （３）そして、種細胞容器内で培養を繰り返し、
    （４）そして、培養細胞を薬剤で洗浄し、薬剤処理し、培地で希釈して、
    （５）そして、本培養に移し、本培養し、培養細胞を収穫する。
11. 請求項１乃至１０記載のいずれか一の自動培養装置を用いて行う次の工程からなる自動細胞培養方法。
    （１）パラメーター（時間、培養回数等）を入力する。
    （２）種培養を行う。
    （３）培地を圧送し、計量管を経由し、前記増殖促進物質を含む薬剤と混合させながら加温して、種細胞培養容器に送る。
    （４）種細胞培養を行う。
    （５）冷蔵庫の容器から計量管に洗浄剤を含む薬剤を適宜取出し、加温して種細胞培養容器に加え洗浄する。
    （６）冷蔵庫の容器から計量管に細胞剥離剤を含む薬剤を適宜取り出し、加温し種細胞培養容器に加え、細胞を種細胞培養容器から剥がす。
    （７）冷蔵庫から抜き出した新しい培地を計量管で適宜計り、加温し種細胞培養容器に加え、細胞剥離する薬剤の働きを止める。
    （８）種細胞培養容器を傾け、本細胞培養容器に細胞を移すと共に、培地を圧送して、増殖促進物質を含む薬剤と混合させながら加温して、本細胞培養容器に送る。
    （９）本細胞培養を行う。
    （１０）細胞を含む培地と薬剤の混合液を収穫容器に回収する。

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