JP2005087071A - 培養処理装置および自動培養装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 培養容器内の検体に対する所定の処理に際して飛散した物質が浮遊して他の培養容器内に混入することを防止する。
【解決手段】 検体を収容した培養容器３の蓋３ｂを開けて培養容器３内部の検体に対して所定の処理を施す処理室Ｓ２を備え、培養容器３より下方に配される処理室Ｓ２内の部材３５の上面を被覆するように消毒液３９を配置する消毒液配置部３８が備えられている培養処理装置３０を提供する。
【選択図】 図５

Description

この発明は、培養処理装置および自動培養装置に関するものである。

従来の自動培養装置としては、複数の培養容器を収納可能な固定式の収納棚と、水平・昇降・回転移動可能な搬送手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この自動培養装置は、培養室内に配置された収納棚に、鉛直方向に並ぶ複数の小部屋を備え、各小部屋の中に培養容器を１つずつ収容して培養を行い、培養途中あるいは培養終了時に搬送手段を作動させて、小部屋から１つずつ培養容器を取り出し、あるいは、小部屋へ培養容器を収容するよう構成されている。
この自動培養装置においては、各小部屋は密封されることなく培養室内に開放されており、培養室内は、一定の培養条件に維持されるようになっている。

また、この自動培養装置においては、小部屋から取り出された培養容器が、培養室壁面に設けた開閉可能な開口部から培養室外に送り出され、培養室外に配置された種々の処理装置によって、培地交換等の処理が行われるようになっている。
特開２００２−２６２８５６号公報（図１等）

上記自動培養装置においては、培養容器内への培地注入、培養容器内からの培地排出等の処理が、注入ポンプや排出ポンプの作動により培地注入ニードルや培地排出ニードルによって行われる。しかしながら、培地注入ニードルからの培地の放出が勢いよく行われる場合には、培養容器に注入される際に培地の飛沫が飛散して種々の処理装置が汚れる不都合がある。また、培地排出ニードルによって一旦吸引された培地が、培地排出ニードルの先端から落下することも考えられる。特に、飛散した培地内に細胞の一部が含まれていた場合には、その飛沫が時間とともに乾燥して浮遊することが考えられ、他の培養容器内への混入等の不都合の発生が考えられる。

このような不都合を回避するためには、各培養容器に対する処理工程が終了するごとに、処理が行われた空間の清掃を行う必要がある。しかしながら、清掃工程の自動化は困難であり、人手による清掃作業を必要としたのでは、効率が低減する不都合がある。

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、培養容器内の検体に対する所定の処理に際して飛散した物質が浮遊して他の培養容器内に混入することを防止することができる培養処理装置および自動培養装置を提供することを目的としている。

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、検体を収容した培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して所定の処理を施す処理室を備え、培養容器より下方に配される処理室内の部材の上面を被覆するように消毒液を配置する消毒液配置部が備えられている培養処理装置を提供する。
この発明によれば、処理室において培養容器内部の検体に対し所定の処理、例えば、培地の供給・排出等の所定の処理が施される。この場合に、培養容器の蓋が開かれているので、処理の際に培養容器内の検体が培養容器の外部に飛散する可能性があるが、この場合においても、培養容器より下方に配される部材の上面を覆うように消毒液配置部が設けられているので、飛散した検体が消毒液内に落下し消毒される。また、飛散した検体は消毒液配置部の消毒液内に落下するので、湿潤状態に維持されて、乾燥により浮遊することが防止される。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の培養処理装置において、前記消毒液配置部に、消毒液を含浸させた取り外し可能な含浸部材が配置されている培養処理装置を提供する。
この発明によれば、消毒液が含浸部材に含浸されることにより乾燥が低減されるとともに、飛散した検体が含浸部材に捕獲されるので、含浸部材を交換するだけで清掃を簡易に行うことが可能となる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の培養処理装置において、前記消毒液配置部が、消毒液を貯留可能な容器状に形成され、該消毒液配置部に消毒液が貯留されている培養処理装置を提供する。
この発明によれば、飛散した検体が消毒液配置部に貯留された消毒液内に落下するので、消毒と乾燥による浮遊とが防止されることになる。

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１項に記載の培養処理装置において、前記消毒液が、アルコールからなる培養処理装置を提供する。
この発明によれば、飛散した検体がアルコールにより消毒されることにより、他の検体に影響を与えることなく飛散した検体を消毒し、乾燥による浮遊を防止することが可能となる。

請求項５に係る発明は、検体を収容した培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して所定の処理を施す処理室を備え、培養容器より下方に配される処理室内の部材の上面を抗菌作用を有する抗菌部材によって被覆した培養処理装置を提供する。
この発明によれば、抗菌部材によって、飛散した検体からの細菌等の増殖を防止することが可能となる。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載された培養処理装置において、抗菌部材を加湿する加湿手段を備える培養処理装置を提供する。
この発明によれば、加湿手段の作動により抗菌部材が加湿されることにより、飛散して抗菌部材に付着した献体が加湿されることにより、乾燥による浮遊を防止されることになる。

請求項７に係る発明は、検体を収容した培養容器を出し入れ可能に収容する培養室と、該培養室の外部に配置され培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して所定の処理を施す処理室と、これら処理室と培養室との間で培養容器を搬送する搬送機構とを備え、前記処理室または培養室の少なくともいずれかに、培養容器より下方に配される部材の上面を被覆するように消毒液を配置する消毒液配置部が備えられている自動培養装置を提供する。

この発明によれば、培養室において培養された検体が、搬送機構の作動により処理室に搬送され、処理室において所定の処理を施される。また、処理室において所定の処理を施された検体は、搬送機構の作動により培養室内に戻され、培養工程を続行される。その結果、検体が自動的に培養されることになる。この場合において、処理室または培養室の少なくともいずれかに設けられた消毒用配置部により、培養容器より下方に配される部材の上面が消毒液により被覆されているので、何らかの理由により培養容器内から検体が落下した場合においても、該検体が消毒され、乾燥により浮遊することが防止されることになる。

以上説明したように、この発明に係る培養処理装置および自動培養装置によれば、培養容器内部から飛散した検体を含む液体が消毒液内に落下して湿潤状態に維持されるので、細菌の増殖や、乾燥による粉体化によって浮遊する不都合を防止することができる。その結果、浮遊した塵埃等が他の培養容器内に混入することを防止できる。また、培養処理装置および自動培養装置内の清掃工程を簡易化することができ、保守作業も含めた培養処理の自動化率をさらに向上することができるという効果を奏する。

この発明の実施形態に係る培養処理装置および自動培養装置について、図１〜図５を参照して説明する。
本実施形態に係る自動培養装置１は、外部から観察可能な透明な壁材により密閉され、シャッタ２を介して相互に連絡する第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを備えている。

第１空間Ｓ１の両側空間Ｓ１１，Ｓ１３には、培養容器３を収容する培養室４が２個ずつ計４個配置され、中央空間Ｓ１２には、培養容器３を移動するための搬送ロボット（搬送機構）５が備えられている。中央空間Ｓ１２の上部には、中央空間Ｓ１２内の空気を浄化するために清浄な下降空気流を送る空気清浄部６が設けられている。
４個の培養室４は、それぞれ中央空間Ｓ１２に向けて扉４ａを配置することにより、横に並んだ２個ずつが相互に扉４ａを対向させて、間隔をあけて配置されている。

前記各培養室４は、図２および図３に示されるように、一側面に開口部４ｂを有し、該開口部４ｂを開閉可能な扉４ａを備えている。開口部４ｂに向かって左右の側壁には、対応する高さ位置に複数のレール状のトレイ保持部材４ｃが設けられており、左右対となる各トレイ保持部材４ｃに掛け渡すようにして、トレイ７を上下方向に複数段収容できるようになっている。各培養室４内は、所定の培養条件、例えば、温度３７±０．５℃、湿度１００％およびＣＯ_２濃度５％等に維持されている。なお、トレイ保持部材はレール状に限定されず、トレイを出し入れ可能に支持することができれば任意の形態でよい。

各トレイ７には、複数個、例えば、１０個の培養容器３を並べて載置できるようになっている。各培養容器３は、図４に示されるように、容器本体３ａと、該容器本体３ａの上面に設けられた蓋体３ｂとからなり、容器本体３ａの左右の側面には、後述する第２空間内のハンドにより引っかけられる突起３ｃが設けられている。

各培養室４の下方には、未使用の培養容器３をトレイ７に搭載した状態で複数収容するストッカ８が配置されている。ストッカ８は、前記培養室４の扉とは反対側の第１空間Ｓ１の外部に向かう側面に開閉可能なドア８ａを有している。該ドア８ａは、ストッカ８の一側面全体を開放する大きさに形成されている。

前記搬送ロボット５は、４個の培養室４の間隔位置のほぼ中央に配置されている。該搬送ロボット５は、水平回転可能な第１アーム５ａと、該第１アーム５ａの先端に鉛直軸回りに回転可能に連結された第２アーム５ｂと、該第２アーム５ｂの先端に鉛直軸回りに回転可能に取り付けられ、それ自身は駆動部、伝導機構などの培養室内の環境を劣化させる機構を持たないハンド５ｃと、これら第１アーム５ａ、第２アーム５ｂおよびハンド５ｃを昇降可能な昇降機構５ｄとを備えている。これにより、搬送ロボット５は、４個の培養室４内の全てのトレイ７にアクセスするとともに、前記シャッタ２を跨いで第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に配置されたコンベア９上にトレイ７を引き渡すことができる水平方向の動作範囲を有している。

前記コンベア９は、搬送ロボット５のハンド５ｃの幅寸法より大きな間隔をあけて左右に配置された２本の無端ベルト９ａを備え、これら無端ベルト９ａに掛け渡してトレイ７を載置できるようになっている。また、搬送ロボット５は、培養室４内の全てのトレイ７にアクセスするとともに、前記ストッカ８内の少なくとも最上段のトレイ７にアクセスできる垂直方向の動作範囲を有している。
なお、ベルト９ａは無端ベルトに限られない。

前記ハンド５ｃは、トレイを載置可能に水平方向に伸びる平坦な形状に形成されており、培養室４に収容されているトレイ７間の隙間に挿入可能な厚さ寸法に形成されている。そして、ハンド５ｃは、トレイ７間の隙間に挿入された状態から上昇させられることにより、２本の腕によってトレイ７を下方から押し上げてトレイ保持部材４ｃから取り上げるとともに、トレイ７を安定して保持できるようになっている。

前記第２空間Ｓ２には、培養処理装置３０が構成されている。この培養処理装置３０は、シャッタ２が開かれた状態で第１空間Ｓ１からコンベア９によって搬送されてきたトレイ７上の培養容器３を取り扱うハンドリングロボット１０と、培養容器３内の培地から細胞を分離する遠心分離機１１と、血清や試薬等の種々の液体を分注するための電動ピペット１２を備えた水平回転および昇降移動可能な２台の分注ロボット１３と、これら分注ロボット１３の電動ピペット１２先端に取り付ける使い捨て可能なチップ１４を複数収容していて分注ロボット１３の動作範囲内に提供可能な３台のチップ供給装置１５と、使用済みのチップ１４を廃棄回収するチップ回収部（図示略）と、血清や試薬等の種々の液体を複数の容器に貯留する試薬等供給装置１６と、培養容器３内における細胞の様子を観察可能な顕微鏡１７と、各試薬および培地交換等により廃棄される廃液をそれぞれ貯留する複数の貯留タンク１８と、前記コンベア９と各ロボット１０，１３との間で培養容器３を受け渡し可能とするように培養容器３を移動させる水平移動機構１９と、該水平移動機構１９のスライダ２０に取り付けられ、受け取った培養容器３を載置して振動を加えるシェーカ２１とを備えている。
なお、第２空間Ｓ２にも、図５に示されるように、該第２空間Ｓ２内の空気を浄化するために清浄な下降気流Ａを送る空気清浄部３１が設けられている。

前記ハンドリングロボット１０は、培養容器３を取り扱う把持ハンド１０ａを水平移動および昇降移動させる水平多関節型ロボットである。例えば、図１に示す例では、相互に連結された３つの水平アーム１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、これら水平アーム１０ｂ〜１０ｄを昇降させる昇降機構１０ｅとを備えている。また、水平アーム１０ｂ〜１０ｄの先端には、培養容器３を把持する把持ハンド１０ａの他に、培養容器３内から細胞や培地を出し入れするチップ１４を着脱可能な電動ピペット（図示略）と、培養容器３の蓋体３ｂを引っかけて開閉する蓋体開閉ハンド（図示略）とが備えられている。

ハンドリングロボット１０は、コンベア９で搬送されてきたトレイ７上の培養容器３の蓋体３ｂを開閉し、培養容器３を把持して搬送することによりシェーカ２１および顕微鏡１７に供給し、電動ピペット先端のチップ１４を交換し、培養容器３内から取り出した細胞入り培地を遠心分離機１１に投入するようになっている。したがって、ハンドリングロボット１０は、コンベア９、シェーカ２１、顕微鏡１７、チップ供給装置１５、チップ回収装置３２（図５参照）および遠心分離機１１等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。

前記遠心分離機１１は、ハンドリングロボット１０から供給された細胞入り培地を低速回転させることにより培地内に浮遊していた比重の重い細胞を培地中で沈下させるようになっている。

前記分注ロボット１３は、先端にチップ１４を着脱可能に取り付ける電動ピペット１２を備えた水平回転可能なアーム１３ａと、該アーム１３ａを昇降させる昇降機構１３ｂとを備えている。分注ロボット１３は、水平移動機構１９によって搬送されて来た培養容器３内へ、培地や種々の試薬を供給するようになっている。したがって、分注ロボット１３は、水平移動機構１９上のシェーカ２１、チップ供給装置１５、チップ回収部および試薬等供給装置１６等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。

前記チップ供給装置１５は、上方に開口した容器１５ａ内に、電動ピペット１２への取付口を上向きにして複数のチップ１４を配列状態に収容しており、ハンドリングロボット１０や分注ロボット１３が、新たなチップ１４を必要とするときに、電動ピペット１２を上方から挿入するだけで、電動ピペット１２の先端にチップ１４を取り付けるように構成されている。容器１５ａは、ハンドリングロボット１０や分注ロボット１３の動作範囲と、蓋体１５ｂとの間で往復移動させられるように移動機構１５ｃに取り付けられており、チップ１４の交換が不要なときには、チップ１４への塵埃等の付着を防止するために、移動機構１５ｃを作動させて蓋体１５ｂの下方に配置されるようになっている。

前記チップ回収装置３２は、回収容器３３の入口に、チップ１４を把持する把持装置３４を備えていて、ハンドリングロボット１０や分注ロボット１３において使用されたチップ１４が把持装置３４に挿入されると、これを把持するようになっている。そして、この状態でハンドリングロボット１０や分注ロボット１３が電動ピペット１２を移動させることにより、電動ピペット１２先端から使用済みチップ１４が取り外され、回収容器３３内に回収されるようになっている。

前記試薬等供給装置１６は、例えば、図１に示されるように、円筒状のケーシング内部に、水平回転可能なテーブル１６ａを収容し、該テーブル１６ａ上に、扇型の底面形状を有する筒状の試薬等容器１６ｂを周方向に複数配列して搭載している。各試薬等容器１６ｂには、種々の試薬等が貯留されている。例えば、細胞を培養するために必要な培地を構成するＭＥＭ(Minimal Essential Medium：最小必須培地)、ＤＭＥＭ（Dulbecco's Modified Eagle Medium）、ＦＢＳ（Fetal Bovine Serum：ウシ胎児血清）やヒト血清のような血清、培養容器３内の細胞を剥離させるトリプシンのような蛋白質分解酵素や、培養に際して細胞を成長させるサイトカインのような成長因子、細胞を分化させるデキサメタゾンのような分化誘導因子、ペニシリン系抗生物質のような抗生剤、エストロゲン等のホルモン剤や、ビタミン等の栄養剤が貯留されている。

試薬等供給装置１６のケーシングの上面には、分注ロボット１３が電動ピペット１２先端のチップ１４を挿入する挿入口１６ｃが設けられている。この挿入口１６ｃは、前記分注ロボット１３の動作範囲内に配置されている。また、各試薬等容器１６ｂは、その上面に、前記挿入口１６ｃに一致する位置に配置される開口部（図示略）を備えている。これにより、テーブル１６ａを回転させて試薬等容器１６ｂの開口部をケーシングの挿入口１６ｃの鉛直下方に配置することで、分注ロボット１３が、電動ピペット１２先端のチップ１４を上方から試薬等容器１６ｂ内へ挿入して、内部に貯留されている試薬等を吸引することができるようになっている。試薬等供給装置１６と、分注ロボット１３とを２台ずつ設けているのは、検体に共通のトリプシンのような薬液と、検体に固有の血清のような液体とを分離して取り扱うようにしているためである。

前記顕微鏡１７は、培養工程の途中、あるいは、培地交換の際に、培養容器３内の細胞数を計数する場合などに使用されるようになっている。顕微鏡１７のＸＹステージや作動距離調整、倍率の変更等は全て遠隔操作により行うことができるように構成されている。第２空間Ｓ２の外方に向けて接眼レンズを配置しておくことにより、自動培養装置１の外部から培養容器３内の細胞の状態を目視できるようにしてもよい。

前記貯留タンク１８は、例えば、全ての検体に共通して使用できるＭＥＭやＰＢＳ（リン酸緩衝化食塩水）等を貯留しておき、必要に応じて試薬等供給装置１６内の試薬等容器１６ｂ内に供給するようになっている。また、貯留タンク１８には、廃液タンクとして、培地交換の際に排出される廃培地等を貯留するものもある。

前記水平移動機構１９は、直線移動機構により水平方向に移動可能なスライダ２０を備えている。スライダ２０上には前記シェーカ２１が搭載されており、シェーカ２１に搭載された培養容器３を、コンベア９から分注ロボット１３の動作範囲まで移動させることができるようになっている。

前記シェーカ２１は、コンベア９上のトレイ７内から移載された培養容器３を搭載して保持する保持機構（図示略）を備えるとともに、該培養容器３に振動を付与する加振装置（図示略）を備えている。加振装置は、例えば、培養容器３を所定の角度範囲で往復揺動させる装置である。なお、加振装置として、超音波振動を加える装置や、水平方向の振動を加える装置を採用してもよい。
本実施形態に係る自動培養装置１の各種装置には、図示しない制御装置が接続されている。制御装置は、各工程の順序や動作タイミング等を制御するとともに、動作履歴等を記録保存するようになっている。

また、本実施形態に係る培養処理装置３０は、図５に示されるように、第２空間Ｓ２を上下に区画する区画壁３５を備えている。区画壁３５の上方の上部空間Ｓ２１には、コンベア９によって第１空間Ｓ１から搬送されてきた培養容器３の移動空間が形成されている。この上部空間Ｓ２１には、培養容器３内の細胞に対して所定の処理、例えば、培地の供給や吸引、トリプシン、デキサメタゾン等の薬液の供給、増殖の度合いの観察等を施すために必要な装置が配置されている。他方、区画壁３５の下部空間Ｓ２２には、培養容器３を移動させるための水平移動機構１９の機構部や、使用済みチップを回収する回収容器３３等、塵埃が比較的多く発生する部材等が配置されている。

前記空気清浄部３１が作動させられると、第２空間Ｓ２内に清浄な下降気流Ａが発生され、上部空間Ｓ２１を通過させられた下降気流Ａが、区画壁３５に形成された隙間を通して下部空間Ｓ２２に流入させられた後、排気ファン３６によってＨＥＰＡフィルタ３７を介して外部に排出されるようになっている。したがって、塵埃が比較的多く含まれる下部空間Ｓ２２の雰囲気は、下降気流Ａによって上部空間Ｓ２１内に流入しないように阻止されている。

また、前記区画壁３５の上面には、そのほぼ全面を覆うように液体を貯留可能な容器状の貯留部材３８（消毒液配置部）が配置されている。貯留部材３８には、図５に示されるように所定量の消毒用アルコール、例えば、エチルアルコール３９が貯留されている。図中符号４０は、蒸発したエチルアルコール３９を補給するリザーバタンクである。

このように構成された本実施形態に係る培養処理装置３０および自動培養装置１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る自動培養装置１を用いて、細胞を培養するには、まず、患者から採取された骨髄液を遠心分離容器（図示略）に入れた状態で遠心分離機１１に投入する。この工程は、作業者が行ってもよく、また、ハンドリングロボット１０に行わせてもよい。これにより、遠心分離機１１の作動により、骨髄液中から比重の重い骨髄細胞が集められる。

集められた骨髄細胞は、ハンドリングロボット１０により、培養容器３に投入される。このとき、コンベア９の作動により、トレイ７に載せた１０個の空の培養容器３が、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２に差し出されている。ハンドリングロボット１０は、差し出された培養容器３の内の２個の蓋体３ｂを開けた後に、把持ハンド１０ａを作動させてこれを把持してすることにより、シェーカ２１上に移載する。なお、蓋体３ｂを開けるロボットを別途設けてもよい。これにより処理直前に蓋体３ｂを開けることができ、容器本体３ａ内に異物が入る確率を低減することができる。

チップ供給装置１５が移動機構１５ｃを作動させることにより、未使用のチップ１４をハンドリングロボット１０の動作範囲内に配すると、ハンドリングロボット１０は、チップ供給装置１５から未使用のチップ１４を受け取って電動ピペットの先端に取り付ける。
この状態で、ハンドリングロボット１０を作動させて、電動ピペット先端のチップ１４を遠心分離機１１内に集められた骨髄細胞に接触させる。そして、電動ピペットを作動させることにより、チップ１４内に骨髄細胞を吸引する。吸引された骨髄細胞はハンドリングロボット１０を作動させることにより、シェーカ２１上に蓋体３ｂを開けて移載されている培養容器３内に投入される。

骨髄細胞を培養容器３内に投入し終わると、ハンドリングロボット１０は、チップ回収部までチップ１４を搬送してチップ１４を取り外す。また、チップ供給装置１５は、移動機構１５ｃの作動により容器１５ａを蓋体１５ｂの下方に配置する。

この場合において、ハンドリングロボット１０による遠心分離機１１から培養容器３までの骨髄細胞の搬送の間、骨髄細胞投入後の培養容器３からチップ回収装置３２までのチップ１４の移動の間等に、チップ１４の先端から骨髄細胞を含んだ液体が落下したり、チップ１４から培養容器３への投入時に飛沫となった液体が培養容器３外に飛散したりすることが考えられる。本実施形態に係る培養処理装置３０および自動培養装置１によれば、このようにして培養容器３外に飛散した骨髄細胞を含む液体は、該培養容器３の下方に配置されている区画壁３５の上面、すなわち、培養容器３が移動させられる上部空間Ｓ２１の底面に配置されている貯留部材３８内に落下させられる。

貯留部材３８内にはエチルアルコール３９が貯留されているので、落下した細胞や液体はエチルアルコール３９によって消毒され、該細胞における細菌の増殖等を防止することが可能となる。また、落下した細胞や液体はエチルアルコール３９によって湿潤状態に維持されるので、経時的に細胞が乾燥したり、細胞に増殖した細菌等が粉体化したりすることが長期間にわたって防止されることになる。その結果、培養処理装置３０内の清掃作業の回数を減らすことができ、保守作業も含めた培養処理の自動化率をさらに向上することができる。

次に、骨髄細胞が投入された培養容器３は、水平移動機構１９を作動させることにより、シェーカ２１ごと水平移動させられ、各分注ロボット１３の動作範囲内に配置される。分注ロボット１３は、チップ供給装置１５から受け取った未使用のチップ１４を先端に取り付けた電動ピペット１２を作動させることにより、試薬等供給装置１６の試薬等容器１６ｂ内からＤＭＥＭや血清、あるいは各種試薬を適量吸引した後に、培養容器３の上方まで搬送して培養容器３内に注入する。血清や各試薬の吸引は、各試薬等の吸引毎にチップ供給装置１５から未使用のチップ１４に交換して行われる。これにより、培養容器３内においては、適正な培地内に骨髄細胞が混合された状態で存在することになる。なお、培地内において骨髄細胞を均一に分布させるために、シェーカ２１を作動させて、培養容器３ごと加振することにしてもよい。

この場合において、試薬等供給装置１６による各種試薬の培養容器３内への注入時や、シェーカ２１による加振時に培養容器３内から細胞を含んだ液体が培養容器３外に飛散する可能性がある。本実施形態に係る培養処理装置３０および自動培養装置１によれば、培養容器３の下方に配される貯留部材３８にエチルアルコール３９が貯留されているので、培養容器３から飛散した細胞を含む液体はエチルアルコール３９内に落下し、上記と同様に、細菌の増殖や乾燥による浮遊を防止することができる。

そして、全ての処理を終えた培養容器３は水平移動機構１９の作動により、ハンドリングロボット１０の動作範囲に戻される。ハンドリングロボット１０は、培養容器本体３ａに蓋体３ｂを被せた上で、培養容器３をトレイ７上に戻す。
トレイ７上の全ての培養容器３に対して所定の処理が行われた後に、コンベア９を作動させることにより、トレイ７に載せられた培養容器３が第２空間Ｓ２から第１空間Ｓ１の中央空間Ｓ１２内に挿入される。

この状態で、搬送ロボット５を作動させることにより、ハンド５ｃによってトレイ７を持ち上げる。そして、トレイ７を収容する培養室４の前まで搬送したところで、当該培養室４の扉４ａを開き、搬送ロボット５によって、空いているトレイ保持部材４ｃ上にトレイ７を挿入する。そして、再度、扉４ａを閉じることにより、培養室４内の培養条件を一定に保持して細胞の培養が行われることになる。なお、骨髄細胞投入や、ＤＭＥＭ、血清、各種試薬の投入や吸引の順序は適宜変更してもよいのは言うまでもない。

また、培地交換や容器交換の際にも、上記と同様にして、培養室４外に配置されている搬送ロボット５の作動により、培養室４内の培養容器３がトレイ７ごと取り出され、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ受け渡される。第２空間Ｓ２では、培養容器３内にトリプシンが注入されて、培養容器３内の細胞が剥離させられた状態で、ハンドリングロボット１０の作動によって遠心分離機１１内に投入され、間葉系幹細胞等の必要なもののみが集められる。その他の処理工程は上記と同様である。

そして、複数回の培地交換や容器交換を介した所定期間にわたる培養工程を行うことにより、間葉系幹細胞が十分な細胞数まで増殖させられることになる。十分な細胞数に達したか否かは、ハンドリングロボット１０の作動により、間葉系幹細胞が底面に付着した培養容器３を顕微鏡１７まで搬送することにより、測定され、判断される。なお、トレイ７上には、同一検体の培養容器３が載置されていてもよいし、異なる検体の培養容器３が混在していてもよい。また、シェーカ２１上には同一検体の培養容器３が載置されてもよいし、異なる検体の培養容器３が混在していてもよい。

このようにして、本実施形態に係る自動培養装置１により、患者から採取した骨髄液から十分な細胞数の間葉系幹細胞を自動的に培養することが可能となる。なお、十分な間葉系幹細胞が得られた後には、培養容器３内にリン酸カルシウムのような生体組織補填材およびデキサメタゾンのような分化誘導因子を投入して、再度培養工程を継続することにより、生体の欠損部に補填可能な、生体組織補填体を製造することにしてもよい。

この場合において、本実施形態に係る自動培養装置１によれば、培養室４内に、培養容器３を取り出すための機構部が存在しない。すなわち、培養室４内には、トレイ７を載置した状態に支持するトレイ保持部材４ｃが設けられているのみであり、培養容器３を取り出すための機構部は全て培養室４外に配置された搬送ロボット５に集約されている。そして、搬送ロボット５は、トレイ７の出し入れ作業が行われた後には、培養室４の扉４ａの外側に完全に退避することができるようになっている。

したがって、扉４ａが閉じられた状態では、培養室４内に機構部が存在せず、機構部の作動によって発生するような塵埃の発生は全く存在しない。また、培養室４内は、温度３７±０．５℃、湿度１００％およびＣＯ_２濃度５％等に維持されるが、機構部が存在しないために、このような環境下においても、腐食等の問題が生ずることがない。また、扉４ａが開かれた状態においても、培養室４内に挿入されるのは搬送ロボット５のハンド５ｃ先端のみであり、実質的に回転機構や摺動機構が培養室４内に入ることはない。したがって、培養室４内への塵埃の侵入が抑制され、培養室４内部の清浄度を高めることができる。
なお、培養室４はＣＯ_２インキュベータ、マルチガスインキュベータ、インキュベータ、保冷庫等のように、培養に利用されるものあるいはその組合せで構成されていてもよい。

さらに、本実施形態に係る自動培養装置１は、搬送ロボット５の設置されている中央空間Ｓ１２の上部に、空気清浄部６を備えているので、搬送ロボット５の存在する中央空間Ｓ１２内も常に清浄度が維持されている。したがって、培養室４の扉４ａが開かれときにも、培養室４内に塵埃が流入することを最小限に抑えることが可能となる。
したがって、本実施形態に係る自動培養装置１によれば、培養中の細胞が塵埃等によって汚染される可能性を低減し、健全な細胞を培養することができるという効果がある。

なお、この発明は、上記実施形態に示した構成に限定されるものではない。すなわち、培養室４の形状や数、搬送ロボット５、ハンドリングロボット１０および分注ロボット１３の形態や数、各種装置の形態や数等は、何ら限定されることなく、適用条件に合わせて任意に設定することができる。
また、成長因子としては、サイトカインの他に、例えば、濃縮血小板、ＢＭＰ、ＥＧＦ、ＦＧＦ、ＴＧＦ−β、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ＶＥＧＦ、ＨＧＦやこれらを複合させたもの等の成長に寄与する物質を採用することにしてもよい。また、抗生剤としては、ペニシリン系抗生物質の他、セフェム系、マクロライド系、テトラサイクリン系、ホスホマイシン系、アミノグリコシド系、ニューキノロン系等任意の抗生物質を採用することができる。

また、生体組織補填材としては、リン酸カルシウムに代えて、生体組織に親和性のある材料であれば任意のものでよく、生体吸収性の材料であればさらに好ましい。特に、生体適合性を有する多孔性のセラミックスや、コラーゲン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ヒアルロン酸、またはこれらの組合せを用いてもよい。また、チタンの様な金属であってもよい。また、生体組織補填材は、顆粒状でもブロック状でもよい。

また、本実施形態に係る培養処理装置３０および自動培養装置１においては、区画壁３５の上面に貯留部材３８を配置してエチルアルコール３９を貯留することとしたが、これに代えて、区画壁３５上面に布やスポンジ等の液体を含浸可能な含浸部材（図示略）を敷き詰めて、該含浸部材にエチルアルコール３９を含浸させることにしてもよい。このようにすることで、その含浸部材を交換するだけで飛散した細胞等を除去することができるので清掃作業を容易にすることができる。また、エチルアルコール３９に限られず、他の任意の消毒液を採用することにしてもよい。また、上記含浸部材として抗菌作用を有するものを採用することにより上記と同様の効果を達成することができる。この場合には、含浸させる液体としてエチルアルコール３９に代えて水等を使用することができるのでさらに便利である。なお、この場合、水を貯留したリザーバタンク（加湿手段）を設けておけばよい。

また、消毒液を貯留する箇所は、上部空間Ｓ２１の底面を構成する区画壁３５の上面に限られず、培養容器３の下方に配されることとなる全ての箇所に貯留可能に構成することも効果的である。例えば、第２空間Ｓ２内において培養容器３を移動させる水平移動機構１９として、ベルトコンベアを採用する場合には、該ベルトコンベアのベルトに消毒液を含浸させた布状部材を貼り付けてもよい。また、ベルトコンベアのベルトを一方向に若干傾斜させて配置するとともに、ベルト上に高い側から消毒液を流動させることにしてもよい。

また、消毒液を貯留する箇所は、培養処理装置３０内に限られず、第１空間Ｓ１内に配置されていてもよい。これにより、培養室４から培養容器３が取り出される際に、培養容器３から落下した細胞を含む液体に対しても、上記と同様に細菌の増殖や塵埃の浮遊を防止することができる。

この発明の一実施形態に係る自動培養装置を示す斜視図である。 図１の自動培養装置の第１空間を概略的に示す縦断面図である。 図１の自動培養装置の第１空間を概略的に示す平面図である。 図１の自動培養装置において用いられる培養容器の一例を示す斜視図である。 図１の自動培養装置の培養処理装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 自動培養装置
３ 培養容器
３ｂ 蓋
４ 培養室
５ 搬送ロボット（搬送機構）
３０ 培養処理装置
３５ 区画壁（部材）
３８ 貯留部材（消毒液配置部）
３９ エチルアルコール（消毒液）
４０ リザーバタンク（加湿手段）
Ｓ２ 第２空間（処理室）

Claims (7)

1. 検体を収容した培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して所定の処理を施す処理室を備え、培養容器より下方に配される処理室内の部材の上面を被覆するように消毒液を配置する消毒液配置部が備えられている培養処理装置。
2. 前記消毒液配置部に、消毒液を含浸させた取り外し可能な含浸部材が配置されている請求項１に記載の培養処理装置。
3. 前記消毒液配置部が、消毒液を貯留可能な容器状に形成され、該消毒液配置部に消毒液が貯留されている請求項１に記載の培養処理装置。
4. 前記消毒液が、アルコールからなる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の培養処理装置。
5. 検体を収容した培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して所定の処理を施す処理室を備え、培養容器より下方に配される処理室内の部材の上面を抗菌作用を有する抗菌部材によって被覆した培養処理装置。
6. 前記抗菌部材を加湿する加湿手段を備える請求項５に記載の培養処理装置。
7. 検体を収容した培養容器を出し入れ可能に収容する培養室と、該培養室の外部に配置され培養容器の蓋を開けて培養容器内部の検体に対して所定の処理を施す処理室と、これら処理室と培養室との間で培養容器を搬送する搬送機構とを備え、
   前記処理室または培養室の少なくともいずれかに、培養容器より下方に配される部材の上面を被覆するように消毒液を配置する消毒液配置部が備えられている自動培養装置。
   
   
   
   

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