JP2005151812A - Suspension stirring culture apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動物細胞や微生物の浮遊攪拌培養に用いる浮遊攪拌培養装置に関する。 The present invention relates to a suspension stirring culture apparatus used for suspension stirring culture of animal cells and microorganisms.
動物細胞の浮遊攪拌培養では、細胞に物理的なダメージを与えず、且つ、できるだけ分散させて細胞を懸濁させることが重要である。このため、既に種々の浮遊攪拌培養装置が開発されているが、単離浮遊細胞の分散を目的とする攪拌方式のものと、細胞を接着させたマイクロキャリアを浮遊懸濁させる攪拌方式のものとがある。
いずれも、溶液流動性に加え、攪拌により剪断力を与えて細胞を凝集させない仕様となっているが、後者は、大きめの攪拌翼で低速攪拌して、剪断力を小さく抑えながら、キャリアを含む液体培地を効果的に流動させるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
In suspension stirring culture of animal cells, it is important to suspend the cells by dispersing them as much as possible without causing physical damage to the cells. For this reason, various suspension agitation culture apparatuses have already been developed. The agitation method is intended to disperse isolated suspended cells, and the agitation method is a suspension method in which microcarriers to which cells are adhered are suspended and suspended. There is.
In addition to the solution fluidity, the specifications are such that the cells are not aggregated by applying shearing force by stirring, but the latter includes a carrier while keeping the shearing force small by stirring at low speed with a large stirring blade. The liquid medium is effectively flowed (see, for example, Patent Document 1).
このような攪拌翼を用いた培養装置は、容器の蓋を中心軸で貫通し、中心軸の下端部に円筒状の回転軸をはめ込み、攪拌翼を有するマグネット棒で回転軸を直角に貫通し、容器の下方に設置した回転磁石でマグネット棒及び攪拌翼を回転させるようになっている。
ところが、このものは、回転磁石が組み込まれたスターラ台に培養容器を載置しなければ、攪拌翼を回転させることができないので、持ち運ぶ際には攪拌が停止されてしまい、この間に細胞が凝集する虞がある。
また、太い回転軸及び大きく張り出した攪拌翼によって容器内の容積が減少してしまい、少量の攪拌培養には適しておらず、容器の寸法に応じて異なる攪拌翼を用いなければならない。
Such a culture apparatus using a stirring blade penetrates the lid of the container with a central axis, fits a cylindrical rotating shaft at the lower end of the central shaft, and penetrates the rotating shaft at right angles with a magnet rod having a stirring blade. The magnet rod and the stirring blade are rotated by a rotating magnet installed below the container.
However, in this case, the stirring blade cannot be rotated unless the culture vessel is placed on a stirrer base in which a rotating magnet is incorporated. Therefore, stirring is stopped when carrying, and cells are aggregated during this time. There is a risk of doing.
Further, the volume in the container is reduced by the thick rotating shaft and the overhanging stirring blade, which is not suitable for a small amount of stirring culture, and different stirring blades must be used depending on the dimensions of the container.
さらに、容器内へ紐で永久磁石攪拌子を吊り下げ、容器の外方に設置されたソレノイドで永久磁石攪拌子を振り子運動させる撹拌装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかし、この撹拌装置も、培養容器をソレノイドの間に設置しなければならないので、培養容器を持ち運ぶ際には攪拌が停止されてしまう。また、攪拌子が往復するだけなので攪拌能力が低く、攪拌子が容器の側壁に衝突しやすくて破損する虞があった。
Furthermore, a stirring device is known in which a permanent magnet stirrer is suspended in a container with a string, and the permanent magnet stirrer is moved in a pendulum manner by a solenoid installed outside the container (see, for example, Patent Document 2).
However, this agitation apparatus also requires that the culture vessel be installed between solenoids, so that the agitation is stopped when carrying the culture vessel. Further, since the stirring bar only reciprocates, the stirring ability is low, and the stirring bar may easily collide with the side wall of the container and may be damaged.
この発明は、培養容器の形に応じて攪拌チューブの傾斜角度を調整でき、持ち運び時にも攪拌を継続することが可能で、攪拌能力が高く、構造が簡単な浮遊攪拌培養装置を提供することを課題とする。 The present invention provides a floating agitation culture apparatus that can adjust the inclination angle of the agitation tube according to the shape of the culture vessel, can continue agitation even when carried, has a high agitation ability, and has a simple structure. Let it be an issue.
本発明の浮遊攪拌培養装置は、培養容器の内部へ柔軟素材より成る攪拌チューブを吊り下げ、該攪拌チューブ内にコイルスプリングを軸方向に沿って設置し、上端部に接続された外部動力で回動駆動され、且つ、変形可能な回動軸を前記コイルスプリングの中心に挿通してある。
回動軸の下部を培養容器の寸法に応じて曲げて、攪拌チューブ及びコイルスプリングの下部を斜めに傾斜させ、回動棒を回動させることにより、攪拌チューブの下部を円周方向に移動させ、培養容器内の液体培地を攪拌する。
前記外部動力は、前記培養容器の上蓋に着脱自在に設置されたモータとし、該モータの出力軸と前記回動軸の上端部とを連結しても良い。
前記攪拌チューブの下端部に磁石を装着しても良い。
The suspension agitation culture apparatus of the present invention suspends an agitation tube made of a flexible material inside a culture vessel, installs a coil spring along the axial direction in the agitation tube, and rotates with external power connected to the upper end. A rotational shaft that is driven and deformable is inserted through the center of the coil spring.
The lower part of the stirring tube is bent according to the size of the culture vessel, the lower part of the stirring tube and coil spring is inclined obliquely, and the lower part of the stirring tube is moved in the circumferential direction by rotating the rotating bar. Stir the liquid medium in the culture vessel.
The external power may be a motor detachably installed on the upper lid of the culture vessel, and the output shaft of the motor may be connected to the upper end of the rotating shaft.
A magnet may be attached to the lower end of the stirring tube.
請求項1に係る発明によれば、培養容器を持ち運んでいる間も外部動力によって回動軸を回転させることにより、攪拌を継続することができるので、運搬中に細胞が凝集する心配がない。
また、攪拌チューブと回動軸との間にはコイルスプリングが介在されているため、このコイルスプリングが緩やかに回転することにより、回動軸と攪拌チューブとの摩擦で攪拌チューブが損傷を受けるのを防ぐことができる。
According to the first aspect of the invention, since the agitation can be continued by rotating the rotating shaft by external power even while the culture vessel is being carried, there is no fear that cells are aggregated during transportation.
In addition, since a coil spring is interposed between the stirring tube and the rotating shaft, the stirring tube is damaged due to friction between the rotating shaft and the stirring tube due to the gentle rotation of the coil spring. Can be prevented.
さらに、培養容器の内部には攪拌チューブが吊り下げられているだけなので嵩張らず、口径の小さな培養容器でも使用できると共に、培養容器内の容積が大きく減少することが無く、回動軸の下部の傾斜角度を変えることによって、培養容器の径の違いに対応することが可能である。
また、構造が単純なので、製造コストが低廉で隅、組立・洗浄等の取り扱いが容易で、攪拌チューブの下部が円周に沿って移動するので、培養容器の底面中心部に細胞の凝集や集合が生ずることが少ない。
請求項2に係る発明によれば、従来のものと同様に、スターラ台上に設置し、回転磁石で磁石を移動させることにより攪拌を行うことも可能となる。
Furthermore, since only the stirring tube is suspended inside the culture vessel, the culture vessel is not bulky and can be used with a small-diameter culture vessel. By changing the inclination angle, it is possible to cope with the difference in the diameter of the culture vessel.
In addition, since the structure is simple, the manufacturing cost is low, handling of corners, assembly and cleaning, etc. is easy, and the lower part of the stirring tube moves along the circumference, so that cells aggregate and collect at the center of the bottom of the culture vessel. Is less likely to occur.
According to the second aspect of the present invention, similarly to the conventional one, it is possible to stir by installing on a stirrer base and moving the magnet with a rotating magnet.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の浮遊攪拌培養装置は、図1に示すように、培養容器1と、培養容器1の内部へ吊り下げられた攪拌チューブ2と、攪拌チューブ2内にその軸方向に沿って設置されたコイルスプリング3と、コイルスプリング3の中心に挿通され、その上端部に接続された外部動力によって回動駆動される回動軸4とを備える。
培養容器1の上面は開口しており、この開口面に上蓋5が着脱自在に装着される。上蓋5の中心には貫通孔6が形成され、貫通孔6には、高圧滅菌可能な素材より成る筒部材7が、培養容器1の内外を連通し、且つ、貫通孔6の周縁に密着するように挿通される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the suspension agitation culture apparatus of the present invention is installed along the axial direction in a
The upper surface of the
攪拌チューブ2は、耐熱無毒性の柔軟素材(例えばシリコン)より成り、その上端部が筒部材7の下部外周に嵌合されている。
また、攪拌チューブ2の下端部には、円柱状の磁石8が装着される。磁石8の外面はポリ四フッ化エチレンで被覆され、その上部を攪拌チューブ2の下端部へ挿入してある。
なお、攪拌チューブ2の内径は、筒部材7の下部の外径及び磁石8の外径よりもやや小さく形成され、無理に嵌め込むと簡単には外れないようになっている。
The stirring
A cylindrical magnet 8 is attached to the lower end portion of the
The inner diameter of the
コイルスプリング3は、攪拌チューブ2の内径よりもやや細く、攪拌チューブ2の全長に亘って挿入され、その上端部は培養容器1の外部へ延びて、筒部材7の上端から僅かに突出している。
回動軸4は、ピアノ線等の細くて変形可能な線材より成り、コイルスプリング3よりもやや長く形成される。また、コイルスプリング3から突出した回動軸4の上端には、コイルスプリング3の直径よりも径大の継手10が装着される。
そして、回動軸4をコイルスプリング3に通した後、回動軸4の下部を下端から適宜高さで折り曲げて適宜角度に傾斜させると、回動軸4の外側のコイルスプリング3及び攪拌チューブ2の下部も傾斜する。この状態で回動軸4の上端部を回動させると、回動軸4の下端及びこれを被覆した攪拌チューブ2の下端が円周を描くように回転する。
なお、この時、軸芯回りに回動する回動軸4と攪拌チューブ2との間には、相対的な回転が生ずるが、両者の間に介在されたコイルスプリング3が、回動軸4の回動に伴って緩やかに回転するため、大きな摩擦力が発生することはない。
The
The rotating
Then, after passing the
At this time, relative rotation occurs between the rotating
図2に示すように、回動軸4の上端部に接続される外部動力としては、上蓋5に着脱自在に設置されるモータ11を用いることができる。
モータ11は支持台12の上面に固定され、その出力軸13は減速器等を介して支持台12の下方に突出している。モータ11は、着脱自在なキャップ14で被覆される。
また、支持台12の下面からは4本の支持脚15が突出され、支持脚15を上蓋5の上面に載置することにより、モータ11が上蓋5の上方に設置されると共に、モータ11の出力軸13が回動軸4の上端に装着された継手10に係合される。
As shown in FIG. 2, as the external power connected to the upper end portion of the
The
Further, four
培養容器1を適宜場所に設置して培養を行う場合は、先ず、培養容器1へ液体培地を充填し、上蓋5に攪拌チューブ2をはめ付け、攪拌チューブ2内にコイルスプリング3を挿入し、さらにコイルスプリング3内に回動軸4を差し込んで、回動軸4の下部を折り曲げ、この状態で上蓋5を培養容器1の上端に取り付ける。
次いで、上蓋5にモータ11を設置し、モータ11の出力軸13を回動軸4の継手10に接続する。そして、モータ11を作動させ、攪拌チューブ2で液体培地を攪拌する。
培養容器1を移動する場合であっても、回動軸4の下端部が折り曲げられた状態で、コイルスプリング3、攪拌チューブ2と密着しているので、移動中に上蓋5からモータ11が離れない。
When culturing with the
Next, the
Even when the
なお、攪拌チューブ2の下端部には磁石8を装着してあるので、培養容器1をスターラ台の上に設置して内蔵された回転磁石を作動させると、磁石8が培養容器1の周方向に沿って移動するので、攪拌チューブ2によって液体培地が攪拌される。
勿論、モータ11等の外部動力で回動軸4を回動させることにより攪拌を行うことができるので、攪拌チューブ2の下端部には磁石8を取り付けなくても良い。
In addition, since the magnet 8 is attached to the lower end portion of the
Of course, since stirring can be performed by rotating the rotating
1 培養容器
2 攪拌チューブ
3 コイルスプリング
4 回動軸
5 上蓋
6 貫通孔
7 筒部材
8 磁石
10 継手
11 モータ
12 支持台
13 出力軸
14 キャップ
15 支持脚
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