JP2005333824A - Specimen introduction device and culture treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、検体導入装置および培養処理装置に関するものである。 The present invention relates to a specimen introduction apparatus and a culture treatment apparatus.
従来、骨腫瘍摘出や外傷等によって生ずる骨の欠損部に、骨補填材を補填して骨を修復することが行われている。しかしながら、骨粗鬆症のように骨が次第にもろくなっていく場合や、欠損部が非常に広域である場合等には、上記方法では問題を解決することが難しい。 2. Description of the Related Art Conventionally, bone repair has been performed by filling a bone replacement material in a bone defect caused by bone tumor extraction, trauma, or the like. However, when the bone gradually becomes brittle like osteoporosis, or when the defect is very wide, it is difficult to solve the problem with the above method.
そこで、近年、患者から骨髄を採取し、その採取した骨髄に含まれる間葉系幹細胞から、人為的に骨芽細胞を十分に増殖させた後に、再び患者の体内に戻すという新しい試みが要請されている。この場合、患者自身から採取した骨髄から骨芽細胞を増殖させ、該患者の体内に戻すため、免疫反応を生ずることなく骨の形成を活性化させることができる(例えば、非特許文献1参照。)。
また、間葉系幹細胞を自動的に培養する細胞培養装置については、特許文献1に開示されている。
A cell culture device for automatically culturing mesenchymal stem cells is disclosed in
このような間葉系幹細胞をはじめとする検体を培養するには、検体が、病院等の医療機関において患者から採取され、搬送され、培養装置内に導入される。これらの各行程においては検体は無菌状態に維持される必要があり、採取されてから培養装置内に導入されるまでは、外界に対して密封状態に保持しておく必要がある。
一方、培養装置内においては、検体が所定の培養容器に投入されて所定の培地や成長因子等の薬剤を添加され、あるいは、培地交換等の処理が施される。したがって、培養装置内においては、検体は外部に対して開放されている必要がある。
In order to culture a specimen such as a mesenchymal stem cell, the specimen is collected from a patient in a medical institution such as a hospital, transported, and introduced into a culture apparatus. In each of these steps, the specimen must be maintained in a sterile state, and must be kept sealed from the outside until it is introduced into the culture apparatus after being collected.
On the other hand, in the culture apparatus, a specimen is put into a predetermined culture container and a drug such as a predetermined medium or growth factor is added, or a process such as medium exchange is performed. Therefore, the specimen needs to be open to the outside in the culture apparatus.
しかしながら、培養装置外部において検体を密封状態とし、培養装置内部において開放状態とするためには、従来、人手を介する必要があり、作業が煩わしいという不都合があった。また、培養装置内に作業者が入ることは、塵埃を発生させることになって好ましくない。したがって、検体を密封状態のまま培養装置内に導入し、培養装置の内部において、開放する装置が必要である。 However, in order to make the specimen sealed in the outside of the culture apparatus and to open in the culture apparatus, conventionally, there has been a problem that it has been necessary to work manually and the work is troublesome. Moreover, it is not preferable for an operator to enter the culture apparatus because dust is generated. Therefore, there is a need for a device that introduces the specimen into the culture apparatus in a sealed state and opens it inside the culture apparatus.
この発明は上述した事情に鑑みてなされてものであって、検体を密封状態に収容した導入容器を導入し、内部において開封して、内部の検体に対する処理を可能とする検体導入装置および培養処理装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and introduces an introduction container that contains a specimen in a sealed state, opens the inside, and enables a specimen introduction apparatus and a culture process that enable processing on the inside specimen. The object is to provide a device.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、培養される検体に対し所定の処理を施す処理室内に、上端開口に締結されるキャップにより開閉可能な略円筒状のチューブからなる導入容器に収容した状態で検体を導入する検体導入装置であって、検体を収容した導入容器を受け取ってチューブの側面を把持する第1の把持手段と、該第1の把持手段により把持された導入容器のキャップを把持する第2の把持手段と、前記チューブの長手軸回りに第1の把持手段または第2の把持手段を相対的に回転させつつ、第1の把持手段と第2把持手段とを前記長手軸に沿って相対的に変位させるキャップ開閉手段とを備える検体導入装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention introduces a sample into a processing chamber that performs a predetermined process on a sample to be cultured, and introduces the sample in a state where it is accommodated in an introduction container made of a substantially cylindrical tube that can be opened and closed by a cap fastened to an upper end opening. A first grasping means for receiving an introduction container containing a specimen and grasping a side surface of the tube; and a second grasping means for grasping a cap of the introduction container grasped by the first grasping means. The first gripping means and the second gripping means are relatively displaced along the longitudinal axis while relatively rotating the first gripping means or the second gripping means around the longitudinal axis of the tube. Provided is a sample introduction device including a cap opening / closing means.
本発明によれば、導入容器はチューブ内に検体を収容してキャップを締結することにより、検体が密封状態に保持された状態で処理室内に導入される。処理室内に導入された導入容器は第1の把持手段の作動により、導入容器を構成するチューブの側面を把持され、第2の把持手段の作動によりキャップが把持される。この状態で、キャップ開閉手段を作動させることにより、第1の把持手段と第2の把持手段とがチューブの長手軸回りに相対回転させられるとともに、長手軸に沿って相対変位させられる。これにより、チューブに締結されていたキャップが弛められ、導入容器が処理室内において開放されることになる。 According to the present invention, the introduction container accommodates the sample in the tube and fastens the cap so that the sample is introduced into the processing chamber in a sealed state. The introduction container introduced into the processing chamber grasps the side surface of the tube constituting the introduction container by the operation of the first grasping means, and the cap is grasped by the operation of the second grasping means. In this state, by operating the cap opening / closing means, the first gripping means and the second gripping means are relatively rotated around the longitudinal axis of the tube and are relatively displaced along the longitudinal axis. Thereby, the cap fastened to the tube is loosened, and the introduction container is opened in the processing chamber.
上記発明においては、前記チューブの側面に識別コードが付され、前記処理室内に識別コード読み取り装置が配置され、前記第2の把持手段がチューブの長手軸回りに回転可能に設けられるとともに、前記チューブを前記識別コード読み取り装置に対向配置させる移動機構を備えることが好ましい。
移動機構の作動によりチューブを識別コード読み取り装置に対向配置させ第2の把持手段をチューブの長手軸回りに回転させることにより、チューブの側面に付した識別コードを識別コード読み取り装置に対向させて該識別コードに示されている識別情報を読み取ることが可能となる。
In the above invention, an identification code is attached to a side surface of the tube, an identification code reader is disposed in the processing chamber, the second gripping means is provided to be rotatable around the longitudinal axis of the tube, and the tube It is preferable to provide a moving mechanism for disposing the device opposite to the identification code reader.
By operating the moving mechanism, the tube is disposed opposite to the identification code reader, and the second gripping means is rotated around the longitudinal axis of the tube so that the identification code attached to the side of the tube is opposed to the identification code reader. It becomes possible to read the identification information indicated in the identification code.
また、上記発明においては、前記キャップ開閉手段に、前記長手軸に沿う相対変位を検出するセンサが備えられていることとしてもよい。
センサの作動により相対変位を検出することにより、キャップ開閉手段によるチューブに対するキャップの開閉をより確実に行うことが可能となる。
In the above invention, the cap opening / closing means may be provided with a sensor for detecting a relative displacement along the longitudinal axis.
By detecting the relative displacement by the operation of the sensor, it becomes possible to more reliably open and close the cap with respect to the tube by the cap opening and closing means.
さらに、上記検体導入装置を備える培養処理装置によれば、検体導入装置の作動により、検体を密封されたままの状態で無菌的に導入され、かつ、人手を介することなく内部において開放することができる。 Furthermore, according to the culture treatment apparatus including the sample introduction device, the sample can be introduced aseptically in a sealed state by the operation of the sample introduction device, and can be opened inside without manual intervention. it can.
本発明によれば、チューブに収容した検体をキャップの締結により密封して処理室内に導入し、第1の把持手段、第2の把持手段およびキャップ開閉手段の作動により処理室内においてチューブからキャップを取り外してチューブ内の検体を開放することにより、検体を無菌的な状態に維持し、かつ、塵埃等を混入させることなく、検体に対する処理を行うことができるという効果を奏する。 According to the present invention, the specimen contained in the tube is sealed by fastening the cap and introduced into the processing chamber, and the cap is removed from the tube in the processing chamber by the operation of the first gripping means, the second gripping means, and the cap opening / closing means. By removing and releasing the specimen in the tube, there is an effect that the specimen can be maintained in an aseptic state and the specimen can be processed without mixing dust or the like.
以下、本発明の一実施形態に係る検体導入装置、培養処理装置および自動培養装置について、図1〜図15を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る自動培養装置1は、図1に示されるように、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。
Hereinafter, a sample introduction apparatus, a culture treatment apparatus, and an automatic culture apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
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。
A total of four
Each of the four
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CO2濃度5%等に維持されている。なお、トレイ保持部材4cはレール状に限定されず、トレイ7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。
As shown in FIGS. 2 and 3, each
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。
培養容器には、固有の識別符号を示す識別コード50が貼り付けられている。
A plurality of, for example, ten
An
各培養室4の下方には、図1および図2に示されるように、未使用の培養容器3をトレイ7に搭載した状態で上下方向に複数段収容するストッカ8が配置されている。ストッカ8内には、図示しないリフト機構が設けられており、最上段のトレイ7が取り出された後に、下段のトレイ7を順次持ち上げて、最上段の供給位置に次に取り出すトレイ7を配置しておくことができるようになっている。
Below each
各トレイにも、固有の識別符号を示す識別コード(図示略)が貼り付けられている。培養容器3の識別符号50とトレイ7の識別符号とは、ストッカ8への収容時には相互に関連づけられておらず、任意の識別符号を有するトレイ7上に任意の識別符号50を有する培養容器3が搭載されている。
An identification code (not shown) indicating a unique identification code is also attached to each tray. The
ストッカ8は、図2に示されるように、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51を有している。該ドア51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。このドア51を介してトレイ7に搭載した培養容器3を外部からストッカ8内に挿入することができるようになっている。また、ストッカ8には、ストッカ8内の最上段のトレイ7に対応する位置に培養室4の扉側に開口する搬入口52が設けられている。搬送ロボット5は、この搬入口52からストッカ8内に収容されている未使用の培養容器3をトレイ7ごと取り出して後述する培養処理装置30へ移動させるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
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。
The
また、搬送ロボット5は、前記ストッカ8に設けられた搬入口52まで到達する上下方向の動作範囲を有しており、搬入口52からトレイ7に搭載した未使用の培養容器3を取り出して、培養処理装置30へ移動させることができるようになっている。
さらに、搬送ロボット5には、前記トレイ7の識別コードおよび培養室4の各段に付された識別コード(図示略)を読み取る識別コードリーダ53が備えられている。
Further, the
Further, the
前記ハンド5cは、トレイ7を載置可能に水平方向に延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。
The
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に設けられた搬入口52まで到達する垂直方向の動作範囲を有しており、搬入口52からトレイ7に搭載した未使用の培養容器3を取り出して、培養処理装置30へ移動させることができるようになっている。
なお、ベルト9aは無端ベルトに限られない。
The
The
前記第2空間S2には、図1に示されるように、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、例えば、医療機関等で患者から採取された骨髄液54を導入される骨髄液導入部55(検体導入装置)を備えている。
図5に示されるように、骨髄液54は、容器56(例えば、そのまま遠心分離できるような遠沈管:以下、導入容器56という。)内に収容され、蓋体57(キャップ)を上部開口に締結されることにより閉栓された状態で骨髄液導入部55に導入されるようになっている。導入容器56の外周面には、識別コード58が貼り付けられている。識別コード58には、骨髄液54の固有の情報、例えば、当該骨髄液54を採取した患者の氏名等を識別可能な識別符号が割り当てられている。
As shown in FIG. 1, a
As shown in FIG. 5, the
骨髄液導入部55は、図6〜図12に示されるように、骨髄液54入りの導入容器56を第2空間S2内に供給し、空の導入容器56、あるいは製品としての培養後の細胞あるいは生体組織補填体が封入された導入容器56を第2空間S2から外部に排出する供給排出部59と、導入容器56の蓋体57を着脱する蓋体開閉機構60と、導入容器56を遠心分離機11に供給する昇降機構61とを備えている。
As shown in FIGS. 6 to 12, the bone marrow
前記供給排出部59は、図6〜図9に示されるように、骨髄液54入りの導入容器56を複数留置可能な供給容器留置部62と、留置されている導入容器56を1つずつ送る送り機構63と、送られた導入容器56を受け取る把持ハンド64と、該把持ハンド64を水平方向に移動させるハンド移動機構65と、内部から骨髄液54を取り出された空の導入容器56、あるいは製品としての培養後の細胞あるいは生体組織補填体が封入された導入容器56を複数留置可能な排出容器留置部66とを備えている。
As shown in FIGS. 6 to 9, the supply /
前記供給容器留置部62および排出容器留置部66は、それぞれ導入容器56を載置する水平な載置部67と、該載置部67の上方に配置され導入容器56の側面を支える支持レール部68とを備え、それぞれ複数の導入容器56を蓋体57を上向きにして立てた状態で一列に並べて留置するように構成されている。また、前記供給容器留置部62と排出容器留置部66とは相互に平行に配置されている。
The
前記送り機構63は、水平移動可能なスライダ69と、スライダ69を水平移動させる直線移動機構70と、スライダ69に搭載され前記導入容器56を押圧する押圧ヘッド71,72とを備えている。スライダ69上に押圧ヘッド71,72が2つ設けられ、一方の押圧ヘッド71は、供給容器留置部62に搭載されている導入容器56を把持ハンド64に向けて押圧し、他方の押圧ヘッド72は、排出容器留置部66に搭載されている導入容器56を把持ハンド64から遠ざかる方向に引き離すように押圧するようになっている。
The
押圧ヘッド71,72は、それぞれ押圧アーム71a,72aを備え、該押圧アーム71a,72aはモータ71b,72bによって水平軸線回りに揺動させられるようになっている。押圧アーム71a,72aは、図8に示されるよう、略水平に配置される突出位置(実線)と、突出位置に対して傾斜した待避位置(鎖線)との間で揺動させられるようになっている。突出位置おいては、直線移動機構70が作動させられたときの押圧アーム71a,72aの動作軌跡内に供給容器留置部62または排出容器留置部66に搭載された導入容器56が配置されるようになっている。一方、待避位置においては、その動作軌跡が導入容器56と重ならないようになっている。
The pressing heads 71 and 72 include pressing
前記把持ハンド64は、水平方向に近接・離間可能な2つの爪73を有し、送り機構63により送られてきた導入容器56の側面を直径方向に挟むように構成されている。また、把持ハンド64には、図7に示されるように、送り機構63により供給容器留置部62の載置部67上を送られてきた導入容器56の底面を支持する受け台74が備えられている。これにより、把持ハンド64によって把持される導入容器56は、水平方向から2つの爪73に挟まれるとともに、その底面を受け台74によって支持されるようになっている。
The
また、前記ハンド移動機構65は、図6および図9に示されるように、把持ハンド64によって把持した導入容器56を水平方向の各位置A〜Dに移動させることができるようになっている。すなわち、供給容器留置部62から送られてくる導入容器56の受け取り位置B、排出容器留置部66への導入容器56の引き渡し位置A、導入容器56の開栓および閉栓ならびに後述する遠心分離機11への供給位置C、および、蓋体57を開けた導入容器56に対する分注等の処理位置Dに、必要に応じて配置することができるようになっている。
Further, as shown in FIGS. 6 and 9, the
また、ハンド移動機構65には、図6に示されるように、把持ハンド64による導入容器56の移動軌跡の両端に光センサ75aと反射板75bとが対向配置されている。把持ハンド64による移動軌跡内に導入容器56が存在しない場合には、光センサ75aから発せられた光が反射板75bによって反射されて光センサ75aに検出される一方、導入容器56がいずれかの位置A〜Dに存在する場合には、光センサ75aによる光の検出が行われず、これによって、導入容器56の存在を認識することができるようになっている。
In the
前記蓋体開閉機構60は、図10および図11に示されるように、前記把持ハンド64によって側面を把持された状態の導入容器56の蓋体57を把持するチャック機構76と、蓋体57を把持したチャック機構76を導入容器56の長手軸線回りに回転させる回転機構77とを備えている。
チャック機構76は、図11に示されるように、120°おきに配置された3つの爪78を備える。これらの爪78は、その中心軸に向かって近接・離間させられるように構成されている。また、各爪78には、蓋体57の上面に当接させられる当接部78aが備えられている。図10では、図示を明確にするために1つの爪78のみが示されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the lid opening /
As shown in FIG. 11, the
前記回転機構77は、モータ79と、該モータ79により回転駆動されるスプライン軸80とを備えている。スプライン軸80は、前記チャック機構76を周方向に係合させて長手軸回りに回転させるとともに、チャック機構76の軸方向に沿う移動、すなわち上下動を許容するようになっている。また、チャック機構76は、圧縮バネ81により常時下向きに付勢されている。図中符号82は、センサである。センサ82は、圧縮バネ81の押圧力に抗してチャック機構76が上方に所定量変位させられたときに、これを検出することができるようになっている。また、符号83,84は、モータ79の回転角度およびスプライン軸80の回転角度を検出するためのセンサである。
The
これにより、前記蓋体開閉機構60は、把持ハンド64により側面を把持された導入容器56の蓋体57を爪78によって把持して回転させることにより、導入容器56から蓋体57を取り外し、あるいは導入容器56に蓋体57を締結するようになっている。さらに、蓋体開閉機構60は、把持ハンド64による側面の把持状態を解放することにより、チャック機構76によって蓋体57のみを把持した吊り下げ状態で昇降機構61の作動により、導入容器56を上下方向に移動させることができるようになっている。さらに、蓋体57のみを把持した状態で、回転機構77を作動させることにより、導入容器56を吊り下げ状態において長手軸回りに回転させることができるようになっている。
Accordingly, the lid opening /
前記昇降機構61は、図12に示されるように、前記蓋体開閉機構60を搭載するスライダ85と、該スライダ85を上下方向に案内するリニアガイド86と、モータ87と、モータ87により回転駆動される無端状のスチールベルト88とを備えている。スライダ85は、スチールベルト88に固定され、スチールベルト88の移動とともに、リニアガイド86に沿って上下方向に移動させられるようになっている。蓋体開閉機構60の鉛直下方には遠心分離機11が配置されており、昇降機構61によって下降されてきた導入容器56を受け取って骨髄液54から間葉系幹細胞を多く含む骨髄細胞を遠心分離するようになっている。
As shown in FIG. 12, the elevating
また、前記昇降機構61による昇降途中には、図9に示されるように、導入容器56の側面に対向配置されるようになる識別コードリーダ89が備えられている。チャック機構76によって蓋体57のみを把持された吊り下げ状態の導入容器56を識別コードリーダ89の近接位置において、回転機構77の作動によりその鉛直軸線回りに回転させると、側面に貼着されている識別コード58を識別コードリーダ89によって読み取らせることができるようになっている。
Further, as shown in FIG. 9, an
そして、開栓された導入容器56は、PBS(リン酸緩衝化食塩水)を供給され、ピペッティング等の方法で攪拌された後に、昇降機構61によって遠心分離機11まで搬送されて、投入されるようになっている。遠心分離機11は、骨髄液導入部55から受け取った骨髄液54およびPBSの混合液入り導入容器56を受け取って低速回転させることによりPBSと骨髄液54との混合液内に浮遊していた比重の重い骨髄細胞をPBSおよびその他の体液から分離して沈下させるようになっている。
The opened
培養処理装置30は、さらに、図1に示されるように、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上の未使用の培養容器3に対し、上記遠心分離機11において集められた骨髄細胞を供給し、あるいは、培地を供給、回収する給排ロボット10を備えている。また、培養処理装置30には、骨髄細胞が供給された後に培養容器3の識別コード50を読み取る識別コードリーダ(図示略)が備えられている。これらの識別コードリーダにより読み取られた骨髄液の識別コード58と培養容器の識別コード50とは、図示しない制御装置に送られ、相互に関連づけられて記憶されるようになっている。また、培養容器3の識別コード50とトレイ7の識別コードも培養処理装置30への導入後に制御装置により相互に関連づけられて記憶されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
さらに、培養処理装置30は、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4台の分注ロボット13と、これら給排ロボット10および分注ロボット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給排ロボット10および分注ロボット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31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を載置する載置台21とを備えている。
なお、第2空間S2にも、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を形成する空気清浄機32が設けられている。
Furthermore, the
Note that the second space S2 is also provided with an
前記第2空間S2に構成された培養処理装置30は、その高さ方向の中間位置に配され第2空間S2内を上部空間S21と下部空間S22とに上下に区画する第1の区画壁33と、該第1の区画壁33により形成された下部空間S22内をさらに上下に区画する第2の区隔壁34とにより、上下方向に並ぶ3つの空間S21,S221,S222に区画されている。第1の区画壁33は、前記コンベア9の高さに配置され、その上方の上部空間S21内に、載置台21、給排ロボット10、分注ロボット13のアーム13a、顕微鏡17のXYテーブル17a以上の機構部等を配置している。これらの装置は、培養容器3の移動に必要な装置、および培養容器3の上部開口からアクセスすることが必要な装置だからである。なお、試薬等供給装置16の上面も第1の区画壁33の上面に露出しているが、これはチップ14の挿入口16cを上部空間S21に開口させるためである。
The
また、第1の区画壁33には、載置台21を上部空間S21において移動させるために、載置台21を下部空間S21内の水平移動機構19に連結するための長孔35、第1の区画壁33の下方の空間S221に配置されたチップ供給装置15からチップ14を取り出すための貫通孔36、使用済みのチップ14を廃棄するための廃棄口37が貫通形成されている。さらに、第1の区画壁33には、その側壁30a,30bに沿って、上下に貫通する通気口38が設けられている(斜線部)。
The
第1の区画壁33と第2の区画壁34との間の空間S221には、図13に示されるように、分注ロボット13の本体部分、チップ供給装置15、試薬等供給装置16、顕微鏡17のXYテーブル17a以下の部分、水平移動機構19および、チップ回収部31の廃棄口37と廃棄容器39とを接続するダクト40が備えられている。前記ダクト40は、図14に示されるように、例えば、その上端にフランジ部40aを備える構造とされ、第1の区画壁33の下部に設けたフック44に引っかけることで、第1の区画壁33と第2の区画壁34との間に着脱可能に設ければよい。第2の区画壁34の側壁30a,30b近傍には、該側壁30a,30bに沿って、上下に貫通する通気口43が設けられている(斜線部)。
In the space S221 between the
さらに、第2の区画壁34の下方の空間S222には、図15に示されるように、遠心分離機11、貯留タンク18、廃棄容器39、および排気ファン41が配置されている。排気ファン41の出口にはHEPAフィルタのようなフィルタ42が設けられ、排気される空気を清浄にするようになっている。
Further, in the space S222 below the
前記給排ロボット10は、水平多関節型ロボットであって、例えば、図1に示す例では、2種類の電動ピペット10a,10bを備えるヘッド10cと、水平旋回可能な2つのアーム10d,10eと、アーム10eの先端に設けられヘッド10cを昇降させる昇降機構10fとを備えている。電動ピペット10aは、貯留タンク18からダクト10gを介して導かれた培地を供給し、あるいはピペッティング動作を行うようになっている。電動ピペット10bは、培養容器3内あるいは遠心容器内の不要な培地を吸引し、ダクト10gを介して他の貯留タンク18へ廃液として排出するようになっている。
The supply /
電動ピペット10aによるピペッティング動作は、PBSを注入された骨髄液54に対して行われるとともに、遠心分離機11により分離された細胞と培地構成液との混合液に対しても行われるようになっている。ピペッティング動作は、電動ピペット10aの先端にチップ供給装置15から供給されたチップ14を装着して、導入容器56内に挿入され、導入容器56内に貯留されている骨髄液54とリン酸緩衝化食塩水との混合液、あるいは細胞と培地との混合液に対し、吸引および放出を10回〜20回繰り返す。これにより、混合液を均一に攪拌するようになっている。
The pipetting operation by the
また、給排ロボット10は、ピペッティング動作の後に、電動ピペット10aによって、遠心分離機11により分離された細胞と培地との混合液を吸引し、載置台21上に搭載された培養容器3内に上部開口から供給するようになっている。
In addition, after the pipetting operation, the supply /
一旦使用された使用済みのチップ14は、チップ回収部31において取り外され回収されるようになっている。したがって、給排ロボット10は、骨髄液導入部55、載置台21、チップ供給装置15、チップ回収部31および遠心分離機11からの細胞供給装置(図示略)等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。
The used
前記分注ロボット13は、それぞれ、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上の載置台21、チップ供給装置15、チップ回収部31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。
Each of the dispensing
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10a,10b,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、給排ロボット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10a,10b,12を上方から挿入するだけで、電動ピペット10a,10b,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、給排ロボット10や分注ロボット13による電動ピペット10a,10b,12の移動方向に対して交差する方向に往復移動させられるように移動機構15bに取り付けられている。また、分注ロボット13にチップ14を供給するチップ供給装置15には、移動機構15bによる移動方向とは直交する方向に容器15aを移動させる他の移動機構15cが備えられている。これにより、容器15a内の全てのチップ14に対して電動ピペット10a,10b,12がアクセスすることができるようになっている。
The
前記チップ回収部31は、廃棄容器39の入口に、チップ14を把持する把持装置(図示略)を備えていて、給排ロボット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、この状態で給排ロボット10や分注ロボット13が電動ピペット10a,10b,12を移動させることにより、電動ピペット10a,10b,12先端から使用済みチップ14が取り外され、廃棄容器39内にダクト40を介して回収されるようになっている。廃棄容器39は、空間S222内に着脱可能に配置されており、必要に応じて交換可能となっている。
前記ダクト40および廃棄容器39の交換時には、培養処理装置30の側壁30a,30bに設けられた図示しないドアを開くことにより、培養処理装置30の外部からアクセスすることとすればよい。
The
When exchanging the
前記試薬等供給装置16は、例えば、図13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。ケーシング内部は一定の温度に保冷されている。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。
For example, as shown in FIG. 13, the
Medium: Minimum essential medium), DMEM (Dulbecco's Modified)
Such as Eagle Medium), FBS (Fetal Bovine Serum), serum such as human serum, proteolytic enzyme such as trypsin that peels off cells in the
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を2台設けているのは、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。
An
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内の細胞の様子や増殖の程度を観察したり、細胞数を計数したりする場合等に使用されるようになっている。顕微鏡17のXYステージ17a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内の細胞の状態を観察できるようにしてもよい。
The
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。
For example, the
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上には前記載置台21が搭載されており、載置台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。
The
前記載置台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)を備えている。また、該培養容器3に振動を付与する加振装置(図示略)を備えていてもよい。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の他、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。
The mounting table 21 includes a holding mechanism (not shown) for mounting and holding the
A control device (not shown) is connected to various devices of the
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、間葉系幹細胞を培養するには、まず、患者から採取された骨髄液54を導入容器56に入れた状態で培養処理装置30内に導入し、骨髄液導入部55に供給する。
The operation of the
In order to culture mesenchymal stem cells using the
骨髄液導入部55においては、導入された導入容器56は、供給容器留置部62に一旦留置される。そして、送り機構63の作動により導入順に順次把持ハンド64に向けて送られる。このとき、押圧ヘッド71に設けられた押圧アーム71aを突出位置に配置し、直線移動機構70を作動させて最後尾の導入容器56を押圧することにより、把持ハンド64に送り出すことができる。
In the bone marrow
把持ハンド64は、送られてきた骨髄液54入りの最前部の導入容器56を受け台74上に受け取ると、爪73を作動させて導入容器56の側面を挟む。これにより、導入容器56が把持ハンド64によって3点で安定して支持されることになる。この状態で、ハンド移動機構65を作動させることにより、導入容器56を蓋体開閉位置Cに配置する。
When the
導入容器56が蓋体開閉位置Cに配置されると、昇降機構61の作動により、導入容器56の上方から蓋体開閉機構60が蓋体57に近接させられる。そして、チャック機構76の爪78に設けられた当接部78aが蓋体57の上面に当接する位置まで昇降機構61が蓋体開閉機構60を下降させると、蓋体開閉機構60のチャック機構76が作動させられて3つの爪78によって蓋体57が側面から把持される。
When the
この状態で、回転機構77を作動させることによりチャック機構76を鉛直軸線回りに左回りに回転させる。把持ハンド64が導入容器56の側面を把持し、チャック機構76が蓋体57の側面を把持しているので、チャック機構76を回転させることにより、蓋体57が導入容器56に対して相対的に回転させられ、両者を締結していたねじが弛むことになる。
In this state, by operating the
チャック機構76は、圧縮バネ81によって常時下方に押圧されているとともに、スプライン軸80によって上下方向の移動を許容されているので、回転機構77の作動によりねじが弛んでくると、ねじのリードに従って蓋体57が回転しながら上昇する。このとき、蓋体57を把持しているチャック機構76も圧縮バネ81の付勢力に抗して上昇させられる。そして、導入容器56と蓋体57とのねじが完全に弛む位置まで蓋体57が上昇させられると、センサ82がこれを感知して回転機構77の作動が停止される。この状態で、昇降機構61が作動させられて、チャック機構76によって蓋体57を把持した状態の蓋体開閉機構60が上昇させられることにより、導入容器56から蓋体57が取り外され、導入容器56の上部開口が開放されることになる。
The
なお、このとき、昇降機構61の作動により蓋体57が導入容器56から離れるように上昇させられることで、圧縮バネ81の押圧力に抗して蓋体57を押し上げていた導入容器56からの押圧力が解除されるので、センサ82の検出状態が解除されることになる。
At this time, the
次に、ハンド移動機構65の作動により、開栓された状態の導入容器56が、分注位置Dまで移動させられる。そして、給排ロボット10の作動により、開放された導入容器56の上部開口からPBSが供給されるとともに、ピペッティング動作によって攪拌される。そして、再度ハンド移動機構65の作動により蓋体開閉位置Cに戻された導入容器56の上部開口が、蓋体開閉機構60のチャック機構76によって把持されていた蓋体57によって閉鎖される。
Next, the opened
このとき、昇降機構61の作動により、所定の位置まで蓋体57が下降させられると、再度導入容器56からの押圧力が発生してセンサ82がこれを感知する。そして、回転機構77の作動により、蓋体57が鉛直軸線回りに右回りに回転させられると、蓋体57が導入容器56のねじに締結されていく。そして、両者が十分に締結された状態で、ねじのリードに従って蓋体57が下降することにより、センサ82の検出状態が再度解除され、これによって蓋体57の締結が確認される。
At this time, when the
蓋体57が締結された導入容器56は、把持ハンド64による把持状態が解除され、チャック機構76によって蓋体57を把持された状態で昇降機構61により若干上昇させられ、ハンド移動機構65により把持ハンド64が待避させられた状態で、昇降機構61の作動により鉛直下方に移動させられる。
昇降機構61による下降移動の移動途中には、識別コードリーダ89が設けられているので、識別コードリーダ89の読み取り範囲内において回転機構77を作動させることにより、導入容器56が鉛直軸線回りに回転させられる。これにより、導入容器56の側面に設けられた識別コード58が、その貼り付けられている位置にかかわらず、識別コードリーダ89によって読み取られる。その後、昇降機構61をさらに作動させて、導入容器56を遠心分離機11に引き渡す。そして、遠心分離機11が、例えば、800〜1300Gで3〜5min間作動させられることにより、混合液内の比重の重い間葉系幹細胞を含む細胞が沈降した状態に集められる。
The
Since the
この状態で、再度チャック機構76によって導入容器56が遠心分離機11から取り出され、把持ハンド64の上方まで上昇させられた後に、ハンド移動機構65により把持ハンド64を導入容器56の下方に配置し、昇降機構61により導入容器56を把持ハンド64の受け台74に乗せる。そして、把持ハンド64によって導入容器56の側面を把持し、回転機構77の作動によりチャック機構76を回転させて導入容器56の蓋体57を開き、上部開口を開放された導入容器56を分注位置Dまで移動させる。
In this state, after the
そして、給排ロボット10およびチップ供給装置15の作動により、電動ピペット10b先端に未使用のチップ14が取り付けられる。
すなわち、チップ供給装置15は移動機構15bを作動させることにより、未使用のチップ14を給排ロボット10の動作範囲内に配する。すると、給排ロボット10は、昇降機構10fを作動させることにより、ヘッド10cを下降させて、第1の区画壁33下方のチップ供給装置15から未使用のチップ14を受け取り、電動ピペット10bの先端に取り付ける。
Then, by operating the supply /
That is, the
この状態で、給排ロボット10を作動させて電動ピペット10bのチップ14の先端を導入容器56内に挿入して吸引する。これにより、導入容器56内の上澄み液が除去され、間葉系幹細胞を多く含む細胞が導入容器56内に残される。
In this state, the supply /
次に、導入容器56内に残った検体は、給排ロボット10により培養容器3に投入される。
投入に先立って、コンベア9の作動により、トレイ7に載せた1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。トレイ7上の培養容器3が、図示しない移載装置の作動により、載置台21上に載置される。そして、図示しない蓋体開閉装置の作動により、載置台21上の培養容器3の蓋体3bが開けられる。
Next, the specimen remaining in the
Prior to charging, the
この状態で、給排ロボット10を作動させて、電動ピペット10aから導入容器56内に、貯留タンク18に貯留されているDMEMやPBS等の培地構成液を、所定量供給する。電動ピペット10a先端のチップ14を導入容器56内に挿入した状態に保持したまま、電動ピペット10aを作動させることにより、ピペッティングを行う。これにより、間葉系幹細胞を多く含む細胞と培地構成液とが均一に混合された細胞懸濁液が構成されることになる。
In this state, the supply /
このようにして製造された細胞懸濁液は、電動ピペット10aを作動させることにより、チップ14内に吸引される。吸引された細胞懸濁液は、チップ14内に保持された状態で、給排ロボット10を作動させることにより、載置台21上の培養容器3内に上部開口から投入される。
The cell suspension thus produced is sucked into the
内部の細胞懸濁液を全て吸引された空の導入容器56は、蓋体開閉機構60によって蓋体57を締結された後にハンド移動機構65の作動により、排出容器留置部66まで移動させられる。そして、押圧アーム72aを待避位置とした押圧ヘッド72が、図6に鎖線で示す位置まで移動させられた状態で、突出位置とされた押圧アーム72aによって、直線移動機構70の作動により把持ハンド64から離れる方向に押圧されることにより、外部に排出されることになる。
The
一方、細胞懸濁液を培養容器3内に投入し終わると、給排ロボット10は、第1の区画壁33に形成された廃棄口37にチップ14を挿入して取り外し、チップ回収部31に回収させる。廃棄口37において取り外されたチップ14は、ダクト40を介して、最下位の空間S222に配置されている廃棄容器内に投入される。
On the other hand, when the cell suspension is completely put into the
次に、細胞懸濁液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、載置台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、適正な培地内に間葉系幹細胞が混合された状態で存在することになる。なお、培地内において間葉系幹細胞を均一に分布させるために、載置台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。
Next, the
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、コンベア9の近傍まで移動させられ、そこで、再度、蓋体開閉装置および移載装置の作動により、蓋体3bにより上部開口を閉じられた状態で、トレイ7に戻される。
Then, the
この後に、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、細胞懸濁液の投入や、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。
Thereafter, by operating the
In this state, by operating the
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。
一の培養容器3による培養が十分に行われると、培養容器3の底面積を拡大することが必要となる。この場合には、培養室4からトレイ7ごと取り出された培養容器3が、搬送ロボット5の作動により第1空間S1から第2空間S2へ受け渡される。そして、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、給排ロボット10の作動によって培養容器3内から吸引されて遠心分離機11内に投入される。そして、遠心分離機11の作動により、間葉系幹細胞等の必要なもののみが集められ、トリプシンを含む上澄み液が廃棄される。
In addition, when exchanging the medium and the container, the
When the culture in one
そして、チップ14を付け替えた給排ロボット10の作動により、再度、培地構成液が導入容器56内に供給され、ピペッティングにより攪拌され、細胞懸濁液が構成される。この間に、細胞を吸引されて空となった培養容器3は、蓋体3bを被せられた状態でトレイ7ごと第1空間S1に戻され、搬送ロボット5の作動により図示しない容器排出口から第1空間S1外部に排出されて廃棄される。
Then, by the operation of the supply /
そして、再度、搬送ロボット5の作動により、ストッカ8に収容されていた未使用の培養容器3が新たなトレイ7ごとストッカ8から取り出されて、第2空間S2内に供給される。このとき、トレイ7上の培養容器3としては、一段サイズの大きな培養容器3を供給してもよいが、本実施形態に係る自動培養装置1においては、同じサイズの培養容器3の数を増やして供給することにしている。これにより細胞の培養に必要な底面積を増加させることができる。
その他の処理工程は上記と同様である。
Then, again by the operation of the
Other processing steps are the same as described above.
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、給排ロボット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、観察あるいは測定され、細胞の増殖の程度が判断される。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、載置台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。
And a mesenchymal stem cell is proliferated to sufficient cell number by performing the culture | cultivation process over a predetermined period through several times of culture medium exchanges and container exchanges. Whether or not the sufficient number of cells has been reached is observed or measured by transporting the
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54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。
In this way, the
このように本実施形態に係る骨髄液導入部55および培養処理装置30によれば、骨髄液54を導入容器56内に収容して蓋体57により密封した状態で供給容器留置部62に投入するだけで、第2空間S2内において自動的に蓋体57を開放して内部の細胞を培養容器3に分注し、所定の処理を施すことができる。
また、蓋体開閉装置60の回転機構77を利用して識別コード58を識別コードリーダ89に読み取らせることができるので、装置を簡易化することができる。
Thus, according to the bone marrow
In addition, since the
また、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。
Further, according to the
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CO2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。その結果、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、CO2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、または保冷庫等のように、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。
Therefore, when the
Incidentally, the
さらに、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、培養処理装置30の第2空間S2内が、第1の区画壁33により上部空間S21と下部空間S22とに区画され、上部空間S21には清浄な下降気流を発生させる空気清浄機32が設けられている。そして、第1の区画壁33には、その側壁30a,30b近傍に通気口38が設けられている。第1の区画壁33には、通気口38の他に種々の装置を貫通させるための貫通孔36,37等が形成されているが、通気口38の流通断面積を他の貫通孔36,37等の流通断面積より十分に大きく確保しておくことにより、気流を通気口38に通過させることが可能となる。
Furthermore, according to the
したがって、上部空間S21内を下降してきた清浄な気流は、第1の区画壁33の近くで側壁30a,30bの方向に向かい、通気口38を介して下部空間S22へと流通させられる。その結果、上部空間S21内に浮遊していた塵埃を下方に向かって押し流してきた気流が、上部空間S21の側壁30a,30b近傍の角部に滞留することがなく、スムーズに下部空間S22へ流通させられることになる。
Accordingly, the clean airflow descending in the upper space S21 is directed toward the
さらに、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、蓋体3bを開かれた状態の培養容器3が移動させられる上部空間S21には、培養容器3の移動に必要な載置台21、顕微鏡17のXYテーブル17a、培養容器3の上部開口からアクセスすることが必要な給排ロボット10、分注ロボット13の電動ピペット12、顕微鏡17の光源部分等のみが配置され、その他の機構部は下部空間S22に配置されている。したがって、上部空間S21における塵埃の発生が最小限に抑えられ、培養容器3内への塵埃の混入の可能性が低減されることになる。
Furthermore, according to the
また、特に、塵埃を発生する可能性の高い装置、例えば、遠心分離機11、廃棄容器39、排気ファン41等は、下部空間S22の内、さらに第2の区画壁34によって区画された最下位の空間S222内に配置されているので、そこで発生した塵埃が上部空間S21に流入することはない。さらに、空間S222内の空気は排気ファン41によって吸引され、HEPAフィルタ42によって塵埃を除去された後に培養処理装置30の外部に放出される。したがって、上部空間S21の清浄度は、極めて高い清浄度に維持されることになる。
In particular, devices that are likely to generate dust, such as the
また、第2の区画壁34にも、側壁30a,30bに沿って通気口43が設けられているので、上部空間S21から流入した塵埃を含む気流が、空間S221内に広がることなく、スムーズに空間S222に向けて流通させられることになる。
In addition, since the
さらに、培地や細胞が付着した使用済みのチップ14を収容した廃棄容器39は、着脱可能であり、必要によりまたは定期的に交換することで、下部空間S22の清浄度をも高い状態に回復することができる。さらに、廃棄容器39への廃棄の際に使用済みのチップ14を通過させるダクト40も、必要によりまたは定期的に取り外して、交換あるいは清掃することで、清浄度の向上に寄与することができる。
Furthermore, the
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が開かれたときにも、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。
Furthermore, since the
Therefore, according to the
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、給排ロボット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。
In addition, this invention is not limited to the structure shown in the said embodiment. That is, the shape and number of the
また、導入された骨髄液にPBSを供給して攪拌することにより細胞懸濁液を製造したが、これに代えて、溶血剤を投入して溶血処理することにより、赤血球を取り除くこととしてもよい。 In addition, the cell suspension was prepared by supplying PBS to the introduced bone marrow fluid and stirring, but instead of this, red blood cells may be removed by introducing a hemolytic agent and performing hemolysis treatment. .
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。
なお、本発明に係る自動培養装置は、骨髄の間葉系幹細胞の培養に限定されるものではない。生体の種々の組織から採取された細胞や、樹立された細胞ラインを培養してもよい。
As growth factors, in addition to cytokines, for example, substances that contribute to growth such as concentrated platelets, BMP, EGF, FGF, TGF-β, IGF, PDGF, VEGF, HGF, and combinations thereof are employed. You may decide to do it. In addition to penicillin antibiotics, any antibiotics such as cephem, macrolide, tetracycline, fosfomycin, aminoglycoside, and new quinolone can be employed as the antibiotic.
The automatic culture apparatus according to the present invention is not limited to the culture of bone marrow mesenchymal stem cells. You may culture the cell extract | collected from the various structure | tissue of the biological body, and the established cell line.
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。 Moreover, as a biological tissue filling material, instead of calcium phosphate, any material may be used as long as it is a material having an affinity for biological tissue, and a bioabsorbable material is more preferable. In particular, porous ceramics having biocompatibility, collagen, polylactic acid, polyglycolic acid, hyaluronic acid, or a combination thereof may be used. Further, a metal such as titanium may be used. The biological tissue filling material may be granular or block-shaped.
S2 第2空間(処理室)
30 培養処理装置
54 骨髄液(検体)
55 骨髄液導入部(検体導入装置)
56 導入容器
57 蓋体(キャップ)
58 識別コード
60 蓋体開閉機構(キャップ開閉手段)
61 昇降機構(移動機構)
64 把持ハンド(第1の把持手段)
76 チャック機構(第2の把持手段)
82 センサ
89 識別コード読み取り装置
S2 Second space (processing room)
30
55 Bone Marrow Fluid Introduction Unit (Sample Introduction Device)
56
58
61 Lifting mechanism (moving mechanism)
64 gripping hand (first gripping means)
76 Chuck mechanism (second gripping means)
82
Claims (4)
検体を収容した導入容器を受け取ってチューブの側面を把持する第1の把持手段と、
該第1の把持手段により把持された導入容器のキャップを把持する第2の把持手段と、
前記チューブの長手軸回りに第1の把持手段または第2の把持手段を相対的に回転させつつ、第1の把持手段と第2把持手段とを前記長手軸に沿って相対的に変位させるキャップ開閉手段とを備える検体導入装置。 A sample introduction device that introduces a sample in a processing chamber that performs a predetermined process on a sample to be cultured while being accommodated in an introduction container composed of a substantially cylindrical tube that can be opened and closed by a cap fastened to an upper end opening. ,
First gripping means for receiving an introduction container containing a specimen and gripping a side surface of the tube;
Second gripping means for gripping the cap of the introduction container gripped by the first gripping means;
A cap that relatively displaces the first gripping means and the second gripping means along the longitudinal axis while relatively rotating the first gripping means or the second gripping means around the longitudinal axis of the tube. A sample introduction device comprising an opening / closing means.
前記処理室内に識別コード読み取り装置が配置され、
前記第2の把持手段がチューブの長手軸回りに回転可能に設けられるとともに、
前記チューブを前記識別コード読み取り装置に対向配置させる移動機構を備える請求項1に記載の検体導入装置。 An identification code is attached to the side of the tube,
An identification code reader is disposed in the processing chamber,
The second gripping means is provided rotatably around the longitudinal axis of the tube;
The sample introduction device according to claim 1, further comprising a moving mechanism for arranging the tube so as to face the identification code reader.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004153705A JP2005333824A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Specimen introduction device and culture treatment apparatus |
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ID=35488060
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111499731A (en) * | 2020-04-29 | 2020-08-07 | 刘帮学 | Collagen extraction element of skin care products |
WO2022049626A1 (en) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 株式会社日立ハイテク | Pretreatment mechanism-integrated nucleic acid analysis device |
JP7340203B2 (en) | 2018-10-30 | 2023-09-07 | 株式会社Mujin | Robotic system with automatic package scanning and registration mechanism and how it works |
-
2004
- 2004-05-24 JP JP2004153705A patent/JP2005333824A/en not_active Withdrawn
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