JP2007082424A - 細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理方法及び管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 細胞培養操作の過程で発生する膨大な数の廃棄資材を適確にミスなく管理する。
【解決手段】 細胞培養調整作業用の安全キャビネット１０と、安全キャビネット１０の近傍に配置された廃棄ボックス３０と、安全キャビネット１０に収容された複数の資材の中から廃棄すべきものとして選別した資材を廃棄ボックス３０の入口部に通過させた際に当該資材に担持されているＩＤ番号を認識するリーダ３２と、リーダ３２によって認識したＩＤ番号が予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストに存在するか否かを照合する照合手段と、照合手段による照合結果を出力するモニタ２８とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理方法及び管理システムに関する。

近年の治療医学では、生体から採取した細胞を培養して、失われた生体の組織を再生する再生医療の研究が盛んに行われている。特許文献１には再生医療のための細胞培養システムが開示されている。培養した細胞は細胞提供者に再生医療を施す際に、当該提供者に対してのみ使われる。したがって、この種の細胞培養では、培養した細胞と細胞提供者との関連付けを厳格に管理する必要がある。このため、特許文献１には培養した細胞を容器に移し替える毎に、移し替え前後の容器に付されている固有の識別情報を入力して管理する方法が記載されている。この特許文献１に記載の方法によれば、培養した細胞と細胞提供者との関連付けが継代的に引き継がれる。このため、培養した細胞と細胞提供者との取り違え事故を防止できる。
特開２００４―１１９号公報

ところで、この種の細胞培養操作では、ほとんどすべての処理操作が細胞培養調整作業用の安全キャビネットで各段階を踏みながら実施される。このため、細胞培養操作では、１工程毎に必要な原料、器材、薬品などの資材を安全キャビネットに持ち込んで処理を行う。処理完了後に有用物と廃棄物とを振り分け、有用物を所定のエリアに搬出するとともに、廃棄物は安全キャビネットの近傍に配置された廃棄ボックスに廃棄している。そして、次の工程で再び必要な資材を安全キャビネットに持ち込んで処理を行うことを繰り返す。細胞培養操作が数十工程で成り立っている場合には、安全キャビネットに繰り返し持ち込まれる資材の種類と数量は膨大な数に達する。細胞培養操作ではコンタミ防止のために使用する資材には使い捨てのものが多く、細胞培養調整に用いた廃棄資材の種類と数量も膨大な数に達する。このため、処理完了後に有用物と廃棄物とを振り分ける作業も煩雑となり、有用物と廃棄物の取り違えミスが発生し易い状況にある。また、使い捨てするべき資材が有用物と判断され、再使用されることによってコンタミ事故を招く危険性があった。

本発明の目的は前記従来技術の問題点を改善し、細胞培養操作の過程で発生する膨大な数の廃棄資材を適確にミスなく管理することができる細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理方法及び管理システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理方法は、細胞培養調整作業用の安全キャビネットに収容された複数の資材の中から廃棄すべきものとして選別した資材が担持しているＩＤ番号を認識する第１工程と、第１工程で認識した前記ＩＤ番号と予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストとを照合し、前記ＩＤ番号が前記ＩＤ番号リストに存在している場合には当該資材を前記安全キャビネット近傍の廃棄ボックスに廃棄し、前記ＩＤ番号が前記ＩＤ番号リストに存在しない時にはエラー回復措置を実施する第２工程とを含むことを特徴とする。

また、本発明に係る細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理システムは、細胞培養調整作業用の安全キャビネットと、前記安全キャビネットの近傍に配置された廃棄ボックスと、前記安全キャビネットに収容された複数の資材の中から廃棄すべきものとして選別した資材を前記廃棄ボックスの入口部に通過させた際に当該資材に担持されているＩＤ番号を認識するリーダと、前記リーダによって認識したＩＤ番号が予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストに存在するか否かを照合する照合手段と、前記照合手段による照合結果を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理方法及び管理システムによれば、廃棄すべきものとして選別した資材を安全キャビネットから搬出し、当該資材を廃棄ボックスに投入する際に、廃棄ボックスの入口部に設けたリーダによって当該資材のＩＤ番号を認識する。そして、照合手段はリーダによって認識した当該資材のＩＤ番号が予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストに存在しているか否かを照合し、照合結果をモニタに出力するようにしている。このため、廃棄資材を適確にミスなく判別して廃棄することができる。また、このような照合、廃棄の作業を予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストに則って、すべての資材が安全キャビネット１０から搬出されるまで繰り返し実施するので、細胞培養操作の過程で発生する膨大な数の廃棄資材を適確にミスなく管理することができる。したがって、本来廃棄されるべき資材が別のエリアに搬出されて再使用されることによって発生するコンタミの問題や、本来別のエリアに保管されるべき資材が誤って廃棄されるトラブルを防止することができる。

図１は本発明に係る細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理システムの第１実施形態を示す斜視図である。安全キャビネット１０は立方体形状とされた前面に上下方向に開閉するシャッタ１２を有しており、内部が細胞培養に使われる各種資材の収容部１４とされる。シャッタ１２を引き上げることによって、高さＨの器材の挿入口１６が形成される。

図１は細胞培養に必要な各種の資材が安全キャビネット１０の収容部１４に収容されている状況を示しており、収容部１４には既に資材としての複数の培養皿２０や遠沈管２２などが収容されている。シャッタ１２は透明材料で形成されており、安全キャビネット１０の操作員１８は収容部１４の内部を視認しながら必要な調整作業を行う。細胞培養に必要な資材を収容部１４に収容する場合には、操作員１８が資材である培養皿２０など一個ずつ挿入口１６に挿入する。各資材にはＩＣタグ２４が貼付されており、ＩＣタグ２４を構成しているＩＣチップには各資材を識別するためのＩＤ番号が記憶されている。また、安全キャビネット１０の前面には上記ＩＣタグ２４に記憶されたＩＤ番号を読込み可能な第１のリーダ２５が設置されており、この第１のリーダ２５用のアンテナ２６が挿入口１６の全幅に配置されている。したがって、操作員１８によって挿入される各資材（例えば培養皿２０）が挿入口１６を通過する際にＩＣタグ２４に記憶されたＩＤ番号がアンテナ２６によって必ず察知され、第１のリーダ２５に読込まれる。第１のリーダ２５によって認識したＩＤ番号は図示しない照合手段に送信される。この照合手段には細胞培養施設の統括管理システムで作成された作業指示書に基づいて当日の当時間帯で行う処理内容と、この処理を実施するために当該安全キャビネット１０に収容されるべき資材に関するＩＤ番号が予め登録されている。照合手段では第１のリーダ２５によって認識した各資材に関するＩＤ番号が予め登録されたＩＤ番号と一致するか否かを照合する。そして、照合結果が安全キャビネット１０の側部に取付けられたモニタ２８に出力される。

また、安全キャビネット１０の近傍には、廃棄ボックス３０が配置されている。廃棄ボックス３０の入口部には上記ＩＣタグ２４に記憶されたＩＤ番号を読込み可能な第２のリーダ３２が設置されている。操作員１８によって安全キャビネット１０から抜き出しされた資材が廃棄ボックス３０の入口部を通過する際にＩＣタグ２４に記憶されたＩＤ番号が第２のリーダ３２に読込まれる。第２のリーダ３２によって認識したＩＤ番号は図示しない前記照合手段に送信される。この照合手段には前記作業指示書に基づいて当日の当時間帯に当該安全キャビネット１０において所定の処理を実施した時に発生する廃棄資材のＩＤ番号リストが予め登録されている。照合手段では第２のリーダ３２によって認識した各資材のＩＤ番号が予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストに存在するか否かを照合する。そして、照合結果がモニタ２８に出力される。

図２は安全キャビネットと統括管理システムとの関連を示した説明図である。細胞培養施設は主に生体から採取した細胞を受入れて一時的に保管する細胞受入エリア、受入れた細胞や培養細胞を遠沈管に取り込んで保管又は遠心分離する遠沈エリア、培養皿に小分けした細胞をインキュベータ内で培養する培養エリア、細胞培養に必要な器材である新規の培養皿、遠沈管、ピペット、パックなどを保管し供給する器材エリア、細胞培養に使用する培養液、洗浄液などの薬品類を保管し供給する薬品エリア、培養した細胞をパックに収容した状態で保存する細胞保存エリア、使用済みの資材や薬品などの器材を廃棄物として一時的に保管する廃棄物エリア並びに細胞培養調整用の調整エリアで構成される。調整エリアには多数の安全キャビネットが配置され、各安全キャビネットに割り振られた操作員が安全キャビネットを用いて細胞培養に必要な各段階の調整作業を行う。すなわち、調整エリアは培養施設における心臓部ともいうべきエリアであり、細胞培養に必要なほとんどの調整作業が調整エリアに配置された安全キャビネットを介して実施される。

統括管理システムは細胞培養施設全般の運営を統括管理するシステムであり、各エリアに出入するパック、遠沈管、培養皿、器材、薬液などの資材に関するすべての情報を統括管理する。この統括管理システムでは安全キャビネット毎に当日、当時間帯において実施すべき作業内容について作業指示書を発行する。

作業指示書には図３に示したように安全キャビネット番号、作業日時、操作員氏名、細胞情報（細胞の種類、提供者氏名、採取日）、作業内容、搬入資材ＩＤリストなどが表示されている。搬入資材ＩＤリストは作業内容に応じて当該キャビネット内に搬入される各種資材の個々のＩＤ番号を表示したリストである。例えば、作業内容が継代処理の場合には、細胞の移し替え元として細胞が培養済みの培養皿を培養エリアから当該キャビネット内に搬入する必要があるので、そのために特定された培養皿のＩＤ番号が表示される。

また、継代処理では新規の空の培養皿に所定の培養液を注入し、この新規の培養皿の培地に細胞を移し替える。このため、新規の培養皿や移し替え道具としてのピペットを器材エリアから当該キャビネット内に搬入する必要がある。また、新規の培養皿を洗浄するための洗浄液や培養液を薬品エリアから当該キャビネット内に搬入する必要がある。したがって、搬入資材ＩＤリストにはこれらの新規の培養皿、ピペット、洗浄液容器、培養液容器についても個別に付与されたそれぞれのＩＤ番号が表示される。

また、作業指示書には作業要領を表示した作業方案を含めることができる。さらに、作業指示書には処理完了後に廃棄すべき廃棄器材ＩＤ番号リストが表示されている。これらの作業指示書の内容は前記した安全キャビネット１０の照合手段に送信され、予め登録される。

図４は本管理システムにおける管理手順を示したフロー図である。Ｓ１００では統括管理システムで発行された作業指示書の内容が安全キャビネット１０の照合手段に送信され、予め登録される。

次にＳ１１０の資材の挿入作業に移る。この資材の挿入作業では器材エリア、薬品エリア、培養エリアなどの各エリアから搬送されてきた個々の資材を操作員１８が一個ずつ挿入口１６から安全キャビネット１０の収容部１４に挿入する。挿入するすべての資材には予めＩＤ番号が付与されているので、各資材が挿入口１６を通過する瞬間にアンテナ２６を介して資材のＩＤ番号が第１のリーダ２５によって認識される（Ｓ１２０）。照合手段では第１のリーダ２５によって認識した資材のＩＤ番号が作業指示書に基づいて予め登録された搬入資材ＩＤリストに存在するか否かを照合し、照合結果をモニタ２８に出力する（Ｓ１３０）。すなわち、資材のＩＤ番号が不一致の時にはその旨がモニタ２８の画面に表示され、また音声による警告を発する。したがって、操作員１８は必要なエラー処理を実施（Ｓ１４０）した後に、Ｓ１１０に戻って次の資材の挿入作業に進む（Ｓ１５０）。照合の結果、資材のＩＤ番号が一致した時にはその旨がモニタ２８の画面に表示される。すべての器材の挿入が揃っているかを確認しつつ（Ｓ１６０）、以降、同様の挿入作業が繰り返される（Ｓ１７０）。

搬入資材ＩＤリストに表示されたすべての資材が安全キャビネット１０の収容部１４に収容されたことが確認されると、細胞培養のための処理が開始される（Ｓ１８０）。この処理の過程では作業指示書に盛り込まれた作業方案をモニタ２８に表示することが可能であり、操作員１８はモニタ２８画面に表示された作業方案を参照しながら必要な処理を実行することができる。処理の過程で別のエリアに搬送すべき資材や廃棄すべき資材が発生した場合には、操作員１８は安全キャビネット１０の収容部１４に収容された各資材を搬出する（Ｓ１９０）。

このＳ１９０の段階では照合手段の機能が搬入モードから搬出モードに切替えられている。したがって、搬出のために資材を安全キャビネット１０の挿入口１６から抜き出す際には、各資材のＩＤ番号が第１のリーダ２５によって認識される。照合手段では第１のリーダ２５によって認識した資材のＩＤ番号が廃棄資材か否か判別し、照合結果をモニタ２８に表示する（Ｓ２００）。

当該資材が廃棄資材でない時には、操作員１８はモニタ２８の表示を確認しながら、当該資材を目的のエリアに搬出（Ｓ２１０）した後に、後述のＳ２５０に進む。なお、照合手段では照合結果に応じて当該資材の搬出先エリアをモニタ２８に表示することもできる。

当該資材が廃棄資材である時には、操作員１８はモニタ２８の表示を確認しながら、当該資材を廃棄ボックス３０の入口部に差し込む。すると、廃棄ボックス３０の入口部に配置された第２のリーダ３２によって当該資材のＩＤ番号が認識されるとともに、照合手段では第２のリーダ３２によって認識した資材のＩＤ番号と予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストを照合し、その結果をモニタ２８に表示する（Ｓ２２０）。

照合の結果、認識した資材のＩＤ番号が予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストに存在していない場合には、操作員１８によってエラー処理（Ｓ２３０）が行われた後に、後述のＳ２５０に進む。エラー処理とは操作員１８がエラーの原因を突き止めて正しい方向に回復させる措置を講じる行為である。エラーの原因は、例えば前段のＳ２００で当該資材が廃棄資材ではないと判別されたにもかかわらず、操作員１８が誤って廃棄処理しようとする場合である。また、当然に廃棄すべきであるが、作業指示書によって予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストには何らかの原因によってリスト化されていない資材が存在した場合である。

照合の結果、認識した資材のＩＤ番号が予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストに存在している場合には、当該資材の廃棄（Ｓ２４０）が実行され、次のＳ２５０に進む。

Ｓ２５０では安全キャビネット１０における予定された処理（調整作業）のすべてが完了したか否かをチェックする。完了していない場合にはＳ１８０に戻り、所定の処理が進行すると、再びＳ１９０に進んで前述と同様の資材の搬出手順が繰り返される。予定されたすべての処理が完了した場合には、安全キャビネット１０に収容されたすべての資材が搬出された否かをチェックする（Ｓ２６０）。資材が残存している場合には、未搬出資材のＩＤ番号リストがモニタ２８に画面表示される（Ｓ２７０）。操作員１６はモニタ２８の画面表示を参照しながら、Ｓ１９０に戻って残存資材の搬出を繰り返す。すべての資材が安全キャビネット１０から搬出されると当該細胞培養調整作業が終了する。

なお、安全キャビネット１０には挿入口１６の高さ（シャッタ１２の開口高さ）Ｈが設定高さ以上になると警告を発する警告手段を備えている。すなわち、第１のリーダ２５用のアンテナ２６が各器材のＩＤ番号を正確に認識できる距離には限界があるので、挿入口１６を通過する各器材がアンテナ２６の有効検出範囲内に確実に入るように、挿入口１６の高さＨを設定高さ（例えば２０ｃｍ程度）以内に保持する。そして、挿入口１６の高さＨが設定高さ以上なるとブザー等によって警告を発するとともに、その旨がモニタ２８に表示される。したがって、操作員１８は警告に基づいてシャッタ１２を駆動し、挿入口１６の高さＨが設定高さ以内となるように復帰させる。このため、挿入口１６を通過する各資材のＩＤ番号を第１のリーダ２５によって正確に読み込むことができる。

図４に示したＳ１８０の処理過程においても、操作員１８は挿入口１６を一定の高さに保持した状態で挿入口１６から両腕を収容部１４に差し込んで各種の処理作業を実行する。収容部１４では内部の雰囲気が安全キャビネット１０外に漏出しないように負圧に維持されている。挿入口１６の高さＨが過大であると収容部１４内を負圧に維持することが困難になる。したがって、上記の挿入口１６の高さの警告手段は、図４に示したＳ１１０からＳ１６０までの資材の挿入作業やＳ１９０からＳ２００まで搬出作業のみならず、Ｓ１８０の処理過程においても有効に機能する。

安全キャビネット１０には第１のリーダ２５に替えてリーダ／ライタを装備しておき、処理終了後に挿入口１６から搬出される資材のＩＣタグに当該安全キャビネット１０で実施した作業履歴を書き込むようにしてもよい。

上述のとおり、本実施形態の細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理方法及び管理システムによれば、廃棄すべきものとして選別した資材を安全キャビネット１０から搬出する際には挿入口１６に配置した第１のリーダ２５によってそのＩＤ番号を認識し、照合手段によって予め登録された廃棄資材であるか否かを判別する。さらに、当該資材を廃棄ボックス３０に投入する際にも廃棄ボックス３０の入口部に設けた第２のリーダ３２によってそのＩＤ番号を認識する。そして、照合手段は第２のリーダ３２によって認識した当該資材のＩＤ番号が予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストに存在しているか否かを照合し、照合結果をモニタ２８に出力するようにしている。このように２段階の照合を経ることによって、廃棄資材と廃棄せずに別のエリアに搬出する資材とをダブルチェックしながら判別するので、廃棄資材を適確にミスなく判別して廃棄することができる。また、このような照合、廃棄の作業を予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストに則って、すべての資材が安全キャビネット１０から搬出されるまで繰り返し実施するので、細胞培養操作の過程で発生する膨大な数の廃棄資材を適確にミスなく管理することができる。このため、本来廃棄されるべき資材が別のエリアに搬出され、再使用されることによって発生するコンタミの問題や本来別のエリアに保管されるべき資材が誤って廃棄されるトラブルを防止することができる。

また、挿入口１６の高さＨが設定高さ以上なるとブザー等によって警告を発するようにしたので、挿入口１６の高さＨを設定高さ以内に管理することが容易となり、挿入口１６を通過する各器材のＩＤ番号を第１のリーダ２５によって正確に読み込むことができる。

図５は本発明に係る細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理方法及び管理システムの第２実施形態を示す平面図である。調整エリアには複数の安全キャビネット４０が配置されており、個々の安全キャビネット４０毎に割り当てられた操作員４２が所定の細胞培養調整作業を遂行する。調整エリアの一画には共通の廃棄ボックス４４が配置されている。

各安全キャビネット４０は第１実施形態で説明した安全キャビネット１０と同様の機能を有し、キャビネット内に搬入出される資材のＩＤ番号を認識するリーダ４６を備えている。廃棄ボックス４４も入口部に各資材のＩＤ番号を認識するリーダ４８を備えている。廃棄ボックス４４は廃棄資材に関する共通の照合手段とモニタ５０を具備している。照合手段には統括管理システムから送信された各安全キャビネット４０から発生する予定の廃棄資材のＩＤ番号リストと担当操作員のＩＤ番号が個々の安全キャビネット４０単位で予め登録されている。また、操作員４２は当該操作員ＩＤ番号を担持したＩＣタグを手首に装着している。

したがって、操作員４２が廃棄すべき資材を廃棄ボックス４４の入口部に通過させると、リーダ４８は当該資材のＩＤ番号と操作員のＩＤ番号を認識する。照合手段はリーダ４８が認識した操作員のＩＤ番号によって該当する安全キャビネット４０を特定するとともに、当該資材のＩＤ番号と当該安全キャビネット４０に関して予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストを照合し、照合結果をモニタ５０に出力する。その後の管理手順は第１実施形態と同様である。

本実施形態によれば、複数の安全キャビネット４０に対して共通の廃棄ボックス４４を配置し、共通の照合手段とモニタ５０によって廃棄資材の管理を行うようにしたので、設備の簡略化を図ることができる。

前記各実施形態では各資材にＩＤ番号を担持させる手段としてＩＣタグを用いた場合を説明した。しかしながら、本発明に係るＩＤ番号を担持させる手段はこれに限定されず、バーコードや２次元コードを用いることもできる。

本発明に係る細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理方法及び管理システムの第１実施形態を示す斜視図である。 安全キャビネットと統括管理システムとの関連を示した説明図である。 作業指示書の内容を例示した説明図である。 本管理システムにおける管理手順を示したフロー図である。 本発明に係る細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理方法及び管理システムの第２実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１０………安全キャビネット、１２………シャッタ、１４………収容部、１６………挿入口、１８………操作員、２０………培養皿、２２………遠沈管、２４………ＩＣタグ、２５………第１のリーダ、２６………アンテナ、２８………モニタ、３０………廃棄ボックス、３２………第２のリーダ、４０………安全キャビネット、４２………操作員、４４………廃棄ボックス、４６、４８………リーダ、５０………モニタ。

Claims (2)

1. 細胞培養調整作業用の安全キャビネットに収容された複数の資材の中から廃棄すべきものとして選別した資材が担持しているＩＤ番号を認識する第１工程と、第１工程で認識した前記ＩＤ番号と予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストとを照合し、前記ＩＤ番号が前記ＩＤ番号リストに存在している場合には当該資材を前記安全キャビネット近傍の廃棄ボックスに廃棄し、前記ＩＤ番号が前記ＩＤ番号リストに存在しない時にはエラー回復措置を実施する第２工程とを含むことを特徴とする細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理方法。
2. 細胞培養調整作業用の安全キャビネットと、前記安全キャビネットの近傍に配置された廃棄ボックスと、前記安全キャビネットに収容された複数の資材の中から廃棄すべきものとして選別した資材を前記廃棄ボックスの入口部に通過させた際に当該資材に担持されているＩＤ番号を認識するリーダと、前記リーダによって認識したＩＤ番号が予め登録された廃棄資材のＩＤ番号リストに存在するか否かを照合する照合手段と、前記照合手段による照合結果を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする細胞培養調整に用いた廃棄資材の管理システム。

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