JP2009136233A - Culture apparatus - Google Patents

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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/14Incubators; Climatic chambers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/50Means for positioning or orientating the apparatus

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable suppression of the capacity of an incubator. <P>SOLUTION: An incubator part 11 houses culture vessels each containing a sample and cultures the sample under a cell culture environment suitable for cell culture. An articulated robot 21 carries the culture vessel through the incubator part 11. A robot main body part 21a driving a robot arm part 21b among mechanisms composing the articulated robot 21 is installed outside the incubator part 11. The robot arm part 21b carrying the culture vessel is inserted from the opening 11d of the side wall 11b of the incubator part 11 into the inner space 11a and installed so as to be separated from the robot main body part 21a by the side wall 11b. The invention is applicable to a culture observation device where cells are cultured in an incubator and observed with a microscope. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、培養装置に関し、特に、インキュベータの容量を抑えることができるようにした培養装置に関する。   The present invention relates to a culture apparatus, and more particularly, to a culture apparatus capable of suppressing the volume of an incubator.

近年、インキュベータ内で細胞を培養して顕微鏡で観察する装置が普及しつつある。   In recent years, apparatuses for culturing cells in an incubator and observing them with a microscope are becoming widespread.

かかる装置では、まとめて培地交換や継代等を行おうとすると、装置自体が大きくなってしまう点と、1つにまとめるには個々の技術がそれぞれに渡り専門的になってしまう点において問題がある。そこで工程別に開発された各装置に搬送ロボットがアクセスを行い、試料が入れられた培養容器を搬送する方法が一般的に採用されている。   In such an apparatus, there is a problem in that the apparatus itself becomes large when performing medium exchange or passage, etc., and that each technique becomes specialized over each to be combined into one. is there. Therefore, a method is generally adopted in which a transport robot accesses each device developed for each process and transports a culture vessel containing a sample.

このような培養装置としては、例えば特許文献1が知られている。この培養装置においては、内部に設けられた搬送ロボットは、培養室内の全てのトレイに対してアクセス可能であり、それらのトレイにアクセスして搬送を行う。
特開2005−287466号公報
For example, Patent Literature 1 is known as such a culture apparatus. In this culture apparatus, the transfer robot provided inside can access all trays in the culture chamber, and accesses and transports these trays.
JP 2005-287466 A

しかしながら、上記の特許文献1を含む従来技術のように、インキュベータ内に搬送ロボットごと収納する方法を採用した場合、搬送ロボットの駆動源(モータ等)による発熱の問題やインキュベータの容量が大きくなってしまうという問題があった。   However, when the method of storing the entire transport robot in the incubator as in the prior art including Patent Document 1 described above, the problem of heat generation by the drive source (motor, etc.) of the transport robot and the capacity of the incubator increase. There was a problem that.

搬送ロボットの駆動源の発熱やインキュベータの容量が大きくなると、内部空間の熱効率が低下するとともに、高温多湿となる内部空間での搬送ロボットの環境性能の維持が困難になるという問題が出てくる。   When the heat generated by the drive source of the transfer robot and the capacity of the incubator increase, the thermal efficiency of the internal space decreases, and it becomes difficult to maintain the environmental performance of the transfer robot in the high-temperature and high-humidity internal space.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、インキュベータの容量を抑えることができるようにするものである。   This invention is made | formed in view of such a condition, and enables it to suppress the capacity | capacitance of an incubator.

本発明の培養装置は、試料を入れた培養容器を内部に格納して、所定の環境条件で前記試料を培養する培養手段と、前記培養容器の搬送を行う搬送部および前記搬送部を駆動する駆動部から構成され、前記培養容器を搬送する搬送手段とを備え、前記駆動部は、前記培養手段の外部に設置され、前記搬送部は、前記培養手段の側壁の開口部から前記培養手段の内部に通され、前記駆動部とは前記側壁により分離されて配置される。   The culture apparatus of the present invention stores therein a culture container in which a sample is placed, and drives a culture means for culturing the sample under a predetermined environmental condition, a transport unit that transports the culture container, and the transport unit A drive unit, and a transfer unit configured to transfer the culture vessel, wherein the drive unit is installed outside the culture unit, and the transfer unit is connected to the culture unit through an opening on a side wall of the culture unit. It is passed through the interior and is separated from the driving unit by the side wall.

本発明によれば、インキュベータの容量を抑えることができる。   According to the present invention, the capacity of the incubator can be suppressed.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用した培養観察装置の全体構成を示す正面図である。   FIG. 1 is a front view showing an overall configuration of a culture observation apparatus to which the present invention is applied.

図1の例では、溶液ハンドリングを有する培養観察装置1は、インキュベータ部11と、その下側に配置される架台部12から構成される。図1において、インキュベータ部11は、説明の都合上、多関節ロボット21の全体を確認できるように表現しているが、後述する他の図を参照することで明らかなように、実際には正面は扉で密閉され、その内部空間では細胞を培養するのに適した環境(以下、細胞培養環境と称する)が維持されるように制御される。   In the example of FIG. 1, the culture observation apparatus 1 having solution handling includes an incubator unit 11 and a gantry unit 12 disposed below the incubator unit 11. In FIG. 1, the incubator unit 11 is expressed so that the entire articulated robot 21 can be confirmed for convenience of explanation. However, as is apparent by referring to other drawings to be described later, the incubator unit 11 is actually the front. Is sealed with a door, and is controlled so that an environment suitable for culturing cells (hereinafter referred to as a cell culture environment) is maintained in the internal space.

例えば、インキュベータ部11の内部には、ペルチェ素子が用いられる温度調節装置等からなる温度制御機構、霧を噴出する噴霧装置等からなる湿度制御機構、外部の二酸化炭素ボンベに接続されるガス導入部等からなるガス制御機構、内部空間の細胞培養環境を検出する環境センサ等(いずれも図示せず)が設けられている。また、インキュベータ部11の内側は断熱材で覆われている。これにより、インキュベータ部11の内部空間11aは、細胞の培養環境を維持するために密封され、例えば空気を循環させることにより一定の温度に保たれることで、例えば温度37℃、湿度90%、二酸化炭素濃度5%等に維持される。   For example, in the incubator 11, a temperature control mechanism including a temperature control device using a Peltier element, a humidity control mechanism including a spray device for ejecting mist, and a gas introduction unit connected to an external carbon dioxide cylinder A gas control mechanism including an environmental sensor and the like (not shown) for detecting a cell culture environment in the internal space are provided. Moreover, the inside of the incubator 11 is covered with a heat insulating material. Thereby, the internal space 11a of the incubator unit 11 is sealed in order to maintain a cell culture environment, and is maintained at a constant temperature by circulating air, for example, a temperature of 37 ° C., a humidity of 90%, The carbon dioxide concentration is maintained at 5%.

インキュベータ部11が載せられた架台部12の内部には、図1に示すように、培養観察装置1の各部を制御するコントロールボックス13やパーソナルコンピュータ14等が収納される。   As shown in FIG. 1, a control box 13 for controlling each part of the culture observation apparatus 1, a personal computer 14, and the like are accommodated in the gantry 12 on which the incubator 11 is placed.

インキュベータ部11の側壁11bから延びる支持台11cには、多関節ロボット21の駆動部が内蔵されたロボット本体部21aが固定される。ロボット本体部21aは、ロボットアーム部21bを駆動する。多関節ロボット21は、例えばユーザによる入力部(図示せず)への操作に応じたコントロールボックス13の制御に基づいて各種の動作を行う。   A robot main body 21a in which a drive unit of the articulated robot 21 is built is fixed to the support 11c extending from the side wall 11b of the incubator unit 11. The robot main body 21a drives the robot arm 21b. The articulated robot 21 performs various operations based on the control of the control box 13 in accordance with, for example, an operation on an input unit (not shown) by the user.

ここで、図2を参照して、多関節ロボット21の詳細な構成について説明する。   Here, a detailed configuration of the articulated robot 21 will be described with reference to FIG.

図2に示すように、多関節ロボット21において、ロボット本体部21aは、モータM1乃至M4を有しており、それらのモータのそれぞれが駆動することで、タイミングベルトB1乃至B4を介してロボットアーム部21bの各関節が曲げられる。すなわち、ロボットアーム部21bにおいて、関節部J1は、モータM1を駆動源とするタイミングベルトB1の駆動により、垂直方向に回動される。同様に、関節部J2乃至J4のそれぞれは、モータM2乃至M4を駆動源とするタイミングベルトB2乃至B4のそれぞれの駆動により、それぞれ個別に垂直または水平方向に回動される。これにより、ロボット本体部21aは、ロボットアーム部21bを駆動し、インキュベータ部11の内部空間11aに格納されている細胞等を入れた培養容器を搬送させる。   As shown in FIG. 2, in the articulated robot 21, the robot body 21a has motors M1 to M4, and each of these motors drives the robot arm via the timing belts B1 to B4. Each joint of the part 21b is bent. That is, in the robot arm portion 21b, the joint portion J1 is rotated in the vertical direction by driving the timing belt B1 using the motor M1 as a drive source. Similarly, each of the joint portions J2 to J4 is individually rotated in the vertical or horizontal direction by driving the timing belts B2 to B4 using the motors M2 to M4 as driving sources. As a result, the robot body 21a drives the robot arm 21b to transport the culture container containing the cells and the like stored in the internal space 11a of the incubator 11.

かかる培養容器は、例えば、図3に示すような状態でインキュベータ部11の内部に載置される。図3は、インキュベータ部11の扉を開放した状態での内部空間11aの状態を示している。なお、図3において、多関節ロボット21のロボットアーム部21bは、後述する図4乃至図6からも明らかなように、ストッカ41aおよび41b、並びにキャリー42の後方に配置される。   Such a culture container is placed inside the incubator unit 11 in a state as shown in FIG. 3, for example. FIG. 3 shows a state of the internal space 11a in a state where the door of the incubator unit 11 is opened. In FIG. 3, the robot arm 21 b of the articulated robot 21 is arranged behind the stockers 41 a and 41 b and the carry 42 as is apparent from FIGS. 4 to 6 described later.

図3に示すように、ストッカ41aおよび41bには、1つ以上の培養容器51がホルダ52ごと収容されている(図3の例では共に6つのホルダ52を収容している)。また、ストッカ41aとストッカ41bとの間に配置される、ホルダ52を複数収納して持ち運ぶケースとしての役割を果たすキャリー42には、複数の培養容器51がホルダ52ごと収容されている(図3の例では3つのホルダ52を収容している)。   As shown in FIG. 3, the stockers 41a and 41b accommodate one or more culture vessels 51 together with the holders 52 (in the example of FIG. 3, both the six holders 52 are accommodated). In addition, a plurality of culture vessels 51 together with the holders 52 are accommodated in a carry 42 that serves as a case for accommodating and carrying a plurality of holders 52 disposed between the stockers 41a and 41b (FIG. 3). In this example, three holders 52 are accommodated).

このように、本実施の形態においては、インキュベータ部11の内部空間11aに設けられたホルダ受台43aおよび43bに載ったストッカ41aおよび41bのように、個々のホルダ52に対応させてストッカの各段を構成してもよいし、ホルダ受台43cに載ったキャリー42のように、複数のホルダ52を一括収納する構成としてもよい。   Thus, in the present embodiment, each stocker corresponding to each holder 52, such as the stockers 41a and 41b mounted on the holder receiving bases 43a and 43b provided in the internal space 11a of the incubator unit 11, is provided. A step may be configured, or a plurality of holders 52 may be collectively stored like a carry 42 mounted on a holder receiving base 43c.

すなわち、インキュベータ部11の内部空間11aにおいて、多関節ロボット21は、ストッカ41a等に収納されたホルダ52を支持して搬送するとともに、ストッカ41a等に対してホルダ52を出し入れする。なお、多関節ロボット21は、ホルダ52を支持する際には、ホルダ52のツバ部をロボットアーム部21bに載置して搬送する。その際、ロボットアーム部21bと、ホルダ52との接触面には、摩擦抵抗の大きい部材(例えばゴム等)を貼り付けておくことが好ましい。   That is, in the internal space 11a of the incubator unit 11, the articulated robot 21 supports and transports the holder 52 stored in the stocker 41a and the like, and puts the holder 52 in and out of the stocker 41a and the like. Note that when the articulated robot 21 supports the holder 52, the collar portion of the holder 52 is placed on the robot arm portion 21 b and transported. At this time, it is preferable to attach a member (for example, rubber) having a high frictional resistance to the contact surface between the robot arm 21 b and the holder 52.

図1に戻り、インキュベータ部11には、所定の大きさとなる開口部11dが設けられており、ロボットアーム部21bは、その開口部11dを通じて、インキュベータ部11の内部空間11aに配置される。また開口部11dでは、弾性パッキン11eにより、多関節ロボット21およびインキュベータ部11の製作誤差や取付誤差を吸収するようになされている。なお、弾性パッキン11eは、側壁11bに対して縦横に伸縮できるものが望ましく、インキュベータ部11の内部空間11aの湿度が流出しないようにしている。言い換えれば、内部空間11aの細胞培養環境を維持するために、開口部11dでは、ロボットアーム部21bを弾性パッキン11e等の弾性体で覆い被せている。   Returning to FIG. 1, the incubator 11 is provided with an opening 11 d having a predetermined size, and the robot arm 21 b is disposed in the internal space 11 a of the incubator 11 through the opening 11 d. Further, in the opening 11d, the elastic packing 11e absorbs manufacturing errors and mounting errors of the articulated robot 21 and the incubator unit 11. The elastic packing 11e is preferably one that can be expanded and contracted vertically and horizontally with respect to the side wall 11b, so that the humidity of the internal space 11a of the incubator portion 11 does not flow out. In other words, in order to maintain the cell culture environment of the internal space 11a, the robot arm 21b is covered with an elastic body such as the elastic packing 11e in the opening 11d.

かかる構成を有することで、多関節ロボット21は、インキュベータ部11の側壁11bに対し、弾性パッキン11eを境界にして、ロボット本体部21aと、ロボットアーム部21bとに分けられている。これにより、インキュベータ部11の内部空間11aの細胞培養環境下で動作するのは、多関節ロボット21を構成する機構のうちのロボットアーム部21bのみとなり、ロボット本体部21aは、インキュベータ部11の外部に設置されることになる。   With this configuration, the articulated robot 21 is divided into a robot main body 21a and a robot arm 21b with the elastic packing 11e as a boundary with respect to the side wall 11b of the incubator unit 11. As a result, only the robot arm portion 21b of the mechanism constituting the articulated robot 21 operates in the cell culture environment of the internal space 11a of the incubator portion 11, and the robot main body portion 21a is external to the incubator portion 11. Will be installed.

なお、ロボットアーム部21bは、例えばOリングを使用する等して、その関節部の密封度を向上させることで環境性能の向上を図ることが可能となる。また、多関節ロボット21において、電気系はインキュベータ部11の外部に設置されたロボット本体部21aに集約されているので、湿度等の細胞培養環境の影響を受けることはない。   Note that the robot arm 21b can improve environmental performance by improving the sealing degree of the joints by using, for example, an O-ring. In the articulated robot 21, the electrical system is concentrated in the robot body 21 a installed outside the incubator 11, so that it is not affected by the cell culture environment such as humidity.

ところで、インキュベータ部11の内部空間11aと空間的に繋がっている観察窓31cは、顕微鏡ユニット31による試料の観察時に、多関節ロボット21がホルダ52を搬送するスペースになっている。すなわち、顕微鏡ユニット31は、多関節ロボット21のロボットアーム部21bにホルダ52を支持させた状態で、培養容器51内の試料の観察を行う。なお、このスペースも試料の培養環境に応じた一定の温度に保たれているため、培養中の試料にダメージを与えることなく、その観察を行うことができる。また観察窓31cはインキュベータ部11の側壁の開口部に取り付けられ、パッキンにて密封されている。   By the way, the observation window 31 c spatially connected to the internal space 11 a of the incubator unit 11 is a space for the articulated robot 21 to carry the holder 52 when observing the sample by the microscope unit 31. That is, the microscope unit 31 observes the sample in the culture vessel 51 in a state where the holder 52 is supported by the robot arm portion 21 b of the articulated robot 21. Since this space is also maintained at a constant temperature according to the culture environment of the sample, the observation can be performed without damaging the sample during the culture. The observation window 31c is attached to the opening on the side wall of the incubator 11 and sealed with packing.

顕微鏡ユニット31は、大別すると、照明系31aと、観察系31bから構成される。照明系31aにおいては、LED(Light Emitting Diode)等の光源からの光が、矩形絞り、位相リング、およびコンデンサレンズ等を介した後、観察窓31cの窓部32に入射する。そして、窓部32を通過した光は、観察窓31cの中のスペースに搬送されてきたホルダ52の培養容器51内の試料に照明光として入射する。そして、照明系31aからの光によって照明された試料は、その培養状態に応じて光を発生する。試料から透過方向に発生した光は、観察窓31cの窓部33を通過した後、観察系31bに導かれる。   The microscope unit 31 is roughly composed of an illumination system 31a and an observation system 31b. In the illumination system 31a, light from a light source such as an LED (Light Emitting Diode) enters the window 32 of the observation window 31c after passing through a rectangular diaphragm, a phase ring, a condenser lens, and the like. And the light which passed the window part 32 injects as illumination light in the sample in the culture container 51 of the holder 52 conveyed to the space in the observation window 31c. And the sample illuminated with the light from the illumination system 31a generates light according to its culture state. The light generated in the transmission direction from the sample is guided to the observation system 31b after passing through the window 33 of the observation window 31c.

観察系31bでは、試料から透過方向に発生した光が、対物レンズ、中間変倍レンズ、蛍光照明ユニット、およびCCD(Charge Coupled Device)カメラの内蔵レンズ等を介した後、CCDカメラに入射する。このとき、CCDカメラの撮像面には、結像光学系による試料の像が形成される。そして、このCCDカメラにより撮像された画像は、例えばモニタ装置(図示せず)等に表示される。   In the observation system 31b, the light generated in the transmission direction from the sample enters the CCD camera after passing through the objective lens, the intermediate zoom lens, the fluorescent illumination unit, the built-in lens of the CCD (Charge Coupled Device) camera, and the like. At this time, an image of the sample by the imaging optical system is formed on the imaging surface of the CCD camera. And the image imaged with this CCD camera is displayed on a monitor apparatus (not shown) etc., for example.

以上のようにして、培養観察装置1は構成される。   The culture observation apparatus 1 is configured as described above.

次に、図4乃至図6を参照して、インキュベータ部11の内部空間11aにおける、多関節ロボット21のロボットアーム部21bの動作について説明する。   Next, with reference to FIG. 4 thru | or FIG. 6, operation | movement of the robot arm part 21b of the articulated robot 21 in the internal space 11a of the incubator part 11 is demonstrated.

なお、図4乃至図6は、ロボットアーム部21bの動作状況を分かり易くするために、培養観察装置1を上から見た場合の模式図(上面図)となっている。なお、ロボットアーム部21bの先端には、必要に応じてホルダ52を保持するためのアームが装着される。   4 to 6 are schematic diagrams (top views) when the culture observation apparatus 1 is viewed from above for easy understanding of the operation state of the robot arm unit 21b. Note that an arm for holding the holder 52 is attached to the tip of the robot arm portion 21b as necessary.

まず、図4および図5を参照して、ストッカ41a等に収納されたホルダ52を、顕微鏡ユニット31で観察できるように搬送するときの、ロボットアーム部21bの動作について説明する。   First, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the operation of the robot arm unit 21b when the holder 52 housed in the stocker 41a or the like is transported so that it can be observed by the microscope unit 31 will be described.

顕微鏡ユニット31を用いて培養中の試料を観察する場合、ロボットアーム部21bは、図4に示すように、キャリー42内のホルダ52を取り出す。その後、図5に示すように、ロボットアーム部21bは、取り出したキャリー42のホルダ52を支持した状態で、観察窓31cの中のスペースに搬送する。   When the sample in culture is observed using the microscope unit 31, the robot arm unit 21b takes out the holder 52 in the carry 42 as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 5, the robot arm unit 21 b conveys the taken-out carry 42 to the space in the observation window 31 c while supporting the holder 52 of the carry 42.

このように、ロボットアーム部21bによって、観察窓31cの中にホルダ52が搬送され、ホルダ52上の培養容器51内の試料の各部が、顕微鏡ユニット31の光軸上に順次位置決めされる。したがって、安定した培養環境を保ちながら、CCDカメラから例えばモニタ装置等に出力された画像に基づいて、試料の各部を観察し、試料の培養状態を確認することができる。   Thus, the holder 52 is conveyed into the observation window 31 c by the robot arm 21 b, and each part of the sample in the culture vessel 51 on the holder 52 is sequentially positioned on the optical axis of the microscope unit 31. Therefore, while maintaining a stable culture environment, each part of the sample can be observed based on the image output from the CCD camera to, for example, a monitor device, and the culture state of the sample can be confirmed.

以上のように、顕微鏡ユニット31を用いて培養中の試料を観察する場合において、多関節ロボット21を構成する機構のうち、ロボットアーム部21bによって、ホルダ52を搬送する動作が行われ、ロボット本体部21aはインキュベータ部11の外部に設置されているので、インキュベータ部11内の多関節ロボット21の占める割合を減らして、インキュベータ部11の容量を抑えることが可能となる。また、電気系を内部に収納しているロボット本体部21aがインキュベータ部11の外部にあるので、多関節ロボット21の電気系が内部空間11aの細胞培養環境化から遮断されており、例えば多関節ロボット21の湿気によるダメージ(例えば短寿命化)を回避できるため、その環境化の影響を受けて故障するのを未然に防ぐことができる。また、インキュベータ部11の内部は、ロボット本体部21aのモータの発熱の影響を受けることなく、環境制御が容易となる。加えて、ロボット本体部21aの保守点検等のメンテナンスも容易になる。   As described above, in the case of observing a sample in culture using the microscope unit 31, the robot arm 21b among the mechanisms constituting the articulated robot 21 performs an operation of transporting the holder 52, and the robot body. Since the unit 21a is installed outside the incubator unit 11, the proportion of the articulated robot 21 in the incubator unit 11 can be reduced, and the capacity of the incubator unit 11 can be suppressed. In addition, since the robot body 21a that houses the electrical system is outside the incubator unit 11, the electrical system of the articulated robot 21 is cut off from the cell culture environment of the internal space 11a. Since damage (for example, shortening the life) of the robot 21 due to moisture can be avoided, it is possible to prevent failure due to the influence of the environment. Further, the inside of the incubator unit 11 can be easily controlled without being affected by the heat generated by the motor of the robot body 21a. In addition, maintenance such as maintenance and inspection of the robot body 21a is facilitated.

次に、図4および図6を参照して、ストッカ41a等に収納されたホルダ52を、培地交換や継代行う装置、または培養容器51を蓄えるストッカ等の他の装置(図示せず)にアクセスして搬送するときの、ロボットアーム部21bの動作について説明する。   Next, referring to FIG. 4 and FIG. 6, the holder 52 housed in the stocker 41a or the like is placed in another device (not shown) such as a medium exchange or subculture device or a stocker for storing the culture vessel 51. The operation of the robot arm 21b when accessing and carrying will be described.

かかる他の装置にアクセスする場合には、図4に示すように、例えば、ラボオートメーション用開口部11f(以下、単に、開口部11fという)を利用する。開口部11fとしては、例えば自動扉を用いることが可能であるが、インキュベータ部11の内部空間11aの湿度が漏れないように(細胞培養環境が維持されるように)ゴムパッキン等に圧力がかかる機能を有していることが望ましく、その一例として、図4乃至図6の例では、ゲートバルブ17を用いている。つまり、開口部11fは、例えば培地交換や継代のような別の装置とのアクセスを行う際に使用するものである。   When accessing such other devices, for example, a laboratory automation opening 11f (hereinafter simply referred to as opening 11f) is used as shown in FIG. For example, an automatic door can be used as the opening 11f, but pressure is applied to the rubber packing or the like so that the humidity of the internal space 11a of the incubator 11 does not leak (so that the cell culture environment is maintained). As an example, the gate valve 17 is used in the examples of FIGS. That is, the opening portion 11f is used when accessing with another device such as medium exchange or passage.

ロボットアーム部21bは、図4に示すように、キャリー42を取り出し、図6に示すように、開口部11fを通じて、その奥に設置されている、例えば培地交換や継代等を行う他の装置に搬送する。   As shown in FIG. 4, the robot arm unit 21 b takes out the carry 42 and, as shown in FIG. 6, is installed in the back through the opening 11 f, for example, another apparatus for performing medium exchange, passage, etc. Transport to.

このように、本実施の形態において、インキュベータ部11は、正面の外扉15以外の3つの側壁に同じ大きさの開口部が複数設けられている。これにより、例えば、ラボオートメーション化を考慮した培地交換や継代機能、培養容器を大量に保管したい場合等、それらの他の装置と、培養観察装置1とのアクセスを行う際の方向性に自由度を持たせ、インライン変更を容易にしている。   As described above, in the present embodiment, the incubator 11 is provided with a plurality of openings of the same size on the three side walls other than the front outer door 15. As a result, for example, medium exchange and passage function considering lab automation, when storing a large amount of culture vessels, etc., freedom in the direction when accessing the culture observation apparatus 1 with these other apparatuses It is easy to change inline.

また、開口部11fを介して他の装置にアクセスするため、培養容器51がインキュベータ部11の外部に運び出され、細胞が、温度37℃等の細胞培養環境外にさららせることがないため、細胞への影響(環境変化による刺激)を抑制することが可能となる。   In addition, since the culture vessel 51 is carried out of the incubator 11 to access other devices through the opening 11f, the cells are not exposed to the outside of the cell culture environment at a temperature of 37 ° C. It is possible to suppress the effects on the environment (stimulation due to environmental changes).

なお、図4乃至図6に示したように、インキュベータ部11の正面の外扉15には、ホルダ52やキャリー42等の搬入用の外小扉15aが付いている。外扉15自体は、例えば装置内の清掃、容器交換、メンテナンス等の目的で開放される。   As shown in FIGS. 4 to 6, the outer door 15 in front of the incubator 11 is provided with an outer small door 15a for carrying in, such as a holder 52 and a carry 42. The outer door 15 itself is opened for the purpose of cleaning the inside of the apparatus, exchanging containers, maintenance, and the like.

また、インキュベータ部11と外扉15、および、外扉15と外小扉15aとの間には、防熱用のパッキン15b、15cがそれぞれ取り付けてある。外扉15を開けると、その内側にはガラス扉16が設けられるとともに、その扉の外周には密封のためのゴムパッキン16bが取り付けてある。また、ガラス扉16には、ガラス小扉16aが開閉可能に取り付けられ、パッキン16cにより密封され、装置内の温度を極力変化させないようにしている。これにより、培養液が入った培養容器51は、ホルダ52に載せられ、外扉15および外小扉15aを介して、ホルダ受台43a乃至43cのいずれかに置かれる。   Moreover, between the incubator part 11 and the outer door 15, and between the outer door 15 and the outer small door 15a, the heat-insulating packings 15b and 15c are attached, respectively. When the outer door 15 is opened, a glass door 16 is provided inside thereof, and a rubber packing 16b for sealing is attached to the outer periphery of the door. Further, a small glass door 16a is attached to the glass door 16 so as to be openable and closable, and is sealed with a packing 16c so as not to change the temperature in the apparatus as much as possible. As a result, the culture vessel 51 containing the culture solution is placed on the holder 52 and placed on one of the holder holders 43a to 43c via the outer door 15 and the outer small door 15a.

以上のように、本実施の形態においては、培養容器51を各工程間で細胞培養環境外に出すことなく、各工程間における培養容器51の受け渡しをインキュベータ部11の内部空間11aで行ない、かつ、インキュベータ部11のスペースを小さくするために、多関節ロボット21を構成する機構のうち、ロボット本体部21aをインキュベータ部11の外部に取り出している。   As described above, in the present embodiment, the culture container 51 is transferred between the processes in the internal space 11a of the incubator unit 11 without taking the culture container 51 out of the cell culture environment between the processes. In order to reduce the space of the incubator 11, the robot body 21 a is taken out of the incubator 11 among the mechanisms constituting the articulated robot 21.

これにより、インキュベータ部11の容量を抑えることが可能となる。また、インキュベータ部11の容量が小さくなるので、内部空間11aの熱効率が向上するとともに、CO2の消費を削減することが可能となる。また、ロボット本体部21aをインキュベータ部11の外部に取り出したことにより、メンテナンス効率の向上が図れる。   Thereby, the capacity of the incubator unit 11 can be suppressed. Further, since the capacity of the incubator unit 11 is reduced, the thermal efficiency of the internal space 11a is improved and the consumption of CO2 can be reduced. Further, the maintenance efficiency can be improved by taking out the robot body 21a from the incubator 11.

なお、本実施の形態においては、顕微鏡ユニット31を、インキュベータ部11の外に設置したが、それに限らず、例えば、顕微鏡ユニット31をインキュベータ部11の内部に設置してもよい。但し、その場合、顕微鏡ユニット31を密封構造の筐体内に収納した状態でインキュベータ部11の中に設置して、周囲の環境(細胞培養環境)による各光学部品への悪影響を遮断することが好ましい。この場合、観察窓31cは不要となる。   In the present embodiment, the microscope unit 31 is installed outside the incubator unit 11, but the present invention is not limited thereto, and for example, the microscope unit 31 may be installed inside the incubator unit 11. However, in that case, it is preferable to install the microscope unit 31 in the incubator unit 11 in a state where the microscope unit 31 is housed in a hermetically sealed casing to block the adverse effects on each optical component due to the surrounding environment (cell culture environment). . In this case, the observation window 31c is unnecessary.

また、本実施の形態においては、ロボットアーム部21bにホルダ52を支持する際に、ホルダ52のツバ部をロボットアーム部21bに載置する例により説明したが、それに限らず、その他、例えば、ホルダ52を側方から挟み込む方式で支持してもよいし、マグネットやエアチャック等を用いてホルダ52を完全に固定保持する方式等であってもよい。   Moreover, in this Embodiment, when supporting the holder 52 in the robot arm part 21b, although demonstrated by the example which mounts the collar part of the holder 52 in the robot arm part 21b, it is not restricted to this, For example, The holder 52 may be supported by sandwiching it from the side, or may be a system in which the holder 52 is completely fixed and held using a magnet, an air chuck or the like.

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明を適用した培養観察装置の全体構成を示す正面図である。It is a front view which shows the whole structure of the culture observation apparatus to which this invention is applied. 多関節ロボットの詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of an articulated robot. インキュベータ部の扉を開放した状態における内部空間の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of internal space in the state which opened the door of the incubator part. 培養観察装置の上面図である。It is a top view of a culture observation apparatus. 培養観察装置の上面図である。It is a top view of a culture observation apparatus. 培養観察装置の上面図である。It is a top view of a culture observation apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 培養観察装置, 11 インキュベータ部, 11a 内部空間, 11b 側壁, 11c 支持台, 11d 開口部, 11e 弾性パッキン, 11f 開口部, 12 架台部, 13 コントロールボックス, 14 パーソナルコンピュータ, 15 外扉, 15a 外小扉, 15bおよび15c パッキン, 16 ガラス扉, 16a ガラス小扉, 16bおよび16c パッキン, 17 ゲートバルブ, 21 多関節ロボット, 21a ロボット本体部, 21b ロボットアーム部, 31 顕微鏡ユニット, 31a 照明系, 31b 観察系, 31c 観察窓, 41aおよび41b ストッカ, 42 キャリー, 43a乃至43c ホルダ受台, 51 培養容器, 52 ホルダ, M1乃至M4 モータ, B1乃至B4 タイミングベルト, J1乃至J4 関節部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Culture observation apparatus, 11 Incubator part, 11a Internal space, 11b Side wall, 11c Support stand, 11d Opening part, 11e Elastic packing, 11f Opening part, 12 Mount part, 13 Control box, 14 Personal computer, 15 Outer door, 15a Outside Small door, 15b and 15c packing, 16 Glass door, 16a Glass small door, 16b and 16c packing, 17 Gate valve, 21 Articulated robot, 21a Robot main body, 21b Robot arm, 31 Microscope unit, 31a Illumination system, 31b Observation system, 31c observation window, 41a and 41b stocker, 42 carry, 43a to 43c holder holder, 51 culture vessel, 52 holder, M1 to M4 motor, B1 to B4 Timing belt, J1 or J4 joints

Claims (7)

試料を入れた培養容器を内部に格納して、所定の環境条件で前記試料を培養する培養手段と、
前記培養容器の搬送を行う搬送部および前記搬送部を駆動する駆動部から構成され、前記培養容器を搬送する搬送手段と
を備え、
前記駆動部は、前記培養手段の外部に設置され、
前記搬送部は、前記培養手段の側壁の開口部から前記培養手段の内部に通され、前記駆動部とは前記側壁により分離されて配置される
ことを特徴とする培養装置。
A culture means for storing the culture container containing the sample therein and culturing the sample under a predetermined environmental condition;
A transport unit that transports the culture vessel and a drive unit that drives the transport unit, and includes a transport unit that transports the culture vessel,
The drive unit is installed outside the culture means,
The culture device is characterized in that the transport section is passed through the inside of the culture means from the opening on the side wall of the culture means, and is separated from the drive section by the side wall.
観察光学系を介して前記培養容器に入れられた前記試料を観察する観察手段をさらに備え、
前記搬送手段は、前記培養容器を収納している収納部から前記培養容器を搬送し、搬送している前記培養容器を支持した状態で前記試料を前記観察手段に観察させる
ことを特徴とする請求項1に記載の培養装置。
Further comprising observation means for observing the sample placed in the culture vessel via an observation optical system;
The transport means transports the culture container from a storage section that stores the culture container, and causes the observation means to observe the sample while supporting the transported culture container. Item 4. The culture apparatus according to Item 1.
前記開口部は、前記培養手段の扉に対し、奥壁と、左右の壁のそれぞれに設けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の培養装置。
The culture apparatus according to claim 1, wherein the opening is provided on each of the back wall and the left and right walls with respect to the door of the culture means.
各壁に設けられる前記開口部は、その大きさが全て統一されている
ことを特徴とする請求項3に記載の培養装置。
The culture apparatus according to claim 3, wherein the openings provided in each wall are all uniform in size.
前記搬送部は、各壁に設けられた前記開口部のうちのいずれか1つの開口部から前記培養手段の内部に通される
ことを特徴とする請求項4に記載の培養装置。
The culture apparatus according to claim 4, wherein the transport unit is passed through the culture means from any one of the openings provided on each wall.
前記開口部は、前記搬送部を弾性体で覆い被せている
ことを特徴とする請求項1に記載の培養装置。
The culture apparatus according to claim 1, wherein the opening covers the transport unit with an elastic body.
前記駆動部は、前記搬送手段における前記搬送部を駆動するために必要となる全ての電気系を内部に収納する
ことを特徴とする請求項1に記載の培養装置。
The culture apparatus according to claim 1, wherein the drive unit stores therein all electrical systems necessary for driving the transfer unit in the transfer unit.
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