JP2009291103A - 自動細胞培養装置 - Google Patents

自動細胞培養装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009291103A
JP2009291103A JP2008146476A JP2008146476A JP2009291103A JP 2009291103 A JP2009291103 A JP 2009291103A JP 2008146476 A JP2008146476 A JP 2008146476A JP 2008146476 A JP2008146476 A JP 2008146476A JP 2009291103 A JP2009291103 A JP 2009291103A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell culture
dish
culture
automatic cell
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008146476A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5270967B2 (ja
Inventor
Takashi Sakurai
隆 櫻井
Katsumi Nakajima
勝己 中嶋
Shinpei Ito
真平 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP2008146476A priority Critical patent/JP5270967B2/ja
Publication of JP2009291103A publication Critical patent/JP2009291103A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5270967B2 publication Critical patent/JP5270967B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/48Automatic or computerized control
    • 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
    • C12M23/44Multiple separable units; Modules
    • 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
    • C12M23/48Holding appliances; Racks; Supports
    • 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
    • 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
    • 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
    • C12M23/38Caps; Covers; Plugs; Pouring means
    • 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
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/36Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of biomass, e.g. colony counters or by turbidity measurements

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

【課題】
複数の培養容器に対して並行して操作を行うことができ、一部の培養操作については操作ロボットが関与しなくても行うことができる自動細胞培養装置を提供する。
【解決手段】
自動細胞培養装置の操作部12に、5つのステージ21〜25を有する操作ステーション20を設け、各ステージに対応する5枚のディッシュを一つのディッシュテーブル26に載置して、操作ステーション20に設置する。ステージ21〜25のうち、細胞培養に必要な操作を行う操作ステーション21,22,25でディッシュに対して操作を行った後、ディッシュテーブル26の回転により、各ディッシュを隣のステージに移動させる。これを繰り返すことにより、5枚のディッシュに対する一連の操作が完了する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、自動細胞培養装置に関し、更に詳細には、複数のステージ上を複数の培養容器が順次移動することにより、各培養容器に必要な一連の操作を逐次に並行して行うことができる自動細胞培養装置に関する。
従来より、人体の皮膚、軟骨、骨、血管、臓器等の細胞、組織等の培養を自動で行うために、操作ロボットを備えた自動細胞培養装置が実用化されている(例えば、特許文献1)。操作ロボットを備えた自動細胞培養装置の開発により、培養細胞の汚染や交叉汚染を防止して、再生医療を安全かつ低コストで提供することが可能となっている。
しかし、このような操作ロボットを備えた自動細胞培養装置では、培養に必要な培地交換操作、継代操作等の一連の操作の殆どを操作ロボットが行うため、これらの操作に長時間を要するという問題がある。即ち、ディッシュ等の培養容器の取り出し、培養容器の蓋の開閉、ピペッターのチップの取り出し、ピペッターへのチップの取り付けおよび取り外し等の操作を1つ1つの培養容器について個別に行い、更に薬液容器の取り出し及び格納、薬液容器の蓋の開閉等も操作ロボットが行うため、決められた時間内に全ての培養容器に対する操作を完了することができないという問題点も想定される。
特開2008−54690号公報
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために為されたものであり、本発明の目的は、複数の培養容器に対して逐次に並行して操作を行うことができる自動細胞培養装置を提供することである。
本発明の自動細胞培養装置は、複数の培養容器に対して細胞培養に必要な一連の複数の操作を行う操作部を備えた自動細胞培養装置であって、前記操作部は、前記複数の培養容器をそれぞれ保持する複数のステージを有する操作ステーションを備えており、該複数のステージの少なくとも一部は、それぞれ前記複数の操作のうちの少なくとも一つを実行する操作ステージであり、前記複数の培養容器は、前記操作が実行された後、次のステージに移動することを特徴とする。
ここで、前記複数のステージにおいて前記操作が並行して行われるように構成することができる。
また、前記操作ステーションにおいて前記複数の培養容器を前記複数のステージのそれぞれに保持するためのテーブルを更に備え、前記複数の培養容器の次のステージへの移動は、テーブルにより行われるように構成することができる。
前記テーブルは、前記複数の培養容器を円形に配置して保持するように構成することが好ましい。
更に、前記テーブルは、培養容器を載置する複数のトレイを有し、前記複数の培養容器は、前記トレイを介して前記テーブルに保持されるように構成することが好ましい。
上記においては、前記自動細胞培養装置内における細胞培養に必要な操作を行うための操作ロボットを更に備え、該操作ロボットは、前記操作ステーションへの前記テーブルの設置と、前記操作ステーションからの前記テーブルの取り出しとを行うように構成することができる。
また、上記においては、前記操作ステージにおける前記操作は、例えば、前記培養容器の蓋の開閉操作、前記培養容器に対する傾斜操作、前記培養容器に対するピペッティング操作、前記培養容器に対する回転操作、前記培養容器に対する揺動操作、前記培養容器のタッピング操作、前記培養容器内細胞の顕微鏡観察である。
本発明のテーブルは、操作ステーションにおいて前記複数の培養容器を前記複数のステージのそれぞれに保持するためのものであり、複数のステージにおける複数の培養容器の保持、及び複数の培養容器の次のステージへの移動を行うのに使用され、上記の自動細胞培養装置において使用される。
上記テーブルは、培養容器を載置する複数のトレイを有し、前記複数の培養容器は、前記トレイを介して前記テーブルに保持されるように構成してもよい。
本発明の自動細胞培養装置によれば、複数のステージ上を複数の培養容器が順次移動することにより、各培養容器に必要な一連の操作を逐次に並行して行うことができるので、全ての培養容器に対して一つずつ培養操作を行う従来の自動細胞培養装置に比較して、操作完了までの時間を大幅に短縮することができ、操作効率を大幅に向上させることが可能となる。
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
図1は、本発明の一実施形態に係る自動細胞培養装置の全体を示す平面図である。本実施形態の自動細胞培養装置は、筐体10と、筐体10内に設置された操作ロボット11と、操作ロボット11を移動させるための水平軸13と、細胞培養に必要な各種の操作を行うための操作部12と、培養容器内の細胞培養を行うインキュベータ14とを備えている。本実施形態における操作ロボット11は、培養容器、薬剤容器等を把持する2本の指を備えた多関節のロボットである。インキュベータ14の下には各種薬剤を低温下に保管する冷蔵保管庫(図示せず)が設置されており、操作部12の下には、培養した細胞の分離等を行うための遠心分離器(図示せず)が設置されている。筐体10の内部の左側には、各種薬剤を常温で保管する常温保管棚15が設けられており、常温保管棚15には、ディッシュやピペット用のチップなどの培養器具等、薬剤、培地などが保管され、これらの入庫を行うための入庫用機構(図示せず)が設けられている。また、筐体10の内部の右側には、細胞の出し入れを行うための細胞入出庫部16、使用後の培養器具を廃棄するためのゴミ箱(図示せず)等が設けられている。筐体10の左外側には、本自動細胞培養装置を駆動させるためのコンプレッサー17、筐体10内の殺菌作業に使用する窒素ガス発生装置18等が設けられている。
本実施形態の自動細胞培養装置では、操作部12は、培養容器に対して各種の操作を行うための操作ステーション20と、ピペット装置54と、遠心管、薬剤容器等を一時的に載置しておくためのテンポラリステーション55と、遠心管、薬剤容器等のキャップの開栓及び閉栓を行うキャッパー53とを備えている。
本実施形態における操作ステーション20の平面図を図2に示す。操作ステーション20は、第1〜第5のステージ21〜25までの5つのステージを備えており、これらのステージ21〜25の上にはディッシュテーブル26が載置されている。図3(a)はこのディッシュテーブル26の平面図を表しており、同図(b)は同図(a)のB−B線矢視断面図である。図3(a)に示すように、ディッシュテーブル26には上記の5つのステージ21〜25に対応する5つの開口窓27,27…が設けられおり、各開口窓27には、ディッシュトレイ57が載置されている。図4(a)はこのディッシュトレイ57の平面図であり、同図(b)はディッシュトレイ57の側面図である。
本実施形態のディッシュトレイ57は、図4(b)に示すように中央に開口58を有しており、その周囲には断面がL字状の係止部58が設けられている。細胞培養を行うためのディッシュは、この係止部59に保持される。また、ディッシュトレイ57は2つの係止部材61を備えており、この係止部材61が後述する図3(a)の係止穴62と係合することにより、ディッシュトレイ57が安定してディッシュテーブル26に保持される。更に、ディッシュトレイ57はアタッチメント60を備えており、前述の操作ロボット11はこのアタッチメント60を把持することによりアタッチメント60の搬送が可能となっている。
また、図3(b)に示すように、ディッシュテーブル26の開口窓27の外周には、ディッシュテーブル26の厚さが薄くなった凹部28が設けられており、この凹部28にディッシュトレイ57の係止部59が載置される。従って、ディッシュはディッシュトレイ57を介して各ステージ21〜25上に保持されることになる。従って、各培養容器は、ディッシュテーブル26の回転により、隣のステージに移動することが可能となっている。また、ディッシュテーブル26には、ディッシュトレイ57の係止部材61と係合する多数の係止穴62が設けられている。更に、図3(b)に示すように、ディッシュテーブル26の下面には、アタッチメント29が取り付けられており、操作ロボット11はこのアタッチメント29を把持することにより、5つのディッシュを一回の搬送操作でまとめて搬送することが可能となっている。
本実施形態では、ステージ21〜25のうち、第1のステージ21、第2のステージ22及び第5のステージは、ディッシュに対して操作を行う操作ステージであり、第3及び第4のステージ23及び24は、ディッシュに対して操作を行わないステージである。
本実施形態の第1のステージ21では、ディッシュの蓋の開閉操作、ディッシュの傾斜操作、ピペッティング操作、及びディッシュの回転操作の4つの操作が行われる。
図5は図2の操作ステーション20の右側側面図である。図1及び図5に示すように、第1のステージ21には、ブロック30上に固定されたステッピングモーター32と、ステッピングモーター32により旋回可能な旋回アーム31とを備え、旋回アーム31の先端には吸盤ユニット33が取り付けられている。吸盤ユニット33には、ディッシュ50の蓋50bを吸引して開閉するための吸盤パッド34が設けられ、更にコンタクトスイッチ35と、検出プレート36とが設けられている。吸盤パッド34には真空源から真空が供給されている。吸盤パッド34によるディッシュの蓋50bの吸引の検出は、吸盤パッド34部分の圧力が負圧となることで検出する。即ち、ディッシュの蓋50bが正しくしまっている場合、コンタクトスイッチ35と検出プレート36とは所定の距離を維持するが、ディッシュの蓋50bがディッシュ本体50aに乗り上げて正しく閉まっていない場合には、吸盤パッド34及び検出プレート36が上昇してコンタクトスイッチ35に接することにより、蓋を閉める操作の失敗が検出される。本実施形態では、吸盤パッド34の位置をディッシュの厚みに合わせて調整する必要があるため、エアシリンダによりブロック30の高さを変化させてステッピングモーター32の上下方向の位置を調整し得るように構成されている。
図6(a)及び(b)は図2のP−P線矢視断面図である。本実施形態の第1のステージ21には、図5及び図6(a)に示すように、ガイド付エアシリンダ38と、このガイド付エアシリンダ38の駆動により上下に移動可能に取り付けられたステッピングモーター39が設けられ、ステッピングモーター39には回転プレート40が取り付けられている。本実施形態では、ガイド付エアシリンダ38の上昇によりディッシュ50を持ち上げた後、ステッピングモーター39の回転によってディッシュ50の水平面における回転操作が行われる。
また、実施形態の第1のステージ21には、図6(a)に示すように、ロボシリンダ41が設けられており、ロボシリンダ41には2本のアタリ42(同図(b)では1本のみ表されている)が取り付けられている。このロボシリンダ41の上下によりディッシュ本体50aが傾斜し、その内容物のチップ43による吸い出しが容易となる。ディッシュ本体50aの傾斜の程度は、図6(b)に示すように、ロボシリンダ41を上下させることにより調整が可能となっている。
図7は図2のQ−Q線に沿った側面図であり、本実施形態における第2のステージ22を表している。第2のステージ22では、ディッシュ50の傾斜及び回転による揺動操作が行われる。図7に示すように、第2のステージ22には、ガイド付エアシリンダ44と、このガイド付エアシリンダ44の駆動により上下に移動可能に取り付けられたステッピングモーター45とが設けられており、ステッピングモーター45には旋回アーム46及びボールプランジャ47が取り付けられている。本実施形態では、ガイド付エアシリンダ44の上昇によりボールプランジャ47がディッシュ50を傾斜させた後、ステッピングモーター45の回転によってディッシュ50の揺動操作が行われる。
本実施形態の操作ステーション20においては、第3のステージ23及び第4のステージ24では特に操作は行われず、第4のステージ24でディッシュ50の有無がファイバセンサ51(図5)により検知されるのみである。
図8は、操作ステーション20の正面図(図2の下方から見た図)である。同図では、前述の第2のステージ22と、第5のステージ25が見えており、これらのステージ22及び25の手前側には、第3のステージ23及び第4のステージ24が位置しているが、図8では省略してある。本実施形態の第5のステージ25においては、ディッシュ50のタッピング操作が行われる。図8の右側に示すように、第5のステージ25には、コンパクトシリンダ48が設けられ、コンパクトシリンダ48には、昇降プレート49が取り付けられている。本実施形態では、コンパクトシリンダ48により昇降プレート49がディッシュ50を上昇させた後、昇降プレート49を急峻に下降させてディッシュ50に落下による衝撃を与えることによりディッシュ50のタッピング操作が行われる。
また、本実施形態の操作ステーション20では、第4のステージ24と第5のステージ25との間にディッシュテーブル26の有無を検知するためのファイバセンサ52(図5)が設けられている。
以上の構成を有する本実施形態の自動細胞培養装置は、例えば以下のようにして使用される。まず、ディッシュ50内の培地交換を行う場合について説明する。
まず、操作ロボット11により、細胞培養中の5枚のディッシュ50を載置したディッシュテーブル26がインキュベータ14(図1)から取り出される。取り出しは、操作ロボット11がディッシュテーブル26のアタッチメント29を把持することにより行われる。次に、操作ロボット11は操作部12までディッシュテーブル26を搬送し、操作ステーション20に設置する。ディッシュテーブル26が設置されたことは、ファイバセンサ52(図5)により検知される。
次に、第1のステージ21において、旋回アーム31の旋回により、吸盤パッド34がディッシュ50の蓋50bの略中央の位置に下降し、蓋50bが吸引される。蓋50bが吸引されたか否かは、吸盤パッド34の部分の圧力が負になったか否かにより判断される。次に、蓋50bの吸引が確認されると、旋回アーム31の旋回により蓋50bが開けられる。
続いて、ロボシリンダ41はアタリ42を上昇させる。これによりディッシュ本体50aが傾き、培地はディッシュ本体50aの片側に溜まる。この状態で、図6(a)に示すように、ピペット装置54(図1)に保持されているチップ43が下降し、培地が吸い出される。なお、ピペット装置54には予めチップ43が取り付けられている。次に、ロボシリンダ41はアタリ42を下降させ、更に蓋50bを吸引保持している吸盤パッド34が旋回アーム31の旋回により下降し、ディッシュ本体50aに蓋50bを被せる。ここで、ディッシュの蓋50bがディッシュ本体50aに乗り上がることなく正しく閉じられたか否かは、検出プレート36がコンタクトスイッチ35に接触したか否かにより判断される。この状態で吸盤パッド34における吸引を止めることにより、蓋50bは吸盤パッド34から解放される。蓋50bを解放した吸盤パッド34は、旋回アーム31の旋回により上昇する。
次に、ディッシュテーブル26は図2の矢印56の方向に360/5度回転し、培地の廃棄を終えたディッシュ50を第2のステージ22に移動させるとともに、次のディッシュを第1のステージ21上に移動させる。このような操作を更に4回繰り返すことにより、全てのディッシュ50の培地の廃棄が終了する。次に、培地の廃棄に使用されたチップ43が新しいものに交換される。
次に、操作ロボット11により、常温保管棚15(図1)又は冷蔵保管庫から新しい培地を入れた容器が取り出され、キャッパー53により開栓された後、テンポラリステーション55(図1)に搬送される。
続いて、第1のステージ21において、旋回アーム31の旋回により、既に古い培地が廃棄されたディッシュ50の蓋50bが上記と同様にして開けられる。次に、チップ43はテンポラリステーション55の新しい培地を入れた容器から培地を吸引し、ディッシュ50に一定量注ぎ込む。更に上記と同様にして蓋50bを閉め、ディッシュテーブル26の回転により、新たな培地への交換を終えたディッシュ50を第2のステージ22に移動させるとともに、次のディッシュを第1のステージ21上に移動させる。この操作を更に4回繰り返すことにより、全てのディッシュ50の培地交換が完了する。培地交換が完了すると、操作ロボット11はディッシュテーブル26のアタッチメント29を把持し、インキュベータ14内にディッシュテーブル26を戻す。
次に、本実施形態の自動細胞培養装置により、継代操作を行う場合について説明する。まず、上述と同様に、操作ロボット11によりディッシュテーブル26がインキュベータ14から取り出され、操作ステーション20に載置される。次に、第1のステージ21において、上記と同様に吸盤パッド34によりディッシュ50の蓋50bが開けられる。更に上記と同様にアタリ42の上昇によりディッシュ本体50aが傾けられた後、チップ43により培地が吸引されて捨てられる。更に上記と同様にして蓋50bを閉め、ディッシュテーブル26の回転により第2のステージ22に移動させるとともに、次のディッシュを第1のステージ21上に移動させる。この操作を更に4回繰り返すことにより、全てのディッシュ50の培地の廃棄が完了する。ここで、使用後の古い培地の吸引に使用されたチップ43が新しいものに交換される。
次に、操作ロボット11により、トリプシン等を含んだ培養細胞の剥離用の溶液を入れた容器が冷蔵保管庫から取り出され、キャッパー53により開栓された後、テンポラリステーション55に搬送される。ピペット装置54はチップ43によりこの剥離用の溶液を吸引する。これと並行して、第1のステージ21においては、上記と同様にディッシュ50の蓋50bが開けられ、ガイド付エアシリンダ38の上昇により回転プレート40上にディッシュ本体50aが載せられた後、更にステッピングモーター39の回転によりディッシュ本体50aの回転が行われる。この状態で、剥離用の溶液がチップ43からディッシュ50に注がれる。これにより、剥離用溶液はディッシュ50上に万遍なく行きわたる。次に、回転プレート40の回転が止まるとともに下降し、更に蓋50bが閉められる。続いて、ディッシュテーブル26の回転により、剥離用の溶液を入れたディッシュ50は第2のステージ22に移動するとともに、次のディッシュが第1のステージ21上に移動する。次のディッシュ50についても同様にして蓋50bが開けられ、剥離用の溶液がチップ43からディッシュ50に注がれる、更に蓋50bが閉められる。
一方、ディッシュテーブル26の回転により第2のステージ22に移動したディッシュ50は、旋回アーム46のエアシリンダ44による上昇により傾けられ、更に旋回アーム46の回転により揺動操作を受ける。これにより、剥離用溶液を細胞になじませることができる。
更にディッシュテーブル26の回転移動の繰り返しにより、剥離用の溶液を入れたディッシュ50は第5のステージ25に移動し、昇降プレート49の上昇と急峻な下降による衝撃により、タッピング操作を受ける。これにより細胞の剥離が更に促進される。
次に、再び第1のステージ21に移動したディッシュ50は、蓋50bが開けられた後、新たなチップ43を用いて生理食塩水が注がれる。このとき、チップ43は既に新しいものに交換されている。次に、回転プレート40の上昇と回転により均一に混合された後、蓋50bが閉められる。更にディッシュテーブル26の回転により、次の第2のステージ22に送られる。この操作が更に4回繰り返される。
次に、第1のステージ21に戻ったディッシュ50の蓋50bが再び開けられ、新しいものに交換したチップ43により細胞を含む液が吸引され、遠心管に入れられる。遠心管は、予め操作ロボット11によりテンポラリステーション55に搬送されている。更にディッシュテーブル26の回転移動により、他のディッシュ50の細胞を含む液が遠心管に移される。全てのディッシュ50の細胞含有液が遠心管に集められると、操作ロボット11はキャッパー53で遠心管を閉栓した後、これを遠心分離器に設置し、これにより遠心分離が行われる。一方、空になったディッシュ50を載置したディッシュトレイ57は、操作ロボット11がアタッチメント60を把持して搬送することにより、ディッシュテーブル26から取り除かれる。次に、新たなディッシュ50を載置したディッシュトレイ57が常温保管棚15から操作ロボット11により取り出され、ディッシュテーブル26に載置される。これにより、ディッシュ50の交換が完了する。
遠心分離が終了すると、テンポラリステーション55においてチップ43により上澄み液が廃棄され、更に新たな培地が注がれる。
次に、第1のステージ21において、新たなディッシュ50の蓋50bが開けられ、チップ43により遠心管から細胞を含む液が注がれる。更に上記と同様に蓋50bが閉められ、ディッシュテーブル26の回転移動により、他のディッシュ50を第1のステージ21に移動させる。この操作を繰り返すことにより、5つのディッシュ50の全てに細胞を含む液が注がれた後、操作ロボット11によりディッシュテーブル26がインキュベータ14に搬送される。更に別の新たなディッシュ50を載置したディッシュテーブル26を操作ステーション20に設置し、上記と同様に新たなディッシュ50に細胞を含む液を注ぎ込む操作が行われる。以上により、本実施形態の自動細胞培養装置を用いた継代操作が完了する。
なお、上記では、第3のステージ23及び第4のステージ24において何も操作を行わない構成としたが、他の例えば顕微鏡により培養容器内細胞の増殖を確認する顕微鏡観察ステージとしてもよく、更に目的に応じて種々のステージを設けることができる。
また、上記では、操作ステーション20は5つのステージ21〜25により構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じてステージ数を増減することが可能である。
更に、上記では各ステージを円形に配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば各ステージを一列に配し、ディッシュテーブルを往復させる構成としてもよい。
本発明の自動細胞培養装置を用いれば、細胞培養における各種の操作を迅速に行うことができるので、人体の皮膚、軟骨、骨、血管、臓器等の細胞、組織等を再生する再生医療産業、バイオ機器産業等の分野で利用可能である。
本発明の一実施形態に係る自動細胞培養装置の全体を示す平面図である。 図1の自動細胞培養装置における操作ステーションの平面図である。 (a)は図1の自動細胞培養装置で使用されるディッシュテーブルの平面図、(b)は(a)のB−B線矢視断面図である。 (a)は図3のディッシュテーブルで使用されるディッシュトレイの平面図、(b)はその側面図である。 図2の操作ステーションの右側側面図である。 (a)及び(b)は図2操作ステーションのにおけるP−P線矢視断面図である。 図2のQ−Q線に沿った、第2のステージ22を表す側面図である。 本実施形態の操作ステーションの正面図(図2の下方から見た図)である。
符号の説明
10 筐体
11 操作ロボット
12 操作部
13 水平軸
14 インキュベータ
15 常温保管棚
16 細胞入出庫部
17 コンプレッサー
18 窒素ガス発生装置
20 操作ステーション
21 第1のステージ
22 第2のステージ
23 第3のステージ
24 第4のステージ
25 第5のステージ
26 ディッシュテーブル
27 開口窓
28 凹部
29 アタッチメント
30 ブロック
31 旋回アーム
32 ステッピングモーター
33 吸盤ユニット
34 吸盤パッド
35 コンタクトスイッチ
36 検出プレート
38 ガイド付エアシリンダ
39 ステッピングモーター
40 回転プレート
41 ロボシリンダ
42 アタリ
43 チップ
44 ガイド付エアシリンダ
45 ステッピングモーター
46 旋回アーム
47 ボールプランジャ
48 コンパクトシリンダ
49 昇降プレート
50 ディッシュ
50a ディッシュ本体
50b ディッシュの蓋
51 ファイバセンサ
52 ファイバセンサ
53 キャッパー
54 ピペット装置
55 テンポラリステーション
57 ディッシュトレイ
58 開口
59 係止部
60 アタッチメント
61 係止部材

Claims (15)

  1. 複数の培養容器に対して細胞培養に必要な一連の複数の操作を行う操作部を備えた自動細胞培養装置であって、
    前記操作部は、前記複数の培養容器をそれぞれ保持する複数のステージを有する操作ステーションを備えており、該複数のステージの少なくとも一部は、それぞれ前記複数の操作のうちの少なくとも一つを実行する操作ステージであり、前記複数の培養容器は、前記操作が実行された後、次のステージに移動することを特徴とする自動細胞培養装置。
  2. 前記複数のステージにおいて前記操作が並行して行われることを特徴とする請求項1記載の自動細胞培養装置。
  3. 前記操作ステーションにおいて前記複数の培養容器を前記複数のステージのそれぞれに保持するためのテーブルを更に備え、前記複数の培養容器の次のステージへの移動は、テーブルにより行われることを特徴とする請求項1又は2記載の自動細胞培養装置。
  4. 前記テーブルは、前記複数の培養容器を円形に配置して保持することを特徴とする請求項3記載の自動細胞培養装置。
  5. 前記テーブルは、培養容器を載置する複数のトレイを有し、前記複数の培養容器は、前記トレイを介して前記テーブルに保持されることを特徴とする請求項3又は4記載の自動細胞培養装置。
  6. 前記自動細胞培養装置内における細胞培養に必要な操作を行うための操作ロボットを更に備え、該操作ロボットは、前記操作ステーションへの前記テーブルの設置と、前記操作ステーションからの前記テーブルの取り出しとを行うことを特徴とする請求項3乃至5の何れかに記載の自動細胞培養装置。
  7. 前記操作ステージにおける前記操作が、前記培養容器の蓋の開閉操作であることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の自動細胞培養装置。
  8. 前記操作ステージにおける前記操作が、前記培養容器に対する傾斜操作であることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の自動細胞培養装置。
  9. 前記操作ステージにおける前記操作が、前記培養容器に対するピペッティング操作であることを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の自動細胞培養装置。
  10. 前記操作ステージにおける前記操作が、前記培養容器に対する回転操作であることを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の自動細胞培養装置。
  11. 前記操作ステージにおける前記操作が、前記培養容器の揺動操作であることを特徴とする請求項1乃至10の何れかに記載の自動細胞培養装置。
  12. 前記操作ステージにおける前記操作が、前記培養容器のタッピング操作であることを特徴とする請求項1乃至11の何れかに記載の自動細胞培養装置。
  13. 前記操作ステージにおける前記操作が、前記培養容器の顕微鏡観察であることを特徴とする請求項1乃至12の何れかに記載の自動細胞培養装置。
  14. 操作ステーションにおいて前記複数の培養容器を前記複数のステージのそれぞれに保持するための、請求項3乃至6の何れかに記載の自動細胞培養装置において使用されるテーブル。
  15. 前記テーブルは、培養容器を載置する複数のトレイを有し、前記複数の培養容器は、前記トレイを介して前記テーブルに保持されることを特徴とする請求項14記載のテーブル。
JP2008146476A 2008-06-04 2008-06-04 自動細胞培養装置 Expired - Fee Related JP5270967B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008146476A JP5270967B2 (ja) 2008-06-04 2008-06-04 自動細胞培養装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008146476A JP5270967B2 (ja) 2008-06-04 2008-06-04 自動細胞培養装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009291103A true JP2009291103A (ja) 2009-12-17
JP5270967B2 JP5270967B2 (ja) 2013-08-21

Family

ID=41539901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008146476A Expired - Fee Related JP5270967B2 (ja) 2008-06-04 2008-06-04 自動細胞培養装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5270967B2 (ja)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012132148A1 (ja) 2011-03-28 2012-10-04 三洋電機株式会社 分注装置および分注システム
JP2012231764A (ja) * 2011-05-08 2012-11-29 Kyokko Denki Kk 細胞集合体選別取得装置及び細胞集合体の選別取得方法
WO2013094373A1 (ja) 2011-12-22 2013-06-27 三洋電機株式会社 分注装置
US8765079B2 (en) 2011-07-14 2014-07-01 Panasonic Healthcare Co., Ltd. Dispensing apparatus
WO2015118638A1 (ja) * 2014-02-06 2015-08-13 株式会社日立製作所 自動培地交換装置、及び細胞培養装置
JP2015159784A (ja) * 2014-02-28 2015-09-07 パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 培養容器搬送トレイおよびこれを備えた細胞培養装置、搬送装置
JP2016013059A (ja) * 2014-06-30 2016-01-28 澁谷工業株式会社 自動培養操作装置
WO2016052238A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 富士フイルム株式会社 細胞培養観察装置および方法
JP2016123313A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 テルモ株式会社 細胞処理方法
WO2016190314A1 (ja) * 2015-05-25 2016-12-01 ニプロ株式会社 培養装置
WO2018029882A1 (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 株式会社日立製作所 バッファ吸取装置及びがん解析システム
US10190089B2 (en) 2007-07-09 2019-01-29 3M Innovative Properties Company Modular system and method for detecting microorganisms
JP2019097480A (ja) * 2017-12-01 2019-06-24 日本精工株式会社 マニピュレーションシステム及び容器
CN110511873A (zh) * 2019-09-29 2019-11-29 深圳赛动生物自动化有限公司 全自动细胞培养装置及其工作方法
CN111548901A (zh) * 2019-02-15 2020-08-18 华中科技大学同济医学院附属协和医院 一种培养皿板及其使用方法
US11124321B2 (en) 2017-12-26 2021-09-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Lid closing device and lid closing method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58155078A (ja) * 1982-10-08 1983-09-14 Olympus Optical Co Ltd 培養容器の転送装置
JP2005218376A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Menicon Co Ltd 生体組織片からの細胞単離装置
JP2005287466A (ja) * 2004-04-06 2005-10-20 Olympus Corp 培養処理装置
JP2006115798A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Kawasaki Heavy Ind Ltd オートクレーブ滅菌を利用した自動細胞培養装置及びその使用方法
JP2006149268A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd 多関節型ロボットを備えた自動細胞培養装置
JP2007209256A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Nikon Corp インキュベータ
JP2007209257A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Nikon Corp インキュベータ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58155078A (ja) * 1982-10-08 1983-09-14 Olympus Optical Co Ltd 培養容器の転送装置
JP2005218376A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Menicon Co Ltd 生体組織片からの細胞単離装置
JP2005287466A (ja) * 2004-04-06 2005-10-20 Olympus Corp 培養処理装置
JP2006115798A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Kawasaki Heavy Ind Ltd オートクレーブ滅菌を利用した自動細胞培養装置及びその使用方法
JP2006149268A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd 多関節型ロボットを備えた自動細胞培養装置
JP2007209256A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Nikon Corp インキュベータ
JP2007209257A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Nikon Corp インキュベータ

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10190089B2 (en) 2007-07-09 2019-01-29 3M Innovative Properties Company Modular system and method for detecting microorganisms
US9347858B2 (en) 2011-03-28 2016-05-24 Panasonic Healthcare Holdings Co., Ltd. Dispensing device and dispensing system
JP5943905B2 (ja) * 2011-03-28 2016-07-05 パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 分注装置および分注システム
JPWO2012132148A1 (ja) * 2011-03-28 2014-07-24 パナソニックヘルスケア株式会社 分注装置および分注システム
JP2015186803A (ja) * 2011-03-28 2015-10-29 パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 分注装置および分注システム
WO2012132148A1 (ja) 2011-03-28 2012-10-04 三洋電機株式会社 分注装置および分注システム
JP2012231764A (ja) * 2011-05-08 2012-11-29 Kyokko Denki Kk 細胞集合体選別取得装置及び細胞集合体の選別取得方法
US8765079B2 (en) 2011-07-14 2014-07-01 Panasonic Healthcare Co., Ltd. Dispensing apparatus
US9448249B2 (en) 2011-07-14 2016-09-20 Panasonic Healthcare Holdings Co., Ltd. Dispensing apparatus
WO2013094373A1 (ja) 2011-12-22 2013-06-27 三洋電機株式会社 分注装置
US9221052B2 (en) 2011-12-22 2015-12-29 Panasonic Healthcare Holdings Co., Ltd. Dispensing device
WO2015118638A1 (ja) * 2014-02-06 2015-08-13 株式会社日立製作所 自動培地交換装置、及び細胞培養装置
JP2015159784A (ja) * 2014-02-28 2015-09-07 パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 培養容器搬送トレイおよびこれを備えた細胞培養装置、搬送装置
JP2016013059A (ja) * 2014-06-30 2016-01-28 澁谷工業株式会社 自動培養操作装置
JP2016067292A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 富士フイルム株式会社 細胞培養観察装置および方法
WO2016052238A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 富士フイルム株式会社 細胞培養観察装置および方法
JP2016123313A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 テルモ株式会社 細胞処理方法
JPWO2016190314A1 (ja) * 2015-05-25 2018-03-15 ニプロ株式会社 培養装置
WO2016190314A1 (ja) * 2015-05-25 2016-12-01 ニプロ株式会社 培養装置
US10883078B2 (en) 2015-05-25 2021-01-05 Nipro Corporation Culturing device
WO2018029882A1 (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 株式会社日立製作所 バッファ吸取装置及びがん解析システム
JP2018025432A (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 株式会社日立製作所 バッファ吸取装置及びがん解析システム
JP2019097480A (ja) * 2017-12-01 2019-06-24 日本精工株式会社 マニピュレーションシステム及び容器
JP7035487B2 (ja) 2017-12-01 2022-03-15 日本精工株式会社 マニピュレーションシステム
US11124321B2 (en) 2017-12-26 2021-09-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Lid closing device and lid closing method
CN111548901A (zh) * 2019-02-15 2020-08-18 华中科技大学同济医学院附属协和医院 一种培养皿板及其使用方法
CN110511873A (zh) * 2019-09-29 2019-11-29 深圳赛动生物自动化有限公司 全自动细胞培养装置及其工作方法
CN110511873B (zh) * 2019-09-29 2024-01-26 深圳赛动生物自动化有限公司 全自动细胞培养装置及其工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5270967B2 (ja) 2013-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5270967B2 (ja) 自動細胞培養装置
US10106769B2 (en) Automatic culturing device
US9028752B2 (en) Device for storing and handling Petri dishes, storage device and storage slot for laboratory objects
JP5416919B2 (ja) 自動細胞培養装置
US20050260742A1 (en) Culture-vessel adaptor and culture treatment apparatus
KR102372535B1 (ko) 배양 장치
WO2022016475A1 (zh) 样本前处理系统
JP2022518102A (ja) 複数の均一設計保管モジュールを有する、生物学材料の処理用システム
JP2022518101A (ja) 自動化生物学システム用プロセスモジュール
JP2014113062A (ja) 自動細胞剥離装置および細胞剥離システム
JP2022516832A (ja) マイクロプレート又はラボウェアを移送するためのインターフェースを備えた自動化生物学ラボラトリーシステム用のモジュール
JP2009291869A (ja) ロボット、ロボットハンドおよびアタッチメント
JP6762080B2 (ja) 自動培養操作装置
JP6361915B2 (ja) 自動培養操作装置
JP5866578B2 (ja) 細胞培養装置および細胞培養方法
CN113249208B (zh) 血样培养检测工作站
JP2022516833A (ja) ラボウェア及び細胞培養プロセスにおけるラボウェアのハンドリングシステム
JP6566185B2 (ja) 自動培養操作装置
JP2007159464A (ja) 液体採取装置
JP2004305148A (ja) 自動培養装置
JP4702030B2 (ja) シリンジのガスケット位置補正装置
JP7422564B2 (ja) 細胞回収装置
JP2005091105A (ja) 分注ロボットおよび自動培養装置
JP4354221B2 (ja) 培養処理装置及び自動培養装置
JP2005333824A (ja) 検体導入装置および培養処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110531

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130430

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130510

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5270967

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees