JP2010142196A - Cell culture apparatus and cell culture cassette - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細胞を培養する細胞培養装置及び細胞培養カセットに関する。 The present invention relates to a cell culture apparatus and a cell culture cassette for culturing cells.
従来、細胞を培養するための培地を収容する細胞培養容器として、培養皿やフラスコなどを備えた細胞培養装置が知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a cell culture device provided with a culture dish, a flask, or the like is known as a cell culture container that contains a medium for culturing cells (for example, Patent Document 1).
具体的には、細胞培養装置は、少量の試薬を収容する第1試薬容器及び多量の試薬を収容する第2試薬容器を有する。また、細胞培養装置は、第1試薬容器と細胞培養容器とを繋いでおり、第1試薬容器から細胞培養容器に少量の試薬を供給するための第1供給配管を有する。同様に、細胞培養装置は、第2試薬容器と細胞培養容器とを繋いでおり、第2試薬容器から細胞培養容器に多量の試薬を供給するための第2供給配管を有する。 Specifically, the cell culture apparatus includes a first reagent container that stores a small amount of reagent and a second reagent container that stores a large amount of reagent. The cell culture apparatus connects the first reagent container and the cell culture container, and has a first supply pipe for supplying a small amount of reagent from the first reagent container to the cell culture container. Similarly, the cell culture device connects the second reagent container and the cell culture container, and has a second supply pipe for supplying a large amount of reagent from the second reagent container to the cell culture container.
ところで、第1試薬容器や第2試薬容器の内部は、保冷温度T1(例えば、4℃)に保たれる。一方で、細胞培養容器の内部は、恒温温度T2(37℃)に保たれる。従って、細胞培養容器で既に培養されている細胞のダメージを軽減するために、第1試薬容器や第2試薬容器から試薬を細胞培養容器に供給する際に、試薬の温度を恒温温度T2に近づける必要がある。 By the way, the insides of the first reagent container and the second reagent container are kept at a cold temperature T 1 (for example, 4 ° C.). On the other hand, the inside of the cell culture container is kept at a constant temperature T 2 (37 ° C.). Therefore, in order to reduce the damage of cells in cell culture vessel is already cultivated, the reagent from the first reagent container and the second reagent container when supplying to the cell culture vessel, the temperature of the reagent thermostatic temperature T 2 It needs to be close.
ここでは、少量の試薬については、第1供給配管を長くすることによって、少量の試薬の温度を恒温温度T2に近づける。多量の試薬については、多量の試薬の温度を上昇するための保温庫を第2供給配管の途中に設ける。多量の試薬の温度は、保温庫において恒温温度T2に近づけられる。
上述したように、試薬の温度を恒温温度T2に近づけるために、第1供給配管を長くする必要がある。第1供給配管が長いと、第1供給配管内に残留する試薬が多くなる。すなわち、細胞培養容器に供給される試薬の量のバラツキが生じてしまう。また、試薬が無駄になってしまう。 As described above, in order to approximate the temperature of the reagent thermostatic temperature T 2, it is necessary to increase the first supply pipe. When the first supply pipe is long, the amount of reagent remaining in the first supply pipe increases. That is, the amount of reagent supplied to the cell culture container varies. In addition, the reagent is wasted.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、供給配管内に残留する試薬の残留量を低減することを可能とする細胞培養装置及び細胞培養カセットを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a cell culture apparatus and a cell culture cassette that can reduce the residual amount of a reagent remaining in a supply pipe. Objective.
第1の特徴に係る細胞培養装置は、細胞を培養する装置である。細胞培養装置は、保冷温度T1で試薬を収容する試薬容器と、前記保冷温度T1よりも高い恒温温度T2で培養される細胞を収容する細胞培養容器と、前記試薬容器と前記細胞培養容器とを繋いでおり、前記試薬容器から前記細胞培養容器に供給される試薬の流路を構成する供給配管と、前記試薬容器と前記細胞培養容器との間において、前記供給配管の表面を所定温度T3に加熱する加熱部とを備える。前記所定温度T3は、前記恒温温度T2よりも高い。 The cell culture device according to the first feature is a device for culturing cells. The cell culture apparatus includes a reagent container that stores a reagent at a cold temperature T 1 , a cell culture container that stores cells cultured at a constant temperature T 2 higher than the cold temperature T 1 , the reagent container, and the cell culture A surface of the supply pipe between the reagent container and the cell culture container and a supply pipe constituting a flow path of a reagent supplied from the reagent container to the cell culture container. and a heating section for heating to a temperature T 3. The predetermined temperature T 3 is higher than the isothermal temperature T 2.
かかる特徴によれば、試薬容器と細胞培養容器との間において、供給配管の表面が所定温度T3に加熱される。所定温度T3は、恒温温度T2よりも高い。 According to this feature, between the reagent vessels and the cell culture vessel, the surface of the supply pipe is heated to a predetermined temperature T 3. The predetermined temperature T 3 is higher than the isothermal temperature T 2.
従って、供給配管が短くても、細胞培養容器への供給口において試薬の温度を恒温温度T2に近づけることができる。すなわち、供給配管内に残留する試薬の残留量を低減することができる。これによって、細胞培養容器に供給される試薬の量のバラツキを抑制することができる。また、試薬を有効に利用することができる。 Therefore, even if short supply pipe, it can be in the supply port to the cell culture vessel closer to the temperature of the reagent thermostatic temperature T 2. That is, the residual amount of the reagent remaining in the supply pipe can be reduced. This can suppress variations in the amount of reagent supplied to the cell culture container. In addition, the reagent can be used effectively.
第1の特徴において、前記試薬容器は、第1試薬を収容する第1試薬容器と、第2試薬を収容する第2試薬容器とである。前記供給配管は、前記第1試薬容器と前記細胞培養容器とを繋ぐ第1供給配管と、前記第2試薬容器と前記細胞培養容器とを繋ぐ第2供給配管とである。前記第1供給配管の体積は、前記第2供給配管の体積よりも小さい。前記加熱部は、前記第1供給配管を流れる前記第1試薬を加熱する。 In the first feature, the reagent containers are a first reagent container for storing a first reagent and a second reagent container for storing a second reagent. The supply pipe is a first supply pipe that connects the first reagent container and the cell culture container, and a second supply pipe that connects the second reagent container and the cell culture container. The volume of the first supply pipe is smaller than the volume of the second supply pipe. The heating unit heats the first reagent flowing through the first supply pipe.
かかる特徴によれば、第2供給配管よりも小さい体積の第1供給配管を流れる第1試薬を加熱することによって、第1供給配管内に残留する第1試薬の残留量を低減することができる。これによって、細胞培養容器に供給される第1試薬の量のバラツキを抑制することができる。また、第1試薬を有効に利用することができる。 According to this feature, the residual amount of the first reagent remaining in the first supply pipe can be reduced by heating the first reagent flowing through the first supply pipe having a volume smaller than that of the second supply pipe. . Thereby, variation in the amount of the first reagent supplied to the cell culture container can be suppressed. In addition, the first reagent can be used effectively.
第1の特徴において、細胞培養装置は、前記試薬容器と前記細胞培養容器との間において、前記第1供給配管の一部を構成する中間配管を収容する中間室をさらに備える。前記加熱部は、前記中間室において、前記中間配管を流れる前記第1試薬を加熱する。 In the first feature, the cell culture device further includes an intermediate chamber for accommodating an intermediate pipe constituting a part of the first supply pipe between the reagent container and the cell culture container. The heating unit heats the first reagent flowing through the intermediate pipe in the intermediate chamber.
かかる特徴によれば、中間室において加熱部が中間配管を流れる第1試薬を加熱するため、中間室外に設けられた試薬容器や細胞培養容器に対して、加熱部による加熱が与える影響を軽減することができる。 According to this feature, since the heating unit heats the first reagent flowing through the intermediate pipe in the intermediate chamber, the influence of heating by the heating unit on the reagent container and the cell culture container provided outside the intermediate chamber is reduced. be able to.
第1の特徴において、細胞培養装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒を放熱する放熱器、前記冷媒を減圧する減圧機及び前記冷媒から吸熱する吸熱器を有する冷凍回路をさらに備える。前記吸熱器は、前記試薬容器に収容された試薬を前記保冷温度T1に冷却する冷却部として用いられる。前記放熱器は、前記加熱部として用いられる。 In the first feature, the cell culture device further includes a refrigeration circuit including a compressor that compresses the refrigerant, a radiator that radiates the refrigerant, a decompressor that decompresses the refrigerant, and a heat absorber that absorbs heat from the refrigerant. The heat absorber may be used a reagent contained in the reagent container as a cooling unit for cooling the cold temperature T 1. The radiator is used as the heating unit.
かかる特徴によれば、冷凍回路に設けられた放熱器は、供給配管を流れる試薬を加熱する加熱部として用いられる。冷凍回路に設けられた吸熱器は、試薬容器に収容された試薬を冷却する冷却部として用いられる。従って、圧縮機のみの駆動によって放熱(加熱)及び吸熱(冷却)を同時に実現できるため、細胞培養装置の消費電力を低減することができる。すなわち、供給配管の加熱や試薬の冷却を別々な装置で実現するケースに比べて、細胞培養装置の消費電力を低減することができる。 According to this feature, the radiator provided in the refrigeration circuit is used as a heating unit that heats the reagent flowing through the supply pipe. The heat absorber provided in the refrigeration circuit is used as a cooling unit for cooling the reagent accommodated in the reagent container. Therefore, since heat radiation (heating) and heat absorption (cooling) can be realized simultaneously by driving only the compressor, the power consumption of the cell culture device can be reduced. That is, the power consumption of the cell culture device can be reduced as compared with the case where the supply pipe is heated and the reagent is cooled by separate devices.
第2の特徴に係る細胞培養カセットは、細胞を培養する細胞培養装置に設けられる。細胞培養カセットは、保冷温度T1で試薬を収容する試薬容器と、前記保冷温度T1よりも高い恒温温度T2で培養される細胞を収容する細胞培養容器と、前記試薬容器と前記細胞培養容器とを繋いでおり、前記試薬容器から前記細胞培養容器に供給される試薬の流路を構成する供給配管とを備える。前記供給配管の一部は、前記試薬容器と前記細胞培養容器との間において、中間配管を構成する。前記試薬容器と前記細胞培養容器との間において、前記中間配管の表面が所定温度T3に加熱される。前記所定温度T3は、前記恒温温度T2よりも高い。 The cell culture cassette according to the second feature is provided in a cell culture apparatus for culturing cells. The cell culture cassette includes a reagent container that stores a reagent at a cold temperature T 1 , a cell culture container that stores cells cultured at a constant temperature T 2 higher than the cold temperature T 1 , the reagent container, and the cell culture And a supply pipe that configures a flow path of a reagent supplied from the reagent container to the cell culture container. A part of the supply pipe constitutes an intermediate pipe between the reagent container and the cell culture container. Between said reagent container and the cell culture vessel, the surface of the intermediate pipe is heated to a predetermined temperature T 3. The predetermined temperature T 3 is higher than the isothermal temperature T 2.
かかる特徴によれば、試薬容器と細胞培養容器との間において、中間配管の表面が所定温度T3に加熱される。所定温度T3は、恒温温度T2よりも高い。 According to this feature, between the reagent vessels and the cell culture vessel, the surface of the intermediate pipe is heated to a predetermined temperature T 3. The predetermined temperature T 3 is higher than the isothermal temperature T 2.
従って、供給配管が短くても、細胞培養容器への供給口において試薬の温度を恒温温度T2に近づけることができる。すなわち、供給配管内に残留する試薬の残留量を低減することができる。これによって、細胞培養容器に供給される試薬の量のバラツキを抑制することができる。また、試薬を有効に利用することができる。 Therefore, even if short supply pipe, it can be in the supply port to the cell culture vessel closer to the temperature of the reagent thermostatic temperature T 2. That is, the residual amount of the reagent remaining in the supply pipe can be reduced. This can suppress variations in the amount of reagent supplied to the cell culture container. In addition, the reagent can be used effectively.
第2の特徴において、前記試薬容器は、第1試薬を収容する第1試薬容器と、第2試薬を収容する第2試薬容器とである。前記供給配管は、前記第1試薬容器と前記細胞培養容器とを繋ぐ第1供給配管と、前記第2試薬容器と前記細胞培養容器とを繋ぐ第2供給配管とである。前記第1供給配管の体積は、前記第2供給配管の体積よりも小さい。前記中間配管は、前記第1供給配管の一部を構成する。 2nd characteristic WHEREIN: The said reagent container is a 1st reagent container which accommodates a 1st reagent, and a 2nd reagent container which accommodates a 2nd reagent. The supply pipe is a first supply pipe that connects the first reagent container and the cell culture container, and a second supply pipe that connects the second reagent container and the cell culture container. The volume of the first supply pipe is smaller than the volume of the second supply pipe. The intermediate pipe constitutes a part of the first supply pipe.
かかる特徴によれば、第2供給配管よりも小さい体積の第1供給配管を流れる第1試薬を加熱することによって、第1供給配管内に残留する第1試薬の残留量を低減することができる。これによって、細胞培養容器に供給される第1試薬の量のバラツキを抑制することができる。また、第1試薬を有効に利用することができる。 According to this feature, the residual amount of the first reagent remaining in the first supply pipe can be reduced by heating the first reagent flowing through the first supply pipe having a volume smaller than that of the second supply pipe. . Thereby, variation in the amount of the first reagent supplied to the cell culture container can be suppressed. In addition, the first reagent can be used effectively.
本発明によれば、供給配管内に残留する試薬の残留量を低減することを可能とする細胞培養装置及び細胞培養カセットを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cell culture apparatus and cell culture cassette which make it possible to reduce the residual amount of the reagent which remains in supply piping can be provided.
以下において、本発明の実施形態に係る細胞培養装置及び細胞培養カセットについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。 Hereinafter, a cell culture device and a cell culture cassette according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
[実施形態の概要]
実施形態に係る細胞培養装置は、細胞を培養する装置である。細胞培養装置は、保冷温度T1で試薬を収容する試薬容器と、保冷温度T1よりも高い恒温温度T2で培養される細胞を収容する細胞培養容器と、試薬容器と細胞培養容器とを繋いでおり、試薬容器から細胞培養容器に供給される試薬の流路を構成する供給配管と、試薬容器と細胞培養容器との間において、供給配管の表面を所定温度T3に加熱する加熱部とを備える。所定温度T3は、恒温温度T2よりも高い。
[Outline of Embodiment]
The cell culture device according to the embodiment is a device for culturing cells. Cell culture device, a reagent container containing a reagent cold temperature T 1, and the cell culture vessel containing cells cultured at high isothermal temperature T 2 than the cold temperature T 1, a reagent container and the cell culture vessel connected in which a supply pipe constituting the flow path of the reagent supplied from the reagent container to the cell culture vessel, between the reagent vessels and the cell culture vessel, heating unit for heating the surface of the supply pipe to the predetermined temperature T 3 With. The predetermined temperature T 3 is higher than the isothermal temperature T 2.
実施形態に係る細胞培養カセットは、細胞を培養する細胞培養装置に設けられる。細胞培養カセットは、保冷温度T1で試薬を収容する試薬容器と、保冷温度T1よりも高い恒温温度T2で培養される細胞を収容する細胞培養容器と、試薬容器と細胞培養容器とを繋いでおり、試薬容器から細胞培養容器に供給される試薬の流路を構成する供給配管とを備える。供給配管の一部は、試薬容器と細胞培養容器との間において、中間配管を構成する。試薬容器と細胞培養容器との間において、中間配管の表面が所定温度T3に加熱される。所定温度T3は、恒温温度T2よりも高い。 The cell culture cassette according to the embodiment is provided in a cell culture apparatus that cultures cells. Cell culture cassette, a reagent container containing a reagent cold temperature T 1, and the cell culture vessel containing cells cultured at high isothermal temperature T 2 than the cold temperature T 1, a reagent container and the cell culture vessel And a supply pipe constituting a flow path of the reagent supplied from the reagent container to the cell culture container. A part of the supply pipe constitutes an intermediate pipe between the reagent container and the cell culture container. Between the reagent vessels and the cell culture vessel, the surface of the intermediate pipe is heated to a predetermined temperature T 3. The predetermined temperature T 3 is higher than the isothermal temperature T 2.
このように、実施形態では、試薬容器と細胞培養容器との間において、供給配管の表面が所定温度T3に加熱される。所定温度T3は、恒温温度T2よりも高い。 Thus, in the embodiment, between the reagent vessels and the cell culture vessel, the surface of the supply pipe is heated to a predetermined temperature T 3. The predetermined temperature T 3 is higher than the isothermal temperature T 2.
従って、供給配管が短くても、細胞培養容器への供給口において試薬の温度を恒温温度T2に近づけることができる。すなわち、供給配管内に残留する試薬の残留量を低減することができる。これによって、細胞培養容器に供給される試薬の量のバラツキを抑制することができる。また、試薬を有効に利用することができる。 Therefore, even if short supply pipe, it can be in the supply port to the cell culture vessel closer to the temperature of the reagent thermostatic temperature T 2. That is, the residual amount of the reagent remaining in the supply pipe can be reduced. This can suppress variations in the amount of reagent supplied to the cell culture container. In addition, the reagent can be used effectively.
[第1実施形態]
(細胞培養装置の構成)
以下において、第1実施形態に係る細胞培養装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る細胞培養装置100を示す図である。
[First Embodiment]
(Configuration of cell culture device)
Hereinafter, the cell culture device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a
図1に示すように、細胞培養装置100は、保冷ゾーン10と、加熱ゾーン20と、恒温ゾーン30とを有する。具体的には、細胞培養装置100は、細胞培養カセット200を有しており、細胞培養カセット200は、保冷ゾーン10と、加熱ゾーン20と、恒温ゾーン30とを有する。また、細胞培養装置100は、冷却部(冷却部11)と、加熱部(加熱部21、加熱部22、加熱部31、加熱部32)とを有する。
As shown in FIG. 1, the
保冷ゾーン10は、保冷温度T1(例えば、4℃)で試薬を収容する試薬容器210を有する。冷却部11は、ペルチェ素子などであり、保冷ゾーン10の外側に設けられる。なお、保冷ゾーン10は、加熱ゾーン20と仕切られており、保冷室を構成する。
The
試薬容器210に収容される試薬は、冷却部11によって冷却され、冷却部11によって保冷温度T1に保たれる。試薬は、例えば、酵素、タンパク、誘導剤、導入剤、血清、サイトカイン、培地又はリン酸緩衝溶液(PBS;Phosphate Buffered Saline)などである。
The reagent accommodated in the
試薬容器210に収容された試薬は、後述する細胞培養容器231に供給配管240を介して供給される。供給配管240は、試薬容器210と細胞培養容器231とを繋いでおり、試薬容器210から細胞培養容器231に供給される試薬の流路を構成する。
The reagent accommodated in the
加熱ゾーン20は、保冷ゾーン10(試薬容器210)と恒温ゾーン30(細胞培養容器231)との間において、供給配管240の一部を構成する中間配管241を収容する。加熱部21及び加熱部22は、電熱ヒータなどであり、加熱ゾーン20の外側に設けられる。なお、加熱ゾーン20は、保冷ゾーン10及び恒温ゾーン30と仕切られており、中間室を構成する。
The
中間配管241は、金属材料によって構成される。中間配管241の形状は、枝分かれ形状、編目形状、偏平形状、単一形状(1本の配管)などである。
The
中間配管の表面は、加熱部21及び加熱部22によって所定温度T3に加熱される。所定温度T3は、後述する恒温温度T2(例えば、37℃)よりも高い。所定温度T3は、保冷温度T1(例えば、4℃)よりも高いことは勿論である。
The surface of the intermediate pipe is heated to a predetermined temperature T 3 by the
例えば、所定温度T3は、恒温温度T2×α(>1.0)で表される。αは、例えば、1.05である。ここで、αの値は、中間配管の長さ、中間配管を流れる試薬の流速や流量によって定められる。例えば、中間配管が短い程、αの値が大きくなる。中間配管を流れる試薬の流速が速い程、αの値が大きくなる。中間配管を流れる試薬の流量が多い程、αの値が大きくなる。 For example, the predetermined temperature T 3 is represented by a constant temperature T 2 × α (> 1.0). α is, for example, 1.05. Here, the value of α is determined by the length of the intermediate pipe and the flow rate and flow rate of the reagent flowing through the intermediate pipe. For example, the shorter the intermediate pipe, the larger the value of α. The faster the reagent flowing through the intermediate pipe, the higher the value of α. The value of α increases as the flow rate of the reagent flowing through the intermediate pipe increases.
なお、保冷温度T1、恒温温度T2及び所定温度T3は、制御目標値である。従って、これらの実測値は、制御目標値に対してある程度の幅(例えば、±0.25℃)を持っていてもよい。このような幅は、冷却部11(例えば、ペルチェ素子)、加熱部21、加熱部22、加熱部31、加熱部32(例えば、電熱ヒータ)などの性能に依存する。また、このような幅は、保冷温度T1、恒温温度T2及び所定温度T3を測定するセンサの性能に依存する。
Incidentally, cold temperature T 1, the thermostatic temperature T 2 and a predetermined temperature T 3 is a control target value. Therefore, these actually measured values may have a certain range (for example, ± 0.25 ° C.) with respect to the control target value. Such a width depends on the performance of the cooling unit 11 (for example, a Peltier element), the
ここで、所定温度T3は、中間配管の表面に設けられた温度センサによって測定することが可能である。加熱部21及び加熱部22は、中間配管の表面に近接して設けられており、中間配管の表面を所定温度T3に加熱することが可能である。
Here, the predetermined temperature T 3 may be measured by a temperature sensor provided on the surface of the intermediate pipe.
恒温ゾーン30は、細胞培養容器231と、ポンプ232と、ファン233と、加湿パン234とを有する。加熱部31及び加熱部32は、電熱ヒータなどであり、恒温ゾーン30の外側に設けられる。なお、恒温ゾーン30は、加熱ゾーン20と仕切られており、恒温室を構成する。
The
細胞培養容器231は、保冷温度T1よりも高い恒温温度T2(例えば、37℃)で培養される細胞を収容する。細胞培養容器231に収容された収容物(細胞、培地及びリン酸緩衝溶液)は、加熱部31及び加熱部32によって加熱され、加熱部31及び加熱部32によって恒温温度T2に保たれる。
The
ポンプ232は、供給配管240を介して、試薬容器210から供給される試薬を細胞培養容器231に送り出す。ファン233は、恒温ゾーン30内において空気を循環させる。加湿パン234は、恒温ゾーン30内を加湿して、恒温ゾーン30内を略100%の湿度に保つ。
The
ここで、細胞培養カセット200は、細胞培養装置100から着脱可能に構成されていることに留意すべきである。すなわち、細胞培養カセット200は、交換可能に構成されている。
Here, it should be noted that the
(作用及び効果)
第1実施形態では、試薬容器210と細胞培養容器231との間において、供給配管240(中間配管241)の表面が所定温度T3に加熱される。所定温度T3は、恒温温度T2よりも高い。
(Function and effect)
In the first embodiment, between the
従って、供給配管240が短くても、細胞培養容器231への供給口において試薬の温度を恒温温度T2に近づけることができる。すなわち、供給配管240内に残留する試薬の残留量を低減することができる。これによって、細胞培養容器231に供給される試薬の量のバラツキを抑制することができる。また、試薬を有効に利用することができる。
Therefore, even if
例えば、酵素(トリプシンなど)を使用するときに効果を奏する。また、酵素(トリプシンなど)に比べて、使用量が少なく、高価なサイトカインについて、第1実施形態に係る構成を適用すると、サイトカインの残留量が低減するため、効果的である。すなわち、使用量が少ないサイトカインの供給量のバラツキを抑制することができ、高価なサイトカインが無駄にならない。 For example, this is effective when an enzyme (such as trypsin) is used. In addition, when the configuration according to the first embodiment is applied to an expensive cytokine that is used in a small amount compared to an enzyme (such as trypsin), the residual amount of the cytokine is reduced, which is effective. That is, variations in the supply amount of cytokines that are used in small amounts can be suppressed, and expensive cytokines are not wasted.
第1実施形態では、加熱ゾーン20において加熱部21及び加熱部22が中間配管241を流れる試薬を加熱するため、中間配管241外に設けられた試薬容器210や細胞培養容器231に対して、加熱部21及び加熱部22による加熱が与える影響を軽減することができる。
In the first embodiment, the
[変更例1]
以下において、第1実施形態の変更例1について、図2を参照しながら説明する。以下においては、第1実施形態との相違点について主として説明する。なお、図2では、図1と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
[Modification 1]
Hereinafter,
具体的には、変更例1では、図2に示すように、冷却部11は、保冷ゾーン10の外側ではなくて、保冷ゾーン10の内側に設けられる。加熱部21及び加熱部22は、加熱ゾーン20の外側ではなくて、加熱ゾーン20の内側に設けられる。加熱部31は、恒温ゾーン30の外側ではなくて、恒温ゾーン30の内側に設けられる。
Specifically, in the first modification, as illustrated in FIG. 2, the cooling
このように、加熱部21及び加熱部22は、供給配管240の一部を構成する中間配管241を流れる試薬を直接的に加熱する。また、加熱部31は、細胞培養容器231に収容された収容物(細胞、培地及びリン酸緩衝溶液)を直接的に加熱する。
Thus, the
これによって、加熱ゾーン20が恒温ゾーン30と仕切られている必要がなく、加熱ゾーン20及び恒温ゾーン30は1つの処理室を構成する。
Thus, the
[変更例2]
以下において、第1実施形態の変更例2について、図3を参照しながら説明する。以下においては、第1実施形態との相違点について主として説明する。なお、図3では、図1と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
[Modification 2]
Hereinafter, Modification 2 of the first embodiment will be described with reference to FIG. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described. In FIG. 3, it should be noted that the same components as those in FIG.
具体的には、変更例2では、図3に示すように、細胞培養装置100は、保冷ゾーン10、加熱ゾーン20及び恒温ゾーン30に加えて、保管ゾーン40を有する。なお、図3は、細胞培養装置100の模式図であり、図3では、上述した構成が省略されていることに留意すべきである。
Specifically, in the modified example 2, as shown in FIG. 3, the
また、細胞培養装置100は、試薬容器210と細胞培養容器231とを繋ぐ供給配管240INと、細胞培養容器231と保管タンク41とを繋ぐ供給配管240OUTとを有する。
In addition, the
なお、供給配管240INの一端(注入口245IN)は、細胞培養容器231の壁面に接触するように配置されることが好ましい。これによって、細胞培養容器231の壁面を伝って試薬が注入されるため、細胞へのダメージが軽減される。
Note that one end (injection port 245IN) of the supply pipe 240IN is preferably disposed so as to contact the wall surface of the
また、供給配管240OUTの一端(排出口245OUT)は、細胞培養容器231の底面近傍に配置されることが好ましい。これによって、細胞培養容器231で培養された細胞を含む細胞懸濁液が効率的に排出される。すなわち、細胞培養容器231内に残留する細胞懸濁液が低減する。
Moreover, it is preferable that one end (discharge port 245OUT) of the supply pipe 240OUT is disposed in the vicinity of the bottom surface of the
保冷ゾーン10は、ポンプ12Aと、ポンプ12Bと、バルブ13Aと、バルブ13Bとを有する。ポンプ12Aは、供給配管240INを介して、試薬容器210から供給される試薬を細胞培養容器231に送り出す。ポンプ12Bは、供給配管240OUTを介して、細胞培養容器231から取り出される細胞を保管タンク41に送り出す。バルブ13Aは、供給配管240INを流れる試薬の流量を調整する。バルブ13Bは、供給配管240OUTを流れる細胞の流量を調整する。
The
なお、変更例2では、保冷ゾーン10には、複数の試薬容器210を一体として有する試薬キット220が設けられている。
In the second modification, the
保管ゾーン40は、保管温度(例えば、−18℃、−30℃又は−80℃)で保たれており、保管タンク41を有する。保管タンク41は、細胞培養容器231内において、培地によって培養された細胞を保管する。
The
[第2実施形態]
以下において、第2実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第1実施形態との相違点について説明する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences from the first embodiment will be described.
第2実施形態では、試薬容器は、第1試薬を収容する第1試薬容器と、第2試薬を収容する第2試薬容器とである。供給配管は、第1試薬容器と細胞培養容器とを繋ぐ第1供給配管と、第2試薬容器と細胞培養容器とを繋ぐ第2供給配管とである。第1供給配管の体積は、第2供給配管の体積よりも小さい。加熱部は、第1供給配管を流れる前記第1試薬を加熱する。 In the second embodiment, the reagent containers are a first reagent container that houses the first reagent and a second reagent container that houses the second reagent. The supply pipe is a first supply pipe that connects the first reagent container and the cell culture container, and a second supply pipe that connects the second reagent container and the cell culture container. The volume of the first supply pipe is smaller than the volume of the second supply pipe. The heating unit heats the first reagent flowing through the first supply pipe.
(細胞培養装置の構成)
以下において、第2実施形態に係る細胞培養装置について、図面を参照しながら説明する。図4は、第2実施形態に係る細胞培養装置100を示す図である。なお、図4では、図1と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
(Configuration of cell culture device)
Hereinafter, a cell culture device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram showing a
図4に示すように、保冷ゾーン10は、試薬容器として、少量の試薬(酵素、タンパク、誘導剤、導入剤、血清、サイトカインなど)として第1試薬を収容する第1試薬容器210Aと、多量の試薬(培地、PBSなど)として第2試薬を収容する第2試薬容器210Bとを有する。なお、細胞培養容器231への第1試薬の供給量は、細胞培養容器231への第2試薬の供給量よりも少ないことに留意すべきである。
As shown in FIG. 4, the
また、細胞培養装置100は、供給配管として、第1試薬容器210Aと細胞培養容器231とを繋ぐ第1供給配管240と、第2試薬容器210Bと細胞培養容器231とを繋ぐ第2供給配管250とを有する。なお、第1供給配管240の体積は、第2供給配管250の体積よりも小さいことに留意すべきである。
In addition, the
ここで、第2実施形態に係る第1供給配管240は、第1実施形態に係る供給配管240と同様である。すなわち、第1供給配管240の一部は、第1実施形態に係る中間配管241を構成する。
Here, the
第2供給配管250は、第2試薬が細胞培養容器231に到達する前に、第2試薬の温度が恒温温度T2となるように、十分な長さを有する。具体的には、第2供給配管250の一部を構成する中間配管251が恒温ゾーン30内に設けられている。中間配管251は、例えば、折畳み形状を有する。
The
第2実施形態では、恒温ゾーン30は、複数のポンプ232(ポンプ232A及びポンプ232B)と、複数のバルブ235(バルブ235A、バルブ235B及びバルブ235C)と、廃液タンク236とを有する。
In the second embodiment, the
ポンプ232Aは、第1供給配管240を介して、第1試薬容器210Aから供給される第1試薬を細胞培養容器231に送り出す。ポンプ232Bは、第2供給配管250を介して、第2試薬容器210Bから供給される第2試薬を細胞培養容器231に送り出す。
The
バルブ235Aは、第1供給配管240を流れる第1試薬の流量を調整する。バルブ235Bは、第2供給配管250を流れる第2試薬の流量を調整する。バルブ235Cは、細胞培養容器231と廃液タンク236とを繋げる配管を流れる廃液の流量を調整する。
The valve 235 </ b> A adjusts the flow rate of the first reagent flowing through the
廃液タンク236は、培地及びリン酸緩衝溶液などの混合液(廃液)を収容する。
The
第2実施形態では、細胞培養装置100は、乾燥室260を有する。乾燥室260は、加熱ゾーン20と恒温ゾーン30とを連通する連通路261を有する。連通路261の一部は、保冷ゾーン10に隣接して設けられる。
In the second embodiment, the
これによって、恒温ゾーン30から流れ込む多湿の気体は、保冷ゾーン10に隣接して設けられた連通路261の一部で結露し、連通路261を流れる気体が乾燥する。これによって、恒温ゾーン30で暖められた気体が加熱ゾーン20の温度上昇に用いられ、加熱ゾーン20の温度を効率的に所定温度T3に上昇することができる。
Thereby, the humid gas flowing from the
また、乾燥室260は、恒温ゾーン30から流れ込む多湿の気体を乾燥するため、加熱ゾーン20で結露が生じることを抑制することができる。
Moreover, since the drying
(細胞培養方法)
以下において、第2実施形態に係る細胞培養方法について、図面を参照しながら説明する。図5及び図6は、第2実施形態に係る細胞培養方法を示すフロー図である。
(Cell culture method)
Hereinafter, the cell culture method according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. 5 and 6 are flowcharts showing a cell culture method according to the second embodiment.
なお、図5及び図6に示す処理の前提として、保冷ゾーン10は、冷却部11によって冷却されており、恒温ゾーン30は、加熱部31及び加熱部32によって加熱されている。
As a premise of the processing shown in FIGS. 5 and 6, the
図5に示すように、ステップ10において、各種セッティングが行われる。各種セッティングは、安全キャビネットやアイソレータなどを用いて無菌環境下で行われる。例えば、第1試薬容器210A、第2試薬容器210B及び細胞培養容器231がセットされる。
As shown in FIG. 5, in
ステップ20において、細胞培養装置100は、加熱ゾーン20を加熱する加熱部21をオンにする。
In
ステップ30において、細胞培養装置100は、バルブ235A及びバルブ235Bを開く。
In
ステップ40において、細胞培養装置100は、試薬を細胞培養容器231に注入する。具体的には、細胞培養装置100は、第1供給配管240を介して、第1試薬を細胞培養容器231に注入する。細胞培養装置100は、第2供給配管250を介して、第2試薬を細胞培養容器231に注入する。
In
ステップ50において、細胞培養装置100は、加熱ゾーン20を加熱する加熱部21をオフにする。
In step 50, the
ステップ60において、細胞培養装置100は、バルブ235A及びバルブ235Bを閉じる。
In step 60, the
ステップ70において、細胞培養装置100は、細胞培養容器231内において、細胞の培養を開始する。
In step 70, the
ステップ80において、細胞培養装置100は、細胞の培養を中断し、細胞の培養を再開する。なお、ステップ80の詳細については後述する(図6を参照)。
In
ステップ90において、細胞培養装置100は、細胞培養容器231内において、細胞の培養を終了する。
In
ステップ100において、細胞培養容器231が取り出され、細胞培養容器231から培養後の細胞が取り出される。
In
続いて、培養中断/再開処理(ステップ80)の詳細について、図6を参照しながら説明する。 Next, details of the culture interruption / resumption process (step 80) will be described with reference to FIG.
図6に示すように、ステップ81において、細胞培養装置100は、バルブ235Cを開いて、細胞培養容器231に収容された培地を廃液タンク236に排出する。
As shown in FIG. 6, in step 81, the
ステップ82において、細胞培養装置100は、バルブ235Bを開いて、第2供給配管250を介して、第2試薬(培地)を細胞培養容器231に注入する。
In step 82, the
ステップ83において、細胞培養装置100は、加熱ゾーン20を加熱する加熱部21をオンにする。
In step 83, the
ステップ84において、細胞培養装置100は、バルブ235Aを開く。
In step 84, the
ステップ85において、細胞培養装置100は、第1供給配管240を介して、第1試薬を細胞培養容器231に注入する。
In step 85, the
ステップ86において、細胞培養装置100は、加熱ゾーン20を加熱する加熱部21をオフにする。
In step 86, the
ステップ87において、細胞培養装置100は、バルブ235Aを閉じる。
In
ステップ88において、細胞培養装置100は、細胞培養容器231内において、細胞の培養を再開する。
In step 88, the
(作用及び効果)
第2実施形態では、細胞培養容器231への供給量が少量の第1試薬について、第1実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、第1供給配管240内に残留する第1試薬の残留量を低減することができる。これによって、細胞培養容器231に供給される第1試薬の量のバラツキを抑制することができる。また、第1試薬を有効に利用することができる。
(Function and effect)
In the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained for the first reagent with a small amount supplied to the
[第3実施形態]
以下において、第1実施形態の第3実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第1実施形態との相違点について主として説明する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the first embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
具体的には、第3実施形態では、細胞培養装置100は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒を放熱する放熱器、冷媒を減圧する減圧機及び冷媒から吸熱する吸熱器を有する冷凍回路をさらに備える。吸熱器は、試薬容器に収容された試薬を保冷温度T1に冷却する冷却部として用いられる。放熱器は、試薬容器と細胞培養容器との間において、供給配管(中間配管)を流れる試薬を加熱する加熱部として用いられる。
Specifically, in the third embodiment, the
(細胞培養装置の構成)
以下において、第3実施形態に係る細胞培養装置について、図面を参照しながら説明する。図7は、第3実施形態に係る細胞培養装置100を示す図である。なお、図7では、図1と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
(Configuration of cell culture device)
Hereinafter, a cell culture device according to a third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram showing a
図7に示すように、細胞培養装置100は、冷凍回路300を有する。冷凍回路300は、吸熱器310と、圧縮機320と、放熱器330と、減圧機340と、冷媒流路350とを有する。
As shown in FIG. 7, the
ここでは、冷媒流路350内を循環する冷媒としてHFC(Hydro Fluoro Carbon)冷媒やHC(Hydro Carbon)冷媒を例に挙げて説明する。また、図8を参照しながら、冷媒の循環について説明する。図8において、縦軸は、冷媒に対する圧力(P)であり、横軸は、冷媒のエンタルピー(h)である。等温線は、温度が一定となる圧力(P)及びエンタルピー(h)の組み合わせを示す線である。飽和液線は、過冷却液と湿り蒸気との境界を示す線であり、飽和蒸気線は、湿り蒸気と過熱蒸気との境界を示す線である。臨界点は、飽和液線と飽和蒸気線との境目である。
Here, an HFC (Hydro Fluoro Carbon) refrigerant or an HC (Hydro Carbon) refrigerant will be described as an example of the refrigerant circulating in the
吸熱器310は、冷媒流路350を循環する冷媒によって熱を吸熱する。具体的には、吸熱器310は、試薬容器210に収容された試薬を冷却する冷却部として用いられる。図8では、工程(1)に示すように、冷媒による吸熱によって、圧力(P)が一定のまま、エンタルピー(h)が増大する。
The
圧縮機320は、吸熱器310において蒸発した冷媒を圧縮する。図8では、工程(2)に示すように、圧力(P)の増大によって、冷媒の過熱度が増大する。
The
放熱器330は、圧縮機320によって圧縮された冷媒の熱を放熱する。具体的には、放熱器330は、供給配管240(中間配管241)を流れる試薬を加熱する加熱部として用いられる。
The
詳細には、冷媒流路350上において圧縮機320に近い側に設けられた放熱器330の一部331は、供給配管240(中間配管241)を流れる試薬を加熱する加熱部として用いられる。一方で、冷媒流路350上において減圧機340に近い側に設けられた放熱器330の一部332は、細胞培養容器231で培養される細胞を加熱する加熱部として用いられる。
Specifically, a
図8では、工程(3)に示すように、冷媒の冷却によって、圧力(P)が一定のまま、エンタルピー(h)が減少する。これによって、冷媒は、過冷却液に遷移する。 In FIG. 8, as shown in step (3), the enthalpy (h) decreases while the pressure (P) remains constant due to the cooling of the refrigerant. As a result, the refrigerant transitions to the supercooled liquid.
減圧機340は、放熱器330によって放熱された冷媒を減圧する。図8では、工程(4)に示すように、エンタルピー(h)が一定のまま、圧力(P)が減少する。これによって、冷媒は、湿り蒸気に遷移する。
The
冷媒流路350は、冷媒の流路である。具体的には、冷媒流路350は、吸熱器310、圧縮機320、放熱器330及び減圧機340を通る環状の流路である。
The
(作用及び効果)
第3実施形態では、冷凍回路300に設けられた放熱器330は、供給配管240(中間配管241)を流れる試薬を加熱する加熱部として用いられる。冷凍回路300に設けられた吸熱器310は、試薬容器210に収容された試薬を冷却する冷却部として用いられる。従って、圧縮機320のみの駆動によって放熱(加熱)及び吸熱(冷却)を同時に実現できるため、細胞培養装置100の消費電力を低減することができる。すなわち、供給配管240の加熱や試薬の冷却を別々な装置で実現するケースに比べて、細胞培養装置100の消費電力を低減することができる。
(Function and effect)
In 3rd Embodiment, the
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、第3実施形態において、圧縮機320の振動が細胞培養容器231に伝わらないように、冷凍回路300に防振構造が設けられていてもよい。防振構造は、例えば、防振部材やバネ懸架などである。
For example, in the third embodiment, a vibration isolation structure may be provided in the
10…保冷ゾーン、11…冷却部、12…ポンプ、13…バルブ、20…加熱ゾーン、21、22…加熱部、30…恒温ゾーン、31、32…加熱部、40…保管ゾーン、41…保管タンク、100…細胞培養装置、200…細胞培養カセット、210…試薬容器、211…試薬キット、231…細胞培養容器、232…ポンプ、233…ファン、234…加湿パン、235…バルブ、236…廃液タンク、240…供給配管(第1供給配管)、241…中間配管、250…第2供給配管、251…中間配管、260…乾燥室、261…連通路、300…冷凍回路、310…吸熱器、320…圧縮機、330…放熱器、340…減圧機、350…冷媒流路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
保冷温度T1で試薬を収容する試薬容器と、
前記保冷温度T1よりも高い恒温温度T2で培養される細胞を収容する細胞培養容器と、
前記試薬容器と前記細胞培養容器とを繋いでおり、前記試薬容器から前記細胞培養容器に供給される試薬の流路を構成する供給配管と、
前記試薬容器と前記細胞培養容器との間において、前記供給配管の表面を所定温度T3に加熱する加熱部とを備え、
前記所定温度T3は、前記恒温温度T2よりも高いことを特徴とする細胞培養装置。 A cell culture device for culturing cells,
A reagent container for storing the reagent at a cold temperature T 1 ;
A cell culture container for accommodating cells cultured at a constant temperature T 2 higher than the cold-retaining temperature T 1 ;
A supply pipe that connects the reagent container and the cell culture container, and constitutes a flow path of a reagent that is supplied from the reagent container to the cell culture container;
Between said reagent container and the cell culture vessel, and a heating unit for heating the surface of the supply pipe to the predetermined temperature T 3,
The predetermined temperature T 3, the cell culture apparatus characterized by higher than the isothermal temperature T 2.
前記供給配管は、前記第1試薬容器と前記細胞培養容器とを繋ぐ第1供給配管と、前記第2試薬容器と前記細胞培養容器とを繋ぐ第2供給配管とであり、
前記第1供給配管の体積は、前記第2供給配管の体積よりも小さく、
前記加熱部は、前記第1供給配管を流れる前記第1試薬を加熱することを特徴とする請求項1に記載の細胞培養装置。 The reagent containers are a first reagent container for storing a first reagent and a second reagent container for storing a second reagent,
The supply pipe is a first supply pipe that connects the first reagent container and the cell culture container, and a second supply pipe that connects the second reagent container and the cell culture container,
The volume of the first supply pipe is smaller than the volume of the second supply pipe,
The cell culture device according to claim 1, wherein the heating unit heats the first reagent flowing through the first supply pipe.
前記加熱部は、前記中間室において、前記中間配管を流れる前記第1試薬を加熱することを特徴とする請求項2に記載の細胞培養装置。 Further comprising an intermediate chamber for accommodating an intermediate pipe constituting a part of the first supply pipe between the reagent container and the cell culture container,
The cell culture device according to claim 2, wherein the heating unit heats the first reagent flowing through the intermediate pipe in the intermediate chamber.
前記吸熱器は、前記試薬容器に収容された試薬を前記保冷温度T1に冷却する冷却部として用いられ、
前記放熱器は、前記加熱部として用いられることを特徴とする請求項1に記載の細胞培養装置。 A compressor that compresses the refrigerant; a radiator that dissipates the refrigerant; a decompressor that decompresses the refrigerant; and a refrigeration circuit that absorbs heat from the refrigerant;
The heat absorber may be used a reagent contained in the reagent container as a cooling unit for cooling the cold temperature T 1,
The cell culture device according to claim 1, wherein the radiator is used as the heating unit.
保冷温度T1で試薬を収容する試薬容器と、
前記保冷温度T1よりも高い恒温温度T2で培養される細胞を収容する細胞培養容器と、
前記試薬容器と前記細胞培養容器とを繋いでおり、前記試薬容器から前記細胞培養容器に供給される試薬の流路を構成する供給配管とを備え、
前記供給配管の一部は、前記試薬容器と前記細胞培養容器との間において、中間配管を構成し、
前記試薬容器と前記細胞培養容器との間において、前記中間配管の表面が所定温度T3に加熱され、
前記所定温度T3は、前記恒温温度T2よりも高いことを特徴とする細胞培養カセット。 A cell culture cassette provided in a cell culture device for culturing cells,
A reagent container for storing the reagent at a cold temperature T 1 ;
A cell culture container for accommodating cells cultured at a constant temperature T 2 higher than the cold-retaining temperature T 1 ;
Connecting the reagent container and the cell culture container, and comprising a supply pipe constituting a flow path of a reagent supplied from the reagent container to the cell culture container,
A part of the supply pipe constitutes an intermediate pipe between the reagent container and the cell culture container,
Between said reagent container and the cell culture vessel, the surface of the intermediate pipe is heated to a predetermined temperature T 3,
The predetermined temperature T 3, the cell culture cassette being higher than the isothermal temperature T 2.
前記供給配管は、前記第1試薬容器と前記細胞培養容器とを繋ぐ第1供給配管と、前記第2試薬容器と前記細胞培養容器とを繋ぐ第2供給配管とであり、
前記第1供給配管の体積は、前記第2供給配管の体積よりも小さく、
前記中間配管は、前記第1供給配管の一部を構成することを特徴とする請求項5に記載の細胞培養カセット。 The reagent containers are a first reagent container for storing a first reagent and a second reagent container for storing a second reagent,
The supply pipe is a first supply pipe that connects the first reagent container and the cell culture container, and a second supply pipe that connects the second reagent container and the cell culture container,
The volume of the first supply pipe is smaller than the volume of the second supply pipe,
The cell culture cassette according to claim 5, wherein the intermediate pipe constitutes a part of the first supply pipe.
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