JP2012147685A - Cell culture treatment system - Google Patents

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JP2012147685A JP2011006733A JP2011006733A JP2012147685A JP 2012147685 A JP2012147685 A JP 2012147685A JP 2011006733 A JP2011006733 A JP 2011006733A JP 2011006733 A JP2011006733 A JP 2011006733A JP 2012147685 A JP2012147685 A JP 2012147685A
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Mitsuo Okano
光夫 岡野
Tatsuya Shimizu
達也 清水
Masanori Wada
昌憲 和田
Yukito Yamazaki
幸登 山崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems that exclusive devices capable of performing various cell culture processes are large, complicated, and high costs.SOLUTION: There is provided a cell culture treatment system, in which treatment devices bearing necessary processes in response to cells-tissues are prepared; the treatment devices connect closed spaces capable of being sterilized or decontaminated with detachable means; and necessary treatment devices can be chosen, combined and connected, while keeping a closing state and a sterilizing state.

Description

本発明は、医学、生物学、創薬、薬学等の分野において最適な細胞等の培養装置に関するものである。特に、再生医療または、バイオ医薬生産のために細胞増殖、細胞による組織化を行う細胞、組織、臓器等(以下、細胞組織等という。)の細胞培養処理システムに関するものである。   The present invention relates to an apparatus for culturing cells and the like optimal in the fields of medicine, biology, drug discovery, pharmacy and the like. In particular, the present invention relates to a cell culture treatment system for cells, tissues, organs and the like (hereinafter referred to as cell tissues) that perform cell proliferation and cell organization for regenerative medicine or biopharmaceutical production.

近年、ヒトや動物の細胞を用いて、失われた、または機能低下を起こした組織や臓器を修復する再生医療へ期待が高まり、体性細胞、体性幹細胞の増殖や組織化の研究開発が進展し、更にES細胞の研究やiPS細胞を作成、増殖する技術開発が進展している。   In recent years, expectations for regenerative medicine that uses human or animal cells to repair lost or degraded tissues and organs have increased, and research and development on the proliferation and organization of somatic cells and somatic stem cells has increased. Further progress has been made in ES cell research and technology development to create and proliferate iPS cells.

これら治療に用いられる細胞、組織、臓器を体外で培養し、さらに組織化するには、安全性や高品質化、ハイスループット性、トータル製造コスト低減等の問題を解決した細胞培養処理システムが望まれている。 In order to culture and further organize cells, tissues, and organs used in these treatments, a cell culture treatment system that solves problems such as safety, high quality, high throughput, and total manufacturing cost reduction is desired. It is rare.

再生医療のように、ヒトや動物の体内に移植して治療を行う目的で、細胞の増殖や組織化を行う場合、増殖や分化あるいは組織化を有効に効率的に行わなければならない。その上、ヒトや動物の体内に移植して治療するのであるから、安全性の確保が重要となる。
この安全性の一つには、異物、粉塵の侵入を防ぐとともに、雑菌の侵入を防ぎ無菌性を維持することが必要である。二つ目としては、特に患者本人の細胞を培養(自家培養)する場合、他人や他種の細胞、自家以外の細胞やその細胞由来のウィルス、バクテリアなどが混入することを防がなければならない。
安全性の維持のためには、設備費や維持費が非常に大きい設備であるクリーンルームが使われているが、これでは、培養した、細胞、組織のコストも大幅に上昇してしまう。
更に、培養を自動化する細胞培養装置にあっては、人の作業によって培養するのと同様にGMPにより、定められた作業手順や作業内容を遂行し、実際に行われていることを確認し、それを記録、保存する必要があり、機械装置の特質を生かして、これらを行えば、より効率的かつ確実に培養及びその保証を行うことができる。
一方、培養には、採取した組織からの細胞の分離、分離した細胞から目的の細胞を単離、細胞の初代培養、増幅培養・継代培養、組織化、細胞・組織の包装、などの工程が考えられるが、培養しようとする細胞や組織によっては、それら工程の1部は必要がない場合があり、また、それらの工程は順序が入れ替わったり、一部が必要なかったり、工程を戻って何度か繰り返したりする場合がある。
また、各工程を遂行するに要する時間は、工程によって差異を生ずる。
When cells are proliferated or organized for the purpose of transplantation and treatment in human or animal bodies, such as regenerative medicine, proliferation, differentiation or organization must be effectively and efficiently performed. In addition, since it is transplanted and treated in the body of a human or animal, ensuring safety is important.
One of the safety needs to prevent foreign substances and dust from entering, as well as prevent invasion of various bacteria and maintain sterility. Second, especially when the patient's own cells are cultured (autologous culture), it is necessary to prevent contamination by other people, other types of cells, non-autologous cells, viruses derived from these cells, bacteria, etc. .
In order to maintain safety, a clean room, which is a facility with very large facility costs and maintenance costs, is used, but this significantly increases the cost of cultured cells and tissues.
Furthermore, in a cell culture device that automates culture, GMP performs the specified work procedure and work contents in the same way as culturing by human work, confirming that it is actually performed, It is necessary to record and store it, and if these are performed by taking advantage of the characteristics of the mechanical device, the culture and its guarantee can be performed more efficiently and reliably.
On the other hand, for the culture, separation of cells from collected tissues, isolation of target cells from the separated cells, primary culture of cells, amplification culture / passage culture, organization, packaging of cells / tissues, etc. However, depending on the cells or tissues to be cultured, some of these steps may not be necessary, and those steps may be switched in order, some may not be necessary, May repeat several times.
Further, the time required to perform each process varies depending on the process.

特開2008-054690JP2008-054690 特開2004-350640JP2004-350640

解決しようとする問題点は、多様な細胞培養プロセスが実施できる専用装置は大型で複雑化してしまい、また、コストが高くなる点にある。   The problem to be solved is that a dedicated device capable of performing various cell culture processes is large and complicated, and the cost is high.

本発明の細胞培養処理システムは、第一処理装置と第二処理装置を含む複数の処理装置を、着脱手段を介して互いに着脱可能に接続する細胞培養処理システムであって、前記第一処理装置は、基台と、前記基台上に備える培養プレート等を搬送するロボットと、前記ロボットの可動雰囲気を外気から遮断する筺体と、前記筺体の内外で培養プレート等を受け渡しする開口部を開閉する開閉扉と、除染ガスを供給する除染装置と、前記第2の処理装置と接続する着脱手段と、を備え、前記第二処理装置は、下部に移動手段を備えることを特徴とする細胞培養処理システム。   The cell culture treatment system of the present invention is a cell culture treatment system in which a plurality of treatment devices including a first treatment device and a second treatment device are detachably connected to each other via attachment / detachment means. Opens and closes a base, a robot that transports the culture plate and the like provided on the base, a housing that blocks the movable atmosphere of the robot from outside air, and an opening that passes the culture plate and the like inside and outside the housing A cell comprising: an opening and closing door; a decontamination device that supplies a decontamination gas; and an attaching / detaching unit that connects to the second processing device, wherein the second processing device includes a moving unit at a lower part. Culture treatment system.

このような細胞培養処理システムは、培養プロセスの種類やスループット、生産量に応じて処理装置を増減することが容易となる。   Such a cell culture treatment system can easily increase or decrease the number of treatment devices according to the type, throughput, and production volume of the culture process.

本発明の細胞培養処理システムは、前記着脱手段により前記第二処理装置が前記第一処理装置の前記筺体に接続されたときに、該着脱手段を介して前記第一処理装置の前記除染装置から前記第二処理装置に対して除染ガスを供給する配管が接続されることを特徴とする。 In the cell culture treatment system of the present invention, when the second treatment apparatus is connected to the housing of the first treatment apparatus by the attachment / detachment means, the decontamination apparatus of the first treatment apparatus via the attachment / detachment means. A pipe for supplying a decontamination gas to the second processing apparatus is connected.

これにより、着脱手段により離脱される処理装置においても、搬送装置の基台と接続しているときには第二処理装置内部にも除染ガスを供給することができる。処理装置内部の細胞培養に悪影響を及ぼす菌や異物・他の細胞の混入を防止することができる。   Thereby, even in the processing apparatus detached by the attaching / detaching means, the decontamination gas can be supplied to the inside of the second processing apparatus when connected to the base of the transport apparatus. It is possible to prevent contamination of bacteria, foreign matters, and other cells that adversely affect cell culture inside the processing apparatus.

本発明の細胞培養処理システムは、前記着脱手段を複数備えており、該着脱手段を介して、複数の前記第二処理装置を前記第一処理装置の前記匡体に選択的に着脱可能であることを特徴とする。   The cell culture processing system of the present invention includes a plurality of the attaching / detaching means, and the plurality of second processing apparatuses can be selectively attached to / detached from the casing of the first processing apparatus via the attaching / detaching means. It is characterized by that.

これにより、着脱手段を介して第二処理装置を増減することで各処理装置の組み合わせを変えることができ、多くの種類の細胞、組織等の培養プロセスに対応できる。また、処理装置にはそれぞれが識別可能な固有のIDを持っていて、着脱手段の何れのポートに着脱しても動作できて、その動作ログや通信ログ測定結果は、それぞれが識別可能な固有のIDとともに統合制御装置へ電気信号として送受信することで検体である細胞等が他の細胞と混ざることがないように管理することができる。 Thereby, the combination of each processing apparatus can be changed by increasing / decreasing a 2nd processing apparatus via an attachment / detachment means, and it can respond to culture | cultivation processes, such as many kinds of cells and tissues. In addition, each processing device has a unique ID that can be identified, and can be operated by attaching or detaching to any port of the attaching / detaching means. The operation log and the communication log measurement result can be uniquely identified. By transmitting and receiving as an electrical signal to the integrated control device together with the ID, it is possible to manage so that the cell as a specimen is not mixed with other cells.

本発明の細胞培養処理システムは、前記第一処理装置を複数備えていることを特徴とする。 The cell culture treatment system of the present invention includes a plurality of the first treatment devices.

前記開閉扉の外側に前記除染装置からのガス供給口備えることで、開閉扉の外側の除染することを特徴とする請求項2記載の細胞培養処理システム。第二処理装置と搬送装置の筺体が連結した後であって、細胞培養の動作を行う前において、連結前に外部雰囲気にさらされた異物混入の可能性のある箇所について除染・除菌をすることができる。このため、各処理装置内に異物を持ち込む危険性が軽減される。 The cell culture treatment system according to claim 2, wherein the outside of the door is decontaminated by providing a gas supply port from the decontamination device outside the door. Decontamination and sterilization of places that may be contaminated with foreign matter exposed to the external atmosphere before connection after the cell processing operation is performed after the second processing device and the transport device are connected. can do. For this reason, the risk of introducing foreign substances into each processing apparatus is reduced.

本発明の細胞培養処理システムは、着脱手段を介して処理装置を増減することで各処理装置の組み合わせを変えることができ、多くの種類の細胞、組織等の培養プロセスに対応できるという利点がある。   The cell culture treatment system of the present invention has the advantage that the combination of the treatment devices can be changed by increasing or decreasing the treatment devices via the attaching / detaching means, and can cope with the cultivation processes of many types of cells, tissues, and the like. .

図1は細胞培養処理システムを示した平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a cell culture treatment system. 図2は図1の実施例と異なる細胞培養処理システムを示した平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a cell culture processing system different from the embodiment of FIG. 図3は、本発明の搬送装置11の一部切り欠き斜視図である。FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of the transport device 11 of the present invention. 図4は、搬送ロボット22を示した斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the transfer robot 22. 図5は、開閉扉51を示した斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the opening / closing door 51. 図6は、開口部24が連通動作を説明するための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the communication operation of the opening 24. 図7は、着脱手段16を示した斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the attaching / detaching means 16. 図8は、着脱手段16の接続動作を説明するための説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the connecting operation of the attaching / detaching means 16. 図9は、細胞培養処理システムの制御ブロック図である。FIG. 9 is a control block diagram of the cell culture processing system. 図10は、培養プレート等を示した斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a culture plate and the like.

多種類の培養プロセスに用いられる搬送装置と処理装置等からなる細胞培養処理システムを、最小の床専有面積で、省処理時間で実現した。   A cell culture treatment system consisting of a transfer device and a treatment device used for various types of culture processes has been realized with a minimum floor-occupying area and reduced processing time.

図1は、本発明の細胞培養処理システムの実施例の平面図である。また、1aは細胞培養処理システムであり、11は第一処理装置(搬送装置)であり、12は分注装置であり、13は恒温装置であり、14は細胞シート積層化装置であり、15は培養プレート等の搬出入装置であり(第二処理装置12〜15)、16は着脱手段である。図面中央の6角形の搬送装置11の側面に着脱手段16を備えている。着脱手段16は細胞培養装置と、分注装置12、恒温装置13、細胞シート積層化装置14、並びに培養プレート等の搬出入装置(12〜15に示す装置を処理装置とよぶ。)と、を着脱可能に接続するものである。搬送装置と各処理装置は、外界と遮断する密閉空間(筺体)を備え、搬送装置と各処理装置が接続後は、連続した一つの密閉空間となる。各処理装置には、搬送装置と接続したときに、除染・除菌ガス導入可能な除染・除菌ガス供給口も接続されることで、各処理装置内に除染ガスが供給される。これにより細胞積層化システム1aの内部のすみずみまで除染・除菌が可能となっている。   FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the cell culture treatment system of the present invention. 1a is a cell culture treatment system, 11 is a first treatment device (conveyance device), 12 is a dispensing device, 13 is a constant temperature device, 14 is a cell sheet laminating device, 15 Is a loading / unloading device such as a culture plate (second processing devices 12 to 15), and 16 is a detaching means. An attachment / detachment means 16 is provided on the side surface of the hexagonal conveyance device 11 in the center of the drawing. The attaching / detaching means 16 includes a cell culture device, a dispensing device 12, a thermostatic device 13, a cell sheet laminating device 14, and a carry-in / out device such as a culture plate (the devices shown in 12 to 15 are called processing devices). It is detachably connected. The transfer device and each processing device are provided with a sealed space (housing) that is shielded from the outside world, and becomes a single continuous closed space after the transfer device and each processing device are connected. Decontamination gas is supplied into each processing apparatus by connecting a decontamination / sterilization gas supply port through which each decontamination / sterilization gas can be introduced to each processing apparatus. . As a result, decontamination and sterilization are possible throughout the cell stacking system 1a.

このような細胞培養処理システム1aは、各処理装置を筺体で覆っており、筺体上部にHEPAフィルタとファン等を組み合わせた(図示しない)ファン・フィルタ・ユニットを備えることで清浄雰囲気(クラス100以下)としてもよい。 In such a cell culture treatment system 1a, each treatment apparatus is covered with a casing, and a clean atmosphere (class 1000 or less) is provided by providing a fan filter unit (not shown) in which a HEPA filter and a fan are combined (not shown) at the top of the casing. ).

細胞培養処理システム1aは、着脱手段16を介して処理装置を接続できるので、接続できる数量範囲で装置台数を増減することができる。このため、多くの種類の細胞、組織等の培養プロセスに対応できるように各処理装置の組み合わせを変えることができる。用途により使い分けられるという利点がある。たとえば、細胞懸濁液の入庫、培養プレートへの細胞播種、培地交換、細胞シートの積層化、積層化細胞組織の出庫などである。 Since the cell culture treatment system 1a can be connected to the treatment apparatus via the attaching / detaching means 16, the number of apparatuses can be increased or decreased within the connectable quantity range. For this reason, the combination of each processing apparatus can be changed so that it can respond to culture | cultivation processes of many kinds of cells, tissues, and the like. There is an advantage that it can be used properly depending on the application. For example, storage of a cell suspension, cell seeding on a culture plate, medium exchange, stacking of cell sheets, shipping of stacked cell tissues, and the like.

図2に示す細胞培養処理システム1bは図1に示すものとは別の実施例である。この細胞培養処理システム1bは、搬送装置11aの外周に各種処理装置を接続して、搬送装置11aの左側に着脱手段16を介して受渡装置17を備えて、その受渡装置17のさらに左側に着脱手段16を介して別の搬送装置11bを接続している。このような細胞培養処理システム1bによれば、1つの搬送装置に取り付け可能な着脱手段16の数量に限られることなく、処理装置を増設することができる。このため、培養プロセスの進歩や変更による処理装置のレイアウト変更も容易にでき、プロセスの進歩や複雑化、生産量の増加にともなう処理装置の増設も容易にできる。ここで、受渡装置17とは、たとえば、培養プレート等の載置台と、内部を除染、除菌ガスを供給する除染ガス供給口等を筺体に備えており、筺体は、内部を密閉空間とできるよう培養プレート等の受け渡しのための開口部を密閉・開放できる開閉扉を備える。これにより、培養プレート等を異物が混入することがなく培養プレート等を搬送することができる。 A cell culture treatment system 1b shown in FIG. 2 is an embodiment different from that shown in FIG. This cell culture processing system 1b includes various processing devices connected to the outer periphery of the transport device 11a, and a delivery device 17 is provided on the left side of the transport device 11a via an attaching / detaching means 16, and the delivery device 17 is further attached to the left side. Another conveying device 11b is connected via the means 16. According to such a cell culture treatment system 1b, the number of treatment devices can be increased without being limited to the number of attachment / detachment means 16 that can be attached to one transport device. For this reason, it is possible to easily change the layout of the processing apparatus due to the progress or change of the culture process, and it is possible to easily increase the number of processing apparatuses accompanying the progress and complexity of the process and the increase in production volume. Here, the delivery device 17 includes, for example, a mounting table such as a culture plate and a decontamination gas supply port for supplying decontamination gas and disinfecting gas to the enclosure. An opening / closing door that can seal and open the opening for transferring the culture plate is provided. Thereby, a culture plate etc. can be conveyed without a foreign material mixing a culture plate etc.

また、このような細胞培養処理システム1によれば、同機能の複数の処理装置を組み合わせたり、同時並行的に処理装置単独で運転したり同時並行的に処理装置単独で運転したりすることができるため、ハイスループットで効率的な生産ができる。 Moreover, according to such a cell culture processing system 1, it is possible to combine a plurality of processing apparatuses having the same function, to operate the processing apparatuses alone in parallel, or to operate the processing apparatuses alone in parallel. This enables high-throughput and efficient production.

細胞培養処理システム1は、細胞、組織等の培養等のプロセスに応じて、処理装置を組み合わせて構成されるものである。各処理装置にはモータなどのアクチュエータを動作させるコマンドを搭載し、環境モニタなどの各種センサからの信号、測定情報、動作ログなどの電気的信号を送受信及び記録する制御装置を備える。また、細胞培養処理システム1には、処理装置間の動作の連係をとり、培養処理プロセスを実行した処理装置のID情報と環境情報を含めた測定結果(動作ログ及び環境等のログ)および細胞組織等の検体情報とを関連付けした情報等を記憶管理する統合制御装置を備える。処理装置のID情報と関連付けて制御装置から統合制御装置へ電気的信号を送受信することで、搬送装置から1の処理装置を離脱して別の処理装置に付け替えたときでもどの処理装置と電気的信号をやり取りしたのか、統合制御装置が認識することができるのである。これにより、様々な培養プロセスに対応可能で、省力化ができ、効率的に細胞、組織を生産でき、製造コストが低減できる。 The cell culture treatment system 1 is configured by combining treatment devices according to a process such as culturing of cells and tissues. Each processing device is equipped with a command for operating an actuator such as a motor, and includes a control device for transmitting / receiving and recording signals from various sensors such as environmental monitors, electrical information such as measurement information and operation logs. In addition, the cell culture processing system 1 coordinates the operation between the processing apparatuses, and includes measurement results (operation log and environment log) including ID information and environmental information of the processing apparatus that has performed the culture processing process, and cells. An integrated control device is provided that stores and manages information associated with sample information such as tissue. By transmitting / receiving an electrical signal from the control device to the integrated control device in association with the ID information of the processing device, any processing device can be electrically connected even when one processing device is removed from the transport device and replaced with another processing device. The integrated control device can recognize whether signals have been exchanged. As a result, it is possible to deal with various culture processes, save labor, efficiently produce cells and tissues, and reduce manufacturing costs.

培養処理に必要な機能をすべて搭載した一体型の上記大型システムは一人の患者由来の細胞を処理している間は他の患者由来の細胞の処理を割り込ませることは難しく装置の占有時間が長いのに対し、本システムは必要に応じて処理装置を着脱できるので装置占有時間の調整が容易である。処理装置の一部が故障した際には、その部分だけ切り離して修理対応ができるので、システム全体への影響を最小限にとどめることができる。これらの特徴は、不定期かつ患者ごとに処理スケジュールが異なり、不具合に対して迅速な対応が求められる医療分野では有効である。 The integrated large-scale system equipped with all the functions necessary for culture processing is difficult to interrupt the processing of cells from one patient while processing cells from one patient, and the time occupied by the device is long. On the other hand, since the processing apparatus can be attached and detached as necessary, the apparatus occupation time can be easily adjusted. When a part of the processing apparatus breaks down, only that part can be separated and repaired, so that the influence on the entire system can be minimized. These features are effective in the medical field where irregular treatment is required for each patient and the treatment schedule is different, and a quick response to the problem is required.

細胞組織の培養処理手順の管理を行う機能を持つとともに、培養の経過や培養環境の計測結果を送信する通信手段を持ち、各処理装置へ培養処理プロセス実行を指示するとともにデータの整理と保存をする機能を持つ制御装置をもつため、GMP(Good Manufacturing Practice:製剤の製造・品質基準)に準拠した生産が可能となる。 It has a function to manage the culture processing procedure of cell tissues and has a communication means to transmit the measurement results of the culture progress and culture environment, instructing each processing device to execute the culture processing process, and organizing and storing the data Because it has a control device with the function to perform, it is possible to produce in accordance with GMP (Good Manufacturing Practice).

図3は、本発明の第一処理装置(搬送装置11)の一部切り欠き斜視図である。
21は、平面視したときに六角形である基台であり、22は、基台21の上部中央に備える搬送ロボットであり、23は、スカラ型搬送ロボット22を外部雰囲気から遮断する(筺体の側壁23aと筺体の天井部23bとからなる)筺体であり、24は、筺体23の外部と筺体内部との間で被搬送物を搬出入するための開口部であり、25a、25bは開口部24を密閉・解放する開閉扉である。また、16は、基台の側面に取り付けられた搬送装置11と他の分注装置12等とを着脱する着脱手段である。このため、着脱手段16によって搬送装置11に密閉性と無菌性を保って結合及び離脱できる。このため、内部の細胞、組織は、雑菌や、他の細胞等に汚染されることなく、安全性が確保される。なお、本実施例において、より一層処理装置の装置内部をダスト量が最小となるように保つために、ヘパフィルタ27などによる空気清浄装置28を備える構成としてもよい。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of the first processing apparatus (conveyance apparatus 11) of the present invention.
21 is a base that is hexagonal when viewed in plan, 22 is a transfer robot provided in the upper center of the base 21, and 23 is a shield for the SCARA-type transfer robot 22 from the external atmosphere (of the casing). 24 is an opening for carrying in / out objects to be conveyed between the outside of the casing 23 and the inside of the casing, and 25a and 25b are openings. This is an open / close door that seals and releases 24. Reference numeral 16 denotes attachment / detachment means for attaching / detaching the transport device 11 attached to the side surface of the base and another dispensing device 12 or the like. For this reason, the attachment / detachment means 16 can be coupled to and detached from the transport device 11 while maintaining hermeticity and sterility. For this reason, safety is ensured without internal cells and tissues being contaminated by various germs, other cells, and the like. In this embodiment, in order to further keep the inside of the processing apparatus so that the amount of dust is minimized, an air cleaning device 28 using a hepa filter 27 or the like may be provided.

また、搬送装置11の天井部23bの上部にあるファン29に、除染・除菌装置からの除染・除菌ガス供給配管35(除染・除菌ガス供給口36)を備え、筺体内部に筺体内部のから除染・除菌ガスを排気回収して除染・除菌装置へ送る除染・除菌ガス排気回収配管37(除染・除菌ガス供給口38)を備えている。除染・除菌は、処理装置の密閉空間内や導入された密閉容器の外部に付着した雑菌や細胞を死滅させるために、処理装置の密閉空間内部へ細胞を導入する前に行われる。さらに、密閉空間内のダストもヘパフィルタなどのフィルタによって除去される。除染・除菌装置には、過酸化水素の蒸気や、オゾン等種々な除染手段が考えられるが、有効でかつ安全性が確保され、除染・除菌のバリデーションが確立できるものを採用する。この除染・除菌は、単独の処理装置でも複数台接続した場合でも可能であり、また、処理装置同士の結合の際、外部に暴露されており、接続した際に面で囲まれ密閉された小空間でも除染・除菌を可能にしている。 Further, the fan 29 at the upper part of the ceiling 23b of the transport device 11 is provided with a decontamination / sterilization gas supply pipe 35 (decontamination / sterilization gas supply port 36) from the decontamination / sterilization device, In addition, a decontamination / sterilization gas exhaust pipe 37 (decontamination / sterilization gas supply port 38) for exhausting and collecting decontamination / sterilization gas from the inside of the housing and sending it to the decontamination / sterilization device is provided. Decontamination and sterilization are performed before introducing the cells into the sealed space of the processing apparatus in order to kill germs and cells adhering to the inside of the sealed space of the processing apparatus and the outside of the introduced sealed container. Furthermore, dust in the sealed space is also removed by a filter such as a hepa filter. Various decontamination means such as hydrogen peroxide vapor and ozone are conceivable for the decontamination / sterilization equipment, but effective and safe are ensured, and decontamination / sterilization validation can be established. To do. This decontamination / sterilization is possible even when a single processing device or a plurality of devices are connected. In addition, when the processing devices are connected, they are exposed to the outside, and when connected, they are surrounded by a surface and sealed. Decontamination and disinfection are possible even in a small space.

筺体23は、スカラ型搬送ロボット22の稼働範囲より少し内部容積を大きく備える。スカラ型搬送ロボット22やアームスライダ型搬送ロボットである場合は、筺体の内部空間形状は円柱形状となり、多関節型搬送ロボットである場合には、半球形状とすることで、内部容積を最小限にすることができる。また、筺体上部には、除染のガスを筺体内に供するためのガス供給口及び排気口を備える。これにより、筺体は、その内部を除染するために最小限の過酸化水素ガスを供給することで、短時間で所定濃度のガス雰囲気に到達し、所定の除染・除菌強度を維持し、短時間で除染・除菌工程を終えることができる。 The housing 23 has a slightly larger internal volume than the operating range of the SCARA type transfer robot 22. In the case of a SCARA type transfer robot 22 or an arm slider type transfer robot, the internal space shape of the housing is a cylindrical shape. In the case of an articulated type transfer robot, a hemispherical shape is used to minimize the internal volume. can do. In addition, a gas supply port and an exhaust port for supplying decontamination gas into the housing are provided at the top of the housing. As a result, by supplying a minimum amount of hydrogen peroxide gas to decontaminate the inside of the enclosure, it reaches a gas atmosphere of a predetermined concentration in a short time and maintains a predetermined decontamination / sterilization strength. The decontamination / sterilization process can be completed in a short time.

筺体内部の素材は、過酸化水素ガス等の除染剤による劣化が少ない部材を使用し、かつ部材の接合部には適切なコーキングを施し所定の密閉度を維持する。たとえば、筺体内部の金属はステンレスなどであり、可動部分やコーキング材はシリコーンゴムなどである。過酸化水素ガスによる経年劣化する部材を使用する際には、取り換え容易な構造とする。ガスによる劣化を最小限として、長期的に使用できる装置とすることができる。 As the material inside the housing, a member that is less deteriorated by a decontamination agent such as hydrogen peroxide gas is used, and appropriate caulking is applied to the joint portion of the member to maintain a predetermined sealing degree. For example, the metal inside the casing is stainless steel, and the movable part and the caulking material are silicone rubber. When using a member that deteriorates over time due to hydrogen peroxide gas, the structure should be easy to replace. It is possible to provide a device that can be used for a long time with minimal deterioration due to gas.

各処理装置は、クリーンルームの様に作業者が入室することはなく、また、必要最小限の大きさの空間であるために、除染・除菌時間を短縮し無菌性を保ちやすく、安価に製造できる。しかも必要に応じて組み合わせが可能であるために、第一処理装置(搬送装置)及び第二処理装置(各処理装置)を組み合わせたシステム全体としても安価となる。そのため生産する細胞、組織のコストも低減できる。 Each processing device does not enter the room like a clean room, and because it is a minimum size space, it is easy to shorten the decontamination / sterilization time, maintain sterility, and inexpensively. Can be manufactured. Moreover, since combinations are possible as necessary, the entire system combining the first processing apparatus (conveying apparatus) and the second processing apparatus (each processing apparatus) is inexpensive. Therefore, the cost of cells and tissues to be produced can be reduced.

図4に示すスカラ型搬送ロボット22は、筺体23に覆われた室内であって、基台21の上部中央に設置されている。これにより、スカラ型搬送ロボット22の(図中には1点鎖線で示す)旋回中心線31から開閉扉までの距離及び筺体内部壁面までの(最短)距離Rが一定となる。 The SCARA-type transfer robot 22 shown in FIG. 4 is installed in the center of the upper part of the base 21 in a room covered with a housing 23. As a result, the distance from the turning center line 31 (indicated by the one-dot chain line) of the SCARA-type transfer robot 22 to the open / close door and the (shortest) distance R to the inner wall surface of the housing are constant.

スカラ型搬送ロボット22は、稼働範囲を最小にすることができることから筺体23の内部体積を最小とすることができる。このため、除染のためガス供給する際には、最少量のガスを供給することで所定の除染・除菌強度へ短時間で到達することができる。また、筺体23内部体積が大きいと筺体23内部にガスがいきわたらず、また、構造が複雑となり除染しきれない箇所が生じるが、このような課題に対してもその体積を小さくすることで防止することができる。 Since the SCARA type transfer robot 22 can minimize the operating range, the internal volume of the housing 23 can be minimized. For this reason, when supplying gas for decontamination, it is possible to reach a predetermined decontamination / sterilization strength in a short time by supplying a minimum amount of gas. In addition, if the volume inside the housing 23 is large, gas does not flow inside the housing 23, and there are places where the structure becomes complicated and cannot be completely decontaminated. Can be prevented.

スカラ型搬送ロボット22は、ロボット基台41が基台21にフランジ42を介して取り付けられている。ロボット基台41の上部にはスカラ型搬送ロボット22を昇降動作させるための昇降手段43を備えている。昇降手段43は、ボールねじ軸をモータの作動により回転させることで(図示しない)可動部材を図中のZ方向の直線移動可能とするものである。昇降手段43の可動部材上部にはスカラ型搬送ロボット22を水平面内で図中のθで示す方向に旋回動作させるための旋回手段45を備える。旋回手段45は、ベアリング等の軸受部材とモータ等と旋回軸部材45とからなり、旋回軸部材の(図中には1点鎖線で示す)旋回中心線31は鉛直方向に向いている。旋回軸部材45の端部には、第二アーム46が備えられ、また、第二アーム46上部には旋回中心線31と平行する回転軸を有する第2アーム47が備えられ、さらに、第2アーム47上部に旋回中心線31と平行する回転軸を有して、被搬送物であるマイクロプレート48を上部に載置するエンドエフェクタが備えられている。このスカラ型搬送ロボット22は、第二アーム46と第二アーム48の回転軸に取り付けられたプーリとゴムベルトもしくはスチールベルトにより第二アームと第二アーム47とエンドエフェクタ48とが同期動作して直進動作もしくは所望する曲線動作することができる。なお、スカラ型搬送ロボット22に備えられた各種アクチュエータは、(図中太枠で示す)制御装置50からの電気的信号に基づいて作動されるものである。これにより、スカラ型搬送ロボット22は、筺体23に覆われた除染・除菌雰囲気内部でマイクロプレート、ボトル、又は分注装置のディスポチップ(各種装置に供給する消耗品)等を搬送することができる。 In the SCARA type transfer robot 22, a robot base 41 is attached to the base 21 via a flange 42. On the upper part of the robot base 41, an elevating means 43 for elevating the SCARA type transfer robot 22 is provided. The elevating / lowering means 43 makes the movable member (not shown) linearly movable in the Z direction in the drawing by rotating the ball screw shaft by the operation of the motor. In the upper part of the movable member of the lifting / lowering means 43, there is provided a turning means 45 for turning the SCARA-type transfer robot 22 in a direction indicated by θ in the figure in a horizontal plane. The turning means 45 includes a bearing member such as a bearing, a motor, and the like and a turning shaft member 45, and a turning center line 31 (indicated by a one-dot chain line in the drawing) of the turning shaft member is oriented in the vertical direction. A second arm 46 is provided at the end of the turning shaft member 45, and a second arm 47 having a rotation axis parallel to the turning center line 31 is provided above the second arm 46. An end effector having a rotation axis parallel to the turning center line 31 on the upper portion of the arm 47 and placing a microplate 48 serving as a transported object on the upper portion is provided. The SCARA transfer robot 22 is linearly driven by a second arm 46, a second arm 47, and an end effector 48 that are synchronized with each other by a pulley, a rubber belt, or a steel belt attached to the rotation shafts of the second arm 46 and the second arm 48. A motion or a desired curve motion can be performed. Note that the various actuators provided in the SCARA-type transfer robot 22 are operated based on electrical signals from the control device 50 (indicated by a thick frame in the figure). As a result, the SCARA-type transport robot 22 transports a microplate, a bottle, a disposable chip of a dispensing device (consumable supplies supplied to various devices) or the like inside the decontamination / sterilization atmosphere covered with the housing 23. Can do.

このようなスカラ型搬送ロボットにより、第二アーム47、第二アーム48を水平面内で回動することで被搬送物を搬送する動作を行うため、搬送動作時における高さ方向の可動範囲を最小に抑えることができる。 With such a SCARA-type transfer robot, the second arm 47 and the second arm 48 are rotated in a horizontal plane so as to transfer the object to be transferred. Therefore, the movable range in the height direction during the transfer operation is minimized. Can be suppressed.

スカラ型搬送ロボット22の回動箇所には、フッ素系樹脂等のOリングやシール部材が取り付けられている。これにより、除染のためのガスがスカラ型搬送ロボット22の内部に流入して内部部材が腐食するのを防止している。 An O-ring such as a fluorine-based resin or a seal member is attached to the rotating portion of the SCARA type transfer robot 22. This prevents the decontamination gas from flowing into the SCARA-type transfer robot 22 and corroding the internal members.

スカラ型搬送ロボット22のロボット基台41の周囲と、昇降手段43の可動部材の周囲との間に樹脂製の蛇腹シール44を取り付けている。このためスカラ型搬送ロボット22が昇降動作した時も、除染・除菌のためのガスがスカラ型搬送ロボット22の内部に流入して内部部材が腐食するのを防止している。 A resin bellows seal 44 is attached between the periphery of the robot base 41 of the SCARA-type transfer robot 22 and the periphery of the movable member of the elevating means 43. For this reason, even when the SCARA-type transfer robot 22 is moved up and down, gas for decontamination and sterilization is prevented from flowing into the SCARA-type transfer robot 22 and corroding the internal members.

エンドエフェクタは平板形状をしており、培養プレート等をその上部に載置することができる。エンドエフェクタ上部であって載置された培養プレート等の外周には、円錐形の突起49もしくは、ほぼ直方体の培養プレートであればその4隅又は、側面をガイドする案内部材を備える構成とすることができる。   The end effector has a flat plate shape, on which a culture plate or the like can be placed. The outer periphery of the culture plate or the like placed above the end effector is provided with a conical protrusion 49 or a guide member for guiding the four corners or side surfaces of a substantially rectangular parallelepiped culture plate. Can do.

スカラ型搬送ロボットの他、搬送手段として産業用多関節ロボットや、スライダロボット等を用いてもよい。 In addition to the SCARA-type transfer robot, an industrial articulated robot, a slider robot, or the like may be used as the transfer means.

図5に示す開閉扉25aは、基台上に駆動手段を備えて、駆動手段55の可動部材55aに扉部材56を取り付けている。扉駆動手段55は、エアシリンダであり、上下動させることで扉を開閉することができる。基台21上の駆動手段55が取り付けられている周囲に蛇腹シール57の一端を取り付けて、他端を可動部に取り付けている。これにより、除染・除菌のためのガスが扉駆動手段の内部に流入して内部部材が腐食するのを防止している。図5(A)は、扉駆動手段55の作動により扉部材56が降下して開口部24が筺体23外部と連通となっている状態を示している。図5(B)は、同様に扉部材56が上昇して開口部24が閉じられており、筺体23内部が密閉された状態を示している。扉部材56と筺体23(開口部24周辺)と接触部分にはシリコーンシール57を(扉側もしくは筺体側に)取り付けている。このシリコーンシールはチューブ状となっていて、チューブ内部に圧縮気体を注入することで膨らみ筺体と扉部材56の間をシールするものであってもよく、開閉扉の開閉による押圧でシールを押しつぶしてシールするものであってもよい。   The open / close door 25 a shown in FIG. 5 includes a driving unit on a base, and a door member 56 is attached to a movable member 55 a of the driving unit 55. The door drive means 55 is an air cylinder, and can be opened and closed by moving up and down. One end of the bellows seal 57 is attached to the periphery of the drive means 55 on the base 21 and the other end is attached to the movable part. This prevents gas for decontamination and sterilization from flowing into the door driving means and corroding the internal members. FIG. 5A shows a state where the door member 56 is lowered by the operation of the door driving means 55 and the opening 24 is in communication with the outside of the housing 23. FIG. 5B similarly shows a state where the door member 56 is raised and the opening 24 is closed, and the inside of the housing 23 is sealed. A silicone seal 57 is attached to the door member 56, the housing 23 (around the opening 24), and the contact portion (on the door side or the housing side). This silicone seal is in the form of a tube, and it may be one that seals between the bulge and the door member 56 by injecting compressed gas into the tube. You may seal.

図3に示す開閉扉25bは筺体23壁面23aに平行な回転軸を有する回転扉である。扉部材56と筺体23(開口部24周辺)と接触部分にはシリコーンシールを(扉側もしくは筺体側に)取り付けている。このような扉では、回転軸にモータもしくはシリンダとリンク部材を取り付けることにより扉を回転駆動させる構成とすることができる。このような扉では、回転力によりシリコーンシールを扉と筺体内部の壁面との間で均等に押しつぶすことでシールができる。回転駆動する箇所にはフッ素系の樹脂材料のOリングもしくはフッ素系のVシールなどを使用することで除染・除菌のためのガスが回転手段の内部に流入して内部部材が腐食するのを防止している。   The open / close door 25b shown in FIG. 3 is a revolving door having a rotation axis parallel to the wall surface 23a of the housing 23. A silicone seal is attached to the door member 56, the housing 23 (around the opening 24), and the contact portion (on the door side or the housing side). In such a door, it can be set as the structure which rotates a door by attaching a motor or a cylinder, and a link member to a rotating shaft. In such a door, sealing can be performed by crushing the silicone seal evenly between the door and the wall surface inside the housing by rotational force. Fluorine-based resin material O-rings or fluorine-based V seals are used at the rotational drive location, so that gas for decontamination and sterilization flows into the inside of the rotating means and the internal members corrode. Is preventing.

図6は、第一処理装置(搬送装置)と第二処理装置とが接続するときの状態を説明する説明図である。23aは、第一処理装置の筺体23の壁面23aである。開閉扉56の図面右側(図中→Aで示す領域)は筺体内部で左側(図中Cで示す領域)は第一処理装置(搬送装置)11の筺体外部である。第二処理装置の扉部材56より左側(図中→Bで示す領域は、第二処理装置の筺体23cの内部である。Dで示す領域は、第一処理装置と第二処理装置の外部であるが、第一処理装置と第二処理装置の開口部24、24aが連通となったときは、筺体内部となる領域である。 FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a state when the first processing apparatus (conveying apparatus) and the second processing apparatus are connected. 23a is the wall surface 23a of the housing 23 of the first processing apparatus. The right side of the opening / closing door 56 (the area indicated by A in the figure) is inside the casing, and the left side (the area indicated by C in the figure) is outside the casing of the first processing apparatus (conveyance apparatus) 11. Left side of the door member 56 of the second processing device (the region indicated by B in the figure is inside the housing 23c of the second processing device. The region indicated by D is outside the first processing device and the second processing device. However, when the openings 24 and 24a of the first processing apparatus and the second processing apparatus are communicated with each other, this is an area inside the housing.

図6(A)は、第一処理装置と第二処理装置とを接続する前の状態を示している。図6(B)は、図6(A)の状態から第二処理装置(図中左側)を、シール部材58cとシール受け58bとが当接直前位置まで図中右側に移動させた状態を示している。図6(C)は、内部がチューブ状となっているシール部材58cに気体を流入させて膨らませることでシール受け58bとシール部材58cとが当接して開口部24、24aの周囲を外部から遮断した(内部を密閉した)状態を示している。図中Dで示す領域は図6(C)の状態で外気からも筺体内部からも隔離された領域となっている。その時、この領域Dに除染・除菌ガスを除染・除菌ガス供給口35aから領域Dに供給して(場合によっては、図示しない除染・除菌ガス排気回収口を設けて)、領域Dを除染・除菌する。これにり、開口部が連通したときに、筺体内部に細胞培養に悪影響を与える異物混入を防止できる。図6(D)では、第一処理装置の筺体23aに備えて内部がチューブ状となっているシール部材58aから気体を流入させて膨らませて扉部材56に当接している状態から、その気体を抜いて筺体23a内部の領域Aと領域Dとを連通させた状態を示している。それとともに、第二処理装置の筺体23cに備えて内部がチューブ状となっているシール部材58dから気体を流入させて膨らませて扉部材56aに当接している状態から、その気体を抜いて筺体23c内部の領域Bと領域Dとを連通させた状態を示している。これにより、シール部材58と扉部材56との間に隙間を設けることになり、開閉扉の開閉動作によってシールが摩耗することを防止できる。 FIG. 6A shows a state before the first processing device and the second processing device are connected. FIG. 6B shows a state in which the second processing apparatus (left side in the figure) is moved from the state of FIG. 6A to the right side in the figure until the position immediately before the seal member 58c and the seal receiver 58b come into contact with each other. ing. In FIG. 6C, the seal receiver 58b and the seal member 58c are brought into contact with each other by inflating the gas into the seal member 58c having an inner tube shape, and the periphery of the openings 24 and 24a from the outside. It shows a state of being shut off (sealed inside). The region indicated by D in the figure is a region isolated from the outside air and the inside of the housing in the state of FIG. At that time, decontamination / sterilization gas is supplied to the region D from the decontamination / sterilization gas supply port 35a to the region D (in some cases, a decontamination / sterilization gas exhaust recovery port (not shown) is provided) Area D is decontaminated and sterilized. In this way, when the opening communicates, foreign matter that adversely affects cell culture inside the housing can be prevented. In FIG. 6 (D), the gas is introduced from the sealing member 58a provided in the housing 23a of the first processing apparatus and inflated by being in contact with the door member 56 from the tube-like seal member 58a. The state which extracted and made the area | region A and the area | region D inside the housing 23a communicate was shown. At the same time, from the state where the gas flows in from the sealing member 58d which is provided in the housing 23c of the second processing apparatus and has an inside and is inflated to contact the door member 56a, the gas is removed and the housing 23c is removed. A state where the inner region B and the region D are communicated is shown. Accordingly, a gap is provided between the seal member 58 and the door member 56, and the seal can be prevented from being worn by the opening / closing operation of the opening / closing door.

図7に示す着脱手段26は、基台21の側面下部に備えられており、位置決めピンと61と、側面に対して垂直方向に突出して備えるL字形状の鍵部材62と、鍵部材を水平直線方向に進退動作及び回転動作させる鍵駆動手段と、着脱手段26の作動により搬送装置と分注装置等を接続したこと、もしくは離間したことを検知する着脱検出センサ64を備える。65は、コネクタであり、統合制御装置と処理装置との電気信号の送受信を行うコネクタ、第二処理装置に電力を供給するコネクタ、並びに第二処理装置に圧縮気体や真空その他気体(二酸化炭素、窒素)液体を供給するコネクタ等のコネクタである。66は、除染・除菌装置から配管を介して除染ガスを供給する配管コネクタである。67は、処理装置の筺体内部から排気させる除染・除菌ガスの排気を回収する配管コネクタであり、除染・除菌ガス排気回収口は除染・除菌装置に配管されている。   The attaching / detaching means 26 shown in FIG. 7 is provided at the lower part of the side surface of the base 21, and includes a positioning pin and 61, an L-shaped key member 62 provided so as to protrude perpendicularly to the side surface, and a horizontal straight line. A key driving means for moving forward and backward and rotating in a direction, and an attachment / detachment detection sensor 64 for detecting that the conveying device and the dispensing device are connected or separated by the operation of the attaching / detaching means 26 are provided. Reference numeral 65 denotes a connector, a connector that transmits and receives electrical signals between the integrated control device and the processing device, a connector that supplies power to the second processing device, and a compressed gas, vacuum, or other gas (carbon dioxide, Nitrogen) A connector such as a connector for supplying a liquid. Reference numeral 66 denotes a pipe connector for supplying decontamination gas from the decontamination / sterilization apparatus via the pipe. Reference numeral 67 denotes a pipe connector for collecting exhaust of the decontamination / sterilization gas exhausted from the inside of the housing of the processing apparatus, and the decontamination / sterilization gas exhaust recovery port is piped to the decontamination / sterilization apparatus.

この実施例において着脱手段26は、鍵駆動手段26aを作動して、鍵部材を接続する装置(図7Aに示す矢印方向)に向けて進行動作した後、鍵部材を(図7Bに示す回転方向に)回転した後、鍵部材を(図7Cに示す矢印方向に)後退動作する。このとき、基台の壁面に突出して備える位置決めピン61は、接続する第二処理装置(分注装置等)の基台の側面であって位置決めピン取り付け位置に対応する位置に取り付けられて位置決めピン案内部材(凹部を有して位置決めピンの外形より少し大きな穴部を有する部材)と嵌合する。これにより、搬送装置が分注装置を引き込んで所定の位置に連結することができる。壁面に突出して備えるセンサ64は処理装置が接続したときに検知して搬送装置と処理装置が接続したことを制御装置又は統合管理処理装置に電気信号を送信する。また、この連結により通信線のコネクタも連通となり(無線LANにより接続している場合には、センサ等の電気信号などを受けて)第二処理装置の制御装置から接続した処理装置自体のID情報を統合制御装置へ電気信号を送ることで、統合制御装置は第一処理装置にどの第二処理装置が連結したかを認識することができる。   In this embodiment, the attaching / detaching means 26 operates the key driving means 26a to advance toward the device for connecting the key member (in the arrow direction shown in FIG. 7A), and then moves the key member (the rotation direction shown in FIG. 7B). (2) After rotating, the key member is moved backward (in the direction of the arrow shown in FIG. 7C). At this time, the positioning pin 61 that protrudes from the wall surface of the base is attached to the side surface of the base of the second processing device (dispensing device or the like) to be connected and is attached to a position corresponding to the positioning pin mounting position. It fits with a guide member (a member having a recess and a hole that is slightly larger than the outer shape of the positioning pin). Thereby, a conveyance apparatus can draw in a dispensing apparatus and can connect with a predetermined position. A sensor 64 that protrudes from the wall surface detects when the processing device is connected, and transmits an electrical signal to the control device or the integrated management processing device that the transport device and the processing device are connected. In addition, this connection also allows communication line connectors to communicate (in the case of a wireless LAN connection, receiving an electrical signal from a sensor, etc.) ID information of the processing device itself connected from the control device of the second processing device. By sending an electrical signal to the integrated control device, the integrated control device can recognize which second processing device is connected to the first processing device.

センサによりピンが挿入されたことを検知して、引き込み動作を開始することで、着脱支援をする構成とすることができる。図8を参照して引き込み動作の説明をする。図8(A)は、第一処理装置の着脱手段16と、第二処理装置の着脱手段受け16aとは離間していて接続していない状態を示している。図8(B)は、第二処理装置を図中右側に移動して、センサ64とセンサ受け64aとが当接下状態を示している。位置決めピン61先端は位置決めピン受け61aの凹部に挿入されている。これにより、第一処理装置と第二処理装置が着脱動作時に位置ずれを起こすことなくスムーズに接続することができる。また、センサ64からの接続動作開始の電気信号は制御装置50に送られる。これにより、鍵部材62を着脱手段受け16aに向けて進行させる動作を行う(図8(B)に示す状態)。その後、鍵部材62の鍵駆動手段62aの作動により鍵部材は回転して、鍵部材受け62aと嵌合する(図8(C)で示す状態)。その後、鍵駆動手段の作動により鍵部材を後退させることで、着脱手段16は着脱手段受け16aを第一処理装置側に引き込むことができ、また、第二処理装置が動かないように第一処理装置に固定することができる。   By detecting that the pin has been inserted by the sensor and starting the pull-in operation, it is possible to provide a configuration that supports the attachment / detachment. The pull-in operation will be described with reference to FIG. FIG. 8A shows a state where the attaching / detaching means 16 of the first processing apparatus and the attaching / detaching means receiver 16a of the second processing apparatus are separated and not connected. FIG. 8B shows a state where the sensor 64 and the sensor receiver 64a are in contact with each other when the second processing apparatus is moved to the right side in the drawing. The distal end of the positioning pin 61 is inserted into the recess of the positioning pin receiver 61a. Thereby, a 1st processing apparatus and a 2nd processing apparatus can be smoothly connected, without raise | generating a position shift at the time of attachment or detachment operation. An electrical signal for starting the connection operation from the sensor 64 is sent to the control device 50. Thereby, the operation of moving the key member 62 toward the attaching / detaching means receiver 16a is performed (the state shown in FIG. 8B). Thereafter, the key member rotates by the operation of the key driving means 62a of the key member 62, and engages with the key member receiver 62a (the state shown in FIG. 8C). Thereafter, the key member is retracted by the operation of the key driving means, so that the attaching / detaching means 16 can draw the attaching / detaching means receiver 16a toward the first processing apparatus, and the first processing is performed so that the second processing apparatus does not move. Can be fixed to the device.

これにより、搬送装置に着脱手段を介して処理装置を増減することで各装置処理装置の組み合わせを変えることができ、多くの種類の細胞、組織等の培養プロセスに対応できる。 Thereby, the combination of each apparatus processing apparatus can be changed by increasing / decreasing a processing apparatus via an attachment / detachment means with respect to a conveyance apparatus, and can respond to culture | cultivation processes of many kinds of cells, tissues, etc.

搬送装置に着脱手段を備える同機能の複数の処理装置を組み合わせたり、同時並行的に処理装置単独で運転したり同時並行的に処理装置単独で運転したりすることができるため、工程に要する時間の差を吸収して、効率的な生産ができる。 Time required for the process because it is possible to combine a plurality of processing devices with the same function provided with attachment / detachment means on the transfer device, or to operate the processing devices alone in parallel or at the same time. By absorbing the difference, efficient production is possible.

なお、着脱手段16は、処理装置と細胞培養装置11の基台21との間に備えるものであって、その機構はどちら側に備えてもその機能を発揮することができる。装置設計の便宜上、処理装置と搬送装置に(たとえば、処理装置の基台もしくは搬送装置の基台)のどちら側にもうけてもよい。また、着脱手段16の他の実施例として、たとえば、床に部材上面に凹部を有するブロック部材を備えて上部からピンを挿入することで位置決めでき、着脱動作によりコネクタが連結、離脱するように上下方向にコネクタが向いて取り付けられている着脱手段でであってもよい。 The attaching / detaching means 16 is provided between the processing apparatus and the base 21 of the cell culture apparatus 11, and the mechanism can exert its function regardless of which side it is provided. For convenience of device design, the processing device and the transport device (for example, the base of the processing device or the base of the transport device) may be provided on either side. As another embodiment of the attaching / detaching means 16, for example, a block member having a recess on the upper surface of the member is provided on the floor, and positioning can be performed by inserting a pin from above, so that the connector can be connected and disconnected by attaching / detaching operation. It may be an attaching / detaching means attached with the connector facing in the direction.

本実施例の搬送装置11は、制御装置と配線を介して接続されることで制御装置からの電気信号等を受けて各種アクチュエータを動作することができ、除染・除菌ガスを供給する除染・除菌装置と配管を介して接続されていることから制御装置からの電気信号を直接又は間接に受けてアクチュエータもしくは除染・除菌装置を動作することができる。また、圧縮気体もしくは真空ポンプ装置と配管を介して接続されていることから制御装置からの電気信号を直接又は間接に受けてアクチュエータもしくは圧縮ポンプ装置及び真空ポンプ装置を動作することができる。また、電源手段と配線を介して接続されていることから電力が供給されている。この実施例においては、着脱手段に、制御装置からの電気信号等を送受信する配線のコネクタと、除染・除菌装置からの除染・除菌ガスを供給及び排気する配管のコネクタと、電源コネクタとを備える構成としてもよく。接続しようとする第二処理装置(分注装置等)の各コネクタと対応する位置にコネクタを配置して取り付けることで連結により制御装置からの電気信号等を送受信する構成とすることができる。 The transport device 11 of the present embodiment is connected to the control device via a wiring, and can operate various actuators in response to an electrical signal from the control device, thereby removing decontamination / sterilization gas. The actuator or the decontamination / sterilization apparatus can be operated by receiving an electric signal from the control device directly or indirectly because it is connected to the decontamination / sterilization apparatus via a pipe. Further, since it is connected to the compressed gas or the vacuum pump device via a pipe, the actuator or the compression pump device and the vacuum pump device can be operated by receiving an electrical signal from the control device directly or indirectly. In addition, power is supplied because it is connected to the power supply means via wiring. In this embodiment, a connector for wiring that transmits and receives electrical signals from the control device, a connector for piping that supplies and exhausts decontamination / sterilization gas from the decontamination / sterilization device, and a power source It is good also as a structure provided with a connector. By arranging and attaching a connector at a position corresponding to each connector of the second processing apparatus (dispensing apparatus or the like) to be connected, an electrical signal or the like from the control apparatus can be transmitted and received by connection.

上記第二処理装置(分注装置等)には、搬送装置とは別に真空ポンプ、コンプレッサ、バッテリ、無線LANによる電気信号受信機、処理装置制御装置を備える構成とすることができる。搬送装置の筺体に連結することで処理装置制御装置に電源が投入されもしくは統合制御装置との間において通信開始の信号を送受信することで処理装置を作動(使用可能状態と)する構成としてもよい。 The second processing device (dispensing device or the like) may include a vacuum pump, a compressor, a battery, an electric signal receiver using a wireless LAN, and a processing device control device in addition to the transport device. By connecting to the housing of the transport device, power may be turned on to the processing device control device, or the processing device may be activated (made available) by transmitting / receiving a communication start signal to / from the integrated control device. .

処理装置は、搬送装置、搬出入装置、単離初代培養装置、継代培養装置、恒温装置、チューブ連結ロボット、自動倉庫装置、搬送用レーン装置、その他培養・分注・搬送・測定(計量)・分析(観察)装置及び、物品(たとえば、マイクロプレート、チューブラック、ディスポチップ、ボトル、試薬チューブ・その他付属品)の貯蔵装置、計測装置、プレート等の搬出入装置、並びに除染・除菌装置等をいう。
さらに、上記処置装置の他に培養対象となる細胞や組織、臓器に応じて、各種の処理装置が使われる。たとえば、三次元スキャフォルドを用いて三次元新生組織を形成する三次元組織化装置、種々のバイオリアクタや圧力、引っ張り、圧縮などのストレス・ストレインを与える装置、輸送のためのパッケージングを行う包装装置などを含むものである。
Processing equipment includes transport equipment, carry-in / out equipment, isolated primary culture equipment, subculture equipment, thermostatic equipment, tube connection robot, automatic warehouse equipment, transport lane equipment, and other culture, dispensing, transport, and measurement (weighing).・ Analytical (observation) devices and storage devices for goods (for example, microplates, tube racks, disposable chips, bottles, reagent tubes and other accessories), measuring devices, loading and unloading devices such as plates, and decontamination / sterilization Refers to devices.
In addition to the above treatment devices, various treatment devices are used depending on the cells, tissues, and organs to be cultured. For example, 3D organizing equipment that forms 3D new tissue using 3D scaffolds, various bioreactors and devices that give stress, strain such as pressure, tension, compression, etc., packaging for packaging Including devices.

第一処理装置(搬送装置)は、基台と、基台上に備える培養プレート等を搬送するロボットと、ロボットの可動雰囲気を外気から遮断する(装置の側部と天井部を覆い、除染・除菌がガスをその内部に充満させて外部に漏れるのを防止する)筺体と、筺体内外で培養プレート等を受け渡しする開口部を開閉する開閉扉と、筺体内部に除染ガスを供給する除染装置と、着脱手段と、を備える構成とすることができる。また、別の構成として、第一処理装置の下部に移動手段を備える構成とすることができる。 The first processing device (conveying device) is a base, a robot that transports culture plates and the like provided on the base, and the robot's movable atmosphere is shielded from the outside air (covers the side and ceiling of the device and decontaminates it).・ Prevents sterilization from filling the inside of the gas and preventing it from leaking to the outside), an open / close door that opens and closes the opening for transferring culture plates etc. inside and outside the body, and supplying decontamination gas to the inside of the body It can be set as the structure provided with a decontamination apparatus and attachment / detachment means. Moreover, it can be set as the structure which equips the lower part of a 1st processing apparatus with a moving means as another structure.

第二処理装置(搬出入装置、細胞単離初代培養装置、継代培養装置、恒温装置、チューブ連結ロボット、自動倉庫装置、搬送用レーン装置、細胞播種装置、培地分注装置、細胞シート積層化装置、その他培養・分注・搬送・測定(計量)・分析(観察)装置及び、物品(たとえば、マイクロプレート、チューブラック、ディスポチップ、ボトル、試薬チューブ・その他付属品)の貯蔵装置、計測装置、プレート等の搬出入装置、並びに除染装置等)は、基台と、基台の上部に備えて装置の側部と天井部を覆い、除染・除菌がガスをその内部に充満させて外部に漏れるのを防止する筺体と、筺体内外で培養プレート等を受け渡すための開口部と、開口部を開け閉めすることができる開閉扉と、基台下部にはコロもしくは車等の移動手段を備える分注装置、搬出入装置、単離初代培養装置、継代培養装置、恒温装置、チューブ連結ロボット、自動倉庫装置、搬送用レーン装置である。 Second treatment device (carrying in / out device, cell isolation primary culture device, subculture device, constant temperature device, tube connection robot, automatic warehouse device, transport lane device, cell seeding device, medium dispensing device, cell sheet stacking Equipment, other culture / dispensing / transport / measurement (metering) / analysis (observation) equipment, storage equipment for goods (for example, microplates, tube racks, disposable chips, bottles, reagent tubes and other accessories), measurement equipment , Plate loading and unloading equipment, and decontamination equipment, etc. are provided on the base and the upper part of the base so that the side and ceiling of the equipment are covered. A housing that prevents leakage to the outside, an opening for transferring culture plates and the like inside and outside the housing, an open / close door that can open and close the opening, and movement of a roller or a car at the bottom of the base With means Dispensing device, loading and unloading device, isolated primary culture system, subculture device, thermostat, tube connecting robot, automatic storage device, a transport lane device.

第二処理装置について以下に詳細説明する。
搬出入装置は、機材搬入用のドアを備え、培養に必要な細胞や培養液、薬剤、培養皿や遠沈管などの機材は、このドアから搬出入装置に導入される。
搬出入装置には、作業者が搬出入装置の外側から機材の移動や開封、開栓などを行うための、エラストマでできた、操作用グローブが備えられていて、導入した機材を培養処理装置付近まで移動できるようになっている。作業者の代わりに、ベルトコンベヤやロボットを内部に備えて、これを使用して、移動を行ってもよい。
The second processing apparatus will be described in detail below.
The carry-in / out device includes a door for carrying in equipment, and cells, culture solution, medicine, culture dish, centrifuge tube, and other equipment necessary for culture are introduced into the carry-in / out apparatus from this door.
The loading / unloading device is equipped with an operation glove made of an elastomer that enables workers to move, open, and open the equipment from the outside of the loading / unloading device. It can move to the vicinity. Instead of the operator, a belt conveyor or a robot may be provided inside and used for movement.

〈単離初代培養装置〉
単離初代培養装置は、搬出入装置から培養処理装置の搬送ロボットによって、導入された組織片を細分化するための細分化装置を備える。搬送ロボットによって、導入されるものは、組織片の他、遠沈管やシャーレ、培養液などが導入される。細分化の手段は限定しないが、細胞に与えるダメージを最小に押さえる方法をとる。また、細胞を取り出すための細胞分離装置を備える。細胞分離装置は、細分化された組織片の細胞外組織を酵素で分解し、(分解しつつ)回転させ、細胞を単離する。更に細胞の接着性や、細胞の大きさ形などの違いを利用して、目的の細胞を取り出すことができる。
<Isolated primary culture device>
The isolated primary culture device includes a fragmentation device for subdividing the introduced tissue piece from the carry-in / out device by the transfer robot of the culture treatment device. What is introduced by the transfer robot is a tissue tube, a centrifuge tube, a petri dish, a culture solution, and the like. Although the means of subdivision is not limited, a method of minimizing damage to cells is taken. Moreover, the cell separation apparatus for taking out a cell is provided. The cell separation apparatus decomposes the extracellular tissue of the fragmented tissue pieces with an enzyme, rotates (while decomposing), and isolates the cells. Furthermore, the target cell can be taken out by utilizing the difference in cell adhesion, cell size and the like.

単離初代培養装置は、細胞片を細分化するための細分化装置としてミキサと、細胞片を収容する容器(たとえば、ボトル、または、プレート)からミキサに細胞片を入れる移動手段8(たとえば分注手段)を備える構成とすることができる。   The isolated primary culture apparatus includes a mixer as a subdividing apparatus for subdividing the cell debris, and a moving means 8 (for example, a separator) that puts the cell debris from a container (for example, a bottle or a plate) containing the cell debris into the mixer. Note means) can be provided.

また、取り出された細胞を更に増やすための初代培養装置を備える。初代培養装置は適切なガス濃度を維持可能な恒温装置を備え、ここで細胞は、培養液中で、適切な環境下で次の継代培養が可能となる細胞数になるまで増殖する。 Moreover, the primary culture apparatus for increasing the taken-out cell further is provided. The primary culture apparatus is equipped with a thermostat capable of maintaining an appropriate gas concentration, where cells are grown in a culture solution until the number of cells that can be subcultured in an appropriate environment is reached.

単離初代培養装置は、細分化された細胞片をミキサから取り出す細分化された細胞片に培地を供給する培地供給手段と、細胞を37℃に保ちながら振とう動作する恒温振とう手段等を備える構成とすることができる。 The isolated primary culture apparatus is equipped with a medium supply means for supplying the medium to the fragmented cell pieces that take out the fragmented cell pieces from the mixer, and a constant temperature shaking means for shaking the cells while maintaining the cells at 37 ° C. It can be set as the structure provided.

本実施例では、生体から摘出した組織の細分化装置、細胞分離装置、初代培養がひとまとめになって単離初代培養処理装置を形成しているが、細分化処理装置、細胞分離処理装置、初代培養処理装置とそれぞれを別々の処理装置としてもよい。   In this example, the tissue subdivision device, the cell separation device, and the primary culture removed from the living body are combined to form an isolated primary culture treatment device. However, the subdivision treatment device, the cell separation treatment device, the primary culture device, The culture treatment device and each may be a separate treatment device.

〈継代培養装置〉
継代培養装置は、初代培養後の細胞の数を更に増やして、治療に足るだけの細胞数まで、増殖させる装置である。
本実施例では、細胞は、閉鎖形の密閉容器の中で培養される。細胞を大量に培養することにより、大きな装置となるため直接培養処理装置への結合はせず、閉鎖形の密閉容器と単離初代培養処理装置でできた細胞懸濁液は、チューブの結合によって、初代培養処理装置内の閉鎖形の密閉容器に搬送される。むろん処理装置同士を結合して、搬送ロボットによる移送を行ってもよい。必要に応じて、同じ処理装置を複数台連結して培養してもよい。
継代培養装置が備える恒温装置の中で、適切な環境下で、定期的な培養液の交換を行い、増殖させることができる。
<Subculture device>
The subculture apparatus is an apparatus that further increases the number of cells after the primary culture to proliferate to the number of cells sufficient for treatment.
In this example, the cells are cultured in a closed closed container. By culturing a large amount of cells, it becomes a large device, so it is not directly connected to the culture treatment device, but the cell suspension made up of the closed closed container and the isolated primary culture treatment device is connected to the tube. Then, it is transported to a closed closed container in the primary culture treatment apparatus. Of course, the processing apparatuses may be coupled to each other and transferred by a transfer robot. If necessary, a plurality of the same treatment apparatuses may be connected and cultured.
The culture medium can be proliferated by periodically exchanging the culture solution in an appropriate environment in the thermostatic apparatus provided in the subculture apparatus.

〈分注装置〉
分注装置は、大量に増幅した細胞の懸濁液を所定の枚数の温度応答性培養皿に均一かつ正確に播種し、必要に応じて培養皿の培地を取り除き、所定の量の新鮮な培地を添加する装置である。
継代培養装置からチューブで搬送された細胞懸濁液は、積層処理装置内に貯蔵されそこから複数の温度応答性培養皿に播種されるか、ダイレクトに複数の皿に播種される。播種された懸濁液内の細胞は、温度応答性培養皿に均一に接着する。
<Dispensing device>
The dispensing device uniformly and accurately seeds a predetermined number of temperature-suspended cell suspensions on a predetermined number of temperature-responsive culture dishes, removes the culture medium from the culture dish as necessary, and supplies a predetermined amount of fresh culture medium. Is a device for adding.
The cell suspension transported by the tube from the subculture apparatus is stored in the lamination processing apparatus and is then seeded on a plurality of temperature-responsive culture dishes, or directly seeded on the plurality of dishes. Cells in the seeded suspension adhere uniformly to the temperature-responsive culture dish.

〈細胞シート積層化装置〉
細胞シート積層化装置は、シート状になった細胞シートを複数枚重ね合わせ、細胞密度の非常に高い、移植用新生組織を作成する装置である。
温度応答性培養皿の細胞接着面上に形成した薄いシート状の細胞は、温度を変える(低下させる)ことによって皿から離れるため、培養皿の温度をクーラ(ペルチェ)等によって低下させ、細胞装置を取り出し、これを、ロボットやアクチュエータによって複数枚を重ね合わせる。重ね合わされた細胞シートは、一体化し、細胞密度の非常に高い新生組織となる。
この様に、細胞シート積層化装置は、細胞の播種、細胞シート化、細胞シートの剥離、を経て複数の細胞シートを積層化して、移植可能な新生組織を作る工程を担っている。
<Cell sheet stacking device>
The cell sheet laminating apparatus is an apparatus for superposing a plurality of sheet-shaped cell sheets to create a transplanted neoplastic tissue having a very high cell density.
The thin sheet-like cells formed on the cell-adhesive surface of the temperature-responsive culture dish are separated from the dish by changing (decreasing) the temperature. Is taken out and a plurality of sheets are overlapped by a robot or an actuator. The stacked cell sheets are integrated into a new tissue with a very high cell density.
In this way, the cell sheet laminating apparatus is responsible for the step of laminating a plurality of cell sheets through cell seeding, cell sheeting, and cell sheet peeling to create a transplantable new tissue.

〈恒温装置〉
恒温装置(インキュベータ)は、細胞を増殖させたり、新生組織を移植までの間、保存したりするための、ガス濃度、温度、湿度を適切に維持するためにある。
<Constant temperature device>
The thermostatic device (incubator) is used to appropriately maintain gas concentration, temperature, and humidity for growing cells and storing new tissues until transplantation.

〈チューブ連結ロボット〉
閉鎖形培養部内の細胞懸濁液等を他の処理装置の閉鎖形または無菌密閉空間に移動するために移動先の処理装置にチューブを連結または離脱させるためのもの。ソケット(接続部又は接続コネクタ)の連結または離脱時も無菌性、密閉性を維持する。なお、このような装置は、チューブにより処理装置間等で懸濁液を輸送する場合に使用することができる。
<Tube connection robot>
In order to move the cell suspension or the like in the closed type culture section to the closed type or aseptically sealed space of another processing apparatus, to connect or disconnect the tube to or from the destination processing apparatus. Maintains sterility and airtightness even when the socket (connector or connector) is connected or disconnected. Such an apparatus can be used when a suspension is transported between processing apparatuses by a tube.

〈自動倉庫装置〉
自動倉庫装置は、培養する細胞や組織に必要な、培養液(培地)、グロースファクター、薬剤、細胞、容器等を保管し、培養する細胞や組織に応じて、自動的に出庫し、搬出入装置や各処理装置の機器搬入様ドア部から各処理装置に供給する。
自動的な供給をしない場合は、自動倉庫の代わりに各機材を搬入するためのパスボックスが設置される。
<Automatic warehouse equipment>
The automatic warehouse device stores the culture fluid (medium), growth factors, drugs, cells, containers, etc. necessary for the cells and tissues to be cultured, and automatically unloads them according to the cells and tissues to be cultured. It supplies to each processing apparatus from the apparatus carrying-in-like door part of an apparatus and each processing apparatus.
When automatic supply is not performed, a pass box is installed to carry each equipment in place of the automatic warehouse.

〈搬送用レーン装置〉
搬送用レーン装置は、各処理装置の密閉空間やチューブ連結装置のチューブを結合させるために所定の場所に誘導するためのガイドとなるもので、金属性のテープあるいは、レール、ガイドポストなどが使われる。なお、このような装置は、自動でチューブを接続する場合に使用することができる。
<Transport lane device>
The transfer lane device serves as a guide for guiding to a predetermined place in order to connect the sealed space of each processing device and the tube of the tube connecting device, and a metallic tape, rail, guide post, or the like is used. Is called. In addition, such an apparatus can be used when connecting a tube automatically.

〈その他装置〉
上記の処理装置の他に培養対象となる細胞や組織、臓器に応じて、各種の処理装置が使われる。たとえば、三次元スキャフォルドを用いて三次元新生組織を形成する三次元化装置処理装置、種々のバイオリアクタや圧力、引っ張り、圧縮などのストレス・ストレインを与える装置、輸送のためのパッケージングを行う包装装置などを付加する場合がある。
<Other devices>
In addition to the above processing devices, various processing devices are used depending on the cells, tissues, and organs to be cultured. For example, 3D processing equipment that forms 3D new tissue using 3D scaffolds, various bioreactors and devices that give stress, strain such as pressure, tension, and compression, and packaging for transportation A packaging device may be added.

本実施例の筺体23の開口部24外側と、接続する各処理装置(分注装置等)の開口部外側とが接続により接触する箇所には、双方又はいずれか一方に開口部内部を密閉するためのシリコーンシール部材が取り付けられている。これにより、装置同士が接続後にも内部の密閉性を保つことができ、また、除染ガスを筺体内に供給した際にも接続個所からガスが漏れることがない。   In the place where the outside of the opening 24 of the housing 23 of the present embodiment and the outside of the opening of each processing apparatus (dispensing device, etc.) to be connected come into contact with each other, the inside of the opening is sealed to both or either one. A silicone seal member is attached. As a result, the internal sealability can be maintained even after the devices are connected to each other, and the gas does not leak from the connection portion even when the decontamination gas is supplied into the enclosure.

〈統合制御装置〉
本実施例の搬送装置は、搬送装置との間で電気信号を送受信する制御装置を備える。また、制御装置は、統合制御装置との間で電気信号を送受信することができる。
統合制御装置は、各処理装置の動作の連係をとり(プレグラムに従って、個別の処理装置に電気的な命令を送受信して動作させ)もしくは、培養の経過や環境状態の変化を記録し、データベースを管理する(各処理装置の制御装置からの情報を収集して管理する)。さらに統合制御装置は、前記データを、外部のプリンタやコンピュータ、記憶装置にユーザの要求に応じて出力する。
<Integrated control device>
The transport apparatus according to the present embodiment includes a control device that transmits and receives electrical signals to and from the transport apparatus. The control device can transmit and receive electrical signals to and from the integrated control device.
The integrated control device coordinates the operation of each processing device (operates by sending and receiving electrical commands to individual processing devices according to the pre-gram), or records the progress of culture and environmental changes, and stores the database Manage (collect and manage information from the control device of each processing device). Further, the integrated control device outputs the data to an external printer, computer, or storage device in response to a user request.

統合制御装置は、各処理装置とデータの共有、信号の授受を行うための通信手段を備える。通信手段は、RS23C iEEE、あるいは、有線、無線でも、セキュリティー上の問題を解決しておけばよい。更に、培養の条件設定や、細胞または患者のIDなどを入力し、運転開始、培養状況やデータベース閲覧などを行うための指示をおこなう入力装置を備える。さらに、培養の条件設定や、細胞または患者のID、培養状況などを表示する表示装置を備える。 The integrated control device includes a communication means for sharing data and exchanging signals with each processing device. Even if the communication means is RS23C iEEE, or wired or wireless, it is sufficient to solve the security problem. Furthermore, an input device is provided for inputting conditions for culturing, inputting cell or patient IDs, etc., and giving instructions for starting operation, culturing status, browsing the database, and the like. Furthermore, a display device for displaying culture condition settings, cell or patient ID, culture status, and the like is provided.

統合制御装置は、各処理装置の動作の連係をとる制御装置と、培養の経過や環境状態の変化を記録し、データベースを管理するデータベース管理装置に分離してもよい。 The integrated control device may be separated into a control device that coordinates the operation of each processing device, and a database management device that records the progress of culture and changes in environmental conditions and manages the database.

図9は、細胞培養処理システムの制御ブロック図である。
各処理装置は、単独で使用できるよう、入力装置や表示装置を備えることがある。
FIG. 9 is a control block diagram of the cell culture processing system.
Each processing device may be provided with an input device or a display device so that it can be used independently.

細胞培養処理システム1aでは、統合制御装置70aとデータ管理装置70bを備えている。50は搬送装置11の制御装置である。71aは、分注装置12の制御装置であり、71bは、恒温装置13の制御装置であり、71cは、細胞シート積層化装置14の制御装置であり、71dは、培養プレート等の搬出入装置15の制御装置である。
統合制御装置70aには、培養条件の設定や培養する細胞の情報等の入力と、培養処理プロセスを開始する指示を行う入力装置と、培養条件や細胞の情報、運転状況等を表示する表示装置、各処理装置からの情報を受けて、指示信号を発信すると共に、各処理装置から送られてくるデータをデータ管理装置に送る通信手段と各処理装置を制御する制御装置を備えている。
各処理装置は、単独で運転可能であるが、各処理装置間の通信を行い、培養処理プロセスを実行し、各処理装置を連係した全自動運転を行うための統合制御装置70によって、あらかじめ定められた自動運転が行われる。各処理装置と統合制御装置70とは、ランケーブルや無線ラン、その他の通信手段によって、通信が行われる。各処理装置から統合制御装置70には、運転の工程の経過情報、培養環境データ、培養工程の合否判定などのデータが送られる。統合制御装置から各処理装置には、各処理装置の除染・除菌プロセスや培養プロセスの開始指示が行われる。
The cell culture processing system 1a includes an integrated control device 70a and a data management device 70b. Reference numeral 50 denotes a control device of the transport device 11. 71a is a control device for the dispensing device 12, 71b is a control device for the thermostatic device 13, 71c is a control device for the cell sheet laminating device 14, and 71d is a loading / unloading device such as a culture plate. 15 control devices.
The integrated control device 70a includes an input device for setting culture conditions, inputting information on cells to be cultured, and instructing to start a culture process, and a display device for displaying culture conditions, cell information, operating conditions, and the like. In addition to receiving information from each processing device, it transmits an instruction signal and includes a communication means for sending data sent from each processing device to the data management device and a control device for controlling each processing device.
Each processing apparatus can be operated independently, but is determined in advance by an integrated control apparatus 70 that performs communication between the processing apparatuses, executes a culture treatment process, and performs a fully automatic operation that links the processing apparatuses. Automatic operation is performed. Each processing apparatus and the integrated control apparatus 70 communicate with each other by a run cable, a wireless run, or other communication means. Data such as progress information of the operation process, culture environment data, and pass / fail judgment of the culture process is sent from each processing apparatus to the integrated control apparatus 70. From the integrated control device, each processing device is instructed to start a decontamination / sterilization process or a culture process of each processing device.

データ管理装置70bは、データの取り出しや保存先などの指示を入力する入力装置、送られてきたデータを整理しデータベース化するデータベース管理装置、指示内容や結果を表示する表示装置、データを別な記憶装置やプリンタなどにデータ出力する出力装置を備えている。 The data management device 70b is an input device for inputting instructions such as data retrieval and storage destinations, a database management device for organizing sent data and creating a database, a display device for displaying instruction contents and results, An output device for outputting data to a storage device or a printer is provided.

除菌・除菌装置によって除染・除菌された各処理装置の密閉空間が、必要に応じて結合され、結合された密閉空間は無菌性を保ち、その中で生体から摘出されて密閉空間に導入された組織は、細分化され、酵素で分解され、細胞が分離され、単離される。その後、初代培養、増幅培養、組織化が行われ、無菌状態を保った移植可能な細胞懸濁液や、新生組織となる。細胞懸濁液や、新生組織は、検査され、包装され、出荷され、培養工程における諸データは、保存される。 The sealed space of each processing device decontaminated and sterilized by the sterilization / sterilization device is combined as necessary, and the combined sealed space maintains sterility and is removed from the living body in the sealed space. The tissue introduced into is subdivided and degraded with enzymes, and the cells are separated and isolated. Thereafter, primary culture, amplification culture, and organization are performed to obtain a transplantable cell suspension or a new tissue that is maintained in a sterile state. Cell suspensions and new tissue are inspected, packaged and shipped, and various data in the culture process are preserved.

各工程の処理装置の制御装置と統合制御装置との役割分担を示している一例を示している。A1〜A16までの役割分担は以下のようになる。
A1.先ず統合制御装置の入力装置は操作者の使用権限をIDおよびパスワードで管理し、操作者の権限によって可能な操作内容を区別する。この入力装置から患者ID、培養条件、等の必要な項目を入力する。
これによって、統合制御装置内の制御装置では、組み込まれた種々の運転手順のプログラムの中から、適切な運転手順のプログラムが選択される。
A2.入力完了後、運転に使われる処理装置の運転準備が完了した信号を各処理装置から統合制御装置に発信する。
A3.統合制御装置は運転に関与する各処理装置からの運転完了信号を確認する
A4.確認ができたら、統合制御装置は、処理装置の接続指令を各処理装置に出す。
A5.接続した処理装置は、確実に接続をしたことをセンサ等でチェックする。
A6.確実に接続の完了をしたことを確認したら各々の処理装置から統合制御装置に発信する。
A7.統合制御装置は、処理装置と除染装置に除染工程開始の指示を出す。
A8.除染・除菌装置が接続された処理装置に、除染が実行される。
A9.除染が完了すると除染装置および除染された処理装置から統合制御装置に除染完了信号が発信される。(単独で運転をする処理装置がある場合は、その処理装置に対しても除染する。各処理装置の除染状態(除染済みか未除染か)は処理装置IDとともに統合制御装置に記憶される。
A7.除染・除菌完了の信号を受けた統合制御装置は、最初に運転する処理装置に最適なプログラムによる運転の指令を与える。
A8.運転指令を受けた処理装置は、指示されたプログラムで運転する。
A9.運転中の処理装置は、動作の時刻、環境データ、チェックポイントの確認結果など、あらかじめ定められた項目のデータを定期的に統合制御装置に送る。これらのデータは、各処理装置でも保存してもよい。
A10.統合制御装置は送られてきたデータをデータベースに保存する。
A11.処理装置の運転中に不具合や異常が発生したことが検知された場合、このデータは統合制御装置に発信される。この内容によっては、処理装置内部で復旧作業が自動で行われる。復旧した場合は、そのデータ(内容や時刻など)を統合制御装置に発信する。
A12.統合制御装置は、異常データや修復データをデータベースに保存する。
A13.処理装置内のプログラムが終了したら、終了信号を統合制御装置に発信する。
A14.統合制御装置は、処理装置を分離する必要があるときは分離指令を発信し、処理装置を結合する必要があるときは分離指令を発信する。途中で結合するときは、新たに結合する処理装置の装置IDから除染・除菌状態を確認してから実施する。
A15.以下、次の各処理装置の運転をA2〜A14まで繰り返す。
A16.全て終了したら、各処理装置から送られた各種データを検体ごとの一連のデータとして保存し、必要に応じて、他の記憶装置やプリンタなどに出力させる。
The example which has shown the role assignment of the control apparatus of the processing apparatus of each process, and an integrated control apparatus is shown. The division of roles from A1 to A16 is as follows.
A1. First, the input device of the integrated control device manages the use authority of the operator with an ID and a password, and distinguishes possible operation contents according to the operator's authority. Necessary items such as patient ID and culture conditions are input from this input device.
Thereby, in the control apparatus in the integrated control apparatus, an appropriate operation procedure program is selected from the programs of the various operation procedures incorporated.
A2. After the input is completed, a signal indicating completion of operation preparation of the processing device used for operation is transmitted from each processing device to the integrated control device.
A3. The integrated control device confirms the operation completion signal from each processing device involved in the operation. A4. When the confirmation is completed, the integrated control device issues a connection command for the processing device to each processing device.
A5. The connected processing device checks that the connection has been made with a sensor or the like.
A6. When it is confirmed that the connection has been completed reliably, a message is transmitted from each processing device to the integrated control device.
A7. The integrated control device issues an instruction to start the decontamination process to the processing device and the decontamination device.
A8. Decontamination is performed on the processing apparatus to which the decontamination / sterilization apparatus is connected.
A9. When the decontamination is completed, a decontamination completion signal is transmitted from the decontamination device and the decontaminated processing device to the integrated control device. (If there is a processing unit that operates independently, decontaminate that processing unit as well. The decontamination status of each processing unit (decontaminated or not decontaminated) is displayed in the integrated control unit along with the processing unit ID. Remembered.
A7. The integrated control device that has received the signal indicating completion of decontamination / sterilization gives an operation command based on the optimal program for the processing device to be operated first.
A8. The processing device that has received the operation command operates with the instructed program.
A9. The processing apparatus in operation regularly sends data of predetermined items such as operation time, environmental data, and checkpoint confirmation results to the integrated control apparatus. These data may be stored in each processing apparatus.
A10. The integrated control apparatus stores the sent data in a database.
A11. When it is detected that a malfunction or abnormality has occurred during operation of the processing apparatus, this data is transmitted to the integrated control apparatus. Depending on the contents, the restoration work is automatically performed inside the processing apparatus. When recovered, the data (contents, time, etc.) is transmitted to the integrated control device.
A12. The integrated control device stores abnormal data and repair data in a database.
A13. When the program in the processing device is completed, an end signal is transmitted to the integrated control device.
A14. The integrated control device transmits a separation command when it is necessary to separate the processing devices, and transmits a separation command when it is necessary to connect the processing devices. When binding in the middle, it is performed after confirming the decontamination / sterilization state from the device ID of the processing device to be newly bonded.
A15. Thereafter, the operation of each of the following processing apparatuses is repeated from A2 to A14.
A16. When all the processes are completed, various data sent from each processing apparatus are stored as a series of data for each sample, and are output to other storage devices or printers as necessary.

培養プレート等とは、図10(A)に示す培養プレート、図10(B)に示す試薬ボトル81、試薬ボトルブラケット82、細胞シート積層化装置のシート細胞保持部材用プレートなどである。
試薬ボトル81を搬送するための試薬ボトルブラケット82には、試薬ボトル81を立てた状態で搬送できるように試薬ボトルブラケット82上にガイド部材82aを取り付けている。
The culture plate and the like include the culture plate shown in FIG. 10A, the reagent bottle 81, the reagent bottle bracket 82, and the sheet cell holding member plate of the cell sheet laminating apparatus shown in FIG. 10B.
A guide member 82a is attached to the reagent bottle bracket 82 so that the reagent bottle 81 can be conveyed in an upright state in the reagent bottle bracket 82 for conveying the reagent bottle 81.

本実施例の除染・除菌装置は、過酸化水素液を供給する液供給手段と、過酸化水素液を気化させる気化手段と、各装置にガスを供給するガス供給手段と、各装置とガス供給手段との間をつなぐガス配管と、各装置からの排気を回収する配管と、回収されたガスは触媒を通して無害化されて排気される排気配管とからなる。   The decontamination / sterilization apparatus of the present embodiment includes a liquid supply unit that supplies a hydrogen peroxide solution, a vaporization unit that vaporizes the hydrogen peroxide solution, a gas supply unit that supplies a gas to each device, and each device. A gas pipe connecting between the gas supply means, a pipe for collecting exhaust from each device, and an exhaust pipe for exhausting the collected gas after detoxification through the catalyst.

除染・除菌装置により発生させた過酸化水素ガスを各装置筺体内部に流入することで、筺体23内部(搬送装置等の装置内に備えるアクチュエータ、センサ、容器の外装等を含む)に存在する雑菌を死滅させることができる。除染装置は、過酸化水素ガスに換えてオゾン等を発生させる装置であってもよい。   The hydrogen peroxide gas generated by the decontamination / sterilization device flows into the inside of each device housing, so that it exists inside the housing 23 (including actuators, sensors, exteriors of containers, etc. provided in devices such as transport devices). You can kill the germs. The decontamination device may be a device that generates ozone or the like instead of hydrogen peroxide gas.

このシステムを既存の限られたスペース、たとえば病院のような場所に設置して使用することができ、このような場所での使用においてもGMPに対応した治療用の細胞、組織を用意することができる。
また、複数システムを設置して、各病院から持ち込まれる組織を引き受けて培養する、細胞、組織の培養ビジネスの創出にも寄与する。
This system can be installed and used in existing limited spaces such as hospitals, and it is possible to prepare cells and tissues for GMP compatible treatment even in such locations. it can.
It also contributes to the creation of a cell and tissue culture business that installs multiple systems and undertakes and cultures the tissues brought in from each hospital.

1 細胞培養処理システム
11 搬送装置
12 分注装置
13 恒温装置
14 細胞シート積層化装置
15 培養プレート等の搬出入装置
16 着脱手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cell culture processing system 11 Conveyance apparatus 12 Dispensing apparatus 13 Constant temperature apparatus 14 Cell sheet laminating apparatus 15 Carrying-in / out apparatus 16, such as a culture plate, Attaching / detaching means

Claims (5)

第1の処理装置と第2の処理装置を含む複数の処理装置を、着脱手段を介して互いに着脱可能に接続する細胞培養処理システムであって、
前記第一処理装置は、
基台と、
前記基台上に備える培養プレート等を搬送するロボットと、
前記ロボットの可動雰囲気を外気から遮断する筺体と、
前記筺体の内外で培養プレート等を受け渡しする開口部を開閉する開閉扉と、
除染ガスを供給する除染装置と、
前記第2の処理装置と接続する着脱手段と、を備え、
前記第二処理装置は、下部に移動手段を備えることを特徴とする細胞培養処理システム。
A cell culture treatment system in which a plurality of treatment devices including a first treatment device and a second treatment device are detachably connected to each other via attachment / detachment means,
The first processing device includes:
The base,
A robot for transporting a culture plate or the like provided on the base;
A housing that shields the movable atmosphere of the robot from outside air;
An open / close door that opens and closes an opening for delivering a culture plate and the like inside and outside the housing;
A decontamination device for supplying decontamination gas;
Attaching and detaching means for connecting to the second processing apparatus,
The cell processing system according to claim 2, wherein the second processing apparatus includes a moving unit in a lower part.
前記着脱手段により前記第二処理装置が前記第一処理装置の前記筺体に接続されたときに、該着脱手段を介して前記第一処理装置の前記除染装置から前記第二処理装置に対して除染ガスを供給する配管が接続されることを特徴とする請求項1記載の細胞培養処理システム。   When the second processing apparatus is connected to the housing of the first processing apparatus by the attaching / detaching means, the decontamination apparatus of the first processing apparatus is connected to the second processing apparatus via the attaching / detaching means. 2. The cell culture treatment system according to claim 1, wherein piping for supplying a decontamination gas is connected. 前記着脱手段を複数備えており、該着脱手段を介して、複数の前記第二処理装置を前記第一処理装置の前記匡体に選択的に着脱可能であることを特徴とする請求項1記載の細胞培養処理システム。   2. The plurality of attachment / detachment means are provided, and the plurality of second processing apparatuses can be selectively attached to / detached from the housing of the first processing apparatus via the attachment / detachment means. Cell culture treatment system. 前記第一処理装置を複数備えていることを特徴とする請求項3に記載の細胞培養処理システム。   The cell culture treatment system according to claim 3, comprising a plurality of the first treatment devices. 前記開閉扉の外側に前記除染装置からのガス供給口備えることで、開閉扉の外側の除染することを特徴とする請求項2記載の細胞培養処理システム。

The cell culture treatment system according to claim 2, wherein the outside of the door is decontaminated by providing a gas supply port from the decontamination device outside the door.

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