JP2015050964A - 多段式培養フラスコおよび細胞培養フラスコの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
たとえば、国際公開第93/10211号パンフレット(特許文献1)に記載の培養容器においては、培養室を規定する積層されたトレイ部材が、平坦な底壁および端壁を有する外部筐体に収容されており、積層されたトレイ部材は、その周囲が互いに封止されており、上階のトレイ部材の端は、筐体の天面の内面から離隔されることで解放されており、液体は、端壁に沿って設けられたトンネルを通じて各培養室に分配される。
一局面に従う細胞培養フラスコは、外部筐体と、内部多段トレイと、蓋体とを含む。外部筐体は、外部底面部と、外部底面部の全周に設けられた外部立ち上がり周壁部と、外部立ち上がり周壁部の一部に設けられたポートを含む。内部多段トレイは、内部底面部と、内部底面部の全周に設けられた内部立ち上がり周壁部とを含む内部トレイが複数段積層され、内部立ち上がり周壁部の上端と、当該上端に積重なる内部底面部の下面とが互いに溶着され、且つ、外部筐体内に収容される。蓋体は、外部立ち上がり周壁部の上端と、内部多段トレイにおける最上段内部トレイの内部立ち上がり周壁部の上端との両方を被覆し、且つ、当該両方の上端と溶着する。さらに、内部多段トレイの各段における内部立ち上がり周壁部には、内部トレイ内の空間と外部筐体内の空間とを連通させる連通孔が形成される。
本発明の細胞培養フラスコにおいては、内部立ち上がり周壁部の外周側において、連通孔と連通する肉盗み部が、内部トレイの積層方向全体にわたって形成されていてよい。
本発明の細胞培養フラスコにおいては、外部立ち上がり周壁部の内周側において、内部立ち上がり周壁部の連通孔近傍に接触するようにスペーサが突設されてよい。
本発明の細胞培養フラスコにおいては、外部立ち上がり周壁部の内周側において、内部多段トレイを外部底面部から所定の高さで離間させて保持する保持部が突設されてよい。この場合、保持部は、スペーサに連設するように設けられる。
本発明の細胞培養フラスコにおいては、外部筐体の長手方向に対向する外部立ち上がり周壁部間の長さが、外部筐体の短手方向に対向する外部立ち上がり周壁部間の長さの1.9倍以上2.2倍以下であってよい。
本発明の細胞培養フラスコにおいては、内部底面部の厚みは、1.2mm以上2.0mm以下であってよい。
本発明の細胞培養フラスコは、内部多段トレイが外部筐体に収容されているため、内部多段トレイの内部底面部の厚みが相対的に小さくても、細胞培養フラスコ全体としての強度が保証される。
本発明の細胞培養フラスコにおいては、内部立ち上がり周壁部の高さが、8.5mm以上11.0mm以下であってよい。
本発明の細胞培養フラスコにおいては、外部立ち上がり周壁部が、対向する一対の側壁と、対向する一対の端壁と、傾斜側壁とを含んでよい。この場合、対向する一対の端壁のうち一方にはポートが形成されており、傾斜側壁は一対の側壁の少なくとも一方から延び且つ上方からの平面視において、ポートの根元に向かって傾斜している。さらにこの場合、傾斜側壁は第1傾斜側壁と第2傾斜側壁とを含む。第1傾斜側壁は側壁から延び、ポートの軸心に対してより小さい角度で傾斜する。第2傾斜側壁は第1傾斜側壁から延び、ポートの軸心に対してより大きい角度で傾斜する。なおかつこの場合、内部多段トレイにおける内部立ち上がり周壁部は、外部立ち上がり周壁部のうち、側壁、端壁の他方(すなわちポートが形成されていないほう)、および第1傾斜側壁に沿うように形成される。
他の局面に従う細胞培養フラスコの製造方法は、積層工程と、覆蓋工程と、収容工程とを含む。
積層工程においては、内部底面部と、内部底面部の全周に設けられた内部立ち上がり周壁部と、内部立ち上がり周壁部の上端の一部が切欠かれた切欠き部とを含む内部トレイを、複数積層し、内部立ち上がり周壁部の上端と、当該上端に積重なる内部底面部の下面とを互いに溶着させ、内部多段トレイを得る。
覆蓋工程においては、内部多段トレイにおける最上段内部トレイの内部立ち上がり周壁部の上端を蓋体で被覆し、上端と蓋体とを溶着し、覆蓋された内部多段トレイを得る。
収容工程においては、外部底面部の全周に設けられた外部立ち上がり周壁部と、外部立ち上がり周壁部の一部に設けられたポートとを含む外部筐体の内部に、覆蓋された内部多段トレイを収容し、外部立ち上がり周壁部の上端と蓋体とを溶着し、内部多段トレイ収容筐体を得る。
図1は、第1実施形態にかかる培養フラスコ100の一例を示す模式的外観斜視図である。説明の便宜上、図1の上側を上、下側を下と呼称する。図2は、図1の培養フラスコ100の模式的分解図である。図3は、図1のA−A線断面図である。図4は、図1のB−B線断面図である。図5は、図1の培養フラスコ100の一部を示す模式的外観斜視図である。図6は、図5の丸囲み部分の拡大図である。図7は、図1のC−C線断面図である。図8は、図1の一部の切欠き拡大図である。
図1および図2に示すように、培養フラスコ100は、外部筐体200と、内部多段トレイ400と、蓋体500とを含む。外部筐体200は、内部多段トレイ400を収容する。蓋体500は、外部筐体200と内部多段トレイ400とを覆蓋する。また、培養フラスコ100は、内部多段トレイ400に設けられた第1連通部450と第2連通部480とを含む。さらに、培養フラスコ100は、外部筐体200に装着されたキャップ290を含む。
図2に示すように、外部筐体200は、外部底面部210と、その全周に設けられた外部立ち上がり周壁部220とを含む。外部立ち上がり周壁部220は、外部筐体200の長手方向に対向する一対の端壁221,222と、短手方向に対向する一対の側壁223,224とを含む。一方の端壁221には、ポート280が設けられている。図3に示すように、ポート280は、端壁221から外部筐体200の外部へ向かって突出し、且つ、外部筐体200の内部と外部とを連通させる管状に形成されている。ポート280の軸心は、外部筐体200の長手方向に平行であり、側壁223,224間の中央に位置する。ポート280には、図1および図2に示すようにキャップ290が着脱自在に装着される。
内部多段トレイ400は、図5に示す内部トレイ300と同形同大のものが、複数積層されて構成される。本実施形態においては、5枚積層される。
図5に示すように、内部トレイ300は、内部底面部310と、その全周に設けられた内部立ち上がり周壁部320とを含む。内部トレイ300の積層の態様としては、図2および図4に示すように、内部立ち上がり周壁部320の上端329と、上端329に積層される別の内部トレイ300の内部底面部310の下面とが互いに溶着されるように積層される。これによって、内部多段トレイ400は、内部トレイ300同士で囲まれた培養空間m2,〜,m5を有する。
一方、図5に示すように、端壁321には、上端329から下に凹となる切欠き部381が設けられる。切欠き部381の深さは、所望の培養容積を確保できる深さであれば特に限定されるものではない。したがって、切欠き部351と同じ深さであってもよいし、異なる深さであってもよい。
蓋体500は、図1に示すように、外部筐体200の上部開口全体を覆蓋する形状で構成される。
図3および図4に示すように、蓋体500は、外部筐体200を覆蓋すると共に、外部筐体200に収容された内部多段トレイ400も覆蓋する。この場合、蓋体500の下面は、外部筐体200の外部立ち上がり周壁部220の上端229と、内部多段トレイ400の上端429の両方と溶着する。これによって、培養フラスコ100は、内部トレイ400の最上段の内部トレイ300と蓋体500とに囲まれた培養空間m6を有する。したがって、培養フラスコ100は、前述の培養空間m1および培養空間m2,〜,m5と合わせ、全部で6段の培養空間を含む。
前述のように、内部トレイ300において、切欠き部351が端壁322から所定の距離lだけ隔てた位置に設けられ、切欠き部381が端壁321に設けられる(図5参照)ことにより、図1に示すように、第1連通部450は、第2連通部480と十分に隔離して配置される。第1連通部450は、通気のため、および培養液を各段に分配するために利用することができる。したがって、第1連通部450は、内部多段トレイ400を構成する全ての内部トレイ300の内部空間と、外部筐体200の内部空間とを連通させるように構成される。
図1に示すように、第2連通部は、培養フラスコ100において、ポート280近傍に設けられる。本実施形態では、図2に示すように、内部多段トレイ400を構成する端壁321に配設される。第2連通部は、通気のため、および培養液をポート280へ送るために利用することができる。したがって、第2連通部は、内部多段トレイ400を構成する全ての内部トレイ300の内部空間と、外部筐体200の内部空間とを連通させるように構成される。
培養フラスコ100を構成する外部筐体200,内部多段トレイ400および蓋体500は、熱可塑性樹脂で構成されてよい。好ましくは、ポリスチレンで構成される。
培養フラスコ100の構成部材の表面は、当業者によって適宜処理されてよい。たとえば、生物学的薬品(たとえば、細胞外基質、より具体的には、ラミニン、フィブロネクチン、およびコラーゲンの少なくともいずれかの成分)または合成剤による表面処理、若しくは、プラズマ処理等の親水化処理がなされていてよい。
図9および図10は、培養フラスコ100の製造方法の工程を示す模式図である。
培養フラスコ100の製造方法においては、まず、図9(i)に示すように、複数(図中では5枚)の内部トレイ300を用意する。次に図9(ii)に示すように、内部トレイ300を積層させる。この場合、内部トレイ300の上端329と、別の内部トレイ300の内部底面部310下面とが接触するように内部トレイ300を重ね、互いに接触する上端329と内部底面部310とを溶着する。溶着された部分は、液密に封止される。溶着の方法としては、超音波溶接法などが挙げられる。
図11から図13は、培養フラスコ100の操作方法の工程を示す説明図である。
培養フラスコ100の操作方法においては、まず、培養フラスコ100内に培養液Mを入れ、図11(I)に示すように、端壁222が下となるように立て、静置する。この場合、端壁222近傍の側壁324に形成された第1連通部450を培養液Mが流通し、各段に培養液Mが分配される。静置時間は、培養液Mが第1連通部450内を流通することで、各段で液位が同じ高さとなる程度でよく、具体的には10秒程度である。
第1連通部から培養液Mを隔離した状態を維持するため、角度θをおおよそ保った状態で、図12(III)に示すように、外部底面部210が下となるように培養フラスコ100を倒す。その結果、図12(IV)に示すように、培養フラスコの各段に、均等に培養液Mが分配される。
図14から図23は、培養フラスコ100の他の例を示す。他の例においては、主に第1実施形態と異なる点について説明し、同一点については説明を省略する。
図14は、培養フラスコ100aの第1連通部450a付近の切欠き拡大図であり、第1実施形態の図8に対応する。図15は、図14の線Baにおける断面図であり、図16は、図14の線Caにおける断面図である。図15および図16は、それぞれ、第1実施形態の図4および図7に対応する。
図17は、培養フラスコ100bの第1連通部450b付近の切欠き拡大図であり、第1実施形態の図8に対応する。図18は、図17の線Bbにおける断面図であり、図19は、図17の線Cbにおける断面図である。図18および図19は、それぞれ、第1実施形態の図4および図7に対応する。
図20および図21は、内部トレイ300の側壁324に設けられた切欠き部351および肉盗み部355の他の例を示す。図20および図21は、第1実施形態の図6に対応する。
第1実施形態においては、スペーサ250が第1連通部450よりポート280側の近傍に配設されている(図1参照)が、ポート280とは反対側の近傍に配設されてもよい。スペーサ250は、本実施形態では保持部230の上に連設されている(図2参照)が、保持部230とスペーサ250とは、分離されて設けられてもよい。スペーサ250の上下方向の長さは、本実施形態では内部トレイ300一段分の高さである(図4参照)が、任意の高さであってよい。たとえば、スペーサ250は、外部筐体200の深さ(外部立ち上がり周壁部200内周面の上下方向の長さ)全部に延在するように配設されてもよい。
図22および図23は、外部筐体200の他の例を示す。
図22に示すように、外部筐体200eにおいては、傾斜壁225e,226eが、それぞれ側壁223e,224eから直接端壁221eに連設されていてもよい。
また、図23に示すように、外部筐体200fにおいては、傾斜壁225f,226fが、それぞれ側壁223f,224fから直接端壁221fに連設され、かつ、下部傾斜壁211fが、外部底面部210fから端壁221fに連設されていてもよい。この場合、下部傾斜壁211fには、脚部215fが突設されていてもよい。
第1実施形態においては、保持部230が側壁223,224に設けられているが、この態様に限定されるものではない。保持部230は、内部底面部410が外部底面部210と平行かつ所定の高さとなるように内部多段トレイ400を保持する態様であれば、その数および配設箇所は限定されない。したがって、同様の保持部230が、外部立ち上がり周壁部220の内周面のいずれの場所に設けられてもよい。
第1実施形態では、ポート280が、その軸心が側壁223,224間の中央に位置するように設けられているが、この態様に限定されることなく、ポート280は、その軸心が側壁223,224間の中央からずれた位置となるように設けられてもよい。さらに、第1実施形態では、ポート280の軸心が、外部筐体200の長手方向に平行であるように設けられているが、この態様に限定されることなく、当該長手方向に非平行であってもよい。ポート280の位置および形状は、たとえばデカンテーション(図11(V)参照)の観点から、当業者によって適宜設計されてよい。
以上のように、細胞培養フラスコ100,100a,100bは、簡素な構成でありながら、最上段の内部トレイ300,300a,300bに収容された液体が毛管現象で不所望に漏れ出すことを防止することができる。このため、たとえば内部トレイ300,300a,300bの内部立ち上がり周壁部320(側壁324,324a,324b,324c,324d)の高さhを小さくし、外部筐体200,200a,200b,200e,200fの深さの割に内部トレイ300,300a,300bの積層段数を多くして、培養効率を向上させることができる。さらに、内部多段トレイ400,400a,400bが外部筐体200,200a,200b,200e,200fに収容されているため、たとえ内部多段トレイ400,400a,400bの積層ずれがあったとしても外部寸法(外部筐体200,200a,200b,200e,200fの寸法に相当)の製品個体差の発生を排除することができ、製造工程でのマシンによるハンドリングが容易となる。
細胞培養フラスコ100,100a,100bは、内部多段トレイ400,400a,400bが外部筐体200,200a,200bに収容されているため、内部多段トレイ400,400a,400bの内部底面部の厚みが相対的に小さくても、細胞培養フラスコ100,100a,100b全体としての強度が保証される。
本発明においては、細胞培養フラスコ100,100a,100bが「細胞培養フラスコ」に相当し、外部底面部210,210a,210b,210fが「外部底面部」に相当し、外部立ち上がり周壁部220が「外部立ち上がり周壁部」に相当し、ポート280が「ポート」に相当し、外部筐体200,200a,200b,200e,200fが「外部筐体」に相当し、内部底面部310が「内部底面部」に相当し、内部立ち上がり周壁部320が「内部立ち上がり周壁部」に相当し、内部トレイ300,300a,300bが「内部トレイ」に相当し、上端329が「内部立ち上がり周壁部の上端」に相当し、内部多段トレイ400,400a,400bが「内部多段トレイ」に相当し、上端229が「外部立ち上がり周壁部の上端」に相当し、上端429が「最上段内部トレイの内部立ち上がり周壁部の上端」に相当し、蓋体500が「蓋体」に相当し、第1連通孔CH1,CH1a,CH1bが「連通孔」に相当し、肉盗み部355,355a,355c,355dが「肉盗み部」に相当し、スペーサ250,250bが「スペーサ」に相当し、高さHが「所定の高さ」に相当し、保持部230,230a,230bが「保持部」に相当し、高さhが「内部立ち上がり周壁部の高さ」に相当し、側壁223,224,224a,224bが「側壁」に相当し、端壁221,222,221e,221fが「端壁」に相当し、第1傾斜壁225,226が「第1傾斜側壁」に相当し、第2傾斜壁227,228が「第2傾斜側壁」に相当し、切欠き部351,351a,351b,351c,351dが「切欠き部」に相当する。
200,200a,200b,200e,200f 外部筐体
210,210a,210b,210f 外部底面部
220 外部立ち上がり周壁部
221,222,221e,221f 端壁
223,224,224a,224b 側壁
225,226 第1傾斜壁
227,228 第2傾斜壁
229 (外部立ち上がり周壁部の)上端
230,230a,230b 保持部
250,250b スペーサ
280 ポート
300,300a,300b 内部トレイ
310 内部底面部
320 内部立ち上がり周壁部
329 (内部立ち上がり周壁部の)上端
351,351a,351b,351c,351d 切欠き部
355,355a,355c,355d 肉盗み部
400,400a,400b 内部多段トレイ
429 (最上段内部トレイの内部立ち上がり周壁部の)上端
500 蓋体
CH1,CH1a,CH1b 第1連通孔
h (内部立ち上がり周壁部の)高さ
H (外部底面部上面から内部多段トレイの内部底面部下面までの)高さ
Claims (9)
- 外部底面部と、前記外部底面部の全周に設けられた外部立ち上がり周壁部と、前記外部立ち上がり周壁部の一部に設けられたポートとを含む外部筐体と、
内部底面部と、前記内部底面部の全周に設けられた内部立ち上がり周壁部とを含む内部トレイが複数段積層され、前記内部立ち上がり周壁部の上端と、上記上端に積重なる前記内部底面部の下面とが互いに溶着され、且つ、前記外部筐体内に収容された内部多段トレイと、
前記外部立ち上がり周壁部の上端と、前記内部多段トレイにおける最上段内部トレイの前記内部立ち上がり周壁部の上端との両方を被覆し、且つ、前記両方の上端と溶着する蓋体と、
前記内部多段トレイの各段における前記内部立ち上がり周壁部に、前記内部トレイ内の空間と前記外部筐体内の空間とを連通させる連通孔が形成されている、細胞培養フラスコ。 - 前記内部立ち上がり周壁部の外周側において、前記連通孔と連通する肉盗み部が、前記内部トレイの積層方向全体にわたって形成されている、請求項1に記載の細胞培養フラスコ。
- 前記外部立ち上がり周壁部の内周側において、前記内部立ち上がり周壁部の前記連通孔近傍に接触するようにスペーサが突設される、請求項1または2に記載の細胞培養フラスコ。
- 前記外部立ち上がり周壁部の内周側において、前記内部多段トレイを前記外部底面部から所定の高さで離間させて保持する保持部が突設され、且つ、前記保持部が前記スペーサに連設される、請求項3に記載の細胞培養フラスコ。
- 前記外部筐体の長手方向に対向する前記外部立ち上がり周壁部間の長さが、前記外部筐体の短手方向に対向する前記外部立ち上がり周壁部間の長さの1.9倍以上2.2倍以下である、請求項1から4のいずれか1項に記載の細胞培養フラスコ。
- 前記内部底面部の厚みが、1.2mm以上2.0mm以下である、請求項1から5のいずれか1項に記載の細胞培養フラスコ。
- 前記内部立ち上がり周壁部の高さが、8.5mm以上11.0mm以下である、請求項1から6のいずれか1項に記載の細胞培養フラスコ。
- 前記外部立ち上がり周壁部が、対向する一対の側壁と、一方に前記ポートが形成された対向する一対の端壁と、前記一対の側壁の少なくとも一方から延び且つ上方からの平面視において前記ポートの根元に向かって傾斜する傾斜側壁を含み、
前記傾斜側壁が、前記側壁から延び且つ前記ポートの軸心に対してより小さい角度で傾斜する第1傾斜側壁と、前記第1傾斜側壁から延びかつ前記軸心に対してより大きい角度で傾斜する第2傾斜側壁とから構成され、
前記内部立ち上がり周壁部が、前記側壁、前記端壁の他方、および前記第1傾斜側壁に沿うように形成される、請求項1から7のいずれか1項に記載の細胞培養フラスコ。 - 内部底面部と、前記内部底面部の全周に設けられた内部立ち上がり周壁部と、前記内部立ち上がり周壁部の上端の一部が切欠かれた切欠き部とを含む内部トレイを、複数積層し、前記内部立ち上がり周壁部の上端と、上記上端に積重なる前記内部底面部の下面とを互いに溶着し、内部多段トレイを得る積層工程と、
前記内部多段トレイにおける最上段内部トレイの前記内部立ち上がり周壁部の上端を蓋体で被覆し、前記上端と蓋体とを溶着し、覆蓋された内部多段トレイを得る覆蓋工程と、
外部底面部と、前記外部底面部の全周に設けられた外部立ち上がり周壁部と、前記外部立ち上がり周壁部の一部に設けられたポートとを含む外部筐体の内部に、前記覆蓋された内部多段トレイを収容し、前記外部立ち上がり周壁部の上端と前記蓋体とを溶着し、内部多段トレイ収容筐体を得る収容工程と、を含む、細胞培養フラスコの製造方法。
Priority Applications (2)
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