JP2015139421A - Cultivation operation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は培養作業システムに関し、より詳しくは、アイソレータと複数のインキュベータを備えるとともに、インキュベータの専用除染手段を備える培養作業システムに関する。 The present invention relates to a culture work system, and more particularly to a culture work system including an isolator and a plurality of incubators, and a dedicated decontamination means for the incubator.
従来、再生医療分野における培養作業システムにおいては、人体の細胞や組織を収容した培養容器を患者毎に複数のインキュベータ内に収納することにより、異なる複数の患者の細胞等を同時に培養することが行われている(例えば特許文献1、2)。
特許文献1の培養設備においては、培養容器を収納した移動容器を多数収容可能な培養室(インキュベータに相当)を備え、この培養室内で培養を行い、自在に走行する走行台車により移動容器を搬送して、培養容器を出し入れするようになっている。
また、特許文献2の採取物調製システムは、内部が除染されて無菌状態に維持されるアイソレータと、除染媒体を上記アイソレータの内部に供給して該アイソレータを除染する除染装置と、上記アイソレータに接続可能で相互に連通可能な複数のインキュベータとを備えており、上記アイソレータに1つのインキュベータを接続した状態で上記除染装置によりアイソレータを介してそれに接続されたインキュベータを除染できるようになっている。
Conventionally, in a culture work system in the field of regenerative medicine, by culturing a culture container containing human cells and tissues in a plurality of incubators for each patient, cells of a plurality of different patients can be cultured at the same time. (For example,
The culture facility of
Further, the collection preparation system of
ところで、特許文献1の培養設備においては、培養室や移動容器の除染を実施するようにしておらず、異なる患者間でのクロスコンタミネーションが懸念される。これに対して、特許文献2の採取物調製システムでは、個々のインキュベータを除染するようしているが、各インキュベータを除染するに際して次のような問題点があった。つまり、特許文献2のシステムにおいては、インキュベータの使用に際してアイソレータにインキュベータを接続し、それらの内部を相互に連通させた状態において除染装置からアイソレータ内に除染媒体を供給してアイソレータとインキュベータを除染している。そのため、アイソレータ単体で除染する場合に比較して除染時間が長くなり、その間はアイソレータを使用できず迅速な作業の着手を阻害していた。特に、インキュベータ内は、細胞に影響がない程度に残留除染成分の濃度を低下させる必要があるが、そのための換気機能を備えていないため、アイソレータを介してインキュベータ内を除染する従来の処理方式においては、より一層除染時間が長くなるという問題があった。
さらに、従来のシステムにおいては次のような問題があった。つまり、由来の同じ細胞を複数のインキュベータに分けて収容する場合のように、アイソレータの使用中に異なるインキュベータを接続しようとしても、インキュベータの除染ができず対応できないという問題があった。
By the way, in the culture equipment of
Further, the conventional system has the following problems. That is, there is a problem that even if different incubators are connected during use of the isolator, the incubator cannot be decontaminated and cannot be handled as in the case where the same cells derived from are accommodated in a plurality of incubators.
上述した事情に鑑み、本発明は、内部が除染されて無菌状態に維持されるアイソレータと、アイソレータに接続可能な複数のインキュベータを備え、アイソレータの内部で培養に要する作業を行うとともに、アイソレータに接続させたインキュベータに被培養物を収納し、インキュベータをアイソレータから切り離して所定期間にわたって培養を行う培養作業システムにおいて、
上記複数のインキュベータを保管する保管室と、該保管室内のインキュベータと接続してインキュベータの内部を除染する専用除染手段を備え、
上記保管室には、被培養物を収納した培養中のインキュベータと、上記専用除染手段で除染された空のインキュベータが保管されることを特徴とするものである。
In view of the circumstances described above, the present invention includes an isolator that is decontaminated and maintained in a sterile state, and a plurality of incubators that can be connected to the isolator, and performs operations required for culture inside the isolator. In a culture work system in which a culture object is stored in a connected incubator, and the incubator is separated from the isolator and cultured for a predetermined period of time,
A storage room for storing the plurality of incubators, and a dedicated decontamination means for decontaminating the inside of the incubator by connecting to the incubator in the storage room;
The storage room stores an incubator in culture containing the culture object and an empty incubator decontaminated by the dedicated decontamination means.
このような構成によれば、インキュベータの除染をアイソレータとは独立して行うことができるため、アイソレータの使用中もインキュベータを除染することができ、作業効率を向上させることができる。 According to such a configuration, since the decontamination of the incubator can be performed independently of the isolator, the incubator can be decontaminated during the use of the isolator, and the working efficiency can be improved.
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図1において1は、再生医療のために人体の細胞や組織の培養を行う培養作業システムである。この培養作業システム1は、内部が除染されて無菌状態に維持されるアイソレータ4と、このアイソレータ4に接続可能な複数のインキュベータ3(3A〜3H)を備えており、さらに、密閉された部屋からなるインキュベータ3(3A〜3H)の保管室2と、この保管室2のインキュベータ3を接続させてインキュベータ3の内部を除染するインキュベータ3の専用除染手段10が設けられている。保管室2の外部にアイソレータ4が配置されるとともに、保管室2の側壁2Aの第1開口部2Bを介して保管室2の内部と連通可能となっており、保管室2の外部にはさらに除染手段5が配置され、アイソレータ4と保管室2内に除染媒体を供給してそれらの内部を除染するようになっている。また、専用除染手段10は、保管室2の外部に配置されるとともに、保管室2の側壁2Aの第2開口部2Cを介して保管室2内のインキュベータ3と接続可能となっている。また、図2に示すように、側壁2Aの外面2Aaに、第1開口部2Bを囲繞する外枠2Dが設けられ、この外枠2Dにはアイソレータ4内に開放される第1扉2Eが設けられている。また同様に外面2Aaにおいて、第2開口部2Cを囲繞する外枠2Fには専用除染手段10側に開放される第2扉2Gが設けられている。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments. In FIG. 1,
インキュベータ3は、図3に示すように、同一寸法で立方体の箱形に形成されており、各インキュベータ3正面の開閉部3aには開口部3bを開閉する正方形の開閉扉3cが設けられている。この開閉扉3cが開閉されることで、各インキュベータ3は接続されたアイソレータ4との間で、被培養物として細胞や組織を収容した培養容器9を出し入れできるようになっている。培養容器9が各インキュベータ3内に収容された後に開閉扉3aを閉鎖するとインキュベータ3内を密閉できるようになっている。
本実施例では合計8個のインキュベータ3A〜3Hが、保管室2の後方側の側壁2Hに近い保管領域SAに前後2列で隣接させて保管されるようになっている。保管領域SAには、各インキュベータ3A〜3Hに対応させてそれらを収容する収容部SA1〜SA8が形成されており、これらの各収容部SA1〜SA8内にそれらに対応する各インキュベータ3A〜3Hが収容されて保管されるようになっている。保管領域SAの各収容部SA1〜SA8には、保管室2の外部から側壁2Hを貫通させて引き込まれた気体の供給管11と排出管12の各分岐端が接続されている。なお、供給管11、排出管12の分岐端は、側壁2Hに近い後列の収容部SA2、SA4、SA6、SA8への接続を図示し、前列SA1、SA3、SA5、SA7への接続の図示を省略している。
そして、保管領域SAの各収容部SA1〜SA8内にそれらに対応する各インキュベータ3A〜3Hが収容されると、各インキュベータ3A〜3Hの内部と上記供給管11と排出管12の分岐端が連通するようになっている。この状態において、図示しない気体の給排手段は、上記供給管11と排出管12とを介して各収容部SA1〜SA8内に収容された各インキュベータ3A〜3H内に必要な気体を給排できるようになっている。なお、上述した保管領域SAの収容部SA1〜SA8と各インキュベータ3A〜3Hの構成及び供給管11、排出管12に関する構成は上記特許文献2により公知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 3, the
In the present embodiment, a total of eight
When the
上記保管室2の内部には、図示しない自走式台車からなる搬送装置が設けられている。この搬送装置によって各インキュベータ3A〜3Hは保管領域SAの上記収容部SA1〜SA8の位置と、アイソレータ4に隣接する第1開口部2Bの位置と、専用除染手段10に隣接する第2開口部2Cの位置とにわたって搬送されるようになっている。保管室2内に配置された図示しない搬送装置の作動は制御装置8によって制御されるようになっている。制御装置8は搬送装置の作動を制御して各インキュベータ3A〜3Hを上記各保管領域SAと第1開口部2Bの位置と第2開口部2Cの位置とにわたって移動させるようになっている。なお、インキュベータ3を搬送する搬送装置としては、例えば特許文献1に開示されている移動容器を搬送する走行台車を用いることができる。また、無菌スーツを着用した作業者が人手により搬送するようにしてもよい。
Inside the
保管室2の側壁2Aの外面2Aaには、第1開口部2Bを内部に位置させた状態でアイソレータ4が気密を保持して連結されている。アイソレータ4の内部は、除染後は外部より陽圧に管理され無菌状態に維持され、無菌環境での作業が可能となっている。アイソレータ4には複数の作業用グローブ13が設けられている。そして、作業者が上記作業用グローブ13に手を差し込んで、アイソレータ4の内部で培養に必要な作業を行うとともに第1扉2Eを開いて、接続されているインキュベータ3の開閉扉3cを開くことができるようになっている。
アイソレータ4にはさらに図示しないトランスファポートやパスボックスが設けられており、アイソレータ4内に培養容器9等を搬入できるようになっている。そして、前述した保管室2内の搬送装置によって例えば1つのインキュベータ3が第1開口部2Bまで搬送されてくると、該インキュベータ3の開閉部3aを第1開口部2Bに差し込むようになっており、両者間にシール部材を介在させることにより、インキュベータ3がアイソレータ4に気密を保持して接続されるようになっている。そして、この接続状態となると、作業用グローブ13に作業者が手を差し込んで、第1扉2Eを開いて(図4(a)参照)、インキュベータ3の開閉扉3cを開放させるようになっている(図4(b)参照)。それにより、アイソレータ4内とインキュベータ3内とが連通するので、この連通状態において、作業者は、アイソレータ4内で操作を終えた培養容器9をインキュベータ3内に収容し、開閉扉3cを閉鎖するようになっている。
An isolator 4 is connected to the outer surface 2Aa of the
The isolator 4 is further provided with a transfer port and a pass box (not shown) so that the
除染手段5は、過酸化水素蒸気等の気体からなる除染媒体を供給する除染媒体供給手段14を備えるとともに、アイソレータ4内と保管室2内に除染媒体供給手段14を接続する給排管15とを備えている。そして、除染媒体供給手段14から給排管15を介してアイソレータ4の内部と保管室2の内部に除染媒体を供給できるようになっている。
一方、本実施例の専用除染手段10は密閉された立方体状に形成された除染チャンバ6を備えており、この除染チャンバ6を上記第2開口部2Cを内部に位置させた状態で気密を保持して側壁2Aの外面2Aaに連結させている。除染チャンバ6には作業用グローブ16が設けられている。
専用除染手段10は、さらに過酸化水素蒸気等の気体からなる除染媒体を供給する除染媒体供給手段21と除染チャンバ6と除染媒体供給手段21とを接続する給排管22とを備えている。そして、除染媒体供給手段21から給排管22を介して除染チャンバ6の内部に除染媒体を供給できるようになっている。
前述した保管室2内の搬送装置によって1つのインキュベータ3が第2開口部2Cの位置まで搬送されてくると、該インキュベータ3の開閉部3aを第2開口部2Cに差し込むようになっており、両者間にシール部材を介在させることにより、インキュベータ3が専用除染手段10の除染チャンバ6に気密を保持して接続されるようになっている。そして、この接続状態となると、上記作業用グローブ16に作業者が手を差し込んで、第2扉2Gを開くことで(図4(a)参照)、開閉部3aは除染チャンバ6に直接的に覆われた状態となり、その後インキュベータ3の開閉扉3cを開放させるようになっている(図4(b)参照)。それにより、除染チャンバ6内とそれに接続されたインキュベータ3A内が相互に連通するようになっている。この連通状態において、除染媒体供給手段21から除染チャンバ6内に除染媒体が供給されて、インキュベータ3の内部と開閉扉3cや開閉部3aの密封箇所3dが除染されるようになっている。なお、このように第2開口部2Cは、第1開口部2Bと、共通の構成を備えている。
The decontamination means 5 includes a decontamination medium supply means 14 for supplying a decontamination medium made of a gas such as hydrogen peroxide vapor, and a supply for connecting the decontamination medium supply means 14 in the isolator 4 and the
On the other hand, the dedicated decontamination means 10 of this embodiment includes a
The dedicated decontamination means 10 further includes a decontamination medium supply means 21 for supplying a decontamination medium made of a gas such as hydrogen peroxide vapor, a supply /
When one
以上のように構成された本実施例の培養作業システム1による細胞の培養作業及び事前の各部の除染作業は以下のようにして行われる。
すなわち、先ず、図1に示すように開閉扉3cを閉鎖された各インキュベータ3A〜3Hが保管領域SAの所定の収容部SA1〜SA8内に収容された状態で、第1扉2Eは開放した状態とし、アイソレータ4内及び保管室2内に除染手段5から給排管15を介して除染媒体として過酸化水素蒸気を供給する。これにより第1開口部2Bの周囲の外枠2Dと第1扉2Eとの密封箇所を含むアイソレータ4の内部及び保管室2の内部空間が除染される。また、各インキュベータ3A〜3Hの外面や供給管11及び排出管12の内部も除染されるようになっている。
アイソレータ4内の除染が終了すると、アイソレータ4内で培養のための準備作業を開始することができる。
The cell culturing operation and the prior decontamination operations of the respective parts by the
That is, first, as shown in FIG. 1, the
When the decontamination in the isolator 4 is completed, the preparatory work for culture can be started in the isolator 4.
他方、保管室2内の収容部SA1〜SA8に収容された各インキュベータ3A〜3Hは、それらの開閉扉3cが閉鎖されているので、その状態では各インキュベータ3A〜3H内部を除染できない。そこで、除染手段5によるアイソレータ4と保管室2内の除染が終了すると、以下のようにして専用除染手段10によって各インキュベータ3A〜3H内の除染が行われる。すなわち、前述した保管室2内の搬送装置によって、第1のインキュベータ3Aが除染チャンバ6に隣接する第2開口部2Cの位置まで搬送されて接続される(図5(a)参照)。この状態で作業者は除染チャンバ6の作業用グローブ16を用いて第2扉2Gを開いて(図4(a)参照)、インキュベータ3Aの開閉扉3cを開放させるので(図4(b)参照)、該インキュベータ3A内と除染チャンバ6内とが相互に連通する。その後、除染媒体供給手段21から給排管22を介して除染チャンバ6に除染媒体として過酸化水素蒸気が供給される。これにより、除染チャンバ6からインキュベータ3A内にも除染媒体が供給されて、インキュベータ3Aの内部と開閉部3aの密封箇所3dが除染される。
On the other hand, since each of the
その後、作業者が作業用グローブ16を介してインキュベータ3Aの開閉扉3cを閉鎖するとともに第2扉2Gを閉じる。その後、図示しない搬送装置によって第1のインキュベータ3Aが第2開口部2Cから切り離されて元の収容部SA1まで搬送されて収容されるとともに、第2のインキュベータ3Bが搬送装置によって収容部SA2から第2開口部2Cの位置まで搬送されて連結される(図5(b)参照)。この第2のインキュベータ3についても同様に除染される。
Thereafter, the operator closes the open /
以下、同様に上記搬送装置により残りのインキュベータ3C〜3Hを順次第2開口部2Cの位置へ搬送して、各インキュベータ3C〜3Hの除染が順次行われる(図5(c)参照)。
以上のようにして保管室2内の8個全てのインキュベータ3A〜3H内の除染が終了し、各インキュベータ3A〜3Hが保管領域SAの所定の収容部SA1〜SA8に収容された状態となる。
以上のようにしてインキュベータ3は、気密を保持して第2開口部2Cに接続され、除染チャンバ6で開放され除染されるため、培養していた細胞が保有していた菌やウィルスが保管室2内に拡散することがなくクロスコンタミネーションが防止される。
Thereafter, similarly, the remaining
As described above, decontamination in all eight
As described above, the
インキュベータ3の除染処理と並行してアイソレータ4では作業が行われている。
アイソレータ4内での作業が終了すると、培養容器9をインキュベータ3に移して培養を開始する。この場合には、先ず搬送装置によって最初に除染されて除染成分が十分に消滅した状態で保管されている空のインキュベータ3Aを収容部SA1から第1開口部2Bの位置まで搬送し、第1開口部2Bに気密を保持して接続する(図5(d)参照)。その後、作業者はアイソレータ4の作業グローブ13に手を差し込んで第1扉2Eを開き(図4(a)参照)、インキュベータ3Aの開閉扉3cを開放させ(図4(b)参照)、培養容器9を収めて開閉扉3aを閉鎖する。
この後、培養容器9が収められたインキュベータ3Aは、上記搬送装置により第1開口部2Bから切り離された後に、元の収容部SA1の位置まで搬送されて収容される。該インキュベータ3Aが収容部SA1に収容されると、供給管11と排出管12が接続され、供給管11を介して該インキュベータ3A内に気体が供給されて、培養容器9に収納された被培養物が培養されるようになっている。
一方、このように、インキュベータ3をアイソレータ4に接続している状態においても、別のインキュベータ3の除染を継続することができる。また、培養を終了したインキュベータ3から順に除染することも可能である。
Work is performed in the isolator 4 in parallel with the decontamination processing of the
When the work in the isolator 4 is completed, the
Thereafter, the
On the other hand, even in a state where the
以上のように、本実施例の培養作業システム1は、アイソレータ4とは別に各インキュベータ3A〜3Hを個別に除染するための専用除染手段10を備えている。そのため、アイソレータ4での作業と並行してインキュベータ3の除染を行うことができる。また、培養を終えたインキュベータ3から順次、次回の使用に備えて除染して除染済の状態で保管しておくことができるので、その間に内部に残留する除染成分を十分に消滅させることができる。
また、保管室2の内部や供給管11や排出管12等の接続配管内部およびインキュベータ3の外面も除染することができるため、培養中の雑菌の侵入や由来の異なる細胞間でのクロスコンタミネーションが防止される。
As described above, the
In addition, since the inside of the
1‥培養作業システム 2‥保管室
3‥インキュベータ 4‥アイソレータ
5‥除染手段
10‥専用除染手段
1.
Claims (4)
上記複数のインキュベータを保管する保管室と、該保管室内のインキュベータと接続してインキュベータの内部を除染する専用除染手段を備え、
上記保管室には、被培養物を収納した培養中のインキュベータと、上記専用除染手段で除染された空のインキュベータが保管されることを特徴とする培養作業システム。 Equipped with an isolator that is decontaminated and maintained in a sterile state, and multiple incubators that can be connected to the isolator, perform the work required for culturing inside the isolator, and store the culture in the incubator connected to the isolator In the culture work system in which the incubator is separated from the isolator and cultured for a predetermined period of time,
A storage room for storing the plurality of incubators, and a dedicated decontamination means for decontaminating the inside of the incubator by connecting to the incubator in the storage room;
A culture work system characterized in that the storage chamber stores a culture incubator containing a culture object and an empty incubator decontaminated by the dedicated decontamination means.
上記除染チャンバ内でインキュベータの開閉部を開放させるとともに、除染チャンバ内に除染媒体を供給してインキュベータの内部と開放された上記開閉部の密封箇所を除染することを特徴とする請求項1または2に記載の培養作業システム。 The dedicated decontamination means comprises a decontamination chamber that covers the opening / closing part of the incubator, and a decontamination medium supply means for supplying a decontamination medium into the decontamination chamber,
The opening and closing part of the incubator is opened in the decontamination chamber, and a decontamination medium is supplied into the decontamination chamber to decontaminate the inside of the incubator and the opened sealing part of the opening and closing part. Item 3. The culture work system according to Item 1 or 2.
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