JP2016013062A - 培養装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より効率的に被培養物を複数のインキュベータに搬出することが可能な培養装置の提供。
【解決手段】アイソレータ２は少なくとも２つの連通口部２ｄＡ、２ｄＢを有するとともに、各連通口部のそれぞれに連結部材１１４（接続手段１１１）を介してインキュベータ４を連結している。一つの連通口部２ｄＡとこれに連通するインキュベータ４の搬出入口部４ｄとを開放して作業室２ａと当該インキュベータ４の内部とが連通可能な状態で、他の連通口部２ｄＢと他のインキュベータ４の搬出入口部４ｄとを閉鎖して、上記連結部材の内側に形成された除染空間Ｓに除染ガスを供給して、当該除染空間に露出する部分の除染を行う培養装置。
【選択図】図１

Description

本発明は培養装置に関し、具体的には、内部に形成された作業室が無菌状態に維持されるアイソレータに、内部に収容した被培養物を培養するインキュベータを接続して構成した培養装置に関する。

今日、例えば患者から採取した細胞を培養して治療に用いることが行われており、当該治療に用いるためにこれら細胞といった被培養物の効率的な培養が求められている。
このような細胞を培養するため、内部が無菌状態に維持されたアイソレータにインキュベータを接続手段によって接離可能に設け、アイソレータにおいて所要の培養操作が完了した細胞をインキュベータに搬入したら、当該インキュベータをアイソレータより離隔した位置に移動させて、内部に収容した細胞を培養することが行われている（特許文献１）。
そして特許文献１の培養装置では、アイソレータとインキュベータとが分離している際に外部空間に露出した部分を、上記接続手段によって接続した際に除染ガスによって除染し、これにより無菌状態を維持したままアイソレータとインキュベータとを連通させるようになっている。

特開２０１４−２３４５５号公報

ここで、上記インキュベータでは、クロスコンタミネーションや取り違え防止の観点から、１つのインキュベータで大量の細胞を培養するよりも複数の小型のインキュベータを用いて細胞を培養することが好ましい。
従って、上記アイソレータにおいて大量の細胞を処理した場合には、一つのインキュベータに収容することができない場合があり、その場合には別のインキュベータを接続する必要がある。
しかしながら、上記特許文献１のように一つのインキュベータのみが接続可能な培養装置においては、一つのインキュベータに細胞を収容した後、新たなインキュベータを接続し、さらに上記接続手段において除染を行わなければならないことから、インキュベータの付け替えに時間がかかるという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明はより効率的に被培養物を複数のインキュベータに搬出することが可能な培養装置を提供するものである。

すなわち請求項１の発明にかかる培養装置は、内部に形成された作業室が無菌状態に維持されるアイソレータと、内部に収容した被培養物を培養するインキュベータとを備え、上記アイソレータとインキュベータとを接続して構成した培養装置において、
上記アイソレータは、作業室をインキュベータ内部と連通させるための連通口部と、この連通口部を開閉する連通口開閉部材とを備え、上記インキュベータは、被培養物を搬出入するための搬出入口部と、この搬出入口部を開閉する搬出入口開閉部材とを備え、
上記連通口部と上記搬出入口部とをそれぞれ囲繞した状態で上記アイソレータとインキュベータとを連結する筒状の連結部材と、当該連結部材の内側に除染ガスを供給する除染ガス供給手段とを備え、
上記アイソレータは少なくとも２つの連通口部を有するとともに、各連通口部に対してそれぞれ上記連結部材を設けて各々にインキュベータを連結し、
一つの連通口部とこれに連通するインキュベータの搬出入口部とを開放することで作業室と当該インキュベータの内部とが連通可能な状態で、他の連通口部と他のインキュベータの搬出入口部とを閉鎖して、上記連結部材の内側に形成された除染空間に除染ガスを供給して、当該除染空間に露出する部分の除染を行うことを特徴としている。

上記発明によれば、アイソレータに複数の連通口部を形成して、複数のインキュベータを同時に接続可能な構成とすることから、一つのインキュベータと作業室とを連通させている間に、他のインキュベータにおいては上記連結部材によって形成した除染空間の除染を行うことができる。
これにより、一つのインキュベータでの搬出入作業が終了したら、速やかに上記除染空間の除染が完了した他のインキュベータと作業室を連通させることが可能となり、効率的に培養操作を行うことができる。

本実施例にかかる自動培養操作装置の平面図。 上記自動培養操作装置の側面図。 グリッパを説明する図。 アタッチメントおよびディッシュ載置部を説明する図。 加温庫の断面図。 ロータリストッカの断面図。 切替手段の断面図。 液体給排手段の構成図。 第２分注手段および第２容器保持手段の側面図。 アスピレータの側面図。 廃棄箱の側面図。 検査手段を示す断面図。 試薬供給手段を示す側面図。 ノズル交換手段を示す側面図。 接続手段を示す平面図。 インキュベータのシャッタの側面図。 播種作業を説明するフロー。 培地交換作業を説明するフロー。 継代作業を説明するフロー。 回収作業を説明するフロー。

以下図示実施例について説明すると、図１は本実施例にかかる自動培養操作装置１の平面図を、図２は側面図をそれぞれ示し、この自動培養操作装置１は内部に形成された作業室２ａが無菌状態に維持されるアイソレータ２と、上記作業室２ａに接続されて培養操作に使用する器具類や容器類および液体類を搬入するためのパスボックス３と、作業室２ａに接続されるとともに収容した被培養物を培養するインキュベータ４とを備え、この自動培養操作装置１はアイソレータ２に隣接して設けられた制御手段５によって制御されるようになっている。
上記アイソレータ２の作業室２ａには、上記容器類を保持して移送する第１ロボット６および第２ロボット７と、これら第１ロボット６と第２ロボット７との間で上記容器類を受け渡すための仮置き部と、上記容器類を収納する収納手段としてのロータリストッカ８と、遠心分離を行う遠心分離手段９と、上記液体類を供給する液体供給手段１０と、被培養物を検査する検査手段１１と、被培養物を上記インキュベータ４に対して搬出入する搬出入手段１２とが設けられている。
そして本実施例では、上記被培養物としての細胞を培地に播種する播種作業や培地交換作業といった培養操作を、上記制御手段５の制御による上記第１、第２ロボット６、７等の動作によって自動的に行うことが可能となっている。

上記培養操作に使用する上記容器類としては、細胞の培養に使用する培養容器としてのディッシュ２１や、先端がテーパ状に形成された遠沈管２２がある（図６参照）。
また上記器具類としては、上記液体供給手段１０で使用するピペット２３（図９参照）およびアスピレータノズル２４（図１０参照）、細胞の検査に使用する観察プレート２５（図１２参照）、上記遠沈管２２や上記液体類を収容した液体容器に装着するカバーキャップ２６（図６、図９参照）がある。
上記遠沈管２２やピペット２３は、図３に示すように第１、第２ロボット６、７のグリッパ６ｂ、７ｂによって把持され、遠沈管２２はグリッパ６ｂ、７ｂに形成された大径部材を把持するためのＶ字形状の第１凹部６ｃ、７ｃを用いて把持され、ピペット２３は小径部材を把持するための円弧形状の第２凹部６ｄ、７ｄを用いて把持されるようになっている。

上記被培養物としては人間の細胞の他、組織や血液等があり、これらは液体類として上記遠沈管２２と同形状を有する検体容器２８（図６参照）に収容された状態でアイソレータ２に搬入されるようになっている。
また上記培養操作に使用する上記液体類としては、培地やＰＢＳ（リン酸緩衝生理食塩水）、トリプシン、トリパンブルー等の薬液があり、それぞれ培地容器２９、ＰＢＳ容器３０、トリプシン容器３１（図８参照）、試薬容器３２（図１３参照）に収容されている。
そして、上記遠沈管２２、検体容器２８、培地容器２９、ＰＢＳ容器３０、トリプシン容器３１には、パスボックス３に搬入される際にはそれぞれ口部に図示しないスクリューキャップが螺着されているが、これらは上記第１、第２ロボット６、７による開閉が煩雑であるため、作業室２ａの内部において螺合の必要のない上記カバーキャップ２６に交換されるようになっている。
さらに上記培養操作で使用する器具類としては他に、上記ディッシュ２１を搬送するためのアタッチメント３３（図４参照）や、上記試薬容器３２の試薬を分注するマイクロピペット３４（図１３参照）がある。

図４を用いて上記ディッシュ２１および上記アタッチメント３３について説明すると、上記ディッシュ２１は底の浅い円形の皿形容器となっており、当該ディッシュ２１にはカバー２１ａが装着されている。そして図４（ａ）は平面図を、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ部の断面図を示している。
上記アタッチメント３３は第１、第２ロボット６、７のグリッパ６ｂ、７ｂによって把持されるグリップ３３ａと、上記ディッシュ２１を支持する保持部３３ｂと、これらを連結する連結部材３３ｃとから構成されている。
上記グリップ３３ａは断面略四角形の柱状部材となっており、上記グリッパ６ｂ、７ｂのＶ字形状の第１凹部６ｃ、７ｃによって把持されることで、アタッチメント３３がグリッパ６ｂ、７ｂに対して回転しないようになっている。
上記保持部３３ｂは略Ｕ字形の部材となっており、当該Ｕ字形の形状の基部側に上記連結部材３３ｃが連結され、先端側には所要の隙間が形成されている。また保持部３３ｂはその周方向に沿って略Ｌ字形の断面形状を有しており、その底面部分でディッシュ２１の底面を下方から支持し、また側面部分でディッシュ２１の側面を支持するようになっている。
さらに、上記保持部３３ｂのＵ字形における基部側と、これに対して直交した位置とには、それぞれ当該保持部３３ｂより外方に突出する逃がし部３３ｄが形成されており、当該逃がし部３３ｄは垂直な壁面によって構成されている。
そして、上記連結部材３３ｃには２つの位置決め孔３３ｅが穿設されており、一つは上記保持部３３ｂとグリップ３３ａとの間に、もう一つは上記グリップ３３ａの位置に設けられている。
なお培養操作において、図４に示すディッシュ２１の他に、当該ディッシュ２１よりも小径の小径ディッシュを用いる場合には、当該小径ディッシュの下面に上記ディッシュ２１の外径と略同径の円盤状のホルダを設けて、当該ホルダごと上記アタッチメント３３によって保持することが可能となっている。

上記観察プレート２５は、図１２に示すように細胞がその表面に載置されるガラスなどからなるプレート２５ａと、当該プレート２５ａを保持するプレートホルダ２５ｂとから構成されている。
上記プレートホルダ２５ｂは上記プレート２５ａの略三方を囲繞するように形成された略コ字形の薄板状部材となっており、当該プレートホルダ２５ｂには第１、第２ロボット６、７のグリッパ６ｂ、７ｂによって把持されるグリップ２５ｃと、２つの位置決め孔２５ｄが設けられている。

上記マイクロピペット３４は、図１３、１４に示すように従来公知のマイクロピペット３４を使用することができ、交換式のマイクロピペットノズル３５が装着される筒状の先端管３４ａと、液体の吸排を操作をするための吸引ボタン３４ｂと、当該吸引ボタン３４ｂを囲繞して設けられた上記マイクロピペットノズル３５を離脱させるためのイジェクトボタン３４ｃとが設けられている。
また上記マイクロピペット３４を上記第１、第２ロボット６、７によって保持するため、マイクロピペット３４の胴部には平板状の保持部材３６が固定されている。
当該保持部材３６はマイクロピペット３４の側方に突出し、当該突出した部分には上記第１、第２ロボット６、７のグリッパ６ｂ、７ｂによって把持されるグリップ３６ａと、２つの位置決め孔３６ｂとが設けられている。

上記アイソレータ２は、その内部に形成された作業室２ａが予め除染処理された状態で、図２に示すアイソレータ２の上部に設けた無菌状態維持手段３７が清浄化された空気を上方より下方に向けて流通させることにより、陽圧に維持されて無菌状態を維持するようになっている。
また、作業室２ａにおいて異なる細胞を扱う場合や、異なる培養操作を行う際には、作業室２ａの内部は除染ガス（過酸化水素蒸気）を供給する除染ガス供給手段３８（図１参照）によって除染処理されるようになっている。

上記パスボックス３はアイソレータ２の外部右側面に設けられており、その内部空間には上記除染ガス供給手段３８から除染ガスが供給されて除染されるようになっている。
またアイソレータ２の作業室２ａとパスボックス３の内部空間とは開閉扉３９を開閉することで連通させることができ、パスボックス３内の器具類や容器類および液体類等の搬入物をアイソレータ２の作業室２ａに搬入する際に開放されるようになっている。
またパスボックス３には外部空間に向けて外部開閉扉３ａが設けられており、当該外部開閉扉３ａを介して上記搬入物をパスボックス３内に搬入するようになっている。

上記パスボックス３を介して作業室２ａに搬入される上記器具類や容器類は、予め図２に示す樹脂製の包装袋Ｂに収容された状態で放射線殺菌されており、当該包装袋Ｂを作業室２ａに搬入する際には、その外面を上記除染ガス供給手段３８の除染ガスによって除染するようになっている。
パスボックス３の内部には上記包装袋Ｂをつりさげるためのフック３ｂが設けられており、これにより包装袋Ｂの外面全体に除染ガスを付着させて除染することが可能となっている。
一方、パスボックス３を介して作業室２ａに上記検体容器２８や液体類を搬入する際、これらを収容した検体容器２８および液体容器２９〜３２の内部に除染ガスが入り込むのを避けるため、これらについては除染ガスによる除染は行わず、上記包装袋を作業室２ａに搬入した後にパスボックス３内に搬入されるようになっている。
その際に同時にパスボックス３内に搬入したアルコール（消毒用エタノール）、オキシドール（過酸化水素水溶液）、過酢酸、次亜塩素酸ナトリウム等の消毒液を用いて検体容器２８や液体容器２９〜３１の表面をふき取り、表面の殺菌を行うようになっている。

そして上記パスボックス３より作業室２ａに上記器具類や容器類、および液体類などの搬入物を搬入する作業や、これらの搬入物を作業室２ａに配置する作業は、アイソレータ２およびパスボックス３の正面壁部に設けたグローブ４０を装着した作業者によって手作業により行われる。
このうち、上記開閉扉３９に隣接して設けられたグローブ４０は、パスボックス３と作業室２ａとの間で搬入物の搬出入を行うための搬出入用グローブ４０ａとなっている。
上記搬出入用グローブ４０ａを用いてパスボックス３から作業室２ａに搬入物を搬入する際は、まず作業者が上記開閉扉３９に隣接するアイソレータ２側およびパスボックス３側の搬出入用グローブ４０ａを装着し、上記開閉扉３９を手動で開放する。
その状態で、作業者はパスボックス３側の搬出入用グローブ４０ａを用いてパスボックス３内の搬入物を作業室２ａの内部に移動させると、これをアイソレータ２側の搬出入用グローブ４０ａによって受け取ることができる。
なお、上記搬出入用グローブ４０ａについては、一人の作業者が装着して上記作業を行うことが可能であるが、２人の作業者が装着して作業を行うようにしてもよい。

しかしながら、パスボックス３を介して作業室２ａに搬入した搬入物のうち、上記液体供給手段１０で使用するアスピレータノズル２４および液体容器２９〜３２は、上記搬出入用グローブ４０ａでは作業範囲が限定されるため所定位置に配置することができない。
そこで本実施例では、作業室２ａのほぼ中央に、液体供給手段１０にアスピレータノズル２４や液体容器２９〜３２を配置するための配置用グローブ４０ｂを設け、さらに上記搬出入用グローブ４０ａの作業範囲と上記配置用グローブ４０ｂの作業範囲との間で移動する移動テーブル４１を設けたものとなっている。
上記移動テーブル４１は、作業室２ａの正面側に左右方向に向けて設けられたレール４１ａに沿って、上記搬出入用グローブ４０ａを装着した作業者の手作業によって移動するようになっている。
上記移動テーブル４１には、上記液体供給手段１０で使用する器具類としてアスピレータノズル２４を載置し、また液体容器として培地容器２９、ＰＢＳ容器３０、トリプシン容器３１を載置するようになっている。
これらアスピレータノズル２４や液体容器２９〜３１は、上記パスボックス３から作業室２ａに搬入された後、上記搬出入用グローブ４０ａを装着した作業者が上記移動テーブル４１に載置するようになっている。
その後、作業者が当該移動テーブル４１を配置用グローブ４０ｂの作業範囲まで移動させ、さらに配置用グローブ４０ｂを装着した作業者が、これらをそれぞれ上記液体供給手段１０の所定の位置に配置するようになっている。

上記第１、第２ロボット６、７は、同型の産業用多関節ロボットを使用することができ、互いの可動範囲の一部が重複するように作業室２ａの中央部に配置され、第１ロボット６は上記パスボックス３側に設けられ、第２ロボット７は上記インキュベータ４側に設けられている。
第１、第２ロボット６、７はそれぞれ複数の軸から構成されたアーム６ａ、７ａと、当該アーム６ａ、７ａの先端に設けられた上記グリッパ６ｂ、７ｂとを備え、これらは上記除染ガスに対して防護されている。

そして本実施例では、上記第１ロボット６と第２ロボット７との間で容器類を受け渡すための仮置き部として、上記ディッシュ２１および観察プレート２５を載置する受渡しテーブル４２と、遠沈管２２を支持する遠沈管ホルダ４３と、細胞を収容したディッシュ２１を受け渡すための加温庫４４とを備えている。
また、アイソレータ２の背面側には、第１、第２ロボット６、７が保持している上記遠沈管２２やピペット２３等の容器類や器具類を撮影するためのカメラ４５が設けられている。

上記受渡しテーブル４２は第１ロボット６および第２ロボット７の略中間に設けられており、その上面には、図示しないが上記観察プレート２５およびアタッチメント３３に形成された位置決め孔２５ｄ、３３ｅに嵌合する位置決めピンが設けられている。
例えば第１ロボット６から第２ロボット７にディッシュ２１を受け渡す際、第１ロボット６は上記アタッチメント３３ごと上記ディッシュ２１を上記受渡しテーブル４２に載置する。
その際、上記アタッチメント３３の位置決め孔３３ｅを上記位置決めピンに嵌合させることで、アタッチメント３３が所定の位置に位置ずれしないように載置される。
その後第２ロボット７はこの受渡しテーブル４２に載置されたアタッチメント３３のグリップ３３ａを保持することで、ディッシュ２１の受け渡しが完了する。
また上記観察プレート２５についても、上記アタッチメント３３と同様に第１ロボット６と第２ロボット７との間で受け渡すことが可能であり、また上記アタッチメント３３だけを受け渡す場合に用いてもよい。

上記遠沈管ホルダ４３は上記受渡しテーブル４２の前方に隣接した位置に設けられ、複数本の遠沈管２２を支持するようになっている。
この遠沈管ホルダ４３においても、上記ディッシュ２１の場合と同様に第１、第２ロボット６、７によって上記遠沈管２２の受け渡しを行うことができ、また複数個の遠沈管２２を支持可能とすることで、一方のロボットが所要の作業を行う間に、他方のロボットが別の作業を繰り返して、複数個の遠沈管２２を遠沈管ホルダ４３に支持させることが可能となっている。

上記加温庫４４は、図５に示すように５つのディッシュ２１を上記アタッチメント３３ごと収容するように構成されており、最上段には培養操作の際に上記ディッシュ２１に振動を与えるためのタッピング手段４６が設けられている。
また上記加温庫４４の各段には上記アタッチメント３３を位置決めする位置決めピン４４ａと、プレート状の加温手段４４ｂが設けられており、加温手段４４ｂは、ディッシュ２１が載置されると当該ディッシュ２１の底面に密着して所定の温度に加温するようになっている。
上記タッピング手段４６は、上記ディッシュ２１を載置するプレート状の載置部４６ａと、載置部４６ａを挟んで設けられるとともにエアシリンダ等の駆動手段によって往復動する打撃部材４６ｂとから構成されている。
上記打撃部材４６ｂが往復動してディッシュ２１の側面に衝突することで、培養の間にディッシュ２１の底面に張り付いた細胞を振動により剥離させるようになっている。
また上記受渡しテーブル４２と同様、上記加温庫４４を用いて上記第１、第２ロボット６、７との間でアタッチメント３３だけの受け渡しを行うことも可能である。

上記カメラ４５は、上記受渡しテーブル４２の近傍を撮影範囲とするように設けられ、実際には図１３に示すように除染ガスから防護するためのケーシング４５ａの内部に設けられている。
第１、第２ロボット６、７が保持した遠沈管２２やピペット２３をこのカメラ４５の撮影範囲内に移動させると、上記カメラ４５はこれらを撮影し、制御手段５は上記グリッパ６ｂ、７ｂがこれらを正常に保持しているか否かを確認する。
また、上記カメラ４５がグリッパ６ｂ、７ｂに保持された遠沈管２２内を撮影して、当該遠沈管２２内の液体の残量等を確認することも可能となっている。

上記ロータリストッカ８は、図６に示すように、作業室２ａの床２ｂに回転可能に設けられた回転軸５１と、当該回転軸５１の上方から順に設けられた、一枚のアタッチメント載置テーブル５２と、５枚のディッシュ載置テーブル５３と、一枚の遠沈管支持テーブル５４と、一枚の検体容器支持テーブル５５とを備えている。
またロータリストッカ８に隣接した位置には、上記各テーブル５３〜５５に載置された容器類の有無を認識する容器類検出センサ５６が設けられている。
上記回転軸５１はアイソレータ２の内部に形成した作業室２ａの床２ｂを貫通して固定された筒状部材５１ａに、ベアリング５１ｂを介して回転可能に立設されるとともに、上記床２ｂより下方の空間２ｃに突出した部分にはサーボモータからなる駆動手段５７が連結されている。
そして、上記回転軸５１と上記駆動手段５７との間には、駆動手段５７の駆動力を回転軸５１に伝達させる伝達状態と、上記駆動手段５７の駆動力が遮断されて人手により回転軸５１を回転させることが可能な非伝達状態とに切り換える切替手段５８が設けられており、上記非伝達状態とした際には、上記各テーブル５２〜５５を手動で回転させることが可能となっている。
さらに上記回転軸５１の下端部に隣接した位置には、回転位置センサ５９が設けられ、上記回転軸５１の下端部には当該回転位置センサ５９によって検出される検出片５９ａが設けられている。
そして上記回転位置センサ５９が上記検出片５９ａを検出することにより、制御手段５は回転軸５１の回転角度を認識し、上記駆動手段５７を制御して各テーブル５２〜５５に載置された容器類を所要の受け渡し位置に移動ならびに停止をさせるようになっている。

上記アタッチメント載置テーブル５２には５つのアタッチメント３３および一つの上記観察プレート２５が載置可能となっており、これらアタッチメント３３および観察プレート２５に設けた位置決め孔３３ｅ、２５ｄと嵌合する位置決めピン５２ａが設けられている。

上記５枚のディッシュ載置テーブル５３にはそれぞれ４個のディッシュ２１を載置可能となっており、具体的には図４に示すディッシュ載置部６０が上記回転軸５１を中心に四方に設けられている。
上記ディッシュ載置部６０は、上記回転軸５１に連結される連結部６０ａと、連結部６０ａの先端に形成された載置部６０ｂと、この載置部６０ｂの周縁から放射状に突出する突出片６０ｃと、各突出片６０ｃの先端から上方に突出する係合突起６０ｄとから構成されている。
上記突出片６０ｃは上記アタッチメント３３における先端側の隙間と逃がし部３３ｄに対応する位置に設けられ、また上記係合突起６０ｄはディッシュ２１の外径の位置に合わせて設けられ、かつ上記ディッシュ２１の側面を支持するようになっている。

上記アタッチメント３３と上記ディッシュ載置部６０とは、図４（ａ）に示す向きでディッシュ２１の受け渡しを行うようになっており、制御手段５が上記第１ロボット６およびロータリストッカ８の駆動手段５７を制御してこの図のような状態とする。
具体的には、第１ロボット６が保持した上記アタッチメント３３の保持部３３ｂの先端側の隙間がディッシュ載置部６０の連結部６０ａと干渉せず、かつアタッチメント３３の逃がし部３３ｄが載置部６０ｂの突出片６０ｃと干渉しないようにする。
そして、載置部６０ｂにディッシュ２１が載置された状態で、第１ロボット６が上記アタッチメント３３を載置部６０ｂの下方から上方に移動させることで、ロータリストッカ８から第１ロボット６にディッシュ２１が受け渡される。
逆に、第１ロボット６が保持したアタッチメント３３にディッシュ２１が載置された状態で、第１ロボット６が上記アタッチメント３３を載置部６０ｂの上方から下方に移動させることで、第１ロボット６からロータリストッカ８にディッシュ２１が受け渡されることとなる。

上記遠沈管支持テーブル５４は上記ディッシュ載置テーブル５３の外周縁よりも半径方向外方に突出して大径に形成され、その外周縁に沿って遠沈管２２の外周面を支持する複数の孔部５４ａと、その下方で遠沈管２２の下端部分を支持する受け部材５４ｂとを備え、上記遠沈管２２を等間隔に起立状態で支持するようになっている。
このように、遠沈管２２の支持部をディッシュ載置テーブル５３より外方に配置することにより、上記第１ロボット６は保持した遠沈管２２を上方へ抜き出すことが可能となっている。
上記検体容器支持テーブル５５は上記遠沈管支持テーブル５４よりも大径で円弧状を有した部材となっており、当該円弧状の部材の円周方向に沿って上記遠沈管支持テーブル５４と同様の孔部５５ａおよび受け部材５５ｂとを備え、上記検体容器２８および上記試薬容器３２を起立状態で支持し、また上記マイクロピペット３４のマイクロピペットノズル３５を起立状態で支持するようになっている。
さらに、検体容器支持テーブル５５では上記マイクロピペット３４を保持可能となっており、このため当該検体容器支持テーブル５５の端部には、図示しないが上記マイクロピペット３４の保持部材３６に形成した２つの位置決め孔３６ｂと嵌合する位置決めピンが設けられている。
なお、検体容器支持テーブル５５には、以下の培養操作の各作業においては説明しないが、培養操作に使用する所要の試薬等を収容した遠沈管２２も支持可能となっている。

そして上記各テーブル５２〜５５は、その少なくとも一部が上記第１ロボット６の可動範囲内に位置するようになっており、上記制御手段５の制御によって各テーブル５２〜５５に載置された所要の容器類等を第１ロボット６の可動範囲内の所定の受け渡し位置に位置させるようになっている。
これにより、上記第１ロボット６はロータリストッカ８に収容されたすべての容器類や器具類等を保持することが可能となり、多数の容器類や器具類等をアイソレータ２の作業室２ａ内に収納するとともに、これらを効率的に取り出すことで培養操作を効率的に行うことが可能となる。
また上記各テーブル５２〜５５は回転軸５１に対して上下方向に複数段設けられていることから、作業室２ａの床２ｂに対して占める割合を少なくすることができ、上記容器類や器具類等をコンパクトに収納することが可能となっている。
また上記各テーブル５２〜５５のうち、上記アイソレータ２の正面に設けられた搬出入用グローブ４０ａに隣接した部分は、当該搬出入用グローブ４０ａの作業範囲内に位置している。
これにより、搬出入用グローブ４０ａを装着した作業者がパスボックス３より作業室２ａに容器類等を搬入した後、上記切替手段５８を非伝達状態とすることにより、各テーブル５２〜５５を手動で回転させて、ロータリストッカ８に容器類等を収容することが可能となる。

図７は上記ロータリストッカ８の切替手段５８の断面図を示し、当該切替手段５８は、上記回転軸５１と一体的に回転する連結部材６１と、上記筒状部材５１ａに対して回転可能に設けられたプーリ６２と、これら連結部材６１とプーリ６２との間に設けられた複数のボール６３とを備えている。
上記連結部材６１の内面にはキー６１ａが設けられるとともに、上記回転軸５１の外面には上下方向にキー溝５１ｃが形成されており、これらが相互に係合することにより連結部材６１と回転軸５１とは一体的に回転し、かつ連結部材６１は回転軸５１に対して上下方向に移動可能になっている。
また上記連結部材６１の下端部には、上記回転軸５１の下端部に設けたばね受５１ｄとの間にばね６４が弾装され、これにより連結部材６１は常時上方向に向けて付勢されている。
上記プーリ６２は上記連結部材６１の上部に位置するとともに、上記筒状部材５１ａの下端部にボールベアリング６５を介して回転可能に保持されている。
また上記プーリ６２は上記駆動手段５７との間にベルト５７ａが張設されており、当該プーリ６２に駆動手段５７の駆動力が作用するようになっている。
上記ボール６３は連結部材６１の上面に円周方向に沿って複数形成された凹部６１ｂに脱落しないように収容され、またプーリ６２の下面には上記ボール６３の頂部が嵌合する略半球状の凹部６２ａが形成されている。

図７に示す上記切替手段５８は伝達状態となっており、当該伝達状態において上記ボール６３はプーリ６２の下面に形成された凹部６２ａに嵌合している。
このとき上記連結部材６１は上記ばね６４によって上方に付勢されており、当該ばね６４の付勢力によってボール６３が上記凹部６２ａに嵌合した状態が維持される。
このため、この伝達状態において上記駆動手段５７がベルト５７ａを介してプーリ６２を回転させると、上記ボール６３を介して連結部材６１に駆動力が伝達され、回転軸５１に固定された各回転テーブル５２〜５５を回転させるようになっている。

そして切替手段５８を上記伝達状態から非伝達状態とするには、上記ボール６３をプーリ６２の凹部６２ａより離脱させて、上記プーリ６２と連結部材６１とが相互に回転可能な状態とすればよい。
具体的に説明すると、まず切替手段５８を非伝達状態とする際、上記駆動手段５７は作動しておらず、上記ベルト５７ａを介してプーリ６２の回転が阻止された状態となっている。
この状態から、作業者がテーブル５２〜５５を手動で回転させると、最初は上記切替手段５８が伝達状態となっていることから、作業者には回転の阻止されたプーリ６２からの抵抗が作用する。
作業者はこの抵抗力に対してさらにテーブル５２〜５５を回転させ、これにより上記ボール６３が上記プーリ６２の凹部６２ａより離脱し、上記連結部材６１がばね６４の付勢力に抗して下降する。
上記凹部６２ａより離脱することで、ボール６３はプーリ６２の下面に対して移動可能な状態となり、上記連結部材６１がプーリ６２に対して回転可能な状態となることから、作業者は少ない力でテーブル５２〜５５を回転させることが可能となる。
そして作業者がさらにテーブル５２〜５５を回転させると、上記ボール６３が再びプーリ６２の凹部６２ａに嵌合し、連結部材６１がばね６４の付勢力で上昇するため、切替手段５８は再度伝達状態となる。
なお、上記切替手段５８については、上記構成を有する機械的な切替手段ではなく、例えば上記駆動手段５７としてのサーボモータのサーボ指令をＯＦＦにする切替手段としてもよい。

上記遠心分離手段９は、図１に示すように上記第２ロボット７とインキュベータ４との間に設けられており、従来公知の遠心分離機を使用することができる。
遠心分離手段９は、図２に示すようにアイソレータ２の作業室２ａの床２ｂより下方に突出するように設けられるととともに、略中央で図示しないモータによって回転する回転軸に設けられた４つのバケット９ａを備え、当該バケット９ａに上記遠沈管２２が収容されるようになっている。
そして本実施例において、上記遠心分離手段９は少なくともその一部が第２ロボット７の可動範囲内に入っており、制御手段５の制御によって所要のバケット９ａを上記第２ロボット７の可動範囲内に位置させるようになっている。
また遠心分離を行う際、上記細胞等を収容した遠沈管２２に対向する位置に収容するカウンターウェイトは、上記液体供給手段１０において新たな遠沈管２２にＰＢＳを分注させて第１ロボット６や第２ロボット７により作成することができる。

液体供給手段１０は、図８に示すように、液体の分注を行う第１〜第３液体給排手段７１Ａ〜７１Ｃと、液体類を収容した液体容器２９、３０を保持する第１、第２容器保持手段７２Ａ，７２Ｂと、不要な液体を吸引除去するアスピレータ７３と、上記遠沈管２２や液体容器２９〜３１に装着したカバーキャップ２６やディッシュ２１のカバー２１ａを保持する第１〜第４蓋保持手段７４Ａ〜７４Ｄとから構成されている。
上記構成のうち、上記第１液体給排手段７１Ａおよび第１容器保持手段７２Ａは培地を上記容器類に供給する培地供給手段を構成しており、上記第３液体給排手段７１Ｃは容器類に被培養物を分配する分配手段を構成している。
また液体供給手段１０の近傍には、複数のピペット２３を収容するピペット支持部としてのピペットホルダ７５と、上記トリプシン容器３１を収容する容器ホルダ７６と、使用済みのピペット２３や遠沈管２２を廃棄するための廃棄部としての廃棄箱７７とが設けられている。
上記第１〜第３液体給排手段７１Ａ〜７１Ｃ、上記アスピレータ７３、上記第１〜第４蓋保持手段７４Ａ〜７４Ｄは、略門型の保持部材７８によって作業室２ａの上方に設けられており、これらはいずれも第１、第２ロボット６、７の可動範囲内に位置している。
さらに具体的には、上記第１液体給排手段７１Ａは上記第１ロボット６側に設けられ、上記第２液体給排手段７１Ｂは上記第２ロボット７側に設けられ、第３液体給排手段７１Ｃは第１液体給排手段７１Ａと第２液体給排手段７１Ｂとの間に設けられている。
また上記第１容器保持手段７２Ａは上記第１液体給排手段７１Ａの下方に設けられており、上記第２容器保持手段７２Ｂは上記第２液体給排手段７１Ｂの下方に設けられている。
また上記第１、第２蓋保持手段７４Ａ、７４Ｂは、それぞれ上記第１、第２容器保持手段７２Ａ，７２Ｂの上方に設けられ、第３蓋保持手段７４Ｃは第１ロボット６の付近に配置され、第４蓋保持手段７４Ｄは第２ロボット７の付近に配置されている。
そして、上記トリプシン容器３１を収容する容器ホルダ７６は第２ロボット７の可動範囲内に設けられ、トリプシン容器３１は当該第２ロボット７によって上記容器ホルダ７６ごと保持されるようになっている。

以下、図９を用いて第２液体給排手段７１Ｂ、第２容器保持手段７２Ｂ、第２蓋保持手段７４Ｂについて説明する。なお第２液体給排手段７１Ｂと共通の構成を有する第１、第３液体給排手段７１Ａ，７１Ｃ、並びに第２容器保持手段７２Ｂと略共通の構成を有する第１容器保持手段７２Ａについては説明を省略する。
第２液体給排手段７１Ｂは、上記保持部材７８に固定されて上記ピペット２３と接続される接続部７９と、上記ピペット２３を保持してこれを上記接続部７９に接続させる昇降手段８０と、上記接続部７９に接続されるとともに作業室２ａの床２ｂの下方の空間２ｃに設けられた給排手段８１とから構成されている。
上記接続部７９は樹脂製で蛇腹状を有した筒状の部材であって、上記保持部材７８にステーを介して固定され、上部には上記給排手段８１との間にチューブ７が配設され、下部には上記ピペット２３が密着するようになっている。
上記昇降手段８０は、エアシリンダ等によって開閉して上記ピペット２３を把持するグリッパ８０ａと、当該グリッパ８０ａを昇降させるエアシリンダ８０ｂとから構成されている。
そして、上記グリッパ８０ａがピペット２３を保持した状態で、上記エアシリンダ８０ｂがピペット２３を上昇位置に位置させると、上記ピペット２３の上端部が上記接続部７９を圧縮しながら密着し、上記給排手段８１とピペット２３とを連通させるようになっている。
上記給排手段８１は上記第１〜第３液体給排手段７１Ａ〜７１Ｃのそれぞれについて設けられており、上記制御手段５の制御によって上記ピペット２３に所定量の液体を吸引して保持させ、また当該ピペット２３に保持された液体を所定量吐出させるようになっている。

上記第２容器保持手段７２Ｂは、上記ＰＢＳ容器３０および調整されていない培地を収容した培地容器２９Ａを保持する保持部材８２と、当該保持部材８２を昇降させる移動手段８３とから構成されている。
本実施例で使用する上記ＰＢＳ容器３０の口部３０ａは底部３０ｂに対して傾斜して設けられており、上記保持部材８２はＰＢＳ容器３０の底部３０ｂを傾斜した状態で保持するようになっている。
これにより、当該底部３０ｂとこれに隣接する側部との角部が上記口部３０ａの真下に位置し、上記口部３０ａに真上からピペット２３が挿入されると、当該ピペット２３の先端が上記角部に位置するようになっている。
一方、図示しないが培地容器２９Ａは角柱状を有しており、その上部に口部が形成され、当該培地容器２９Ａを保持する保持部材８２は、培地容器２９Ａの底部が水平を向いた状態で保持するようになっている。
また上記第１容器保持手段７２Ａは調整された培地を収容する培地容器２９を保持し、当該培地容器２９も上部に口部が設けられた筒状を有しており、底部が水平な状態で保持されるようになっている。

上記移動手段８３は、上記保持部材８２を昇降させる昇降機構８４と、上記保持部材８２を水平方向に回転させる回転機構８５とから構成され、上記保持部材８２に保持されたＰＢＳ容器３０を昇降させるとともに横方向に旋回させるようになっている。
上記昇降機構８４は、作業室２ａを上下に貫通する円柱状の支持柱８４ａと、上記保持部材８２が固定されるとともに上記支持柱８４ａに沿って上下動可能に設けられた昇降部材８４ｂと、上記昇降部材８４ｂを昇降させるスライド機構８４ｃとから構成されている。
上記昇降部材８４ｂには下方に向けて連結棒８４ｄが設けられており、上記スライド機構８４ｃはこの連結棒８４ｄを介して昇降部材８４ｂを昇降させるようになっている。
上記回転機構８５は、作業室２ａの床２ｂの下方の空間２ｃに設けられたサーボモータ８５ａと、上記連結棒８４ｄに設けられたプーリ８５ｂと、これらの間に張設されたベルト８５ｃとから構成されている。
上記サーボモータ８５ａが上記プーリ８５ｂを駆動すると、上記連結棒８４ｄが回転して上記昇降部材８４ｂが支持柱８４ａに対して回転し、上記保持部材８２を水平方向に回転させるようになっている。
この時、上記連結棒８４ｄの下端部における上記スライド機構８４ｃとの連結部分にはボールリンク８５ｄが設けられており、連結棒８４ｄの回転を許容するようになっている。

図１０は上記アスピレータ７３を示し、先端に上記アスピレータノズル２４が装着される吸引管８６と、上記吸引管８６を回転可能に保持する回転手段８７と、上記吸引管８６に接続されたチューブ８８と、上記チューブ８８の途中に設けられた２つの廃液ボトル８９Ａ、８９Ｂと、上記２つの廃液ボトル８９Ａ、８９Ｂへの流路を切替える切替手段９０と、上記アスピレータノズル２４に負圧を発生させる吸引手段９１とを備えている。
上記吸引管８６の先端には上記アスピレータノズル２４が交換可能に設けられ、このアスピレータノズル２４は上記配置用グローブ４０ｂを装着した作業者によって交換されるようになっている。なおロボットによって交換するようにしてもよい。
上記回転手段８７は上記吸引管８６に装着された上記アスピレータノズル２４の傾きを変更するようになっており、例えば遠沈管２２の液体を排出する際には当該遠沈管２２を上下方向に向けた状態で保持するとともにアスピレータノズル２４を上下方向に向けて使用し、ディッシュ２１内の液体を排出する際には、当該ディッシュ２１を傾斜させて液体を下方に位置させ、この傾きに合わせてアスピレータノズル２４を傾斜させるようになっている。

上記廃液ボトル８９Ａ、８９Ｂは作業室２ａの床２ｂの下方の空間２ｃに設けられており、その上部には上記吸引管８６に連通するチューブ８８Ａと、吸引手段９１に連通するチューブ８８Ｂとがそれぞれ接続されている。
このような構成により、上記吸引手段９１が負圧吸引力を発生させると、上記廃液ボトル８９Ａ、８９Ｂを介して負圧が上記アスピレータノズル２４に作用し、アスピレータノズル２４が吸引した液体が廃液ボトル８９Ａ、８９Ｂに回収されるようになっている。
さらに上記吸引手段９１は、自動培養操作装置１が作動している間、常時負圧を発生するようになっており、これによりアイソレータ２の作業室２ａの空気を常時吸引することで、廃液ボトル８９Ａ、８９Ｂからの液体や外部空間の空気が作業室２ａに流入するのを防止するようになっている。
上記チューブ８８はそれぞれ２股に分岐して２つの廃液ボトル８９Ａ、８９Ｂに接続されており、この分岐部分に上記切替手段９０が設けられている。
上記切替手段９０は上記分岐したチューブ８８の流路を切替えることにより、上記廃液ボトル８９Ａまたは廃液ボトル８９Ｂのいずれか一方を上記吸引管８６および吸引手段９１に連通させるようになっている。
そして、例えば培養操作中に一方の廃液ボトル８９Ａが満杯となったら、制御手段５は上記切替手段９０を制御して他方の廃液ボトル８９Ｂに流路を切替え、当該廃液ボトル８９Ｂにおいて廃液を回収する間に、満杯となった廃液ボトル８９Ａを空の廃液ボトルに交換することが可能となっている。

上記第１〜第４蓋保持手段７４Ａ〜７４Ｄは、それぞれ下端部に設けられた吸着ヘッド７４ａによってディッシュ２１のカバー２１ａや遠沈管２２や液体容器２９〜３１のカバーキャップ２６を吸着保持するようになっている。
上記第１、第２容器保持手段７２Ａ，７２Ｂの上方に設けられた第１、第２蓋保持手段７４Ａ、７４Ｂは、これら第１、第２容器保持手段７２Ａ，７２Ｂが保持する培地容器２９やＰＢＳ容器３０（培地容器２９Ａ）のカバーキャップ２６を一時的に保持するものとなっている。
上記第３蓋保持手段７４Ｃは、上記第１ロボット６が保持するディッシュ２１や遠沈管２２に装着されたカバー２１ａやカバーキャップ２６を一時的に保持するものとなっている。
これと同様、第４蓋保持手段７４Ｄは、上記第２ロボット７が保持するディッシュ２１や遠沈管２２に装着されたカバー２１ａやカバーキャップ２６を一時的に保持するものとなっている。

図１１に示すように、上記廃棄箱７７には、培養操作において不要となったピペット２３や遠沈管２２を廃棄するようになっており、第１ロボット６の可動範囲および搬出入用グローブ４０ａの作業範囲内に設けられている。
上記廃棄箱７７は前後に２つの廃棄空間７７ａ、７７ｂが形成されており、これら廃棄空間７７ａ、７７ｂには予め廃棄袋がセットされている。
このうち第１ロボット６側のピペット用廃棄空間７７ａは縦長の空間で、ここには上記ピペット２３を廃棄し、アイソレータ２の壁面側のその他容器類用廃棄空間７７ｂには遠沈管２２やディッシュ２１などのピペット２３以外のものを廃棄するようになっている。
これにより、細長いピペット２３を上記ピペット用廃棄空間７７ａ内で上下方向を向いた状態で揃えることができ、上記遠沈管２２やディッシュ２１等と同じ空間に廃棄した場合に比べて廃棄物の容積を小さくすることが可能となる。
さらに、上記廃棄箱７７における上記ピペット用廃棄空間７７ａに隣接した位置には、空の遠沈管２２を斜めに保持する保持部材７７Ａが設けられており、当該保持部材７７Ａに保持される空の遠沈管２２には使用済みのピペット２３が収容されるようになっている。
また、上記保持部材７７Ａは上記遠沈管２２を上記ピペット用廃棄空間７７ａの上方に向けて斜めに保持し、ピペット２３の上端部が廃棄箱７７の上方に突出するようになっている。これにより遠沈管２２の中でピペット２３が位置決めされ、ロボットで保持することが可能となっている。

上記構成を有する液体供給手段１０の動作について説明する。
まず上記第１〜第３液体給排手段７１Ａ〜７１Ｃには、自動培養操作装置１において培養操作を行う前に、上記第１ロボット６がピペット２３を装着するようになっている。
まず、上記パスボックス３よりアイソレータ２に搬入されたピペット２３は、搬出入用グローブ４０ａを装着した作業者によって先端部が上方を向いた状態で上記ピペットホルダ７５に収容される。
そして第１ロボット６は、上記ピペットホルダ７５よりピペット２３を取り出すと、これを１８０°回転させて先端部を下方に向け、その状態で上記第１〜第３液体給排手段７１Ａ〜７１Ｃに移動させる。
その際、第１ロボット６と第２ロボット７との間でピペット２３を直接受け渡しながら、９０°ずつピペット２３を回転させるようにしてもよい。
図９を用いて説明すると、ピペット２３が装着されていない状態において、上記昇降手段８０は上記グリッパ８０ａを下降位置に位置させており、その状態で上記第１ロボット６が当該グリッパ８０ａにピペット２３を受け渡す。
すると、上記昇降手段８０がピペット２３ごとグリッパ８０ａを上昇させて、当該ピペット２３の上端部を接続部７９に下方から密着させ、これによりピペット２３が給排手段８１に連通し、ピペット２３が第２液体給排手段７１Ｂに保持されることとなる。
そしてこれと同様の動作を行うことにより、第１、第３分注手段７１Ａ，７１Ｃにもピペット２３の装着を行う。

次に、第１液体給排手段７１Ａを用いて遠沈管２２に培地を分注する際の動作について説明する。なお第２液体給排手段７１Ｂを用いてディッシュ２１にＰＢＳを分注する際の動作も同様であるため、説明は省略する。
まず、上記培地容器２９を上記パスボックス３から作業室２ａ内に搬入する際、予め制御手段５には当該培地容器２９における培地の液面高さが登録されている。
具体的な液面高さを認識する方法としては、液面高さ検出手段としての重量計によって計測した培地容器２９の重量から認識する方法や、光学式、超音波式、静電容量式など市販のセンサを用いて培地容器２９の口部から液面高さを直接計測する方法が考えられる。
次に、第１液体給排手段７１Ａのピペット２３に所定量の培地を吸引させる。
具体的には、上記第１容器保持手段７２Ａは培地容器２９を上記第１液体給排手段７１Ａに隣接する第１蓋保持手段７４Ａに移動させて、カバーキャップ２６を吸着保持させる。
さらに、第１容器保持手段７２Ａは培地容器２９を第１液体給排手段７１Ａに移動させ、ピペット２３を培地容器２９に挿入させる。すると給排手段８１が作動して上記ピペット２３に所定量の培地が吸引される。
その際、上記制御手段５には培地容器２９における培地の液面高さが登録されているため、制御手段５は上記第１容器保持手段７２Ａの移動手段８３を制御して、上記ピペット２３と培地容器２９の培地の液面との相対高さを調整する。
具体的には、上記培地容器２９の培地に挿入される上記ピペット２３の挿入量が最小限の深さとなるようにし、第１液体給排手段７１Ａが培地容器２９の培地を吸引して液面高さが減少すると、制御手段５は移動手段８３を制御して、当該液面高さの減少に応じて上記培地容器２９を上昇させる。
これにより上記ピペット２３の外面に付着する培地の接触面積を最小限とし、当該ピペット２３の外面に付着した培地が作業室２ａ内に落下してしまうことを防止するようになっている。
そして、培地容器２９から培地が吸引されると、第１容器保持手段７２Ａは培地容器２９を第１蓋保持手段７４Ａに移動させてカバーキャップ２６を装着させ、その後培地容器２９を下降位置まで下降させる。

このようにして第１液体給排手段７１Ａのピペット２３に所定量の培地が吸引されたら、この培地を例えば第２ロボット７が保持した遠沈管２２に吐出する動作を行う。
具体的には、第２ロボット７が作動して上記遠沈管ホルダ４３より遠沈管２２を取り出し、これを第２ロボット７に隣接した第４蓋保持手段７４Ｄに移動させてカバーキャップ２６を保持させる。
そして、第２ロボット７が上記遠沈管２２を第１液体給排手段７１Ａのピペット２３の下方に位置させると、制御手段５は給排手段８１を制御して、ピペット２３に収容された培地を所定量だけ遠沈管２２に排出させる。
その際においても、制御手段５は上記遠沈管２２に収容されている液体の量を記憶しており、上記第２ロボット７は上記ピペット２３と保持した遠沈管２２との相対的な高さを調整するようになっている。
遠沈管２２に予め所定量の細胞を含んだ液体が収容されている場合、第２ロボット７は当該液体の液面に対して若干上方にピペット２３の先端が位置するように遠沈管２２を位置させる。
そして、上記ピペット２３から培地が吐出されて液面高さが上昇すると、第２ロボット７はこの液面高さの上昇に合わせて遠沈管２２を下降させ、ピペット２３に遠沈管２２内の液体が接触しないようにする。
このようにして遠沈管２２に所定量の培地が分注されると、第２ロボット７は当該遠沈管２２を上記第４蓋保持手段７４Ｄに移動させて遠沈管２２にカバーキャップ２６を装着させる。

上記第１液体給排手段７１Ａは第１容器保持手段７２Ａの培地容器２９に収容された培地を、第２液体給排手段７１Ｂは第２容器保持手段７２ＢのＰＢＳ容器３０に収容されたＰＢＳをそれぞれ扱うのに対し、本実施例の第３液体給排手段７１Ｃは、トリプシン容器３１に収容されたトリプシンを扱うほか、例えば遠沈管２２において細胞を含む液体と培地とからなる懸濁液を作成する際にも使用される。
まず、トリプシンを分注する際には、上記第２ロボット７がトリプシン容器３１を容器ホルダ７６ごと保持し、上記第４蓋保持手段７４Ｄにおいてカバーキャップ２６を一時的に保持させてから、第３液体給排手段７１Ｃにおいてトリプシンを吸引させる。
この時も、制御手段５にトリプシン容器３１内のトリプシンの液面高さを登録しておくことで、ピペット２３にトリプシンが吸引されて液面高さが下降するのに応じて、トリプシン容器３１を上昇させるようになっている。

そして第３液体給排手段７１Ｃでは、上記トリプシンの分注が終了し、その後上記懸濁液を作成する際には、トリプシンの分注に使用した使用済みのピペット２３を新たなピペット２３に交換するようになっている。
上記第１ロボット６は予め廃棄箱７７近傍に設けられた上記保持部材７７に支持された空の遠沈管２２を取り出して、これを第３液体給排手段７１Ｃのピペット２３の下方に位置させる。
すると、第３液体給排手段７１Ｃの昇降手段８０がピペット２３を下降させて接続部７９より離脱させ、さらに保持したピペット２３を解放することにより、当該ピペット２３を第１ロボット６が保持した遠沈管２２の内部に落下させる。
第１ロボット６は、上記ピペット２３を収容した遠沈管２２を上記保持部材７７Ａに収容し、これにより遠沈管２２およびピペット２３は傾斜した状態となる。
その結果、上記傾斜した遠沈管２２の開口部の下方には必ずピペット２３が位置することとなり、第１ロボット６が上記ピペット２３を確実に把持することが可能となる。
第１ロボット６は、この傾斜した遠沈管２２からピペット２３を取り出すと、当該ピペット２３が上下方向を向くように回転させ、さらに上記廃棄箱７７におけるピペット用廃棄空間７７ａの上方に位置させてから落下させる。
ピペット２３は上下方向を向いたまま落下するため、その後他のピペット２３を廃棄しても、上記ピペット用廃棄空間７７ａのすべてのピペット２３が上下方向を向くこととなり、廃棄する際の容積を小さくすることができる。
このように、第１ロボット６が保持した遠沈管２２にピペット２３を落下させてから、当該ピペット２３を遠沈管２２ごと廃棄箱７７の近傍に移動させ、その後当該ピペット２３を廃棄箱７７に廃棄することで、ピペット２３を廃棄箱７７まで移動させる間に、当該ピペット２３に付着した液体がアイソレータ２の床２ｂに落下してしまうのを防止することができる。
このようにして使用済みのピペット２３を廃棄したら、第１ロボット６はピペットホルダ７５から新たなピペット２３を保持して、これを第３液体給排手段７１Ｃに装着する。

上記検査手段１１は、第２ロボット７の可動範囲内に配置され、図１２に示ようにアイソレータ２の背面側より外方に突出した上下に狭い観察空間１１Ｓの上下に設けた撮像手段１１ａおよび照明手段１１ｂとから構成されている。
上記観察空間１１Ｓは上記アイソレータ２の作業室２ａと連通しており、その上面および下面にはガラスなどの光透過部材が設けられており、第２ロボット７に保持された観察プレート２５が当該観察空間１１Ｓに挿入されるようになっている。
上記撮像手段１１ａは上記観察空間１１Ｓの上方に、上記照明手段１１ｂは観察空間１１Ｓの下方にそれぞれ設けられ、上記照明手段１１ｂの光は上記光透過部材を透過するとともに上記観察プレート２５のプレート２５ａを透過し、撮像手段１１ａが当該プレート２５ａ上の細胞の拡大画像を撮影するようになっている。
そして上記撮像手段１１ａが撮影した画像は、上記制御手段５において画像処理され、例えば観察範囲における生存する細胞の生存数と、死滅した細胞の死滅数とを計数し、ここから細胞の生存率が算出されるようになっている。
なお、アタッチメント３３に載置させたディッシュ２１を観察空間１１Ｓに挿入させて、ディッシュ２１内に収容された細胞と培養の混合物における細胞の占有率を画像処理にて求めることもできる。

そして、本実施例における後述する継代作業では、上記液体供給手段１０において、培地供給手段を構成する第１液体給排手段７１Ａが培地容器２９より吸引した培地を上記ロボットが保持する第２の培養容器としての新たな空のディッシュ２１に供給する。
一方、分配手段を構成する第３液体給排手段７１Ｃが第１の培養容器としての遠沈管２２から細胞と培地とによる懸濁液を吸引し、これを上記ロボットが移送した複数の上記第２の培養容器としてのディッシュ２１に分注することにより、細胞を新たなディッシュ２１に分配するようになっている。
その際、本実施例では、上記検査手段１１の検査結果に基づいて、今回の継代作業に新たに必要な培地の量を求め、これに基づいて分配する新たなディッシュ２１の個数を決定するようになっており、その判定を行う判定手段は上記制御手段５に設けられている。
上記判定手段は、上記検査手段１１において細胞の生存数が計数されると、上記生存率が所定のしきい値を超えるか否かを判定し、上記しきい値を超えない場合には使用する培地の量として標準量を選択し、これに伴う所定個数のディッシュ２１に細胞を継代させる標準継代モードで上記継代作業を実行させる。
一方、検査結果において細胞の生存数が上記しきい値を超えた場合には、多数の細胞が生存していることから、これを上記標準継代モードで継代を行う場合に比べて、より多くの培地が必要となる。
このため、上記判定手段は、上記標準よりも多量の培地量を選択して、これに伴う上記標準継代モードよりも多数のディッシュ２１に細胞を継代させる優良継代モードで上記継代作業を実行させるようになっている。
例えば、上記標準継代モードにおいて一つの遠沈管２２に収容されていた細胞を１０個の新たなディッシュ２１に継代する場合、上記優良継代モードでは１５個のディッシュ２１に細胞を継代させるようになっている。
なお、細胞の検査は培養されている細胞の一部を抽出して行われるため、求めた生存数に所定の係数を掛けて必要な培地の量を算出する。また、算出した分配する培地の量をディッシュ２１一つ当たりに収容する培地量で割って、ディッシュ２１の数を求めるようにしてもよい。

また検査手段１１はおよび判定手段は、上記継代作業において培養するディッシュ２１の個数を決定するだけではなく、上記継代操作を行うか否かの判断にも用いることができる。
例えば第２ロボット７が上記インキュベータ４から所定の間隔、例えば毎朝決まった時間にディッシュ２１を取り出して、当該ディッシュ２１ごと細胞を上記検査手段１１に移動させる。
すると検査手段１１の撮像手段１１ａがディッシュ２１内の細胞を撮影して当該細胞の画像に占める占有率を測定し、制御手段５はこの細胞の占有率に基づいて、細胞が十分に培養されていると判定された場合には上記継代操作を行うことを決定する。

上記観察手段１１で上記細胞の観察を行う際、上記観察プレート２５に載置した細胞に上記試薬容器３２に収容されたトリパンブルーを加えることで、細胞の生存数を上記撮像手段１１ａによって容易に計測することができる。
そのため、上記作業室２ａには、上記観察プレート２５に上記トリパンブルーを供給する試薬供給手段１０１と、上記細胞やトリパンブルーを観察プレート２５に供給するために使用する上記マイクロピペット３４のマイクロピペットノズル３５を交換するためのノズル交換手段１０２とを設け、これらの作業を自動的に行うようになっている。

図１３に示すように、上記試液供給手段１０１はカメラ４５を収納したケーシング４５ａに設けられており、かつ第１、第２ロボット６、７の可動範囲に設けられている。
上記ケーシング４５ａにはマイクロピペット３４を保持する保持手段１０３が固定され、保持されたマイクロピペット３４の下方には上記マイクロピペットノズル３５を廃棄するための遠沈管２２が配置されている。また上記ケーシング４５ａの近傍には試薬容器３２を保持する試薬容器ホルダ１０４が設けられている。
上記保持手段１０３の上面には上記マイクロピペット３４に装着された保持部材３６が載置されるようになっており、当該保持部材３６に設けられた２つの位置決め孔３６ｂに嵌合する図示しない位置決めピンが設けられている。
上記マイクロピペットノズル３５を廃棄するための遠沈管２２は、上記マイクロピペット３４のイジェクトボタン３４ｃが操作されると、落下したマイクロピペットノズル３５を回収するようになっており、その後当該マイクロピペットノズル３５は上記遠沈管２２ごと廃棄箱７７に廃棄されるようになっている。

上記ノズル交換手段１０２は上記ロータリストッカ８に隣接した位置に設けられ、第１ロボット６の可動範囲に設けられている。
図１４に示すように、ノズル交換手段１０２は、上記試液供給手段１０１の保持手段１０３と同様の構成を有する保持手段１０３Ａと、当該保持手段１０３Ａの下方に設けられてマイクロピペットノズル３５をマイクロピペット３４の先端管３４ａに装着するための装着手段１０５とから構成されている。
上記装着手段１０５は、上記マイクロピペットノズル３５を保持する貫通孔を備えた保持部材１０５ａと、当該保持部材１０５ａを昇降させるエアシリンダ等の昇降手段１０５ｂとから構成されている。

そして本実施例において上記マイクロピペット３４は以下のようにして使用される。
まず、第１ロボット６はロータリストッカ８の検体容器支持テーブル５５よりマイクロピペットノズル３５を保持してこれを上記ノズル交換手段１０２に移動させ、上記装着手段１０５の保持部材１０５ａに保持させる。
続いて、第１ロボット６は上記検体容器支持テーブル５５からマイクロピペット３４を保持して、これをノズル交換手段１０２の上記保持手段１０３Ａに保持させる。
このとき、上記装着手段１０５の保持部材１０５ａは昇降手段１０５ｂによって下降位置に位置し、この状態から保持部材１０５ａを上昇させることで、上記マイクロピペットノズル３５が上記先端管３４ａに強固に装着されるようになっている。
その際、第１ロボット６はマイクロピペット３４を上方から押圧し、マイクロピペット３４が保持手段１０３より脱落しないようにする。

このようにしてマイクロピペット３４にマイクロピペットノズル３５が装着されると、第１ロボット６は当該マイクロピペット３４を上記試液供給手段１０１に移動させる。
続いて第２ロボット７は細胞を含む懸濁液が収容された遠沈管２２を試液供給手段１０１におけるマイクロピペット３４の下方に移動させる。そして第１ロボット６が当該マイクロピペット３４の吸引ボタン３４ｂを操作して、マイクロピペット３４に少量の懸濁液を吸引する。
続いて、第２ロボット７は観察プレート２５をマイクロピペット３４の下方に位置させ、第１ロボット６が再度吸引ボタン３４ｂを操作すると、観察プレート２５に所定量の懸濁液が吐出される。
第２ロボット７は上記細胞の載置された観察プレート２５を受渡しテーブル４２に載置し、第１ロボット６はマイクロピペット３４のイジェクトボタン３４ｃを操作して、装着されていたマイクロピペットノズル３５を遠沈管２２に落下させる。

その後第１ロボット６は当該マイクロピペット３４を上記ノズル交換手段１０２に移動させて、新たなマイクロピペットノズル３５を装着させ、当該新たなマイクロピペットノズル３５が装着されたマイクロピペット３４を再度試液供給手段１０１に移動させる。
第２ロボット７は試薬容器３２を試薬容器ホルダ１０４より保持して試液供給手段１０１に移動させ、第１ロボット６がマイクロピペット３４を操作することにより、所定量の試薬を吸引させる。
次に、第２ロボット７は観察プレート２５をマイクロピペット３４の下方に移動させ、第１ロボット６がマイクロピペット３４を操作することにより、観察プレート２５の細胞に上記試薬を供給する。
その後、第２ロボット７は当該観察プレート２５を上記観察手段１１に移動させて、上記細胞の観察を行う。
一方、第１ロボット６はマイクロピペット３４を操作して、使用したマイクロピペットノズル３５を遠沈管２２に回収し、上記ノズル交換手段１０２にマイクロピペット３４を移動させる。

上記インキュベータ４は、内部空間が細胞の培養に最適な温度や湿度に維持され、上記アイソレータ２とインキュベータ４とは接続手段１１１によって接続されている。このように、本実施例の自動培養操作装置１は、インキュベータ４を備え、被培養物を培養する培養装置として構成されている。
またインキュベータ４は図２に示す台車４ａによって移動可能に設けられ、アイソレータ２より離隔した位置において細胞の培養を行うことが可能となっている。
またインキュベータ４の内部には所定個数のディッシュ２１を収容する図示しないラックと、当該ラックから所定のディッシュ２１を取り出してアイソレータ２内の搬出入手段１２に受け渡す搬送手段４ｂとが設けられている。
上記搬送手段４ｂは上記アタッチメント３３の保持部３３ｂと同じ形状を有した保持部４ｃを備え、当該保持部４ｃを昇降させることで、上記ラックの所要の位置にディッシュ２１を収容するようになっている。

図１に示すようにアイソレータ２の側面における上記２つのインキュベータ４が接続される位置には、それぞれ第１、第２連通口部２ｄＡ、２ｄＢが形成され、これら第１、第２連通口部２ｄＡ、２ｄＢは連通口開閉部材としてのアイソレータ側シャッタ１１２によって開閉されるようになっている。
一方、上記インキュベータ４の側面には搬出入口部４ｄが形成され、当該搬出入口部４ｄは搬出入口開閉部材としてのインキュベータ側シャッタ１１３によって開閉されるようになっている。
以下、図１５を用いて第１連通口部２ｄＡに接続される接続手段１１１について説明すると、当該接続手段１１１は、アイソレータ２の連通口部２ｄＡおよびインキュベータ４の搬出入口部４ｄの周囲を囲繞して、アイソレータ２の側面とインキュベータ４の側面に気密を保った状態で設けられる筒状の連結部材１１４と、アイソレータ２とインキュベータ４とを接続状態に維持する接続機構１１５とを備えている。
上記アイソレータ２の連通口部２ｄＡには環状の中空シール部材１１６が設けられるとともに、上記アイソレータ側シャッタ１１２は駆動手段としてのエアシリンダ１１２ａによってガイドレール１１２ｂに案内されて昇降可能に設けられている。
上記アイソレータ側シャッタ１１２が上記連通口部２ｄの高さに位置すると、上記中空シール部材１１６にエアが供給されて膨張し、アイソレータ側シャッタ１１２に密着して密封するようになっている。

インキュベータ側シャッタ１１３は駆動手段としての開閉用モータ１１７の駆動力によりガイドレール１１８に案内されて昇降してインキュベータ４の搬出入口部４ｄを開閉し、またロック用モータ１１９によって上昇状態が維持されるようになっている。
上記インキュベータ側シャッタ１１３が搬出入口部４ｄの高さに位置する際、当該搬出入口部４ｄに設けた環状の中空シール部材１２０にエアを供給して膨張させると、インキュベータ側シャッタ１１３に密着して密封されるようになっている。
上記開閉用モータ１１７の回転軸はインキュベータ４の側壁を貫通しており、当該回転軸の先端には略Ｕ字形の第１凹部１２１ａが形成されたアーム１２１が設けられている。
上記第１凹部１２１ａは上記インキュベータ側シャッタ１１３の側部下方に設けられた第１突起１１３ａに係合し、図１６（ａ）に示す閉鎖状態と（ｂ）に示す開放状態との間では、上記開閉用モータ１１７がアーム１２１を上下に揺動させて、上記第１凹部１２１ａに連動させて上記第１突起１１３ａを押圧し、インキュベータ側シャッタ１１３を昇降させるようになっている。

上記ロック用モータ１１９の回転軸もインキュベータ４の側壁を貫通しており、当該回転軸により回転される回動体１２２には略Ｕ字形の第２凹部１２２ａが形成されている。これに対し、上記インキュベータ側シャッタ１１３の側部には上記第２凹部１２２ａに係合する第２突起１１３ｂが形成されている。
そして図１６（ａ）に示す上昇状態では、上記ロック用モータ１１９により第２凹部１２２ａが横方向を向き、これにより第２突起１１３ｂの上下方向への移動を阻止して、インキュベータ側シャッタ１１３の閉鎖状態を維持するようになっている。
開放状態とするには、上記ロック用モータ１１９が上記第２凹部１２２ａを下方に向け、第２突起１１３ｂの下方への移動を許容し、インキュベータ側シャッタ１１３が開放可能となる。
このように、アイソレータ２の連通口部２ｄ、インキュベータ４の搬出入口部４ｄとも、駆動手段を備えて開閉作動されるシャッタを開閉部材として採用しているため、自動化に対応可能であり、開放時に第２ロボット７や搬出入手段１２の可動に干渉することはない。

上記連結部材１１４は、上記アイソレータ２の側面に固定されるとともに上記アイソレータ２の第１、第２連通口部２ｄＡ、２ｄＢのそれぞれを囲繞するように設けられた筒状の部材であって、その先端には環状シール部材１２３が設けられ、インキュベータ４の搬出入口部４ｄの外壁側の周囲を囲繞して密封するようになっている。
これにより、当該連結部材１１４によって連結されたアイソレータ２とインキュベータ４との間には、外部雰囲気から隔離された除染空間Ｓが形成されるようになっている。
上記接続機構１１５は、アイソレータ２の側面に設けられた４つの係合ピン１１５ａと、上記インキュベータ４の側面に設けられて上記係合ピン１１５ａに係合する４つの係合フック１１５ｂと、係合ピン１１５ａを出退させるエアシリンダ１１５ｃから構成されている。
上記係合ピン１１５ａを突出させて、すべての係合ピン１１５ａが上記係合フック１１５ｂに係合することで、アイソレータ２に対しインキュベータ４が連結保持され、上記連結部材１１４の内側に密閉された除染空間Ｓを形成する。

そして、第１、第２連通口部２ｄＡ、２ｄＢに対応する各接続手段１１１の連結部材１１４には、供給通路１２４を介して上記除染ガス供給手段３８から除染ガスが供給されるようになっている。
上記供給通路１２４は、第１連通口部２ｄＡに設けた連結部材１１４に接続される通路１２４Ａと、第２連通口部２ｄＢに設けた連結部材１１４に接続される通路１２４Ｂとに分岐され、各々に制御手段５によって制御される開閉弁１２５が設けられ、これによりいずれか一方の接続手段１１１に除染ガスを供給するための切換手段が構成されている。
このような構成により、上記供給通路１２４を介していずれか一方の連結部材１１４に除染ガスを供給すると、当該連結部材１１４によって形成された除染空間Ｓに除染ガスが充満し、外部雰囲気に露出していたアイソレータ側シャッタ１１２やインキュベータ側シャッタ１１３の表面を除染できるようになっている。
除染空間Ｓに除染ガスが供給され、所定時間が経過すると、当該除染空間Ｓ内の除染ガスは各連結部材１１４に設けた排出通路１２６の開閉弁１２７を開いて、当該除染空間Ｓの除染ガスを触媒１２８により無害化して排出し、その後、所定時間にわたって無菌エアを流してエアレーションが行われるようになっている。
そして、このような除染ガスによる除染は、インキュベータ４の接続時と離脱時に実施されるようになっている。

ここで、本実施例では上記連結部材１１４によってアイソレータ２の第１、第２連通口部２ｄＡ、２ｄＢおよびインキュベータ４の搬出入口部４ｄを囲繞する狭小な除染空間Ｓを形成し、これを除染ガスによって除染するため、容積の大きな空間を除染する場合に比べて短時間で除染が行えるようになっている。

上記アイソレータ２とインキュベータ４との間でディッシュ２１の受け渡しを行う搬出入手段１２は、上記２つの連通口部２ｄＡ，２ｄＢの近傍にそれぞれ設けられている。
上記搬出入手段１２は、ディッシュ２１を載置するディッシュ載置部１２ａと、当該ディッシュ載置部１２ａを水平方向に移動させる移動手段１２ｂとによって構成されている。
上記ディッシュ載置部１２ａはロータリストッカ８におけるディッシュ載置テーブル５３のディッシュ載置部６０と同じ形状を有しており、上記移動手段１２ｂによって第２ロボット７の作業範囲内とインキュベータ４の内部との間で往復動するようになっている。
上記ディッシュ載置部６０が上記移動手段１２ｂによって第２ロボット７側に位置すると、上記第２ロボット７が保持したアタッチメント３３を介してディッシュ２１の受け渡しが行われ、当該位置が第２ロボット７による上記インキュベータ４に対するディッシュ２１の搬出入位置となる。
そしてディッシュ載置部６０がインキュベータ４の内部に位置すると、当該インキュベータ４の搬送手段４ｂとの間でディッシュ２１の受け渡しを行うようになっている。

以下、上記構成を有する自動培養操作装置１の動作について説明する。
上記第１、第２ロボット６、７を用いた培養操作を行う前に、上記パスボックス３からアイソレータ２に上記器具類や容器類を搬入し、またこれら器具類および容器類を所定の位置に配置する準備作業を、作業者による手作業によって行う。
まず作業者は上記パスボックス３の外部開閉扉３ａを開放して、器具類や容器類が収容された包装袋Ｂを当該パスボックス３内のフック３ｂにぶら下げ、包装袋Ｂの外面を除染ガス供給手段３８の除染ガスによって除染する。
作業者はアイソレータ２およびパスボックス３に設けられた搬出入用グローブ４０ａを装着し、上記パスボックス３内の包装袋Ｂをアイソレータ２の作業室２ａ内に搬入する。
その際、作業者は上記ロータリストッカ８の切替手段を非伝達状態として各テーブル５２〜５５を手動で回転させ、上記ディッシュ２１や遠沈管２２を各テーブル５２〜５５に収容し、また上記ピペット２３をピペットホルダ７５に載置する。
また作業者は、上記アスピレータノズル２４を上記移動テーブル４１に載置し、さらに器具類や容器類を取り出した後の包装袋Ｂを廃棄箱７７に廃棄する。

次に、作業者はパスボックス３の外部開閉扉３ａより検体容器２８や液体類をパスボックス３内に搬入し、さらに上記搬出入用グローブ４０ａを装着してこれら検体容器２８や液体類を収容した液体容器２９〜３２を消毒液によりふき取る。
続いて作業者は上記開閉扉３９を開放して上記液体類をアイソレータ２に搬入し、具体的には上記ロータリストッカ８に検体容器２８および試薬容器３２を収容し、上記培地容器２９、ＰＢＳ容器３０、トリプシン容器３１をそれぞれ上記移動テーブル４１に載置する。
このとき、作業者は上記遠沈管２２や検体容器２８や各液体容器２９〜３２に装着されていたスクリュー式のキャップを、回転操作が不要なカバーキャップ２６へと交換する。
作業者が上記移動テーブル４１を手動で液体供給手段１０の前方まで移動させると、作業者はさらに上記配置用グローブ４０ｂを装着して、当該移動テーブル４１上のアスピレータノズル２４をアスピレータ７３に装着し、また上記液体容器２９〜３１を所定の位置に配置する。
なお、上記アタッチメント３３およびマイクロピペット３４は予めアイソレータ２に載置されているが、これらを上記包装袋Ｂに収容して、培養操作を行うたびに外部より搬入するようにしてもよい。
このように、上記器具類や容器類および液体類の搬入作業および配置作業は、ロボットによる動作では煩雑な作業となるため、作業者により迅速に行うようになっている。

これらの準備作業が終了すると、上記制御手段５によって上記第１、第２ロボット６、７や液体供給手段１０等による自動的な培養操作が可能となるが、各培養操作を行う前に、上記制御手段５の制御によって以下の作業が行われる。
まず、制御手段５は上記第１ロボット６を制御して、上記ピペットホルダー７５に載置されたピペット２３を上記液体供給手段１０の上記第１〜第３液体給排手段７１Ａ〜７１Ｃにそれぞれ装着させる。
これと同時に、上記制御手段５は上記ロータリストッカ８の切替手段５８を伝達状態に復帰させる動作を行う。具体的には、駆動手段５７によってプーリ６２を回転させ、上記準備作業によって上記切替手段５８が非伝達状態のままであった場合には、上記プーリ６２が上記連結部材６１に対して相対的に回転するが、その後さらにプーリ６２が回転すると、上記ボール６３が当該プーリの凹部６２ａに嵌合して、上記連結部材６１が上方に移動して上記伝達状態となる。
このようにして切替手段５８が伝達状態となったら、制御手段５はさらに駆動手段５７によって回転軸５１を回転させ、当該回転軸５１に設けた検出片５９ａを上記回転位置センサ５９によって認識し、かつ各テーブル５２〜５５に作業者が載置した容器類や器具類を上記器具類センサ５７によって認識する。
これにより、制御手段５は各テーブル５２〜５５の回転位置を認識するとともに、各テーブル５２〜５５に載置されている器具類や容器類の位置や有無を記憶する。

以下上記培養操作として、細胞を培地とともに培養容器に収容させる播種作業、古くなった培地を交換する培地交換作業、一つの培養容器の細胞を複数の新たな培養容器に分配する継代作業、培養の終了した細胞を回収する回収作業について説明する。
なお、上記培養操作における上記第１、第２ロボット６、７や液体供給手段１０等の動作は、予め制御手段５に登録された動作に従って行われるが、下記動作はあくまでも一例であり、異なる動作順序によって培養操作を行うことも、上記記載した作業以外の作業も行うことも可能であることは言うまでもない。

図１７は播種作業のフローを示し、上記パスボックス３からアイソレータ２には、容器類としてディッシュ２１および遠沈管２２が、器具類としてピペット２３、アスピレータノズル２４が、液体類として、培地容器２９、ＰＢＳ容器３０、試薬容器３２がそれぞれ搬入されている。また、これらとは別に細胞を収容した検体容器２８が搬入される。
まず、検体容器２８の細胞を複数の遠沈管２２に分注する作業を行う（Ａ−１）。
第１ロボット６は上記検体容器２８をロータリストッカ８から取り出し、これを液体供給手段１０の第３液体給排手段７１Ｃまで移動させ、ピペット２３に検体容器２８の細胞を含む液体を吸引する。
第１ロボット６は、空になった検体容器２８を廃棄箱７７に廃棄し、続いてロータリストッカ８から空の遠沈管２２を取り出してこれを上記第３液体給排手段７１Ｃに移動させ、ピペット２３から当該遠沈管２２に所定量の細胞を分注する。
そして第１ロボット６は細胞の分注された遠沈管２２を上記遠沈管ホルダ４３に支持させる。

次に、上記遠沈管２２にＰＢＳを分注する作業を行う（Ａ−２）。
上記液体供給手段１０の上記第２液体給排手段７１Ｂと第２容器保持手段７２Ｂとが作動して、ピペット２３に所定量のＰＢＳを吸引する。
続いて第１ロボット６は上記遠沈管ホルダ４３に支持された遠沈管２２を取り出し、これを上記第２液体給排手段７１Ｂに移動させ、ピペット２３から所定量のＰＢＳを当該遠沈管２２に吐出する。
そして第１ロボット６はＰＢＳの分注された遠沈管２２を再度遠沈管ホルダ４３に支持させる。

次に、上記ＰＢＳの分注された細胞を遠心分離する作業を行う（Ａ−３）。
第２ロボット７は上記遠沈管ホルダ４３に支持された遠沈管２２を取り出してこれを遠心分離手段９に収容し、その際第２ロボット７および液体供給手段１０によって新たな遠沈管２２からカウンターウェイトを作成する。
続いて遠心分離手段９が作動し、これにより遠沈管２２内の液体が下方の細胞を含む液体と上方の上澄みとに分離する。
遠心分離が終了したら、第２ロボット７は当該遠心分離手段９より遠沈管２２を取り出してこれを上記アスピレータ７３まで移動させ、アスピレータ７３は遠沈管２２の上澄みを吸引除去する。
そして第２ロボット７は上澄みの除去された遠沈管２２を遠沈管ホルダ４３に支持させる。

次に、上記遠沈管２２内の細胞についての検査を行う（Ａ−４）。
上記液体供給手段１０の上記第１液体給排手段７１Ａおよび第１容器保持手段７２Ａが作動し、上記ピペット２３に所定量の培地を吸引する。
続いて第１ロボット６は上記遠沈管ホルダ４３の遠沈管２２を取り出してこれを上記第１液体給排手段７１Ａへと移動させ、ピペット２３から所定量の培地を当該遠沈管２２に吐出する。
そして第１ロボット６は培地の分注された遠沈管２２を遠沈管ホルダ４３に支持させる。
その後、上記第１、第２ロボット６、７によって観察プレート２５を保持し、上記検査手段１１において上述した手順に基づき上記遠沈管２２内の細胞の一部について検査を行う。
検査のために一部の細胞が採取された遠沈管２２は、再度上記遠沈管ホルダ４３に支持される。

次に、培地と細胞とによる懸濁液を作成し、これをディッシュ２１に移す作業を行う（Ａ−５）。
第１ロボット６はＢ−１の作業において検体容器２８から細胞を含む液体を吸引する際に使用した上記第３液体給排手段７１Ｃのピペット２３を、ピペットホルダ７５に収容された新たなピペット２３に交換し、使用済みのピペット２３を廃棄箱７７に廃棄する。
第２ロボット７は遠沈管ホルダ４３の遠沈管２２を取り出してこれを第３液体給排手段７１Ｃに移動させ、ピペット２３に遠沈管２２内の液体の吸い込みと吐出を繰り返して懸濁液を作成し、これをさらにピペット２３に吸引する。
第２ロボット７は、空になった遠沈管２２を遠沈管ホルダ４３を介して第１ロボット６に受け渡し、これを廃棄箱７７に廃棄する。
次に第１ロボット６はロータリストッカ８からアタッチメント３３を使って新たな空のディッシュ２１を取り出し、これを上記第３液体給排手段７１Ｃへと移動させ、ピペット２３から当該ディッシュ２１に上記懸濁液を吐出する。
そして第１ロボット６は、懸濁液の分注されたディッシュ２１をアタッチメント３３ごと受渡しテーブル４２に載置する。

最後に、上記懸濁液の分注されたディッシュ２１を上記インキュベータ４に搬入する作業を行う（Ａ−６）
まず、上記第２ロボット７は受渡しテーブル４２に載置されたディッシュ２１をアタッチメント３３ごと保持し、当該ディッシュ２１を上記搬出入手段１２に載置する。
アイソレータ側シャッタ１１２およびインキュベータ側シャッタ１１３を開放させると、搬出入手段１２は当該ディッシュ２１をインキュベータ４の内部へと移動させて、インキュベータ４の搬送手段４ｂへと受け渡す。
ここで、上記Ａ−５にかかる懸濁液を分注する作業では、第３液体給排手段７１Ｃに吸引した懸濁液を複数個のディッシュ２１に分注するようになっており、このため上記Ａ−５およびＡ−６の作業を繰り返すことにより、所定数のディッシュ２１をインキュベータ４に収容する。

図１８は培地交換作業のフローを示し、アイソレータ２に接続されたインキュベータ４には培養された細胞を収容したディッシュ２１が収容され、アイソレータ２には、器具類としてピペット２３およびアスピレータノズル２４が搬入され、液体類として培地容器２９が予め搬入されている。
まず、インキュベータ４内のディッシュ２１を取り出す作業を行う（Ｂ−１）。
インキュベータ側シャッタ１１３およびアイソレータ側シャッタ１１２が開放され、搬出入手段１２がディッシュ載置部１２ａをインキュベータ４の内部に移動させる。
搬出入手段１２がインキュベータ４内の搬送手段４ｂよりディッシュ２１を受け取ると、搬出入手段１２は当該ディッシュ２１をアイソレータ２内に移動させ、第２ロボット７が当該ディッシュ２１を受け取る。

次に、上記ディッシュ２１内の古い培地を新たな培地に交換する作業を行う（Ｂ−２）。
上記ディッシュ２１を保持した上記第２ロボット７は、当該ディッシュ２１を上記アスピレータ７３に移動させ、アスピレータ７３によって当該ディッシュ２１内の古い培地を吸引除去する。
一方、上記液体供給手段１０における第１液体給排手段７１Ａおよび第１容器保持手段７２Ａが作動し、ピペット２３が所定量の培地を吸引する。
その後、第２ロボット７は上記使用済みの培地が除去されたディッシュ２１を第１液体給排手段７１Ａに移動させ、ピペット２３から当該ディッシュ２１に所定量の培地を吐出し、培地の交換が終了する。

最後に、上記ディッシュ２１をインキュベータ４に搬入する作業を行う（Ｂ−３）。
第２ロボット７は上記ディッシュ２１を、可動範囲の受け渡し位置に位置させた搬出入手段１２のディッシュ載置部１２ａに受け渡し、搬出入手段１２は当該ディッシュ２１をインキュベータ４の内部に移動させ、インキュベータ４では上記搬送手段４ｂが当該ディッシュ２１を所定のラックに収容する。
そして制御手段５はインキュベータ４内のディッシュ２１の全てについて、上記Ｂ−１〜Ｂ−３の各作業を繰り返し、すべてのディッシュ２１の培地交換を行う。

図１９は継代作業のフローを示し、このときアイソレータ２に接続されたインキュベータ４には細胞を収容したディッシュ２１が収容され、またアイソレータ２には、容器類としてディッシュ２１、遠沈管２２、器具類としてピペット２３、アスピレータノズル２４が搬入され、液体類として培地容器２９、トリプシン容器３１、試薬容器３２が搬入されている。
まず、インキュベータ４内のディッシュ２１を搬出する作業と（Ｃ−１）、当該ディッシュ２１より古い培地を除去する作業を行い（Ｃ−２）、これらの動作は培地交換作業のＢ−１、Ｂ−２と同様の動作であるため詳細な説明は省略する。
そして培地の除去されたディッシュ２１はアタッチメント３３ごと受渡しテーブル４２に載置される。

次に、ディッシュ２１にトリプシンを分注する作業を行う（Ｃ−３）。
まず第２ロボット７は容器ホルダ７６ごとトリプシン容器３１を取り出してこれを第２液体給排手段７１Ｂに移動させ、ピペット２３にトリプシンを吸引する。この継代作業ではＰＢＳを使用しないため、本作業では第２液体給排手段７１Ｂにトリプシンを吸引させることができる。
その後、第１ロボット６が受渡しテーブル４２上のディッシュ２１を保持してこれを第２液体給排手段７１Ｂに移動させ、第２液体給排手段７１Ｂは当該ディッシュ２１に上記ピペット２３のトリプシンを吐出する。
そして第１ロボット６は、トリプシンの分注されたディッシュ２１をアタッチメント３３ごと加温庫４４に収容し、当該加温庫４４ではディッシュ２１を所定の温度まで加温する。

次に、細胞とトリプシンとからなる懸濁液をひとつの遠沈管２２に集約する作業を行う（Ｃ−４）
まず第２ロボット７は加温庫４４から所定温度に加温されたディッシュ２１を取り出す。その際、第２ロボット７は上記ディッシュ２１を加温庫４４のタッピング手段４６に移動させ、タッピング手段４６では当該ディッシュ２１に振動を与えてディッシュ２１の底に張り付いた細胞を剥離させる。
続いて、第２ロボット７は上記ディッシュ２１を上記第３液体給排手段７１Ｃに移動させ、ピペット２３によりディッシュ２１内の細胞とトリプシンとを吸引および排出を繰り返して懸濁液を作成し、これをピペット２３に吸引する。
そして第２ロボット７は、空になったディッシュ２１を第１ロボット６に受け渡し、廃棄箱７７に廃棄する。
一方、第１ロボット６はロータリストッカ８から空の遠沈管２２を保持してこれを第３液体給排手段７１Ｃに移動させ、ピペット２３から懸濁液を当該遠沈管２２に吐出する。
第２ロボット７は、上記加温庫４４に収容されているディッシュ２１に対して上記動作を繰り返し、複数個のディッシュ２１に収容された懸濁液を上記第１ロボット６が保持する遠沈管２２に集約する。
そして遠沈管２２に所定量の懸濁液が収容されると、第１ロボット６は当該遠沈管２２を遠沈管ホルダ４３に支持させる。

続いて、遠沈管２２内の懸濁液を遠心分離する作業（Ｃ−５）、細胞の検査をする作業（Ｃ−６）、培地との懸濁液を作成してこれをディッシュ２１に分注する作業（Ｃ−７）、上記ディッシュ２１をインキュベータ４に搬入する作業（Ｃ−８）をそれぞれ行う。
これらの作業は上記播種作業におけるＡ−３〜Ａ−６と同様の作業であるが、上記Ｃ−６にかかる細胞の検査をする作業では、上記制御手段５に設けた判定手段によって、懸濁液を分配するディッシュ２１の個数を決定する。
具体的には、上記Ｃ−６にかかる検査の作業において、上記検査手段１１において観察プレート２５上における細胞の生存数を測定し、この生存数に基づいて新たに必要となる培地の量を求め、これに基づいてＣ−７の動作を上記通常継代モードもしくは優良継代モードで行うかを決定する。

上記判定手段がＣ−７の分注作業を上記通常継代モードで行うと決定すると、制御手段５は第１の培養容器としての一つの遠沈管２２に集約された細胞を含む懸濁液を、例えば１０個の第２の培養容器としてのディッシュ２１に分注するよう、上記第１、第２ロボット６、７や液体供給手段１０を制御する。
この時、制御手段５は第１液体給排手段７１Ａおよび第１容器保持手段７２Ａを制御して、第１液体給排手段７１Ａのピペット２３には、上記１０個のディッシュ２１に分注する培地の合計した量が吸引される。
一方、判定手段がＣ−７の分注作業を優良継代モードで行うと決定すると、制御手段５は遠沈管２２に収容された細胞を含む懸濁液を、例えば１５個のディッシュ２１に分注させる。
その際も、制御手段５は第１液体給排手段７１Ａおよび第１容器保持手段７２Ａを制御して、第１液体給排手段７１Ａのピペット２３に上記１５個のディッシュ２１に分注する培地の合計した量が吸引される。なお、一度に全量の培地を吸引できない場合には、複数回に分けて吸引および吐出を行うこともでき、また、ディッシュ２１毎に分注するものとして、ディッシュ２１の個数と同じだけ同じ操作を繰り返すように上記第１、第２ロボット６、７や液体供給手段１０を制御するようにしても良い。
なお、新たに必要な培地の量は、計測した生存数に所定の係数を掛けて求めることができ、求めた培地の量に対して一つのディッシュ２１に収容させる培地の量から、分配するディッシュ２１の数を求めるようにしてもよい。

このように、継代作業ではインキュベータ４より取り出したディッシュ２１の数よりも多くのディッシュ２１に細胞を分配するため、Ｃ−８にかかるインキュベータ４へとディッシュ２１を搬入する作業において、１台のインキュベータ４にすべてのディッシュ２１を収容できない時には、他のインキュベータ４にディッシュ２１を収容するようになっている。
その際、培養操作開始時にアイソレータ２に接続されていた２台のインキュベータ４にすべてのディッシュ２１を収容できない時には、１台目のインキュベータ４に対してディッシュ２１の収容が完了したら、２台目のインキュベータ４と作業室２ａとが連通している間に、直ちに当該インキュベータ４の接続手段１１１の除染空間Ｓを除染して離脱させ、３台目のインキュベータ４を接続する。
そして２台目のインキュベータ４が作業室２ａと連通可能な状態でディッシュ２１の搬入を行う間に、当該３台目のインキュベータ４の接続手段１１１において上記除染空間Ｓの除染を行うことで、当該３台目のインキュベータ４に対しても作業室２ａと連通可能な状態とすることで、ディッシュ２１の搬入を行うことができる。
その際、上述したように本実施例の接続手段１１１は狭小な除染空間を除染すればよいことから、上記１台目のインキュベータ４の離脱と３台目の接続を迅速に行うことができ、効率的に継代作業を行うことが可能となっている。
また、インキュベータ４を離脱させる際に除染を行うことで、作業室２ａ内から検体固有のウイルスなどが外部に漏出することが防止され、また接続させる際に除染を行うことで、外部の菌や微生物が作業室２ａに持ち込まれることを防止する。

図２０は回収作業のフローを示し、アイソレータ２に接続されたインキュベータ４には細胞の収容されたディッシュ２１が保管され、また上記パスボックス３からは、容器類としてディッシュ２１、遠沈管２２、器具類としてピペット２３、アスピレータノズル２４が搬入され、液体類、培地容器２９、トリプシン容器３１、試薬容器３２がそれぞれ搬入されている。
回収作業では、インキュベータ４からディッシュ２１を搬出する作業（Ｄ−１）、ディッシュ２１より古い培地を除去する作業（Ｄ−２）、当該ディッシュ２１にトリプシンを分注する作業（Ｄ−３）、懸濁液を遠沈管２２に分注する作業（Ｄ−４）、遠沈管２２の懸濁液を遠心分離する作業（Ｄ−５）をそれぞれ行う。これらの作業は上記継代作業のＣ―１〜Ｃ−７と同様の作業であるため、詳細な説明は省略する。
そして上記Ｄ−５にかかる遠心分離作業の結果、上澄みの除去された細胞を収容した複数の遠沈管２２が得られ、これらは遠沈管ホルダ４３に支持される。

続いて、遠心分離された細胞を一つの遠沈管２２に集約する作業を行う（Ｄ−６）。
上記第１液体給排手段７１Ａおよび第１容器保持手段７２Ａにより、ピペット２３に培地を吸引し、第２ロボット７は上記遠沈管ホルダ４３の遠沈管２２を取り出してこれを上記第１液体給排手段７１Ａに移動させ、ピペット２３から当該遠沈管２２に培地を吐出する。
そして第２ロボット７は当該培地の分注された遠沈管２２を遠沈管ホルダ４３に支持させる。
一方第１ロボット６は、予め第３液体給排手段７１ＣにおいてＤ−２にかかる培地を除去する際に使用したピペット２３を、ピペットホルダ７５に収容された新たなピペット２３に交換し、使用済みのピペット２３は廃棄箱７７に廃棄する。
続いて第１ロボット６は、上記遠沈管ホルダ４３から上記培地の分注された遠沈管２２を取り出してこれを第３液体給排手段７１Ｃに移動させ、ピペット２３に遠沈管２２内の培地と細胞とを吸引および排出を繰り返して懸濁液を作成し、これをピペット２３に吸引する。
そして第１ロボット６は使用済みの遠沈管２２を廃棄箱７７に廃棄する。
続いて第１ロボット６は新たな遠沈管２２をロータリストッカ８から取り出してこれを第３液体給排手段７１Ｃに移動させ、ピペット２３から当該新たな遠沈管２２に懸濁液を吐出する。
制御手段５は、上記Ｄ−５の作業において遠沈管ホルダ４３に支持されたすべての遠沈管２２の全てについて上記懸濁液を作成し、これを上記第１ロボット６が保持する１本の新たな遠沈管２２に集約する。
その際、インキュベータ４に収容されていた全ての細胞を、１サイクルの上記Ｄ−１〜Ｄ−５の作業では遠心分離手段９において処理できない場合、上記Ｄ−６の作業を行う間に、２サイクル目のＤ−１〜Ｄ−５の作業を繰り返し、当該２サイクル目の作業で得られた懸濁液についても上記１本の遠沈管２２に集約する。
そして第１ロボット６は、上記懸濁液の分注された遠沈管２２を遠沈管ホルダ４３に支持させる。

次に、上記１本の遠沈管２２に集約された細胞を再度遠心分離する作業を行う（Ｄ−７）
第２ロボット７は上記懸濁液を収容した遠沈管２２を遠沈管ホルダ４３より取り出してこれを上記遠心分離手段９に収容し、遠心分離手段９は当該遠沈管２２内の懸濁液を遠心分離する。
遠心分離が終了すると、第２ロボット７は遠沈管２２を取り出してこれを上記アスピレータ７３に移動させ、アスピレータ７３は遠沈管２２より上澄みを除去する。

次に、上記上澄みの除去された遠沈管２２内の細胞について検査する作業を行う（Ｄ−８）。
上記Ｄ−８に係る検査作業は上記継代作業にかかるＣ−６の検査作業と同様であるので詳細な説明については省略する。
最後に、細胞を回収する作業を行う（Ｄ−９）。
上記検査が終了すると、第１ロボット６は遠沈管２２をロータリストッカ８に収容し、制御手段５は上記第１、第２ロボット６、７等の動作を停止させる。
その後、作業者は搬出入用グローブ４０ａを装着し、上記細胞の収容された遠沈管２２をパスボックス３を介して搬出するようになっている。

上記実施例に示すように、本実施例の自動培養操作装置１では、上記アイソレータ２の作業室２ａにロボットを備え、ロータリストッカ８に対応させて第１ロボット６を、上記インキュベータ４、遠心分離手段９に対応させて第２ロボット７をそれぞれ設けている。
これにより、ロータリストッカ８に収納した容器類については上記第１ロボット６によって取扱い、またインキュベータ４への培養容器の搬出入また遠心分離手段９への遠沈管のセットについては第２ロボット７によって取り扱うことができ、作業の分担による効率的な培養操作を行うことができる。
その際、上記第１ロボット６と第２ロボット７との間に、これらの間で容器類を受け渡すための、仮置き部としての受渡しテーブル４２、遠沈管ホルダ４３、加温庫４４を設けて、上記第１ロボット６と第２ロボット７とはこれらの間で相互に容器類を受け渡すようになっている。
このため、例えば一方のロボットが作業中であっても、他のロボットが仮置き部に容器類を載置することにより、当該他のロボットは別の作業を行うことが可能となる。

また本実施例では、上記アイソレータ２の作業室２ａにおけるパスボックス３の近傍にロータリストッカ８を配置するとともに、上記パスボックス３およびロータリストッカ８に対して作業が可能な搬出入用グローブ４０ａを設けている。
このため、パスボックス３からアイソレータ２に上記容器類を搬入しロータリストッカ８に収納する際には、上記搬出入用グローブ４０ａを装着した作業者によってこれらの搬入作業を行うことができ、ロボットでは煩雑となる作業を迅速に行うことができる。

１ 自動培養操作装置 ２ アイソレータ
２ａ 作業室 ３ パスボックス
４ インキュベータ ５ 制御手段
６ 第１ロボット ７ 第２ロボット
８ ロータリストッカ ９ 遠心分離手段
１０ 液体給排手段 １１ 検査手段
１２ 搬出入手段 ３３ アタッチメント
３４ マイクロピペット ４０ グローブ
４０ａ 搬出入用グローブ ４０ｂ 配置用グローブ
４２ 受渡しテーブル ４３ 遠沈管ホルダ
４４ 加温庫 ５２ アタッチメント載置テーブル
５３ ディッシュ載置テーブル ５４ 遠沈管支持テーブル
５５ 検体容器支持テーブル ５７ 駆動手段
５８ 切替手段 ６０ ディッシュ載置部
７１Ａ〜７１Ｃ 第１〜第３液体給排手段
７２Ａ，７２Ｂ 第１、第２容器保持手段
７３ アスピレータ ７７ 廃棄箱
１１１ 接続手段 １１４ 連結部材

Claims (5)

1. 内部に形成された作業室が無菌状態に維持されるアイソレータと、内部に収容した被培養物を培養するインキュベータとを備え、上記アイソレータとインキュベータとを接続して構成した培養装置において、
   上記アイソレータは、作業室をインキュベータ内部と連通させるための連通口部と、この連通口部を開閉する連通口開閉部材とを備え、上記インキュベータは、被培養物を搬出入するための搬出入口部と、この搬出入口部を開閉する搬出入口開閉部材とを備え、
   上記連通口部と上記搬出入口部とをそれぞれ囲繞した状態で上記アイソレータとインキュベータとを連結する筒状の連結部材と、当該連結部材の内側に除染ガスを供給する除染ガス供給手段とを備え、
   上記アイソレータは少なくとも２つの連通口部を有するとともに、各連通口部に対してそれぞれ上記連結部材を設けて各々にインキュベータを連結し、
   一つの連通口部とこれに連通するインキュベータの搬出入口部とを開放することで作業室と当該インキュベータの内部とが連通可能な状態で、他の連通口部と他のインキュベータの搬出入口部とを閉鎖して、上記連結部材の内側に形成された除染空間に除染ガスを供給して、当該除染空間に露出する部分の除染を行うことを特徴とする培養装置。
2. 上記除染ガス供給手段を上記複数の連結部材に接続するとともに、いずれかの連結部材に対して選択的に除染ガスを供給する切換手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の培養装置。
3. 上記連通口開閉部材および搬出入口開閉部材は、いずれも駆動手段により開閉作動されるシャッタからなることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の培養装置。
4. 上記アイソレータの作業室内に、上記複数の連通口部の各々に対応してそれぞれ被培養物を搬出入させる搬出入手段を設け、
   当該搬出入手段は上記連通口部および搬出入口部を通過してインキュベータ内に被培養物を移送することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の培養装置。
5. 上記インキュベータがアイソレータに対して着脱可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の培養装置。

Images