JP2016093114A

JP2016093114A - 細胞培養方法及び細胞培養設備

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Publication number: JP2016093114A
Application number: JP2014230576A
Authority: JP
Inventors: 公揮阿部; Koki Abe; 田中　勲; Isao Tanaka; 勲田中; 弥長谷部; Wataru Hasebe; 俊裕大塚; Toshihiro Otsuka; 梶間　智明; Tomoaki Kajima; 智明梶間; 令鈴木; Rei Suzuki; 容子山田; Yoko Yamada; 山口　一; Hajime Yamaguchi; 一山口; 井上　正
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2016-05-26
Anticipated expiration: 2034-11-13
Also published as: JP6402916B2

Abstract

【課題】化学物質が除去された清浄気体の環境をつくると共に、該環境下において高い増殖率で細胞を培養することができる細胞培養方法及び細胞培養設備を提供する。【解決手段】外気Ｇ１を少なくとも一度、ケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２にこの順で通過させて清浄気体Ｇ７を生成する清浄気体生成工程と、前記清浄気体生成工程で生成された清浄気体Ｇ７を細胞操作室１０の内部に配された細胞操作部１１と細胞培養部１２に導入する清浄気体導入工程と、細胞操作室１０の内部で細胞を培養する細胞培養工程と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、細胞培養方法及び細胞培養設備に関する。

細菌等による細胞汚染防止、或いはコンタミネーション防止の観点から、細胞培養は、一般環境に比べて極めて清浄な環境下で実施することが求められている。従って、細胞培養を行う施設では、ＨＥＰＡ（ＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＡｉｒ）、ＵＬＰＡ（ＵｌｔｒａＬｏｗＰｅｎｅｔｒａｔｉｏｎＡｉｒ）等のフィルタを用いて外気中の微粒子や微生物を所定数量以下とし、生成された清浄な空気を導入可能に構成された環境下での作業が行われている。

上記説明したように極めて清浄な環境下で細胞培養を行う新たな分野として、近年著しい進歩を遂げている再生医療が挙げられる。再生医療をより普及させるためには、細胞培養時に空気中の微粒子や微生物の数量制御によるコンタミネーション防止を行うことだけではなく、培養する細胞の生産性を高めることが求められる。例えば、非特許文献１，２には、空気中に含まれている化学物質が疾病に関与することが開示されている。一例では、空気中に含まれているアンモニアは、神経系細胞の腫瘍化や肥大化等に関与することが明らかにされている。そして、現時点で疾病との関連が明らかにされていない細胞についても、培養する際に空気中のアンモニアが内部に入ると、細胞内のｐＨが変化し、タンパク質の変性等が生じることが考えられる。

Ｍ．Ｂｕｔｌｅｒ，Ｈ．Ｊｅｎｋｉｎｓ，"Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌａｓｐｅｃｔｓｏｆｇｒｏｗｔｈｏｆａｎｉｍａｌｃｅｌｌｓｉｎｃｕｌｔｕｒｅ"，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９８９，ｖｏｌ．１２，ｐ．９７−１１０Ｍ．Ｂｕｔｌｅｒ，Ｒ．Ｅ．Ｓｐｉｅｒ，"ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｇｌｕｔａｍｉｎｅｕｔｉｌｉｓａｔｉｏｎａｎｄａｍｍｏｎｉａｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆＢＨＫｃｅｌｌｓｉｎｍｉｃｒｏｃａｒｒｉｅｒｃｕｌｔｕｒｅｓ"，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９８４，ｖｏｌ．１，ｐ．１８７−１９６

上記のように、再生医療等の分野では、空気中のアンモニアが培養中の細胞内に入ると、タンパク質が変性し、培養前の細胞の機能が失われるおそれがある。培養前の機能消失は、細胞の増殖に悪影響を与え、最終的には培養細胞の増殖率の低下を招く。ところが、従来の細胞培養方法或いは細胞培養設備では、空気中に含まれるアンモニア等の化学物質の除去は行われていなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、不純物に加えて化学物質が除去された清浄な環境をつくると共に、該環境下において高い増殖率で細胞を培養することができる細胞培養方法及び細胞培養設備の提供を目的とする。

請求項１記載の細胞培養方法は、外気を少なくとも一度、ケミカルフィルタとＨＥＰＡフィルタにこの順で通過させて清浄気体を生成する清浄気体生成工程と、前記清浄気体生成工程で生成された前記清浄気体を細胞操作室内に配された細胞操作部と細胞培養部に導入する清浄気体導入工程と、前記細胞操作室内で細胞を培養する細胞培養工程と、を備えていることを特徴とする。
ここで、ケミカルフィルタとは、細胞の機能発現に悪影響を与える可能性を有する化学物質（以下、単に化学物質という）を除去可能なフィルタのことをいう。また、ＨＥＰＡフィルタは、ＪＩＳＺ８１２２の規格を満たし、定格風量で平均粒径が０．３μｍの粒子に対する９９．９７％以上の粒子捕集率及び２４５Ｐａ以下の初期圧力損失の性能を持つエアフィルタのことをいう。

上記細胞培養方法では、清浄気体生成工程において、外気を先ずケミカルフィルタに通すことで、外気中に存在する化学物質を殆ど除去することができる。次いで、化学物質が除去された気体（以下、化学物質除去気体という）をＨＥＰＡフィルタに通すことで、化学物質除去気体中に存在するゴミや塵埃、細菌等の不純物を除去することができる。これにより、化学物質及び不純物が除去された極めて清浄な気体（以下、清浄気体という）を生成することができる。前記清浄気体生成工程においては、前工程で生成した清浄気体を、実際に細胞を取り扱う細胞操作室の細胞操作部及び細胞培養部に導入することができる。これにより、細胞操作部及び細胞培養部の内部を清浄気体が充満した極めて清浄な環境とすることができる。その後、細胞培養工程において、極めて清浄な環境下にある細胞操作部内及び細胞培養部内で細胞を操作し、培養することができる。この際、清浄気体には化学物質及び不純物が含まれていないため、培養前の細胞の機能が失われることなく確実に維持され、細胞の増殖率を高めることができる。

請求項２記載の細胞培養設備は、外気を少なくとも一度、ケミカルフィルタとＨＥＰＡフィルタにこの順で通過させることで生成された清浄気体が導入され、且つ、該清浄気体充満した環境下で細胞を培養可能に構成されていることを特徴とする。
上記細胞培養設備では、外気が先ずケミカルフィルタを通過することで、外気中に存在する化学物質が殆ど除去される。次いで、化学物質除去気体がＨＥＰＡフィルタを通過することで、化学物質除去気体中に存在する不純物が除去される。これにより、清浄気体が生成される。この清浄気体を導入し、充満させることで、極めて清浄な環境がつくられる。該環境下で細胞を培養すれば、細胞に化学物質が接触するおそれが払拭されるので、培養前の細胞の機能が失われることなく確実に維持され、細胞の生産性が高まる。

請求項３記載の細胞培養設備は、前記外気を取り込む細胞操作室を備え、前記細胞操作室内には細胞操作部と細胞培養部が配され、前記清浄気体は前記細胞操作部及び前記細胞培養部に導入可能に構成されていることを特徴とする。
上記細胞培養設備では、実際に細胞を取り扱う細胞操作室の細胞操作部及び細胞培養部に清浄気体が導入され且つ充満し、少なくとも細胞操作部及び細胞培養部の内部が極めて清浄な環境になる。

請求項４記載の細胞培養設備においては、前記細胞操作室に設けられた気体導入口に、外気導入側から見て前記ケミカルフィルタと前記ＨＥＰＡフィルタがこの順に設けられていることを特徴とする。
上記細胞培養設備では、外気がケミカルフィルタとＨＥＰＡフィルタをこの順で通過することで、外気中の化学物質及び不純物が除去された清浄気体が生成される。清浄気体を細胞操作室の気体導入口から細胞操作室内に導入し且つ充満させれば、細胞操作室内全体が極めて清浄な環境になる。また、細胞操作室に配された細胞操作部及び細胞培養部の内部も極めて清浄な環境になる。

請求項５記載の細胞培養設備においては、前記細胞操作室に設けられた気体導入口に前記ケミカルフィルタが設けられ、前記細胞操作部及び前記細胞培養部にそれぞれ設けられた気体導入口に前記ＨＥＰＡフィルタが設けられていることを特徴とする。
上記細胞培養設備では、外気が先ずケミカルフィルタを通過することで化学物質除去気体が生成され、該化学物質除去気体を細胞操作室の気体導入口から細胞操作室内に導入可能となる。次いで、化学物質除去気体が細胞操作部及び細胞培養部にそれぞれ設けられたＨＥＰＡフィルタを通過することで、化学物質除去気体中に存在する不純物が除去され、清浄気体が生成される。この清浄気体を細胞操作部及び細胞培養部の気体導入口から導入し且つ充満させれば、細胞操作部及び細胞培養部の内部が極めて清浄な環境になる。

請求項６記載の細胞培養設備においては、前記細胞操作室に設けられた気体導入口にＨＥＰＡフィルタが設けられ、前記細胞操作部及び前記細胞培養部にそれぞれ設けられた気体導入口に、気体導入側から見て前記ケミカルフィルタと前記ＨＥＰＡフィルタがこの順で設けられていることを特徴とする。
上記細胞培養設備では、外気が先ずＨＥＰＡフィルタを通過することで外気中に存在する不純物が除去された気体（以下、不純物除去気体という）が生成され、細胞操作室の気体導入口から細胞操作室内に導入可能となる。次いで、不純物除去気体が細胞操作部及び細胞培養部にそれぞれ設けられたケミカルフィルタとＨＥＰＡフィルタをこの順で通過することで、不純物除去気体中に存在する化学物質が除去され、細胞操作室への導入後に不純物除去気体中に僅かに残留していた不純物も除去される。これにより、化学物質及び不純物がより確実に除去された清浄気体が生成される。この清浄気体を細胞操作部及び細胞培養部の気体導入口から導入し且つ充満させれば、細胞操作部及び細胞培養部の内部がより極めて清浄な環境になる。

請求項７記載の細胞培養設備においては、前記細胞操作室に設けられた気体導入口に、外気導入側から見てＨＥＰＡフィルタと前記ケミカルフィルタがこの順で設けられ、前記細胞操作部及び前記細胞培養部にそれぞれ設けられた気体導入口に前記ＨＥＰＡフィルタが設けられていることを特徴とする。
上記細胞培養設備では、外気が先ずＨＥＰＡフィルタを通過することで不純物除去気体が生成され、続いてケミカルフィルタを通過することで不純物除去気体中の化学物質が除去された気体（以下、準清浄気体という）が生成される。また、準清浄気体が細胞操作室の気体導入口から細胞操作室内に導入可能とされる。次いで、準清浄気体が細胞操作部及び細胞培養部にそれぞれ設けられたＨＥＰＡフィルタを通過することで、細胞操作室への導入後に準清浄気体中に僅かに残留していた不純物が除去される。これにより、化学物質及び不純物がより確実に除去された清浄気体が生成される。この清浄気体を細胞操作部及び細胞培養部の気体導入口から導入し且つ充満させれば、細胞操作部及び細胞培養部の内部がより極めて清浄な環境になる。

本発明の細胞培養方法及び細胞培養施設によれば、不純物に加えて化学物質が除去された清浄な環境をつくると共に、該環境下において高い増殖率で細胞を培養することができる。

本発明の第一実施形態である細胞培養設備を示す概略側面図である。本発明の第一実施形態である細胞培養設備を示す別の概略側面図である。本発明の第二実施形態である細胞培養設備を示す概略側面図である。本発明の第三実施形態である細胞培養設備を示す概略側面図である。本発明の第四実施形態である細胞培養設備を示す概略側面図である。

本発明に係る細胞培養方法は、再生医療等の分野で細胞を培養する方法であって、外気を少なくとも一度、ケミカルフィルタとＨＥＰＡフィルタにこの順で通過させて清浄気体を生成する清浄気体生成工程と、生成された清浄気体を細胞操作室内に配された細胞操作部と細胞培養部に導入する清浄気体導入工程と、細胞操作室内で細胞を培養する細胞培養工程と、を備えている。
本発明に係る細胞培養設備１（図１〜図５参照）は、上記細胞培養方法を実施可能な設備であり、外気を少なくとも一度、ケミカルフィルタとＨＥＰＡフィルタにこの順で通過させることで清浄気体を生成し、該清浄気体を導入し且つ充満させた環境下で細胞を培養可能に構成されている。

以下、本発明に係る細胞培養方法及び細胞培養設備１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。

（第一実施形態）
本発明を適用した第一実施形態の細胞培養方法及び細胞培養設備１Ａ，１Ａ´について、図１及び図２を参照し、説明する。

［細胞培養設備］
図１及び図２は、本実施形態の細胞培養設備１Ａ，１Ａ´を示す側面図である。
図１に示すように、本実施形態の細胞培養設備１Ａは、例えばクリーンルーム等で構成された細胞操作室１０を備えている。細胞操作室１０の天井部分には、外気Ｇ１を取り込む気体導入口１０ａが設けられている。気体導入口１０ａには、外気Ｇ１の導入側から見てケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２がこの順に連設されている。具体的には、細胞操作室１０の天井裏側に、外気Ｇ１の導入側から見てケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２が設置されている。
従って、外気Ｇ１は、細胞操作室１０の天井裏に配設された給気ファン、ダクト等の送風設備（図示略）を通じて、ケミカルフィルタ３に導入されるように構成されている。外気Ｇ１がケミカルフィルタ３を通過することで、外気Ｇ１中に存在する化学物質が殆ど除去された化学物質除去気体Ｇ５が生成される。次いで、化学物質除去気体Ｇ５がＨＥＰＡフィルタ２を通過することで、化学物質除去気体Ｇ５中に存在する不純物と共にケミカルフィルタ３を通過した僅かな化学物質が除去される。これにより、清浄気体Ｇ７が生成され、気体導入口１０ａから細胞操作室１０の内部に導入されるように構成されている。

ＨＥＰＡフィルタ２は、除塵・除菌フィルタであって、ＪＩＳＺ８１２２の規格を満たし、定格風量で平均粒径が０．３μｍの粒子に対する９９．９７％以上の粒子捕集率及び２４５Ｐａ以下の初期圧力損失の性能を持つエアフィルタで構成されている。
ケミカルフィルタ３は、外気Ｇ１に含まれているアンモニア等の化学物質を補足除去可能なフィルタを備えて構成されている。例えば、複数の化学物質を除去する場合には、ケミカルフィルタ３は、各化学物質が通過する際に各化学物質を補足除去可能なフィルタを組み合わせて形成されていることが好ましい。例えば、ケミカルフィルタ３は、アンモニア、アミン類等の塩基性ガスが通過する際に塩基性ガス成分を捕捉除去するカチオン系フィルタと、フッ酸、塩化水素、硫酸（ＳＯ_Ｘ）、硝酸（ＮＯ_Ｘ）、オゾン、過酸化水素等の酸性ガス成分を含む酸性ガスが通過する際に酸性ガス成分を捕捉除去するアニオン系フィルタと、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、シロキサン、リン酸エステル等の有機ガスが通過する際に有機ガス成分を捕捉除去する有機系フィルタとを適宜組み合わせて形成されていることが好ましい。また、三フッ化ホウ素、ホウ素、リン酸エステル（ＴＥＰ）、ボロン、硫化水素等の他の化学物質を捕捉除去するケミカルフィルタを適宜備えていてもよい。

細胞操作室１０の内部には、例えば安全キャビネット等で構成された細胞操作部１１と、例えばＣＯ_２インキュベータ等で構成された細胞培養部１２が配されている。細胞操作部１１及び細胞培養部１２の天井部分には、清浄気体Ｇ７を取り込む気体導入口１１ａ，１２ａがそれぞれ設けられている。
細胞操作室１０の内部に導入された清浄気体Ｇ７は、気体導入口１１ａから細胞操作部１１の内部に導入されると共に、気体導入口１２ａから細胞培養部１２の内部に導入されるように構成されている。本実施形態では、気体導入口１１ａ，１２ａは、単なる開口で構成されている。そして、細胞操作部１１および細胞培養部１２には、導入された気体を外部へと排気する排気ファン（不図示）が設けられている。

［細胞培養方法］
次いで、本実施形態の細胞培養設備１Ａにおける細胞培養方法について説明する。

＜清浄気体生成工程＞
先ず、細胞操作室１０に配設された送風設備を通じて、外気Ｇ１をケミカルフィルタ３に導入し、ケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２にこの順で通過させる。本工程により、清浄気体Ｇ７を生成することができる。

＜清浄気体導入工程＞
続いて、清浄気体Ｇ７を気体導入口１０ａから細胞操作室１０に導入し、気体導入口１１ａ，１２ａから細胞操作部１１と細胞培養部１２に導入する。本工程により、細胞操作室１０の内部に清浄気体Ｇ７を導入し、充満させることができる。

＜細胞培養工程＞
続いて、細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部にて、細胞の操作や培養を行う。
本実施形態の細胞培養設備１Ａにおいては、細胞操作室１０の内部全体に清浄気体Ｇ７を充満させているため、細胞操作部１１外及び細胞培養部１２外の細胞操作室１０内部においても、細胞を完全に密封せずに移動等させてもよい。

以上の工程により、細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部を極めて清浄な環境とし、該環境下で細胞を操作及び培養することができる。

上記説明した本実施形態の細胞培養方法によれば、清浄気体生成工程において、外気Ｇ１を先ずケミカルフィルタ３に通すことで、外気中に存在する化学物質を殆ど除去することができる。次いで、化学物質除去気体Ｇ５をＨＥＰＡフィルタ２に通すことで、化学物質除去気体Ｇ５中に存在する不純物を除去すると共に、ケミカルフィルタ３を通過した僅かな化学物質を除去することができる。これにより、化学物質及び不純物が除去された極めて清浄な清浄気体Ｇ７を生成することができる。
続いて、清浄気体導入工程においては、清浄気体生成工程で生成した清浄気体Ｇ７を、細胞操作室１０の細胞操作部１１及び細胞培養部１２に導入することができる。これにより、細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部を清浄気体Ｇ７が充満した極めて清浄な環境とすることができる。
その後、細胞培養工程において、極めて清浄な細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部で細胞を操作し、培養することで、培養前の細胞の機能を確実に維持し、細胞の増殖率を高めることができる。

また、上記説明した本実施形態の細胞培養設備１Ａは、外気を少なくとも一度、ケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２にこの順で通過させることで生成された清浄気体Ｇ７が導入され且つ充満した環境下で細胞を培養可能に構成されている。
上記構成によれば、上述した細胞培養方法と同様に、外気Ｇ１をケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２にこの順で通すことで、外気Ｇ１中の化学物質及び不純物が除去され、清浄気体Ｇ７が生成される。従って、清浄気体Ｇ７が導入され且つ充満した極めて清浄な環境下で細胞を培養すれば、細胞に化学物質や不純物が接触するおそれを払拭し、培養前の細胞の機能を確実に維持し、細胞の生産性を高めることができる。
本実施形態の細胞培養設備１Ａは、外気Ｇ１を取り込む細胞操作室１０を備え、細胞操作室１０内には細胞操作部１１と細胞培養部１２が配され、清浄気体Ｇ７は細胞操作部１１及び細胞培養部１２に導入可能に構成されている。
上記構成によれば、実際に細胞を取り扱う細胞操作室１０の細胞操作部１１及び細胞培養部１２に清浄気体Ｇ７を導入し且つ充満させ、少なくとも細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部を極めて清浄な環境にすることができる。

加えて、本実施形態の細胞培養設備１Ａにおいては、細胞操作室１０に設けられた気体導入口１０ａに、外気Ｇ１の導入側から見てケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２がこの順に設けられている。
上記構成によれば、ＨＥＰＡフィルタ２通過後の清浄気体Ｇ７を気体導入口１０ａから細胞操作室１０の内部に導入し且つ充満させることで、細胞操作室１０の内部全体を極めて清浄な環境にすることができる。これにより、細胞操作室１０に配された細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部も極めて清浄な環境とすることができる。

なお、図１には、細胞操作室１０の天井と面一に形成された気体導入口１０ａを備えた細胞培養設備１Ａを例示しているが、気体導入口１０ａの形成位置は特に限定されない。例えば、図２に示す細胞培養設備１Ａ´のように、細胞操作室１０の天井全体に気体導入口１０ａが開口していてもよい。また、細胞操作室１０の形状も図１に示す形状に限定されず、例えば細胞操作室１０の天井は外周部から中央部に向かうに従い高くなるように形成されていてもよい。その場合は、気体導入口１０ａが細胞操作室１０の天井の頂部に設けられていることが好ましい。
また、細胞操作部１１と細胞培養部１２の気体導入口１１ａ，１２ａの形成位置も特に限定されず、例えば上述した細胞操作室１０の気体導入口１０ａと同様の変形例等を適用することができる。

（第二実施形態）
次いで、本発明を適用した第二実施形態の細胞培養方法及び細胞培養設備１Ｂについて、図３を参照し、説明する。

［細胞培養設備］
図３は、本実施形態の細胞培養設備１Ｂを示す側面図である。なお、図３に示す細胞培養設備１Ｂの構成要素のうち、図１に示す細胞培養設備１Ａと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図３に示すように、本実施形態の細胞培養設備１Ｂは細胞操作室１０を備え、細胞操作室１０の気体導入口１０ａには、ケミカルフィルタ３が設けられている。
従って、外気Ｇ１は、細胞操作室１０の送風設備（図示略）を通じて、ケミカルフィルタ３に導入されるように構成されている。そして、外気Ｇ１がケミカルフィルタ３を通過することで、化学物質除去気体Ｇ５が生成され、気体導入口１０ａから細胞操作室１０の内部に導入されるように構成されている。

細胞操作部１１及び細胞培養部１２の天井部分には、化学物質除去気体Ｇ５を取り込む気体導入口１１ａ，１２ａがそれぞれ設けられている。気体導入口１１ａ，１２ａにはそれぞれ、ＨＥＰＡフィルタ２が設けられている。
従って、細胞操作室１０の内部に導入された化学物質除去気体Ｇ５がＨＥＰＡフィルタ２を通過することで、化学物質除去気体Ｇ５中に存在する不純物と気体導入口１０ａに設けられたケミカルフィルタ３を通過した僅かな化学物質が除去される。これにより、清浄気体Ｇ７が生成され、気体導入口１１ａ，１２ａから細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部に導入されるように構成されている。

［細胞培養方法］
次いで、本実施形態の細胞培養設備１Ｂにおける細胞培養方法について説明する。

＜清浄気体生成工程＞及び＜清浄気体導入工程＞
先ず、細胞操作室１０に配設された送風設備を通じて、外気Ｇ１をケミカルフィルタ３に導入すると共に通過させ、化学物質除去気体Ｇ５を気体導入口１０ａから細胞操作室１０に導入する。続いて、化学物質除去気体Ｇ５をＨＥＰＡフィルタ２に導入すると共に通過させ、気体導入口１１ａ，１２ａから細胞操作部１１と細胞培養部１２に導入する。本工程により、清浄気体Ｇ７を生成すると共に、細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部に清浄気体Ｇ７を導入し、充満させることができる。

＜細胞培養工程＞
続いて、第一実施形態の細胞培養工程と同様に、細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部にて、細胞の操作や培養を行う。

上記説明した本実施形態の細胞培養方法によれば、清浄気体生成工程、清浄気体導入工程及び細胞培養工程を備えていることで、第一実施形態の細胞培養方法と同様に、化学物質及び不純物が除去された極めて清浄な清浄気体Ｇ７を生成し、清浄気体Ｇ７を細胞操作室１０の細胞操作部１１及び細胞培養部１２に導入することができる。
従って、極めて清浄な細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部で細胞を操作し、培養することで、培養前の細胞の機能を確実に維持し、細胞の増殖率を高めることができる。

また、上記説明した本実施形態の細胞培養設備１Ｂは、外気を少なくとも一度、ケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２にこの順で通過させることで生成された清浄気体Ｇ７が導入され且つ充満した環境下で細胞を培養可能に構成されている。
さらに、本実施形態の細胞培養設備１Ｂは、外気Ｇ１を取り込む細胞操作室１０を備え、細胞操作室１０内には細胞操作部１１と細胞培養部１２が配され、清浄気体Ｇ７は細胞操作部１１及び細胞培養部１２に導入可能に構成されている。
上記構成によれば、第一実施形態の細胞培養設備１Ａと同様の作用効果が得られ、少なくとも細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部を極めて清浄な環境とし、細胞に化学物質や不純物が接触するおそれを払拭することができる。これにより、培養前の細胞の機能を確実に維持し、細胞の生産性を高めることができる。

加えて、本実施形態の細胞培養設備１Ｂにおいては、細胞操作室１０に設けられた気体導入口１０ａにケミカルフィルタ３が設けられ、細胞操作部１１及び細胞培養部１２にそれぞれ設けられた気体導入口１１ａ，１２ａにＨＥＰＡフィルタ２が設けられている。
上記構成によれば、外気Ｇ１が先ずケミカルフィルタ３を通過することで化学物質除去気体Ｇ５が生成され、化学物質除去気体Ｇ５が気体導入口１０ａから細胞操作室１０の内部に導入される。次いで、化学物質除去気体Ｇ５が細胞操作部１１及び細胞培養部１２の気体導入口１１ａ，１２ａにそれぞれ設けられたＨＥＰＡフィルタ２を通過することで、化学物質除去気体Ｇ５中に存在する不純物及び残留していた僅かな化学物質が除去され、清浄気体Ｇ７が生成される。そして、ＨＥＰＡフィルタ２通過後の清浄気体Ｇ７を気体導入口１１ａ，１２ａから細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部に導入し且つ充満させることで、細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部を効率良く極めて清浄な環境にすることができる。

なお、本実施形態の細胞培養設備１Ｂにおける気体導入口１０ａ，１１ａ，１２ａの形成位置は特に限定されず、第一実施形態の細胞培養設備１Ａの気体導入口１０ａ，１１ａ，１２ａと同様の変形例等を適用することができる。

（第三実施形態）
次いで、本発明を適用した第三実施形態の細胞培養方法及び細胞培養設備１Ｃについて、図４を参照し、説明する。

［細胞培養設備］
図４は、本実施形態の細胞培養設備１Ｃを示す側面図である。なお、図４に示す細胞培養設備１Ｃの構成要素のうち、図１に示す細胞培養設備１Ａと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図４に示すように、本実施形態の細胞培養設備１Ｃは細胞操作室１０を備え、細胞操作室１０の気体導入口１０ａには、ＨＥＰＡフィルタ２が設けられている。
従って、外気Ｇ１は、細胞操作室１０の送風設備（図示略）を通じて、ＨＥＰＡフィルタ２に導入されるように構成されている。そして、外気Ｇ１がＨＥＰＡフィルタ２を通過することで、不純物除去気体Ｇ３が生成され、気体導入口１０ａから細胞操作室１０の内部に導入されるように構成されている。

細胞操作部１１及び細胞培養部１２の天井部分には、不純物除去気体Ｇ３を取り込む気体導入口１１ａ，１２ａがそれぞれ設けられている。気体導入口１１ａ，１２ａにはそれぞれ、不純物除去気体Ｇ３の導入側（気体導入側）から見てケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２がこの順に連設されている。
従って、細胞操作室１０の内部に導入された不純物除去気体Ｇ３がケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２をこの順で通過することで、不純物除去気体Ｇ３中に存在する化学物質と共に気体導入口１０ａに設置されたＨＥＰＡフィルタ２を通過した僅かな不純物が除去される。これにより、外気Ｇ１中に存在する殆どの不純物及び化学物質が除去された準清浄気体Ｇ６が生成され、続いて不純物と化学物質がより一層除去された清浄気体Ｇ８が生成され、清浄気体Ｇ８が気体導入口１１ａ，１２ａから細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部に導入されるように構成されている。

［細胞培養方法］
次いで、本実施形態の細胞培養設備１Ｃにおける細胞培養方法について説明する。

＜清浄気体生成工程＞及び＜清浄気体導入工程＞
先ず、細胞操作室１０に配設された送風設備を通じて、外気Ｇ１をＨＥＰＡフィルタ２に導入すると共に通過させ、不純物除去気体Ｇ３を気体導入口１０ａから細胞操作室１０に導入する。続いて、不純物除去気体Ｇ３をケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２にこの順で導入すると共に通過させ、気体導入口１１ａ，１２ａから細胞操作部１１と細胞培養部１２に導入する。本工程により、清浄気体Ｇ８を生成すると共に、細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部に清浄気体Ｇ８を導入し、充満させることができる。

上記説明した本実施形態の細胞培養方法によれば、清浄気体生成工程、清浄気体導入工程及び細胞培養工程を備えていることで、第一実施形態の細胞培養方法と同様に、化学物質及び不純物が除去された極めて清浄な清浄気体Ｇ８を生成し、清浄気体Ｇ８を細胞操作室１０の細胞操作部１１及び細胞培養部１２に導入することができる。
従って、極めて清浄な細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部で細胞を操作し、培養することで、培養前の細胞の機能を確実に維持し、細胞の増殖率を高めることができる。

また、上記説明した本実施形態の細胞培養設備１Ｃは、外気Ｇ１を少なくとも一度、ケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２にこの順で通過させることで生成された清浄気体Ｇ８が導入され且つ充満した環境下で細胞を培養可能に構成されている。
さらに、本実施形態の細胞培養設備１Ｃは、外気Ｇ１を取り込む細胞操作室１０を備え、細胞操作室１０内には細胞操作部１１と細胞培養部１２が配され、清浄気体Ｇ８は細胞操作部１１及び細胞培養部１２に導入可能に構成されている。
上記構成によれば、第一実施形態の細胞培養設備１Ａと同様の作用効果が得られ、少なくとも細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部を極めて清浄な環境とし、細胞に化学物質や不純物が接触するおそれを払拭することができる。これにより、培養前の細胞の機能を確実に維持し、細胞の生産性を高めることができる。

加えて、本実施形態の細胞培養設備１Ｃにおいては、細胞操作室１０に設けられた気体導入口１０ａにＨＥＰＡフィルタ２が設けられ、細胞操作部１１及び細胞培養部１２にそれぞれ設けられた気体導入口１１ａ，１２ａに、不純物除去気体Ｇ３の導入側から見てケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２がこの順で設けられている。
上記構成によれば、外気Ｇ１が先ずＨＥＰＡフィルタ２を通過することで不純物除去気体Ｇ３が生成され、不純物除去気体Ｇ３が気体導入口１０ａから細胞操作室１０の内部に導入される。次いで、不純物除去気体Ｇ３が細胞操作部１１及び細胞培養部１２の気体導入口１１ａ，１２ａにそれぞれ設けられたケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２をこの順に通過することで、不純物除去気体Ｇ３中に存在する化学物質及び残留していた僅かな不純物が除去され、清浄気体Ｇ８が生成される。そして、ＨＥＰＡフィルタ２通過後の清浄気体Ｇ８を気体導入口１１ａ，１２ａから細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部に導入し且つ充満させることで、細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部をより一層清浄な環境にすることができる。

なお、本実施形態の細胞培養設備１Ｃにおける気体導入口１０ａ，１１ａ，１２ａの形成位置は特に限定されず、第一実施形態の細胞培養設備１Ａの気体導入口１０ａ，１１ａ，１２ａと同様の変形例等を適用することができる。

（第四実施形態）
次いで、本発明を適用した第四実施形態の細胞培養方法及び細胞培養設備１Ｄについて、図５を参照し、説明する。

［細胞培養設備］
図５は、本実施形態の細胞培養設備１Ｄを示す側面図である。なお、図５に示す細胞培養設備１Ｄの構成要素のうち、図１に示す細胞培養設備１Ａと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図５に示すように、本実施形態の細胞培養設備１Ｄは細胞操作室１０を備え、細胞操作室１０の気体導入口１０ａには、外気Ｇ１の導入側から見てＨＥＰＡフィルタ２とケミカルフィルタ３がこの順に連設されている。
従って、外気Ｇ１は、細胞操作室１０の送風設備（図示略）を通じて、ＨＥＰＡフィルタ２に導入されるように構成されている。そして、外気Ｇ１がＨＥＰＡフィルタ２とケミカルフィルタ３をこの順に通過することで、外気Ｇ１中に存在する殆どの不純物及び化学物質が除去された準清浄気体Ｇ６が生成され、気体導入口１０ａから細胞操作室１０の内部に導入されるように構成されている。

細胞操作部１１及び細胞培養部１２の天井部分には、準清浄気体Ｇ６を取り込む気体導入口１１ａ，１２ａがそれぞれ設けられている。気体導入口１１ａ，１２ａにはそれぞれ、ＨＥＰＡフィルタ２が設けられている。
従って、細胞操作室１０の内部に導入された準清浄気体Ｇ６がＨＥＰＡフィルタ２を通過することで、準清浄気体Ｇ６中に僅かに存在する化学物質が除去される。これにより、清浄気体Ｇ８が生成され、気体導入口１１ａ，１２ａから細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部に導入されるように構成されている。

［細胞培養方法］
次いで、本実施形態の細胞培養設備１Ｄにおける細胞培養方法について説明する。

＜清浄気体生成工程＞及び＜清浄気体導入工程＞
先ず、細胞操作室１０に配設された送風設備を通じて、外気Ｇ１をＨＥＰＡフィルタ２とケミカルフィルタ３にこの順で導入すると共に通過させ、準清浄気体Ｇ６を気体導入口１０ａから細胞操作室１０に導入する。続いて、準清浄気体Ｇ６をＨＥＰＡフィルタ２に導入すると共に通過させ、気体導入口１１ａ，１２ａから細胞操作部１１と細胞培養部１２に導入する。本工程により、清浄気体Ｇ８を生成すると共に、細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部に清浄気体Ｇ８を充満させることができる。

また、上記説明した本実施形態の細胞培養設備１Ｄは、外気を少なくとも一度、ケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２にこの順で通過させることで生成された清浄気体Ｇ８が導入され且つ充満した環境下で細胞を培養可能に構成されている。
さらに、本実施形態の細胞培養設備１Ｃは、外気Ｇ１を取り込む細胞操作室１０を備え、細胞操作室１０内には細胞操作部１１と細胞培養部１２が配され、清浄気体Ｇ８は細胞操作部１１及び細胞培養部１２に導入可能に構成されている。
上記構成によれば、第一実施形態の細胞培養設備１Ａと同様の作用効果が得られ、少なくとも細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部を極めて清浄な環境とし、細胞に化学物質や不純物が接触するおそれを払拭することができる。これにより、培養前の細胞の機能を確実に維持し、細胞の生産性を高めることができる。

加えて、本実施形態の細胞培養設備１Ｄにおいては、細胞操作室１０に設けられた気体導入口１０ａに、外気Ｇ１の導入側から見てＨＥＰＡフィルタ２とケミカルフィルタ３がこの順で設けられ、細胞操作部１１及び細胞培養部１２にそれぞれ設けられた気体導入口１１ａ，１２ａにＨＥＰＡフィルタ２が設けられている。
上記構成によれば、外気Ｇ１が先ずＨＥＰＡフィルタ２とケミカルフィルタ３をこの順に通過することで準清浄気体Ｇ６が生成され、準清浄気体Ｇ６が気体導入口１０ａから細胞操作室１０の内部に導入される。次いで、準清浄気体Ｇ６が細胞操作部１１及び細胞培養部１２の気体導入口１１ａ，１２ａにそれぞれ設けられたＨＥＰＡフィルタ２を通過することで、準清浄気体Ｇ６中に残留していた僅かな化学物質が除去され、清浄気体Ｇ８が生成される。そして、ＨＥＰＡフィルタ２通過後の清浄気体Ｇ８を気体導入口１１ａ，１２ａから細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部に導入し且つ充満させることで、細胞操作部１１及び細胞培養部１２の内部をより一層清浄な環境にすることができる。

なお、本実施形態の細胞培養設備１Ｄにおける気体導入口１０ａ，１１ａ，１２ａの形成位置は特に限定されず、第一実施形態の細胞培養設備１Ａの気体導入口１０ａ，１１ａ，１２ａと同様の変形例等を適用することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態の細胞培養設備１は、外気Ｇ１が少なくとも一度、ケミカルフィルタ３とＨＥＰＡフィルタ２をこの順で通過可能に構成されていればよく、気体の流動方向に沿ってこれらのフィルタの前後に複数のＨＥＰＡフィルタ２、ケミカルフィルタ３の一方又は両方を具備していてもよい。また、ケミカルフィルタ３及びＨＥＰＡフィルタ２の前後にこれらのフィルタ以外のエアフィルタや他の種類のフィルタを具備していてもよい。

なお、本発明に係る細胞培養方法及び細胞培養設備は、再生医療の分野以外の分野においても、極めて清浄な環境下で細胞を培養する必要性がある場合には適用することができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ細胞培養設備
２ＨＥＰＡフィルタ
３ケミカルフィルタ
１０細胞操作室
１０ａ，１１ａ，１２ａ気体導入口
１１細胞操作部
１２細胞培養部
Ｇ１外気
Ｇ７，Ｇ８清浄気体

Claims

外気を少なくとも一度、ケミカルフィルタとＨＥＰＡフィルタにこの順で通過させて清浄気体を生成する清浄気体生成工程と、
前記清浄気体生成工程で生成された前記清浄気体を細胞操作室内に配された細胞操作部と細胞培養部に導入する清浄気体導入工程と、
前記細胞操作室内で細胞を培養する細胞培養工程と、
を備えていることを特徴とする細胞培養方法。
外気を少なくとも一度、ケミカルフィルタとＨＥＰＡフィルタにこの順で通過させることで生成された清浄気体が導入され、且つ、該清浄気体が充満した環境下で細胞を培養可能に構成されていることを特徴とする細胞培養設備。
前記外気を取り込む細胞操作室を備え、
前記細胞操作室内には細胞操作部と細胞培養部とが配され、
前記清浄気体は前記細胞操作部及び前記細胞培養部に導入可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の細胞培養設備。
前記細胞操作室に設けられた気体導入口に、外気導入側から見て前記ケミカルフィルタと前記ＨＥＰＡフィルタがこの順に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の細胞培養設備。
前記細胞操作室に設けられた気体導入口に前記ケミカルフィルタが設けられ、
前記細胞操作部及び前記細胞培養部にそれぞれ設けられた気体導入口に前記ＨＥＰＡフィルタが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の細胞培養設備。
前記細胞操作室に設けられた気体導入口にＨＥＰＡフィルタが設けられ、
前記細胞操作部及び前記細胞培養部にそれぞれ設けられた気体導入口に、気体導入側から見て前記ケミカルフィルタと前記ＨＥＰＡフィルタがこの順で設けられていることを特徴とする請求項３に記載の細胞培養設備。
前記細胞操作室に設けられた気体導入口に、外気導入側から見てＨＥＰＡフィルタと前記ケミカルフィルタがこの順で設けられ、
前記細胞操作部及び前記細胞培養部にそれぞれ設けられた気体導入口に前記ＨＥＰＡフィルタが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の細胞培養設備。