JP2016140297A - 培養容器キットの取付けラック - Google Patents

Abstract

【課題】培養容器キットを細胞培養装置に簡単に正しく取り付けるための取付けラックを提供する。【解決手段】培養容器１、１ａ、１ｂと培地供給容器２、２ａとがチューブ５を介して接続された培養容器キットを細胞培養装置１０の上段及び下段トレイ１１及び１２に配置するために使用される取付けラック２０であって、培養容器が載置される上面２１ｃを有する上段板部材２１と、培地供給容器が載置される上面２２ｃを有する下段板部材２２と、上段板部材２１と下段板部材２２とを連結する後面板部材２３と、取付けラック２０を細胞培養装置に取り付けるためのフック２６とを備え、上段板部材２１の前縁２１ａと下段板部材２２の前縁２２ａとの間が開口している。【選択図】図８

Description

本発明は、培養容器キットの取付けラックに係り、より詳細には、細胞や組織、微生物などを人工的な環境下で培養する細胞培養装置に、培養容器と培地供給容器などから構成される培養容器キットを取り付けるためのラックに関する。

近年、医薬品の生産や、遺伝子治療、再生医療、免疫療法等の分野において、細胞や組織などを人工的な環境下で効率良く大量に培養することが求められている。そのような細胞培養において、細胞培養に用いるための培養容器と、培地を培養容器に供給するための培地供給容器とをチューブを介して接続した培養容器キットが使用されている。かかる培養容器キットは、閉鎖系で細胞培養を行うため、コンタミネーションのリスクを回避して、細胞を増殖させることができる。

細胞培養装置は特許文献１に示すように、一つ又は複数の培養ユニット部を有することが多く、各々の培養ユニット部に培養容器キットが取り付けられて細胞培養が行われる。その際、培地供給容器は、冷蔵保存の必要があるため保冷室に配置され、一方、培養容器は、温度やガス環境等の制御が必要なため恒温室（インキュベータ）内に配置される。そのため、培養ユニット部内は多段となり、培養容器キットは各培養ユニット部内で立体的に配置されることがある。

国際公開第２００７／０５２７１６号パンフレット

培養容器キットは、通常、クリーンベンチにおいて、培養容器に培養液（以下、細胞と培地を含むものをいう）が封入され、培養容器と培地供給容器とがチューブで接続されて組み立てられ、しかる後に、細胞培養装置の培養ユニット部の多段トレイに取り付けられる。

ところで、培養容器キットを構成する袋状の培養容器及び培地供給容器は、樹脂フィルムのような可撓性材料を製袋して形成されているため、細胞培養装置に取り付ける際に変形しやすい。そのうえ、培養容器キットを構成する培養容器及び培地供給容器の数が増えるほど、それらの容器間のチューブの接続関係も複雑となる。

このため、培養容器キットの各容器を培養ユニット部の各段のトレイに立体的に配置する際には、各容器の配置関係のみならず、容器の上下が反転したり、チューブがねじれたりしないように注意する必要がある。このため、培養容器キットを培養ユニット部に立体的に配置する作業は非常に煩雑なものとなっていた。また、培養液の入った培養容器を取り付ける際、容器が変形するので、培養液が過度に流動し、細胞が大きなダメージを受けるという問題もあった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、培養容器キットを細胞培養装置の培養ユニット部に簡単に正しく取り付けるための取付けラックを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明の培養容器キットの取付けラックは、袋状の複数の培養容器と袋状の一つ又は複数の培地供給容器とがチューブを介して接続された培養容器キットを細胞培養装置の多段の培養ユニット部の上段及び下段トレイに配置するために使用される取付けラックであって、培養容器が載置される上面を有する上段板部材と、培地供給容器が載置される上面を有する下段板部材と、上段板部材と下段板部材とを連結する連結部材と、取付けラックを前記細胞培養装置に取り付けるための取付け部材とを備え、上段板部材の前縁と下段板部材の前縁との間が開口していることを特徴としている。

本発明の取付けラックを使用すれば、細胞培養装置に取り付けた状態の培養容器キットの各容器及びチューブの立体的配置と同様の立体的配置を、あらかじめ取付けラック上で再現することができる。そして、培養容器キットを、この立体的配置を維持したまま細胞培養装置に移すことによって、培養容器キットを細胞培養装置に簡単かつ確実に取り付けることができる。また、細胞の入った培養容器の容器形状を変形させることなく取り付けできるので、培養液の過度な流動を防止でき、細胞へのダメージを軽減することができる。

本発明の取付けラックを使用して細胞培養装置の培養ユニット部に取り付けられる培養容器キットの立体的配置を模式的に示す側面図である。 図１に示した培養容器キットの立体的配置を模式的に示す上面図である。 細胞培養装置の培養ユニット部の引き出された上下段トレイに配置された培養容器キットを示す斜視図である。 上下段トレイを閉めて培養容器キットの取付けが完了した細胞培養装置の培養ユニット部の正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に係る取付けラックの斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に係る取付けラックの斜視図である。 培養容器キットが載置された、本発明の実施形態に係る取付けラックの斜視図である。 細胞培養装置に取り付けられた、本発明の実施形態に係る取付けラックを示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
ここでは、本発明の実施形態に係る取付けラックの説明に先立ち、この取付けラックを使用して細胞培養装置に取り付けられる培養容器キットについて簡単に説明する。

［培養容器キット］
図１及び図２に、培養容器キットの立体的配置を模式的に示す。なお、図２では，図１に示した細胞培養装置１０の培養ユニット部の上下トレイの図示を省略している。
図１及び図２に示す培養容器キットは、可撓性材料で形成された３つの袋状の培養容器１、１ａ及び１ｂと、２つの袋状の培地供給容器２及び２ａと、これら容器どうしを接続するチューブ５と、チューブ５の分岐に設けられた三方活栓３、３ａ及び３ｂとから構成されている。なお、チューブポンプ４は、細胞培養装置１０の培養ユニット部に設けられている。

培養容器１、１ａ及び１ｂは、温度やガス環境等の制御が必要なため、細胞培養装置の培養ユニット部の恒温室（インキュベータ）に格納される上段トレイ１１に載置されている。一方、培地供給容器２及び２ａは、冷蔵保存の必要があるため、細胞培養装置１０の培養ユニット部の保冷室に格納される下段トレイ１２に載置されている。

培養容器キットを細胞培養装置にセットした時点では、培養容器１にのみ細胞と培地を含む培養液が封入され、残りの培養容器１ａ及び１ｂは空の状態である。また、培地供給容器２及び２ａには、培地が充填されている。

図１に示すように、培養容器１、１ａ及び１ｂは、順次に低くなるように配置されている。これにより、培養容器１での細胞培養が終了すると、三方活栓３及び３ａが操作されることによって培養容器１と培養容器１ａとが連通し、培養容器１から培養容器１ａへ培養液が自然送液により移送される。さらに、培養容器１ａでの細胞培養が終了すると、三方活栓３ａが操作されルことによって培養容器１ａと培養容器１ｂとが連通し、培養容器１ａから培養容器１ｂへ培養液が自然送液により移送される。

また、三方活栓３、３ａ及び３ｂを操作して培地供給容器２ａと培養容器１ａとを連通させ、チューブポンプ４により培地供給容器２ａから培養容器１ａへ培地を移送することができる。さらに、三方活栓３、３ａ及び３ｂを操作して培地供給容器２と培養容器１ｂとを連通させ、チューブポンプ４により培地供給容器２から培養容器１ｂへ培地を移送することができる。

培養容器１、１ａ及び１ｂは、ポリエチレン系樹脂のような、酸素及び二酸化炭素透過性を有する可撓性材料で形成されている。一方、培地供給容器２及び２ａは、酸素及び二酸化炭素に対するガスバリア性を有する可撓性材料で形成されている。また、チューブ５は、シリコーンゴム及び軟質塩化ビニル樹脂のような可撓性材料で形成されている。

［培養容器キットの取り付け］
図３及び図４に、細胞培養装置１０の培養ユニット部に取り付けられた培養容器キットを示す。
図３に示すように、培養容器キットは、細胞培養装置１０の培養ユニット部の引き出された上下段トレイ１１及び１２に立体的に配置される。さらに、図４に示すように、培養容器キットのチューブ５は、細胞培養装置１０の培養ユニット部のチューブポンプ４に取り付けられ、また、三方活栓３、３ａ及び３ｂは、細胞培養装置１０の培養ユニット部の活栓制御部６、６ａ及び６ｂに取り付けられる。なお、図４では、培地供給容器２及び２ａは、下段トレイ１２の蓋部材１２ａの背後に隠されている。

また、図４に示すように、培養容器１ａは、培養容器１ｂより高い位置に配置されるように、基台１５に載置されている。また、培養容器１は培養容器１ａよりも更に高い位置に配置されるように、基台１４に載置されている。基台１４は、上段トレイ１１から取り外して使用し、押圧部材１４ａと支持部材１４ｂとから構成され（図７参照）、培養容器１は、押圧部材１４ａと支持部材１４ｂとの間に挟持される。基台１４は、その下方に設けた突設部材を、上段トレイ１１に形成されたスリットなどの係合構造と係合させることによって、上段トレイ１１に係止されている。

培養容器キットを細胞培養装置１０の培養ユニット部の上下段トレイ１１及び１２に立体的に配置する際には、各容器の配置関係のみならず、容器の上下が反転したり、チューブ５がねじれたりしないように注意する必要がある。特に、容器が上下反転したり、チューブがねじれたりすると、チューブが閉塞したり、チューブの長さが不足したりする。その結果、各三方活栓３、３ａ及び３ｂを各活栓制御部６、６ａ及び６ｂに正しく取り付けることが困難となったり、チューブ５をチューブポンプ４に正しく取り付けることが困難となったりすることがある。このため、培養容器キットを細胞培養装置の培養ユニット部に立体的に配置する作業は非常に煩雑なものとなっていた。
そこで、培養容器キットを細胞培養装置の培養ユニット部に簡単かつ確実に取り付けるために、以下に説明する取付けラックを使用する。

［取付けラック］
図５及び図６に、本実施形態の取付けラックを示す。各図は、互いに異なる方向から見た取付けラックの斜視図である。
本実施形態の取付けラック２０は、上段板部材２１と、下段板部材２２と、上段及び下段板部材２１及び２２を連結する後面板部材２３及びピラー２４と、取付けラック２０を細胞培養装置１０に取り付けるために上段板部材２１から側方に突設されたフック２６とから構成されている。

後面板部材２３は、上段板部材２１の後縁２１ｂと下段板部材２２の後縁２２ｂとを連結している。さらに、ピラー２４も、上段板部材２１と下段板部材２２とをその側縁２１ｄ及び２２ｄの一部で連結している。これにより、図５及び６に示すように、上段板部材２１の前縁２１ａと下段板部材２２の前縁２２ａとの間が開口する。また、上段板部材２１の側縁２１ｄと下段板部材２２の側縁２２ｄとの間も、ピラー２４を除いて開口している。
なお、ピラー２４は省略してもよい。また、上下板部材２１及び２２の前縁２１ａ及び２２ａの間とともに、片側の側縁２１ｄ及び２２ｄを開口させてもよい。

また、上段板部材２１には、培養容器１が配置される基台１４を上面２１ｃに係止するための係合構造が形成されている。この係合構造は、基台１４から下方に突設された部材を挿通させるスリット２７及び２７ａである。このスリット２７及び２７ａの寸法形状は、基台１４が配置される細胞培養装置１０の上段トレイ１１に形成されている係合構造（図示せず）の少なくとも一部と同一である。

そして、スリット２７及び２７ａは、図３に示した細胞培養装置１０の培養ユニット部の上段トレイ１１上における基台１４及びその基台１４に取り付けられた培養容器１と残りの培養容器１ａ及び１ｂとの相対的な配置関係を、上段板部材２１の上面２１ｃにおいて再現するように、上面２１ｃの前縁２１ａ寄りの位置に設けられている。

また、上段板部材２１の上面２１ｃには、残りの培養容器１ａ及び１ｂを挟持するためのクリップ２８が設けられている。
また、後面板部材２３には、取付けラックを保持するために手の指が入る開口部２３ａが形成されている。後面板部材２３の開口部２３ａに手の指を入れ、下段板部材２２の前縁２２ａ側の下を持ち、取付けラック２０を保持することにより、培養容器キットを載せたまま取付けラック２０を容易に持ち運ぶことができる。

上段板部材２１、下段板部材２２、後面板部材２３及びピラー２４は、アクリル樹脂のようなプラスチック樹脂又は金属で形成されるのがよく、また、フック２６は、アルミニウム又はステンレスのような金属で形成されるのがよい。

［取付けラック上での培養容器キットの立体的配置の再現］
そして、取付けラック２０を使用して培養容器キットの細胞培養装置１０への取り付けに先立ち、細胞培養装置の培養ユニット部における培養容器キットの立体的な配置と同様の立体的な配置が、取付けラック２０上であらかじめ再現される。

図７に、培養容器キットが載置された取付けラック２０を示す。図７に示すように、上段板部材２１の上面２１ｃには、培養容器１、１ａ及び１ｂが載置される。これら培養容器１、１ａ及び１ｂは、図３に示した細胞培養装置１０の上段トレイ１１上における培養容器１、１ａ及び１ｂの配置順序と同じ配置順序となるように配置されている。

さらに、培養液が封入された培養容器１は基台１４に載置されており、基台１４はスリット２７及び２７ａに係止されている。スリット２７及び２７ａが上段板部材２１の上面２１ｃの前縁寄りの位置に配置されているため、図３に示した細胞培養装置１０の培養ユニット部の上段トレイ１１上における基台１４及びその基台１４に取り付けられた培養容器１と残りの培養容器１ａ及び１ｂとの相対的な配置関係を、上段板部材２１の上面２１ｃで容易に再現することができる。

また、残りの培養容器１ａ及び１ｂは、取り付け時には空であるので、上段板部材２１の上面２１ｃ上に詰めて載置されている。培養容器１ａ及び１ｂはまた、クリップ２８で挟持されている。これにより、培養容器キットを載置した取付けラック２０を持ち運ぶ際に、空の培養容器１ａ及び１ｂが落下することを防止することができる。

下段板部材２２の上面２２ｃには、培地が充填された培地供給容器２及び２ａが載置される。これら培地供給容器２及び２ａも、図３に示した細胞培養装置１０の下段トレイ１２上における培地供給容器２及び２ａの配置順序と同じ配置順序となるように配置されている。

このように、本実施形態の取付けラック２０を使用すれば、細胞培養装置１０の培養ユニット部における培養容器キットの立体的な配置と同様の立体的な配置を、あらかじめ取付けラック２０上で再現することができる。これにより、取付けラック２０上で、容器の上下反転やチューブのねじれの有無の確認及び修正を行うことができる。
そして、取付けラック２０上で、正しく立体的に配置が再現された培養容器キットが細胞培養装置に移される。

［培養容器キットの細胞培養装置への取り付け］
図８に、細胞培養装置１０に取り付けられた、培養容器キットを載置した取付けラック２０を示す。図８に示すように、取付けラック２０は、フック２６を細胞培養装置１０の側部に固定された縦部材１３の長穴状のガイド孔１３ａに係止することによって、細胞培養装置１０に取り付けられる。このとき、上段及び下段板部材２１及び２２それぞれの前縁２１ａ及び２２ａが、引き出された上段及び下段トレイ１１及び１２それぞれの側縁の近傍に位置し、上段及び下段板部材２１及び２２距離は、細胞培養装置１０から引き出された上段及び下段トレイ１１及び１２の距離と等しくすることが好ましい。

そして、培養容器キットを取付けラック２０から細胞培養装置１０の培養ユニット部へ、立体的配置を維持しながら平行移動させる。その際、上段板部材２１の前縁２１ａと下段板部材２２の前縁２２ａとの間に遮蔽物がないため、下段板部材２２の前縁２２ａ側からの培地供給容器２及び２ａの出し入れが容易となっている。このようにして、図３に示したように、細胞培養装置１０の培養ユニット部の上段トレイ１１及び下段トレイ１２に、培養容器キットが立体的に配置される。

このように、本実施形態の取付けラック２０を使用すれば、細胞培養装置１０の培養ユニット部における培養容器キットの立体的な配置と同様の立体的な配置を、あらかじめ取付けラック２０上で再現することができる。これにより、取付けラック２０上で、容器の上下反転やチューブのねじれの有無の確認及び修正を行うことができる。そして、上下反転やチューブのねじれの無い、正しく立体的に配置された培養容器キットを細胞培養装置の培養ユニット部に移すことによって、簡単かつ正確な取り付けを実現することができる。

さらに、あらかじめ取付けラック２０上で、培養容器１を基台１４にセットしているため、培養容器１を基台１４ごと細胞培養装置１０の上段トレイ１１に容易に取り付けることができる。これにより、唯一細胞の入った培養容器１の容器形状を変形させることなく取り付けできるので、培養液の過度な流動を防止でき細胞へのダメージを軽減することが可能で、さらに取り付け作業の一層の簡単化を図ることができる。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。

例えば、上述した実施形態では、取付けラック２０の上段板部材２１の上面２１ｃに、１つの基台１４を係止するための係合構造を形成したが、本発明では、上面２１ｃに、２つ以上の基台を係止するための係合構造を形成してもよい。その場合も、細胞培養装置の上段トレイにおける、それら基台及び他の培養容器との配置関係が、取付けラック上で再現できるように、各基台用の係合構造を配置するとよい。また、上述した実施形態では、３つの培養容器と２つの培地供給容器とを有する培養容器キットを取り付ける例を説明したが、本発明の取付けラックは、２つ又は４つ以上の培養容器と１つ又は３つ以上の培地供給容器とを有する培養容器キットの取り付けに使用することもできる。
また、上述した実施形態では、上段トレイに培養容器を取付け、下段トレイに培地供給容器を取り付けるための取付けラックの例を説明したが、培養ユニット部が実施形態とは反対に、上段トレイに培地供給容器、下段トレイに培養容器の場合も、取付けラックの上段板部材と下段板部材を逆にすれば使用可能である。

本発明は、細胞培養容ユニットを用いる再生医療や抗体医薬生産に好適に利用することが可能である。

１，１a，１ｂ 培養容器
２，２ａ 培地供給容器
３，３ａ，３ｂ 三方活栓
４ チューブポンプ
５ チューブ
６，６ａ，６ｂ 活栓制御部
１０ 細胞培養装置
１１ 上段トレイ
１２ 下段トレイ
１２ａ 下段トレイの蓋部材
１３ 縦部材
１３ａ ガイド孔
１４ 基台
１４ａ 押圧部材
１４ｂ 支持部材
１４ｃ 突設部材
１５ 基台
２０ 取付けラック
２１ 上段板部材
２１ａ 上段板部材の前縁
２１ｂ 上段板部材の後縁
２１ｃ 上段板部材の上面
２１ｄ 上段板部材の側縁
２２ 下段板部材
２２ａ 下段板部材の前縁
２２ｂ 下段板部材の後縁
２２ｃ 下段板部材の上面
２２ｄ 下段板部材の側縁
２３ 後面板部材
２３ａ 開口部
２４ ピラー
２６ フック
２７，２７ａ スリット
２８ クリップ

Claims (5)

1. 袋状の複数の培養容器と袋状の一つ又は複数の培地供給容器とがチューブを介して接続された培養容器キットを細胞培養装置の多段の培養ユニット部の上段及び下段トレイに配置するために使用される取付けラックであって、
   前記培養容器が載置される上面を有する上段板部材と、
   前記培地供給容器が載置される上面を有する下段板部材と、
   前記上段板部材と前記下段板部材とを連結する連結部材と、
   前記取付けラックを前記細胞培養装置に取り付けるための取付け部材とを備え、
   前記上段板部材の前縁と前記下段板部材の前縁との間が開口していることを特徴とする培養容器キットの取付けラック。
2. 前記上段板部材は、前記培養容器の一つが載置される基台を当該上段板部材の前記上面に係止するための係合構造を有する請求項１に記載の培養容器キットの取付けラック。
3. 前記係合構造は、前記細胞培養装置の前記上段トレイ上における前記基台及び当該基台に取り付けられた前記培養容器と残りの前記培養容器との相対的な配置関係を、前記上段板部材の前記上面において再現する位置に設けられている請求項２に記載の培養容器キットの取付けラック。
4. 前記係合構造は、前記基台から下方に突設された部材を挿通させるためのスリットである請求項２又は３に記載の培養容器キットの取付けラック。
5. 前記上段板部材は、当該前記上段板部材の前記上面に、前記培養容器を挟持するための挟持手段を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の培養容器キットの取付けラック。

Images