JP2017201896A - 細胞培養装置及び連結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非無菌空間内での作業が可能なインキュベータを有する細胞培養装置及び連結方法を提供する。【解決手段】内部に形成された培養室７と、該培養室より外部に開口する第１開口部７ａと、該第１開口部と異なる面の連結壁部６と、該連結壁部に形成された挿通孔と、該挿通孔を閉塞するシール部と、該シール部から気密に延出する細胞吸排ラインとを有するインキュベータ２を具備し、密閉系の培養槽まで密閉的に接続された前記細胞吸排ラインの延出端に無菌コネクタが設けられた細胞培養装置。【選択図】図１

Description

本発明は、細胞培養可能なインキュベータを有する細胞培養装置、特にアイソレータに連結可能なインキュベータを有する細胞培養装置及び連結方法に関するものである。

細胞培養装置として、アイソレータとアイソレータに連結されたインキュベータから構成されるものがある。

従来、インキュベータは扉体を介してアイソレータに気密に連結され、インキュベータの扉体はアイソレータ内から開閉される。アイソレータ内は無菌状態に維持されており、インキュベータ内も同様に無菌状態となっている。

従って、インキュベータ内で所定の作業を行う際には、アイソレータ内の無菌状態を保つ為、アイソレータに固定的に設けられたグローブを介し、アイソレータ内から前記インキュベータ内に手を入れて行う必要があった。

尚、特許文献１には、作業室に向けて設けられた蓋を有するインキュベータが取付けられ、開閉可能な全面扉の所定の位置に作業室内に向けて作業用グローブが設けられたアイソレータが開示されている。

又、従来、細胞培養の自動化を図る為の装置が提案されている。例えば特許文献２には、培養槽、培養液タンク、ガス供給槽等が、供給管によって接続され、培養槽に対する培養液、ガス等の供給や排出を制御できる装置が開示されている。

特開２００９−２２５７４２号公報 特開２０１５−１３６３３０号公報

然し乍ら、グローブはアイソレータに固定的に設けられている為、作業範囲に制限がある。又、グローブは数ミリ程度の厚みを有し、作業の際には内にもう１枚グローブを着けて行う必要がある為、細かな作業が困難である。

更に、従来の細胞培養装置の場合、無菌空間内で実施される必要がある作業は細胞の供給や回収等の僅かな処理であるのに拘わらず、その他の無菌状態で実施される必要がない作業についても、グローブを介してアイソレータ側からの作業をする必要がある為、作業性が悪かった。

例えば特許文献２の細胞培養装置を、インキュベータ内に設置する場合、培養槽、ガス供給槽等をインキュベータ内に設置し、それらを供給管によって接続する必要がある。その様な作業も、グローブを介してアイソレータ側から作業する必要がある為、作業性が悪かった。

本発明は、非無菌空間内での作業が可能なインキュベータを有する細胞培養装置及び連結方法を提供するものである。

本発明は、内部に形成された培養室と、該培養室より外部に開口する第１開口部と、該第１開口部と異なる面の連結壁部と、該連結壁部に形成された挿通孔と、該挿通孔を閉塞するシール部と、該シール部から気密に延出する細胞吸排ラインとを有するインキュベータを具備し、密閉系の培養槽まで密閉的に接続された前記細胞吸排ラインの延出端に無菌コネクタが設けられた細胞培養装置に係るものである。

又本発明は、前記シール部は前記挿通孔の周囲に形成されたシール突起と、前記細胞吸排ラインが気密に貫通し前記シール突起と接触可能なシール板と、該シール板を前記シール突起に押圧させる押え板とを有する細胞培養装置に係るものである。

又本発明は、内部に作業室が形成されたアイソレータを更に具備し、該アイソレータは一面に前記連結壁部により気密に閉塞可能な第２開口部を有する細胞培養装置に係るものである。

又本発明は、前記第２開口部の周囲に枠部が形成され、該枠部に前記連結壁部が挿脱され、前記インキュベータと前記アイソレータとを着脱させる細胞培養装置に係るものである。

更に又本発明は、インキュベータに形成された第１開口部から前記インキュベータ内の培養室内に培養槽を設置する工程と、該培養槽から延出する細胞吸排ラインを前記第１開口部とは異なる面の連結壁部に形成された挿通孔から延出させる工程と、前記細胞吸排ラインが気密に貫通するシール部により前記挿通孔を気密に閉塞する工程と、アイソレータの一面に形成された第２開口部を前記連結壁部で気密に閉塞する様前記インキュベータと前記アイソレータとを連結させる工程とを有する連結方法に係るものである。

本発明によれば、内部に形成された培養室と、該培養室より外部に開口する第１開口部と、該第１開口部と異なる面の連結壁部と、該連結壁部に形成された挿通孔と、該挿通孔を閉塞するシール部と、該シール部から気密に延出する細胞吸排ラインとを有するインキュベータを具備し、密閉系の培養槽まで密閉的に接続された前記細胞吸排ラインの延出端に無菌コネクタが設けられたので、該無菌コネクタとの連結先での作業とは別に、前記第１開口部を介して前記培養室内での作業がアイソレータの外部で可能となり、作業性を向上させることができる。

又本発明によれば、インキュベータに形成された第１開口部から前記インキュベータ内の培養室内に培養槽を設置する工程と、該培養槽から延出する細胞吸排ラインを前記第１開口部とは異なる面の連結壁部に形成された挿通孔から延出させる工程と、前記細胞吸排ラインが気密に貫通するシール部により前記挿通孔を気密に閉塞する工程と、アイソレータの一面に形成された第２開口部を前記連結壁部で気密に閉塞する様前記インキュベータと前記アイソレータとを連結させる工程とを有するので、前記アイソレータ内と前記インキュベータ内とを隔離した状態で前記第２開口部を気密に閉塞することができ、前記アイソレータ内の無菌状態を維持しつつ前記培養室内での作業が可能となるという優れた効果を発揮する。

本発明の第１の実施例に係る細胞培養装置のインキュベータとアイソレータとを連結した状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施例に係る細胞培養装置のインキュベータとアイソレータとを取外した状態を示す斜視図である。 （Ａ）は本発明の第１の実施例に係る連結壁部を示す分解斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視図である。 本発明の第１の実施例に係る細胞培養処理の概略を説明するフロー図である。 本発明の第１の実施例の変形例に係る細胞培養処理の概略を説明するフロー図である。 本発明の第２の実施例に係る連結壁部を示す分解斜視図である。 （Ａ）は第１シール部材を示す正面図であり、（Ｂ）は第２シール部材を示す正面図である。 （Ａ）（Ｂ）は第２の実施例に係るシール部の取付けを示す説明図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

先ず、図１、図２に於いて、本発明の第１の実施例に係る細胞培養装置１について説明する。尚、図１、図２中、紙面に対して右下側を前方向側、紙面に対して左上側を後方向側として説明する。

図１、図２中、２はインキュベータを示し、３はアイソレータを示している。前記インキュベータ２と前記アイソレータ３とは、例えばクリーンルーム内に配設されている。

前記インキュベータ２は、例えば直方形状の箱体であるインキュベータ本体４と、前面に設けられ該インキュベータ本体４の内部を気密に開閉可能な扉体部５と、該扉体部５と対向する面（後面）に形成された連結壁部６とを有している。

前記インキュベータ本体４の内部には培養室７が形成され、該培養室７内に細胞の培養を行う為の培養槽や細胞の培養状況を確認する為の顕微鏡等、細胞培養処理に必要な各種機器が設けられている。尚、前記培養室７内の各種機器は、無菌コネクタを介して接続され、外気からは隔離されているので、前記培養室７内の状態に拘わらず、機器内部の無菌状態が確保される様になっている。

前記扉体部５は、内扉８と外扉９とからなる２重構造となっている。前記内扉８は、例えばガラス扉であり、第１開口部である前記培養室７の開口部７ａを開閉可能な大きさを有している。又、前記外扉９は、前記培養室７内を外部に対して気密に閉塞可能となっている。

又、前記インキュベータ本体４には、前記培養室７に対して挿脱可能に設けられた引き出し部１１を有している。該引き出し部１１に培養槽や顕微鏡等の各種機器が設けられ、前記引き出し部１１を引き出すことで、前記インキュベータ２外で各種機器の設置や連結等の各種作業が行える様になっている。即ち、前記引き出し部１１が作業台として機能する。尚、前記引き出し部１１により前記開口部７ａを閉塞可能としてもよい。この場合、前記内扉８は省略することができる。

前記インキュベータ本体４の、前記扉体部５及び前記連結壁部６とは異なる面（例えば側面）には、ポンプ部１２とモニタ部１３とが設けられている。

前記ポンプ部１２は、培養槽に培地を供給する為の送液ポンプ等、各種ポンプが設けられ、前記ポンプ部１２を介して培地等の供給や供給量の調整が可能となっている。

前記モニタ部１３は、例えばタッチパネル式の液晶モニタであり、該モニタ部１３により培養状況、例えば顕微鏡で確認できる培養状況を撮像した顕微鏡画像が表示されると共に、前記ポンプ部１２の制御等が行える様になっている。

更に、前記インキュベータ本体４周面の前記連結壁部６側の端部には、全周に亘って断面が矩形のインキュベータ側枠部１４が形成され、前記連結壁部６は前記インキュベータ側枠部１４よりも後方に突出している。前記インキュベータ本体４の上面及び側面の前記インキュベータ側枠部１４よりも前記扉体部５側には、所定箇所、例えば３箇所（図１、図２中では１箇所のみ図示）にクランプ等の係合部材１５が設けられている。

前記インキュベータ２は、架台１６上に載置されている。該架台１６の脚部にはアジャスタ（図示せず）を介してキャスター１７が取付けられ、該キャスター１７を介して前記架台１６が移動可能となっている。即ち、前記インキュベータ２は、前記架台１６と一体に移動可能となっている。

又、該架台１６には、冷蔵庫１８が載置され、培地を貯蔵する培地タンク等が収納されている。該培地タンクにはチューブ（図示せず）が接続され、該チューブは前記ポンプ部１２を介して前記培養室７内の所定の培養機器に接続されている。前記培地タンクからの培地は、前記培養室７内で加温等所定の処理が施された後、培養槽に供給される様になっている。

更に、前記架台１６には制御盤１９が取付けられている。該制御盤１９は、前記モニタ部１３、或は図示しないＰＣ等の入力装置から入力された制御信号に基づき、前記ポンプ部１２等の駆動を制御する。

前記アイソレータ３は、内部に作業室２１が形成されている。前記アイソレータ３には図示しない除染ガス供給手段が設けられ、該除染ガス供給手段より除染ガス、例えば過酸化水素蒸気を供給することで、前記作業室２１内の除染が行われ、該作業室２１内を無菌状態とすることができる。

又、前記アイソレータ３の側面には、ガラス板やアクリル板等からなる窓部２２が形成され、該窓部２２を介して外部から前記作業室２１内が確認できる様になっている。前記窓部２２には、前記作業室２１内に向って設けられたグローブ２３が所定数、例えば２個設けられている。作業者は、外部より該グローブ２３に手を差し込み、装着することで、前記作業室２１内の無菌状態を維持しつつ、該作業室２１内での作業を行うことができる。尚、前記グローブ２３は２個に限られるものではなく、３個以上設けられていてもよい。

又、前記アイソレータ３の一面（例えば前面）には、第２開口部である開口部２４が設けられ、該開口部２４は前記連結壁部６よりも小さくなっている。前記開口部２４には蝶番を介して回転可能な扉体（図示せず）が設けられ、該開口部２４は前記扉体を介して開閉可能となっており、又該扉体により前記開口部２４を気密に閉塞可能となっている。前記アイソレータ３前面の前記開口部２４の周囲には、矩形形状のアイソレータ側枠部２５が設けられている。該アイソレータ側枠部２５は断面Ｌ字状であり、前方に向って突出する嵌合い部２５ａと内縁に形成されるフランジ部２５ｂとを有する。

該アイソレータ側枠部２５は前記インキュベータ本体４の後端部よりも大きくなっており、前記アイソレータ側枠部２５に前記インキュベータ本体４の後端部が嵌合可能となっている。前記アイソレータ側枠部２５周面の所定箇所、例えば３箇所（図１、図２中では１箇所のみ図示）に前記係合部材１５と係合可能な被係合部材２６が設けられている。又、前記アイソレータ側枠部２５の内部には、例えばエラストマ樹脂等の軟質性樹脂が実装され、前記嵌合い部２５ａ内に前記インキュベータ本体４の後端部が挿入され、前記係合部材１５と前記被係合部材２６とが係合した際には、前記連結壁部６と前記フランジ部２５ｂとの間で軟質性樹脂が圧縮され、前記開口部２４が気密に閉塞される様になっている。

次に、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に於いて、第１の実施例に係る前記連結壁部６の詳細について説明する。尚、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に於いて、紙面に対して左側を先端側、紙面に対して右側を基端側としている。

該連結壁部６には、前記培養室７と外部とを連通させる円形のチューブ挿通孔２７が穿設されている。前記培養室７内の培養槽等に密閉系で接続された細胞吸排ライン、例えば細胞供給チューブ２８と細胞回収チューブ２９とが前記チューブ挿通孔２７より外部に延出している。前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９の先端には、それぞれ無菌コネクタ３１，３１が取付けられている。前記細胞供給チューブ２８や前記細胞回収チューブ２９、培地タンクと培養槽とを接続するチューブ等のチューブ類は、すべて接続後に全体をまとめて滅菌する。滅菌の手段としては、オートクレーブやガンマ線滅菌等材質により適した方法を使用する。各チューブの先端は無菌コネクタが接続されていて、すべては密閉系で接続されている為、滅菌後は培養槽を含めたチューブに接続された系の内部空間は、無菌を保つことができる。

尚、本実施例では、接続した際に弁が開放されて連通し、取外した際に弁が気密に閉塞される構造のコネクタ、取外した際に先端部をピンチコック等で密閉可能な構造のチューブ等、外部に露出した状態でも密閉状態が維持される構造のものを総称して無菌コネクタと称しており、市販の無菌コネクタに限られるものではない。

前記チューブ挿通孔２７はシール部３０により閉塞される。該シール部３０は、前記チューブ挿通孔２７の周囲から全周に亘って面に対して垂直に突出するリング状のシール突起３２と、該シール突起３２を押圧する円板状のシール板３３と、該シール板３３を押圧する環状の押え板３４とから構成される。

前記シール突起３２は、例えばＯリングや前記連結壁部６より突出する金属製のリングであり、半円状の断面形状を有している。又、前記シール板３３は例えば前記シール突起３２よりも径の大きいシリコンゴム製の板材となっており、該シール突起３２と前記シール板３３とは気密に接触可能となっている。

尚、前記シール突起３２は、前記シール板３３と気密に接触が可能な形状であればよく、例えば断面三角形状のリングであってもよい。又、前記シール板３３は、金属板等の硬質な板材であってもよい。更に、前記シール突起３２と前記シール板３３は、少なくともいずれか一方がシリコンゴム等、弾性変形可能であり、雰囲気に対する耐性や耐薬性等所定の要求が満たされる材質であることが望ましい。

又、該シール板３３には、中心部に前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９が挿通される孔３５，３５が形成されると共に、外縁から該孔３５，３５に向って切れ目３６が形成されている。該切れ目３６を介して前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９が前記孔３５，３５に挿通されており、該孔３５，３５及び前記切れ目３６をコーキングすることで、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９とが前記シール板３３を気密に貫通する。

前記押え板３４の内径は、前記シール突起３２の径よりも小さく、前記シール板３３の径よりも小さくなっている。又、前記押え板３４の外径は前記シール板３３の径よりも大きくなっている。更に、前記シール板３３の外径は、前記シール突起３２の外径よりも大きくなっている。前記押え板３４は前記連結壁部６に対してボルト等により固着可能となっており、前記押え板３４を固着させることで、前記シール板３３が前記シール突起３２に押圧され、前記チューブ挿通孔２７が前記シール突起３２と前記シール板３３とにより気密に閉塞される様になっている。

尚、本実施例では、前記連結壁部６から前記シール突起３２が突出し、前記シール板３３と気密に接触する様になっているが、該シール板３３から前記連結壁部６に向って突出するシール突起を設けてもよい。又、前記連結壁部６と前記押え板３４のいずれかから突出し、前記連結壁部６と前記押え板３４とを気密に接触させるシール突起を設けると共に、前記シール板３３と前記押え板３４のいずれかから突出し、前記シール板３３と前記押え板３４とを気密に接触させるシール突起を設ける構成としてもよい。この場合、前記シール板３３の外径は、前記連結壁部６と前記押え板３４との間のシール突起の内径よりも小さくなる。

次に、図１〜図４を参照して前記インキュベータ２と前記アイソレータ３との連結について説明する。

先ず、例えば図２に示す様に、前記インキュベータ２が前記アイソレータ３から取外されて配置されている状態に於いて、作業者が、前記扉体部５を開いて前記開口部７ａを開口させ、該開口部７ａを介して前記培養室７の外側に、前記引き出し部１１を引き出す。そして、前記培養室７の外側に於いて、作業者が、培養槽や顕微鏡等、細胞の培養や観察に必要な機器を前記引き出し部１１に設置する。尚、ここで設置される必要な機器とは、例えば、培養槽５６（図４参照）、培地を加温する加熱槽（図示せず）、顕微鏡（図示せず）等である。又、該培養槽５６の無菌コネクタ５５には、無菌コネクタ５４が接続されている。前記培養槽５６、加熱槽、前記無菌コネクタ５４，５５は、図４に示す様に予め接続されてユニット状にされており、又、密閉系として構成されている。更に、その様な密閉系とされた後に、オートクレーブ等による滅菌処理が施されたものとなっている。この様に滅菌処理された密閉系の前記培養槽５６、加熱槽、前記無菌コネクタ５４，５５を、前記引き出し部１１に取付ける。

一方、前記細胞供給チューブ２８（図４参照）、前記細胞回収チューブ２９（図４参照）には、予め両端に前記無菌コネクタ５４，３１が取付けられており、各チューブ内は密閉されて無菌状態となっている。この様な前記細胞供給チューブ２８、前記細胞回収チューブ２９を、作業者は、前記無菌コネクタ５４，５５を介して、前記培養槽５６に対して無菌状態を維持しながら接続する。

こうして、密閉系の前記培養槽５６等に対して、前記無菌コネクタ５４，５５を介して、前記細胞供給チューブ２８、前記細胞回収チューブ２９が接続される。

更に、培地供給チューブ５８には予め両端に無菌コネクタ６１，５９が取付けられており、チューブ内は密閉されて無菌状態となっている。この様な前記培地供給チューブ５８を、作業者は、前記無菌コネクタ６１，５５を介して、前記培養槽５６と培地タンク５７（図４参照）とを無菌状態を維持しながら接続する。

尚、前記培養槽５６等の機器の構成、機能等については、後に詳しく説明する。

上記の様に前記引き出し部１１に各種機器を取付けた後、作業者は、該引き出し部１１を前記培養室７内に押し入れる。こうして、必要な機器を、引き出し部１１と共に一体的に、培養室７内に一括して収納する。次に、前記培養槽５６等に前記無菌コネクタ５４，５５等を介して接続された前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９とを前記チューブ挿通孔２７から前記培養室７の外部へ延出させる。即ち、該培養室７内に一括して収納された構成のうち、各チューブ２８，２９の先端部側と、各先端部に設けられた前記無菌コネクタ３１のみを、培養室７の外部に露出させる。

延出させた前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９を、前記切れ目３６を介して前記シール板３３の前記孔３５，３５に挿通させ、該孔３５，３５と前記切れ目３６とをコーキングする（切れ目３６を繋ぎ合わせて塞ぐ）。

その後、前記シール板３３を前記シール突起３２に接触させた状態で、前記押え板３４を前記連結壁部６に固着させ、前記押え板３４で前記シール板３３を押圧することで、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９とが前記連結壁部６から気密に延出した状態となる。

次に、前記アイソレータ３の扉体（図示せず）を開き、前記開口部２４を開放した状態で、前記インキュベータ側枠部１４と前記アイソレータ側枠部２５との位置が一致する様、前記架台１６を移動させる。この時、前記インキュベータ本体４の周面に設けられた複数の前記係合部材１５と、前記開口部２４の周囲を囲む様に前記アイソレータ側枠部２５に設けられた複数の前記被係合部材２６は、前記インキュベータ側枠部１４と前記アイソレータ側枠部２５との位置合せを行う為の目印として用いられる。又、前記アイソレータ側枠部２５は前記連結壁部６を挿入し、前記開口部２４を閉塞する際のガイドとして機能する。

前記インキュベータ本体４の後端部が前記嵌合い部２５ａに挿入され、複数の前記係合部材１５と前記被係合部材２６とがそれぞれ係合されることで、前記インキュベータ２と前記アイソレータ３とが連結される。この時、前記アイソレータ側枠部２５内の軟質性樹脂が前記連結壁部６と前記フランジ部２５ｂとで圧縮され、前記開口部２４が前記連結壁部６により気密に閉塞される。即ち、前記培養室７内の雰囲気と前記作業室２１内の雰囲気とが隔離された状態で、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９とが前記作業室２１内に延出する。前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９は培養槽等に密閉系で接続されており、又内部は滅菌されている為、前記培養室７内に培養槽を設置しても培養槽の無菌は保たれた状態にある。

前記インキュベータ２と前記アイソレータ３の連結後、前記作業室２１内に過酸化水素蒸気等の除染ガスを供給して除染し、該作業室２１内を無菌状態とする。この状態で、作業者が前記グローブ２３を装着し、前記作業室２１内で前記無菌コネクタ３１，３１をシリンジ等の細胞供給手段５１とバイアル等の細胞回収手段５２とからなる細胞吸排手段の無菌コネクタ５３，５３と接続する。これにより、細胞吸排手段と前記細胞供給チューブ２８、前記細胞回収チューブ２９及び前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９の基端に設けられた前記無菌コネクタ５４，５４と前記無菌コネクタ５５，５５を介して無菌的に接続されている前記培養槽５６とが無菌状態で連通される。尚、前記細胞回収手段５２には、空気の逃げ口としてのエアチューブ６４が接続されている。該エアチューブ６４にはエアフィルタ６５が設けられているので、前記細胞回収手段５２内の無菌状態は維持される。

次に、図４を参照して細胞培養処理の概略について説明する。

前記冷蔵庫１８には前記培地タンク５７が収納され、該培地タンク５７は前記培地供給チューブ５８を介して前記培養槽５６に接続されている。前記培地供給チューブ５８の両端には、それぞれ無菌コネクタ５９，６１が設けられ、前記無菌コネクタ５９が前記培地タンク５７の無菌コネクタ６２と接続され、前記無菌コネクタ６１が前記培養槽５６の前記無菌コネクタ５５と接続されることで、前記培地タンク５７と前記培養槽５６とが無菌状態で連通する様になっている。又、前記培地タンク５７には、空気の逃げ口としてのエアチューブ６６が接続されている。該エアチューブ６６にはエアフィルタ６７が設けられているので、前記培地タンク５７内の無菌状態は維持される。

前記ポンプ部１２の駆動により、前記培地タンク５７より前記培養室７内に培地が無菌的に供給されると、培地は図示しない曝気槽にて細胞培養に適した酸素濃度、ｐＨとなる様ガス濃度が調整されると共に、図示しない加温槽にて細胞培養に適した温度となる様温度調整され、前記培養槽５６に供給される。

又、培地の供給と並行して、前記細胞供給手段５１により、細胞或は担体等に付着させた細胞が無菌的に前記培養槽５６に供給される。尚、前記細胞供給手段５１による細胞の供給は、前記グローブ２３を介して前記アイソレータ３内で行われる。

前記培養槽５６内にて所定の培養処理が無菌的に行われると、担体に細胞を付着させた場合は、図示しない剥離槽にて担体から細胞を剥離させた後、ポンプ部６３を駆動させ、前記細胞回収手段５２により前記培養槽５６から無菌的に細胞を回収する。

前記細胞回収手段５２が前記アイソレータ３内に設けられていることで、培養された細胞に対して前記アイソレータ３内で無菌的に任意の加工を行うことができる。

細胞の回収が完了すると、前記係合部材１５と前記被係合部材２６との係合を解除し、前記インキュベータ２と前記アイソレータ３との連結を解除する。

尚、細胞回収手段は、連結解除前に前記作業室２１内で取外して回収してもよいし、連結解除後に無菌室等所定の回収場所にて取外して回収してもよい。

前記インキュベータ２と前記アイソレータ３との連結解除後は、前記押え板３４を取外し、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９を前記チューブ挿通孔２７から抜脱する。

再度別の処理を行なう際には、上記したものと同様の手順で、別の前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９を前記連結壁部６から気密に延出させる。又、前記インキュベータ２とアイソレータ３とを連結させ、無菌状態の前記作業室２１内で前記無菌コネクタ３１，３１を細胞吸排手段の無菌コネクタと接続し、細胞の吸排処理を行う。更に、前記インキュベータ２と前記アイソレータ３との連結を解除し、細胞回収手段を回収する。

上述の様に、第１の実施例では、無菌状態の前記作業室２１内に前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９からなる細胞吸排ラインのみを延出させている。従って、前記作業室２１内で行う作業は、無菌空間での作業が必要な前記無菌コネクタ３１，３１と細胞吸排手段の無菌コネクタとの接続、及び細胞吸排手段による細胞の供給回収のみとなる。

従って、前記グローブ２３を介して行う作業は、無菌空間で行う必要がある最低限の作業のみでよいので、培養容器の出し入れ等、該グローブ２３を介して細かな作業を行う必要がなく、作業性を向上させることができる。

又、前記インキュベータ２の前記扉体部５と対向する面に前記連結壁部６を設け、該連結壁部６が前記開口部２４を気密に閉塞した状態で前記インキュベータ２と前記アイソレータ３とが連結される。即ち、前記作業室２１内の雰囲気と前記培養室７内の雰囲気とが隔離された状態で前記インキュベータ２と前記アイソレータ３とが連結される。

従って、前記培養室７内の状態に拘わらず前記作業室２１内の無菌状態を維持できるので、無菌空間内で行う必要がない作業、例えば無菌コネクタと無菌状態で接続された培養槽や培地タンク等の設置、各チューブ類の前記ポンプ部１２への取付け作業等、従来前記作業室２１で行っていた作業については、前記内扉８と前記外扉９を開放し、前記培養室７内での作業が可能となり、作業性を向上させることができる。

又、培養槽を前記培養室７内に設置したままで、細胞の出し入れが行えるので、細胞の給排の為に必要な作業量を低減させることができる。

又、前記培養室７内に前記引き出し部１１が設けられ、該引き出し部１１上に培養槽や顕微鏡等の各種機器が設置される様になっているので、前記引き出し部１１が作業台として機能する。従って、該引き出し部１１を引き出すことで前記培養室７内の作業を外部空間で行うことができ、作業性を更に向上させることができる。

尚、前記培養室７の奥行きが小さく、該培養室７内での作業が容易に行える場合等には、前記引き出し部１１は省略してもよい。

又、本実施例では、前記インキュベータ２に対する連結対象として、前記アイソレータ３を例示しているが、前記無菌コネクタ３１，３１を介して連結が可能であり、且つ該無菌コネクタ３１，３１の連結先とは別に前記培養室７内の作業が必要な装置であれば他の装置であってもよい。例えば、安全キャビネットやクリーンベンチ等の無菌空間を有する装置の背面や側面に前記インキュベータ２を取付けられる構造を設け、両者を連結させてもよい。

尚、本実施例では、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９を前記チューブ挿通孔２７から延出させた後、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９にシール板３３を取付け、外部より前記チューブ挿通孔２７を閉塞しているが、該チューブ挿通孔２７の閉塞方法はこれに限られるものではない。

例えば、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９に予め前記シール板３３を取付けておき、該シール板３３を撓ませて前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９と共に前記チューブ挿通孔２７から延出させた後、外部より前記チューブ挿通孔２７を閉塞する様にしてもよい。この場合、前記シール板３３はシリコンゴム等軟質性の材質で形成される必要がある。

又、次の様に前記チューブ挿通孔２７を閉塞する様にしてもよい。前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９の基端にもそれぞれ無菌コネクタを設け、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９の内部を密閉された状態とし、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９に前記シール板３３を取付ける。

次に、基端側の無菌コネクタを前記チューブ挿通孔２７より前記培養室７の内部に挿通させ、予め無菌状態で組立てられた細胞培養系の無菌コネクタと接続する。最後に、外部より前記シール板３３により前記チューブ挿通孔２７を閉塞する様にしてもよい。この場合、前記シール板３３は軟質性の材質だけではなく、金属板等硬質性の材質を用いることができる。

第１の実施例では、前記細胞供給手段５１としてシリンジを用い、シリンジにより細胞を直接押込む様にしているが、図５に示す変形例の様に、バイアル６８と、該バイアル６８にエアチューブ６９を介して接続されたシリンジ７１とにより、前記細胞供給手段５１が構成される様にしてもよい。

前記バイアル６８内には細胞が封入され、前記シリンジ７１により前記エアチューブ６９を介して前記バイアル６８内にエアを供給することで、該バイアル６８内が昇圧され、該バイアル６８内の細胞が前記培養槽５６へと押出される様になっている。尚、前記エアチューブ６９にはエアフィルタ７２が設けられ、前記シリンジ７１からエアが供給されても前記バイアル６８内の無菌状態が維持される。

又、図示はしないが、前記細胞回収手段５２についても、変形例に於ける前記細胞供給手段５１と同様の構成としてもよい。即ち、シリンジによりエアを吸引し、バイアル内を減圧することで、前記培養槽５６内の細胞を吸出す様にしてもよい。この場合、前記ポンプ部６３は省略することができる。

次に、図６〜図８に於いて、本発明の第２の実施例について説明する。尚、図６〜図８中、図３（Ａ）中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。又、図６、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に於いて、紙面に対して左側を先端側、紙面に対して右側を基端側とする。

図６に示される様に、第２の実施例では、チューブ挿通孔２７を気密に閉塞するシール部３０が、例えばシリコンゴム製の第１シール部材３７と第２シール部材３８とから構成される。

前記第１シール部材３７は、基端側が第１閉塞面３９により閉塞され、先端側が開放された筒形状であり、先端側に向って拡径する円錐台形状の外形形状を有している。前記第１シール部材３７の先端部には、傾斜が大きくなり径が拡大された第１挿入部４１が形成されている。

尚、前記第１閉塞面３９の径は前記チューブ挿通孔２７の径よりも小さくなっており、前記第１挿入部４１の径は前記チューブ挿通孔２７の径よりも大きくなっている。

又、前記第１閉塞面３９には、細胞供給チューブ２８、細胞回収チューブ２９からなる細胞吸排ラインが貫通する孔４２，４２が形成され、該孔４２，４２を介して前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９とが前記第１閉塞面３９を気密に貫通している。

尚、該第１閉塞面３９と前記細胞供給チューブ２８、前記細胞回収チューブ２９との気密性は、前記孔４２，４２に前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９とを挿入した後、前記孔４２，４２をコーキングすることで確保してもよい。又、先端部から基端部迄母線に沿って、又母線から径方向に前記孔４２，４２に至る切れ目を形成し、該切れ目から前記孔４２，４２に前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９とを嵌込んだ後、前記孔４２，４２と前記切れ目とをコーキングすることで確保してもよい。

前記第２シール部材３８は、前記第１シール部材３７と同形状となっている。前記第２シール部材３８の基端側に第２閉塞面４３が形成され、先端部に第２挿入部４４が形成され、前記第２閉塞面４３には前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９とが貫通する孔４５，４５が形成されている。

又、前記第２シール部材３８には、先端部から基端部迄母線に沿って、又母線から径方向に前記孔４５，４５に至る切れ目４６が形成され、該切れ目４６を介して前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９とを前記孔４５，４５に嵌込める様になっている。

次に、図８（Ａ）、図８（Ｂ）を参照し、前記シール部３０による前記チューブ挿通孔２７のシールについて説明する。

先ず、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９を気密に貫通させた前記第１シール部材３７を、前記第１閉塞面３９側から前記第１挿入部４１の基端部迄前記チューブ挿通孔２７に挿入する。

次に、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９を貫通させた前記第２シール部材３８を前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９に沿って基端側へと摺動させ、前記第１挿入部４１より前記第１シール部材３７内に挿入する。

該第１シール部材３７内に前記第２シール部材３８が挿入されることで、該第２シール部材３８の復元力により前記第１シール部材３７が半径方向外側へと押圧される。又、該第１シール部材３７が前記チューブ挿通孔２７に押圧されることで、該チューブ挿通孔２７が前記第１シール部材３７により気密に閉塞される。

更に、インキュベータ２（図１参照）とアイソレータ３（図１参照）が連結された際には、作業室２１（図１参照）が培養室７（図１参照）よりも高圧となっているので、前記チューブ挿通孔２７に対する前記第１シール部材３７の押圧力が更に増加し、気密性を更に向上させることができる。

上述の様に、第２の実施例では、前記シール部３０がシリコンゴム製の前記第１シール部材３７と前記第２シール部材３８とから構成され、前記第１シール部材３７と前記第２シール部材３８とで前記チューブ挿通孔２７を気密に閉塞可能となっている。

従って、前記作業室２１内の無菌状態を維持しつつ前記培養室７で作業を行うことができ、又前記作業室２１内で実施する作業が最低限となり、作業性を向上させることができる。

又、前記チューブ挿通孔２７の閉塞処理は、前記第１シール部材３７を前記チューブ挿通孔２７に挿入し、前記第２シール部材３８を前記第１シール部材３７に挿入するだけである。従って、ボルト等の固着具を必要とせず、部品点数の削減が図れると共に、着脱が容易に行え、作業性をより向上させることができる。

尚、第１の実施例、第２の実施例では、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９の先端（延出端）にそれぞれ１つの無菌コネクタ３１，３１が取付けられた構成となっているが、前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９とをそれぞれ複数に分岐させ、分岐させたチューブの先端にそれぞれ無菌コネクタを取付ける様にしてもよい。

前記細胞供給チューブ２８と前記細胞回収チューブ２９にそれぞれ複数の前記無菌コネクタ３１が取付けられることで、処理毎に該無菌コネクタ３１を使い分けることができる。従って、１度処理が完了する毎に前記インキュベータ２と前記アイソレータ３の連結を解除する必要がなくなり、より作業性を向上させることができる。

１ 細胞培養装置 ２ インキュベータ
３ アイソレータ ５ 扉体部
６ 連結壁部 ７ 培養室
７ａ 開口部 １１ 引き出し部
１６ 架台 ２１ 作業室
２４ 開口部 ２５ アイソレータ側枠部
２７ チューブ挿通孔 ２８ 細胞供給チューブ
２９ 細胞回収チューブ ３０ シール部
３１ 無菌コネクタ ３２ シール突起
３３ シール板 ３４ 押え板
３７ 第１シール部材 ３８ 第２シール部材

Claims (5)

1. 内部に形成された培養室と、該培養室より外部に開口する第１開口部と、該第１開口部と異なる面の連結壁部と、該連結壁部に形成された挿通孔と、該挿通孔を閉塞するシール部と、該シール部から気密に延出する細胞吸排ラインとを有するインキュベータを具備し、密閉系の培養槽まで密閉的に接続された前記細胞吸排ラインの延出端に無菌コネクタが設けられた細胞培養装置。
2. 前記シール部は前記挿通孔の周囲に形成されたシール突起と、前記細胞吸排ラインが気密に貫通し前記シール突起と接触可能なシール板と、該シール板を前記シール突起に押圧させる押え板とを有する請求項１に記載の細胞培養装置。
3. 内部に作業室が形成されたアイソレータを更に具備し、該アイソレータは一面に前記連結壁部により気密に閉塞可能な第２開口部を有する請求項１又は請求項２に記載の細胞培養装置。
4. 前記第２開口部の周囲に枠部が形成され、該枠部に前記連結壁部が挿脱され、前記インキュベータと前記アイソレータとを着脱させる請求項３に記載の細胞培養装置。
5. インキュベータに形成された第１開口部から前記インキュベータ内の培養室内に培養槽を設置する工程と、該培養槽から延出する細胞吸排ラインを前記第１開口部とは異なる面の連結壁部に形成された挿通孔から延出させる工程と、前記細胞吸排ラインが気密に貫通するシール部により前記挿通孔を気密に閉塞する工程と、アイソレータの一面に形成された第２開口部を前記連結壁部で気密に閉塞する様前記インキュベータと前記アイソレータとを連結させる工程とを有する連結方法。

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