JP2019058150A - 培養細胞の温度制御システム及び培養細胞の温度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気流の乱れや、カビや雑菌が発生するおそれがなく、細胞培養作業時の温度変化を好適に防止／制御することを可能にする培養細胞の温度制御システム及び培養細胞の温度制御方法を提供する。【解決手段】気体の温度を所定の温度に調節して調温気体Ｔを生成する調温気体発生部１と、細胞培養容器２と接触して設けられるとともに調温気体発生部１から調温気体Ｔが供給され、細胞培養容器２内の培養細胞を培養する培地を所定の温度で保温するための調温部４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、細胞培養作業時における温度変化を防止／制御するための装置及び方法に関する。

医薬品などの薬剤や化粧品、食品、培養・研究等に用いる生物、生体組織等（固体状、紛体状、半固体状、液体状）は細菌やカビなどの微生物や、ウイルスなどの混入によって生物、生体組織等（固体状、紛体状、半固体状、液体状）に影響を及ぼすことがある。

このため、細胞培養などを行う際には、その一連の操作をクリーンルーム内で、さらに専用の細胞培養容器を用いて行うようにしている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

細胞培養容器は、容器内にメンブレンフィルタなどでろ過した供給ガスを供給することで、インキュベータ内おけるコンタミネーション（微生物、ウイルス、ＤＮＡ断片、ＲＮＡ断片、酵素作用物質などの混入）が発生しないように構成されている。

さらに、細胞培養容器内の培養細胞を手で操作する場合には、所定の対コンタミネーション機能を備えた安全キャビネット（biological safety cabinet：排気の滅菌機能を備えたドラフトチャンバー）の内部でその操作を行い、コンタミネーションの発生を防止するようにしている。

一方、インキュベータから出して安全キャビネットでディッシュやフラスコなどの細胞培養容器ひいては培養細胞を扱う場合には、すなわち、播種、培地の交換や継代作業などを行う細胞培養作業では、インキュベータ内とは異なる温度環境に細胞培養容器ひいては培養細胞が晒される。そして、本願の発明者らは、この温度変化が細胞に多くのストレスをかけることを明らかにした。

ここで、培養作業中の温度変化を少なくする手段として、加温機能を有する安全キャビネットが知られている。例えば、オリエンタル技研工業株式会社製のＬＡＣＬ−ＸＡ２＋は、作業面下に温度調節した水を循環させることにより、作業面の一部のエリアをサーモプレートとして任意の温度（０℃〜５０℃）に調節可能とされている。

特開２０１０−２７３６０３号公報 特開２００８−１１３６００号公報

しかしながら、上記従来の加温機能を有する安全キャビネットにおいては、加温部分によるキャビネット内の気流の乱れが発生したり、水を使うことによってカビや雑菌が発生するおそれがある。
なお、別置きのサーモプレートを使用することも考えられるが、設置スペースの問題やコンタミネーション発生のおそれがある。

上記事情に鑑み、本発明は、気流の乱れや、カビや雑菌が発生するおそれがなく、細胞培養作業時の温度変化を好適に防止／制御することを可能にする培養細胞の温度制御システム及び培養細胞の温度制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の培養細胞の温度制御システムは、気体の温度を所定の温度に調節して調温気体を生成する調温気体発生部と、細胞培養容器と接触して設けられるとともに前記調温気体発生部から前記調温気体が供給され、前記細胞培養容器内の培養細胞を培養する培地を所定の温度で保温するための調温部とを備えることを特徴とする。

本発明の培養細胞の温度制御システムにおいては、前記調温部が、前記細胞培養容器を内包するように形成されるとともに前記調温気体が流通する中空部を有するクッション型調温手段を備えることが望ましい。

本発明の培養細胞の温度制御システムにおいては、前記調温部が、前記細胞培養容器の外周に巻き回して配設され、その内部に前記調温気体が流通する管型調温手段を備えてもよい。

本発明の培養細胞の温度制御方法は、細胞培養容器と接触して設けられた調温部に、調温気体発生部で所定の温度に調節した調温気体を供給し、前記調温気体と前記細胞培養容器との間の熱交換によって前記細胞培養容器内の培養細胞の温度を所定の温度に制御するようにしたことを特徴とする。

本発明の培養細胞の温度制御システム及び培養細胞の温度制御方法においては、気流の乱れや、カビや雑菌が発生するおそれがなく、播種、培地の交換や継代作業などの細胞培養作業時の温度変化を好適に防止／制御することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る温度制御システムを示す図である。

以下、図１を参照し、本発明の一実施形態に係る培養細胞の温度制御システム及び培養細胞の温度制御方法について説明する。

本実施形態の培養細胞の温度制御システムＡは、図１に示すように、調温気体発生部１と、シャーレやフラスコなどの培養細胞を収容した細胞培養容器２と接触するように設けられ、配管３で繋がる調温気体発生部１から所定の温度の調温気体Ｔが供給／循環される調温部４とを備えて構成されている。

また、調温部４は、細胞培養容器２と接触して調温可能であれば、特にその構成を限定する必要はないが、例えば、塩化ビニルなどの樹脂製で、調温気体Ｔが流通する内空部を備え、細胞培養容器２を内包可能に構成した略座布団状、袋状、フレキシブル容器状のクッション型調温手段４ａや、細胞培養容器２に外側から巻き回し可能に構成した管型調温手段４ｂ等を備えて構成されている。

クッション型調温手段４ａは、例えば、細胞培養容器２の底面及び側面を覆って、その内部を流通する調温気体Ｔとの間で熱交換させることで培養細胞を所定の温度で保温（細胞培養容器内の培養細胞を培養する培地を所定の温度で保温）するとともに、上方から細胞培養容器２、培養細胞を視認できるように構成されている。

管型調温手段４ｂは、細胞培養容器２の外周に巻き回し、その内部を流通する調温気体Ｔとの間で熱交換させることで培養細胞（培地）を所定の温度で保温するとともに、その巻き回し部が塑性変形／弾塑性変形可能（フレキシブル）に形成され、細胞培養容器２への巻き回し、取り外し（着脱）が手作業で容易に行えるように構成されている。

そして、上記構成からなる本実施形態の培養細胞の温度制御システムＡ（本実施形態の培養細胞の温度制御方法）においては、例えば、インキュベータと安全キャビネット内の空気温度、インキュベータとクリーンルーム内の空気温度差に応じた温度に調温気体発生部１で調節／生成した調温気体Ｔが、調温気体発生部１から調温部４に供給され、循環する。

これにより、播種、培地の交換や継代作業などの細胞培養作業を行うにあたり、インキュベータから外部に細胞培養容器２とともに培養細胞を取り出して搬送するときや、安全キャビネット内で細胞培養作業を行うときに、調温部４に送られる調温気体Ｔとの間の熱交換によって、細胞培養容器２ひいては培養細胞をインキュベータでの温度を維持するように保温／温度制御でき、細胞培養容器２ひいては培養細胞の温度変化を防止する（小さく抑える）ことが可能になる。

また、安全キャビネットの外部に配置した調温気体発生部１から調温部４に所定の温度の調温気体Ｔを送風し、細胞培養容器２を直接的に目的温度にすることができる。このように温水（水）を使用しないため、カビや雑菌が発生することがなく、好適に細胞培養容器２ひいては培養細胞を培養する培地を所定の温度で保温することが可能になる。

よって、本実施形態の培養細胞の温度制御システムＡ及び培養細胞の温度制御方法によれば、従来と比較し、細胞への温度変化によるストレスを軽減し、細胞の品質と生産性を向上させることが可能になる。

以上、本発明に係る培養細胞の温度制御システム及び培養細胞の温度制御方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 調温気体発生部
２ 細胞培養容器
３ 配管
４ 調温部
４ａ クッション型調温手段
４ｂ 管型調温手段
Ａ 培養細胞の温度制御システム
Ｔ 調温気体

Claims (4)

1. 気体の温度を所定の温度に調節して調温気体を生成する調温気体発生部と、
   細胞培養容器と接触して設けられるとともに前記調温気体発生部から前記調温気体が供給され、前記細胞培養容器内の培養細胞を培養する培地を所定の温度で保温するための調温部とを備えることを特徴とする培養細胞の温度制御システム。
2. 請求項１記載の培養細胞の温度制御システムにおいて、
   前記調温部が、前記細胞培養容器を内包するように形成されるとともに前記調温気体が流通する中空部を有するクッション型調温手段を備えることを特徴とする培養細胞の温度制御システム。
3. 請求項１記載の培養細胞の温度制御システムにおいて、
   前記調温部が、前記細胞培養容器の外周に巻き回して配設され、その内部に前記調温気体が流通する管型調温手段を備えることを特徴とする培養細胞の温度制御システム。
4. 細胞培養容器と接触して設けられた調温部に、調温気体発生部で所定の温度に調節した調温気体を供給し、前記調温気体と前記細胞培養容器との間の熱交換によって前記細胞培養容器内の培養細胞の温度を所定の温度に制御するようにしたことを特徴とする培養細胞の温度制御方法。

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