JP2019106945A - 計測装置および培養システム - Google Patents

Abstract

【課題】既存の培養容器に収容された培地のｐＨ計測のためのコンパクトな構成の計測装置を提供する。【解決手段】計測装置１００は、培地を収容した既存の培養容器６１０に向けて複数色の光を射出する照明ユニット１２０と、培地を透過した後に反射された光を検出する検出ユニット１３０と、検出ユニット１３０によって検出された反射光の情報を取得する制御ユニット１４０と、反射光の関連情報を無線で外部へ送信する送信ユニット１５０と、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０と制御ユニット１４０と送信ユニット１５０に電力を供給する電源ユニット１６０と、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０と制御ユニット１４０と送信ユニット１５０と電源ユニット１６０を内蔵した筐体１７０を備えている。筐体１７０は、培養容器６１０に対して片側に配置される。【選択図】図４

Description

本発明は、細胞を培養するための培地のｐＨを計測するための計測装置に関する。

インキュベータ内で細胞を培養している最中に、培養細胞の状態を把握したいという要望がある。このため、一般には、必要時に培養容器をインキュベータから取り出して、顕微鏡で観察することが行われる。また、培養細胞の状態として、培地のｐＨも関心が持たれる。培地のｐＨは、フェノールレッドが添加された培地の色を目視で確認することで判断されることが多い。培地のｐＨを定量的に測定する方法として、例えば特許文献１は、細胞培養中に培地のｐＨを計測することができるｐＨ計測装置と専用の培養容器を開示している。

特許第５７９７９１１号公報

本発明の目的は、既存の培養容器に収容された培地のｐＨ計測のためのコンパクトな構成の計測装置を提供することである。

本発明による計測装置は、培地を収容した既存の培養容器に向けて複数色の光を射出する照明ユニットと、前記培地を透過した後に反射された光を検出する検出ユニットと、前記検出ユニットによって検出された反射光の情報を取得する制御ユニットと、前記反射光の関連情報を無線で外部へ送信する送信ユニットと、前記照明ユニットと前記検出ユニットと前記制御ユニットと前記送信ユニットに電力を供給する電源ユニットと、前記照明ユニットと前記検出ユニットと前記制御ユニットと前記送信ユニットと前記電源ユニットを内蔵した筐体を備えている。前記筐体は、前記培養容器に対して片側に配置される。

本発明による培養システムは、上記の計測装置と、前記培養容器内の培地を交換する培地交換装置とを含んでいる。前記培地交換装置は、外部から情報を無線で受信する受信ユニットと、前記培養容器内の培地を交換する培地交換ユニットと、前記受信ユニットによって受信された情報に基づいて前記培地交換ユニットを制御する制御ユニットとを備えている。

本発明によれば、既存の培養容器に収容された培地のｐＨ計測のためのコンパクトな構成の計測装置が提供される。

図１は、第１実施形態に係る計測装置を含む計測装置セットと、計測装置セットに重ねられるサンプルとの斜視図である。 図２は、図１に示された計測装置セットの平面図である。 図３は、図１に示された計測装置セットとサンプルの断面を示している。 図４は、図３に示された計測装置本体の内部構成を示すブロック図である。 図５は、第１実施形態の変形例１に係る計測装置本体の内部構成を示すブロック図である。 図６は、第１実施形態の変形例２に係る計測装置本体と、計測装置本体を収容したマルチウェルプレートの一部の平面図である。 図７は、第２実施形態に係る計測装置セットと、計測装置セットに重ねられたサンプルの断面を示している。 図８は、第３実施形態に係る計測装置を含む計測装置セットと、計測装置セットに重ねられるサンプルとの斜視図である。 図９は、図８に示された計測装置セットとサンプルの断面を示している。 図１０は、第３実施形態の変形例に係る計測装置を含む計測装置セットの斜視図である。 図１１は、第４実施形態に係る計測装置と、計測装置に重ねられるサンプルとの斜視図である。 図１２は、図１１に示された計測装置とサンプルの断面を示している。 図１３は、第５実施形態に係る培養システムを模式的に示している。

［第１実施形態］
〈構成〉
図１は、本実施形態に係る計測装置１００を含む計測装置セット２００と、計測装置セット２００に重ねられるサンプル６００との斜視図である。

サンプル６００は、細胞、組織等が培地ＣＭ中で培養されているものである。サンプル６００は、既存の培養容器６１０と、培養容器６１０に収容された、細胞を培養するための培地ＣＭとから構成されている。

培地ＣＭは、例えば、フェノールレッドといったｐＨ指示薬が添加された液体培地である。培地ＣＭは、これに限らず、他の液体培地や固体培地であってもよい。

計測装置セット２００は、既存の培養容器６１０と、培養容器６１０に収容された計測装置１００とから構成されている。

計測装置１００は、細胞培養中のサンプル６００において、サンプル６００の培養容器６１０に収容された培地ＣＭのｐＨ計測のための装置である。計測の際、サンプル６００は、計測装置セット２００の上に重ねられる。図１では、構造の把握を容易にするために、計測装置セット２００とサンプル６００は、離して描かれている。

本実施形態では、培養容器６１０は、マルチウェルプレート６２０と、マルチウェルプレート６２０を覆うウェルプレート蓋６３０とから構成されている。

マルチウェルプレート６２０は、培地を収容するための複数のウェル６２２を有している。各ウェル６２２は、円形の凹部で構成されている。

マルチウェルプレート６２０は、これに限らないが、本実施形態では、６ウェルプレートで構成されている。すなわち、本実施形態のマルチウェルプレート６２０は、６ウェルプレートであり、６つのウェル６２２を有している。

マルチウェルプレート６２０の下面と、ウェル６２２の底面と、ウェルプレート蓋６３０の上面および下面はいずれも、光学的に透明かつ平滑な平面で構成されている。ここにおいて、光学的に透明かつ平滑な平面とは、その平面を通過する光に、散乱や回折等の不所望な光学的影響を与えない平面であることを意味している。

マルチウェルプレート６２０のウェル６２２は、本質的には、培地ＣＭおよび培地ＣＭで培養される細胞等を収容するためのものであるが、計測装置セット２００においては、マルチウェルプレート６２０の各ウェル６２２は１つの計測装置１００を収容している。

ｐＨ計測の際、計測装置セット２００は、インキュベータ内に設置される。また、計測装置セット２００の上に、サンプル６００が重ねられる。インキュベータは、一般的な細胞培養用のインキュベータである。例えば、培地ＣＭは、フェノールレッドが添加された液体培地であり、インキュベータは、ＣＯ_２インキュベータである。

以下、図２〜図４を参照しながら、計測装置１００について説明する。図２は、図１に示された計測装置セット２００の平面図である。図２では、蓋の図示は省略されている。図３は、図１に示された計測装置セット２００とサンプル６００の断面を示している。図３では、計測装置セット２００とサンプル６００は重ねて描かれている。図４は、図３に示された計測装置本体１１０の内部構成を示すブロック図である。

本実施形態では、計測装置１００は、計測装置本体１１０から構成されている。計測装置本体１１０は、サンプル６００の培養容器６１０に向けて複数色の光を射出する照明ユニット１２０と、培地ＣＭを透過した後に反射された光を検出する検出ユニット１３０と、検出ユニット１３０によって検出された反射光の情報を取得する制御ユニット１４０と、反射光の関連情報を無線で外部へ送信する送信ユニット１５０と、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０と制御ユニット１４０と送信ユニット１５０に電力を供給する電池を含む電源ユニット１６０と、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０と制御ユニット１４０と送信ユニット１５０と電源ユニット１６０を内蔵した筐体１７０を備えている。

照明ユニット１２０から射出される複数色の光は、例えば、少なくとも３色の光を含んでいる。少なくとも３色の光は、例えば、赤色光と緑色光と青色光を含んでいる。照明ユニット１２０は、例えば、少なくとも３色の光を含む白色光を発する白色光源を含んでいる。あるいは、これに代えて、照明ユニット１２０は、少なくとも３色の光をそれぞれ独立して発する少なくとも３つの単色光源を含んでいてもよい。さらに、照明ユニット１２０は、複色光源と単色光源とを組み合わせることにより、３色の光を照射可能に構成されていてもよい。

検出ユニット１３０は、照明ユニット１２０から射出される複数色の光をそれぞれ検出するように構成されている。検出ユニット１３０は、例えば、複数色の光量をそれぞれ検出するように構成されている。

例えば、照明ユニット１２０が、少なくとも３色の光を含む白色光を発する白色光源を含んでいる場合、検出ユニット１３０は、例えば、少なくとも３色の光を独立して検出するカラーセンサーを含んでいる。カラーセンサーは、例えば、複数の受光領域を含む受光面を有する受光素子と、複数の受光領域に対応させて受光素子の受光面上に設けられた複数の色フィルター、例えば赤色フィルターと緑色フィルターと青色フィルターとから構成されている。あるいは、これに代えて、検出ユニット１３０は、少なくとも３色の光を分光して検出する分光センサーを含んでいてもよい。分光センサーは、例えば、グレーティング等の分光素子と、分光素子により分光された各色の光を検出する複数のセンサーまたはリニアイメージセンサーとから構成されている。あるいは、検出ユニット１３０は、少なくとも３色の光をそれぞれ独立して検出する少なくとも３つの単色センサーを含んでいてもよい。

あるいは、照明ユニット１２０が、少なくとも３色の光をそれぞれ独立して発する少なくとも３つの単色光源を含んでいる場合、検出ユニット１３０は、例えば、上述したカラーセンサーや分光センサー、または、少なくとも３色の光をそれぞれ独立して検出する少なくとも３つの単色センサーを含んでいる。あるいは、照明ユニット１２０が、３つの単色光源を含んでおり、少なくとも３色の光をそれぞれ時分割に独立して発する場合、検出ユニット１３０は、１つの単色センサーを含んでおり、この単色センサーが光源と同期して時分割に光を検出してもよい。

制御ユニット１４０は、計測装置本体１１０の各部の動作を制御する。例えば、制御ユニット１４０は、照明ユニット１２０の光の射出、検出ユニット１３０の光の検出などの動作を制御する。また、制御ユニット１４０は、例えば、検出ユニット１３０によって検出される反射光の情報に基づいて培地のｐＨを算出する演算セクション１４２を含んでいる。例えばフェノールレッドといったｐＨによって色が変化する色素であるｐＨ指示薬を含んでいる培地ＣＭは、ｐＨに応じて所定の吸光度を示すことが知られている。例えば特開昭６２−１１５２９７号公報には、０．００１％フェノールレッドを含むダルベッコＭＥＭ培地であって、牛胎児血清の濃度がそれぞれ０％、１０％、２０％である培地のｐＨと、波長４３０ｎｍ、５５８ｎｍ、６３０ｎｍの吸光度との関係が開示されている。演算セクション１４２は、既知の培地ＣＭのｐＨと各色の光の透過率との関係を用いて、検出された各色の光の透過率に基づいてｐＨを算出する。

制御ユニット１４０は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）、Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）、Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）等の集積回路を含む。制御ユニット１４０は、１つの集積回路等で構成されてもよいし、複数の集積回路等が組み合わされて構成されてもよい。制御ユニット１４０の動作は、例えば制御ユニット１４０内の記録領域又は図示しないメモリに記録されたプログラムに従って行われる。

制御ユニット１４０が演算セクション１４２を含んでいる場合、送信ユニット１５０から送信される反射光の関連情報は培地のｐＨ情報である。制御ユニット１４０は、ｐＨ情報を送信ユニット１５０へ出力し、送信ユニット１５０はｐＨ情報を、例えば外部装置５１０へ送信する。

送信ユニット１５０は、情報を無線で送信する機能を有している。また、外部装置５１０は、情報を無線で送信する機能を有している。送信ユニット１５０は、送信機能に加えて、動作指示等の情報を外部から無線で受信する機能を有していてもよい。言い換えれば、送信ユニット１５０は、送受信ユニットであってもよい。

送信ユニット１５０と外部装置５１０の間の情報の送受信は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等を利用した無線通信技術を用いられて行われる。あるいは、送信ユニット１５０と外部装置５１０は共にインターネット等の通信網に接続されており、その通信網を介して情報の送受信が行われてもよい。送信ユニット１５０から送信される反射光の関連情報の情報量はそれほど多くない。一方で、計測装置本体１１０は、限られた電池容量で比較的長時間動作しなければならない。このため、送信ユニット１５０と外部装置５１０の間の情報の送受信は、例えばＢｌｕｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙといった低消費電力の方式が用いられることが好ましい。

外部装置５１０は、例えば、サンプル６００と関連づけてｐＨ情報を管理したり、ｐＨ情報に基づいて所定の処理を行ったりするように構成されている。例えば、外部装置５１０は、ｐＨ情報に基づいて培地の交換を推奨するメッセージを出力したりする。外部装置５１０は、例えば、いわゆるパーソナルコンピュータで構成されてよい。

筐体１７０は、気密性を有している。すなわち、筐体１７０は、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０と制御ユニット１４０と送信ユニット１５０と電源ユニット１６０を外気から遮断して密閉している。

さらに、筐体１７０は、サンプル６００の培養容器６１０に面する表面が、光学的に透明かつ平滑な平面で構成されている。光学的に透明かつ平滑な平面は、前述した通り、その平面を通過する光に、散乱や回折等の不所望な光学的影響を与えない平面という意味である。

筐体１７０は、培養容器６１０のマルチウェルプレート６２０に適合した形状を有している。詳しくは、筐体１７０は、マルチウェルプレート６２０のウェル６２２の中に、がたつくことなく収容される形状を有している。例えば、筐体１７０は、図２に示されるように、マルチウェルプレート６２０のウェル６２２の中に、ほとんど隙間なく納まる円筒形状を有している。例えば、筐体１７０は、その外径が、ウェル６２２の内径よりも０．１〜１ｍｍ程度小さくなるように形作られている。

筐体１７０は、ウェル６２２の底面上に接して配置される。これにより、計測装置本体１１０は、計測装置セット２００の培養容器６１０に対して、上下方向の位置が正確に位置決めされる。また、筐体１７０の横方向の移動は、ウェル６２２の内壁によって規制される。これにより、計測装置本体１１０は、計測装置セット２００の培養容器６１０に対して、横方向の位置が位置決めされる。従って、計測装置本体１１０は、計測装置セット２００の培養容器６１０に対して三次元的に位置決めされる。

このように、計測装置本体１１０は、計測装置セット２００の培養容器６１０に対して三次元的に位置決めされるため、計測装置本体１１０は、計測装置セット２００に重ねられるサンプル６００に対しても三次元的に位置決めされる。特に、計測装置本体１１０内の照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、サンプル６００の培養容器６１０に対して、上下方向に関して正確に光学的に位置決めされる。

使用時には、図３に示されるように、例えば、計測装置セット２００はインキュベータの棚７１０の上に設置され、計測装置セット２００の上にサンプル６００が重ねられる。すなわち、計測装置セット２００は、サンプル６００に対して片側に配置される。従って、計測装置本体１１０（従って筐体１７０）は、サンプル６００の培養容器６１０に対して片側に配置される。

〈作用〉
計測装置セット２００の組立は容易に行なえる。具体的には、空のマルチウェルプレート６２０を用意し、マルチウェルプレート６２０の各ウェル６２２の中に計測装置本体１１０を１つずつ落とし込む。計測装置本体１１０は、照明ユニット１２０から射出された光が出て行く面を上にして、別の言い方をすれば、検出ユニット１３０によって検出される光が入って来る面を上にして、ウェル６２２の中に落とし込まれる。続いて、マルチウェルプレート６２０にウェルプレート蓋６３０を被せる。これだけの作業で、計測装置セット２００の組立は完了する。さらに、培養容器６１０に対する、計測装置本体１１０に内蔵された照明ユニット１２０と検出ユニット１３０の光学的な位置決めも完了する。

また、計測装置セット２００の分解も容易に行なえる。具体的には、マルチウェルプレート６２０にウェルプレート蓋６３０を被せた状態で上下をひっくり返し、マルチウェルプレート６２０を取り除くことにより、計測装置本体１１０をウェルプレート蓋６３０の上に取り出すことができる。

ｐＨ計測は、次のようにして行われる。ここでは、便宜上、計測装置セット２００は既に、インキュベータ内に設置されているものとする。

まず、培地ＣＭを収容していない空の培養容器６１０（ここでは、便宜上、空のサンプル６００と称する）を計測装置セット２００の上に重ねる。この状態で、照明ユニット１２０は、光を射出する。照明ユニット１２０から射出された光の一部は、計測装置セット２００のウェルプレート蓋６３０と、サンプル６００のマルチウェルプレート６２０を透過し、サンプル６００のウェルプレート蓋６３０に到達する。サンプル６００のウェルプレート蓋６３０に到達した光の一部は、サンプル６００のウェルプレート蓋６３０（の上面および下面）によって反射され、サンプル６００のマルチウェルプレート６２０と、計測装置セット２００のウェルプレート蓋６３０を透過し、検出ユニット１３０に入射する。検出ユニット１３０は、空のサンプル６００からの反射光を検出する。

次に、空のサンプル６００に代えて、サンプル６００すなわち培地ＣＭを収容した培養容器６１０（ここでは、空のサンプル６００と対比させて、便宜上、実際のサンプル６００と称する）を計測装置セット２００の上に重ねる。この状態で、照明ユニット１２０は、光を射出する。照明ユニット１２０から射出された光の一部は、計測装置セット２００のウェルプレート蓋６３０と、サンプル６００のマルチウェルプレート６２０を透過し、培地ＣＭを透過した後、サンプル６００のウェルプレート蓋６３０に到達する。サンプル６００のウェルプレート蓋６３０に到達した光の一部は、サンプル６００のウェルプレート蓋６３０（の上面および下面）によって反射され、培地ＣＭを透過した後、サンプル６００のマルチウェルプレート６２０と、計測装置セット２００のウェルプレート蓋６３０を透過し、検出ユニット１３０に入射する。検出ユニット１３０は、実際のサンプル６００からの反射光を検出する。

このように、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、照明ユニット１２０から射出された光がサンプル６００のウェルプレート蓋６３０によって反射された後に検出ユニット１３０に良好に入射するように、サンプル６００のウェルプレート蓋６３０に対して光学的に位置決めされている。

なお、ここでは、光がウェルプレート蓋６３０によって反射される構成を示したが、ウェルプレート蓋６３０の上に反射材、この反射材によって光が反射される構成としてもよい。

言い換えれば、検出ユニット１３０が検出する「培地ＣＭを透過した後に反射された光」は、ここでは、培地ＣＭを透過した後にサンプル６００の培養容器６１０によって反射された光を想定しているが、これに限らず、培地ＣＭを透過した後にサンプル６００の培養容器６１０も透過した後で反射された光をも含んでいる。

もちろん、いずれの構成においても、ウェルプレート蓋６３０または反射材のいずれを問わず、反射された光で後述のｐＨの算出が行える程度に十分な光検出を行えるように、照明ユニット１２０の射出強度や検出ユニット１３０の検出感度が調整されることが好ましい。

空のサンプル６００に対する検出情報（例えば光量情報）と、実際のサンプル６００に対する検出情報（例えば光量情報）とが比較され、複数色の各色の光に関して、培地ＣＭによる吸光度が算出される。さらに、各色の光の吸光度に基づいてｐＨが算出される。

検出ユニット１３０は、入射した光に関する情報、例えば光量情報を制御ユニット１４０へ出力する。制御ユニット１４０は、演算セクション１４２において、入力された情報、例えば光量情報に基づいてｐＨを算出し、ｐＨ情報を送信ユニット１５０へ出力する。

送信ユニット１５０は、入力されたｐＨ情報を無線で外部へ送信する。

送信ユニット１５０から送信されたｐＨ情報は、例えば外部装置５１０によって受信される。外部装置５１０は、例えば、ｐＨ情報に基づいて培地の交換を推奨するメッセージを出力したりする。

ｐＨ情報の取得は、実際のサンプル６００の培養中に繰り返し行われてもよい。ｐＨ情報の取得は、例えば、定期的に行われてもよいし、予め設定された任意のタイミングで行われてもよいし、ユーザによる指示がなされたときに行われてもよい。ユーザによる指示は、例えば外部装置５１０を用いて入力され、送信ユニット１５０を介して制御ユニット１４０に伝達され得る。空のサンプル６００に対する検出情報は、１度取得されればよいので、例えば実際のサンプル６００の培養の開始前に１度取得され、その情報は、計測装置１００の図示しないメモリに記録される。演算セクション１４２は、ｐＨの算出時に、記録された空のサンプル６００に対する検出情報を読み出す。

なお、ｐＨ情報の取得は、例えば数時間間隔で行われる。１回のｐＨ情報の取得に必要な、照明ユニット１２０からの光の出射、検出ユニット１３０による反射光の検出、演算セクション１４２によるｐＨの算出、送信ユニット１５０による結果の送信などの動作に要する時間は、短時間である。この短時間の動作期間以外は、計測装置本体１１０は、低消費電力であるスタンバイ状態をとる。外部装置５１０からの指示を待つためなど、送信ユニット１５０が外部装置５１０と常時接続している必要がある場合には、送信ユニット１５０と外部装置５１０との通信には、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙといった低消費電力な通信方式が用いられる。数日以上継続する培養期間のうち動作期間は短く、動作期間以外の期間は低消費電力状態を取るので、計測装置本体１１０が小さく、電源ユニット１６０に含まれる電池が低容量であっても、計測装置本体１１０は、長期間の培養期間中、ｐＨ情報の取得を行うことができる。

〈効果〉
本実施形態においては、計測装置本体１１０の構成要素は、マルチウェルプレート６２０のウェル６２２の中に収容される円筒形状の筐体１７０内に内蔵されているため、計測装置本体１１０（すなわち計測装置１００）は、非常にコンパクトに構成されている。

さらに、計測装置本体１１０をマルチウェルプレート６２０のウェル６２２の中に落とし込み、マルチウェルプレート６２０にウェルプレート蓋６３０を被せるだけで、計測装置本体１１０に内蔵された照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、培養容器６１０に対して光学的に位置決めされる。従って、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、計測装置セット２００に重ねられるサンプル６００に対しても光学的に位置決めされる。

計測装置本体１１０の筐体１７０が気密性を有し、円筒形状をしているため、計測装置本体１１０のアルコール除菌の作業を容易に行うことができる。

また、計測装置１００による計測は、透過光によって非接触に行われるので、サンプル６００に対するコンタミネーションのおそれがない。また、計測装置１００による計測は、可視光を短時間照射することによって行われるので、培養中の細胞へのダメージもほとんどない。また、計測装置１００による計測は、既存の培養容器６１０を用いて、インキュベータに静置して培養を行っている状態のサンプルに対して行える。すなわち、培養のために特殊な培養容器を用いる必要がないし、計測のために特殊な操作を必要としない。また、培地ＣＭのｐＨ情報は数値によって取得されるので、ユーザは、一般的な目視による判断と比較して、客観的な判断を行うことができる。

［変形例１］
図５は、本変形例に係る計測装置本体１１０Ａの内部構成を示すブロック図である。図５において、図４に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。

本変形例に係る計測装置本体１１０Ａにおいては、制御ユニット１４０Ａは、検出ユニット１３０によって検出される反射光の情報に基づいてｐＨを算出する演算セクション１４２を含んでいない。このため、計測装置本体１１０Ａにおいて、送信ユニット１５０から送信される反射光の関連情報は、ｐＨ情報ではなく、例えば、反射光の光量情報である。送信ユニット１５０は、例えば、反射光の光量情報に基づいてｐＨを算出する演算ユニット５２２を含む外部装置５２０へ、反射光の光量情報を送信する。

外部装置５２０は、演算ユニット５２２によって光量情報に基づいてｐＨを算出し、例えば、演算ユニット５２２により得られたｐＨ情報をサンプル６００と関連づけて管理したり、ｐＨ情報に基づいて所定の処理を行ったりする。例えば、外部装置５２０は、ｐＨ情報に基づいて培地の交換を推奨するメッセージを出力したりする。外部装置５２０は、例えば、いわゆるパーソナルコンピュータで構成されてよい。

［変形例２］
図６は、本変形例に係る計測装置本体１１０Ｂと、計測装置本体１１０Ｂを収容したマルチウェルプレート６２０の一部の平面図である。図６において、図２に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。

計測装置本体１１０Ｂにおいて、筐体１７０Ｂは、培養容器６１０のマルチウェルプレート６２０に適合した形状を有している。詳しくは、筐体１７０Ｂは、マルチウェルプレート６２０のウェル６２２の中に、がたつくことなく収容される形状を有している。例えば、筐体１７０Ｂは、円形の凹部で構成されてマルチウェルプレート６２０のウェル６２２の中に、ほとんど内接するように納まる直方体形状を有している。例えば、筐体１７０Ｂは、直方体形状の筐体１７０Ｂの角からウェル６２２の内壁までの距離が０．１〜１ｍｍ程度と小さくなるように形作られている。

計測装置本体１１０と同様、計測装置本体１１０Ｂは、筐体１７０Ｂがウェル６２２の底面上に接して配置されることにより、マルチウェルプレート６２０に対して上下方向の位置が正確に位置決めされる。また、筐体１７０Ｂの横方向の移動がウェル６２２の内壁によって規制されることにより、計測装置本体１１０Ｂは、マルチウェルプレート６２０に対して横方向の位置が位置決めされる。従って、計測装置本体１１０Ｂは、マルチウェルプレート６２０に対して三次元的に位置決めされる。

このため、計測装置本体１１０Ｂは、計測装置本体１１０Ｂを収容したマルチウェルプレート６２０を含む計測装置セット２００に重ねられるサンプル６００に対しても三次元的に位置決めされる。特に、計測装置本体１１０Ｂ内の照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、サンプル６００の培養容器６１０に対して、上下方向に関して正確に光学的に位置決めされる。

［第２実施形態］
図７は、本実施形態に係る計測装置セット２００Ｃと、計測装置セット２００Ｃに重ねられたサンプル６００の断面を示している。図７において、図１〜図４に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第１実施形態と同様である。

〈構成〉
本実施形態に係る計測装置セット２００Ｃは、サンプル６００の上に重ねられる。一般に、インキュベータの棚７１０は、多数の貫通穴７１２を有している。このため、サンプル６００をインキュベータの棚７１０の上に直に置くと、サンプル６００の下面の反射率は場所によって異なることになり、均一にならない。このような事態を避けるため、サンプル６００は、場所によらず均一な反射率を有するシート部材７２０を介して、インキュベータの棚７１０の上に置かれる。シート部材７２０は、好ましくは、高い反射率を有している。

計測装置セット２００Ｃは、第１実施形態に係る計測装置セット２００と同様に、マルチウェルプレート６２０の各ウェル６２２の中に計測装置本体１１０を１つずつ落とし込み、マルチウェルプレート６２０にウェルプレート蓋６３０を被せることにより組み立てられる。ただし、計測装置セット２００Ｃにおいては、計測装置本体１１０は、照明ユニット１２０から射出された光が出て行く面を下にして、別の言い方をすれば、検出ユニット１３０によって検出される光が入って来る面を下にして、ウェル６２２の中に落とし込まれる。

このようにして組み立てられた計測装置セット２００Ｃは、シート部材７２０を介してインキュベータの棚７１０の上に置かれたサンプル６００の上に重ねられる。計測装置本体１１０に内蔵された照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、計測装置本体１１０がウェル６２２の中に落とし込まれることによって、マルチウェルプレート６２０に対して光学的に位置決めされる。計測装置本体１１０がウェル６２２の中に落とし込まれたマルチウェルプレート６２０は、サンプル６００の上に重ねられる。これにより、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、サンプル６００に対して光学的に位置決めされる。

〈作用〉
ｐＨ計測の際、照明ユニット１２０から射出された光の一部は、計測装置セット２００のマルチウェルプレート６２０と、サンプル６００のウェルプレート蓋６３０を透過し、空のサンプル６００であればそのまま、一方、実際のサンプル６００であればさらに培地ＣＭを透過した後、サンプル６００のマルチウェルプレート６２０のウェル６２２の底部に到達する。

サンプル６００のウェル６２２の底部に到達した光の一部は、サンプル６００のウェル６２２の底面またはマルチウェルプレート６２０の下面（またはマルチウェルプレート６２０とシート部材７２０の界面、言い換えれば、シート部材７２０）によって反射される。

反射光は、その後、空のサンプル６００であればそのまま、一方、実際のサンプル６００であれば培地ＣＭを透過した後、サンプル６００のウェルプレート蓋６３０と、計測装置セット２００のマルチウェルプレート６２０を透過し、検出ユニット１３０に入射する。

検出ユニット１３０に入射した光に関する情報の処理は、第１実施形態と同様である。

〈効果〉
本実施形態においては、計測装置本体１１０をマルチウェルプレート６２０のウェル６２２の中に落とし込むだけで、計測装置本体１１０に内蔵された照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、マルチウェルプレート６２０に対して光学的な位置決めされる。従って、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、計測装置セット２００のマルチウェルプレート６２０の下に配置されるサンプル６００に対しても光学的に位置決めされる。

そのほか、本実施形態に係る計測装置においても、第１実施形態に係る計測装置と同様の効果が得られる。

［第３実施形態］
図８は、本実施形態に係る計測装置１００Ｄを含む計測装置セット２００Ｄと、計測装置セット２００Ｄに重ねられるサンプル６００Ｄとの斜視図である。図８では、構造の把握を容易にするために、計測装置セット２００Ｄとサンプル６００Ｄは、離して描かれている。また、図９は、図８に示された計測装置セット２００Ｄとサンプル６００Ｄの断面を示している。図９では、計測装置セット２００Ｄとサンプル６００Ｄは重ねて描かれている。図８と図９において、図１〜図４に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第１実施形態と同様である。

〈構成〉
サンプル６００Ｄは、既存の培養容器６４０と、培養容器６４０に収容された、細胞を培養するための培地ＣＭとから構成されている。

計測装置セット２００Ｄは、既存の培養容器６４０と、培養容器６４０に収容された計測装置１００Ｄとから構成されている。

計測装置１００Ｄは、サンプル６００Ｄの培養容器６４０に収容された培地ＣＭのｐＨ計測のための装置である。計測の際、サンプル６００Ｄは、計測装置セット２００Ｄの上に重ねられる。

本実施形態では、培養容器６４０は、培地ＣＭを収容する凹部６５２を有するシャーレ６５０と、シャーレ６５０を覆うシャーレ蓋６６０とから構成されている。シャーレ６５０とシャーレ蓋６６０は共に、有底の円筒の形状に形作られている。シャーレ６５０とシャーレ蓋６６０は、シャーレ６５０よりもシャーレ蓋６６０が一回り大きく、シャーレ蓋６６０の内側にシャーレ６５０が挿入され得るように設計されている。

シャーレ６５０の下面とシャーレ６５０の凹部６５２の底面と、シャーレ蓋６６０の上面および下面はいずれも、光学的に透明かつ平滑な平面で構成されている。光学的に透明かつ平滑な平面は、前述した通り、その平面を通過する光に、散乱や回折等の不所望な光学的影響を与えない平面という意味である。

シャーレ６５０は、本質的には、培地ＣＭ等を収容するためのものであるが、計測装置セット２００Ｄにおいては、シャーレ６５０は計測装置１００Ｄを収容している。

本実施形態では、計測装置１００Ｄは、第１実施形態に係る計測装置本体１１０と、計測装置本体１１０を収容するアダプタ１８０から構成されている。計測装置本体１１０の詳細は、第１実施形態に関連して説明した通りである。

アダプタ１８０は、計測装置本体１１０をがたつくことなく収容する凹部１８２を有している。すなわち、アダプタ１８０の凹部１８２は、計測装置本体１１０の円筒形状の筐体１７０の外径よりもわずかに大きい内径を有する円形の凹部で構成されている。計測装置本体１１０は、照明ユニット１２０から射出された光が出て行く面を上にして、別の言い方をすれば、検出ユニット１３０によって検出される光が入って来る面を上にして、アダプタ１８０の凹部１８２に収容される。アダプタ１８０は、凹部１８２の中に計測装置本体１１０を収容することにより、計測装置本体１１０を三次元的に位置決めする。計測装置本体１１０に対するアダプタ１８０の位置決めの原理は、第１実施形態における計測装置本体１１０に対するウェル６２２の位置決めの原理と同様である。

アダプタ１８０は、凹部１８２の底部に、凹部１８２に収容された計測装置本体１１０の高さ位置（上下位置）を調整するための高さ調整部１８４を有している。高さ調整部１８４は、アダプタ１８０の凹部１８２に収容された計測装置本体１１０の照明ユニット１２０と検出ユニット１３０の上下方向の位置が、計測装置セット２００Ｄに重ねられるサンプル６００Ｄに対して適切に位置決めされる厚さを有するように設計されている。

アダプタ１８０は、培養容器６４０のシャーレ６５０に適合した形状を有している。詳しくは、アダプタ１８０は、シャーレ６５０の凹部６５２の中に、がたつくことなく収容される形状を有している。例えば、アダプタ１８０は、シャーレ６５０の凹部６５２の中に、ほとんど隙間なく納まる円柱形状の外観形状を有している。例えば、アダプタ１８０は、その外径が、シャーレ６５０の凹部６５２の内径よりも０．１〜１ｍｍ程度と小さくなるように形作られている。

アダプタ１８０は、シャーレ６５０の凹部６５２の中に収容されることにより、三次元的に位置決めされる。アダプタ１８０に対するシャーレ６５０の位置決めの原理は、第１実施形態における計測装置本体１１０に対するウェル６２２の位置決めの原理と同様である。

〈作用〉
計測装置セット２００Ｄは、計測装置本体１１０を収容したアダプタ１８０をシャーレ６５０の凹部６５２の中に落とし込み、シャーレ６５０にシャーレ蓋６６０を被せることにより組み立てられる。アダプタ１８０は、計測装置本体１１０の露出部分を上にして、シャーレ６５０の凹部６５２の中に落とし込まれる。アダプタ１８０は、シャーレ６５０の凹部６５２の中に落とし込まれることにより、シャーレ６５０に対して位置決めされる。アダプタ１８０に対するシャーレ６５０の位置決めの原理は、第１実施形態における計測装置本体１１０に対するウェル６２２の位置決めの原理と同様である。

これにより、位置決めされてアダプタ１８０に収容された計測装置本体１１０は、計測装置セット２００Ｄの培養容器６４０に対して位置決めされる。つまり、アダプタ１８０は、計測装置本体１１０を、計測装置セット２００Ｄの培養容器６４０に対して位置決めする。

従って、計測装置本体１１０に内蔵された照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、計測装置セット２００Ｄの培養容器６４０に対して光学的に位置決めされる。計測の際、計測装置セット２００Ｄの上にはサンプル６００Ｄが重ねられる。これにより、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、サンプル６００Ｄに対しても光学的に位置決めされる。

また、計測装置セット２００Ｄにおいて、シャーレ６５０にシャーレ蓋６６０を被せた状態で上下をひっくり返し、シャーレ６５０を取り除くことにより、計測装置本体１１０をシャーレ蓋６６０の上に取り出すことができる。

〈効果〉
本実施形態においては、計測装置本体１１０を収容したアダプタ１８０をシャーレ６５０の凹部６５２の中に落とし込み、シャーレ６５０にシャーレ蓋６６０を被せることにより、計測装置本体１１０に内蔵された照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、培養容器６４０に対して光学的な位置決めされる。従って、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、計測装置セット２００Ｄの上に重ねられるサンプル６００Ｄに対しても光学的に位置決めされる。

また、計測装置１００Ｄがアダプタ１８０を有することにより、例えばφ３５ｍｍのマルチウェルプレート６２０に合わせて設計された計測装置本体１１０を、例えばφ９０ｍｍのシャーレ６５０に対しても適用することができる。

そのほか、本実施形態に係る計測装置においても、第１実施形態に係る計測装置と同様の効果が得られる。

［変形例］
図１０は、本変形例に係る計測装置１００Ｅを含む計測装置セット２００Ｅの斜視図である。図１０において、図８に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。

本変形例に係る計測装置セット２００Ｅは、本変形例に係る計測装置１００Ｅと、計測装置１００Ｅを収容した培養容器６４０から構成されている。培養容器６４０は、前述したように、シャーレ６５０とシャーレ蓋６６０から構成されている。

本変形例に係る計測装置１００Ｅは、第１実施形態の変形例２に係る計測装置本体１１０Ｂと、計測装置本体１１０Ｂを収容するアダプタ１８０から構成されている。計測装置本体１１０Ｂの詳細は、第１実施形態の変形例２に関連して説明した通りである。

アダプタ１８０Ｅは、計測装置本体１１０Ｂをがたつくことなく収容する凹部１８２Ｅを有している。すなわち、アダプタ１８０Ｅの凹部１８２Ｅは、計測装置本体１１０Ｂの直方体形状の筐体１７０Ｂよりもわずかに長方形の凹部で構成されている。凹部１８２Ｅの深さは、図示されるように、計測装置本体１１０Ｂの高さよりも小さいが、これに限らず、それよりも大きくても構わない。

アダプタ１８０Ｅは、凹部１８２Ｅの中に計測装置本体１１０Ｂを収容することにより、計測装置本体１１０Ｂを三次元的に位置決めする。計測装置本体１１０Ｂに対するアダプタ１８０Ｅの位置決めの原理は、第１実施形態における計測装置本体１１０に対するウェル６２２の位置決めの原理と同様である。

アダプタ１８０Ｅは、アダプタ１８０と同様、培養容器６４０のシャーレ６５０に適合した形状を有している。詳しくは、アダプタ１８０Ｅは、シャーレ６５０の凹部６５２の中に、がたつくことなく収容される形状を有している。例えば、アダプタ１８０Ｅは、シャーレ６５０の凹部６５２の中に、ほとんど隙間なく納まる円柱形状の外観形状を有している。

アダプタ１８０Ｅは、シャーレ６５０の凹部６５２の中に収容されることにより、三次元的に位置決めされる。アダプタ１８０Ｅに対するシャーレ６５０の位置決めの原理は、第１実施形態における計測装置本体１１０に対するウェル６２２の位置決めの原理と同様である。

これにより、位置決めされてアダプタ１８０Ｅに収容された計測装置本体１１０Ｂは、計測装置セット２００Ｅの培養容器６４０に対して位置決めされる。従って、計測装置本体１１０Ｂに内蔵された照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、計測装置セット２００Ｅの培養容器６４０に対して光学的に位置決めされる。計測の際、計測装置セット２００Ｅの上にはサンプル６００Ｄが重ねられる。これにより、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、サンプル６００Ｄに対しても光学的に位置決めされる。

［第４実施形態］
図１１は、本実施形態に係る計測装置１００Ｆと、計測装置１００Ｆに重ねられるサンプル６００Ｆとの斜視図である。図１１では、構造の把握を容易にするために、計測装置１００Ｆとサンプル６００Ｆは、離して描かれている。また、図１２は、図１１に示された計測装置１００Ｆとサンプル６００Ｆの断面を示している。図１２では、計測装置１００Ｆとサンプル６００Ｆは重ねて描かれている。図１１と図１２において、図１〜図４に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第１実施形態と同様である。

〈構成〉
サンプル６００Ｆは、既存の培養容器６７０と、培養容器６７０に収容された、細胞を培養するための培地ＣＭとから構成されている。

計測装置１００Ｆは、サンプル６００Ｆの培養容器６７０に収容された培地ＣＭのｐＨ計測のための装置である。計測の際、サンプル６００Ｆは、計測装置１００Ｆの上に重ねられる。

本実施形態では、培養容器６７０は、培地ＣＭを収容するフラスコ６８０と、フラスコ６８０の口を塞ぐキャップ６９０とから構成されている。

フラスコ６８０の内側面と外側面はいずれも、光学的に透明かつ平滑な平面で構成されている。光学的に透明かつ平滑な平面は、前述した通り、その平面を通過する光に、散乱や回折等の不所望な光学的影響を与えない平面という意味である。

本実施形態では、計測装置１００Ｆは、第１実施形態に係る計測装置本体１１０と、計測装置本体１１０を収容するアダプタ１８０Ｆから構成されている。計測装置本体１１０の詳細は、第１実施形態に関連して説明した通りである。

アダプタ１８０Ｆは、第３実施形態に係るアダプタ１８０と同様、計測装置本体１１０をがたつくことなく収容する凹部１８２Ｆを有している。凹部１８２Ｆの詳細は、第３実施形態に関連して説明した凹部１８２と同様である。

計測装置本体１１０は、照明ユニット１２０から射出された光が出て行く面を上にして、別の言い方をすれば、検出ユニット１３０によって検出される光が入って来る面を上にして、アダプタ１８０Ｆの凹部１８２Ｆに収容される。アダプタ１８０Ｆは、凹部１８２Ｆの中に計測装置本体１１０を収容することにより、計測装置本体１１０を三次元的に位置決めする。計測装置本体１１０に対するアダプタ１８０Ｆの位置決めの原理は、第１実施形態における計測装置本体１１０に対するウェル６２２の位置決めの原理と同様である。

アダプタ１８０Ｆは、凹部１８２Ｆの底部に、凹部１８２Ｆに収容された計測装置本体１１０の高さ位置（上下位置）を調整するための高さ調整部１８４Ｆを有している。高さ調整部１８４Ｆの詳細は、第３実施形態に関連して説明した調整部１８４と同様である。

アダプタ１８０Ｆは、培養容器６７０のフラスコ６８０に適合した形状を有している。計測の際、フラスコ６８０とアダプタ１８０Ｆは整列されて重ねられる。その状態において、アダプタ１８０Ｆは、フラスコ６８０の側面と面一になる少なくとも１つの側面、好ましくは２つ以上の側面を有する形状に形作られている。ここにおいて、フラスコ６８０の側面は、図１１と図１２に描かれた状態において、横方向に面している面を意図している。

〈作用〉
アダプタ１８０Ｆとフラスコ６８０は、アダプタ１８０Ｆの側面とフラスコ６８０の側面が面一になるように、整列されて重ねられる。これにより、位置決めされてアダプタ１８０Ｆに収容された計測装置本体１１０は、フラスコ６８０とキャップ６９０から構成された培養容器６７０に対して位置決めされる。つまり、アダプタ１８０Ｆは、計測装置本体１１０を、サンプル６００Ｆの培養容器６７０に対して位置決めする。従って、計測装置本体１１０に内蔵された照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、サンプル６００Ｆに対して光学的に位置決めされる。

〈効果〉
本実施形態においては、計測装置本体１１０を収容したアダプタ１８０Ｆに、サンプル６００Ｆのフラスコ６８０が整列されて重ねられることにより、計測装置本体１１０に内蔵された照明ユニット１２０と検出ユニット１３０は、サンプル６００Ｆの培養容器６７０に対して光学的な位置決めされる。

また、計測装置１００Ｆがアダプタ１８０Ｆを有することにより、マルチウェルプレート６２０に合わせて設計された計測装置本体１１０を、フラスコ６８０に対しても適用することができる。

そのほか、本実施形態に係る計測装置においても、第１実施形態に係る計測装置と同様の効果が得られる。

また、本実施形態を、第１実施形態と第３実施形態と合わせて考慮すると、アダプタ１８０，１８０Ｅ，１８０Ｆは、計測装置本体１１０，１１０Ａ，１１０Ｂの筐体１７０，１７０Ｂの形状と、既存の複数種類の培養容器、例えば、シャーレ６５０またはフラスコ６８０の形状とに対応して、予め用意された複数種類のアダプタから選択されて適用される、と言ってよい。

［第５実施形態］
図１３は、本実施形態に係る培養システムを模式的に示している。図１３において、図１〜図４に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第１実施形態と同様である。

〈構成〉
本実施形態に係る培養システムは、例えば、第３実施形態に係る計測装置セット２００Ｄと、計測装置セット２００Ｄに重ねられたサンプル６００Ｇの培地を交換する培地交換装置３００と、計測装置セット２００Ｄおよび培地交換装置３００との間で情報を授受する外部装置５３０を有している。

前述したように、計測装置セット２００Ｄは、培養容器６４０と、培養容器６４０に収容された計測装置１００Ｄから構成されており、培養容器６４０は、シャーレ６５０とシャーレ蓋６６０から構成されており、計測装置１００Ｄは、計測装置本体１１０とアダプタ１８０から構成されている。計測装置本体１１０は、検出ユニット１３０によって検出された反射光の関連情報を無線で外部へ送信する送信ユニット１５０を有している。

計測の際、計測装置セット２００Ｄは、インキュベータの棚７１０の上に設置され、計測装置セット２００Ｄの上には、サンプル６００Ｇが重ねられる。

サンプル６００Ｇは、培養容器６４０Ｇと、培養容器６４０Ｇに収容された培地ＣＭとから構成されている。培養容器６４０Ｇは、シャーレ６５０とシャーレ蓋６６０Ｇから構成されている。

計測の際、サンプル６００Ｇの上には、培地交換装置３００が重ねられる。

培地交換装置３００は、外部から情報を無線で受信する受信する受信ユニット３１０と、培養容器６４０Ｇ内の培地を交換する培地交換ユニット３２０と、受信ユニット３１０によって受信された反射光の関連情報に基づいて培地交換ユニット３２０を制御する制御ユニット３３０を備えている。

培地交換ユニット３２０は、例えば、サンプル６００Ｇの培養容器６４０Ｇのシャーレ蓋６６０Ｇを貫通して延びる吸引パイプ３２２と供給パイプ３２４を有しており、吸引パイプ３２２を通してサンプル６００Ｇ内の古い培地を吸引するとともに、供給パイプ３２４を通してサンプル６００Ｇへ新しい培地を供給するように構成されている。

外部装置５３０は、計測装置本体１１０内の送信ユニット１５０から情報を受信し、受信した情報を培地交換装置３００内の受信ユニット３１０へ送信するように構成されている。

〈作用〉
計測装置本体１１０内の送信ユニット１５０は、前述したように、サンプル６００Ｇの培養容器６４０Ｇ内の培地ＣＭのｐＨ情報を送信し、外部装置５３０は、送信ユニット１５０から送信されたｐＨ情報を受信し、受信したｐＨ情報を培地交換装置３００内の受信ユニット３１０へ送信する。

培地交換装置３００内の受信ユニット３１０は、外部装置５３０から送信されたｐＨ情報を受信し、受信したｐＨ情報を制御ユニット３３０へ供給する。制御ユニット３３０は、供給されたｐＨ情報に基づいて、サンプル６００Ｇの培養容器６４０Ｇ内の培地ＣＭの交換の必要の有無を判断する。

培地ＣＭの交換の必要があると判断した場合、制御ユニット３３０は、培地交換ユニット３２０に、古い培地の吸引と新しい培地の供給を行わせて、サンプル６００Ｇの培養容器６４０Ｇ内の培地ＣＭを交換させる。

〈効果〉
本実施形態に係る培養システムによれば、培地ＣＭのｐＨ情報に基づいて、培地交換が自動的に実施されるので、細胞が一定の培養環境に安定して保たれる。

本実施形態に係る培養システムでは、計測装置本体１１０内の送信ユニット１５０から培地交換装置３００内の受信ユニット３１０へのｐＨ情報の提供が外部装置５３０を介して行われているが、送信ユニット１５０がｐＨ情報を受信ユニット３１０へ直接送信するように構成されてもよい。

また、第１実施形態の変形例１と同様に、送信ユニット１５０が、ｐＨ情報に代えて、検出ユニット１３０によって検出された反射光の光量情報を送信するように構成されてもよい。この場合、例えば、外部装置５３０が、受信した光量情報に基づいてｐＨ情報を算出し、算出したｐＨ情報を受信ユニット３１０へ送信ように構成されてもよい。あるいは、受信ユニット３１０が、送信ユニット１５０から送信された光量情報を、外部装置５３０を介して受信し、または送信ユニット１５０から直接受信し、制御ユニット３３０が、受信した光量情報に基づいてｐＨ情報を算出し、算出したｐＨ情報に基づいて培地交換ユニット３２０を制御するように構成されてもよい。

これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。ここにいう様々な変形や変更は、上述した実施形態を適当に組み合わせた実施も含む。

上記説明において、シート部材７２０を培養容器６１０の下に配置することを例示したが、シート部材７２０は、照明ユニット１２０と検出ユニット１３０との間の光路上に配置されればよく、計測装置１００が培養容器６１０の下側に配置される場合には、シート部材７２０を培養容器６１０の上に配置してもよい。

１００，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ…計測装置、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ…計測装置本体、１２０…照明ユニット、１３０…検出ユニット、１４０，１４０Ａ…制御ユニット、１４２…演算セクション、１５０…送信ユニット、１６０…電源ユニット、１７０，１７０Ｂ…筐体、１８０，１８０Ｅ，１８０Ｆ…アダプタ、１８２，１８２Ｅ，１８２Ｆ…凹部、１８４，１８４Ｆ…高さ調整部、２００，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ…計測装置セット、３００…培地交換装置、３１０…受信ユニット、３２０…培地交換ユニット、３２２…吸引パイプ、３２４…供給パイプ、３３０…制御ユニット、５１０，５２０，５３０…外部装置、５２２…演算ユニット、６００，６００Ｄ，６００Ｆ，６００Ｇ…サンプル、６１０…培養容器、６２０…マルチウェルプレート、６２２…ウェル、６３０…ウェルプレート蓋、６４０，６４０Ｇ…培養容器、６５０…シャーレ、６５２…凹部、６６０，６６０Ｇ…シャーレ蓋、６７０…培養容器、６８０…フラスコ、６９０…キャップ、７１０…棚、７１２…貫通穴、７２０…シート部材。

Claims (17)

1. 既存の培養容器に収容された培地のｐＨ計測のための計測装置であって、
   前記培養容器に向けて複数色の光を射出する照明ユニットと、
   前記培地を透過した後に反射された光を検出する検出ユニットと、
   前記検出ユニットによって検出された反射光の情報を取得する制御ユニットと、
   前記反射光の関連情報を無線で外部へ送信する送信ユニットと、
   前記照明ユニットと前記検出ユニットと前記制御ユニットと前記送信ユニットに電力を供給する電源ユニットと、
   前記照明ユニットと前記検出ユニットと前記制御ユニットと前記送信ユニットと前記電源ユニットを内蔵した筐体を備えており、
   前記筐体は、前記培養容器に対して片側に配置される、計測装置。
2. 前記筐体は、気密性を有しており、前記培養容器に面する表面が、光学的に透明かつ平滑な平面である、請求項１に記載の計測装置。
3. 前記筐体は、前記培養容器に適合した形状を有しており、前記筐体は、前記培養容器と実質的に同じ構造体である別の培養容器に収容され、前記別の培養容器は、前記培養容器に重ねられ、これにより、前記筐体は、前記培養容器に対して前記照明ユニットと前記検出ユニットを位置決めする、請求項１または２に記載の計測装置。
4. 前記照明ユニットと前記検出ユニットと前記制御ユニットと前記送信ユニットと前記筐体は計測装置本体を構成しており、
   前記計測装置本体を収容して前記計測装置本体を前記培養容器に対して位置決めするアダプタをさらに備えている、請求項１または２に記載の計測装置。
5. 前記アダプタは、前記培養容器に適合した形状を有しており、前記アダプタは、前記培養容器と実質的に同じ構造体である別の培養容器に収容され、前記別の培養容器は、前記培養容器に重ねられ、これにより、前記アダプタは、前記培養容器に対して前記計測装置本体を位置決めする、請求項４に記載の計測装置。
6. 前記アダプタは、前記培養容器に適合した形状を有しており、前記アダプタと前記培養容器は整列されて重ねられ、これにより、前記アダプタは、前記培養容器に対して前記計測装置本体を位置決めする、請求項４に記載の計測装置。
7. 前記アダプタは、前記筐体の形状と、既存の複数種類の培養容器の形状とに対応して、予め用意された複数種類のアダプタから選択されて適用される、請求項５または６に記載の計測装置。
8. 前記制御ユニットは、前記反射光の情報に基づいて前記培地のｐＨを算出する演算セクションを含んでおり、
   前記反射光の関連情報は、ｐＨ情報であり、
   前記送信ユニットは、前記ｐＨ情報を送信する、請求項１ないし７のいずれかひとつに記載の計測装置。
9. 前記反射光の関連情報は、前記反射光の光量情報であり、
   前記送信ユニットは、前記光量情報に基づいてｐＨ情報を算出する演算ユニットを含む外部装置へ、前記光量情報を送信する、請求項１ないし７のいずれかひとつに記載の計測装置。
10. 前記照明ユニットから射出される前記複数色の光は、少なくとも３色の光を含んでいる、請求項１ないし９のいずれかひとつに記載の計測装置。
11. 前記照明ユニットは、前記少なくとも３色の光を含む白色光を発する白色光源を含んでいる、請求項１０に記載の計測装置。
12. 前記照明ユニットは、前記少なくとも３色の光をそれぞれ独立して発する少なくとも３つの単色光源を含んでいる、請求項１０に記載の計測装置。
13. 前記検出ユニットは、前記少なくとも３色の光をそれぞれ独立して検出する少なくとも３つの単色センサーを含んでいる、請求項１１または１２に記載の計測装置。
14. 前記検出ユニットは、前記少なくとも３色の光を分光して検出する分光センサーを含んでいる、請求項１１または１２に記載の計測装置。
15. 前記検出ユニットは、前記少なくとも３色の光を独立して検出するカラーセンサーを含んでいる、請求項１１または１２に記載の計測装置。
16. 前記検出ユニットは、前記少なくとも３色の光をそれぞれ時分割で独立して検出する１つの単色センサーを含んでいる、請求項１２に記載の計測装置。
17. 請求項１ないし１６のいずれかひとつに記載の計測装置と、
    前記培養容器内の培地を交換する培地交換装置とを含む培養システムであって、
    前記培地交換装置は、外部から情報を無線で受信する受信ユニットと、前記培養容器内の培地を交換する培地交換ユニットと、前記受信ユニットによって受信された情報に基づいて前記培地交換ユニットを制御する制御ユニットとを備えている、培養システム。