JP2019138853A - 無菌サンプリング装置、及びそれを用いたサンプリング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、少量のサンプルであっても、アイソレータ内部の無菌状態を維持したまま、サンプリングを可能とする、無菌サンプリング装置及びそれを用いたサンプリング方法を提供する。【解決手段】アイソレータと；前記アイソレータに設けられた液送ポートと；前記アイソレータ内に設けられたサンプリング部と；前記サンプリング部の排出流路と連通し、前記液送ポートを介して前記アイソレータの内外とを繋ぐ第１流路と；前記サンプリング部に流体を供給するための流体供給手段と；前記流体供給手段と連通した気体供給手段と；前記流体供給手段から前記排出流路へ供給される流体が漏れることを防止するためのシール部材と、を備える無菌サンプリング装置を提供する。また、無菌サンプリング装置を用いたサンプリング方法を提供する。【選択図】図１−１

Description

本発明は、無菌サンプリング装置に関する。また、本発明は、無菌サンプリング装置を用いたサンプリング方法に関する。

再生医療など、細胞を培養する必要がある技術分野において、無菌状態を維持したまま、長期間培養する装置が開発されている。そのような装置において培養された細胞の状態を調べるためには、培養を行う空間の無菌性は維持したまま、培養液などを非無菌空間に搬出する必要がある。従来、細胞培養器内の培養液のサンプリングを行う場合、無菌空間であるインキュベータに隣接して設けられたパスボックスなどにインキュベータ内のサンプルを一旦搬出してから外部に取り出す必要があり、サンプリングに手間と時間がかかっていた。

このような課題に対し、無菌状態に保たれたインキュベータ内に複数の細胞培養器を収容可能なアイソレータ方式のサンプリングシステムが提案されている（例えば、特許文献１）。当該システムには、無菌空間を保つために培養液の流れを無菌空間の内部から外部に限定する一方向弁が設けられており、それにより、アイソレータ内部の無菌性を維持している。

特開２０１２−２００２３９号公報

従来のサンプリングシステムは、チューブポンプにより生じた圧力を利用してサンプルを無菌空間から非無菌空間へ送出するものであった。そのため、所定の場所までサンプルを移動させるためには、チューブの長さに依存したサンプル量が必要であった。チューブポンプでの輸送を実現するサンプル量を確保するために、緩衝液等と混合させる必要もあった。本発明は、少量のサンプルであっても、アイソレータ内部の無菌状態を維持したまま、サンプリングを可能とする、無菌サンプリング装置を提供する。また、その装置を用いた無菌サンプリング方法を提供する。

上記課題に対し、本発明者らが鋭意検討を行ったところ、アイソレータ内部から外部へと繋がる流路において、サンプルを第１気体と第２気体とで挟み込み、第２気体を流路内に送り込むことによって、例え少量のサンプルであっても、アイソレータ内部の無菌空間から非無菌空間へ送出すことを可能とする無菌サンプリング装置及び、それを用いる無菌サンプリング方法を開発するに至った。すわなち、本発明は、以下を含む。

［１］ アイソレータと；
前記アイソレータに設けられた液送ポートと；
前記アイソレータ内に設けられたサンプリング部と；
前記サンプリング部と連通し、前記液送ポートを介して前記アイソレータの内外とを繋ぐ第１流路と；
前記サンプリング部に流体を供給するための流体供給手段と；
前記流体供給手段と連通した気体供給手段と；
前記流体供給手段から前記排出流路へ供給される流体が漏れることを防止するためのシール部材と、
を備える、
無菌サンプリング装置。
［２］ 前記シール部材が、前記排出流路の一部に設けられた、［１］に記載の無菌サンプリング装置。
［３］ 前記第１流路に設けられ、前記第１流路内の前記流体の移動を、前記サンプリング部から前記液送ポートの方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁をさらに備える、［１］又は［２］に記載の無菌サンプリング装置。
［４］ 前記液送ポートの下流において、前記第１流路と連通したサンプル回収手段をさらに備える、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［５］ 前記サンプル回収手段が、バルブユニットである、［４］に記載の無菌サンプリング装置。
［６］ 前記サンプリング部と連通した第２流路と；
前記第２流路に流体を供給するための緩衝液供給部と；
前記第２流路に設けられた第１ポンプと、をさらに備える、［１］〜［５］のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［７］ 前記液送ポートの下流において、前記第１流路から分岐した第３流路及び第４流路と；
流路を前記第３流路及び前記第４流路のいずれか一方に切り替えるバルブ切り替え手段と；
前記第３流路又は前記第４流路に設けられた第２ポンプと、
をさらに備える、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［８］ 前記第１流路の前記液送ポートの下流において、無菌接続継手を有する、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［９］ 前記気体供給手段が、シリンジである、［１］〜［８］のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
［１０］ 前記シール部材が、Ｏリングである、［１］〜［９］のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。

［１１］ ［１］〜［１０］のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置において、
（１）第１気体が存在する第１流路において、前記第１気体の後にサンプルを流体供給手段によって供給する工程、
（２）前記第１流路内の前記サンプルの後に、前記流体供給手段によって第２気体を供給し、前記サンプルをアイソレータの外部へ送達させる工程、
を含む、サンプリング方法。

本発明によれば、少量のサンプル（例えば、１ｍＬ以下）であっても、当該サンプルと緩衝液等との混合を最小限に抑えつつ、アイソレータ内部の無菌空間を保ったままサンプルを回収することを可能にする。

本発明の実施形態に係る無菌サンプリング装置の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無菌サンプリング装置の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無菌サンプリング装置の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無菌サンプリング装置の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無菌サンプリング装置の一部（オートサンプラー）を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無菌サンプリング装置の一部を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無菌サンプリング装置の一部を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無菌サンプリング装置の流路内の状態を示す概要図（断面）である。 本発明の実施形態に係る無菌サンプリング装置に流路を設置するための手順を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る無菌サンプリング装置に流路を設置するための手順を示す概略図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

＜無菌サンプリング装置＞
図１（図１−１〜図１−４）は、本発明の一実施形態に係る無菌サンプリング装置１の概略構成図である。一実施形態において、無菌サンプリング装置１は、内部空間を無菌状態に維持するアイソレータ１０と；
前記アイソレータ１０に設けられた液送ポート１０３と；
前記アイソレータ１０内に設けられたサンプリング部２０３と；
前記サンプリング部２０３の排出流路２０３ｂと連通し、前記液送ポート１０３を介して前記アイソレータ１０の内外とを繋ぐ第１流路２０４と；
前記サンプリング部２０３に流体を供給するための、流体供給手段２１０と；
前記流体供給手段２１０と連通した気体供給手段２１１と；
前記流体供給手段２１０から前記排出流路２０３ｂへ供給される流体が漏れることを防止するためのシール部材２０３ｃと、
を備えている。

アイソレータ１０とは、環境及び従事者の直接介入から物理的に完全に隔離された無菌操作区域を有する装置であって、除染した後にＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタ等により、ろ過した空気を供給し、外部環境からの汚染の危険性を防ぎながら連続して使用することができる装置をいう。図１のアイソレータ１０は、無菌チャンバ１０１によって、外部空間と隔離されており、図示されないが、ＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタを備えている。さらに、アイソレータ１０は、図示されないが、アイソレータ内部空間Ｓを除染するための除染手段を備えている。「除染」とは、再現性のある方法によって生存微生物を除去し、または予め指定されたレベルまで減少させることをいう。除染手段とは、「除染」を実現するために用いられる手段であり、例えば、除染剤を用いる手段、プラズマ処理を行う手段、ガンマ線を用いる手段、紫外線を用いる手段等を採用することができるが、これに限定されない。好ましくは、除染剤を用いる手段である。除染剤の例としては、例えば、過酸化水素又は過酢酸のミスト若しくは蒸気、オゾンガス、二酸化塩素ガス、エチレンオキサイドガスなどが挙げられる。これらの除染手段を用いることにより、アイソレータ内部空間Ｓを除染することができる。

アイソレータ１０の内外を隔離する無菌チャンバ１０１には、液送ポート本体１０３ｃが設けられている。液送ポート本体１０３ｃは、円筒状であってもよく、中空の直方体状であってもよく、限定されない。液送ポート本体１０３ｃにより無菌チャンバ１０１の内外が連通される。液送ポート本体１０３ｃの液送ポート開口部１０３１及び液送ポート開口部１０３０には、液送ポート内蓋１０３ａ及び液送ポート外蓋１０３ｂをそれぞれ嵌めることができ、液送ポート開口部１０３１及び液送ポート開口部１０３０を密閉することができる。液送ポート１０３は、少なくとも液送ポート内蓋１０３ａ、液送ポート外蓋１０３ｂ及び液送ポート本体１０３ｃを含んでいる。液送ポート内蓋１０３ａは、第１流路２０４が貫通しており、液送ポート内蓋１０３ａの第１流路２０４が貫通している部分はシール部材等により流体が漏れないようシールされている。

第１流路２０４は、サンプリング部２０３の排出流路２０３ｂと連通している。サンプリング部２０３に供給されたサンプル又は緩衝液２０２は、サンプリング部２０３の排出流路２０３ｂと連通した第１流路２０４を通ってアイソレータ１０の外部へと排出される。サンプリング部２０３の排出流路２０３ｂの一部には、流体供給手段２１０から供給される流体が漏れることを防止するためのシール部材２０３ｃを備えている。シール部材２０３ｃにより、流体供給手段２１０から供給されるサンプルＳＰや緩衝液２０２などの液体や、気体などの流体に圧力を加えながら、第１流路２０４内へと送り出すことが可能となる。シール部材２０３ｃは、流体供給手段２１０の先端部を排出口２０３ａへ挿入した場合に、排出流路２０３ｂと流体供給手段２１０との間の隙間を埋め、流体が漏れることを防止する機能を有するものであればよく、例えば、Ｏリングやパッキン、内部に気体や液体などを注入することで膨張する中空のシール部材などであってもよい。Ｏリングの形状は、典型的なドーナツ形状であってもよく、三角形、四角形、多角形、楕円形などの形状であってもよく、流体供給手段２１０と組み合わせて使用した場合に流体が漏れることを防止する機能を発揮できるものであれば適宜採用することができる。また、流体供給手段２１０及び排出流路２０３ｂの一部が、雄ねじ及び雌ねじ構造（逆であってもよい）を有することにより、流体の漏れを防止する構造を有していてもよい。シール部材２０３ｃとしては、Ｏリングであることが好ましい。シール部材２０３ｃの素材としては公知のものを使用することが可能であるが、滅菌処理に耐性である素材であれば使用することができる。サンプリング部２０３は、滅菌処理に耐性である素材であればよく、例えば、金属（例えば、ステンレス鋼）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸誘導体、ポリアクリロニトリル、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ（メタ）アクリルアミド誘導体、ポリスルホン、ポリカーボネート、セルロース、セルロース誘導体、ポリシリコーン、ガラス、セラミックなどの素材を使用することができる。

本発明の一実施形態に係る無菌サンプリング装置１は、サンプリング部２０３に流体を供給するための、流体供給手段２１０を備えている。流体供給手段２１０は、内部の気圧を陰圧又は陽圧に変化させることにより、流体の吸入及び排出を行うことができるものであり、例えば、ピペットやチューブなどを採用することができる。流体供給手段２１０がピペットである場合、その先端部は交換可能なディスポーザブルタイプのピペットチップであることが好ましい。ディスポーザブルタイプのピペットチップであれば、サンプル毎に容易にチップを交換することが可能であり、サンプル間のクロスコンタミネーションを防止することができる。ディスポーザブルのピペットチップは、市販のものを使用することができ、取り扱うサンプル量や用途に応じて、例えば、１μＬ、１０μＬ、２０μＬ、１００μＬ、２００μＬ、２５０μＬ、３００μＬ、５００μＬ、１０００μＬ、１２００μＬ、２０００μＬ、またはそれ以上の容量用のピペットチップを用いることができる。流体供給手段２１０は、サンプル間のクロスコンタミネーションを防止するためにフィルタを有するものであってもよい。

他の実施態様において、流体供給手段２１０の先端部は、サンプリング部２０３の排出口２０３ａを覆うフランジ部を有していてもよい（図示しない）。この場合、フランジ部又は排出口２０３ａの周辺部には、流体が漏れることを防止するためのシール部材２０３ｃ（例えば、パッキン又はＯリング）が設けられている。

無菌サンプリング装置１は、流体供給手段２１０と連通した気体供給手段２１１を備える。気体供給手段２１１は、気体Ｇを流体供給手段２１０に送り出す機構を有する。気体供給手段２１１は、圧縮した気体Ｇを送り出す機構を有するものであればよく、例えば、シリンジや、圧縮した気体を含むボンベなどを用いることができる。好ましくは、気体を吸入及び排出できる機能を有するものであり、例えば、シリンジを採用することができる。気体供給手段２１１がシリンジであれば、ピストン２１１ａ（図３参照）を引くことにより、流体供給手段２１０内を陰圧にすることができ、流体供給手段２１０内に流体を吸入することができる。また、ピストン２１１ａを押すことにより、圧縮した気体Ｇを流体供給手段２１０内へと供給することができる。流体の吸入及び排出のいずれも実施することができる点により、気体供給手段２１１はシリンジが好ましい。

一実施形態において、無菌サンプリング装置１の第１流路２０４は、第１流路２０４内の流体の移動を、サンプリング部２０３から液送ポート１０３の方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁２０５が備えられている。これにより、アイソレータ内部空間Ｓへ、流体が逆流することを防止することができる。

第１流路２０４の内壁は、液体の濡れ性が低い、すなわち疎水性であることが好ましい。これにより、少量のサンプルＳＰであっても、第１流路２０４の内壁にサンプルＳＰが付着することを防止することができ、サンプルＳＰを効率的にアイソレータ１０の外部へと送達することが可能となる。第１流路２０４としては、滅菌可能であり、可撓性を有するチューブを用いることができ、例えば、医療用チューブを採用することができる（例えば、シリコーンゴムチューブ、ポリエチレンチューブ、ポリイミドチューブ、フッ素系樹脂チューブなど）。

一実施態様において、第１流路２０４は、その流路の途中に無菌接続継手２０７を備えてもよい。無菌接続継手２０７は、無菌接続継手（オス型）２０７ａ及び無菌接続継手（メス型）２０７ｂを組み合わせ、無菌接続継手（オス型）２０７ａ及び無菌接続継手（メス型）２０７ｂの開口をそれぞれ密閉するメンブレンストリップ２０７０を引っ張って剥がし、無菌接続継手（オス型）２０７ａ及び無菌接続継手（メス型）２０７ｂをロックすることにより、無菌的に連結することができる。無菌接続継手２０７は市販されているものを利用することができ、例えば、ポール社（米国）やザルトリウス社（ドイツ）やコールダー・プロダクツ・カンパニー社（米国）などから入手することができる。無菌接続継手（オス型）２０７ａ及び無菌接続継手（メス型）２０７ｂは、入れ替えて利用することができる。第１流路２０４の途中であって、液送ポート内蓋１０３ａの下流に無菌接続継手（オス型）２０７ａ（又は無菌接続継手（メス型）２０７ｂ）を備えることにより、アイソレータの内外を無菌的に接続する流路を最小限化することができる。また、無菌接続継手２０７により、無菌接続継手２０７の下流の流路を自由に設計することが可能となる。

一実施形態において、無菌サンプリング装置１は、液送ポート１０３の下流において、第１流路２０４と連通したサンプル回収手段をさらに備えている。サンプル回収手段としては、流路の途中にサンプルを回収できる手段であればよく、例えば、流路を切り替えてサンプルを回収することができるバルブユニット３１１０や、流路から排出されるサンプルをサンプル回収チューブ３２１によって回収する回転式のオートサンプラー３２０（図２参照）であってもよい。好ましくは、無菌的にサンプルを回収できる、図１のようなバルブユニット３１１０である。

図１に例示されたバルブユニット３１１０は、典型的なバルブユニットの形態を模式的に表した図である。バルブユニット３１１０は、外周に第１バルブ流路３１１０ａ、第２バルブ流路３１１０ｂ及び第３バルブ流路３１１０ｃを備え、さらに、第１バルブ流路３１１０ａ、第２バルブ流路３１１０ｂ又は第３バルブ流路３１１０ｃと連結されるサンプリング流路３１１０ｄを備えている。図１−１において、流体が流入する第１流路２０４ａは第２バルブ流路３１１０ｂと連結されており、第２バルブ流路３１１０ｂはサンプリング流路３１１０ｄと連結されており、サンプリング流路３１１０ｄは第１バルブ流路３１１０ａと連結されており、第１バルブ流路３１１０ａは流体を排出する第１流路２０４ｂと連結している。これにより、第１流路２０４ａから流入したサンプルＳＰ等は、サンプリング流路３１１０ｄに供給される。また、第３バルブ流路３１１０ｃは、計測器３１１の流路と連結されている。

バルブユニット３１１０が右回りに回転すると、流体が流入する第１流路２０４ａは第１バルブ流路３１１０ａと連結され、第１バルブ流路３１１０ａは流体を排出する第１流路２０４ｂと連結される。一方で、サンプリング流路３１１０ｄは、第２バルブ流路３１１０ｂ及び第３バルブ流路３１１０ｃと連結され、その結果、計測器３１１の流路と連結されることとなる（図１−３参照）。これにより、サンプリング流路３１１０ｄ内のサンプルＳＰに含まれる成分などを計測器３１１によって計測可能となる。

一実施態様において、無菌サンプリング装置１は、アイソレータ１０の内部に、サンプリング部２０３と連通した第２流路２０６と、第２流路２０６に流体を供給するための緩衝液供給部２０１、第２流路２０６に設けられた第１ポンプ２０８をさらに備えてもよい。第１ポンプ２０８が駆動することにより、サンプリング部２０３に緩衝液２０２が供給され、サンプリング部２０３及び第１流路２０４を清浄に保つことができる。第２流路２０６を介して緩衝液２０２が供給されない場合、例えば流体供給手段２１０によって緩衝液２０２が供給されてもよい。第１ポンプ２０８は、例えば、チューブポンプ（ペリスタポンプ）であってもよく、ピエゾポンプであってもよく、流体を送り出すことができるポンプであれば使用することができる。緩衝液２０２としては、サンプルＳＰに含まれる物質の性質を変化させないように、ｐＨの変動を最小限に抑える性質を有する溶液を使用することができ、例えば、細胞の培養に用いられる液体培地（例えば、ＤＭＥＭ、ＲＰＭＩ−１６４０等）の他、リン酸緩衝液、トリス緩衝液、ＨＥＰＥＳ緩衝液、ＨＥＰＰＳ緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液などを用いることができる。緩衝液２０２は、回収するサンプルＳＰの種類や目的に応じて適宜選択することができる。また、緩衝液２０２の代わりに、水や生理食塩水を用いてもよい。

一実施形態において、液送ポート１０３の下流の第１流路２０４（図１においては、バルブユニット３１１０の下流）は、第１流路２０４から分岐した第３流路３０１及び第４流路３０２を備えている。第３流路３０１及び第４流路３０２は、第５流路３０３へ再び合流する形態であってもよく（図１）、第３流路３０１及び第４流路３０２のそれぞれが廃液槽３０８と連結されていてもよい（図示しない）。第３流路３０１又は第４流路３０２のいずれか一方には、第２ポンプ３０７を備えており、第３流路３０１及び第４流路３０２は、ピンチバルブ切り替え装置３０６により開閉し、いずれかの流路に流体が流れるよう設計されている。サンプリングしない時は、図１−１のように、第１ピンチバルブ３０４を閉鎖すると同時に、第２ピンチバルブ３０５を開放して、第２ポンプ３０７を駆動させることにより、サンプリング部２０３に供給された緩衝液２０２を第１流路２０４から第４流路３０２を介して廃液槽３０８まで流体を流すことができる。

サンプリングを行う場合は、緩衝液２０２をサンプリング部２０３及び第１流路２０４から排出した後、第２ピンチバルブ３０５を閉鎖すると同時に、第１ピンチバルブ３０４を開放し、流体供給手段２１０によって細胞培養部２０９の培養細胞ＣＬから回収されたサンプルＳＰを、サンプリング部２０３の排出流路２０３ｂへ吐出し、続けて気体供給手段２１１から圧縮した気体Ｇを排出流路２０３ｂへ供給することにより、サンプルＳＰを第１流路２０４からバルブユニット３１１０のサンプリング流路３１１０ｄへと送達させることができる（図１−２参照）。

サンプリング後は、図１−３に示すようにバルブユニット３１１０を回転させ、流路を切り替えることにより、サンプルＳＰを計測器３１１にて調べることができる。この時、再び第１ピンチバルブ３０４を閉鎖すると同時に、第２ピンチバルブ３０５を開放する。また、第１ポンプ２０８を駆動させると同時に第２ポンプ３０７を駆動させ、任意の量の緩衝液２０２により、サンプリング部２０３、第１流路２０４及びバルブユニット３１１０の第１バルブ流路３１１０ａが洗浄される。

その後、図１−４に示すようにバルブユニット３１１０を回転させ、流路を切り替える、図１−３の場合と同様に、任意の量の緩衝液２０２により、サンプリング部２０３、第１流路２０４及びバルブユニット３１１０の第１バルブ流路３１１０ａ、サンプリング流路３１１０ｄ及び第３バルブ流路３１１０ｃが洗浄される。十分に洗浄した後、別のサンプルＳＰをサンプリングする準備が完了する。これにより、複数のサンプルＳＰが汚染されることなく、回収可能となる。

第２ポンプ３０７は、例えば、チューブポンプ（ペリスタポンプ）であってもよく、ピエゾポンプであってもよく、流体を送り出すことができるポンプであれば使用することができる。

図３は、図１に示される無菌サンプリング装置１の一部分の動作を模式化した図である。まず、気体供給手段２１１（シリンジ）のピストン２１１ａを引き、気体供給手段２１１内へ気体Ｇを吸入する（図３−１（Ａ）参照）。気体Ｇは、アイソレータ１０内に存在する空気を用いることができるが、細胞培養に適する５％ＣＯ_２を含むものであってもよく、酸素であってもよい。気体Ｇの吸入量は、サンプルＳＰを目的の位置まで送達させるために十分な量を吸引すればよく、第１流路２０４の径や長さに依存して変更される。続いて、流体供給手段２１０の先端部を培養細胞ＣＬの培養液へ入れ、ピストン２１１ａを引いて任意の量のサンプルＳＰを流体供給手段２１０へ吸入させる。流体供給手段２１０の先端部が、サンプリング部２０３の排出口２０３ａの真上に位置するよう移動させた後（図１−１の流体供給手段２１０（点線）、図３−１（Ｂ）参照）、サンプリング部リフター２０３ｄを上昇させる。サンプリング部リフター２０３ｄがサンプリング部２０３の底部を押し上げ、サンプリング部２０３が上昇し、流体供給手段２１０の先端部が排出流路２０３ｂへと挿入される（図３−１（Ｃ）参照）。排出流路２０３ｂに設けられたシール部材２０３ｃと流体供給手段２１０の先端部とが密着するまでサンプリング部リフター２０３ｄを上昇させる（図３−１（Ｃ）参照）。

その後、第２ピンチバルブ３０５を閉鎖すると同時に、第１ピンチバルブ３０４を開放し、第１流路２０４内の気圧を大気圧と同等にする（図１−２参照）。この状態において、ピストン２１１ａを押すことにより、流体供給手段２１０内のサンプルＳＰを排出流路２０３ｂから第１流路２０４へと排出させる（図３−２（Ｄ）参照）。

さらに、ピストン２１１ａを押し込むことにより、気体Ｇを第１流路２０４内へと圧入する（図３−２（Ｅ））。圧入される気体Ｇの体積量に依存して、サンプルＳＰは第１流路２０４内を移動することとなる。

任意の位置までサンプルＳＰを移動させた後、サンプリング部リフター２０３ｄを降下させる。その結果、サンプリング部２０３は自重により降下し、流体供給手段２１０の先端部はサンプリング部２０３から離脱し、元の位置に戻る（図３−２（Ｆ））。

図４は、本発明の無菌サンプリング装置１の第１流路２０４内におけるサンプルＳＰの移動の様子を模式的に示した図である。上述のように、緩衝液２０２により洗浄された第１流路２０４において、緩衝液２０２が存在する領域の後に第１気体Ｇ１が存在する領域を設けることにより、サンプルＳＰと緩衝液２０２とが混合することを防止することができる。第１気体Ｇ１が存在する領域は、第２ポンプ３０７を駆動させることにより供給されても良く、流体供給手段２１０によって気体Ｇ１が供給されてもよい。

第１気体Ｇ１が存在する第１流路２０４において、第１気体Ｇ１の後にサンプルＳＰを流体供給手段２１０によって供給する（工程（１））。その後、第１流路２０４内のサンプルＳＰの後に、流体供給手段２１０によって第２気体Ｇ２を供給し、サンプルＳＰをアイソレータ１０の外部へ送達させる（工程（２））。第１気体Ｇ１の体積量は、緩衝液２０２とサンプルＳＰとが混合されない量であればよく、限定されない。また、気体Ｇ２の体積量は、サンプルＳＰを第１流路２０４の所定の位置に移動させることができる量であればよく、第１流路２０４の径や長さに依存して変更することができる。なお第１気体Ｇ１と第２気体Ｇ２は、サンプルＳＰを挟み込むために用いられるものであればいかなるものであってもよく、同一種類の気体であってもよく、別種類の気体であってもよい。

本発明の無菌サンプリング装置１によれば、従来の装置では無菌的にサンプリングすることが困難であって少量（例えば、１０ｍＬ、５ｍＬ、４ｍＬ、３ｍＬ、２ｍＬ、１ｍＬ、９００μＬ、８００μＬ、７００μＬ、６００μＬ、５００μＬ、４００μＬ、３００μＬ、２００μＬ、１００μＬ、５０μＬ、又はそれ以下）のサンプルＳＰであっても、アイソレータ１０内を汚染することなく、かつ、緩衝液２０２や他のサンプルＳＰと混合させることなく、効率的にサンプルＳＰを回収することができる。また、複数のサンプルＳＰ（同一検体の複数の経時的サンプル、又は多検体由来のサンプル）を取り扱う場合であっても、同一の流路を用いて回収することができ、装置の簡素化にも寄与する。

＜無菌サンプリング装置の準備＞
一実施態様における、本発明の無菌サンプリング装置１を使用可能な状態に準備するための手順について説明する（図５）。

本発明の無菌サンプリング装置１は、無菌サンプリング流路キット２０を用いることができる。一実施態様において、無菌サンプリング流路キット２０は：
サンプリング部２０３と；
前記サンプリング部２０３と連通した第１流路２０４と；
前記第１流路２０４に設けられ、前記第１流路２０４内の流体の移動を、前記サンプリング部２０３から前記液送ポート１０３の方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁２０５と；を備えている。
他の実施態様において、無菌サンプリング流路キット２０は、図５−１（Ａ）に示す様に、サンプリング部２０３と連通した第２流路２０６と、第２流路２０６に流体を供給するための緩衝液供給部２０１と、第２流路２０６に設けられた第１ポンプ２０８と、をさらに備えてもよい。また、他の実施形態において、無菌サンプリング流路キット２０は、さらに第１流路２０４の下流端には無菌接続継手を有していてもよい。無菌サンプリング流路キット２０に含まれる上記の各部材は、個別の滅菌バッグ２００に封入されていてもよく、図５−１（Ａ）に示す様に、同一の滅菌バッグ２００に封入されていてもよい。滅菌バッグ２００に封入された無菌サンプリング流路キット２０の各部材は、例えば、ガンマ線又は電子線によって予め滅菌されている。

上述の無菌サンプリング流路キット２０は、アイソレータ１０の液送ポート本体１０３ｃの開口、又は、アイソレータ１０に別途設けられた除染パスボックス（図示しない）からアイソレータ内部へ搬入される（図５−１（Ａ））。その後、外側の液送ポート開口部１０３０を液送ポート外蓋１０３ｂで密閉し、アイソレータ１０の内部及び無菌サンプリング流路キット２０を除染する（図５−１（Ｂ））。液送ポート内蓋１０３ａは、図５−１のように滅菌バッグ２００に封入された状態で提供されてもよく、滅菌バッグ２００とは別にアイソレータ１０内に提供されてもよい。

除染完了後、アイソレータ１０に備わっており、アイソレータ１０の外部から操作者の腕を挿入可能なグローブ１０２を用いて、滅菌バッグ２００を開封し、各部材を組み立てる。第１流路２０４、一方向弁２０５及び無菌接続継手（オス型）２０７ａを液送ポート本体１０３ｃの内部に入れ、第１流路２０４が貫通している液送ポート内蓋１０３ａにより密閉する（図５−２（Ｃ））。アイソレータ１０の外部から、液送ポート外蓋１０３ｂを外し、第１流路２０４、一方向弁２０５及び無菌接続継手（オス型）２０７ａを液送ポート本体１０３ｃより取り出す。その後、無菌接続継手（メス型）２０７ｂを一端に有する第３流路３０１と無菌接続継手によって無菌的に連結させる。以上により、本発明の無菌サンプリング流路キットを用いた無菌サンプリング装置１が使用可能となる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができることは当業者に明らかである。

１ 無菌サンプリング装置
１０ アイソレータ
１０１ 無菌チャンバ
１０２ グローブ
１０３ 液送ポート
１０３ａ 液送ポート内蓋
１０３ｂ 液送ポート外蓋
１０３ｃ 液送ポート本体
１０３０、１０３１ 液送ポート開口部
２０ 無菌サンプリング流路キット
２００ 滅菌バッグ
２０１ 緩衝液供給部
２０２ 緩衝液
２０３ サンプリング部
２０３ａ 排出口
２０３ｂ 排出流路
２０３ｃ シール部材
２０３ｄ サンプリング部リフター
２０４、２０４ａ、２０４ｂ 第１流路
２０５ 一方向弁
２０６ 第２流路
２０７ 無菌接続継手
２０７ａ 無菌接続継手（オス型）
２０７ｂ 無菌接続継手（メス型）
２０７０ メンブレンストリップ
２０８ 第１ポンプ
２０９ 細胞培養部
２１０ 流体供給手段
２１１ 気体供給手段
２１１ａ ピストン
２１２ 吸引チューブ
３０１ 第３流路
３０２ 第４流路
３０３ 第５流路
３０４ 第１ピンチバルブ
３０５ 第２ピンチバルブ
３０６ ピンチバルブ切り替え装置
３０７ 第２ポンプ
３０８ 廃液槽
３０８０ 廃液
３０９ 通気チューブ
３０９０ 通気フィルタ
３１０ 電子天秤
３１１ 計測器
３１１０ バルブユニット
３１１０ａ 第１バルブ流路
３１１０ｂ 第２バルブ流路
３１１０ｃ 第３バルブ流路
３１１０ｄ サンプリング流路
３２０ オートサンプラー
３２１ サンプル回収チューブ
３２２ 通気チューブ
３２３ 通気フィルタ
Ｓ アイソレータ内部空間
ＳＰ サンプル
ＣＬ 培養細胞
Ｇ 気体、
Ｇ１ 第１気体
Ｇ２ 第２気体

Claims (11)

1. アイソレータと；
   前記アイソレータに設けられた液送ポートと；
   前記アイソレータ内に設けられたサンプリング部と；
   前記サンプリング部の排出流路と連通し、前記液送ポートを介して前記アイソレータの内外とを繋ぐ第１流路と；
   前記サンプリング部に流体を供給するための流体供給手段と；
   前記流体供給手段と連通した気体供給手段と；
   前記流体供給手段から前記排出流路へ供給される流体が漏れることを防止するためのシール部材と、
   を備える
   無菌サンプリング装置。
2. 前記シール部材が、前記排出流路の一部に設けられた、請求項１に記載の無菌サンプリング装置。
3. 前記第１流路に設けられ、前記第１流路内の前記流体の移動を、前記サンプリング部から前記液送ポートの方向へ限定するための、少なくとも１つの一方向弁をさらに備える、請求項１又は２に記載の無菌サンプリング装置。
4. 前記液送ポートの下流において、前記第１流路と連通したサンプル回収手段をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
5. 前記サンプル回収手段が、バルブユニットである、請求項４に記載の無菌サンプリング装置。
6. 前記サンプリング部と連通した第２流路と；
   前記第２流路に流体を供給するための緩衝液供給部と；
   前記第２流路に設けられた第１ポンプと、をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
7. 前記液送ポートの下流において、前記第１流路から分岐した第３流路及び第４流路と；
   流路を前記第３流路及び前記第４流路のいずれか一方に切り替えるバルブ切り替え手段と；
   前記第３流路又は前記第４流路に設けられた第２ポンプと、
   をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
8. 前記第１流路の前記液送ポートの下流において、無菌接続継手を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
9. 前記気体供給手段が、シリンジである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
10. 前記シール部材が、Ｏリングである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の無菌サンプリング装置において、
    （１）第１気体が存在する第１流路において、前記第１気体の後にサンプルを流体供給手段によって供給する工程、
    （２）前記第１流路内の前記サンプルの後に、前記流体供給手段によって第２気体を供給し、前記サンプルをアイソレータの外部へ送達させる工程、
    を含む、サンプリング方法。

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