JP2020000194A

JP2020000194A - 細胞加工システム

Info

Publication number: JP2020000194A
Application number: JP2018125388A
Authority: JP
Inventors: 健二米田; Kenji Yoneda; 直也出口; Naoya Deguchi
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2020-01-09
Anticipated expiration: 2038-06-29
Also published as: JP7164805B2

Abstract

【解決手段】内部に細胞を収容可能な複数の収容ボックスＢと、上記収容ボックスＢを移動させる移動手段と、内部で細胞の加工作業を行うとともに上記収容ボックスＢが接続可能な複数の処理ユニットＵとを備えた細胞加工システム１に関する。上記処理ユニットＵは、上記収容ボックスＢが接続された状態で、その内部で上記細胞の加工作業の一部の処理を行うように構成されるとともに、各処理ユニットＵでの処理に要する処理時間を所要の単位時間以内に設定する。上記制御手段は、上記収容ボックスＢを上記複数の処理ユニットＵに対して所定の順序で接続させるように移動手段を制御し、上記複数の処理ユニットＵに上記収容ボックスＢが接続された状態で上記単位時間が経過すると、上記収容ボックスＢを処理ユニットＵより離脱させて、次の処理ユニットＵへと移動させる。【効果】細胞の加工作業を効率的に実施することができる。【選択図】図１

Description

本発明は細胞加工システムに関し、詳しくは複数の処理によって構成された細胞の加工作業を行う細胞加工システムに関する。

今日、患者から採取した細胞を培養し、これを治療に用いる治療方法が知られており、これに伴い上記細胞に対して様々な加工作業を行うための細胞加工システムが提案されている。
ここで、上記細胞を培養するための細胞の加工作業は複数の処理によって構成されているが、上記細胞の加工作業の全てを一つのアイソレータの内部で行うと、当該細胞の加工作業が完了するまで他の細胞に対する細胞の加工作業を行うことができず、大量に細胞を培養することができないという問題がある。
そこで、上記細胞の加工作業のうち一部の処理を行うように構成された処理ユニットを複数設けるとともに、細胞を収容した収容ボックスを上記細胞の加工作業の処理順序に沿って上記処理ユニットに接続するようにした培養システムが提案されている（特許文献１）。
当該特許文献１の培養システムによれば、各処理ユニットにおいて細胞の加工作業を分業して行うことから、細胞の加工作業の全てを一つのアイソレータの内部で行う場合に比べて、効率的に行うことが可能となっている。

特開２０１８−３８３０９号公報

しかしながら、上記特許文献１では、培養する細胞ごとにそれぞれ異なる細胞の加工作業が設定され、また細胞の加工作業を構成する処理の処理時間が統一されていないことから、ある処理ユニットで処理が終了しても、他の処理ユニットでの処理が終了するまで待機しなければならない場合が生じ、非効率的であった。
このような問題に鑑み、本発明は共通する処理から構成される細胞の加工作業をより効率的に実施し、細胞を大量に加工することが可能な細胞加工システムを提供するものである。

すなわち請求項１の発明にかかる細胞加工システムは、内部に細胞を収容可能な複数の収容ボックスと、上記収容ボックスを移動させる移動手段と、内部で細胞の加工作業を行うとともに上記収容ボックスが接続可能な複数の処理ユニットと、上記移動手段を制御する制御手段とを備えた細胞加工システムにおいて、
上記処理ユニットは、上記収容ボックスが接続された状態で、その内部で上記細胞の加工作業の一部の処理を行うように構成されるとともに、各処理ユニットでの処理に要する処理時間を所要の単位時間以内に設定し、
上記制御手段は、上記収容ボックスを上記複数の処理ユニットに対して所定の順序で接続させるように移動手段を制御し、上記複数の処理ユニットに上記収容ボックスが接続された状態で上記単位時間が経過すると、収容ボックスを処理ユニットより離脱させて、次の処理ユニットへと移動させることを特徴としている。

上記発明によれば、複数の処理によって構成された細胞の加工作業を複数の処理ユニットによって分業して行うが、各処理の処理時間を所要の単位時間以内で終了させることで、各処理ユニットから同時に収容ボックスを離脱させることができ、また同時に次の処理に移行することができる。
つまり、本発明の培養システムによれば、流れ作業的に前の処理を行う処理ユニットから次の処理を行う処理ユニットへと、上記単位時間ごとに収容ボックスを移動させることが可能であるため、細胞の加工作業を効率的に実施し、細胞を大量に加工することができる。

本実施例にかかる細胞加工システムの構成図処理ユニットの除染を行う際の動作を示した図所要の処理ユニットにおいて単位時間以内に処理が完了できない場合の動作を示した図図３に示す動作と異なる動作を説明する図

以下図示実施例について説明すると、図１は細胞の加工を行う細胞加工システム１を示し、患者から採取した細胞に対して、複数の処理からなる一連の加工作業を行うものとなっている。細胞に対する加工とは、細胞・組織の人為的な増殖（培養）・分化、細胞の株化、細胞の活性化等を目的とした薬剤処理、生物学的特性改変、非細胞成分との組み合わせまたは遺伝子工学的改変等を施すことを指し、本実施例における加工作業としては、細胞を含んだ細胞懸濁液を遠心分離する遠心分離処理と、当該遠心分離した細胞をウェルプレートに播種する播種処理とを行い、その後細胞を所定時間静置して細胞を培養し、さらに上記遠心分離処理および播種処理を繰り返すことで、細胞を増殖させるものとなっている。
本実施例にかかる細胞加工システム１は、内部に細胞を収容可能な複数の収容ボックスＢと、上記細胞を収容ボックスＢに収容するための収容アイソレータ２と、内部で遠心分離処理や播種処理を行うように構成された５台の処理ユニットＵと、収容ボックスＢから培養した細胞を回収するための回収アイソレータ３とを備え、これらは図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
上記複数の収容ボックスＢは、それぞれ制御手段によって制御される図示しない移動手段によって個別に移動可能となっており、収容ボックスＢを移動させて上記収容アイソレータ２、５台の処理ユニットＵ、上記回収アイソレータ３に順次接続させることで、一連の加工作業を自動的に行うことが可能となっている。

上記収容ボックスＢとしては、特開２０１６−１３０５８号公報に記載されているアイソレータに接続可能なインキュベータや、特許５１７７０８６号公報に記載されているようなアイソレータに接続可能で培養に適した流体が供給されるパーソナルボックスを用いることができ、内部は無菌状態に維持されるとともに、細胞の培養に好適な環境が維持されて所定期間に亘って培養をするインキュベータとして機能するようになっている。
また、特開２００４−１５４０９９号公報には、気体を通過させ微生物を通過させないフィルタを介して外部と通気される培養容器収納ボックスが開示されており、これを収容ボックスＢとすることもできる。この場合は、収容ボックスＢごと別途備えた大型のインキュベータに収納させて培養することができる。
上記収容ボックスＢを移動させる移動手段としては、従来公知のＡＧＶ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ）を用いることができ、上記制御手段からの無線指示に基づいて、人工知能（ＡＩ）による無軌道での自動運転によるものや、床に設置されたガイドレールや床に印刷した磁気ガイド等の軌道に従って移動するものなど様々なタイプを採用することができる。
なお上記移動手段は、収容ボックスＢに一体的に設けることも可能であるが、収容ボックスＢと別体に設けて、これらを移動させる際に当該移動手段に保持させるようにしてもよい。

そして上記収容ボックスＢは、上記収容アイソレータ２、回収アイソレータ３、ならびに処理ユニットＵに対し、接続手段４を介して無菌状態を維持したまま接続可能となっている。
このような接続手段４として、例えば上記特開２０１６−１３０５８号公報に記載されるような構成を用いることができる。簡単に説明すると、収容ボックスＢと処理ユニットＵ（ならびに収容アイソレータ２、回収アイソレータ３）との間に、これらが備える開閉扉を囲繞するような筒状部材を設け、さらにこれらが接続された際に形成される上記筒状部材の内部空間に除染媒体を供給する除染手段を備えたものとなっている。
上記除染媒体によって外部に露出されていた部分が除染されるため、上記収容ボックスＢおよび処理ユニットＵの開閉扉を開放することで、無菌状態を維持したままこれらの内部空間を連通させることができる。

上記収容アイソレータ２および回収アイソレータ３には、従来公知のアイソレータを用いることができ、内部が図示しない無菌エア供給手段によって無菌状態に維持されている。またこれらの内部は除染手段５によって除染することが可能となっている。
本実施例において、上記収容アイソレータ２で行う作業としては、まず上記パスボックス２ｂを介して培養すべき細胞を含んだ細胞懸濁液がバイアル等の容器に収容された状態で供給される。
次に、収容アイソレータ２では、この容器に収容された細胞懸濁液を上記処理ユニットＵで処理可能な遠沈管等の容器へと移し替え、これを上記収容ボックスＢに収容する。
また回収アイソレータ３で行う作業としては、まず上記収容ボックスＢを介して上記処理ユニットＵで処理された細胞を収容した培養容器が供給される。次に、この細胞をその後の治療や実験等に用いるために所定量ずつ容器に小分けする作業を行う。
そして、上記収容アイソレータ２および回収アイソレータ３には、上記収容ボックスＢが接続可能となっており、また作業者が装着するグローブ２ａ、３ａやパスボックス２ｂ、３ｂが設けられている。
このうち上記収容アイソレータ２のパスボックス２ｂには、細胞の加工作業に必要な資材や細胞を収容した容器等を外部より搬入することが可能となっており、これら資材や容器の表面をアルコール等の殺菌剤で殺菌したり、上記収容アイソレータ２に設けた除染手段５を用いて除染することが可能となっている。
殺菌や除染が完了したら、当該パスボックス２ｂと上記収容アイソレータ２とを連通させることで、上記資材や容器を収容アイソレータ２に移載することができる。

上記処理ユニットＵとしては、例えば従来公知のアイソレータを用いることができ、内部は無菌状態に維持されるとともに、後述する除染手段５によって内部を除染することが可能となっている。
そして本実施例の処理ユニットＵは、それぞれ上記細胞の加工作業の一部の処理を行うように構成され、細胞の加工作業を構成する一連の処理手順に従って整列して設けられている。
具体的には、図示左方の処理ユニットＵから、１回目の遠心分離処理を行う第１遠心分離ユニットＵ１、１回目の播種処理を行う第１播種ユニットＵ２、２回目の遠心分離処理を行う第２遠心分離ユニットＵ３、２回目の播種処理を行う第２播種ユニットＵ４、培養された培養液中の細胞を回収する３回目の遠心分離処理を行う第３遠心分離ユニットＵ５の順に設けられている。
そして各処理ユニットＵの内部には、制御手段によって制御されるロボットＲや、上記処理を行うための装置が設けられており、上記ロボットＲは収容ボックスＢに収容された培養容器の搬出入や、上記装置で行う処理の一部を行うようになっている。なお上記ロボットＲに代えて、上記作業を行うことが可能なその他の装置を設けてもよい。
また、各処理ユニットＵ１〜Ｕ５は、図示するように処理の順番で一列に整列させる必要はなく、効率的に処理を実行できるよう配置すればよい。

上記第１〜第３遠心分離ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５の内部には、上記遠心分離処理を行うための装置として、細胞懸濁液を遠沈管へと分注する分注装置や、当該遠沈管内の細胞懸濁液を遠心分離する遠心分離装置や、遠心分離が完了した遠沈管から上澄みを除去して、培養液や生理食塩液を追加する液体供給装置が設けられている。
また上記第１、第２播種ユニットＵ２、Ｕ４の内部には、上記播種処理を行うための装置として、遠沈管から細胞を取り出して、培養容器としてのウェルプレートに形成されたウェルに分注する播種装置が設けられている。
なお、上記各装置を用いた上記遠心分離処理や播種処理の詳細な手法および手順については従来公知であるため、これ以上の説明については省略する。

また本実施例では、上記第１播種ユニットＵ２における播種処理と、上記第２遠心分離ユニットＵ３における２回目の遠心分離処理との間で、播種した細胞を所定期間培養するようになっており、第１播種ユニットＵ２および第２遠心分離ユニットＵ３の近傍には、複数の収容ボックスＢを待機させることが可能な第１培養位置Ｐ１が設定されている。
これと同様、上記第２播種ユニットＵ４における播種処理と、上記第３遠心分離ユニットＵ５における３回目の遠心分離処理との間にも培養処理が必要であり、上記第２播種ユニットＵ４および第３遠心分離ユニットＵ５の近傍には第２培養位置Ｐ２が設定されている。

さらに本実施例の細胞加工システム１は、上記遠心分離処理や播種処理に使用する遠沈管やウェルプレートおよびピペットといった資材や、培養液および試薬等を処理ユニットＵに供給するための複数の資材ボックスＢｍと、上記資材ボックスＢｍに資材等を供給するための資材アイソレータ６とを備えている。
上記資材ボックスＢｍは上記収容ボックスＢ同様、制御手段によって制御される移動手段によって移動可能に設けられ、また処理ユニットＵおよび資材アイソレータ６に対して上記接続手段４を介して接続することが可能となっている。
また上記資材アイソレータ６も上記収容アイソレータ２や回収アイソレータ３と同様、上記除染手段５によって内部が無菌状態に維持されるとともに、グローブ６ａやパスボックス６ｂを備えており、パスボックス６ｂにおいて殺菌もしくは除染を行った資材等を資材アイソレータ６に搬入し、資材アイソレータ６の内部で包装を開封して必要な数量を資材ボックスＢｍに収容させる。
このような構成により、上記制御手段が上記移動手段によって資材ボックスＢｍを上記資材アイソレータ６と５台の処理ユニットＵとの間で移動させることで、各処理ユニットＵの処理に必要な資材等の供給や、不要となった使用済みの資材等の回収を自動的に行うことが可能となっている。
なお、処理ユニットＵへの資材ボックスＢｍの接続および離脱は、収容ボックスＢの動作と連動させてもよいが、必ずしも連動させることを要するものではなく、資材ボックスＢｍを独立して動作させて処理ユニットＵに予め上記資材等を準備できるようにすればよい。

さらに本実施例の細胞加工システム１は、上記処理ユニットＵおよび各アイソレータ２、３、６を除染するための除染手段５と、使用済みの収容ボックスＢを除染するための収容ボックス除染手段７と、使用済みの資材ボックスＢｍを除染するための資材ボックス除染手段８とを備えている。
上記除染手段５は、各処理ユニットＵに設けられたユニット用除染装置５Ａと、各アイソレータ２、３、６に設けられたアイソレータ用除染装置５Ｂからなり、過酸化水素水溶液等の除染溶液を供給する送液装置５ａと、各除染装置５Ａ、５Ｂに除染溶液を分配する配管５ｂとを備えている。
上記送液装置５ａは配管５ｂを介して、各除染装置５Ａ、５Ｂに対して個別に除染溶液を供給し、各除染装置５Ａ、５Ｂにおいて除染媒体として過酸化水素蒸気を発生させることが可能となっている。
また分岐した配管５ａのそれぞれには制御手段によって制御可能な開閉弁５ｃが設けられており、制御手段が所要の開閉弁５ｃを開放することで、対応する所要の除染装置５Ａ、５Ｂに除染溶液を供給し、除染媒体を発生させることが可能となっている。

収容ボックス除染手段７は、上記接続手段４を介して上記収容ボックスＢを複数接続することが可能となっており、使用済みの収容ボックスＢは上記移動手段によって移動して、当該収容ボックスＢに接続されるようになっている。
そして収容ボックス除染手段７は、接続された収容ボックスＢの内部に過酸化水素蒸気等の除染媒体を供給することで、複数の収容ボックスＢの内部を同時に除染することが可能となっている。
これと同様、上記資材ボックス除染手段８も、上記接続手段４を介して上記資材ボックスＢｍを複数接続することが可能となっており、同様に過酸化水素蒸気等の除染媒体を供給することで、接続された複数の資材ボックスＢｍの内部を同時に除染することが可能となっている。

以下、上記構成を有する細胞加工システム１を用いた上記細胞の加工作業の手順について説明する。図１は上記収容アイソレータ２、５台の処理ユニットＵ、上記回収アイソレータ３にそれぞれ上記収容ボックスＢが接続され、その内部で上述したような作業もしくは処理が行われている状態を示している。
まず上記細胞加工システム１による加工作業の作業開始時には、上記収容アイソレータ２、５台の処理ユニットＵ、上記回収アイソレータ３に収容ボックスＢが接続されておらず、これらの内部は予め除染されている。
また上記収容ボックス除染手段７により収容ボックスＢの内部も予め除染され、さらに、資材アイソレータ６の内部は除染され、資材ボックス除染手段８により資材ボックスＢｍの内部も予め除染されている。

細胞加工システム１を作動させて加工作業を開始すると、制御手段は最初の第１収容ボックスＢを上記移動手段により上記収容アイソレータ２へと移動させ、さらに上記接続手段４を介して接続させる。
接続手段４の除染が終了すると、収容アイソレータ２および収容ボックスＢの開閉扉が自動的に開放され、収容アイソレータ２と収容ボックスＢとが無菌状態を維持した状態で連通する。
収容アイソレータ２では、グローブ２ａを装着した作業者が上述した処理を行い、細胞懸濁液を収容した遠沈管が収容ボックスＢに移載された後、収容アイソレータ２および収容ボックスＢの開閉扉が自動的に閉鎖されることで、収容アイソレータ２での処理が終了する。
この収容アイソレータ２での処理に要する処理時間は、例えば９０分以内に終了するように設定されており、本実施例ではこの９０分を単位時間として設定するようになっている。
なお以下の説明において、アイソレータでの作業や各処理ユニットＵにおける処理には、上記接続手段４によって収容ボックスＢを接続し、その後上記処理が終了して収容ボックスＢを離脱させるまでの動作を含むものとする。

次に上記制御手段は、第１収容ボックスＢを上記収容アイソレータ２から次の第１遠心分離ユニットＵ１に接続させ、それとは別に、新たな第２収容ボックスＢを上記収容アイソレータ２に接続させる。
まず第１遠心分離ユニットＵ１では、上記第１収容ボックスＢが接続され、上記接続手段４の除染が終了すると、第１収容ボックスＢおよび第１遠心分離ユニットＵ１の開閉扉が自動的に開放され、ロボットＲが第１収容ボックスＢから遠沈管を取り出し、遠心分離装置等によって上述した遠心分離処理が自動的に開始される。
遠心分離の終了した細胞を収容した遠沈管が第１収容ボックスＢに収容されると、第１収容ボックスＢおよび第１遠心分離ユニットＵ１の開閉扉が閉鎖され第１収容ボックスＢが離脱されて、第１遠心分離ユニットＵ１の処理が終了する。
そしてこの第１遠心分離ユニットＵ１での処理に要する処理時間も９０分以内に終了するように設定され、すなわち上記単位時間以内に終了するようになっている。
一方上記収容アイソレータ２では、上記第１遠心分離ユニットＵ１に上記第１収容ボックスＢが接続されるのと同時に、新たな第２収容ボックスＢが接続され、収容アイソレータ２において上述した処理が行われるようになっている。
そして、上記第１遠心分離ユニットＵ１における処理と、収容アイソレータ２における処理とは、いずれも上記単位時間以内に終了することから、これらの収容ボックスＢを同じタイミングで離脱させることが可能となっている。

次に上記制御手段は、第１収容ボックスＢを上記第１遠心分離ユニットＵ１から次の第１播種ユニットＵ２に接続させ、第２収容ボックスＢを上記収容アイソレータ２から次の第１遠心分離ユニットＵ１に接続させ、それとは別に、新たな第３収容ボックスＢを上記収容アイソレータ２に接続させる。
上述したように、第１遠心分離ユニットＵ１での処理と、上記収容アイソレータ２での処理は上記単位時間以内に終了していることから、上記第１、第２収容ボックスＢを上記第１遠心分離ユニットＵ１および収容アイソレータ２から同時に離脱させることができる。
そのため、上記第１〜第３収容ボックスＢを、それぞれ第１播種ユニットＵ２、第１遠心分離ユニットＵ１、収容アイソレータ２に同時に接続することができ、それぞれに処理を開始することができる。
そしてこの第１播種ユニットＵ２での処理に要する処理時間も９０分以内に終了するように設定され、すなわち上記単位時間以内に終了するようになっており、第１播種ユニットＵ２、第１遠心分離ユニットＵ１、収容アイソレータ２を同じタイミングで離脱することができる。

次に上記制御手段は、第１収容ボックスＢを上記第１播種ユニットＵ２から上記第１培養位置Ｐ１に移動させ、第２収容ボックスＢを上記第１遠心分離ユニットＵ１から次の第１播種ユニットＵ２に接続させ、第３収容ボックスＢを上記収容アイソレータ２から次の第１遠心分離ユニットＵ１に接続させ、それとは別に、新たな第４収容ボックスＢを上記収容アイソレータ２に接続させる。
第１収容ボックスＢは、上記第１培養位置Ｐ１において所定期間静置され、これによりウェルプレートに播種された細胞が培養されるようになっている。
この第１培養位置Ｐ１での細胞の培養期間は、細胞の種類や用途によって異なるが、上記単位時間である９０分より長く設定されており、当該培養期間が終了するまで第１収容ボックスＢを第１培養位置Ｐ１に待機させる必要がある。
このため、第１収容ボックスＢが上記第１培養位置Ｐ１に移動した後、上記単位時間が経過すると、上記第１播種ユニットＵ２、第１遠心分離ユニットＵ１、収容アイソレータ２から各収容ボックスＢが離脱することとなる。
そこで本実施例では、上記第１収容ボックスＢを上記第１培養位置Ｐ１に位置させたまま、第２収容ボックスＢを上記第１播種ユニットＵ２から上記第１培養位置Ｐ１に移動させる。
このように、上記第１収容ボックスＢに収容された細胞の培養期間が終了するまで、上記単位時間が経過するごとに、第１播種ユニットＵ２に接続された収容ボックスＢを順次上記第１培養位置Ｐ１に移動させ、当該第１培養位置Ｐ１において複数の収容ボックスＢを待機させる。
一方、前の処理ユニットＵである第１播種ユニットＵ２、第１遠心分離ユニットＵ１、並びに上記収容アイソレータ２には、順次新たな収容ボックスＢが接続されて、上記処理や作業が行われるようになっている。

上記第１培養位置Ｐ１における、細胞の培養期間は、上記単位時間の正の整数倍に設定されており、これにより第１収容ボックスＢに収容された細胞の培養期間が終了すると、その他の処理ユニットＵでの処理も終了するようになっている。
第１培養位置Ｐ１での培養期間が終了すると上記制御手段は、第１収容ボックスＢを上記第１培養位置Ｐ１から第２遠心分離ユニットＵ３に接続させ、第１培養位置Ｐ１には第２、第３収容ボックスＢなどの複数の収容ボックスＢを待機させる。
一方、制御手段は、その前まで上記第１播種ユニットＵ２に接続されていた第ｍ収容ボックスＢを次の上記第１培養位置Ｐ１に接続させ、上記第１遠心分離ユニットＵ１に接続されていた第ｎ収容ボックスＢを次の第１播種ユニットＵ２に接続させ、上記収容アイソレータ２に接続されていた第ｏ収容ボックスＢを次の第１遠心分離ユニットＵ１に接続させ、それとは別に、新たな第ｐ収容ボックスＢを上記収容アイソレータ２に接続させる。
第２遠心分離ユニットＵ３では、上記第１遠心分離ユニットＵ１と同様の遠心分離処理が行われ、この第２遠心分離ユニットＵ３での処理に要する処理時間も上記単位時間以内に終了するようになっている。

その後、詳細な説明は省略するが、上記第１収容ボックスＢは上記第２播種ユニットＵ４に接続された後、上記第２培養位置Ｐ２において細胞の培養を行い、さらに第３遠心分離ユニットＵ５に接続されると、最後に上記回収アイソレータ３に接続される。
上記回収アイソレータ３において第１収容ボックスＢの細胞が回収されると、制御手段は第１収容ボックスＢを上記収容ボックス除染手段７に移動させて、第１収容ボックスＢの内部を除染させる。
除染が終了した第１収容ボックスＢは、その後再度上記収容アイソレータ２に接続され、引き続き行われる加工作業に使用されることとなる。
そして、上記第２播種ユニットＵ４および第３遠心分離ユニットＵ５における処理時間および、上記回収アイソレータ３における作業時間も、単位時間以内に終了するように設定されている。
このため、上記第１収容ボックスＢやこれに後続する収容ボックスＢを、上記単位時間が経過するごとに上記アイソレータ２、３や処理ユニットＵから同時に離脱させることができ、次の処理を行う処理ユニットＵやアイソレータ２、３において同時に接続させることができる。

このように、本実施例よれば、２つのアイソレータ２、３および５台の処理ユニットＵにおいて、同じ単位時間以内で処理を行うことから、処理が終了した収容アイソレータ２や処理ユニットＵから同時に収容ボックスＢを離脱させ、次の処理ユニットＵや回収アイソレータ３に同時に接続することが可能となっている。
つまり、複数の処理からなる細胞の加工作業を、流れ作業的に行うとともにその処理時間を揃えることで、処理時間の違いから他の処理ユニットＵでの処理が終了するまで収容ボックスＢを待機させる必要がなくなり、大量の細胞であっても効率的に加工を続けることができるようになっている。

次に、図２を用いて、本実施例の細胞加工システム１を構成する収容ボックスＢを除染する手順について説明する。本実施例では、図１で説明した細胞の加工作業を行いながら、各アイソレータ２、３や各処理ユニットＵの除染を行うことが可能となっている。
図２（ａ）は、上記第１遠心分離ユニットＵ１で除染を行っている状態を示し、このとき第１遠心分離ユニットＵ１には上記収容ボックスＢを接続しないようになっている。
上記制御手段は、除染手段５を制御して、上記第１遠心分離ユニットＵ１への配管５ｂに設けられた開閉弁５ｃのみを開放し、当該第１遠心分離ユニットＵ１へと除染溶液を供給して、ユニット用除染装置５Ａにより除染媒体を発生させるようになっている。
一方、制御手段はその他の各処理ユニットＵや各アイソレータ２、３への配管５ｂに設けられた開閉弁５ｃを閉鎖しており、除染溶液がこれらの処理ユニットＵやアイソレータ２、３に供給されないようになっている。
従って、除染溶液の供給されない処理ユニットＵやアイソレータ２、３では、通常通りの処理が行われるようになっている。
そして、上記除染手段５による除染時間は上記単位時間以内に設定されており、このため第１遠心分離ユニットＵ１における除染が終了するのと同じタイミングで、その他のアイソレータ２、３や処理ユニットＵから収容ボックスＢを離脱するようになっている。

そして図２（ｂ）は、図２（ａ）の状態から単位時間が経過して、除染が終了した第１遠心分離ユニットＵ１に、それまで上記収容アイソレータ２に接続されていた収容ボックスＢを接続させ、これに対し第１遠心分離ユニットＵ１の次に除染を行う第１播種ユニットＵ２には収容ボックスＢを接続せず、当該第１播種ユニットＵ２において除染作業を行う状態を示している。
このとき制御手段は、上記除染手段５を制御して、当該第１播種ユニットＵ２に除染溶液を供給させて、当該第１播種ユニットＵ２の除染を行うようになっている。
その後制御手段は、上記除染手段５を制御して、上記第２遠心分離ユニットＵ３、第２播種ユニットＵ４、第３遠心分離ユニットＵ５の順に除染作業を行い、上述したように除染作業を行う処理ユニットＵには収容ボックスＢを接続しないようになっている。
なお、第１播種ユニットＵ２に続いて第２遠心分離ユニットＵ３の除染を行う際には、第１播種ユニットＵ２の除染が終了した直後に直ちに第２遠心分離ユニットＵ３の除染を行うことも可能であるが、実際の収容ボックスと同じ動作に基づいて、上記第１培養位置における上記培養期間が終了してから、第２遠心分離ユニットＵ３の除染を行うようにしてもよい。これは第２播種ユニットＵ４と第３遠心分離ユニットＵ５においても同じである。

このように本実施例によれば、他の処理ユニットＵにおいて細胞の加工作業を行いながら、所要の処理ユニットＵでは除染作業を行うことが可能であり、除染作業を行うために細胞加工システム１全体を停止させることなく加工作業を続行できることから、効率的に細胞の加工作業を行うことが可能となっている。

次に、図３はいずれかの処理ユニットＵで行う処理について、処理時間を上記単位時間以内に設定できない場合の実施例を示している。
上記第１実施例では、遠心分離処理した細胞を播種処理によってウェルプレートのウェルに分注しているため、上記各培養位置Ｐ１、Ｐ２で培養された細胞の数は増大しており、上記第２、第３遠心分離ユニットＵ３、Ｕ５で処理する細胞の数は、第１遠心分離ユニットＵ１で処理する細胞の量よりも多くなる。
このため、第２、第３遠心分離ユニットＵ３、Ｕ５において、上記単位時間以内にすべての細胞を処理することができない場合が発生する。対応として上記単位時間を延ばすことも考えられるが、その場合他の処理ユニットＵにおいて早期に処理が終了することとなり、時間が無駄となって非効率的となる。

そこで本実施例では、上記単位時間以内に終了させることができない処理を行う処理ユニットＵについて、当該処理ユニットＵでは単位時間以内で処理を中断するよう設定するとともに、当該処理に要する単位時間数と同数の当該処理を行う処理ユニットＵを設けるようにしたものである。
仮に、一台の第３遠心分離ユニットＵ５で処理を行った場合に、上記遠心分離処理に１６０分を要するとした場合、単位時間を９０分とすると２単位時間が必要となり、第３遠心分離ユニットＵ５は２台必要となる。
図３（ａ）は、第３遠心分離ユニットＵ５をＵ５ａ、Ｕ５ｂとして２台設け、第１収容ボックスＢが第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａに接続された状態を示している。
第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａに接続された第１収容ボックスＢ１からは、単位時間以内に処理可能な量に見合う細胞が収容されたウェルプレートだけが移載され、その後第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａでは当該処理可能な量の細胞に対して上記遠心分離処理を行う。この時、その他の細胞については第１収容ボックスＢ１内に収容したままとすることができる。
そして単位時間が経過すると、第３遠心分離ユニットＵ５では遠心分離処理の終了した細胞を収容した遠沈管が第１収容ボックスＢ１に戻されるようになっている。

このようにして上記単位時間が経過すると、制御手段は上記第１収容ボックスＢ１を次の第２の第３遠心分離ユニットＵ５ｂに接続させ、一方上記第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａには、後続の第２収容ボックスＢ２を接続させる。
第２の第３遠心分離ユニットＵ５ｂでは、第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａで処理しなかった残りのウェルプレートの細胞に対して遠心分離処理が行われ、上記単位時間以内に上記残りの細胞に対する処理を完了させる。
このようにすることで、単位時間以内に終了させることができない処理についても、分割して処理を行うことで上記第１実施例と同様、全ての収容ボックスＢを単位時間ごとに処理ユニットＵから離脱させながら、効率的に加工作業を行うことが可能となっている。

図４は、上記第３遠心分離ユニットＵ５を２台設けた場合における、他の動作を説明する図となっている。
この実施例では、上記図３で説明した動作に対し、第３遠心分離ユニットＵ５に収容ボックスＢを接続したら、上記単位時間を超過させて、当該収容ボックスＢに収容されたすべての細胞に対して遠心分離処理を行うものとなっている。
図４（ａ）は、第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａに第１収容ボックスＢ１を接続した状態を示しており、このとき第２の第３遠心分離ユニットＵ５ｂには収容ボックスＢは接続されていない。
制御手段は、第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａにおいて遠心分離処理を開始するが、上述したように処理に１６０分要するため、上記単位時間以内に処理を終了させることができないことから、９０分の単位時間を超えて遠心分離処理を続行するようになっている。

そして図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態から単位時間が経過し、制御手段は、上記第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａに上記第１収容ボックスＢ１を接続させたまま、第２収容ボックスＢ２をもう一方の第２の第３遠心分離ユニットＵ５ｂに接続させた状態を示している。
第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａでは上記第１収容ボックスＢ１の細胞に対して遠心分離処理を続行しており、これに対し第２の第３遠心分離ユニットＵ５ｂでは上記第２収容ボックスＢ２の細胞に対して遠心分離処理が開始されることとなる。
そして、第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａにおいて遠心分離処理が終了して第１収容ボックスＢ１を離脱するタイミングは、上記第２の第３遠心分離ユニットＵ５ｂ以外の処理ユニットＵにおいて収容ボックスＢを離脱するタイミングに一致している。

図４（ｂ）の状態からさらに上記単位時間が経過し、２単位時間が経過して第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａにおいて第１収容ボックスＢ１を離脱すると、制御手段は上記第１収容ボックスＢ１を上記回収アイソレータ３に接続させ、それまで第２培養位置Ｐ２に位置していた第３収容ボックスＢ３を上記第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａに接続させる。この時、第２の第３遠心分離ユニットＵ５ｂでは遠心分離処理が続行されている。
つまり、本実施例では第１の第３遠心分離ユニットＵ５ａと第２の第３遠心分離ユニットＵ５ｂではそれぞれ収容ボックスＢを２単位時間分接続を継続させ、これらに対する接続および離脱させるタイミングを１単位時間分ずらすことで、交互に収容ボックスＢを接続させながら接続時間を延長して、処理時間の長い処理を終わらせるようになっている。
また当該処理の延長時間はその他の処理ユニットＵにおける単位時間の正の整数倍に合わせてあることから、当該処理ユニットＵから収容ボックスＢを離脱させるタイミングを、他の処理ユニットＵから収容ボックスＢを離脱させるタイミングに合わせることができるため、上記各実施例と同様、単位時間ごとに収容ボックスＢを移動させて効率的に細胞の培養を行うことが可能となっている。

なお、上記図３、図４にかかる実施例では、第３遠心分離ユニットＵ５を２台設けているが、処理時間によっては３台以上の第３遠心分離ユニットＵ５を設けることも可能である。
この場合であっても、図３に示す実施例で説明した通り、単位時間が経過するごとに収容ボックスＢを次の同じ処理を行う処理ユニットＵに移動させればよく、また図４に示す実施例で説明した通り、処理が完了するまで収容ボックスＢを処理ユニットＵに接続し、同じ処理を行う他の処理ユニットＵに新たな収容ボックスＢを接続するようにすればよい。

１細胞加工システム２収容アイソレータ
３回収アイソレータ４接続手段
Ｂ収容ボックスＵ処理ユニット
Ｕ１、Ｕ３、Ｕ５第１〜第３遠心分離ユニット
Ｕ２、Ｕ４第１、第２播種ユニット

Claims

内部に細胞を収容可能な複数の収容ボックスと、上記収容ボックスを移動させる移動手段と、内部で細胞の加工作業を行うとともに上記収容ボックスが接続可能な複数の処理ユニットと、上記移動手段を制御する制御手段とを備えた細胞加工システムにおいて、
上記処理ユニットは、上記収容ボックスが接続された状態で、その内部で上記細胞の加工作業の一部の処理を行うように構成されるとともに、各処理ユニットでの処理に要する処理時間を所要の単位時間以内に設定し、
上記制御手段は、上記収容ボックスを上記複数の処理ユニットに対して所定の順序で接続させるように移動手段を制御し、上記複数の処理ユニットに上記収容ボックスが接続された状態で上記単位時間が経過すると、収容ボックスを処理ユニットより離脱させて、次の処理ユニットへと移動させることを特徴とする細胞加工システム。
上記いずれかの処理ユニットで行う処理について、処理時間を上記単位時間以内に設定できない場合は、
当該処理ユニットで上記単位時間を超えて処理を継続するよう設定するとともに、当該処理に要する単位時間数と同数の当該処理を行う処理ユニットを設けたことを特徴とする請求項１に記載の細胞加工システム。
上記処理ユニットの内部を除染する除染手段を備えるとともに、当該除染手段による除染時間を上記単位時間以内に設定し、
上記制御手段は、除染を行う処理ユニットには収容ボックスを接続させず、上記除染手段によって当該処理ユニットの除染作業を開始し、
上記単位時間が経過すると、制御手段は、上記除染が終了した処理ユニットに上記収容ボックスを接続させるとともに、次に除染作業を行う処理ユニットには収容ボックスを接続させず、上記除染手段によって当該処理ユニットの除染作業を開始することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の細胞加工システム。
上記収容ボックスが、細胞を培養するインキュベータとして機能することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の細胞加工システム。