JP2020130090A - 培地排出装置 - Google Patents
培地排出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020130090A JP2020130090A JP2019030154A JP2019030154A JP2020130090A JP 2020130090 A JP2020130090 A JP 2020130090A JP 2019030154 A JP2019030154 A JP 2019030154A JP 2019030154 A JP2019030154 A JP 2019030154A JP 2020130090 A JP2020130090 A JP 2020130090A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- medium
- cell culture
- culture bag
- port
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
なお、図5においては、ポート3に接続されたチューブ等の流路、及び、流路を閉塞するピンチ又はバルブ等の閉塞手段の図示を省略している。
そこで、スフェロイドCが受けるダメージを低減又は回避するためには、細胞培養バッグ1が閉塞状態となっている時間が短いことが望ましく、例えば、2時間以内であることが望ましい。
しかし、培地Sの排出速度を極端に大きくすると、凹部4からスフェロイドCが流出してしまうことがある。一方、培地Sの排出速度を極端に小さくすると、凹部4からのスフェロイドCの流出は防止できるものの、今度は培地排出に長時間を要することになる。
そこで、通常、細胞培養バッグ1の培地排出には、送液速度及び送液量を高精度でコントロールするために、ペリスタポンプのようなポンプが使用されている。そして、各凹部4を閉塞状態にするために、例えば、容積10mLの1つの細胞培養バッグから9mLの培地をポンプで排出する場合、凹部4内の細胞スフェロイドCが培地Sと共に流出しないように排出流量を毎分0.225mlに抑えると、培地排出の所要時間は40分となる。
具体的には、上記の条件で、例えば4つの細胞培養バッグの培地排出を1つずつ順次に行った場合には、排出所要時間が、40分×4=160分(2時間40分)となり、排出所要時間だけで2時間を大きく超えてしまう。これに対して、4つの培養バッグの培地排出を同時に並行して行えば、排出所要時間を40分に短縮することができる。
しかし、作業者は、アイソレータの厚地のグローブを装着しているため、アイソレータ内で、細胞培養バッグに接続されたチューブをペリスタポンプヘッドに取付けたり、取り外したりする煩雑な操作を行うことは困難であり、かかる煩雑な操作を無理に行おうとすると操作ミスが発生するおそれがある。
一方、アイソレータ内部の空間は限られているため、狭いアイソレータ内にペリスタポンプを幾台も設置することは物理的に困難である。このため、培地排出時間の短縮のために、アイソレータ内で幾台ものペリスタポンプを使用して複数の細胞培養バッグの培地排出を同時に並行して行うことは困難であった。
そのうえ、細胞培養バッグ内に充填されている培地の液量にばらつきがあるため、ポンプで吸引して培地を排出する際に、ポンプ停止のタイミングを正確に決めることも困難であった。
さらに、細胞培養バッグの上面フィルムが下面フィルムまで下降した時点で、排出が実質的に自動的に停止するため、細胞培養バッグ内が過度に陰圧となることが回避される。
さらに、本発明の培地排出装置では、ポンプを使用しないため、例えば、アイソレータ内でグローブを装着して、細胞培養バッグに接続されたチューブをポンプヘッドに取り付ける煩雑な操作を行う必要がない。これにより、操作ミスの発生防止を図ることができる。
管状部材の流路の長さ及び太さを設定することよって、培地の排出速度を設定することができる。
高低差(落差)を大きくすることによって、培地の排出速度を大きくすることができ、高低差(落差)を小さくすることによって、培地の排出速度を小さくすることができる。
以下、図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。
まず、実施形態に係る細胞培養装置の説明に先立って、図1を参照して、本実施形態で使用する細胞培養バッグを簡単に説明する。図1(a)〜図1(c)に示す細胞培養バッグ1は、重ね合わせて周辺部20をヒートシールした上面フィルム21及び下面フィルム22から構成されたバッグ本体2と、このバッグ本体2に取り付けられたポート3とを備えている。上面フィルム21及び下面フィルム22は、ガス透過性を有するプラスチックフィルムで形成されている。
凹部4の寸法は、特に限定されないが、バッグ本体2内における細胞の移動を抑止して、培養中の細胞が一つの凹部4に留まるようにするために、開口径(直径)Dが0.1〜10mm、深さdが0.1mm以上であるのが好ましい。
また、凹部4の形状は、特に限定されないが、凹部4の底部に細胞が集まり易くするため、図1(b)に示すように、球冠状とするのが好ましい。
また、凹部4の配列は、特に限定されないが、下面フィルム22に占める凹部4の占有面積ができるだけ大きくなるように、図1(c)に示すように、千鳥状とするのが好ましく、必要に応じて格子状に配列してもよい。
次に、図2を参照して、本発明の実施形態に係る培地排出装置を説明する。同図は、本実施形態に係る培地排出装置の模式図である。
本実施形態の培地排出装置100は、ポート3付きの細胞培養バッグ1に充填された培地Sをポート3から排出する培地排出装置であって、細胞培養バッグ1を載置する載置台5と、載置台5に載置された細胞培養バッグ1を上方から押圧するように構成された押圧部材6と、載置台5に載置された細胞培養バッグ1のポート3から排出される培地の排出速度を設定する排出速度設定手段7とを備えている。
載置面5aには、細胞培養バッグ1の下面フィルム22に形成された複数の凹部4の各々を受け入れる形状として、開口部5bが形成されている。これにより、載置面5aが凹部4に接触することなく、載置面5aによって下面フィルム22が支持される。その結果、凹部4の潰れ及び変形が回避されて、凹部4内の細胞の流出が防止され、さらに、下面フィルム22からのガス透過性も高まる。
なお、載置面5aにおける複数の凹部4の各々を受け入れる形状は、開口部に限定されず、例えば、凹部であってもよいし、金網状であってもよい。
押圧部材6は、例えば、ポリカーボネートのような合成樹脂で形成してもよいし、ガラスで形成してもよい。また、押圧部材6は、細胞培養の進行状況や細胞の状態などを確認できるように、一部又は全部が透明性を有しているのが好ましい。
支持機構60は、載置台5上に設けたフレーム61と、押圧部材6の上面の四隅から上方に延びてフレーム61の蓋部61aを上下動可能に貫通しているガイドピン62と、フレーム61の蓋部61aに対して押圧部材6を下方へ付勢する付勢手段63とから構成されている。
付勢手段63は、押圧部材6の上面とフレーム61の蓋部61aとに互いに同極側を対向させて配置した永久磁石63で構成されている。永久磁石63同士の間に働く斥力により、押圧部材6は、上面フィルム21を上方から押圧したまま、上面フィルム21の高さに従って上下に移動する。
また、付勢手段63は、永久磁石に限定されない。また、付勢手段63を省略し、押圧部材6の自重により、押圧部材6を上面フィルム21の高さに従って上下に移動させてもよい。
管状部材70としては、例えば、フレキシブルなチューブや、ノズルを挙げることができる。
また、管状部材70には、クリップのような閉塞手段7aが取り付けられている。
例えば、支持部材71によって管状部材71の他端71bの高さH2を低くし、及び/又は、昇降装置72によって細胞培養バッグ1のポート3の高さH1を高くすることによって、高低差(落差)ΔHを大きくし、培地Sの排出速度を大きくすることができる。反対に、支持部材71によって管状部材71の他端71bの高さH2を高くし、及び/又は、昇降装置72によって細胞培養バッグ1のポート3の高さH1を低くすることによって、高低差(落差)ΔHを小さくし、培地Sの排出速度を小さくすることができる。
図3中の測定ドット列Iと測定ドット列IIとの比較から分かるように、高低差(落差)ΔH=100mmとした場合に、高低差(落差)ΔH=50mmとした場合よりも急激に、培地が排出されている。このように、高低差を大きくした方が、排出速度を大きくすることができる
したがって、培地の排出速度は、高低差設定手段71,72に高低差(落差)を調節することによっても設定することができる。また、管状部材70を長さや太さの異なるものと交換することなく、高低差設定手段71,72だけで排出速度を調整することもできる。
そこで、本実施形態の培地排出装置では、押圧部材6による押圧力、管状部材70の配管抵抗、及び高低差設定手段71,72による高低差(落差)ΔHを組み合わせることにより、ポンプを使用することなく、コンパクトな構成で、培地の排出速度を所望の大きさに設定することができることができる。
以下、図4を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。同図は、本実施形態に係る培地排出装置の模式図である。
なお、図4では、図1に示した支持機構60、及び支持部材71のベース71a及び支柱71bの図示を省略している。また、本実施形態では、第1実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
排出量計測手段9a,9b,9cは、細胞培養バッグ1のポート3からの培地Sの排出量を計測するものであり、図4には、排出量計測手段として、重量センサ9a、液滴センサ9b及び液面センサ9cを示す。
重量センサ9aは、管状部材70の他端70bから直下の容器8に排出された培地の重量を検出する。これにより、培地の重量として排出量を計測することができる。
また、液滴センサ9bは、管状部材70の他端70bから滴下される培地の液滴を検出する。これにより、液適量と液滴数との積として排出量を計測することができる。
また、液面センサ9cは、容器8に溜まった培地の液面の高さを検出する。これにより、容器の底面積と液面の高さとの積として排出量を計測することができる。
なお、排出量計測手段は、重量センサ9a、液滴センサ9b及び液面センサ9cのうちの1つ又は2つであってもよいし、これら以外のセンサであってもよい。
ここで、ポート3を通過する流量が一定である場合、培地の排出が進んでバッグ本体2内の培地Sの液厚が薄くなるほど、バッグ本体2内の培地Sの流速が速くなり、細胞Cが流されやすくなる。
そこで、本実施形態では、制御部10は、培地の排出量が所定値を超えると、ポート3を通過する培地の排出速度を低下させるように、細胞培養バッグ1のポート3と管状部材70の他端70bとの高低差ΔHを小さくして、培地の排出速度を段階的に減少させる。これにより、培地の排出にあたって、細胞Cの流出を回避しつつ、排出時間を一層の短縮化を図ることができる。
なお、制御部10は、制御部10は、高低差ΔHを制御するにあたり、支持部材71のアクチュエータ71dと昇降装置72のアクチュエータ72dの一方のみを駆動させてもよいし、両方を駆動させてもよい。
また、制御部10は、高低差を一段又は多段階で段階的に小さくしてもよいし、排出量が増加するのに従って高低差を徐々に連続的に小さくしてもよい。また、排出量に対する排出速度及び高低差の具体的な数値は、管状部材70の長さ及び太さ、バッグ本体2の形状、細胞Cの種類、及び凹部4の形状等によって異なるため、実験的に求めるとよい。
2 バッグ本体
20 周辺部
21 上面フィルム
21a 天面部分
21b 立ち上がり部分
22 下面フィルム
3 ポート
4 凹部
5 載置台
5a 載置面
5b 開口部
6 押圧部材
6a 底面
60 支持機構
61 フレーム
62 ガイドピン
63 永久磁石
7 排出速度設定手段
7a 閉塞手段
70 管状部材(チューブ)
70a 一端
70b 他端
71 支持部材
71a ベース
71b 支柱
71c 腕部材
71d アクチュエータ(ステッピングモータ)
72 昇降装置
72a ベース
72b トップ
72c アーム
72d アクチュエータ(ステッピングモータ)
8 容器
9a 重量センサ
9b 液滴センサ
9c 液面センサ
10 制御部
100,100a 培地排出装置
C 細胞、スフェロイド
S 培地
H1 ポートの高さ
H2 チューブの他端の高さ
ΔH 高低差(落差)
Claims (7)
- ポート付きの細胞培養バッグに充填された培地を前記ポートから排出する培地排出装置であって、
前記細胞培養バッグを載置する載置台と、
前記載置台に載置された前記細胞培養バッグを上方から押圧するように構成された押圧部材と、
前記載置台に載置された前記細胞培養バッグの前記ポートから排出される培地の排出速度を設定する排出速度設定手段と
を備えたことを特徴とする、培地排出装置。 - 排出速度設定手段は、前記載置台に載置された前記細胞培養バッグの前記ポートに一端が接続され、かつ他端が前記ポートよりも低い位置で大気中に開口するように構成された管状部材を備える
ことを特徴とする、請求項1記載の培地排出装置。 - 前記排出速度設定手段は、前記細胞培養バッグの前記ポートと前記管状部材の前記他端との高低差を設定する高低差設定手段を更に備える
ことを特徴とする、請求項2記載の培地排出装置。 - 前記高低差設定手段は、前記管状部材を支持し、前記管状部材の前記他端の高さを調節可能な支持部材、及び、前記載置台を支持し、前記載置台の高さを調節可能な昇降装置の一方又は双方である
ことを特徴とする、請求項3記載の培地排出装置。 - 前記細胞培養バッグの前記ポートからの培地の排出量を計測する排出量計測手段と、
前記排出量計測手段によって計測された前記排出量に基づいて、前記ポートを通過する培地の排出速度を徐々に又は段階的に低下させるように前記高低差設定手段を制御する制御部と
を更に備えたことを特徴とする、請求項3又は4記載の培地排出装置。 - 前記排出速度設定手段は、前記押圧部材により前記細胞培養バッグに加えられる押圧力を調整する押圧力調整手段を備える
ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の培地排出装置。 - 前記細胞培養バッグは、
周辺部をシールした上面及び下面フィルムから構成されたバッグ本体と、
前記バッグ本体に取り付けられた前記ポートと、を備え、
前記下面フィルムに、前記バッグ本体の外側へ突出した複数の凹部が形成されている
ことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の培地排出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019030154A JP7334421B2 (ja) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 培地排出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019030154A JP7334421B2 (ja) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 培地排出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020130090A true JP2020130090A (ja) | 2020-08-31 |
JP7334421B2 JP7334421B2 (ja) | 2023-08-29 |
Family
ID=72261396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019030154A Active JP7334421B2 (ja) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 培地排出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7334421B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111511898A (zh) * | 2018-01-09 | 2020-08-07 | 东洋制罐集团控股株式会社 | 细胞培养方法及装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10206313A (ja) * | 1996-11-22 | 1998-08-07 | Seitai Hikari Joho Kenkyusho:Kk | 微弱光測定器、試料容器、および微弱光測定システム |
JP2005081346A (ja) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Millipore Corp | 使い捨て混合システム |
JP2005516762A (ja) * | 2002-02-07 | 2005-06-09 | ポール・コーポレーション | 液体供給システム及び方法 |
WO2016208526A1 (ja) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | 細胞培養方法、細胞培養用治具および細胞培養装置 |
WO2017197154A1 (en) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | Corning Incorporated | Structured bag for cell culture |
JP2019000045A (ja) * | 2017-06-15 | 2019-01-10 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | 細胞培養方法及び装置 |
-
2019
- 2019-02-22 JP JP2019030154A patent/JP7334421B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10206313A (ja) * | 1996-11-22 | 1998-08-07 | Seitai Hikari Joho Kenkyusho:Kk | 微弱光測定器、試料容器、および微弱光測定システム |
JP2005516762A (ja) * | 2002-02-07 | 2005-06-09 | ポール・コーポレーション | 液体供給システム及び方法 |
JP2005081346A (ja) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Millipore Corp | 使い捨て混合システム |
WO2016208526A1 (ja) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | 細胞培養方法、細胞培養用治具および細胞培養装置 |
WO2017197154A1 (en) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | Corning Incorporated | Structured bag for cell culture |
JP2019000045A (ja) * | 2017-06-15 | 2019-01-10 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | 細胞培養方法及び装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111511898A (zh) * | 2018-01-09 | 2020-08-07 | 东洋制罐集团控股株式会社 | 细胞培养方法及装置 |
CN111511898B (zh) * | 2018-01-09 | 2024-01-02 | 东洋制罐集团控股株式会社 | 细胞培养方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7334421B2 (ja) | 2023-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11873474B2 (en) | Closed system device and methods for gas permeable cell culture process | |
CN110603317B (zh) | 细胞培养方法及装置 | |
JP7102734B2 (ja) | 細胞培養方法及び装置 | |
CN109563459B (zh) | 容器的制造方法及它的制造装置和细胞培养方法、细胞培养容器及它的制造方法、制造装置 | |
JP2020130090A (ja) | 培地排出装置 | |
WO2022014436A1 (ja) | 細胞培養容器、細胞培養容器の製造方法、細胞の製造方法、細胞培養装置、及び細胞培養用治具 | |
CN113334620A (zh) | 一种液体料除气泡装置 | |
CN219603229U (zh) | 一种饮用水灌装机 | |
CN215589682U (zh) | 一种液体料除气泡装置 | |
CN203991163U (zh) | 一种双工位涂覆机 | |
CN214058640U (zh) | 一种动物保健药生产用定量下料设备 | |
CN212794520U (zh) | 一种自膨胀式支架的落料设备 | |
CN215194177U (zh) | 一种可精确调节流速的装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221025 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230322 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230522 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230718 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230731 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7334421 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |