JP2020174574A - Culture medium exchanging system, and culture medium exchanging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、培地交換システムおよび培地交換方法に関するものである。 The present invention relates to a medium exchange system and a medium exchange method.
近年、iPS細胞(人工多能性幹細胞)などの培養細胞を使用する再生医療分野において、細胞培養のスケールアップが望まれている。バイオリアクタと呼ばれる浮遊培養槽を用いた浮遊培養は、ウェルプレートやディッシュと呼ばれる容器を用いた接着培養と異なり培養効率が細胞の接着面積に左右されないことから、細胞の大量生産に向けて主流になりつつある。 In recent years, in the field of regenerative medicine using cultured cells such as iPS cells (induced pluripotent stem cells), scale-up of cell culture has been desired. Unlike adhesion culture using well plates and containers called dishes, suspension culture using a suspension culture tank called a bioreactor is mainstream for mass production of cells because the culture efficiency does not depend on the cell adhesion area. It is becoming.
浮遊培養においては、培養槽内の培地を交換する方法として、遠心分離等によって培地中の細胞を沈殿させた後に、培地の上澄みである上清を掬う方法(例えば、特許文献1参照。)、および、培養槽内の廃液および劣化培地を排出するとともに新しい培地を培養槽に供給する灌流培養と呼ばれる方法(例えば、特許文献2参照。)が知られている。 In the suspension culture, as a method of exchanging the medium in the culture tank, a method of precipitating the cells in the medium by centrifugation or the like and then scooping the supernatant which is the supernatant of the medium (see, for example, Patent Document 1). Further, a method called perfusion culture (see, for example, Patent Document 2) is known in which the waste liquid and the deteriorated medium in the culture tank are discharged and a new medium is supplied to the culture tank.
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、遠心分離を頻繁に行うと細胞にダメージを与える可能性がある。また、遠心分離は、細胞を大量に培養するには手間が掛かる上に、培養槽内の細胞を遠心分離器に取り出す操作が必要なため、コンタミネーションのリスクもある。仮に、特許文献1の方法において、遠心分離を行わないとすると、培地と共に目的の細胞まで廃棄される虞がある。
However, in the method described in
特許文献2に記載の方法では、培養槽から廃液として排出する液体の中に細胞が残存してしまう。そのため、廃液とともに目的の細胞まで廃棄してしまい、培養効率が低下するという問題がある。 In the method described in Patent Document 2, cells remain in the liquid discharged as waste liquid from the culture tank. Therefore, there is a problem that the target cells are discarded together with the waste liquid, and the culture efficiency is lowered.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、遠心分離等の操作を不要とし、細胞へのダメージを抑えるとともに、廃液に含まれる目的の細胞の数を低減し、培養効率を向上することができる培地交換システムおよび培地交換方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and eliminates the need for operations such as centrifugation, suppresses damage to cells, reduces the number of target cells contained in the waste liquid, and improves culture efficiency. It is an object of the present invention to provide a medium exchange system and a medium exchange method that can be used.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第1態様は、培養容器内の特定の領域の培地に含まれている細胞の数を計測する観察部と、前記特定の領域の培地を排出する排出部と、前記観察部によって計測された前記特定の領域の培地に含まれている前記細胞の数が所定の閾値よりも少ない場合に前記排出部によって前記特定の領域の培地を排出させ、前記観察部によって計測された前記特定の領域の培地に含まれている前記細胞の数が所定の閾値以上の場合は前記排出部による前記特定の領域の培地の排出を行わない制御部とを備える培地交換システムである。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The first aspect of the present invention is an observation unit that measures the number of cells contained in a medium in a specific region in a culture vessel, a discharge unit that discharges the medium in the specific region, and the observation unit. When the number of the cells contained in the culture medium of the specific region is less than a predetermined threshold value, the medium of the specific region is discharged by the discharge unit, and the specific region is measured by the observation unit. It is a medium exchange system including a control unit that does not discharge the medium of the specific region by the discharge unit when the number of the cells contained in the medium of the region is equal to or more than a predetermined threshold value.
本態様によれば、観察部によって計測される培養容器内の特定の領域の培地に含まれている細胞の数が所定の閾値よりも少ない場合は、制御部によってその特定の領域の培地が排出部から排出され、細胞の数が所定の閾値以上の場合は、制御部によってその特定の領域の培地は排出されない。 According to this aspect, when the number of cells contained in the medium of a specific region in the culture vessel measured by the observation unit is less than a predetermined threshold value, the control unit discharges the medium of the specific region. When the number of cells is equal to or higher than a predetermined threshold value, the medium in the specific region is not discharged by the control unit.
したがって、培養容器から細胞の数が少ない培地のみを排出することができ、廃液に含まれる目的の細胞の数を低減し、培養効率を向上することができる。また、遠心分離を行う必要がないので、細胞へのダメージを抑えることができる。 Therefore, only the medium having a small number of cells can be discharged from the culture vessel, the number of target cells contained in the waste liquid can be reduced, and the culture efficiency can be improved. Moreover, since it is not necessary to perform centrifugation, damage to cells can be suppressed.
上記態様に係る培地交換システムは、前記排出部が、前記培地を流通させる排出流路部材と、該排出流路部材を経由させて前記培地を前記培養容器の外部に移送する排出ポンプとを備えることとしてもよい。 The medium exchange system according to the above aspect includes a discharge channel member through which the medium is circulated, and a discharge pump for transferring the medium to the outside of the culture container via the discharge channel member. It may be that.
上記態様に係る培地交換システムは、前記培養容器から前記特定の領域の培地を吸引する吸引部と、該吸引部によって吸引された前記培地を前記培養容器に返送する返送部とを備え、前記観察部が、前記吸引部によって吸引された前記培地に含まれている前記細胞の数を計測し、前記制御部が、前記観察部によって計測された前記細胞の数が所定の閾値よりも少ない場合は、前記吸引部によって吸引された前記培地を前記排出部によって排出させ、前記観察部によって計測された前記細胞の数が所定の閾値以上の場合は、前記吸引部によって吸引された前記培地を前記返送部によって前記培養容器に返送させることとしてもよい。 The medium exchange system according to the above aspect includes a suction unit that sucks the medium of the specific region from the culture container and a return unit that returns the medium sucked by the suction unit to the culture container, and the observation When the unit measures the number of the cells contained in the medium sucked by the suction unit and the control unit measures the number of the cells measured by the observation unit less than a predetermined threshold value. When the number of cells measured by the observation unit is equal to or greater than a predetermined threshold, the medium sucked by the suction unit is discharged by the discharge unit, and the medium sucked by the suction unit is returned. It may be returned to the culture medium depending on the part.
この構成により、吸引部によって培養容器から吸引された特定の領域の培地に対して、観察部によって細胞数が計測されるとともに、制御部によって排出するか排出しないかが決められる。したがって、培養容器から所定の閾値以上の細胞数が含まれる培地が排出されることを防止し、細胞数が所定の閾値よりも少ない培地のみを確実に排出することができる。また、細胞が多く含まれる培地は培養容器に戻されるので、目的の細胞が廃棄されるのを抑制し、培養効率の低下を防ぐことができる。 With this configuration, the number of cells is measured by the observation unit and whether or not the medium is discharged by the control unit is determined for the medium in a specific region sucked from the culture vessel by the suction unit. Therefore, it is possible to prevent the culture medium containing a cell number equal to or higher than a predetermined threshold value from being discharged from the culture vessel, and to reliably discharge only the medium having a cell number smaller than the predetermined threshold value. In addition, since the medium containing a large amount of cells is returned to the culture vessel, it is possible to suppress the disposal of target cells and prevent a decrease in culture efficiency.
上記態様に係る培地交換システムは、前記返送部が、前記培地を流通させる返送流路部材と、該返送流路部材を経由させて前記培地を前記培養容器に移送する返送ポンプとを備えることとしてもよい。 In the medium exchange system according to the above aspect, the return unit includes a return flow path member for circulating the medium and a return pump for transferring the medium to the culture container via the return flow path member. May be good.
上記態様に係る培地交換システムは、前記観察部によって前記細胞の数が計測された前記培地に対して前記排出部によって排出する流路と前記返送部によって返送する流路とを切り換える切換機構を備え、前記制御部が、前記切換機構による前記流路の切り換えを制御することとしてもよい。
この構成により、制御部によって切り換え機構を制御するだけの簡易な構成で、観察部によって細胞の数が計数された培地をそのまま排出するかそれとも培養容器に戻すかの切り換える行うことができる。
The medium exchange system according to the above aspect includes a switching mechanism for switching between a flow path discharged by the discharging unit and a flow path returned by the returning unit with respect to the medium whose number of cells has been measured by the observation unit. The control unit may control the switching of the flow path by the switching mechanism.
With this configuration, it is possible to switch between discharging the medium in which the number of cells has been counted by the observation unit as it is or returning it to the culture vessel, with a simple configuration in which the switching mechanism is only controlled by the control unit.
上記態様に係る培地交換システムは、前記吸引部によって吸引された前記培地の体積および/または前記吸引部によって吸引された前記培地に含まれる前記細胞の数を記録する記録部を備えることとしてもよい。
この構成により、記録部に記録された培地の体積やその培地中に含まれる細胞数を用いて、培地交換の質を評価することができる。
The medium exchange system according to the above aspect may include a recording unit that records the volume of the medium sucked by the suction unit and / or the number of cells contained in the medium sucked by the suction unit. ..
With this configuration, the quality of medium exchange can be evaluated using the volume of the medium recorded in the recording unit and the number of cells contained in the medium.
上記態様に係る培地交換システムは、前記培養容器内において所定の回転軸回りに回転することによって前記培地を撹拌する撹拌部と、該撹拌部の回転数を記録する記録部とを備えることとしてもよい。
上記態様に係る培地交換システムは、前記培養容器内の前記培地のpHを記録する記録部を備えることとしてもよい。
The medium exchange system according to the above aspect may also include a stirring unit that agitates the medium by rotating around a predetermined rotation axis in the culture vessel, and a recording unit that records the number of rotations of the stirring unit. Good.
The medium exchange system according to the above aspect may include a recording unit for recording the pH of the medium in the culture vessel.
上記態様に係る培地交換システムは、前記排出部が、前記培養容器内において前記特定の領域の培地を吸引する吸引口を有し、前記培養容器内の前記吸引口の位置を調整可能な調整機構を備えることとしてもよい。
上記態様に係る培地交換システムは、前記吸引部が、前記培養容器内において前記特定の領域の培地を吸引する吸引口を有し、前記培養容器内の前記吸引口の位置を調整可能な調整機構を備えることとしてもよい。
上記態様に係る培地交換システムは、前記培養容器の底面から前記吸引口までの高さを記録する記録部を備えることとしてもよい。
In the culture medium exchange system according to the above aspect, the discharge unit has a suction port for sucking the medium of the specific region in the culture vessel, and an adjusting mechanism capable of adjusting the position of the suction port in the culture vessel. May be provided.
In the medium exchange system according to the above aspect, the suction unit has a suction port for sucking the medium in the specific region in the culture vessel, and an adjusting mechanism capable of adjusting the position of the suction port in the culture vessel. May be provided.
The medium exchange system according to the above aspect may include a recording unit that records the height from the bottom surface of the culture vessel to the suction port.
上記態様に係る培地交換システムは、前記培養容器に前記培地を供給する培地供給部を備えることとしてもよい。
この構成により、排出部によって培養容器から培地を排出させた分だけ培地供給部によって培養容器に新たな培地を補給することができる。また、培養容器内の培地の一部を交換することになるので、培養容器内の培地の劣化を抑制することができる。
The culture medium exchange system according to the above aspect may include a culture medium supply unit that supplies the culture medium to the culture vessel.
With this configuration, the culture medium can be replenished with new medium by the amount of the medium discharged from the culture medium by the discharge unit. In addition, since a part of the medium in the culture container is replaced, deterioration of the medium in the culture container can be suppressed.
本発明の第2態様は、培養容器内の特定の領域の培地に含まれている細胞数を取得する細胞数取得ステップと、該細胞数取得ステップによって取得された前記細胞数が所定の閾値と比較して少ないか否かを判定する判定ステップと、該判定ステップによって前記細胞数が前記所定の閾値よりも少ないと判定された場合にのみ前記特定の領域の培地を排出する培地処理ステップとを含む培地交換方法である。 A second aspect of the present invention is a cell number acquisition step for acquiring the number of cells contained in a medium in a specific region in a culture vessel, and the cell number acquired by the cell number acquisition step is a predetermined threshold value. A determination step for determining whether or not the number of cells is relatively small, and a medium treatment step for discharging the medium in the specific region only when the determination step determines that the number of cells is less than the predetermined threshold value. It is a medium exchange method including.
本態様によれば、細胞数取得ステップによって取得される培養容器内の特定の領域の培地に含まれている細胞の数が、判定ステップによって所定の閾値よりも少ないと判定された場合は、培地処理ステップよってその特定の領域の培地が排出され、判定ステップによって所定の閾値以上と判定された場合は、培地処理ステップによる培地の排出は行われない。したがって、培養容器から細胞の数が少ない培地のみを排出することができ、廃液に含まれる目的の細胞の数を低減し、培養効率を向上することができる。また、遠心分離を行う必要がないので、細胞へのダメージを抑えることができる。 According to this aspect, when the number of cells contained in the medium of a specific region in the culture vessel acquired by the cell number acquisition step is determined by the determination step to be less than a predetermined threshold value, the medium When the medium in the specific region is discharged by the treatment step and the determination step determines that the threshold value is equal to or higher than the predetermined threshold value, the medium is not discharged by the medium treatment step. Therefore, only the medium having a small number of cells can be discharged from the culture vessel, the number of target cells contained in the waste liquid can be reduced, and the culture efficiency can be improved. Moreover, since it is not necessary to perform centrifugation, damage to cells can be suppressed.
上記態様に係る培地交換方法は、前記培養容器から前記特定の領域の培地を吸引する吸引ステップを含み、前記細胞数取得ステップが、前記吸引ステップによって吸引された前記培地に含まれている前記細胞数を取得し、前記培地処理ステップが、前記判定ステップによって前記細胞数が前記所定の閾値よりも少ないと判定された場合は、前記吸引ステップによって吸引された前記培地を排出し、前記判定ステップによって前記細胞数が前記所定の閾値以上と判定された場合は、前記吸引ステップによって吸引された前記培地を前記培養容器に返送することとしてもよい。 The medium exchange method according to the above aspect includes a suction step of sucking the medium of the specific region from the culture vessel, and the cell number acquisition step includes the cells contained in the medium sucked by the suction step. When the number is acquired and the determination step determines that the number of cells is less than the predetermined threshold value, the medium sucked by the suction step is discharged, and the determination step determines the number of cells. When the number of cells is determined to be equal to or higher than the predetermined threshold value, the medium sucked by the suction step may be returned to the culture vessel.
この構成によって、吸引ステップによって培養容器から吸引された特定の領域の培地に対して、細胞数取得ステップによって細胞数が計測され、判定ステップによって排出するか排出しないかが決められる。したがって、培養容器から所定の閾値以上の細胞数が含まれる培地が排出されることを防止し、細胞数が所定の閾値よりも少ない培地のみを確実に排出することができる。また、培地処理ステップにおいて、細胞が多く含まれる培地は培養容器に戻されることにより、目的の細胞が廃棄されるのを抑制し、細胞効率の低下を防ぐことができる。 With this configuration, the number of cells is measured by the cell number acquisition step for the medium in a specific region sucked from the culture vessel by the suction step, and whether or not to discharge the medium is determined by the determination step. Therefore, it is possible to prevent the culture medium containing a cell number equal to or higher than a predetermined threshold value from being discharged from the culture vessel, and to reliably discharge only the medium having a cell number smaller than the predetermined threshold value. Further, in the medium treatment step, the medium containing a large amount of cells is returned to the culture vessel, so that the target cells can be suppressed from being discarded and the decrease in cell efficiency can be prevented.
本発明によれば、遠心分離等の操作を不要とし、細胞へのダメージを抑えるとともに、廃液に含まれる目的の細胞の数を低減し、培養効率を向上することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to eliminate the need for an operation such as centrifugation, suppress damage to cells, reduce the number of target cells contained in the waste liquid, and improve the culture efficiency.
〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態に係る培地交換システムおよび培地交換方法について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る培地交換システム1は、図1に示すように、培養容器3に収容されている培地Wを撹拌する撹拌機構5と、培養容器3内の特定領域(特定の領域)Rの培地Wに含まれている細胞Sの数を計測する観察部7と、特定領域R内の培地Wを排出する排出部9と、これら撹拌機構5、観察部7および排出部9を制御する制御部11とを備えている。
[First Embodiment]
The medium exchange system and the medium exchange method according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
培養容器3は、例えば、上面3aが閉塞された有底円筒状の容器である。培養容器3は、光学的に透明な材質によって形成されている。
撹拌機構5は、培養容器3の上面3aを経由して培養容器3内に挿入される撹拌軸5aと、撹拌軸5aに設けられた複数の撹拌翼(撹拌部)5bと、撹拌軸5aを軸線回りに回転させるモータ5cとを備えている。
The
The
観察部7としては、細胞Sを非染色かつ非標識で観察する既存の技術を採用できる。観察部7は、例えば、培養容器3内の培地Wおよび細胞Sが存在する任意の領域である特定領域Rに培養容器3の外部から照明光を照射するLED(Light Emitting Diode)、レーザ光等の光源と、照明光が照射された特定領域Rからの観察光を培養容器3の外部において集光するレンズと、レンズによって集光された観察光を撮影することにより特定領域Rの画像を取得するCCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサ等の撮像素子と、撮像素子によって取得された画像を処理する画像解析部(いずれも図示略)とを備えている。
As the observing
培養容器3の特定領域Rは、培養容器3内の培地Wの上部、例えば、液面近くに設定することが好ましい。これは、重力により、培養容器3内において細胞数が最も少ないのが培地Wの液面付近だと考えられ、細胞Sの無駄な吸引を防止するためである。
The specific region R of the
画像処理部は、撮像素子によって取得された画像に基づき、特定領域R内の培地Wに含まれている細胞Sの数として、特定領域R内の培地Wの観察面積あたりの細胞数を算出する。細胞数の算出方法としては、例えば、画像を二値化した状態で黒の部分を1つの細胞Sと判断する方法、輪郭を抽出し、抽出した輪郭に連続性のあるものを細胞Sと判断する方法、および、作業者が画像中の細胞部分と判断したデータを蓄積した学習済みモデルを用いる方法等がある。 Based on the image acquired by the image sensor, the image processing unit calculates the number of cells per observation area of the medium W in the specific region R as the number of cells S contained in the medium W in the specific region R. .. As a method of calculating the number of cells, for example, a method of determining a black part as one cell S in a state where an image is binarized, a method of extracting a contour, and a method of extracting a contour having continuity are judged as a cell S. There is a method of using a trained model in which data that the operator has determined to be a cell part in the image is accumulated.
排出部9は、培養容器3内に吸引口が挿入される管状部材(排出流路部材)9Aと、培養容器3内の培地Wを管状部材9Aを経由させて回収容器(図示略)等に移送する送液ポンプ(排出ポンプ)9Bとを備えている。
The
管状部材9Aは、例えば、シリコンチューブ等の軟質チューブである。管状部材9Aは、培養容器3の上面3aに設けられているポート3bを経由して培養容器3内に吸引口が挿入される。また。管状部材9Aは、吸引口が培養容器3の特定領域R内に配置され、排出口が回収容器に接続される。
The
送液ポンプ9Bは、例えば、管状部材9A上に配置されたペリスタルティックポンプである。送液ポンプ9Bは、制御部11からの信号によってON状態に切り替えられると、管状部材9Aをローラ(図示略)によってしごくことにより、培養容器3の特定領域R内の培地Wを管状部材9Aを経由させて回収容器へ移送する。また、送液ポンプ9Bは、制御部11からの信号によってOFF状態に切り替えられると、培養容器3から回収容器への培地Wの移送を停止する。
The
制御部11は、例えば、ハードディスクドライブ等の記憶部と、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)(いずれも図示略)とを備えている。制御部11は、例えばPC(Personal Computer)であってもよい。この制御部11は、メモリに記憶されている制御プログラムをCPUが実行することによって、以下の機能を実現する。
The
例えば、制御部11は、撹拌機構5のモータ5cを駆動させることによって撹拌軸5a回りに撹拌翼5bを回転させ、これにより、培養容器3内の培地Wを撹拌する。また、制御部11は、観察部7を作動させ、培養容器3の特定領域Rの画像を定期的に取得させるとともに、取得した画像に基づいて特定領域R内の培地Wの観察面積あたりの細胞数を計測させる。
For example, the
また、制御部11は、観察面積あたりの所望の細胞数を示す所定の閾値を記憶している。制御部11は、観察部7によって計測された特定領域R内の培地Wの観察面積あたりの細胞数と記憶している所定の閾値とを比較する。
In addition, the
制御部11は、特定領域R内の培地Wの観察面積あたりの細胞数が所定の閾値よりも少ない場合は、排出部9の送液ポンプ9Bを駆動させることによって、特定領域R内の培地Wを回収容器に排出する。一方、制御部11は、特定領域R内の培地Wの観察面積あたりの細胞数が所定の閾値以上の場合は、排出部9の送液ポンプ9Bを駆動させず、排出部9による特定領域Rの培地Wの排出を行わない。
When the number of cells per observation area of the medium W in the specific region R is less than a predetermined threshold value, the
次に、本実施形態に係る培地交換方法は、図2のフローチャートに示されるように、培養容器3の特定領域R内の培地Wに含まれている細胞数を取得する細胞数取得ステップSA1と、細胞数取得ステップSA1によって取得された細胞数が所定の閾値と比較して少ないか否かを判定する判定ステップSA2と、判定ステップSA2によって特定領域Rの培地Wに含まれている細胞数が所定の閾値よりも少ないと判定された場合にのみ特定領域R内の培地Wを排出する培地処理ステップSA3とを含んでいる。
Next, the medium exchange method according to the present embodiment includes the cell number acquisition step SA1 for acquiring the number of cells contained in the medium W in the specific region R of the
次に、本実施形態に係る培地交換システム1の作用について説明する。
上記構成の培地交換システム1によれば、細胞Sを培養する場合は、培養容器3に培地Wおよび細胞Sが収容されている状態で、制御部11によって撹拌機構5が駆動されることにより、培養容器3内の培地Wが撹拌される。これにより、培地W中において細胞Sが浮遊状態で培養される。
Next, the operation of the
According to the
続いて、培養容器3内の培地Wを交換する場合は、図2のフローチャートに示されるように、まず、制御部11によって観察部7が制御されることにより、培養容器3内の特定領域Rの画像が定期的に取得されるとともに、取得された画像に基づいて特定領域R内の培地Wの観察面積あたりの細胞数が算出される(ステップSA1)。
Subsequently, when the medium W in the
次いで、制御部11により、算出された観察面積あたりの細胞数と記憶している所定の閾値とが比較される(ステップSA2)。培地Wの観察面積あたりの細胞数が所定の閾値よりも少ないと制御部11によって判定された場合は、制御部11から送液ポンプ9Bに駆動信号が送信される。制御部11からの駆動信号をトリガにして送液ポンプ9Bが駆動することにより、培養容器3の特定領域R内の培地Wが管状部材9Aを経由して回収容器へ排出される(ステップSA3)。
Next, the
一方、特定領域R内の培地Wの観察面積あたりの細胞数が所定の閾値以上と制御部11によって判定された場合は、制御部11から送液ポンプ9Bに駆動信号は送信されず、特定領域R内の培地Wの排出は行われない(ステップSA4)。
On the other hand, when the
この場合において、培養容器3の特定領域R内の培地Wを単に排出したのでは、特定領域Rの培地W中に細胞Sが多く存在する場合には、それらの細胞Sを培地Wとともに排出することになる。本実施形態においては、培養容器3の特定領域R内の培地Wに含まれている細胞Sの数が所定の閾値よりも少ない場合にその特定領域R内の培地Wが培養容器3から排出され、特定領域R内の培地Wに含まれている細胞Sの数が所定の閾値以上の場合はその特定領域Rの培地Wは排出されない。
In this case, if the medium W in the specific region R of the
したがって、本実施形態に係る培地交換システム1および培地交換方法によれば、培養容器3から細胞数が少ない培地Wのみを排出することができる。これにより、廃液に含まれる目的の細胞Sの数を低減し、培養効率を向上することができる。また、培地交換を行う際に遠心分離を行うことなく細胞数が少ない培地Wを排出することができ、細胞Sへのダメージを抑えることができる。
Therefore, according to the
本実施形態においては、排出部9が送液ポンプ9Bを備えることとした。これに代えて、例えば、図3に示すように、排出部9が吸引ポンプ等の陰圧供給手段9Cを備えることとしてもよい。図3において、符号9Dは、培養容器3から排出された培地Wを回収する回収容器を示している。
In the present embodiment, the
回収容器9Dは、例えば、上面が閉塞された有底筒状の容器であり、内部が密封されている。回収容器9Dの上面には排出部9の管状部材9Aの排出口が挿入されている。また、回収容器9Dの上面には陰圧供給手段9Cが接続されている。
The
陰圧供給手段9Cは、制御部11からの信号によってON状態に切り替えられると、回収容器9Dに陰圧をかけることによって培養容器3の特定領域R内の培地Wを管状部材9Aを経由させて回収容器9Dに吸引し、OFF状態に切り替えられると、培養容器3の特定領域R内の培地Wの吸引を停止する。
この構成によっても、送液ポンプ9Bを採用した場合と同様の効果が得られる。
When the negative pressure supply means 9C is switched to the ON state by the signal from the
Even with this configuration, the same effect as when the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係る培地交換システムおよび培地交換方法について説明する。
本実施形態に係る培地交換システム21は、図4に示すように、培養容器3から特定領域R内の培地Wを吸引する吸引部23と、吸引部23によって吸引された培地Wを培養容器3に返送する返送部25とを備える点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る培地交換システム1および培地交換方法と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the medium exchange system and the medium exchange method according to the second embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 4, the
Hereinafter, the parts having the same configuration as the
吸引部23は、例えば、培養容器3内に吸引口が挿入される管状部材23Aと、培養容器3内の培地Wを管状部材23Aを経由させて返送部25または排出部9に移送する送液ポンプ23Bとを備えている。
The
管状部材23Aは、例えば、シリコンチューブ等の軟質チューブである。管状部材23Aは、吸引口が培養容器3の特定領域R内に配置されている。
送液ポンプ23Bは、例えば、管状部材23A上に配置されたダイヤフラムポンプであり、制御部11からの駆動信号によってON/OFFが切り替えられる。送液ポンプ23Bは、管状部材23Aによって移送される細胞Sを潰したり傷つけたりする虞がないものが望ましい。
The
The
返送部25は、培養容器3内に排出口が挿入される管状部材(返送流路部材)25Aを備えている。
管状部材25Aは、排出口が培養容器3の側壁部を貫通して培養容器3内の下部に挿入されている。管状部材25Aの排出口が貫通する培養容器3の貫通孔は、管状部材25Aとの隙間がOリング(図示略)等によって塞がれている。管状部材25Aの排出口が培養容器3内の下部に挿入されることにより、培養容器3に返送する培地Wに含まれている細胞Sが培養容器3内の上部に設定されている特定領域Rに侵入するのを抑制することができる。
The
The
本実施形態においては、排出部9は、送液ポンプ9Bを備えておらず、管状部材9Aの排出口が回収容器に接続されている。
また、観察部7は、吸引部23の管状部材23Aと排出部9の管状部材9Aおよび返送部25の管状部材25Aとの間に配置される流路部材27をさらに備えている。
In the present embodiment, the
Further, the
流路部材27は、例えば、培地Wが通過可能な流路を内部に有し、吸引部23の管状部材23Aを経由して移送されてきた培地Wを通過させて返送部25または排出部9に流入させる。また、流路部材27は、例えば、光学的に透明な材質によって形成されている。流路部材27は、例えば、円筒、角筒、ウエル付きのプレート等、内部を通過する細胞Sの数を計測可能な程度に培地Wを一時的に貯留可能な形状であればよい。流路部材27の流路が広い場合は、流路部材27の流路内で培地Wを撹拌可能にしてもよい。
The
また、観察部7は、光源によって流路部材27内に照明光を照射し、照明光が照射された流路部材27内の培地Wおよび細胞Sからの観察光をレンズによって集光し、レンズによって集光された観察光を撮像素子によって撮影することにより、流路部材27内を通過する培地Wおよび細胞Sの画像を取得する。そして、観察部7は、撮像素子によって取得された画像に基づき、吸引部23によって吸引されてきた特定領域R内の培地Wに含まれる細胞数として、流路部材27内を流れる培地Wの観察面積あたりの細胞数を算出する。
Further, the
流路部材27には、内部を通過した培地Wの流入先を切り換える電磁弁等の仕切り(切換機構、図示略)が設けられている。仕切りは、制御部11からの切り換え信号に基づき、流路部材27を通過した培地Wの流入先を排出部9の管状部材9Aおよび返送部25の管状部材25Aの一方に選択的に切り換える。
The
次に、本実施形態に係る培地交換方法は、図5のフローチャートに示されるように、細胞数取得ステップSA1、判定ステップSA2および培地処理ステップSA3に加え、培養容器3から特定領域Rの培地Wを吸引する吸引ステップSB1を含んでいる。また、培地交換方法は、細胞数取得ステップSA1が、吸引ステップSB1によって吸引された培地Wに含まれている細胞数を取得する。また、培地処理ステップSA3が、判定ステップSA2によって細胞数が所定の閾値よりも少ないと判定された場合は、吸引ステップSB1によって吸引された培地Wを排出し(ステップSA3)、判定ステップSA2によって細胞数が所定の閾値以上と判定された場合は、吸引ステップSB1によって吸引された培地Wを培養容器3に返送する(ステップSB4)。
Next, in the medium exchange method according to the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 5, in addition to the cell number acquisition step SA1, the determination step SA2, and the medium treatment step SA3, the medium W in the specific region R from the
続いて、本実施形態に係る培地交換システム21および培地交換方法の作用について説明する。
上記構成の培地交換システム21によれば、培養容器3内の培地Wを交換する場合は、図5のフローチャートに示されるように、まず、制御部11によって吸引部23の送液ポンプ23Bが駆動されることにより、培養容器3の特定領域R内の培地Wが吸引部23の管状部材23Aを経由して流路部材27へ移送される(ステップSB1)。
Subsequently, the operation of the
According to the
次いで、制御部11によって観察部7が制御されることにより、流路部材27を通過する培地Wおよび細胞Sの画像が定期的に取得されるとともに、取得された画像に基づいて流路部材27内を流れる培地Wの観察面積あたりの細胞数が算出される(ステップSA1)。そして、制御部11により、算出された観察面積あたりの細胞数と記憶している所定の閾値とが比較される(ステップSA2)。
Next, by controlling the
流路部材27内を流れる培地Wの観察面積あたりの細胞数が所定の閾値よりも少ないと制御部11によって判定された場合は、制御部11によって仕切りが駆動されることにより、流路部材27を通過した培地Wが排出部9の管状部材9Aに流入される。これにより、流路部材27を通過した培地Wが排出部9を経由して回収容器へ移送される(ステップSA3)。
When the
一方、流路部材27内を流れる培地Wの観察面積あたりの細胞数が所定の閾値以上と制御部11によって判定された場合は、制御部11によって仕切りが駆動されることにより、流路部材27を通過した培地Wの流入先が返送部25の管状部材25Aに切り換えられる。これにより、流路部材27を通過した培地Wが返送部25を経由して培養容器3内に返送される(ステップSB4)。
On the other hand, when the
すなわち、培養容器3から吸引された特定領域R内の培地Wが流路部材27を通過する際にその培地Wに含まれている細胞Sの数が計測される。そして、細胞数が所定の閾値よりも少ない場合は、吸引されたその特定領域R内の培地Wがそのまま排出され、細胞数が所定の閾値以上の場合は、吸引されたその特定領域R内の培地Wが培養容器3に返送される。
That is, when the medium W in the specific region R sucked from the
したがって、本実施形態に係る培地交換システム21および培地交換方法によれば、吸引部23によって培養容器3から吸引された特定領域R内の培地Wに対して細胞数が観察されるとともに排出するか排出しないかが決められるので、培養容器3から所定の閾値以上の細胞数が含まれる培地Wが排出されることを防止し、細胞数が所定の閾値よりも少ない培地Wのみを確実に排出することができる。また、細胞Sが多く含まれる培地Wは培養容器3に戻されるので、目的の細胞Sが廃棄されるのを抑制し、培養効率の低下を防ぐことができる。
Therefore, according to the
本実施形態においては、制御部11が、吸引部23に所定の間隔で吸引開始の指示を出すこととしてもよい。吸引部23は、制御部11から吸引停止の指示が送られてくるまで培地Wの吸引を続けることとしてもよい。また、例えば、培養容器3の特定領域R内の培地Wに含まれる細胞Sの数が所定の閾値よりも多い場合、または、特定領域R内の培地Wの吸引量が多いために流路部材27から培地Wが溢れそうな場合には、制御部11からの指示により、吸引部23による培地Wの吸引を停止することとしてもよい。
In the present embodiment, the
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態に係る培地交換システムおよび培地交換方法について説明する。
本実施形態に係る培地交換システム31は、図6に示すように、培地交換の判断を行う交換判断部33を備える点で第1実施形態と異なる。
以下、第1,第2実施形態に係る培地交換システム1,21および培地交換方法と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, the medium exchange system and the medium exchange method according to the third embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 6, the
Hereinafter, the parts having the same configuration as the culture
交換判断部33は、例えば、培地WのpH値を検出するpHセンサと、pHセンサによって検出された培地WのpH値に基づいて培地交換のタイミングを判定するセンサ制御部(いずれも図示略)とを備えている。
The
交換判断部33は、培養容器3内の培地Wに浸漬されている。センサ制御部は、pHセンサによって検出された培地WのpH値を所定のpH閾値と比較することによって、培地Wが劣化しているか否か、すなわち、培地交換のタイミングであるか否かを判定する(ステップSC1)。そして、センサ制御部は、培地交換のタイミングであると判定した場合は、その旨の信号を制御部11に送信する。また、培地WのpHのほか、特定波長における培地Wの吸光度に閾値を設けることによって培地交換のタイミングを判断してもよい。
The
制御部11は、交換判断部33から培地交換のタイミングである旨の信号を受信すると、吸引部23、観察部7および仕切りを制御することにより、図7のフローチャートに示されるように、ステップSB1、ステップSA1、ステップSA2、ステップSA3およびステップSB4を実行する。
本実施形態によれば、培地Wの状態に応じて適切なタイミングで自動的に培地交換を行うことができる。
When the
According to this embodiment, the medium can be automatically exchanged at an appropriate timing according to the state of the medium W.
本実施形態においては、交換判断部33が培地WのpH値に基づいて培地交換のタイミングか否かを判断することとした。これに代えて、交換判断部33が、細胞Sの状態に基づいて培地交換のタイミングか否かを判断することとしてもよい。この場合、例えば、培地交換の工程とは別に、観察部7によって特定領域R内の培地Wの画像を取得し、取得された画像から細胞Sの成長状況を判断することとすればよい。
In the present embodiment, the
上記第2、第3実施形態は以下の構成に変形することとしてもよい。
上記第2、第3実施形態においては、電磁弁等の仕切りを採用することとしたが、電磁弁等の仕切りを採用しないこととしてもよい。この場合、例えば、吸引部23が送液ポンプ23Bを備えず、返送部25が管状部材25A上にダイヤフラムポンプ等の送液ポンプ(返送ポンプ、図示略)を備えるとともに、排出部9が送液ポンプ9Bまたは陰圧供給手段(吸引ポンプ)9Cを備えることとしてもよい。
The second and third embodiments may be modified into the following configurations.
In the second and third embodiments, the partition of the solenoid valve or the like is adopted, but the partition of the solenoid valve or the like may not be adopted. In this case, for example, the
この場合、返送部25の管状部材25A上に配置された送液ポンプを駆動させることにより、培養容器3の特定領域R内の培地Wを吸引部23の管状部材23Aを経由させて流路部材27に吸引する。そして、流路部材27において、観察部7によって計測された培地Wの観察面積あたりの細胞数が所定の閾値よりも少ない場合は、返送部25の送液ポンプの駆動を停止する一方、排出部9の送液ポンプ9Bまたは陰圧供給手段(吸引ポンプ)9Cを駆動させることによって、流路部材27を通過した培地Wを排出部9を経由させて排出することとすればよい。一方、流路部材27において、観察部7によって計測された培地Wの観察面積あたりの細胞数が所定の閾値以上の場合は、返送部25の送液ポンプをそのまま駆動させることによって、流路部材27を通過した培地Wを返送部25を経由させて培養容器3に返送することとすればよい。
In this case, by driving the liquid feed pump arranged on the
また、上記第2、第3実施形態においては、観察部7が流路部材27を備えることとした。これに代えて、観察部7が流路部材を備えず、吸引した培地Wが吸引部23の管状部材23Aを通過中にその培地Wの画像を取得し、取得した画像に基づいて、吸引した培地Wの観察面積あたりの細胞数を算出することとしてもよい。この場合、吸引部23の管状部材23Aと排出部9の管状部材9Aおよび返送部25の25Aとの間に仕切り等を設けることとすればよい。
Further, in the second and third embodiments, the
上記第1〜第3実施形態においては、制御部11に記憶させておく所定の閾値を作業者が自由に設定してもよい。例えば、予め、観察部7によって特定領域Rの画像を取得し、取得した画像から観察面積あたりの好ましい細胞数を作業者が決定し、決定した細胞数を所定の閾値として設定することとしてもよい。
In the first to third embodiments, the operator may freely set a predetermined threshold value stored in the
作業者が所定の閾値を設定するまでは、上記第2、第3実施形態の構成では、閾値を0または0に近い値に設定しておき、その間は、流路部材27を通過した培地Wを返送部25を経由させて培養容器3に戻すこととすればよい。これにより、作業者が観察面積あたりの好ましい細胞数を決定するまでに細胞Sが無駄に廃棄されるのを防ぐことができる。
Until the operator sets a predetermined threshold value, in the configurations of the second and third embodiments, the threshold value is set to 0 or a value close to 0, and during that time, the medium W that has passed through the
また、制御部11が所定の基準値を有し、制御部11が基準値に基づいて自動的に所定の閾値を決定することとしてもよい。また、制御部11が、作業者によって設定される所定の閾値の基準を学習することにより、制御部11によって閾値設定を最適化することとしてもよい。なお、閾値の基準を学習する際の教師データとして、作業者によって設定された閾値だけでなく、測定の際の培地WのpHや培養容器3内の温度、攪拌翼5bの回転数(rpm)等のパラメータも共に用いてよい。これにより、培養パラメータの変化に応じてより最適な閾値を決定することができる。
Further, the
また、閾値を設定する場合において、細胞数を計数する対象から、例えば、死細胞を除外したり未分化細胞を除外したりするなど、画像処理または目視によって目的の細胞Sのみを計数することとしてもよい。画像から死細胞や未分化細胞を判断する基準については、作業者または第三者の判断基準を教師データとした学習済みモデルを用いてもよい。また、作業者の基準で行った画像処理や目視による計数を教師データとし、その場でモデル化してもよい。 Further, when setting the threshold value, only the target cells S are counted by image processing or visual inspection, for example, excluding dead cells or undifferentiated cells from the target for counting the number of cells. May be good. As a criterion for judging dead cells or undifferentiated cells from an image, a trained model using the judgment criteria of a worker or a third party as teacher data may be used. In addition, image processing performed based on the operator's standard or visual counting may be used as teacher data and modeled on the spot.
上記第1〜第3実施形態は以下の構成に変形することとしてもよい。
上記各実施形態においては、培地交換を実行する場合も撹拌機構5によって培地Wを撹拌することとした。第1変形例としては、例えば、培地交換を実行する場合に、まず、制御部11によって撹拌機構5の駆動が制御され、培養容器3内の培地Wの撹拌が停止されるか、または、培地Wの撹拌速度が低減されることとしてもよい。
The first to third embodiments may be modified into the following configurations.
In each of the above embodiments, the medium W is stirred by the
撹拌機構5による培地Wの撹拌を停止または撹拌速度を遅くした状態では、培地W中の細胞Sの大半が重力によって培養容器3の下方に移動する。培養容器3内の特定領域Rは培地Wの上部に設定されるので、培地交換を実行する際に、培地Wの撹拌を停止または撹拌速度を遅くすることにより、特定領域R内に存在する細胞Sの数を低減することができる。これにより、培地交換を効率的に実行することができる。
When the stirring of the medium W by the
また、上記各実施形態においては、観察部7を例示して説明したが、観察部は、特定領域Rの培地Wに含まれる細胞Sの数を非染色観察によって計測することができる構成であればよい。例えば、観察部として、位相差観察、偏斜照明観察、変調コントラスト観察、微分干渉観察、光音響観察、ラマン分光観察、赤外分光観察、内視鏡観察等を行う構成であってもよいし、複数の微小な反射要素が配列されたアレイを有する再帰性反射部材を用いた構成であってもよい。
Further, in each of the above embodiments, the
再帰性反射部材を用いた構成としては、例えば、培養容器3あるいは流路部材27の側方に配置される対物レンズと、培養容器3あるいは流路部材27の外部から対物レンズを経由して培養容器3の特定領域Rあるいは流路部材27内に照明光を照射する照明光学系と、特定領域Rあるいは流路部材27を透過した照明光を反射によって入射経路と同一の経路を経由させて特定領域Rあるいは流路部材27に戻す再帰性反射部材と、特定領域Rあるいは流路部材27を再び透過した後に対物レンズによって集光された照明光を撮影する撮像素子と、撮像素子によって取得された画像に基づいて特定領域Rあるいは流路部材27内の培地Wの観察面積あたりの細胞数を算出する画像処理部(いずれも図示略。)とを備えることとしてもよい。
As a configuration using the retroreflective member, for example, an objective lens arranged on the side of the
内視鏡観察光学系を備える構成としては、観察部7が、例えば、光源、レンズおよび撮像素子を細長い筐体(図示略)に収容した状態で、その筐体を特定領域Rあるいは流路部材27に挿入することとすればよい。そして、特定領域Rあるいは流路部材27内に筐体を挿入した状態で特定領域Rあるいは流路部材27内の画像を取得し、取得された画像に基づいて特定領域Rあるいは流路部材27内の培地Wの観察面積あたりの細胞数を算出することとしてもよい。
In the configuration including the endoscopic observation optical system, for example, the
ステレオ測定光学系を備える構成としては、観察部7が、例えば、特定領域Rあるいは流路部材27に対して、異なる視点から見た互いに視差がある2つの像を結像させるステレオ光学系と、ステレオ光学系によって結像された2つの像をそれぞれ撮影する撮像素子とを備えるステレオ撮像光学系と、ステレオ撮像光学系を収容する光学的に透明な筐体と、ステレオ撮像光学系によって取得された複数の画像に基づいて特定領域Rあるいは流路部材27内の培地Wの観察面積あたりの細胞数を算出する画像処理部とを備えることとしてもよい。
The configuration including a stereo measurement optical system includes, for example, a stereo optical system in which the
この場合、画像処理部により、撮像素子によって取得された2つの像の各画像に含まれている細胞Sの位置を特定し、所定の領域内に存在する細胞Sの数に基づいて、培地Wの観察面積あたりの細胞数を算出することとしてもよい。この構成によれば、特定領域Rあるいは流路部材27内を3次元領域として正確に規定できる。したがって、特定領域Rあるいは流路部材27が規定する3次元領域内に存在する細胞密度を正確に計測することができる。
In this case, the image processing unit identifies the position of the cells S included in each image of the two images acquired by the image sensor, and the medium W is based on the number of cells S existing in a predetermined area. The number of cells per observation area may be calculated. According to this configuration, the specific region R or the inside of the
また、上記各実施形態においては、撮像素子によって取得された画像に基づいて画像処理部によって観察面積あたりの細胞数を算出することとした。これに代えて、例えば、観察部7が、培養容器3または流路部材27を挟んで対向して配置されたレーザ光源と検出器とを備えることとしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the number of cells per observation area is calculated by the image processing unit based on the image acquired by the image sensor. Instead of this, for example, the
光源から射出されたレーザ光は、培養容器3の特定領域Rまたは流路部材27内を通過するときに、特定領域Rまたは流路部材27内の培地Wに含まれる細胞Sによって散乱される。このときに発生する散乱光の強度は細胞Sの数に比例する。よって、検出器が、レーザ光の散乱光を検出し、検出した散乱光の強度に基づいて培地W中の細胞数を算出することとしてもよい。
When the laser light emitted from the light source passes through the specific region R or the
また、上記各実施形態においては、培地交換システム1,21,31が、培地交換に関する様々なパラメータを記録する記録部(図示略)を備えることとしてもよい。さらに、必要に応じて、培地交換システム1が、各種パラメータを計測するセンサおよびパラメータを表示する表示部を備えることとしてもよい。例えば、吸引部23によって吸引された培地Wの体積およびその体積中に含まれる細胞Sの数を記録部によって記録することとしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the culture
また、培養容器3内での撹拌翼5bの回転数(rpm)を記録したり、培養容器3内の温度を記録したりすることとしてもよい。また、培養容器3内の培地WのpHを記録することとしてもよい。例えば、吸引した培地Wの体積やその体積中に含まれる細胞数等の数値を用いて、培地交換の質を評価することができる。
Further, the rotation speed (rpm) of the
また、例えば、図8に示すように、培養容器3内において排出部9の吸引口または吸引部23の吸引口を配置する位置の高さを培養容器底面から測定し、測定した高さを記録することとしてもよい。この場合、培養容器底面からどのくらいの高さの位置で培地Wを吸引すると、吸引した培地Wにどのくらいの数の細胞Sが含まれるのかを指標として記録することとしてもよい。図8は排出部9を例示しているが、吸引部23の場合も同様である。
Further, for example, as shown in FIG. 8, the height of the position where the suction port of the
また、例えば、排出部9の吸引口または吸引部23の吸引口の位置を培養容器3内で調整可能な調整機構を設けることとしてもよい。この場合、特定領域R内の培地Wに所定の閾値よりも細胞Sの数が多い状態が続いたら、制御部11が調整機構を駆動することによって、排出部9の吸引口または吸引部23の吸引口の位置を所定量上昇させることとしてもよい。
Further, for example, an adjusting mechanism may be provided in which the position of the suction port of the
また、上記各実施形態においては、新しい培地Wを培養容器3に供給する培地供給部(図示略)を設けて、灌流培養を併用することとしてもよい。この場合、排出部9によって排出された培地Wの量が所定の閾値を超えた場合に、制御部11が培地供給部を駆動させることによって、培地供給部から培養容器3に新たな培地Wを供給することとしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, a medium supply unit (not shown) for supplying a new medium W to the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and includes design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention. .. For example, the present invention is not limited to the one applied to each of the above embodiments and modifications, and may be applied to an embodiment in which these embodiments and modifications are appropriately combined, and is not particularly limited. ..
また、上記実施形態においては、光学的に透明な材質によって形成された有底円筒状の培養容器3を例示して説明したが、培養槽は、袋状、球状または箱状等、任意の形状のものを採用することができる。例えば、使い捨て可能な袋状の培養槽を採用することとしてもよい。また、培養槽は、硬質またはビニール等の軟質等、任意の材質のものを採用することができる。また、培養容器3は、全体が透明である必要はなく、培養容器3が照明光および観察光等の光を透過させる透明部を部分的に有するものであってもよい。
Further, in the above embodiment, the bottomed
1,21,31 培地交換システム
5b 撹拌翼(撹拌部)
7 観察部
9 排出部
9A 管状部材(排出流路部材)
9B 送液ポンプ(排出ポンプ)
11 制御部
23 吸引部
25 返送部
25A 管状部材(返送流路部材)
S 細胞
W 培地
SA1 細胞数取得ステップ
SA2 判定ステップ
SA3 培地処理ステップ
SB1 吸引ステップ
1,21,31
7
9B liquid feed pump (discharge pump)
11
S cell W medium SA1 cell number acquisition step SA2 determination step SA3 medium treatment step SB1 suction step
Claims (14)
前記特定の領域の培地を排出する排出部と、
前記観察部によって計測された前記特定の領域の培地に含まれている前記細胞の数が所定の閾値よりも少ない場合に前記排出部によって前記特定の領域の培地を排出させ、前記観察部によって計測された前記特定の領域の培地に含まれている前記細胞の数が所定の閾値以上の場合は前記排出部による前記特定の領域の培地の排出を行わない制御部とを備える培地交換システム。 An observation unit that measures the number of cells contained in the medium of a specific area in the culture vessel,
A discharge section that discharges the medium in the specific region,
When the number of the cells contained in the medium of the specific region measured by the observation unit is less than a predetermined threshold value, the discharge unit discharges the medium of the specific region and the measurement is performed by the observation unit. A medium exchange system including a control unit that does not discharge the medium of the specific region by the discharge unit when the number of the cells contained in the medium of the specific region is equal to or greater than a predetermined threshold value.
該吸引部によって吸引された前記培地を前記培養容器に返送する返送部とを備え、
前記観察部が、前記吸引部によって吸引された前記培地に含まれている前記細胞の数を計測し、
前記制御部が、前記観察部によって計測された前記細胞の数が所定の閾値よりも少ない場合は、前記吸引部によって吸引された前記培地を前記排出部によって排出させ、前記観察部によって計測された前記細胞の数が所定の閾値以上の場合は、前記吸引部によって吸引された前記培地を前記返送部によって前記培養容器に返送させる請求項1または請求項2に記載の培地交換システム。 A suction unit that sucks the medium of the specific region from the culture vessel,
It is provided with a return unit for returning the medium sucked by the suction unit to the culture vessel.
The observation unit measures the number of the cells contained in the medium sucked by the suction unit.
When the control unit discharges the medium sucked by the suction unit from the discharge unit when the number of cells measured by the observation unit is less than a predetermined threshold value, the medium is discharged by the discharge unit and measured by the observation unit. The medium exchange system according to claim 1 or 2, wherein when the number of cells is equal to or greater than a predetermined threshold value, the medium sucked by the suction unit is returned to the culture vessel by the return unit.
前記制御部が、前記切換機構による前記流路の切り換えを制御する請求項3または請求項4に記載の培地交換システム。 A switching mechanism for switching between a flow path discharged by the discharging unit and a flow path returned by the returning unit with respect to the medium whose number of cells has been measured by the observation unit is provided.
The culture medium exchange system according to claim 3 or 4, wherein the control unit controls switching of the flow path by the switching mechanism.
該撹拌部の回転数を記録する記録部とを備える請求項1から請求項5のいずれかに記載の培地交換システム。 A stirring unit that stirs the medium by rotating around a predetermined rotation axis in the culture vessel,
The culture medium exchange system according to any one of claims 1 to 5, further comprising a recording unit that records the number of rotations of the stirring unit.
前記培養容器内の前記吸引口の位置を調整可能な調整機構を備える請求項1または請求項2に記載の培地交換システム。 The discharge unit has a suction port for sucking the medium of the specific region in the culture vessel.
The culture medium exchange system according to claim 1 or 2, further comprising an adjusting mechanism capable of adjusting the position of the suction port in the culture vessel.
前記培養容器内の前記吸引口の位置を調整可能な調整機構を備える請求項3から請求項5のいずれかに記載の培地交換システム。 The suction unit has a suction port for sucking the medium of the specific region in the culture vessel.
The culture medium exchange system according to any one of claims 3 to 5, further comprising an adjusting mechanism capable of adjusting the position of the suction port in the culture vessel.
該細胞数取得ステップによって取得された前記細胞数が所定の閾値と比較して少ないか否かを判定する判定ステップと、
該判定ステップによって前記細胞数が前記所定の閾値よりも少ないと判定された場合にのみ前記特定の領域の培地を排出する培地処理ステップとを含む培地交換方法。 The cell number acquisition step of acquiring the number of cells contained in the medium of a specific region in the culture vessel, and
A determination step for determining whether or not the number of cells acquired by the cell number acquisition step is smaller than a predetermined threshold value, and a determination step.
A medium exchange method comprising a medium treatment step of discharging a medium in the specific region only when the number of cells is determined to be less than the predetermined threshold value by the determination step.
前記細胞数取得ステップが、前記吸引ステップによって吸引された前記培地に含まれている前記細胞数を取得し、
前記培地処理ステップが、前記判定ステップによって前記細胞数が前記所定の閾値よりも少ないと判定された場合は、前記吸引ステップによって吸引された前記培地を排出し、前記判定ステップによって前記細胞数が前記所定の閾値以上と判定された場合は、前記吸引ステップによって吸引された前記培地を前記培養容器に返送する請求項13に記載の培地交換方法。 Including a suction step of sucking the medium of the particular region from the culture vessel.
The cell number acquisition step acquires the number of cells contained in the medium sucked by the suction step.
When the determination step determines that the number of cells is less than the predetermined threshold value in the medium treatment step, the medium sucked by the suction step is discharged, and the number of cells is increased by the determination step. The medium-replacement method according to claim 13, wherein when it is determined that the threshold value is equal to or higher than a predetermined threshold value, the medium sucked by the suction step is returned to the culture vessel.
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US11635364B2 (en) | 2018-06-08 | 2023-04-25 | Evident Corporation | Observation device |
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WO2018186426A1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | オリンパス株式会社 | Culture medium exchange device and culture system |
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- 2019-04-18 JP JP2019078996A patent/JP2020174574A/en active Pending
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