JP2021019519A - 無菌サンプリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
細胞を含む培地を収容する第1タンクと接続するための第1流路と;
緩衝液を収容する第2タンクと接続するための第2流路と;
外気と連通した第3流路と;
前記第2流路と前記第3流路とが合流する第1分岐部を有する第4流路と;
前記第1流路と前記第4流路とが合流する第2分岐部を有する第5流路と;
前記第5流路の下流にある第3分岐部から分岐する第6流路と;
前記第3分岐部から分岐する第7流路と;
前記第7流路に設けられたサンプリング部と、
を備え、ここで:
前記第6流路は、前記第6流路内の流体を送り出す第1ポンプが設けられ;
前記第7流路は、前記第7流路内の流体を送り出す第2ポンプが設けられ;
前記第2流路は第1開閉機構を有し;前記第3流路が第2開閉機構を有し;前記第4流路が第3開閉機構を有し;前記第1流路が第4開閉機構を有し;前記第6流路が第5開閉機構を有し;そして、前記第7流路が第6開閉機構を有し、
前記第1開閉機構が開く場合は前記第2開閉機構が閉じ、又は、前記第2開閉機構が開く場合は前記第1開閉機構が閉じるよう作動し;
前記第3開閉機構が開く場合は前記第4開閉機構が閉じ、又は、前記第4開閉機構が開く場合は前記第3開閉機構が閉じるよう作動し;
前記第5開閉機構が開く場合は前記第6開閉機構が閉じ、又は、前記第5開閉機構が開く場合は前記第6開閉機構が閉じるよう作動し;そして
前記第2ポンプによって流体を送り出す速度が、前記第1ポンプによって流体を送り出す速度よりも速いことを特徴とする、無菌サンプリング装置。
[2] 前記第1流路は、前記第1流路内の流体の移動を、前記第1タンクから前記第2分岐部の方向へ限定するための一方向弁を備える、項目1に記載の無菌サンプリング装置。
[3] 前記第1流路は、第1無菌接続コネクタをさらに備える、項目1又は2に記載の無菌サンプリング装置。
[4] 前記第1流路は、殺菌化手段をさらに備える、項目1〜3のいずれか1項に記載の無菌サンプリング装置。
[5] 前記第5流路の流体を識別するための、流体識別センサをさらに備える、項目1〜4のいずれか1項に記載の無菌サンプリング装置。
[6] 前記第2流路は、第2無菌接続コネクタをさらに備える、項目1〜5のいずれか1項に記載の無菌サンプリング装置。
[7] 前記第1開閉機構の上流にある前記第2流路はさらに分岐し、緩衝液を収容する第3タンクと連通する第8流路を備える、項目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8流路は、第3無菌接続コネクタをさらに備える、項目7に記載の無菌サンプリング装置。
[9] 前記サンプリング部は、前記サンプリング部のサンプル吐出部から吐出されるサンプルを回収する容器を設置するサンプル回収部を備える、項目1〜8のいずれか1項に記載の無菌サンプリング装置。
[10] 前記サンプリング部は前記第7流路の途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部は所定量のサンプルを溜めるサンプル貯留部を有し、
前記第7流路の末端は外気と連通し、
前記第2ポンプは、前記サンプリング部と前記第7流路の前記末端の間に設けられ、
前記サンプル貯留部とサンプル吐出部との間に第9流路が設けられ、
前記第9流路は、第7開閉機構を備える、
項目1〜9のいずれか1項に記載の無菌サンプリング装置。
[11] 前記サンプリング部は、前記サンプル貯留部に貯留されるサンプルの量を検出するレベルセンサを有する、項目10に記載の無菌サンプリング装置。
[12] 前記サンプリング部は前記第7流路の途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部は所定量のサンプルを溜めるバルブユニットであり、
前記第7流路の末端は外気と連通し、
前記第2ポンプは、前記バルブユニットと前記第7流路の前記末端の間に設けられた、
項目1〜8のいずれか1項に記載の無菌サンプリング装置。
[13] 前記第6流路は、流量検出手段を有する、項目1〜12のいずれか1項に記載の無菌サンプリング装置。
図1A〜C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、
細胞を含む培地を収容する第1タンク10と接続するための第1流路200と;
緩衝液を収容する第2タンク202と接続するための第2流路201と;
外気と連通した第3流路203と;
前記第2流路201と前記第3流路203とが合流する第1分岐部204を有する第4流路205と;
前記第1流路200と前記第4流路205とが合流する第2分岐部206を有する第5流路207と;
前記第5流路207の下流にある第3分岐部208から分岐する第6流路209と;
前記第3分岐部208から分岐する第7流路210と;
前記第7流路210に設けられたサンプリング部30と、
を備え、ここで:
前記第1流路200は、前記第1流路200内の流体の移動を、前記第1タンク10から前記第2分岐部206の方向へ限定するための一方向弁222を備え、
前記第6流路209は、前記第6流路209内の流体を送り出す第1ポンプ211が設けられ;
前記第7流路210は、前記第7流路210内の流体を送り出す第2ポンプ212が設けられ;
前記第2流路201は第1開閉機構213を有し;前記第3流路203が第2開閉機構214を有し;前記第4流路205が第3開閉機構216を有し;前記第1流路200が第4開閉機構217を有し;前記第6流路209が第5開閉機構219を有し;そして、前記第7流路210が第6開閉機構220を有し、
前記第1開閉機構213が開く場合は前記第2開閉機構214が閉じ、又は、前記第2開閉機構214が開く場合は前記第1開閉機構213が閉じるよう作動し;
前記第3開閉機構216が開く場合は前記第4開閉機構217が閉じ、又は、前記第4開閉機構217が開く場合は前記第3開閉機構216が閉じるよう作動し;
前記第5開閉機構219が開く場合は前記第6開閉機構220が閉じ、又は、前記第6開閉機構220が開く場合は前記第5開閉機構219が閉じるよう作動し;そして
前記第2ポンプ212によって流体を送り出す速度が、前記第1ポンプ211によって流体を送り出す速度よりも速いことを特徴としている。
図2は、本発明の他の実施形態に係る無菌サンプリング装置1aの概略構成図を示し、図3は、サンプリング部30aの動作を示している。ここでは、無菌サンプリング装置1と共通する部材についての説明は省略する。一実施態様において、無菌サンプリング装置1aのサンプリング部30aは、第7流路210aの途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部30aは所定量のサンプルを溜めるサンプル貯留部302aを有し、
前記第7流路210aの末端は外気と連通し、
前記第2ポンプ212aは、前記サンプリング部30aと前記第7流路210aの前記末端の間に設けられ、
前記サンプル貯留部302aとサンプル吐出部300aとの間に第9流路303aが設けられ、
前記第9流路303aは、第7開閉機構304aを備えている。
図4は、本発明の他の実施形態に係る無菌サンプリング装置のサンプリング部30bの概略構成図概略構成図を示している。
ここで前記サンプリング部30bは所定量のサンプルを溜めるバルブユニット306bであり、
前記第7流路210bの末端は外気と連通し、
前記第2ポンプ212bは、前記バルブユニット306bと前記第7流路210bの前記末端の間に設けられている。
図1A〜Cは、一実施態様の無菌サンプリング装置1の動作を示す模式図である。また、図5は、無菌サンプリング装置1の動作を示すフローチャートである。
緩衝液を、継続的に第5流路207へと供給し、第6流路209を通って、第1廃液ボトル232へと排出させる(図1A参照)。長期間培養中の第1タンク10に連通する第1流路200から汚染物質(例えば細菌など)が侵入することを防止することができ、第1タンク10の内部が汚染されることを防止する。
通気フィルタ230を介して外気と連通した第3流路203から空気を導入する。
工程2で導入した空気層を、センサ(1)によって検出する。
第2ポンプ212を作動させ、陰圧によって、第1タンク10内のサンプルを第1流路200、第5流路207及び第7流路210へと取り込み、第2廃液ボトル310へとサンプルが吐出されるまでサンプルを吸引する。これにより、各流路に残存していた緩衝液が、サンプルを構成する溶液へと交換される。第1流体検出手段320が、サンプル量の増加を検知することにより、サンプルがサンプル吐出部300から吐出され所定の量にまで吐出された後、吐出が停止したことを検知することができる(図1B参照)。
工程5の後、第2ポンプ212は一旦停止し、サンプリング部30又はサンプル回収部31を移動させて、サンプル吐出部300を所望のサンプル回収容器に挿入し、サンプルを吐出する準備を行う。サンプリング部30又はサンプル回収部31が移動する間、第1ポンプは動作し、第5開閉機構219が解放される。その後、サンプリング部30又はサンプル回収部31が移動を終えると、第1ポンプは停止し、第6開閉機構220が解放されるとともに、第2ポンプ212を作動させて、サンプル回収容器にサンプルを回収する。第2流体検出手段321によって検出されたサンプル量が、所定の閾値を超えた時に第2ポンプ212が停止する(図1C)。
サンプリング部30又はサンプル回収部31を移動させて、サンプル吐出部300を第2廃液ボトル310の上に移動させる。サンプリング部30又はサンプル回収部31が移動する間、第1ポンプは動作し、第5開閉機構219が解放される。その後、サンプリング部30又はサンプル回収部31が移動を終えると、第1ポンプは停止し、第6開閉機構220が解放されるとともに、バルブ(1)及びバルブ(2)を切り替え、第2ポンプ212を作動させて、緩衝液を第2流路201、第5流路207及び第7流路210へと取り込み、第2廃液ボトル310へと緩衝液を所定の量に達するまで排出させる。
バルブ(1)を切り替え、第2ポンプ212を作動させることで、第3流路203から空気を導入し、第5流路207及び第7流路210を通ってサンプル吐出部300から空気を排出させる。第1流体検出手段320が、重量の増加の停止を検知することにより、緩衝液が第5流路207、第7流路210及びサンプリング部30から全て排出されたことを検知することができる。その後、ディスポーザブルチップ301を新しいディスポーザブルチップ301と交換する。
基本的には、上記工程1と同様の工程を実施する。
10 第1タンク
100 攪拌翼
101 第1タンク排出ライン
200 第1流路
201 第2流路
202 第2タンク
203 第3流路
204 第1分岐部
205 第4流路
206 第2分岐部
207 第5流路
208 第3分岐部
209 第6流路
210、210a、210b 第7流路
211 第1ポンプ
212、212a、212b 第2ポンプ
213 第1開閉機構
214 第2開閉機構
215 第1開閉切り替えデバイス
216 第3開閉機構
217 第4開閉機構
218 第2開閉切り替えデバイス
219 第5開閉機構
220 第6開閉機構
221 第3開閉切り替えデバイス
222 一方向弁
223 殺菌化手段
224 第1無菌接続コネクタ
225 流体識別センサ
226 第2無菌接続コネクタ
227 第3タンク
228 第8流路
229a 第3無菌接続コネクタ(オス型)
229b 第3無菌接続コネクタ(メス型)
230、230a 通気フィルタ
231 流量検出手段
232 第1廃液ボトル
30、30a、30b サンプリング部
300、300a サンプル吐出部
301、301a ディスポーザブルチップ
302a サンプル貯留部
303a 第9流路
304a 第7開閉機構
305a レベルセンサ
306b バルブユニット
307b 計測器
31 サンプル回収部
310 第2廃液ボトル
311 15mL遠心管
3110 15mL遠心管ホルダ
312 50mL遠心管
3120 50mL遠心管ホルダ
313 1.5mL遠心チューブ
3130 1.5mL遠心チューブホルダ
320 第1流体検出手段
321 第2流体検出手段
CM 培地
BF 緩衝液
Claims (13)
- 無菌サンプリング装置であって、
細胞を含む培地を収容する第1タンクと接続するための第1流路と;
緩衝液を収容する第2タンクと接続するための第2流路と;
外気と連通した第3流路と;
前記第2流路と前記第3流路とが合流する第1分岐部を有する第4流路と;
前記第1流路と前記第4流路とが合流する第2分岐部を有する第5流路と;
前記第5流路の下流にある第3分岐部から分岐する第6流路と;
前記第3分岐部から分岐する第7流路と;
前記第7流路に設けられたサンプリング部と、
を備え、ここで:
前記第6流路は、前記第6流路内の流体を送り出す第1ポンプが設けられ;
前記第7流路は、前記第7流路内の流体を送り出す第2ポンプが設けられ;
前記第2流路は第1開閉機構を有し;前記第3流路が第2開閉機構を有し;前記第4流路が第3開閉機構を有し;前記第1流路が第4開閉機構を有し;前記第6流路が第5開閉機構を有し;そして、前記第7流路が第6開閉機構を有し、
前記第1開閉機構が開く場合は前記第2開閉機構が閉じ、又は、前記第2開閉機構が開く場合は前記第1開閉機構が閉じるよう作動し;
前記第3開閉機構が開く場合は前記第4開閉機構が閉じ、又は、前記第4開閉機構が開く場合は前記第3開閉機構が閉じるよう作動し;
前記第5開閉機構が開く場合は前記第6開閉機構が閉じ、又は、前記第5開閉機構が開く場合は前記第6開閉機構が閉じるよう作動し;そして
前記第2ポンプによって流体を送り出す速度が、前記第1ポンプによって流体を送り出す速度よりも速いことを特徴とする、無菌サンプリング装置。 - 前記第1流路は、前記第1流路内の流体の移動を、前記第1タンクから前記第2分岐部の方向へ限定するための一方向弁を備える、請求項1に記載の無菌サンプリング装置。
- 前記第1流路は、第1無菌接続コネクタをさらに備える、請求項1又は2に記載の無菌サンプリング装置。
- 前記第1流路は、殺菌化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。
- 前記第5流路の流体を識別するための、流体識別センサをさらに備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の無菌サンプリング装置。
- 前記第2流路は、第2無菌接続コネクタをさらに備える、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。
- 前記第1開閉機構の上流にある前記第2流路はさらに分岐し、緩衝液を収容する第3タンクと連通する第8流路を備える、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。
- 前記第8流路は、第3無菌接続コネクタをさらに備える、請求項7に記載の無菌サンプリング装置。
- 前記サンプリング部は、前記サンプリング部のサンプル吐出部から吐出されるサンプルを回収する容器を設置するサンプル回収部を備える、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。
- 前記サンプリング部は前記第7流路の途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部は所定量のサンプルを溜めるサンプル貯留部を有し、
前記第7流路の末端は外気と連通し、
前記第2ポンプは、前記サンプリング部と前記第7流路の前記末端の間に設けられ、
前記サンプル貯留部とサンプル吐出部との間に第9流路が設けられ、
前記第9流路は、第7開閉機構を備える、
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。 - 前記サンプリング部は、前記サンプル貯留部に貯留されるサンプルの量を検出するレベルセンサを有する、請求項10に記載の無菌サンプリング装置。
- 前記サンプリング部は前記第7流路の途中に設けられ、
ここで前記サンプリング部は所定量のサンプルを溜めるバルブユニットであり、
前記第7流路の末端は外気と連通し、
前記第2ポンプは、前記バルブユニットと前記第7流路の前記末端の間に設けられた、
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。 - 前記第6流路は、流量検出手段を有する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の無菌サンプリング装置。
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