JP2022075069A - Sensor unit and cell culture analyzer equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細胞培養の分析に使用されるセンサユニットおよびこれを備えた細胞培養分析装置に関する。 The present invention relates to a sensor unit used for analysis of cell culture and a cell culture analyzer including the sensor unit.
従来の細胞培養分析装置の構成では、基体に設けられた貫通孔部分にセンサが固定されるとともに、このセンサには、信号を取り出すためのリード線が接続されていた。
例えば、特許文献１には、複数の細胞培養容器が設けられたプレートと嵌合するカートリッジを有する細胞培養分析装置について開示されている。
この細胞培養分析装置は、それぞれの培養容器内を計測するセンサを有しており、これらのセンサを挿入する複数の開口がカートリッジに設けられ、それぞれの開口内でセンサとファイバーケーブルとが接続されている。そして、これら複数のファイバーケーブルが、外部の制御部に接続されている。
In the configuration of the conventional cell culture analyzer, the sensor is fixed to the through hole portion provided in the substrate, and the lead wire for extracting the signal is connected to this sensor.
For example,
This cell culture analyzer has sensors that measure the inside of each culture vessel, and a plurality of openings for inserting these sensors are provided in the cartridge, and the sensor and the fiber cable are connected in each opening. ing. Then, these a plurality of fiber cables are connected to an external control unit.
しかしながら、上記従来の細胞培養分析装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された細胞培養分析装置では、複数の培養容器にそれぞれ挿入される各センサが、個々に設けられているため、各センサの培養容器に対する正確な位置決めを行うことが困難であった。
However, the above-mentioned conventional cell culture analyzer has the following problems.
That is, in the cell culture analyzer disclosed in the above publication, since each sensor to be inserted into each of a plurality of culture containers is individually provided, it is difficult to accurately position each sensor with respect to the culture container. there were.
このため、培養容器に入れられた培地へのセンサの浸漬深さ等にばらつきが生じ、測定精度が低下するおそれがあった。
本発明の課題は、培養容器に対するセンサの位置精度を向上させることが可能なセンサユニットおよびこれを備えた細胞培養分析装置を提供することにある。
For this reason, the depth of immersion of the sensor in the medium contained in the culture vessel may vary, and the measurement accuracy may decrease.
An object of the present invention is to provide a sensor unit capable of improving the position accuracy of a sensor with respect to a culture vessel and a cell culture analyzer provided with the sensor unit.
本発明に係るセンサユニットは、培養容器の培地の成分を測定するセンサを有するセンサユニットであって、複数のセンサと、連結部とを備えている。複数のセンサは、本体部と、本体部の下端側に配置され培地内に浸漬されて培地の成分を測定する検出部と、を有する。連結部は、本体部の上端側において複数のセンサを連結する。 The sensor unit according to the present invention is a sensor unit having a sensor for measuring a component of a medium in a culture vessel, and includes a plurality of sensors and a connecting portion. The plurality of sensors have a main body portion and a detection unit arranged on the lower end side of the main body portion and immersed in the medium to measure the components of the medium. The connecting portion connects a plurality of sensors on the upper end side of the main body portion.
本発明に係るセンサユニットによれば、培養容器に対するセンサの位置精度を向上させることができる。 According to the sensor unit according to the present invention, the position accuracy of the sensor with respect to the culture vessel can be improved.
以下、本発明の一実施形態に係るセンサユニット２７を含む細胞培養分析装置１について、添付図面を用いて説明する。
＜細胞培養分析装置１の概要説明＞
図１は、細胞培養分析装置１の構成を示す。
細胞培養分析装置１は、ウェル（培養容器）２５ａ（図１２参照）に入れられた培地（液体）内にセンサ４３（図１４等参照）の一部（検出電極）を浸漬させた状態で電気化学的に培地に含まれる特定の成分の濃度を検出する装置であって、分析ユニット２と、空気圧供給部としての駆動部３と、分析ユニット２と駆動部３とを制御する制御ユニット４とを備えている。制御ユニット４、分析ユニット２、および駆動部３は、電気ケーブル５によって接続されている。駆動部３と分析ユニット２とは、配管チューブ６によって接続されている。
Hereinafter, the
<Outline explanation of
FIG. 1 shows the configuration of the
The
図２は、培養インキュベータ７に配置される細胞培養分析装置１の使用例を示す。
培養インキュベータ７内には、細胞培養分析装置１の分析ユニット２が配置される。そして、電気ケーブル５によって分析ユニット２と接続された制御ユニット４と、配管チューブ６によって分析ユニット２と接続された駆動部３とは、培養インキュベータ７外に配置される。
FIG. 2 shows an example of use of the
The
これにより、使用者は、培養インキュベータ７の扉８を開閉することなく、培養インキュベータ７内の培養状態を、制御ユニット４を介して分析することができる。つまり、培養状態を分析する際に、培養インキュベータ７内のコンタミネーションによる空気汚染を防止することができる。
図３（ａ）および図３（ｂ）は、駆動部３の構成を示す。
Thereby, the user can analyze the culture state in the
3A and 3B show the configuration of the
駆動部３は、分析ユニット２に対する空気圧供給部であって、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、シリンジ９、プランジャ１０、多方切り替え弁１１、プランジャ用モータ１２、および弁用モータ１３を有している。空気圧の調整は、シリンジ９内の空気を、プランジャ１０によって圧縮したり、吸引したりすることで行われる。プランジャ１０は、多方切り替え弁１１に連結されている。
The
駆動部３の筐体３ａ内には、プランジャ用のモータ１２と多方切り替え弁１１用のモータ１３とが配置されている。これらのモータ１２，１３は、電気ケーブル５を介して接続された制御ユニット４によって制御される。
図４は、駆動部３に含まれる多方切り替え弁１１の構成を示す。
多方切り替え弁１１は、分析ユニット２に対する送気系の弁として、添加剤添加部Ａ用の弁１４と、添加剤添加部Ｂ用の弁１５と、攪拌部材用の弁１６と、を有している。
A
FIG. 4 shows the configuration of the
The
そして、多方切り替え弁１１は、分析ユニット２に対する吸気系の弁として、攪拌部材用の弁１６と、吸気用の弁１７と、を有している。
多方切り替え弁１１は、回転部１８の回転を制御して周方向における回転流路１９の位置を決定し、所定の弁とシリンジ９とを流路接続し、空気圧を供給するように制御される。
The
The
より具体的には、分析ユニット２に対する送気は、まず、回転部１８の回転を制御して、吸気用の弁１７とシリンジ９とを流路接続する。そして、プランジャ１０を吸引方向に引っ張り、吸気用の弁１７からシリンジ９内に空気を吸引する。次に、回転部１８の回転を制御して、所定の送気系の弁１４，１５，１６に対して、シリンジ９を流路接続し、次に、プランジャ１０を圧縮方向に押し込むことで、所定の弁１４，１５，１６に対して送気を行う。
More specifically, in the air supply to the
図５は、分析ユニット２の構成を示す。
分析ユニット２は、培養インキュベータ内に複数台設置できるように、横方向は短く、高さ方向は低く、奥方向に縦長になるように設計されている。これは、一般的な培養インキュベータの培養空間が奥方向に長く、高さ方向に低い形状をしているので、これに合った形状をしている。
FIG. 5 shows the configuration of the
The
分析ユニット２は、アダプタユニット２０、トップユニット２１およびボトムユニット２２を有しており、アダプタユニット２０を、トップユニット２１とボトムユニット２２とで挟み込むように構成されている。
アダプタユニット２０は、図６に示すように、トップユニット２１とボトムユニット２２との間に形成された前面開口２３からスライド移動させて取り付けられる。その結果、分析ユニット２の高さを抑えることが可能となる。
The
As shown in FIG. 6, the
また、アダプタユニット２０は、図６に示すように、下方から、アダプタボトム２４、ウェルプレート２５、アダプタトップ２６、センサユニット２７の順に配置されている。
図７（ａ）に示すアダプタユニット２０のトップユニット２１には、図７（ｂ）に示す基板ユニット２８が内包されている。
図８は、センサユニット２７上に配置される基板ユニット２８の分解斜視図を示す。基板ユニット２８は、図８に示すように、センサユニット２７に面する下方から、配管基板部２９、基板ベース３０、基板３１の順に配置されている。
Further, as shown in FIG. 6, the
The
FIG. 8 shows an exploded perspective view of the
配管基板部２９には、駆動部３からの空気流路が接続されたエア配管が内包されている。基板ベース３０は、基板３１がその上面に取り付けられるように設けられている。そして基板３１は、下方のセンサユニット２７に設けられた電気化学式のセンサ４３（図１４等参照）と電気的に接続されるための接続部３２が配置されている。
接続部３２は、基板３１から下方に向かって複数配置されており、基板ベース３０に配置された接点貫通孔３０ａを通って、配管基板部２９を貫通し、下方のセンサユニット２７において対応する位置にそれぞれ配置された複数のセンサ４３に対して電気的に接続される。
The piping
A plurality of connecting
基板３１上には、接続部３２と電気的に接続された配線パターンが設けられている。そして、基板３１は、電気ケーブル５を介して、外部の制御ユニット４（図１等参照）と接続されている。
図９は、基板ユニット２８と各配管チューブ３３，３４，３５，３６との接続状態を示す。
A wiring pattern electrically connected to the
FIG. 9 shows the connection state between the
本実施形態では、駆動部３に接続された合計４種類の配管チューブが、基板ユニット２８に接続されている。
具体的には、基板ユニット２８には、基板ユニット２８に対する送気系の配管チューブとして、添加剤添加部Ａ用の配管チューブ３３と、添加剤添加部Ｂ用の配管チューブ３４とが設けられている。
In the present embodiment, a total of four types of piping tubes connected to the
Specifically, the
さらに、基板ユニット２８には、分析ユニット２に対する吸気系の弁として、吸気用の配管チューブ３６が設けられている。
なお、攪拌部材用の配管チューブ３５は、送気、吸気の双方向の弁として、基板ユニット２８に設けられている。
図１０は、空気圧供給部として用いられる吸気ポートの構成を示す。
Further, the
The piping
FIG. 10 shows the configuration of an intake port used as an air pressure supply unit.
空気圧供給部は、ウェル（培養容器）２５を収納する培養インキュベータ７内の空気を吸引する空気取り入れ口（吸気ポート）３７を有している。
より具体的には、配管基板部２９の下方底面に、空気取り入れ口（吸気ポート）３７が設けられている。そして、空気取り入れ口（吸気ポート）３７は、配管基板部２９内の貫通孔３８を通って、上方の配管チューブ接続部３９と連結された配管チューブ３６を介して駆動部３の多方切り替え弁１１に接続される。
The air pressure supply unit has an air intake port (intake port) 37 for sucking air in the
More specifically, an air intake port (intake port) 37 is provided on the lower bottom surface of the piping
これにより、空気圧供給部は、ウェル２５ａを収納する培養インキュベータ７内の空気を吸引する空気取り入れ口（吸気ポート）３７を有しているため、ウェル２５ａ内における細胞培養に対するコンタミネーションの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態においては、ウェル２５ａを収納する培養インキュベータ７内の空気、つまり、管理された空気が、添加剤容器および攪拌部材への空気圧力として活用される。これにより、ウェル２５ａ内における細胞培養に対するコンタミネーションの発生を防止することができる。
As a result, since the air pressure supply unit has an air intake port (intake port) 37 for sucking air in the
That is, in the present embodiment, the air in the
また、空気取り入れ口（吸気ポート）３７が、配管基板部２９の下方底面に設けられているため、空気取り入れ口３７の開口からの水滴等の流入を防止することができる。
また、配管チューブ３６は、ナフィオンチューブ等の湿度透過性材料を用いて形成されている。よって、培養インキュベータ７内の水分が、上述した駆動部３に流入することを防止して、駆動部３における結露の発生を防止することができる。
Further, since the air intake port (intake port) 37 is provided on the lower bottom surface of the piping
Further, the piping
図１１（ａ）～図１１（ｃ）は、配管基板部２９内に形成された配管の経路を示す。
添加剤添加部Ａ用の配管チューブ３３は、配管基板部２９に接続される。
本実施形態では、培養容器として用いられるウェルプレート２５は、図１２に示すように、２４個のウェル２５ａを含んでいる。このため、添加剤添加部Ａ用の配管は、２４個に並列分岐して、所定のウェル２５ａの上方に配管の出口開口が配置される。
11 (a) to 11 (c) show the path of the pipe formed in the
The piping
In this embodiment, the
同様に、添加剤添加部Ｂ用の配管チューブ３４は、配管基板部２９に接続される。そして、添加剤添加部Ｂ用の配管は、２４個に並列分岐して、所定のウェル２５ａの上方に配管の出口開口が配置される。
同様に、攪拌部材用の配管チューブ３５は、配管基板部２９に接続される。そして、攪拌部材用の配管は、２４個に並列分岐して、所定のウェル２５ａの上方に配管の出口開口が配置される。
Similarly, the piping
Similarly, the piping
つまり、２４個のウェル２５ａの全ての添加剤添加部Ａに対して、一斉に同様の空気圧が与えられる。同様に、２４個のウェル２５ａの全ての添加剤添加部Ｂに対して、一斉に同様の空気圧が与えられる。同様に、２４個のウェル２５ａ全ての攪拌部材に対して、一斉に同様の空気圧が与えられる。
図１３は、アダプタユニット２０の構成を示す。
That is, the same air pressure is applied to all the additive addition portions A of the 24
FIG. 13 shows the configuration of the
アダプタユニット２０は、図１３に示すように、最下段から、アダプタボトム（培養容器設置部）２４、ウェルプレート（培養容器）２５、アダプタトップ２６、センサユニット２７がこの順に載置されている。
本実施形態において、ウェルプレート２５は、図１２に示すように、４×６の２４個のウェル２５ａを有している。
As shown in FIG. 13, the
In this embodiment, the
アダプタトップ２６は、ウェルプレート２５の高さを調整するために設けられており、ウェルプレート２５の高さに応じて、異なるアダプタトップ２６が使用される。これは、アダプタトップ２６の上にセンサユニット２７が載置された際に、センサユニット２７とウェルプレート２５との高さ関係を調整するためである。
ウェルプレート２５は、汎用品も含めていくつかの種類を有しており、その種類に応じてアダプタトップ２６が使い分けられる。
The
The
アダプタトップ２６上に配置されたセンサユニット２７は、その下面側に設けられた４本の脚部（支持体）４０が、下方のアダプタトップ２６の貫通孔４１を通って、培養容器設置部としてのアダプタボトム２４に設けられた位置決め穴４２内に挿入される。
これにより、センサユニット２７は、ウェルプレート２５上に所定間隔離れた状態で設置される。つまり、センサユニット２７には、アダプタボトム２４上に、ウェルプレート２５の収納空間を確保するための脚部４０が設けられている。そして、脚部４０によって支持された状態で、センサユニット２７がアダプタボトム２４上に配置される。
In the
As a result, the
なお、脚部４０は、上述したように、アダプタボトム２４上に、ウェルプレート２５の収納空間（アダプタボトム２４の上面とセンサユニット２７の下面との間の隙間）を確保するために、アダプタボトム２４に対してセンサユニット２７を支持する。
ここで、センサユニット２７を支持する支持体としては、センサユニット２７に設けられた脚部４０に限定されるものではない。例えば、支持体としては、アダプタボトム２４に対してセンサユニット２７を下方から支持する支持体であれば、アダプタボトム２４側に設けられた支持体であってもよい。
As described above, the
Here, the support that supports the
図１４は、センサユニット２７の構成を示す。
センサユニット２７は、図１４に示すように、下方から順に、ボトムプレート５７、複数のセンサ４３、添加剤を供給するために設けられたポート６１が取り付けられたトッププレート５９、ガスケットシート６０が配置されている。
本実施形態では、センサユニット２７に含まれる複数のセンサ４３は、図１５に示すように、折り曲げ部４４を介して、４個のセンサ４３の本体部４３ａの上端部が連結部４５によって連結されている。
FIG. 14 shows the configuration of the
As shown in FIG. 14, the
In the present embodiment, as shown in FIG. 15, in the plurality of
このように、４個で１セットとされたセンサ４３は、図１４に示すように、６セット分、ボトムプレート５７に取り付けられる。
センサ４３は、例えば、樹脂材料であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上面に、スパッタリングによって金の電極層が形成されて構成されている。そして、センサ４３は、図１６に示すように、本体部４３ａ、検出部４３ｂ、折り曲げ部４４、連結部４５および当接部４６を有している。
As shown in FIG. 14, the
The
本体部４３ａは、略長方形の平板状の部材であって、その上端部において折り曲げ部４４と連結されている。
検出部４３ｂは、略長方形の本体部４３ａの下部の表面に設けられており、測定電極（作用極、対極、参照極）を含む。そして、ウェル２５ａに入れられた培地に浸漬された検出部４３ｂの各測定電極に所定の電圧が印加されることで、電気化学的に培地の特定の成分の濃度を測定する。
The
The
検出部４３ｂに含まれる各測定電極は、レーザによって電極層を蒸散させ、分割されることによって形成される。
ここで、培地に含まれるグルコースの濃度を測定する場合には、作用極の表面に固定化された試薬層には、グルコース酸化酵素として、例えば、グルコースオキシダーゼ（ＧＯｘ）、グルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）、さらにはレドックスメディエータが含まれ得る。
Each measurement electrode included in the
Here, when measuring the concentration of glucose contained in the medium, the reagent layer immobilized on the surface of the working electrode may contain glucose oxidase, for example, glucose oxidase (GOx) or glucose dehydrogenase (GDH). Further may include a redox mediator.
グルコースの濃度は、保護膜を通して培地から透過してきたグルコースが、試薬層の酵素（例えば、ＧＯｘ、ＧＤＨ）との反応で酸化されてグルコノラクトンとなり、同時に生成されるレドックスメディエータの還元体、もしくは過酸化水素の酸化反応によって生じる電子を電流値に変換することで測定される。
折り曲げ部４４は、図１６に示すように、本体部４３ａと連結部４５との間を連結する部分であって、折り曲げ線４４ａに沿って略直角に折り曲げられる。これにより、連結部４５は、本体部４３ａに対して略直角に配置される。
The concentration of glucose is such that glucose that has permeated from the medium through the protective film is oxidized by reaction with enzymes in the reagent layer (for example, GOx, GDH) to become gluconolactone, which is a reduced form of the redox mediator that is produced at the same time. It is measured by converting the electrons generated by the oxidation reaction of hydrogen hydrogen into a current value.
As shown in FIG. 16, the
また、折り曲げ部４４は、図１６に示すように、本体部４３ａと比較して幅（図中左右方向の寸法）が小さい。すなわち、折り曲げ部４４は、本体部４３ａよりも細い部分を残して切り欠かれたように形成されている。これにより、連結部４５を本体部４３ａに対して折り曲げる際には、折り曲げ線４４ａに沿って折り曲げるために必要な力が小さくなり、容易に折り曲げることができる。
Further, as shown in FIG. 16, the
連結部４５は、図１６に示すように、折り曲げ部４４を介して、４つのセンサ４３の本体部４３ａの上端部を互いに連結する。そして、連結部４５は、本体４５ａ、位置決め穴（係止機構）４５ｂ、接点部４５ｃ、当接部４６と、を有している。
本体４５ａは、略Ｉ字形状のセンサ４３の本体部４３ａの長手方向に略直交する方向に沿って配置されており、４つのセンサ４３の本体部４３ａの上端部を、折り曲げ部４４を介して互いに連結する。
As shown in FIG. 16, the connecting
The
位置決め穴４５ｂは、後述するセンサユニット２７の組み立て工程において、ボトムプレート５７側に設けられたツメ部（係止機構）５７ｃ（図２４（ａ）等参照）が挿入された状態で係止される。これにより、センサ４３のボトムプレート５７に対する位置決めが行われる。
接点部４５ｃは、４つ１組で１つのセンサ４３の検出部４３ｂに対応して配置されており、センサ４３の本体部４３ａの下部に配置された検出部４３ｂに含まれる各測定電極（作用極、対極、参照極）に電気的に接続されている。
The
The
当接部４６は、図１６に示すように、連結部４５の下部から下向きに突出するように形成された部分であって、その下端面が折り曲げ線４４ａの直線上に沿って配置されている。当接部４６は、後述するセンサユニット２７の組み立て工程において、ボトムプレート５７の上面に対して当接することで、センサ４３のボトムプレート５７に対する位置決めが行われる。
As shown in FIG. 16, the
本実施形態のセンサユニット２７は、図１５に示すように、培養容器の培地の成分を測定する複数のセンサ４３を含む構成であって、本体部４３ａと、本体部４３ａの下端側に配置され培地内に浸漬されて培地の成分を測定する検出部４３ｂと、を有する複数のセンサ４３と、本体部４３ａの上端側において複数のセンサ４３を連結する連結部４５と、を備えている。
As shown in FIG. 15, the
これにより、複数のセンサ４３は、連結部４５によって互いに連結された状態でボトムプレート５７に対して取り付けられるため、互いに連結されたセンサ４３同士の位置を正確に規定することができる。
よって、ウェルプレート２５に含まれる複数のウェル（培養容器）２５ａに対する個々のセンサ４３の位置精度（位置・角度等）を向上させることができる。
As a result, since the plurality of
Therefore, it is possible to improve the position accuracy (position, angle, etc.) of each
この結果、ウェル２５ａ内に入れられた培地に対する個々のセンサ４３の浸漬深さがほぼ一定になるため、安定した測定結果を得ることができる。
＜センサユニット２７の組み立て工程＞
ここで、これらのセンサ４３がボトムプレート５７に対して取り付けられる工程を含むセンサユニット２７の組み立て工程について、図１７～図２７を用いて以下で説明する。
As a result, since the immersion depth of each
<Assembly process of
Here, the assembly process of the
センサユニット２７の組み立て工程では、まず、上端部が連結部４５によって連結された４個で１セットのセンサ４３が、図１７に示すように、センサ固定治具７１，７２を用いて、ボトムプレート５７に対して取り付けられる。
センサ固定治具７１，７２は、ウェルプレート２５に含まれる個々のウェル２５ａに対して、センサ４３の検出部４３ｂの部分が所定の浸漬深さになるように正確に位置決めするために用いられる。
In the assembly process of the
The
そして、センサ固定治具７１，７２は、図１７に示すように、その上面側に、ボトムプレート５７が配置された状態で使用される。
このとき、センサ固定治具７１の位置決め部７１ｃには、図１７に示すように、ボトムプレート５７の脚部４０が挿入されている。そして、センサ固定治具７１の上面には、センサ固定治具７１に対してスライド移動可能な状態で、センサ固定治具７２が取り付けられている。
Then, as shown in FIG. 17, the
At this time, as shown in FIG. 17, the
これにより、センサ固定治具７１，７２は、ボトムプレート５７に対して正確に位置決めされる。
センサ固定治具７１，７２は、図１８（ａ）に示すように、センサ固定治具７１の上面にセンサ固定治具７２が配置され、互いに重ねた状態で使用される。
センサ固定治具７１は、図１８（ｂ）に示すように、土台部７１ａ、保持部７１ｂおよび位置決め部７１ｃを有している。
As a result, the
As shown in FIG. 18A, the
As shown in FIG. 18B, the
土台部７１ａは、平板状の部材であって、その上面に、複数の保持部７１ｂと位置決め部７１ｃとが設けられている。
保持部７１ｂは、後述するセンサ４３の取り付け時に、センサ固定治具７２側の当接部７２ｃとともに個々のセンサ４３の本体部４３ａを保持する部分であって、土台部７１ａの上面から上方へ突出するように設けられている。また、保持部７１ｂは、本実施形態では、センサ４３の数に対応する数（２４個）だけ設けられている。
The
The holding
位置決め部７１ｃは、土台部７１ａの上面における四隅に配置されており、ボトムプレート５７の脚部４０がそれぞれ挿入される。これにより、ボトムプレート５７は、センサ固定治具７１に対して位置決めされる。
センサ固定治具７２は、センサ固定治具７１の上面に配置された状態で使用され、図１８（ｃ）に示すように、土台部７２ａ、貫通穴７２ｂおよび当接部７２ｃを有している。
The
The
土台部７２ａは、平板状の部材であって、貫通穴７２ｂと当接部７２ｃとが設けられている。
貫通穴７２ｂは、平板状の土台部７２ａの上面と下面とを連通させる穴であって、上述したセンサ固定治具７１側の保持部７１ｂがそれぞれ対応する貫通穴７２ｂに挿入される。
The
The through
当接部７２ｃは、後述するセンサ４３の取り付け時に、センサ固定治具７１側の保持部７１ｂとともに個々のセンサ４３の本体部４３ａを保持する部分であって、土台部７２ａの上面における貫通穴７２ｂに隣接する位置から上方へ突出するように設けられている。また、当接部７２ｃは、本実施形態では、センサ４３の数に対応する数（２４個）だけ設けられている。
The
次に、６セット分（４個×６セット＝２４個）のセンサ４３が、図１９に示すように、センサ固定治具７１、７２の上面側にボトムプレート５７が配置された状態で、ボトムプレート５７に形成された貫通穴５７ｂ内へそれぞれ挿入される。
センサ４３がボトムプレート５７の貫通穴５７ｂ内へ挿入されると、図２０に示すように、ボトムプレート５７の上面にセンサ４３の当接部４６が当接した状態となる。
Next, as shown in FIG. 19, the
When the
このとき、当接部４６は、上述したように、折り曲げ線４４ａの直線上に沿って配置されているため、当接部４６をボトムプレート５７の上面に当接させた状態で、当接部４６を起点として折り曲げ線４４ａに沿って折り曲げ部４４を折り曲げることができる。
よって、当接部４６を起点として折り曲げ線４４ａに沿って折り曲げられたセンサ４３は、ボトムプレート５７の貫通穴５７ｂから下向きに精度よく配置されるため、センサ４３のウェル２５ａに対する位置精度を向上させることができる。
At this time, since the
Therefore, the
また、図２０に示すように、ボトムプレート５７の貫通穴５７ｂにセンサ４３が挿入された状態で、センサ固定治具７２が、センサ固定治具７１に対して図中矢印（右）方向へスライド移動する。
ここで、ボトムプレート５７の貫通穴５７ｂに挿入されたそれぞれのセンサ４３の本体部４３ａは、図２１（ａ）に示すように、センサ固定治具７２の貫通穴７２ｂを貫通して上方に突き出したセンサ固定治具７１の保持部７１ｂによって一方の面を保持されている。
Further, as shown in FIG. 20, with the
Here, as shown in FIG. 21A, the
この状態から、図２１（ａ）に示すように、センサ固定治具７１に対してセンサ固定治具７２が図中矢印方向へスライド移動すると、センサ４３の本体部４３ａは、図２１（ｂ）に示すように、センサ固定治具７１の保持部７１ｂとセンサ固定治具７２の当接部７２ｃとの間に両面が挟み込まれた状態で保持される。
これにより、センサ４３の本体部４３ａは、センサ固定治具７１，７２によって正確に位置決めされる。
From this state, as shown in FIG. 21 (a), when the
As a result, the
次に、センサ４３の本体部４３ａがセンサ固定治具７１，７２によって保持された状態のまま、図２２（ａ）に示すように、連結部４５がボトムプレート５７の上面に略平行になるように折り曲げられる（図中矢印参照）。
なお、連結部４５の折り曲げは、例えば、人の手によって行われてもよいし、折り曲げ治具等の道具を用いて行われてもよいし、ロボットハンド等によって自動的に行われてもよい。
Next, as shown in FIG. 22A, the connecting
The connecting
このとき、上述したように、センサ４３の本体部４３ａは、ボトムプレート５７の貫通穴５７ｂに挿入された状態で、センサ固定治具７１，７２によって保持されている。このため、当接部４６を起点として折り曲げ線４４ａに沿って折り曲げ部４４を折り曲げることで、連結部４５は、図２２（ｂ）に示すように、ボトムプレート５７の上面に略平行になるように折り曲げられる。
At this time, as described above, the
さらに、図２２（ｂ）に示す状態において、ボトムプレート５７の平板部５７ａの上面には、図２３（ａ）および図２３（ｂ）に示すように、４個で１セットのセンサ４３に対して、貫通穴５７ｂと、ツメ部５７ｃとが３つずつ配置されている。
貫通穴５７ｂは、図２３（ｂ）に示すように、上面視において、幅の広い挿入部５７ｂａと、挿入部５７ｂａよりも幅の狭い保持部５７ｂｂとを含むように形成されている。
Further, in the state shown in FIG. 22B, on the upper surface of the
As shown in FIG. 23B, the through
これにより、貫通穴５７ｂにセンサ４３が挿入される際には、図２３（ｂ）に示すように、まず、幅の広い挿入部５７ｂａに挿入された後、幅の狭い保持部５７ｂｂ側へ移動して保持される。
これにより、センサ４３は上向きの方向において移動が規制された状態で、保持される。
As a result, when the
As a result, the
また、上述したように、ボトムプレート５７の平板部５７ａの上面には、図２３（ａ）および図２３（ｂ）に示すように、ツメ部５７ｃが設けられている。
ツメ部５７ｃは、平板部５７ａと一体成形されており、その上面から上方に突出するように設けられており、図２４（ａ）および図２４（ｂ）に示すように、連結部４５に形成された位置決め穴４５ｂに挿入されて、連結部４５を係止する。
Further, as described above, the
The
これにより、ツメ部５７ｃと位置決め穴４５ｂとが係止機構として機能することで、連結部４５を、ボトムプレート５７の上面における所定の位置に正確に係止することができる。
よって、連結部４５がボトムプレート５７の上面に対して正確に位置決めされるため、折り曲げ部４４を介して接続されたセンサ４３の本体部４３ａの位置決めも正確に行うことができる。
As a result, the
Therefore, since the connecting
また、図２４（ａ）および図２４（ｂ）に示す状態において、ツメ部５７ｃの保持面５７ｃａは、連結部４５の上面を押さえつけるように保持している。
これにより、連結部４５は、ボトムプレート５７の上面に対して略平行に保持される。
次に、図２５に示すように、連結部４５が折り曲げられた状態で、ボトムプレート５７の上面には、トッププレート５９が重ねて配置される。
Further, in the states shown in FIGS. 24 (a) and 24 (b), the holding surface 57ca of the
As a result, the connecting
Next, as shown in FIG. 25, the
このとき、トッププレート５９の下面とボトムプレート５７の上面との間に挟まれるように配置された各センサ４３は、図２６に示すように、トッププレート５９側の支持部５７ｄとボトムプレート５７側の押圧部５９ａとの間に保持される。
すなわち、ボトムプレート５７の貫通穴５７ｂの開口縁には、センサ４３の折り曲げ部４４の下辺側を支える支持部５７ｄが設けられている。トッププレート５９の支持部５７ｄに対向する部分には、センサ４３の折り曲げ部４４の上辺側を下方に押す押圧部５９ａが設けられている。
At this time, as shown in FIG. 26, each
That is, a
これにより、センサ４３は、その上面が押圧部５９ａによって支持され、その下面がボトムプレート５７の上面側に設けられた支持部５７ｄによって支持される。
支持部５７ｄは、図２６に示すように、上面に湾曲した面を含む上面湾曲部形状を有している。また、押圧部５９ａは、図２６に示すように、下面に湾曲した面を含む下面湾曲部形状を有している。
As a result, the upper surface of the
As shown in FIG. 26, the
これにより、図２６に示すように、トッププレート５９とボトムプレート５７との間にセンサ４３が上下から挟み込まれた状態になると、センサ４３の折り曲げ部４４が支持部５７ｄと押圧部５９ａとによって上下から挟まれた状態で保持される。
よって、センサ４３は、折り曲げられた角度を正確に規定されるため、センサ４３の本体部４３ａの下端部に設けられた検出部４３ｂが、安定した状態で配置される。
As a result, as shown in FIG. 26, when the
Therefore, since the bent angle of the
この結果、ウェルプレート２５に含まれるそれぞれのウェル２５ａ内の培地に浸漬される検出部４３ｂの浸漬深さを正確に管理して、検出精度を向上させることができる。
最後に、図２７に示すように、トッププレート５９の上面に、ガスケットシート６０が重ねて配置される。
これにより、センサユニット２７が組み立てられる。
As a result, the immersion depth of the
Finally, as shown in FIG. 27, the
As a result, the
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、略Ｉ字形状のセンサ４３を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
[Other embodiments]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
(A)
In the above embodiment, an example using a substantially I-shaped
例えば、図２９に示すように、略Ｌ字形状のセンサ１４３を用いてもよい。
センサ１４３は、図２９に示すように、略Ｌ字形状の本体部１４３ａを有しており、上記実施形態と同様に、複数（４つ）のセンサ１４３の上端部が、折り曲げ部４４を介して連結部４５によって連結されている。
この場合には、センサ１４３の培地に浸漬される下端部の面積（電極が配置される検出部の面積）が増大することから、上記実施形態のセンサ４３よりも検出精度を向上させることができる。
For example, as shown in FIG. 29, a
As shown in FIG. 29, the
In this case, since the area of the lower end portion of the
（Ｂ）
上記実施形態では、ボトムプレート５７側に設けられたツメ部５７ｃと、連結部４５側に設けられた位置決め穴４５ｂとが、センサ４３の位置決めを行う係止機構として機能する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態とは反対に、ボトムプレート側に設けられた位置決め穴と、連結部側に設けられたツメ部とが、係止機構として設けられた構成であってもよい。
(B)
In the above embodiment, an example in which the
For example, contrary to the above embodiment, the positioning hole provided on the bottom plate side and the claw portion provided on the connecting portion side may be provided as a locking mechanism.
（Ｃ）
上記実施形態では、センサ４３が折り曲げ部４４において折り曲げた状態で使用される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、センサが折り曲げられることなく使用される構成であってもよい。
この場合でも、センサの本体部の上端部分において、複数のセンサが連結部によって連結された構成にすることで、センサの位置精度を向上させるという上記と同様の効果を得ることができる。
(C)
In the above embodiment, an example in which the
For example, the sensor may be used without being bent.
Even in this case, the same effect as described above can be obtained by improving the position accuracy of the sensors by forming the plurality of sensors connected by the connecting portion at the upper end portion of the main body portion of the sensor.
（Ｄ）
上記実施形態では、４つのセンサ４３が１セットとなるように４つのセンサ４３の上端部を連結部４５によって連結した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、連結部によって連結されるセンサの数は、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。
(D)
In the above embodiment, an example in which the upper end portions of the four
For example, the number of sensors connected by the connecting portion may be 3 or less, or 5 or more.
いずれの場合でも、互いに連結されたセンサ間の位置が正確に規定されるため、センサの位置精度を向上させることができる。
（Ｅ）
上記実施形態では、４つのセンサ４３を連結する連結部４５に、３つの位置決め穴４５ｂが設けられた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
In either case, the position between the sensors connected to each other is accurately defined, so that the position accuracy of the sensors can be improved.
(E)
In the above embodiment, an example in which three
例えば、位置決め穴の数についても、センサの数と同様に、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。
（Ｆ）
上記実施形態では、センサユニット２７の組み立て工程において、センサ固定治具７１，７２を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
For example, the number of positioning holes may be two or less, or four or more, as in the case of the number of sensors.
(F)
In the above embodiment, an example in which the
例えば、センサユニットの組み立ては、必ずしもセンサ固定治具を用いて行われる必要はない。 For example, the assembly of the sensor unit does not necessarily have to be performed using the sensor fixing jig.
本発明のセンサユニットは、培養容器に対するセンサの位置精度を向上させることができるという効果を奏することから、細胞培養分析に使用される各種センサユニットに対して広く適用可能である。 Since the sensor unit of the present invention has the effect of improving the position accuracy of the sensor with respect to the culture vessel, it can be widely applied to various sensor units used for cell culture analysis.
１ 細胞培養分析装置
２ 分析ユニット
３ 駆動部
３ａ 筐体
４ 制御ユニット
５ 電気ケーブル
６ 配管チューブ
７ 培養インキュベータ
８ 扉
９ シリンジ
１０ プランジャ
１１ 多方切り替え弁
１２ モータ
１３ モータ
１４，１５，１６，１７ 弁
１８ 回転部
１９ 回転流路
２０ アダプタユニット
２１ トップユニット
２２ ボトムユニット
２３ 前面開口
２４ アダプタボトム
２５ ウェルプレート（培養容器）
２５ａ ウェル（培養容器）
２６ アダプタトップ
２７ センサユニット
２８ 基板ユニット
２９ 配管基板部
３０ 基板ベース
３０ａ 接点貫通孔
３１ 基板
３２ 接続部
３３，３４，３５，３６ 配管チューブ
３７ 空気取り入れ口
３８ 貫通孔
３９ 配管チューブ接続部
４０ 脚部
４１ 貫通孔
４２ 位置決め穴
４３ センサ
４３ａ 本体部
４３ｂ 検出部
４４ 折り曲げ部
４４ａ 折り曲げ線
４５ 連結部
４５ａ 本体
４５ｂ 位置決め穴（係止機構）
４５ｃ 接点部
４６ 当接部
５７ ボトムプレート
５７ａ 平板部
５７ｂ 貫通穴
５７ｂａ 挿入部
５７ｂｂ 保持部
５７ｃ ツメ部（係止機構）
５７ｃａ 保持面
５７ｄ 支持部
５９ トッププレート
５９ａ 押圧部
６０ ガスケットシート
６１ ポート
７１ センサ固定治具
７１ａ 土台部
７１ｂ 保持部
７１ｃ 位置決め部
７２ センサ固定治具
７２ａ 土台部
７２ｂ 貫通穴
７２ｃ 当接部
１４３ センサ
１４３ａ 本体部
1
25a well (culture container)
26
Claims (17)
本体部と、前記本体部の下端側に配置され前記培地内に浸漬されて前記培地の成分を測定する検出部と、を有する複数のセンサと、
前記本体部の上端側において前記複数のセンサを連結する連結部と、
を備えたセンサユニット。 A sensor unit having a sensor for measuring the components of the culture medium in the culture vessel.
A plurality of sensors having a main body and a detection unit arranged on the lower end side of the main body and immersed in the medium to measure the components of the medium.
A connecting portion that connects the plurality of sensors on the upper end side of the main body portion,
Sensor unit equipped with.
請求項１に記載のセンサユニット。 The plurality of sensors are further provided with a bent portion in which the plurality of sensors are bent so that the connected portion is bent with respect to the main body portion along a bending line substantially parallel to the longitudinal direction of the connecting portion.
The sensor unit according to claim 1.
前記センサの前記連結部の上方に設けられたトッププレートと、
をさらに備えている、
請求項２に記載のセンサユニット。 A bottom plate provided below the connecting portion of the sensor and
A top plate provided above the connecting portion of the sensor and
Further equipped,
The sensor unit according to claim 2.
請求項３に記載のセンサユニット。 A part of the sensor is positioned by being sandwiched between the bottom plate and the top plate from above and below.
The sensor unit according to claim 3.
請求項３または４に記載のセンサユニット。 The bottom plate has a plurality of through holes through which the plurality of sensors pass.
The sensor unit according to claim 3 or 4.
前記トッププレートは、前記支持部に対向する部分に設けられており、前記センサの前記折り曲げ部の上面側を下方に押す押圧部を有している、
請求項５に記載のセンサユニット。 The bottom plate is provided at the opening edge of the through hole, and further has a support portion that supports the lower surface side of the bent portion of the sensor.
The top plate is provided on a portion facing the support portion, and has a pressing portion that pushes the upper surface side of the bent portion of the sensor downward.
The sensor unit according to claim 5.
前記押圧部は、下面湾曲形状を有している、
請求項６に記載のセンサユニット。 The support portion has a curved upper surface shape and has a curved upper surface.
The pressing portion has a curved lower surface shape.
The sensor unit according to claim 6.
請求項５から７のいずれか１項に記載のセンサユニット。 The plurality of sensors are further arranged along an extension of the bending line and further have an abutting portion that abuts on the upper surface of the bottom plate with the main body portion inserted into the plurality of through holes. ,
The sensor unit according to any one of claims 5 to 7.
請求項５から８のいずれか１項に記載のセンサユニット。 Further provided with a locking mechanism for locking the connecting portion bent along the bending line of the bent portion to the upper surface of the bottom plate.
The sensor unit according to any one of claims 5 to 8.
請求項９に記載のセンサユニット。 The locking mechanism has a positioning hole formed in the connecting portion and a claw portion provided on the upper surface of the bottom plate and inserted into the positioning hole to hold the connecting portion.
The sensor unit according to claim 9.
請求項１０に記載のセンサユニット。 The claw portion has a holding surface that holds the surface of the connecting portion bent along the bending line along the upper surface of the bottom plate.
The sensor unit according to claim 10.
請求項５から１１のいずれか１項に記載のセンサユニット。 The bent portion has a width narrower than that of the main body portion.
The sensor unit according to any one of claims 5 to 11.
請求項５から１２のいずれか１項に記載のセンサユニット。 The through hole of the bottom plate has a width wider than the width of the sensor and the insertion portion into which the sensor is inserted, and the sensor having a width narrower than the insertion portion and inserted into the insertion portion. It has a holding portion that is moved and held substantially parallel to the upper surface of the bottom plate.
The sensor unit according to any one of claims 5 to 12.
請求項１から１３のいずれか１つに記載のセンサユニット。 The sensor has a substantially I-shape.
The sensor unit according to any one of claims 1 to 13.
請求項１から１３のいずれか１つに記載のセンサユニット。 The sensor has a substantially L-shape.
The sensor unit according to any one of claims 1 to 13.
前記センサユニットが載置される培養容器設置部と、
を備えた細胞培養分析装置。 The sensor unit according to any one of claims 1 to 15, and the sensor unit.
The culture container installation part on which the sensor unit is placed and
A cell culture analyzer equipped with.
請求項１６に記載の細胞培養分析装置。 A control unit that is arranged on the sensor unit and controls the sensor unit is further provided.
The cell culture analyzer according to claim 16.
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