JP2023131846A - Automatic cell culture apparatus - Google Patents
Automatic cell culture apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023131846A JP2023131846A JP2022036828A JP2022036828A JP2023131846A JP 2023131846 A JP2023131846 A JP 2023131846A JP 2022036828 A JP2022036828 A JP 2022036828A JP 2022036828 A JP2022036828 A JP 2022036828A JP 2023131846 A JP2023131846 A JP 2023131846A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- monitoring
- control
- culture
- unit
- item
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 title claims abstract description 130
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 214
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 54
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 85
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 18
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 17
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 13
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 10
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- 239000012533 medium component Substances 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- BGXNGARHYXNGPK-UHFFFAOYSA-N 2-[1-[(4-methoxyphenyl)methylsulfanyl]cyclohexyl]acetic acid Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1CSC1(CC(O)=O)CCCCC1 BGXNGARHYXNGPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 4
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 4
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000000306 component Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 210000004263 induced pluripotent stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012888 bovine serum Substances 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000491 multivariate analysis Methods 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、自動細胞培養装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automatic cell culture device.
特許文献1に開示された培養装置(以下、自動細胞培養装置)は、細胞培養の開始から終了までの一連の処理を実行可能に構成された培養部を備える。自動細胞培養装置は、細胞数等の培養状況の情報を得るための各種装置(以下、監視部)と、培養部の温度や培養液(培地)のpH等の調節可能なパラメータを操作するための各種装置(以下、環境調節部)とを備える。自動細胞培養装置に設けられた制御装置は、監視部による監視結果を利用して環境調節部を制御するように構成されている。 The culture device disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as an automatic cell culture device) includes a culture section configured to be able to execute a series of processes from the start to the end of cell culture. The automatic cell culture device is equipped with various devices (hereinafter referred to as the monitoring section) for obtaining information on the culture status such as the number of cells, and for operating adjustable parameters such as the temperature of the culture section and the pH of the culture solution (medium). and various devices (hereinafter referred to as the environment control section). The control device provided in the automatic cell culture apparatus is configured to control the environment control section using the monitoring results from the monitoring section.
また、特許文献2には、自動細胞培養装置のセットアップ方法が開示されている。当該セットアップ方法においては、細胞の量産用の培養条件を含む全ての細胞培養条件が、細胞を量産する企業に所属する培養者ではなく、自動細胞培養装置を製造する製造者によって設定され又は再設定される(変更される)。その理由は、培養者は一般的に自動細胞培養装置に精通しておらず、培養者が自分でセットアップを行うことが難しいためである。
Further,
特許文献2に記載の細胞培養条件は、例えば特許文献1に記載の自動細胞培養装置においては、監視部による監視結果を利用した環境調節部の制御の条件を含むと解される。どのような監視結果に基づきどのように環境調節部を操作すべきかの情報は、培養者が手動培養用の装置を用いて予め手動培養を行うことによって取得されることが可能である。しかしながら、培養者は、一般的に、ノウハウ保護等の観点から、製造者を含む他者にこのような情報を提供することを望まない。言い換えれば、培養者が主体となって自動細胞培養装置のセットアップを自由に行いたいという要望がある。しかし、培養者は製造者と比べて自動細胞培養装置に精通していないため、例えば制御プログラムを作成する等の高度な作業を培養者が行うことは非常に困難である。
For example, in the automatic cell culture apparatus described in
本発明の目的は、自動細胞培養装置において、培養者が主体となって細胞培養条件を設定するための手助けをすることである。 An object of the present invention is to help a cultivator take the initiative in setting cell culture conditions in an automatic cell culture apparatus.
第1の発明の自動細胞培養装置は、細胞の培養の開始から終了までの一連の処理を実行するように構成された培養部と、細胞が培養される環境である培養環境を調節するように構成された環境調節部と、前記培養部における細胞の増殖の状況を示す培養状況及び前記培養環境を監視するように構成された監視部と、を備える自動細胞培養装置であって、前記監視部による監視結果に基づいて前記培養部及び前記環境調節部を制御する制御部を備え、前記制御部は、オペレータによって操作されることが可能に構成された入力部と、情報を記憶可能に構成された記憶部と、を有し、前記記憶部は、前記監視部によって監視されることが可能な複数の種類の監視項目と、前記制御部が前記培養部及び/又は前記環境調節部を制御するための複数の種類の制御項目と、を記憶しており、前記制御部は、前記複数の種類の監視項目の中から前記入力部を介して選択された選択監視項目と、前記複数の種類の制御項目の中から前記入力部を介して選択された選択制御項目との関連付けの情報を前記記憶部に記憶させ、且つ、前記選択監視項目の値の変化に応じた前記選択制御項目の制御内容の情報である制御情報を前記入力部への入力結果に応じて決定し、前記制御情報を前記記憶部に記憶させることを特徴とする。 The automatic cell culture device of the first invention includes a culture section configured to execute a series of processes from the start to the end of cell culture, and a culture section configured to adjust the culture environment, which is an environment in which cells are cultured. An automatic cell culture apparatus comprising: an environment control section configured to perform a cell culture; and a monitoring section configured to monitor a culture status indicating a state of cell proliferation in the culture section and the culture environment, the monitoring section comprising: a control unit configured to control the culture unit and the environment control unit based on monitoring results, the control unit including an input unit configured to be operated by an operator, and configured to be able to store information. a storage unit, the storage unit stores a plurality of types of monitoring items that can be monitored by the monitoring unit, and the control unit controls the culture unit and/or the environment adjustment unit. A plurality of types of control items are stored, and the control unit stores a selected monitoring item selected from the plurality of types of monitoring items via the input unit, and a plurality of types of monitoring items. storing information on association with a selected control item selected from among the control items via the input unit in the storage unit, and control content of the selected control item in response to a change in the value of the selected monitoring item. The control information that is the information is determined according to the input result to the input section, and the control information is stored in the storage section.
本発明の培養状況とは、細胞数及び細胞の増殖速度などを意味する。本発明の培養環境とは、培養部及びその周辺の温度や、培養液(培地)のpHなどを意味する。本発明では、制御プログラムの作成よりも簡易的な手法で、培養者が細胞培養条件をある程度自由に設定できる。したがって、自動細胞培養装置において、培養者が主体となって細胞培養条件を設定するための手助けをすることができる。 The culture conditions in the present invention refer to the number of cells, cell proliferation rate, and the like. The culture environment in the present invention refers to the temperature of the culture section and its surroundings, the pH of the culture solution (medium), and the like. In the present invention, a cultivator can freely set cell culture conditions to some extent using a simpler method than creating a control program. Therefore, in the automatic cell culture apparatus, the cultivator can take the initiative in helping to set cell culture conditions.
第2の発明の自動細胞培養装置は、前記第1の発明において、情報を表示する出力部を備え、前記制御部は、前記選択監視項目を示す情報と、前記複数の種類の制御項目のうち少なくとも1種類の候補項目を示す情報と、を前記出力部に表示させ、前記選択監視項目と前記少なくとも1種類の候補項目のうち1種類の候補項目との関連付けの操作が前記入力部に対して行われたと判断したときに、前記監視項目と前記1種類の候補項目との関連付けの処理を行い、前記選択監視項目と前記1種類の候補項目との関連付けの解除の操作が前記入力部に対して行われたと判断したときに、前記選択監視項目と前記1種類の候補項目との関連付けの解除の処理を行うことを特徴とする。 The automatic cell culture apparatus according to a second aspect of the invention, in the first aspect, includes an output section that displays information, and the control section displays information indicating the selected monitoring item and one of the plurality of types of control items. information indicating at least one type of candidate item is displayed on the output unit, and an operation for associating the selected monitoring item with one type of candidate item among the at least one type of candidate item is performed on the input unit. When it is determined that the above-mentioned monitoring item has been carried out, processing for associating the monitoring item with the one type of candidate item is performed, and an operation for canceling the association between the selected monitoring item and the one type of candidate item is performed on the input unit. The present invention is characterized in that, when it is determined that this has been done, a process of canceling the association between the selected monitoring item and the one type of candidate item is performed.
本発明では、出力部による表示に基づいて入力部を操作することにより、関連付けの処理及び関連付けの解除の処理を容易に行うことができる。 In the present invention, association processing and association cancellation processing can be easily performed by operating the input section based on the display by the output section.
第3の発明の自動細胞培養装置は、前記第1又は第2の発明において、前記制御部は、前記入力部への入力結果に応じて、前記複数の種類の監視項目の各々に係る監視を行うか否か決定するための条件である監視条件を前記記憶部に記憶させ、細胞の培養中に、前記監視条件に応じて、前記複数の種類の監視項目の少なくとも一部に係る監視の実行の有無を切り替えることを特徴とする。 In the automatic cell culture apparatus of a third aspect of the invention, in the first or second aspect, the control section monitors each of the plurality of types of monitoring items according to the input result to the input section. storing monitoring conditions, which are conditions for determining whether or not to carry out monitoring, in the storage unit, and performing monitoring regarding at least some of the plurality of types of monitoring items according to the monitoring conditions during cell culture; It is characterized by switching between the presence and absence of.
細胞培養において、現状の細胞培養条件が必ずしも最適な条件であるとは限らない。つまり、培養される細胞の種類等によっては、より良い細胞培養条件が新たに見出される可能性がある。それは、監視条件についても同様である。すなわち、どの監視項目に係る監視をどのような条件下で行うことがより適切であるか、培養者によって新たに見出される可能性がある。そのような状況において、培養者自身による監視条件の容易且つ柔軟な設定又は設定変更を可能とする本発明は、非常に有用である。 In cell culture, current cell culture conditions are not necessarily optimal conditions. In other words, new and better cell culture conditions may be discovered depending on the type of cells to be cultured. The same applies to monitoring conditions. In other words, there is a possibility that the cultivator will newly discover which monitoring item is more appropriate to monitor under which conditions. In such a situation, the present invention, which allows cultivators themselves to easily and flexibly set or change monitoring conditions, is extremely useful.
第4の発明の自動細胞培養装置は、前記第1~第3のいずれかの発明において、前記記憶部は、前記複数の種類の監視項目の閾値の式の候補である1以上の候補式の情報を記憶しており、前記制御部は、前記入力部への入力に応じて、前記複数の種類の監視項目のうち1種類の監視項目の閾値を示す閾値式を生成し又は前記1以上の候補式の中から選択し、前記閾値式を前記1種類の監視項目と関連付けて前記記憶部に記憶させることを特徴とする。 In the automatic cell culture device according to a fourth aspect of the invention, in any one of the first to third aspects, the storage unit stores one or more candidate formulas that are candidates for threshold formulas for the plurality of types of monitoring items. information, and the control unit generates a threshold value expression indicating a threshold value of one type of monitoring item among the plurality of types of monitoring items, or generates a threshold value expression indicating a threshold value of one type of monitoring item among the plurality of types of monitoring items, in response to an input to the input unit. The method is characterized in that the threshold value formula is selected from candidate formulas and stored in the storage unit in association with the one type of monitoring item.
本発明では、監視項目の値がどのように変化したときに培養部及び/又は環境調節部の制御を行うか、培養者が容易に設定できる。 In the present invention, a cultivator can easily set how the culture unit and/or the environment control unit should be controlled when the value of a monitoring item changes.
第5の発明の自動細胞培養装置における培養条件設定方法は、細胞の培養の開始から終了までの一連の処理を実行するように構成された培養部と、細胞が培養される環境である培養環境を調節するように構成された環境調節部と、前記培養部における細胞の増殖の状況を示す培養状況及び前記培養環境を監視するように構成された監視部と、を備える自動細胞培養装置において細胞培養条件を設定する、自動細胞培養装置における培養条件設定方法であって、前記自動細胞培養装置は、前記監視部による監視結果に基づいて前記培養部及び前記環境調節部を制御する制御部を備えるものであり、前記制御部は、オペレータによって操作されることが可能に構成された入力部と、情報を記憶可能に構成された記憶部と、を有するものであり、前記記憶部は、前記監視部によって監視されることが可能な複数の種類の監視項目と、前記制御部が前記培養部及び/又は前記環境調節部を制御するための複数の種類の制御項目と、を記憶しているものであり、前記複数の種類の監視項目の中から1種類の選択監視項目を選択する操作を前記入力部に対して行う監視項目選択ステップと、前記複数の種類の制御項目の中から少なくとも1種類の選択制御項目を選択する操作を前記入力部に対して行う制御項目選択ステップと、前記選択監視項目と前記少なくとも1種類の選択制御項目との関連付けの操作を前記入力部に対して行う関連付けステップと、前記選択監視項目の値の変化に応じた前記少なくとも1種類の選択制御項目の制御内容に関する設定の操作を前記入力部に対して行う制御情報入力ステップと、を備えることを特徴とする。 A method for setting culture conditions in an automatic cell culture apparatus according to a fifth aspect of the invention includes a culture section configured to execute a series of processes from the start to the end of cell culture, and a culture environment that is an environment in which cells are cultured. An automatic cell culture apparatus comprising: an environment control unit configured to adjust cell growth; and a monitoring unit configured to monitor the culture environment and the culture status indicating the state of cell proliferation in the culture unit. A method for setting culture conditions in an automatic cell culture apparatus, wherein the automatic cell culture apparatus includes a control section that controls the culture section and the environment adjustment section based on monitoring results by the monitoring section. The control unit includes an input unit configured to be operated by an operator, and a storage unit configured to be able to store information, and the storage unit is configured to be operable by an operator. A plurality of types of monitoring items that can be monitored by the control unit and a plurality of types of control items for the control unit to control the culture unit and/or the environment control unit. a monitoring item selection step of performing an operation on the input unit to select one type of selected monitoring item from the plurality of types of monitoring items; and at least one type of control item from the plurality of types of control items. a control item selection step of performing an operation on the input unit to select a selection control item; and an association step of performing an operation of associating the selected monitoring item with the at least one type of selection control item on the input unit. and a control information input step of performing a setting operation on the input unit regarding the control content of the at least one selected control item in response to a change in the value of the selected monitoring item.
本発明では、自動細胞培養装置において、培養者が主体となって細胞培養条件を設定することができる。 In the present invention, in an automatic cell culture apparatus, a culture person can take the initiative in setting cell culture conditions.
次に、本発明の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、図1の紙面上下方向を上下方向(重力の作用する鉛直方向)とする。図1の紙面左右方向を左右方向とする。 Next, embodiments of the present invention will be described. For convenience of explanation, the vertical direction on the paper surface of FIG. 1 is defined as the vertical direction (vertical direction in which gravity acts). The left-right direction on the paper surface of FIG. 1 is defined as the left-right direction.
(自動細胞培養装置の概略)
本実施形態に係る自動細胞培養装置1の概略について、主に図1及び図2を参照しつつ説明する。図1は、自動細胞培養装置1の概略的な正面図である。図2は、自動細胞培養装置1の電気的構成を示すブロック図である。自動細胞培養装置1は、冷蔵庫2(図1参照)と、インキュベータ3(図1参照)と、操作部4(図2参照)と、監視部5(図2参照)と、制御装置6(本発明の制御部)とを備える。
(Outline of automatic cell culture device)
The outline of the automatic
冷蔵庫2は、試薬が貯蔵される低温エリアを構成するためのものである。冷蔵庫2は、低温エリアの温度を約4℃に維持可能に構成されている。これにより、冷蔵庫2内で、各種試薬の成分の変化を抑制しつつ当該試薬を貯蔵することができる。冷蔵庫2は、低温エリアの温度を約4℃以外の温度に調節可能に構成されていても良い。
インキュベータ3は、細胞が培養される培養エリアを構成するためのものである。インキュベータ3は、例えば、培養エリアの温度を約37℃に維持可能に構成されている。インキュベータ3は、培養エリアの温度を約37℃以外の温度に調節可能に構成されていても良い。培養される細胞の種類として、例えば間葉系幹細胞(MSC)或いは人工多能性幹細胞(iPSC)等を挙げることができるが、これには限られない。
The
操作部4は、制御装置6によって操作される複数の装置の集まりを1つのユニットと見なしたものである。操作部4は、細胞培養の処理が実行される培養部11と、培養部11及びその周辺の環境(細胞培養環境)を調節するための環境調節部12とを有する。培養部11及び環境調節部12は、制御装置6と電気的に接続されている。培養部11及び環境調節部12のより詳細については後述する。
The
監視部5は、細胞の増殖状況や細胞が置かれている環境を監視するための複数の装置の集まりを1つのユニットと見なしたものである。監視部5は、細胞の増殖状況等を観察するように構成された細胞観察部13と、培養部11及びその周辺等の環境に関する情報を検知するように構成された環境検知部14とを有する。細胞観察部13及び環境検知部14は、制御装置6と電気的に接続されている。細胞観察部13及び環境検知部14のより詳細については後述する。
The
制御装置6は、主に監視部5による監視結果に基づいて、操作部4を制御するように構成されている。制御装置6は、例えば一般的なコンピュータ装置である。図2に示すように、制御装置6は、入力部6aと、出力部6bと、記憶部6cと、読取部6dとを有する。入力部6aは、例えば公知のキーボード、マウス、タッチパネル等のうち少なくとも1つを有する。出力部6bは、例えば不図示のディスプレイを有する。記憶部6cは、例えば不図示のRAM及び/又はハードディスクを有する。読取部6dは、ユーザー認証の際に使われるものである。制御装置6は、データを記憶可能に構成されたサーバ100と電気的に接続されている。制御装置6のより詳細については後述する。
The
(培養部)
次に、培養部11の例について、図3を参照しつつ説明する。培養部11は、細胞の播種、培養、継代及び収穫等の処理を実行するためのものである。培養部11は、細胞の培養の開始から終了までの一連の処理を実行可能に構成されている。培養部11は、複数の容器(後述)の間で各種液体を移動させるように構成されている。各種液体とは、細胞を増殖させるための培地等の各種試薬、及び、試薬と細胞とが混合した細胞懸濁液を意味する。
(Cultivation Department)
Next, an example of the
培養部11は、例えば、密閉された閉鎖系を形成している。培養部11は、細胞に害を及ぼす細菌等が入り込まないように(すなわち、無菌状態を維持するように)構成されている。培養部11は、一例として、培地貯蔵容器21と、剥離液貯蔵容器22と、試薬加温容器23、24と、培養容器25と、継代用容器26と、培養容器27と、廃液容器28と、回収容器29とを有する。これらの容器として、ボトル又はバッグが採用されるが、これには限られない。また、培養部11は、例えば、複数の容器が接続されるチューブ31、32、33、34及び35を有する。また、培養部11は、例えば、各種液体を移動させるように構成されたポンプP1、P2、P3及びP4を有する。また、培養部11は、例えば、各容器に対応して設けられた開閉可能なバルブV1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8及びV9を有する。ポンプP1~P4及びバルブV1~V9は、制御装置6と電気的に接続されている(図2参照)。
The
培地貯蔵容器21は、細胞の培養に用いられる培地を貯蔵するための容器である。培地の種類として、例えば、動物由来の血清(例えば、ウシ由来血清)を含む血清培地を採用することができるが、これには限られない。培地貯蔵容器21は、冷蔵庫2内に収容されている。培地貯蔵容器21は、例えば、枝分かれしたチューブ31に接続されている。チューブ31の、培地貯蔵容器21が接続されている端部近傍には、培地貯蔵容器21を開閉するためのバルブV1が設けられている。
The
剥離液貯蔵容器22は、培養された細胞を容器から剥離させるための剥離液を貯蔵する容器である。一般的に、培養された細胞は、容器の底面に付着する。剥離液は、例えば、細胞を容器の底面から剥離させるための細胞剥離酵素(公知のトリプシン等)を含む液体であるが、これには限られない。剥離液貯蔵容器22は、冷蔵庫2内に収容されている。剥離液貯蔵容器22は、例えばチューブ31に接続されている。チューブ31の、剥離液貯蔵容器22が接続されている端部近傍には、当該端部を開閉するためのバルブV2が設けられている。
The stripping
試薬加温容器23、24は、各種試薬を温めるための容器である。各種試薬は、試薬加温容器23又は24内で加温されることにより、各々の機能を発揮可能になる。試薬加温容器23、24は、インキュベータ3内に収容されている。試薬加温容器23、24は、例えば、枝分かれしたチューブ32にそれぞれ接続されている。試薬加温容器23は、例えば培地を温めるために使用される。試薬加温容器24は、例えば剥離液を温めるために使用される。チューブ32の、試薬加温容器23が接続されている端部近傍には、当該端部を開閉するためのバルブV3が設けられている。チューブ32の、試薬加温容器24が接続されている端部近傍には、当該端部を開閉するためのバルブV4が設けられている。
The
培養容器25は、細胞を培養するための容器である。培養容器25は、所定の細胞の培養が開始されるときに、最初に細胞が播種される容器である。培養容器25は、インキュベータ3内に収容されている。培養容器25は、例えば、枝分かれしたチューブ33に接続されている。チューブ33の、培養容器25が接続されている端部近傍には、当該端部を開閉するためのバルブV5が設けられている。
The
継代用容器26は、例えば、培養容器25で培養された細胞を継代する際に用いられる容器である。継代用容器26は、インキュベータ3内に収容されている。継代用容器26は、例えばチューブ35に接続されている。チューブ35の、継代用容器26が接続されている端部近傍には、当該端部を開閉するためのバルブV6が設けられている。
The
培養容器27は、細胞を培養するための容器である。培養容器27は、例えば培養容器25よりも大きいが、これには限られない。培養容器27は、培養容器25で培養された細胞を継代してさらに増殖させるために用いられる。培養容器27は、インキュベータ3内に収容されている。培養容器27は、例えばチューブ33に接続されている。チューブ33の、培養容器27が接続されている端部近傍には、当該端部を開閉するためのバルブV7が設けられている。
The
廃液容器28は、使用済みの試薬を廃棄するための容器である。廃液容器28は、例えば室温エリアに配置されている。廃液容器28は、例えば、枝分かれしたチューブ34に接続されている。チューブ34の、廃液容器28が接続されている端部近傍には、当該端部を開閉するためのバルブV8が設けられている。
The
回収容器29は、培養された細胞の一部又は全部をオペレータ(すなわち、自動細胞培養装置1を取り扱って細胞培養を行う培養者)が回収するための容器である。回収容器29は、例えば冷蔵庫2内に収容されている。回収容器29は、例えばチューブ34に接続されている。チューブ34の、回収容器29が接続されている端部近傍には、当該端部を開閉するためのバルブV9が設けられている。
The
各容器には、空気を逃がすための不図示の経路と、当該経路上に配置された不図示のフィルタとが設けられている。経路及びフィルタは、ポンプP1~P4のいずれかによって液体が移動させられる際に、液体の流出元の容器に空気を吸入し、且つ、液体の流入先の容器から空気を排出するためのものである。 Each container is provided with a path (not shown) for escaping air and a filter (not shown) disposed on the path. The path and filter are for sucking air into the container from which the liquid flows out and expelling air from the container into which the liquid flows when the liquid is moved by any of the pumps P1 to P4. be.
チューブ31~35は、培養部11の無菌状態を維持しつつ容器間で液体を移動させるための配管部材である。チューブ31~35は、例えば可撓性を有していると良いが、これには限られない。チューブ31は、ポンプP1に接続され、チューブ32と連通している。チューブ32は、ポンプP1、P2及びP4に接続され、チューブ31、33及び35と連通している。チューブ33は、ポンプP2及びP3に接続され、チューブ32及び34と連通している。チューブ34は、ポンプP3に接続され、チューブ33と連通している。チューブ35は、ポンプP4に接続され、チューブ32と連通している。
The
ポンプP1~P4は、培養部11の無菌状態を維持しつつ容器間で液体を移動させるためのポンプ装置である。ポンプP1~P4として、例えば公知のチューブポンプが採用されるが、ポンプ装置の種類はこれには限られない。ポンプP1は、例えば、チューブ31に接続された容器とチューブ32に接続された容器との間で液体を移送可能に構成されている。ポンプP2は、例えば、チューブ32又は35に接続された容器とチューブ33に接続された容器との間で液体を移送可能に構成されている。ポンプP3は、例えば、チューブ33に接続された容器とチューブ34に接続された容器との間で移送可能に構成されている。ポンプP4は、例えば、チューブ32又は33に接続された容器とチューブ35に接続された容器との間で移送可能に構成されている。ポンプP1~P4は、制御装置6と電気的に接続されている。ポンプP1~P4は、制御装置6によって制御されることにより、移送する液体の量を調節可能に構成されている。
Pumps P1 to P4 are pump devices for moving liquid between containers while maintaining the sterile state of the
また、培養部11には、培養の対象である種細胞(不図示)が保存されたバイアル(不図示)が接続される。培養部11には、バイアルから種細胞を取り出して培養容器25に注入するように構成された注入装置(不図示)が設けられている。バイアルの代わりに、種細胞(不図示)が保存されたバッグその他の容器が設けられていても良い。
Further, a vial (not shown) in which a seed cell (not shown) to be cultured is stored is connected to the
(環境調節部)
環境調節部12は、上述したように、細胞培養環境を調節するように構成されている。図示は省略するが、環境調節部12の少なくとも一部は、培養部11と接続されている。環境調節部12は、例えば、例えばインキュベータ3内に配置された不図示のヒータと、培養部11内に二酸化炭素を供給するための不図示の供給口及びバルブと、培養部11内から空気を排出するための不図示の排気口及びバルブとを有する。環境調節部12は、制御装置6と電気的に接続されており、制御装置6から送られる指令信号に従って動作する。環境調節部12は、細胞培養環境を調整可能なその他の装置を有していても良い。
(Environmental Control Department)
The
(細胞観察部)
細胞観察部13は、培養されている細胞の数に関する情報を取得可能に構成されている。細胞の数に関する情報とは、例えば、細胞の数そのもの、又は細胞の単位体積当たりの数(つまり、細胞の密度)の情報を意味する。より上位的な概念として、細胞観察部13は、培養部11における細胞の増殖の状況を示す培養状況を監視するように構成されている。
(Cell Observation Department)
The
細胞観察部13は、例えば不図示のカメラを有する。カメラは、例えば培養容器25の近傍及び培養容器27の近傍に1つずつ配置されている。カメラは、例えば、細胞を撮影して画像データを取得するように構成されている。細胞観察部13は、制御装置6と電気的に接続されている。制御装置6は、細胞観察部13によって取得された画像データに基づいて画像処理を行い、細胞の数の情報、又は細胞の単位体積当たりの密度の情報を取得する。或いは、細胞観察部13が、制御装置6の代わりに画像処理及び細胞の数の情報取得を行っても良い。制御装置6は、細胞観察部13による観察結果に基づいて、培養部11において培養されている細胞の増殖のペースを予測する。なお、細胞観察部13は、細胞の数に関する情報を取得可能に構成されていれば、上述したものに限られない。例えば、細胞観察部13は、培養容器25又は培養容器27において使用された培地(使用済み培地)内の代謝物を観察することにより、細胞の数に関する情報を間接的に取得可能に構成されていても良い。
The
(環境検知部)
環境検知部14は、自動細胞培養装置1における細胞培養環境を検知するためのものである。細胞培養環境は、例えばインキュベータ3内の温度、培養部11内の空気中の二酸化炭素濃度、培地のpH等、細胞の培養状況に影響を与えうる環境を意味する。環境検知部14は、例えば不図示の温度計と、不図示の二酸化炭素濃度計と、不図示のpH計とを有する。環境検知部14は、制御装置6と電気的に接続されており、検知信号を制御装置6に送信するように構成されている。環境検知部14は、細胞培養環境を検知可能なその他の装置を有していても良い。
(Environmental detection section)
The
(細胞培養手順の概要)
次に、自動細胞培養装置1における細胞培養手順の概要について説明する。細胞培養が開始されてから継代が行われるまでの期間や、継代が行われてから収穫が行われるまでの期間は、培養される細胞の種類や目標細胞数に応じて異なりうる。また、継代が行われずに収穫が行われる場合や、継代が複数回行われる場合もある。本実施形態では、説明の便宜上、培養開始から継代までの期間を第1期間とする。また、収穫前に継代が一度行われるものとする。継代から収穫までの期間を第2期間とする。
(Summary of cell culture procedure)
Next, an outline of the cell culture procedure in the automatic
初期状態においては、全てのバルブV1~V9が閉じている。制御装置6は、液体の移動元の容器の近傍に配置されたバルブ及び液体の移動先の容器の近傍に配置されたバルブを開き、移動元の容器と移動先の容器との間に配置されたポンプを作動させることにより、液体を容器間で移動させる。その後、制御装置6は、これらのバルブを閉じ、ポンプの作動を停止させる。以下、説明の簡略化のため、上記のようなバルブの開閉制御及びポンプの制御を単に「制御装置6がバルブ及びポンプを制御する」と述べる。制御装置6は、自動細胞培養装置1の各部を制御して、以下の播種、継代及び収穫の処理を実行する。
In the initial state, all valves V1 to V9 are closed. The
まず、制御装置6は、播種の処理を実行する。具体的には、まず、制御装置6は、バルブV1、V3及びポンプP1を制御して、所定量の培地を培地貯蔵容器21から試薬加温容器23に移動させる。培地が温まった後、制御装置6は、バルブV3、V5及びポンプP2を制御して、培地を試薬加温容器23から培養容器25に移動させる。また、制御装置6は、注入装置(不図示)を制御して、種細胞をバイアルから培養容器25に移動させる。これにより、種細胞が所定の播種密度で培養容器25に播種される。時間経過とともに、種細胞が培養されて増殖する。増殖した細胞は、培養容器25の底面に付着する。
First, the
第1期間が経過した後、制御装置6は、細胞の継代の処理(培養容器25から培養容器27への細胞の移し替え)を行う。具体的には、まず、制御装置6は、バルブV1、V3及びポンプP1を制御して、新鮮な培地を培地貯蔵容器21から試薬加温容器23に移動させる。次に、制御装置6は、バルブV2、V4及びポンプP1を制御して、剥離液を剥離液貯蔵容器22から試薬加温容器24に移動させる。次に、制御装置6は、バルブV5、V8及びポンプP3を制御して、使用済みの培地を培養容器25から廃液容器28に移動させる。次に、制御装置6は、バルブV4、V5及びポンプP2を制御して、温まった剥離液を試薬加温容器24から培養容器25に移動させる。所定の待機時間が経過した後、制御装置6は、バルブV5、V8及びポンプP3を制御して、剥離液を培養容器25から廃液容器28に移動させる。細胞は、剥離液によって、培養容器25の底面から剥離しかけた状態になる。さらに、制御装置6は、バルブV3、V5及びポンプP2を制御して、予め温められた培地の一部を試薬加温容器23から培養容器25に移動させる。これにより、細胞が培養容器25の底面から剥離し、培養容器25内の培地と混合して細胞懸濁液になる。
After the first period has elapsed, the
さらに、制御装置6は、バルブV3、V6及びポンプP4を制御して、継代時の播種密度を調節するための培地を試薬加温容器23から継代用容器26に移動させる。また、制御装置6は、バルブV5、V6及びポンプP2、P4を制御して、培養容器25内の細胞懸濁液のうち継代に必要な量の細胞懸濁液を培養容器25から継代用容器26に移動させる。継代用容器26内で新たな培地と細胞懸濁液とを混合させることにより、所望の播種密度を有する細胞懸濁液を得ることができる。次に、制御装置6は、バルブV6、V7及びポンプP2、P4を制御して、細胞懸濁液を継代用容器26から培養容器27に移動させる。以上のようにして継代が完了する。また、制御装置6は、バルブV5、V9及びポンプP3を制御して、培養容器25内に残った細胞懸濁液を培養容器25から回収容器29に移動させる。回収容器29に送られた細胞懸濁液は、オペレータによって回収され、例えば培養された細胞の品質評価に用いられる。
Further, the
第2期間が経過した後、制御装置6は、細胞の収穫の処理を行う。具体的な手順として、培養容器27の底面から細胞を剥離させるまでの手順は、上述した培養容器25内の細胞に対する処理の手順と同様である。その後、細胞懸濁液が入っている培養容器27がオペレータによって回収される。或いは、培養容器から別の容器(不図示)に細胞懸濁液が移送され、当該別の容器が回収されても良い。
After the second period has elapsed, the
制御装置6は、上述した播種から収穫までの間(つまり、細胞の培養の開始から終了までの間)、所定の細胞培養条件に基づいて、監視部5による監視結果に基づいて操作部4(培養部11及び環境調節部12)の制御を実行する。これにより、細胞が適切な環境下で増殖させられる。
The
ここで、どのような監視結果に基づきどのように培養部11及び環境調節部12を操作すべきかの情報は、培養者が手動培養用の装置を用いて予め手動培養を行うことによって取得されることが可能である。しかしながら、培養者は、一般的に、ノウハウ保護等の観点から、自動細胞培養装置1の製造者を含む他者にこのような情報を提供することを望まない。言い換えれば、培養者が主体となって自動細胞培養装置1のセットアップを自由に行いたいという要望がある。しかし、培養者は製造者と比べて自動細胞培養装置1に精通していないため、例えば制御プログラムを作成する等の高度な作業を培養者が行うことは非常に困難である。そこで、培養者が主体となって細胞培養条件を設定するための手助けをするため、本実施形態の制御装置6は以下のように構成されている。
Here, information on how to operate the
(細胞培養条件の設定用のプログラム)
制御装置6の記憶部6cには、細胞培養条件を設定するためのプログラムが記憶されている。本実施形態における細胞培養条件とは、所定の細胞の播種から収穫までの間における培養部11の一連の制御内容や、監視部5による監視内容と操作部4の制御の内容との関連付け等に係る一まとまりの情報を意味する。このような一まとまりの情報を、以下「レシピ」とも呼ぶ。記憶部6cは、複数のレシピを記憶可能に構成されている。複数のレシピには、細胞を量産するためのレシピが含まれる。
(Program for setting cell culture conditions)
The
細胞培養条件の設定用のプログラムについて、図4(a)~図9(b)を参照しつつ説明する。図4(a)、(b)は、出力部6bに表示される画面を示す図である。図5は、レシピの新規設定画面を示す説明図である。図6(a)、(b)は、監視項目(後述)と制御項目(後述)との関連付けの設定画面を示す説明図である。図7(a)、(b)は、監視条件の設定画面を示す説明図である。図8(a)、(b)は、閾値式の設定画面を示す説明図である。図9(a)、(b)は、制御内容の設定画面を示す説明図である。本実施形態では、説明の便宜上、入力部6aがタッチパネルを有し、出力部6bが液晶ディスプレイを有するものとして説明を進める。但し、入力部6aの構成及び出力部6bの構成は、これには限られない。
A program for setting cell culture conditions will be explained with reference to FIGS. 4(a) to 9(b). FIGS. 4A and 4B are diagrams showing screens displayed on the
図4(a)に示すように、制御装置6は、例えば、オペレータが各種設定を行うためのメニュー画面S1を出力部6bに表示させるように構成されている。入力部6aは、メニュー画面S1において、「培養条件設定」ボタンが表示されている部分、「細胞培養実行」ボタンが表示されている部分、及び「権限管理」ボタンが表示されている部分にオペレータがタッチすることが可能に構成されている。培養条件設定とは、レシピの新規作成や、作成されたレシピの変更を意味する。細胞培養実行とは、作成された1以上のレシピの中から予め選択されたレシピに基づく細胞培養の実行開始を意味する。権限管理とは、サーバ100(図1参照)に保存される後述の権限情報の管理を意味する。
As shown in FIG. 4A, the
制御装置6は、メニュー画面S1(図4(a)参照)において「培養条件設定」ボタンがタッチされたとき、図4(b)に示す培養条件設定画面S2を出力部6bに表示させるようにプログラムされている。より厳密には、「培養条件設定ボタンがタッチされた」とは、入力部6aのうち、出力部6bにおいて「培養条件設定」ボタンが表示された部分と画面垂直方向に重なる部分がタッチされたことを意味する。説明の便宜上、以下同様とする。
The
制御装置6は、培養条件設定画面S2において、例えば「培養条件新規作成」ボタン及び「培養条件変更」ボタンにオペレータがタッチすることが可能に構成されている。また、制御装置6は、直前の画面(例えば、培養条件設定画面S2の直前に表示されていたメニュー画面S1)に戻るための「戻る」ボタンにオペレータがタッチすることが可能にプログラムされている。「戻る」ボタンに関し、後述する他の画面においても同様である。
The
以下、主にレシピの新規作成について説明する。制御装置6は、培養条件設定画面S2において「培養条件新規作成」ボタンがタッチされたとき、図5に示す新規設定画面S3を出力部6bに表示させるようにプログラムされている。制御装置6は、新規設定画面S3において、例えば「関連付け設定」「監視条件設定」「閾値式設定」「制御内容設定」「監視項目管理」「制御項目管理」及び「保存」をオペレータが選択することが可能にプログラムされている。
The following will mainly explain how to create a new recipe. The
図5に示す各設定の概要について説明する。「関連付け設定」は、監視部5によって監視可能な項目(以下、監視項目)と、操作部4によって実行可能又は調整可能な項目(以下、制御項目)との関連付けの設定を意味する。より平易に言い換えると、関連付け設定は、どの監視項目の値が変化したときに、どの制御項目に関する制御を行うかの設定を意味する。「監視条件設定」は、各監視項目に係る監視をどのような条件下で監視部5に行わせるかの設定を意味する。「閾値式設定」は、ある監視項目の値がどのように変化したときに当該監視項目と関連付けられた制御項目に係る制御を行うかの設定を意味する。「制御内容設定」は、制御項目に係るどのような制御を行うかの設定を意味する。制御装置6は、これらの各種設定に係る画面においてオペレータが所定の操作を行うことにより、レシピの作成を進行させることができるようにプログラムされている。
An overview of each setting shown in FIG. 5 will be explained. “Association setting” means setting an association between an item that can be monitored by the monitoring unit 5 (hereinafter referred to as a monitoring item) and an item that can be executed or adjusted by the operating unit 4 (hereinafter referred to as a control item). In other words, the association setting means setting which control item is to be controlled when the value of which monitoring item changes. “Monitoring condition setting” means setting under what conditions the
また、「監視項目管理」は、監視項目の追加や削除等の管理を意味する。「制御項目管理」は、制御項目の追加や削除等の管理を意味する。「保存」は、新規レシピを記憶部6cに保存する(記憶させる)処理を意味する。
Moreover, "monitoring item management" means managing addition, deletion, etc. of monitoring items. "Control item management" means management such as addition and deletion of control items. “Save” means a process of saving (storing) a new recipe in the
また、制御装置6は、例えば新規設定画面S3において、レシピ名を入力可能にプログラムされている。但し、これには限られず、制御装置6は、例えば「保存」ボタンがタッチされたときに、レシピ名を入力するための画面(不図示)を出力部6bに表示させても良い。
Further, the
図5に示す各設定の詳細について説明する。まず、「関連付け設定」について説明する。制御装置6は、新規設定画面S3において「関連付け設定」ボタンがタッチされたとき、図6(a)に示す関連付け設定画面S4を出力部6bに表示させるようにプログラムされている。制御装置6は、例えば画面左側部分に複数の種類の監視項目(以下、単に複数の監視項目と称する)の一覧を表示させ、画面右側部分に複数の種類の制御項目の一覧を表示させる。設定画面S4に表示された複数の種類の制御項目は、本発明の「少なくとも1種類の候補項目」に相当する。以下、複数の種類の制御項目を、単に複数の制御項目と称する。
Details of each setting shown in FIG. 5 will be explained. First, "association settings" will be explained. The
監視項目には、細胞数、細胞によって排出される代謝物の種類及びその量、培地に含まれる培地の成分及びその量、培地のpH、インキュベータ3内の温度、培養部11内の空気中の二酸化炭素濃度などが含まれる。これらは、あくまで一例であることに留意されたい。
The monitoring items include the number of cells, the type and amount of metabolites excreted by the cells, the components of the medium contained in the medium and their amounts, the pH of the medium, the temperature inside the
制御項目には、培養部11内に投入される試薬の種類(図6(a)においては「試薬M」及び「試薬N」)、試薬の投入量及びその増減、培地の交換タイミングなどが含まれる。これらは、あくまで一例であることに留意されたい。他にも、インキュベータ3内のヒータ(不図示)の出力、培養部11内への二酸化炭素その他のガスの供給量、継代のタイミング、収穫のタイミング等が制御項目に含まれる。
The control items include the types of reagents to be injected into the culture unit 11 ("Reagent M" and "Reagent N" in FIG. 6(a)), the amount of reagents to be injected and their increase/decrease, the timing of replacing the culture medium, etc. It will be done. Please note that these are just examples. In addition, the control items include the output of the heater (not shown) in the
制御装置6は、関連付け設定画面S4において、例えば各監視項目の右隣に選択ボタンB1を表示させ、各制御項目の左隣に選択ボタンB2を表示させるようにプログラムされている。つまり、例えば、複数の選択ボタンB1によって形成された列と、複数の選択ボタンB2によって形成された列とが左右方向において隣接している。選択ボタンB1と選択ボタンB2との位置関係は、上述したものに限られない。
The
制御装置6は、複数の選択ボタンB1のうち、オペレータによって任意に選択された1つの選択ボタンB1を、例えば、他の選択ボタンB1と異なる色又は形にするようにプログラムされている。例えば、左右方向において「細胞数」に隣接する選択ボタンB1がタッチされたとき、制御装置6は、当該選択ボタンB1の色を他の選択ボタンB1の色と異ならせる(図6(a)参照)。以下、当該選択ボタンB1に係る選択中の監視項目を「選択監視項目」と呼ぶ。
The
制御装置6は、関連付け設定画面S4においていずれかの選択ボタンB2がタッチされたとき、例えば、当該選択ボタンB2の色を他の選択ボタンB2の色と異ならせる(図6(b)参照)ようにプログラムされている。制御装置6は、当該選択ボタンB2に係る制御項目(選択制御項目)と、選択監視項目とを関連付ける処理を行う。さらに、制御装置6は、例えば、選択監視項目に係る選択ボタンB1と選択制御項目に係る選択ボタンB2とを結ぶ直線Lを出力部6bに表示させても良い(図6(b)参照)。
When any selection button B2 is touched on the association setting screen S4, the
制御装置6は、選択監視項目と複数の制御項目(すなわち、複数の選択制御項目)とを関連付けることができるようにプログラムされていても良い。例えば、図6(b)に示すように、「細胞数」と「継代タイミング」とが関連付けられ、且つ「細胞数」と「収穫タイミング」とが関連付けられても良い。或いは、制御装置6は、複数の監視項目を同時に選択されることが可能、且つ、複数の選択監視項目と1以上の制御項目との関連付けを示す情報を出力部5bに同時に表示させることが可能にプログラムされていても良い。言い換えると、制御装置6は、例えば2つの監視項目と1つの制御項目とを関連付ける処理を行っても良い。
The
また、制御装置6は、選択監視項目と選択制御項目との関連付けを解除できるようにプログラムされている。制御装置6は、ある選択制御項目に隣接する選択ボタンB2が再びタッチされたとき、当該選択ボタンB2の表示を元に戻し、選択監視項目と当該選択制御項目との関連付けを解除する処理を行う。
Further, the
制御装置6は、複数の監視項目に対し、同じ制御項目を関連付けることができるようにプログラムされていても良い。言い換えると、制御装置6は、任意の1つの監視項目と任意の1つの制御項目とが関連づけられているとき、別の監視項目と当該1つの制御項目とを関連付けることができるようにプログラムされていても良い。
The
以上のように、制御装置6は、複数の監視項目の中から入力部6aを介して選択された選択監視項目と、複数の制御項目の中から入力部6aを介して選択された選択制御項目との関連付けの処理を行う。
As described above, the
次に「監視条件設定」について説明する。監視条件とは、各監視項目に係る監視を行うか否かを決定するための条件である。言い換えれば、監視条件は、各監視項目に係る監視の実行の有無を切り替えるための条件である。細胞培養において、現状の細胞培養条件が必ずしも最適な条件であるとは限らない。つまり、培養される細胞の種類等によっては、より良い細胞培養条件が新たに見出される可能性がある。それは、監視条件についても同様である。すなわち、どの監視項目に係る監視をどのような条件下で行うことがより適切であるか、培養者によって新たに見出される可能性がある。「監視条件設定」は、そのような状況において、培養者自身による監視条件の容易且つ柔軟な設定又は設定変更を可能とするための機能である。 Next, "monitoring condition setting" will be explained. The monitoring conditions are conditions for determining whether or not to monitor each monitoring item. In other words, the monitoring conditions are conditions for switching between execution and non-execution of monitoring regarding each monitoring item. In cell culture, current cell culture conditions are not necessarily optimal conditions. In other words, new and better cell culture conditions may be discovered depending on the type of cells to be cultured. The same applies to monitoring conditions. In other words, there is a possibility that the cultivator will newly discover which monitoring item is more appropriate to monitor under which conditions. "Monitoring condition setting" is a function that allows the cultivator himself/herself to easily and flexibly set or change the monitoring conditions in such a situation.
制御装置6は、新規設定画面S3において「監視条件設定」ボタンがタッチされたとき、図7(a)に示す監視条件設定画面S5を出力部6bに表示させるようにプログラムされている。制御装置6は、例えば画面左側部分に監視項目の一覧を表示させ、その右側に各監視項目と関連付けられた監視条件の一覧を表示させる。例えば、図7(a)に示す初期画面においては、全ての監視項目の監視条件が「常にオン」となっている。これは、播種から収穫までの間、監視部5が、全ての監視項目に係る監視を常に行うことを意味する。
The
制御装置6は、入力部6aへの入力結果に応じて監視条件を変更できるようにプログラムされている。より具体的には、例えば、監視条件の複数の候補が記憶部6cに記憶されている。監視条件の候補として、例えば図7(b)に示すような「常にオン」「1時間ごとにオン」「継代・収穫時オフ」などが記憶部6cに記憶されている。記憶部6cに記憶されている候補は、上述したものに限られない。制御装置6は、監視条件設定画面S5において、任意の1つの監視項目に隣接する監視条件の出力部分がタッチされたとき、監視条件を候補の順に切り替えるようにプログラムされていても良い。或いは、制御装置6は、上述した出力部分がタッチされたとき、当該出力部分の近傍に監視条件の複数の候補を表示させるようにプログラムされていても良い。そして、表示された複数の候補の中から、任意の1つの監視条件を選択されることができるように制御装置6がプログラムされていても良い。
The
次に「閾値式設定」について説明する。閾値式とは、各監視項目の値がどのように変化したときに、各監視項目と関連付けられた制御項目に係る制御を行うかを判断するための式である。後述するように、閾値式の候補として様々な種類の式が存在する。 Next, "threshold value formula setting" will be explained. The threshold value expression is an expression for determining how the value of each monitoring item changes to perform control related to the control item associated with each monitoring item. As will be described later, there are various types of expressions as candidates for the threshold expression.
制御装置6は、新規設定画面S3において「閾値式設定」ボタンがタッチされたとき、図8(a)に示す閾値式設定画面S6を出力部6bに表示させるようにプログラムされている。制御装置6は、閾値式設定画面S6において、例えば、画面左側から順に、監視項目の一覧と、監視項目と関連付けられた制御項目の一覧と、理想式の一覧と、上限の一覧と、下限の一覧とを出力部6bに表示させるようにプログラムされている。理想式とは、監視項目の最も好ましい時間変化を示す式である。上限及び下限は、制御装置6が所定の制御を行うか否か決定するための基準として設定される値又は数式である。好ましくは、制御装置6は、各監視項目の上限及び下限が少なくとも2種類ずつ設定されることが可能にプログラムされている(図8(a)の「上1」、「上2」、「下1」及び「下2」を参照)。
The
制御装置6は、1つの監視項目と1つの理想式とを関連付けて記憶できるようにプログラムされている。また、制御装置6は、例えば、1つの理想式に対して2つの上限の式(以下、第1上限式及び第2上限式)及び2つの下限の式(以下、第1下限式及び第2下限式)を設定できるようにプログラムされている。第1上限式、第2上限式、第1下限式及び第2下限式の各々が、監視項目の値の閾値を示す閾値式である(以下、これらを4つの閾値式と呼ぶ。詳細については後述する)。制御装置6は、各監視項目に関連付けられた4つの閾値式を設定可能にプログラムされている。制御装置6は、各監視項目において必ずしも4つの閾値式の全てを設定しなくても良いようにプログラムされている。なお、図8(a)に示された初期画面における「‐」は、式が未定であることを意味する。
The
制御装置6は、入力部6aへの入力結果に応じて、理想式及び閾値式を設定できるようにプログラムされている。より具体的には、例えば、記憶部6cに理想式の複数の候補が予め記憶されている。例えば、図8(a)に示された画面において任意の1つの監視項目(例えば、「細胞数」)に係る理想式の表示部分がタッチされたとき、制御装置6は、図8(b)に示すような、当該監視項目に係る理想式の選択画面を出力部6bに表示させる。理想式の縦軸は監視項目の値を示す。理想式の横軸は時間を示す。理想式の選択肢には、例えば、定数、一次関数、指数関数が含まれる(図8(b)参照)。或いは、図示を省略するが、多項式などが理想式の選択肢に含まれていても良い。制御装置6は、既存の選択肢に加えて、理想式の選択肢を新たに作成できるようにプログラムされていても良い。表示されているグラフ内に描かれた破線が、理想式を示す(図8(b)に示す「FI」を参照)。
The
理想式を示す破線の画面上側に位置する二点鎖線が、第1上限式を示す(図8(b)に示す「FU1」を参照)。第1上限式に基づいて得られる値を監視項目の値が上回ったとき、例えば、環境調節部12を制御して、監視項目の値を理想式に近づける必要がある。理想式を示す破線の画面下側に位置する二点鎖線が、第1下限式を示す(図8(b)に示す「FL1」を参照)。第1下限式に基づいて得られる値を監視項目の値が下回ったとき、例えば、環境調節部12を制御して、監視項目の値を理想式に近づけることが求められる。第1上限式を示す二点鎖線の画面上側に位置する実線が、第2上限式を示す(図8(b)に示す「FU2」を参照)。第2上限式に基づいて得られる値を監視項目の値が上回ったとき、例えば、細胞培養の中止が必要となる。第1下限式を示す二点鎖線の画面下側に位置する実線が、第2下限式を示す(図8(b)に示す「FL2」を参照)。第2下限式に基づいて得られる値を監視項目の値が下回ったとき、例えば、細胞培養の中止が必要となる。制御装置6は、入力部6aへの入力に応じて、各監視項目に係る理想式、第1上限式、第2上限式、第1下限式及び第2下限式を設定するようにプログラムされている。
The two-dot chain line located above the dashed line indicating the ideal expression on the screen indicates the first upper limit expression (see "FU1" shown in FIG. 8(b)). When the value of the monitored item exceeds the value obtained based on the first upper limit formula, it is necessary to control the
次に「制御内容設定」について説明する。本実施形態における制御内容とは、監視部5による監視結果に基づく操作部4の具体的な操作内容を意味する。例えば、試薬については、投入の具体的なタイミング及び具体的な投入量が、制御内容に含まれる。また、例えば二酸化炭素の供給量については、所定の数値、又は、二酸化炭素の供給量と関連付けられた監視項目を変数とした数式が、制御内容に相当しうる。制御装置6は、制御内容の情報(以下、制御情報)を例えば以下のようにして設定できるようにプログラムされている。
Next, "control content setting" will be explained. The control content in this embodiment means the specific operation content of the
制御装置6は、新規設定画面S3において「制御内容設定」ボタンがタッチされたとき、図9(a)に示す制御内容設定画面S7を出力部6bに表示させるようにプログラムされている。制御装置6は、制御内容設定画面S7において、例えば複数の監視項目と、各監視項目と関連付けられた1又は複数の制御項目の一覧を表示させる。例として、図9(a)に示すように、監視項目として「培地成分A」が表示され、制御項目として「培地成分A」と関連付けられた「試薬M」及び「試薬N」が表示されている。以下、任意の1つの監視項目と、当該監視項目と関連付けられた制御項目とのペアを「関連ペア」と呼ぶ。
The
制御装置6は、例えば、制御内容設定画面S7においていずれかの監視項目がタッチされたときに、当該監視項目と関連付けられた制御項目の制御情報の設定画面を表示させるようにプログラムされている(図9(b)参照)。制御装置6は、入力部6aへの入力結果に応じて制御情報を決定(新規設定又は変更)できるようにプログラムされている。例えば、記憶部6cに制御情報の複数の候補が記憶されていても良い。例えば、図9(b)に示すように、「培地成分A」と「試薬M」との関連ペアに係る制御情報として、試薬Mの投入タイミングと投入量とが設定されても良い。「上限NG時に投入」が投入タイミングに相当する。「X[ml]」が投入量に相当する。なお、ここでのXは定数である。同様に、図9(b)に示す例では、「培地成分A」と「試薬N」との関連ペアに係る制御内容として、培地成分Aの下限がNGとなった時にY[ml]の試薬Nが投入されるように設定されている。
The
制御装置6は、以上の設定に加え、入力部6aへの入力結果に応じて、上述した監視項目管理(監視項目の追加や削除等)及び制御項目管理(制御項目の追加や削除等)を行えるようにプログラムされていても良い。例えば本実施形態では、新規設定画面S3(図5参照)において「監視項目管理」及び「制御項目管理」を選択できるように制御装置6がプログラムされている。但し、これには限られず、他の画面において「監視項目管理」及び「制御項目管理」を選択可能であっても良い。
In addition to the above settings, the
制御装置6は、新規設定画面S3において「保存」ボタンがタッチされたとき、入力されたレシピ名と、以上の新規設定の内容とを関連付けて記憶部6cに記憶させるようにプログラムされている。より具体的には、制御装置6は、監視項目と制御項目との関連付けの情報と、監視条件の情報と、閾値式の情報と、制御情報と、を含む情報をレシピ名と関連付けて記憶部6cに記憶させる。これにより、培養条件の新規設定(すなわち、新規レシピの作成)が可能になっている。
The
また、制御装置6は、作成されたレシピの内容を変更(更新)できるようにプログラムされている(図4(b)の「培養条件変更」を参照)。また、制御装置6は、作成されたレシピを用いて細胞培養を実行するようにプログラムされている(図4(a)の「細胞培養実行」を参照)。また、図示は省略するが、制御装置6は、所定のレシピに基づく細胞培養の実行中に、当該レシピの内容を書き換えることができるようにプログラムされていても良い。つまり、制御装置6は、当該レシピに基づいて細胞培養を実行している最中に、当該レシピにおける関連付けの情報、監視条件の情報、閾値式の情報及び/又は制御情報などを更新可能にプログラムされていても良い。
Further, the
(ノウハウ保護)
次に、自動細胞培養装置1に関するノウハウ保護等のための構成について、図10(a)、(b)を参照しつつ説明する。図10(a)は、サーバ100に保存可能な情報を示す説明図である。図10(b)は、権限管理画面S8(後述)を示す説明図である。制御装置6は、細胞培養条件に関する情報が外部に流出することや、細部培養条件が意図せず書き換えられ又は削除されることを防ぐために、例えば以下のように構成されている。
(Know-how protection)
Next, a configuration for protecting know-how regarding the automatic
制御装置6は、上述したように、読取部6dを有する(図1、図2参照)。読取部6dは、ユーザー認証の際に使われるものである。読取部6dは、例えば公知の指紋認識センサ(不図示)及び/又はカメラ(不図示)を有する。
As described above, the
概要として、制御装置6は、サーバ100に保存された情報の取得と、読取部6dによる読取結果に基づくユーザー認証を行う。そして、制御装置6は、サーバ100に保存された情報とユーザー認証結果とに基づき、自動細胞培養装置1における所定のレシピの使用及び/又は更新を許可する。
As an overview, the
サーバ100は、許可レシピ名、権利者ID、培養装置ID、レシピ調整履歴、アクセス者ID及びアクセス日時の情報を記憶可能に構成されている。許可レシピ名は、使用及び/又は更新が許可されることが可能なレシピの名前である。権利者IDは、レシピの作成、使用及び更新の少なくとも1つ(以下、「作成等」と称する)の権限を有するオペレータのIDである。培養装置IDは、レシピの使用及び/又は更新を許可されることが可能な自動細胞培養装置1の個体情報である。レシピ調整履歴は、作成されたレシピがどのように調整されたかを示す履歴である。より詳しくは、レシピ調整履歴は、例えば、あるレシピの更新前の内容と、当該レシピの更新後の内容との相違点に関する履歴である。「レシピの更新前」とは、レシピの初期設定直後のタイミングであっても良く、或いは、レシピの更新直前のタイミングであっても良い。アクセス者IDは、例えば、最後に制御装置6を操作してサーバ100へのアクセスを行ったオペレータのIDである。アクセス日時は、最後にサーバ100へのアクセスが行われた日時である。本実施形態においては、説明の便宜上、サーバ100権限が所定のオペレータ(図10(a)の「U1」を参照。以下、オペレータU1と称する)に予め付与されているものとする。また、説明の便宜上、制御装置6の記憶部6cには、予め、オペレータU1のIDの情報と、オペレータU1を認証するための情報とが関連付けて記憶されているものとする。
The
制御装置6は、例えばメニュー画面S1(図4(a)参照)において「権限管理」ボタンがタッチされたとき、ユーザー認証を実行するようにプログラムされている。制御装置6は、読取部6dによる読取結果に基づいてユーザー認証を行い、認証されたユーザーのIDを取得する。制御装置6は、認証されたユーザーのIDがサーバ100に記憶された権利者IDに含まれていると判断したときのみ、サーバ100に権限情報を書き込むための権限管理画面S8(図10(b)参照)を出力部6bに表示させるようにプログラムされている。制御装置6は、権限管理画面S8において、入力部6aへの入力結果に応じて、許可レシピ名、権利者ID及び培養装置IDの情報を記録、変更又は削除するようにプログラムされている。また、制御装置6は、レシピ調整履歴、アクセス者ID及びアクセス日時の情報をサーバ100に記録するようにプログラムされている。
The
(細胞培養条件の決定、改善等の手順)
次に、上述した自動細胞培養装置1における細胞培養条件の決定や改善等の手順について説明する。まず、概略について図11のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、説明の便宜上、培養者として、後述の手動培養者、技術者及び生産者は、同一の細胞培養メーカーに所属しているものとする。細胞培養メーカーは、細胞を量産する企業である。手動培養者は、手動での細胞培養を実行する能力を有する。技術者は、自動細胞培養装置1においてレシピを作成、使用及び更新する能力を有する。技術者は、例えば、上述したオペレータU1である。生産者は、レシピを使用及び更新する能力を有する。手動培養者、技術者及び生産者は、必ずしも別々の人物でなくても良い。例えば、技術者が手動培養者に必要な能力を有していても良い。この場合、技術者が手動培養者として作業を実行しても良い。また、例えば、生産者が技術者に必要な能力を有していても良い。この場合、生産者が技術者として作業を実行しても良い。
(Procedures for determining and improving cell culture conditions)
Next, procedures for determining and improving cell culture conditions in the automatic
まず、所定の細胞について、手動培養者が、手動培養可能に構成された培養装置(不図示)を用いて、様々な条件振りを行いつつ、手動培養を繰り返し実行する(S101)。以下、説明の便宜上、播種の開始から収穫の完了までの一連の処理を「細胞培養処理」と呼ぶ。手動培養者は、膨大な回数の細胞培養処理を行う。これにより、自動細胞培養装置1におけるレシピの作成のために必要な情報が蓄積される。なお、効率良く条件振りを行うために、公知の実験計画法又は品質工学等のメソッドが利用されても良い。
First, a manual cultivator repeatedly performs manual culturing of predetermined cells under various conditions using a culturing apparatus (not shown) configured to allow manual culturing (S101). Hereinafter, for convenience of explanation, the series of treatments from the start of seeding to the completion of harvesting will be referred to as "cell culture treatment." Manual culturists perform a huge number of cell culture processes. Thereby, information necessary for creating a recipe in the automatic
次に、レシピ作成用に蓄積された情報に基づき、技術者が、上記所定の細胞の量産条件を大まかに決定する(S102)。技術者は、量産条件に基づき、制御装置6を操作して量産用のレシピ(以下、量産レシピ)を新規設定する(S103)。
Next, based on the information accumulated for recipe creation, the engineer roughly determines the conditions for mass production of the predetermined cells (S102). The engineer operates the
次に、技術者又は生産者は、自動細胞培養装置1において細胞培養処理を実際に行いつつ、必要に応じて量産レシピの微調整を行う(S104)。微調整は、細胞培養処理中(すなわち、播種から収穫までの間)に行われても良い。或いは、微調整は、細胞培養処理と細胞培養処理との間(例えば、1回目の細胞培養処理の後、且つ2回目の細胞培養処理の前など)に行われても良い。 Next, the engineer or producer makes fine adjustments to the mass production recipe as necessary while actually performing cell culture processing in the automatic cell culture apparatus 1 (S104). Fine adjustments may be made during the cell culture process (ie, between seeding and harvest). Alternatively, fine adjustment may be performed between cell culture treatments (for example, after the first cell culture treatment and before the second cell culture treatment, etc.).
次に、生産者は、微調整された量産レシピを用いて細胞の量産を開始する(S105)。これにより、量産データが蓄積される(S106)。量産データは、量産レシピを用いた量産における様々なデータである。例えば、監視部5による監視結果、操作部4の制御内容、及び量産レシピを用いて量産された細胞の品質が、量産データに含まれる。
Next, the producer starts mass production of cells using the finely adjusted mass production recipe (S105). As a result, mass production data is accumulated (S106). Mass production data is various data related to mass production using mass production recipes. For example, the mass production data includes the results of monitoring by the
次に、例えば技術者は、量産データの分析を行う(S107)。技術者は、膨大な回数の細胞培養処理の中から、高品質な細胞が得られた細胞培養処理を見つけ出し、高品質な細胞が得られた原因を突き止める。分析の手法として、例えば公知の多変量解析又はMT法(マハラノビス・タグチシステム)等のメソッドが利用されても良い。さらに、技術者は、分析結果に基づき、量産レシピをさらに改善する(S108)。以上のようにして、細胞培養条件の決定や改善等が行われる。 Next, for example, an engineer analyzes mass production data (S107). Engineers identify the cell culture process that yields high-quality cells from a huge number of cell culture processes, and determine the reason for the high-quality cells. As an analysis method, for example, a known method such as multivariate analysis or MT method (Mahalanobis Taguchi system) may be used. Furthermore, the engineer further improves the mass production recipe based on the analysis results (S108). In the manner described above, cell culture conditions are determined and improved.
(培養条件設定方法)
次に、上述した量産レシピの新規設定の方法(すなわち、培養条件設定方法)について、図12のフローチャート及び図13を参照しつつ説明する。図13は、サーバ100に保存された情報を示す説明図である。また、図4~図9(b)も適宜参照されたい。
(Culture condition setting method)
Next, the method of newly setting the mass production recipe (namely, the culture condition setting method) described above will be explained with reference to the flowchart of FIG. 12 and FIG. 13. FIG. 13 is an explanatory diagram showing information stored in the
まず、技術者は、自動細胞培養装置1においてユーザー認証を行う(S201)。具体的には、技術者は、例えばメニュー画面S1において「培養条件設定」ボタンにタッチした後(又はタッチする前)、体の所定の部位(目又は指など)を読取部6dに近づけ又は触れさせる。ユーザー認証の完了後、技術者は、レシピの作成を開始することが許可される。技術者は、さらに、出力部6bに表示された画面を見ながら入力部6aへの入力操作を行う。技術者は、例えば、培養条件設定画面S2(図4参照)において「培養条件新規設定」ボタンにタッチする。これにより、出力部6bにおいて新規設定画面S3(図5参照)が表示される。
First, the engineer performs user authentication in the automatic cell culture apparatus 1 (S201). Specifically, for example, after touching (or before touching) the "culture condition setting" button on the menu screen S1, the technician approaches or touches a predetermined part of the body (eyes, fingers, etc.) to the
次に、技術者は、関連付け設定画面S4を見ながら、監視項目と制御項目との関連付けを設定する(S203。図6(a)、(b)参照)。具体的には、技術者は、複数の種類の監視項目の中から1種類の監視項目を選択する操作を入力部6aに対して行う(監視項目選択ステップ)。また、技術者は、複数の種類の制御項目の中から少なくとも1種類の制御項目を選択する操作を入力部6aに対して行う(制御項目選択ステップ)。本実施形態では、選択された制御項目が上記1種類の監視項目と自動的に関連付けられる。つまり、制御項目選択ステップは、上記1種類の監視項目と上記少なくとも1種類の制御項目との関連付けの操作を入力部6aに対して行う関連付けステップを兼ねている。なお、本実施形態では、選択された制御項目が再選択されたとき、関連付けが自動的に解除される。
Next, the engineer sets the association between the monitoring item and the control item while viewing the association setting screen S4 (S203; see FIGS. 6(a) and 6(b)). Specifically, the engineer performs an operation on the
また、技術者は、監視条件設定画面S5を見ながら、監視項目に係る監視のオン/オフの条件(上述した監視条件)の設定を行う(S204。図7(a)、(b)参照)。また、技術者は、閾値式設定画面S6を見ながら、上述した理想式及び閾値式の設定を行う(S205。図8(a)、(b)参照)。また、技術者は、制御内容設定画面S7を見ながら、各制御項目の制御情報を設定する(S206。制御情報入力ステップ。図9(a)、(b)参照)。より詳細には、制御情報とは、上述した各関連ペアに係る制御内容である。技術者は、S203からS206までの設定をこの順番で行っても良い。或いは、技術者は、S203からS206までの順番を適宜入れ替えつつ設定操作を行っても良い。 Further, the engineer sets monitoring on/off conditions (the above-mentioned monitoring conditions) regarding the monitoring item while viewing the monitoring condition setting screen S5 (S204; see FIGS. 7(a) and (b)). . Further, the engineer sets the above-mentioned ideal formula and threshold formula while viewing the threshold formula setting screen S6 (S205; see FIGS. 8(a) and 8(b)). Further, the engineer sets control information for each control item while viewing the control content setting screen S7 (S206, control information input step, see FIGS. 9(a) and 9(b)). More specifically, the control information is control content related to each of the above-mentioned related pairs. The engineer may perform the settings from S203 to S206 in this order. Alternatively, the engineer may perform the setting operation while changing the order of steps S203 to S206 as appropriate.
次に、技術者は、例えば新規設定画面S3(図5参照)においてレシピ名を入力し、「保存」ボタンにタッチする。このとき、制御装置6は、作成されたレシピを記憶部6cに記憶させる(S207)。
Next, the engineer inputs a recipe name, for example, on the new setting screen S3 (see FIG. 5), and touches the "Save" button. At this time, the
最後に、技術者は、権限情報の設定を行う(S208)。具体的には、技術者は、メニュー画面S1において「権限管理」ボタンにタッチする。これにより、権限管理画面S8(図10(b)参照)が表示される。技術者は、権限管理画面S8を見ながら、許可レシピ名、権利者ID及び培養装置IDを入力部6aに入力する。例えば、技術者は、新規に作成したレシピに係るレシピ名を入力する(図13の「R1」を参照)。これにより、レシピ名がサーバ100に登録される。
Finally, the engineer sets authority information (S208). Specifically, the engineer touches the "Authority Management" button on the menu screen S1. As a result, the authority management screen S8 (see FIG. 10(b)) is displayed. The engineer inputs the authorized recipe name, right holder ID, and culture device ID into the
技術者は、権限情報をある程度自由に設定することができる。技術者は、例えば、複数の権利者IDをサーバ100に登録しても良い(図13の「U1」、「U2」及び「U3」を参照)。技術者は、例えば、複数の自動細胞培養装置1に係る培養装置IDをサーバ100に登録しても良い(図13の「1A」及び「1B」を参照)。但し、これには限られない。例えば、技術者は、複数の許可レシピ名と権利者ID及び培養装置IDとを関連付けても良い。権利者ID及び培養装置IDは、1つだけ登録されても良い。
Engineers can freely set authority information to a certain extent. For example, the engineer may register multiple rights holder IDs in the server 100 (see "U1", "U2", and "U3" in FIG. 13). For example, the engineer may register culture device IDs related to a plurality of automatic
技術者が権限情報を記録するための入力操作を行ったとき、制御装置6は、レシピ調整履歴、アクセス者ID及びアクセス日時をサーバ100に記録する。これにより、必要な情報がサーバ100に保存される(図13参照)。
When the engineer performs an input operation to record authority information, the
以上のように、制御プログラムの作成よりも簡易的な手法で、培養者が細胞培養条件をある程度自由に設定できる。したがって、自動細胞培養装置1において、培養者が主体となって細胞培養条件を設定するための手助けをすることができる。
As described above, cultivators can set cell culture conditions with some degree of freedom using a method that is simpler than creating a control program. Therefore, in the automatic
また、出力部6bによる表示に基づいて入力部6aを操作することにより、関連付けの処理及び関連付けの解除の処理を容易に行うことができる。
Further, by operating the
また、制御装置6は、細胞の培養中に、監視条件に応じて、複数の種類の監視項目の少なくとも一部に係る監視の実行の有無を切り替える。より適切な監視条件が培養者によって見出される可能性がある昨今の状況において、培養者自身による監視条件の容易且つ柔軟な設定又は設定変更を可能とすることは、非常に有用である。
Further, the
また、制御装置6は、入力部6aへの入力に応じて、複数の種類の監視項目のうち1種類の監視項目の閾値を示す閾値式を生成し又は1以上の候補式の中から選択し、閾値式を1種類の監視項目と関連付けて記憶部6cに記憶させる。したがって、監視項目の値がどのように変化したときに培養部11及び/又は環境調節部12の制御を行うか、培養者が容易に設定できる。
Further, the
次に、前記実施形態に変更を加えた変形例について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。 Next, a modification of the above embodiment will be described. However, components having the same configuration as those in the embodiment described above will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted as appropriate.
(1)前記実施形態において、制御装置6は、監視項目の値と上限式又は下限式との関係に基づいて操作部4を制御するものとした。しかしながら、これには限られない。制御装置6は、監視項目の値が理想式に近づくように操作部4をフィードバック制御しても良い。
(1) In the embodiment described above, the
(2)前記までの実施形態において、制御装置6は、1つの理想式に対応する2つの上限の式及び2つの下限の式を設定できるようにプログラムされているものとした。しかしながら、式の数はこれには限られない。例えば、1つの理想式に対して1つの上限の式及び1つの下限の式のみが設定可能であっても良い。或いは、1つの理想式に対して3つ以上の上限の式及び3つ以上の下限の式が設定可能であっても良い。
(2) In the embodiments described above, the
(3)前記までの実施形態において、制御装置6は、1つの監視項目に対して1つの理想式を設定できるようにプログラムされているものとした。しかしながら、これには限られない。制御装置6は、例えば、1つの監視項目に対応する複数の理想式(及び上限、下限)を設定できるようにプログラムされていても良い。そして、制御装置6は、タイミング等の条件に応じて、使用する理想式を途中で変更できるようにプログラムされていても良い。
(3) In the embodiments described above, the
(4)前記までの実施形態において、制御装置6は、細胞の培養中に、監視条件に応じて、複数の種類の監視項目の少なくとも一部に係る監視の実行の有無を切り替えるものとした。しかしながら、これには限られない。制御装置6は、全ての監視項目に係る監視を常に行うようにプログラムされていても良い。
(4) In the embodiments described above, the
(5)前記までの実施形態において、制御装置6がレシピを記憶するものとした。しかしながら、これには限られない。例えば、サーバ100がレシピを記憶するように構成されていても良い。この場合、サーバ100が本発明の記憶部に相当する。また、サーバ100と制御装置6とを合わせたものが本発明の制御部に相当する。或いは、制御装置6に着脱可能に構成されたメモリーカード(不図示)がレシピを記憶するように構成されていても良い。この場合、メモリーカードが本発明の記憶部に含まれる。或いは、メモリーカードは、レシピの代わりに、上述した権限に関する情報を記憶可能に構成されていても良い。この場合、メモリーカードを多要素認証のための媒体として利用できる。
(5) In the embodiments described above, the
(6)前記までの実施形態において、関連付け設定画面S4において、選択ボタンB2がタッチされたときに、選択監視項目と選択ボタンB2に係る制御項目との関連付け又は関連付けの解除が自動的に行われるものとした。しかしながら、これには限られない。制御装置6は、例えば、任意の選択ボタンB2がタッチされたときに、上記関連付け(又は関連付けの解除)を行うか否かの選択肢を出力部6bに表示させても良い。その後、制御装置6は、入力部6aへの入力結果に応じて上記関連付け(又は関連付けの解除)を行っても良い。
(6) In the embodiments described above, when the selection button B2 is touched on the association setting screen S4, the association or cancellation of the association between the selected monitoring item and the control item related to the selection button B2 is automatically performed. I took it as a thing. However, it is not limited to this. For example, when any selection button B2 is touched, the
(7)前記までの実施形態においては、培養開始から収穫までの間に1回の継代が行われるものとした。しかしながら、これには限られない。例えば、培養容器25で培養された細胞が継代されずに収穫されても良い。或いは、培養開始から収穫までの間に2回以上の継代が行われても良い。この場合、培養部11には培養容器25、27の他に予め他の培養容器(不図示)が設けられていても良い。或いは、培養中に、無菌状態を維持しつつ、培養容器25及び/又は培養容器27と他の培養容器とが交換されても良い。容器の交換作業の際に、例えば公知の容器交換装置(不図示)が用いられても良い。
(7) In the embodiments described above, one passage was performed between the start of culture and harvest. However, it is not limited to this. For example, the cells cultured in the
(8)前記までの実施形態においては、ポンプP1~P4を用いて液体(試薬又は細胞懸濁液)が移送されるものとした。しかしながら、これには限られない。培養部11は、例えば、特開2021-40575号公報に記載されているようなガス供給部(不図示)から圧送されるガスを利用して、容器内の液体を移送するように構成されていても良い。
(8) In the embodiments described above, the liquid (reagent or cell suspension) is transferred using pumps P1 to P4. However, it is not limited to this. The
(9)培養部11内に形成された経路は、上述したものに限られない。培養部11は、無菌状態を維持しつつ複数の容器間で液体を移送可能であれば、どのような経路を有していても良い。
(9) The paths formed within the
(10)前記までの実施形態において、試薬加温容器が複数設けられているものとした。さらに、培養部11内において、同じ役割を有する各種容器が複数個設けられていても良い。例えば、複数の継代用容器26が設けられていても良い。また、複数の回収容器29が設けられていても良い。他の容器についても同様である。
(10) In the embodiments described above, a plurality of reagent heating containers are provided. Furthermore, within the
1 自動細胞培養装置
5 監視部
6 制御装置(制御部)
6a 入力部
6b 出力部
6c 記憶部
11 培養部
12 環境調節部
1 Automatic
Claims (5)
細胞が培養される環境である培養環境を調節するように構成された環境調節部と、
前記培養部における細胞の増殖の状況を示す培養状況及び前記培養環境を監視するように構成された監視部と、を備える自動細胞培養装置であって、
前記監視部による監視結果に基づいて前記培養部及び前記環境調節部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、オペレータによって操作されることが可能に構成された入力部と、情報を記憶可能に構成された記憶部と、を有し、
前記記憶部は、前記監視部によって監視されることが可能な複数の種類の監視項目と、前記制御部が前記培養部及び/又は前記環境調節部を制御するための複数の種類の制御項目と、を記憶しており、
前記制御部は、
前記複数の種類の監視項目の中から前記入力部を介して選択された選択監視項目と、前記複数の種類の制御項目の中から前記入力部を介して選択された選択制御項目との関連付けの情報を前記記憶部に記憶させ、且つ、
前記選択監視項目の値の変化に応じた前記選択制御項目の制御内容の情報である制御情報を前記入力部への入力結果に応じて決定し、前記制御情報を前記記憶部に記憶させることを特徴とする自動細胞培養装置。 a culture unit configured to perform a series of processes from the start to the end of cell culture;
an environment control section configured to control a culture environment in which cells are cultured;
An automatic cell culture device comprising: a culture status indicating the state of cell proliferation in the culture unit; and a monitoring unit configured to monitor the culture environment;
comprising a control unit that controls the culture unit and the environment control unit based on the monitoring result by the monitoring unit,
The control unit includes an input unit configured to be operated by an operator, and a storage unit configured to be able to store information,
The storage unit includes a plurality of types of monitoring items that can be monitored by the monitoring unit, and a plurality of types of control items for the control unit to control the culture unit and/or the environment control unit. , is remembered,
The control unit includes:
association between a selected monitoring item selected from the plurality of types of monitoring items via the input unit and a selected control item selected from the plurality of types of control items via the input unit; storing information in the storage unit, and
determining control information that is information on the control content of the selected control item in response to a change in the value of the selected monitoring item in accordance with an input result to the input unit, and storing the control information in the storage unit. Features of automatic cell culture equipment.
前記制御部は、
前記選択監視項目を示す情報と、前記複数の種類の制御項目のうち少なくとも1種類の候補項目を示す情報と、を前記出力部に表示させ、
前記選択監視項目と前記少なくとも1種類の候補項目のうち1種類の候補項目との関連付けの操作が前記入力部に対して行われたと判断したときに、前記監視項目と前記1種類の候補項目との関連付けの処理を行い、
前記選択監視項目と前記1種類の候補項目との関連付けの解除の操作が前記入力部に対して行われたと判断したときに、前記選択監視項目と前記1種類の候補項目との関連付けの解除の処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の自動細胞培養装置。 Equipped with an output section that displays information,
The control unit includes:
displaying information indicating the selected monitoring item and information indicating at least one type of candidate item among the plurality of types of control items on the output unit;
When it is determined that an operation for associating the selected monitoring item with one type of candidate item among the at least one type of candidate item has been performed on the input unit, the monitoring item and the one type of candidate item are Process the association of
When it is determined that an operation for canceling the association between the selected monitoring item and the one type of candidate item has been performed on the input unit, canceling the association between the selected monitoring item and the one type of candidate item. The automatic cell culture device according to claim 1, wherein the automatic cell culture device performs processing.
細胞の培養中に、前記監視条件に応じて、前記複数の種類の監視項目の少なくとも一部に係る監視の実行の有無を切り替えることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動細胞培養装置。 The control unit causes the storage unit to store monitoring conditions that are conditions for determining whether or not to monitor each of the plurality of types of monitoring items according to the input result to the input unit,
The automatic cell culture apparatus according to claim 1 or 2, wherein during cell culture, execution or non-execution of monitoring related to at least some of the plurality of types of monitoring items is switched depending on the monitoring conditions. .
前記制御部は、
前記入力部への入力に応じて、前記複数の種類の監視項目のうち1種類の監視項目の閾値を示す閾値式を生成し又は前記1以上の候補式の中から選択し、前記閾値式を前記1種類の監視項目と関連付けて前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の自動細胞培養装置。 The storage unit stores information on one or more candidate formulas that are candidates for threshold formulas for the plurality of types of monitoring items,
The control unit includes:
In response to an input to the input unit, a threshold expression indicating a threshold of one type of monitoring item among the plurality of types of monitoring items is generated or selected from among the one or more candidate expressions, and the threshold expression is selected from among the one or more candidate expressions. The automatic cell culture device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the information is stored in the storage unit in association with the one type of monitoring item.
前記自動細胞培養装置は、前記監視部による監視結果に基づいて前記培養部及び前記環境調節部を制御する制御部を備えるものであり、
前記制御部は、オペレータによって操作されることが可能に構成された入力部と、情報を記憶可能に構成された記憶部と、を有するものであり、
前記記憶部は、前記監視部によって監視されることが可能な複数の種類の監視項目と、前記制御部が前記培養部及び/又は前記環境調節部を制御するための複数の種類の制御項目と、を記憶しているものであり、
前記複数の種類の監視項目の中から1種類の選択監視項目を選択する操作を前記入力部に対して行う監視項目選択ステップと、
前記複数の種類の制御項目の中から少なくとも1種類の選択制御項目を選択する操作を前記入力部に対して行う制御項目選択ステップと、
前記選択監視項目と前記少なくとも1種類の選択制御項目との関連付けの操作を前記入力部に対して行う関連付けステップと、
前記選択監視項目の値の変化に応じた前記少なくとも1種類の選択制御項目の制御内容に関する設定の操作を前記入力部に対して行う制御情報入力ステップと、を備えることを特徴とする自動細胞培養装置における培養条件設定方法。 a culture section configured to perform a series of processes from the start to the end of cell culture; an environment control section configured to adjust the culture environment in which cells are cultured; and the culture section A method for setting culture conditions in an automatic cell culture device, the method comprising: a culture condition indicating the state of cell proliferation in an automatic cell culture device, and a monitoring unit configured to monitor the culture environment. There it is,
The automatic cell culture device includes a control unit that controls the culture unit and the environment control unit based on the monitoring result by the monitoring unit,
The control unit has an input unit configured to be operated by an operator, and a storage unit configured to be able to store information,
The storage unit includes a plurality of types of monitoring items that can be monitored by the monitoring unit, and a plurality of types of control items for the control unit to control the culture unit and/or the environment control unit. , which remembers
a monitoring item selection step of performing an operation on the input unit to select one type of selected monitoring item from the plurality of types of monitoring items;
a control item selection step of performing an operation on the input unit to select at least one type of selection control item from the plurality of types of control items;
an association step of performing an operation of association between the selected monitoring item and the at least one type of selection control item on the input unit;
automatic cell culture, comprising: a control information input step of performing a setting operation on the input unit regarding the control content of the at least one selected control item in response to a change in the value of the selected monitoring item; How to set culture conditions in the device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022036828A JP2023131846A (en) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | Automatic cell culture apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022036828A JP2023131846A (en) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | Automatic cell culture apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023131846A true JP2023131846A (en) | 2023-09-22 |
Family
ID=88064926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022036828A Pending JP2023131846A (en) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | Automatic cell culture apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023131846A (en) |
-
2022
- 2022-03-10 JP JP2022036828A patent/JP2023131846A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103068962B (en) | Automatic culture apparatus | |
JP4195287B2 (en) | Automated bioculture and bioculture experimental system | |
EP2832847B1 (en) | Culture vessel and automated culture apparatus | |
CN101370928B (en) | Cell culture method and automatic culture system using the method | |
US20050260743A1 (en) | Smart cell culture | |
EP2457989A1 (en) | Image processing device, culture observation apparatus, and image processing method | |
CN101300339A (en) | Shaker for cell culture and shaken culture system in cell culture method | |
CA3175039A1 (en) | Systems, devices, and methods for cell processing | |
US20170342365A1 (en) | Closed-system culture vessel, transport method, and automated culturing device | |
US20160131670A1 (en) | Incubator, schedule management method, and program | |
CN207738760U (en) | A kind of cell processing whole station system | |
JP2007312668A (en) | Automatic culture device | |
US20150093829A1 (en) | Culture harvesting in automated bioreactor system | |
WO2019163304A1 (en) | Culturing assisting device, observation device, and program | |
JP2008237203A (en) | Automatic cell-culturing apparatus | |
JP2023131846A (en) | Automatic cell culture apparatus | |
US9732314B2 (en) | Apparatus for culturing cells | |
KR100913775B1 (en) | Culture medium | |
JP5768432B2 (en) | CULTURE DEVICE, CULTURE MANAGEMENT METHOD, AND PROGRAM | |
US20140377843A1 (en) | Automated microbiology laboratory instrument and system uses thereof | |
WO2015048764A2 (en) | Gas control in automated bioreactor system | |
Bleckwenn et al. | Large‐scale cell culture | |
JP2019162045A (en) | Control system of cell growth device | |
Stover et al. | Culturing human pluripotent and neural stem cells in an enclosed cell culture system for basic and preclinical research | |
TW202325831A (en) | Cell culture device including a culture container, a recovery container, a culture loop, and a control device |