JP4751566B2 - 細胞培養システム、培養細胞照合装置および細胞培養装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、患者から採取した所定の細胞を培養し、培養した細胞を元の患者へ提供する細胞培養システム、そして培養細胞照合装置、細胞培養装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、骨腫瘍摘出や外傷等によって生じる骨の欠損部に、骨補填材を補填して骨を修復させることが行われている。しかしながら、骨粗鬆症のように、骨が次第にもろくなっていく場合や、欠損部が非常に広域である場合等には、上記方法では問題を解決することが難しい。
そこで、近年、患者から骨髄を採取し、この採取した骨髄に含まれる間葉系幹細胞から人為的に骨芽細胞を十分に増殖させた後に、再び患者の体内に戻すという新たな試みが要請されている。この場合、患者自身から採取した骨髄から骨芽細胞を増殖させ、該患者の体内に戻すため、免疫反応を生じることなく骨の形成を活性化させることができる（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
吉川，「骨髄間葉系細胞による培養真皮、培養骨−骨髄間葉系細胞による再生医療−」，バイオインダストリー，株式会社シーエムシー出版，２００１年，第１８巻，第７号，ｐ．４６−５３
【０００４】
ところで、上述した試みを実現化しようとした場合、骨芽細胞が十分に増殖されるまでには、数々の培養工程、数々の検査を経る必要があり、また、一貫して同一の容器を使用するわけではなく、工程毎に専用の容器が使用される。従って、次の工程へ移る場合には、次の工程に適した容器へ培養細胞を移し替えなければならない。
一方、当然のことながら、培養した骨芽細胞は、その骨芽細胞を形成する元となった骨髄の提供者である患者へ戻す必要がある。
従って、工程の移行に伴って培養細胞が異なる容器へ移し替えられたとしても、常に各培養細胞がどの患者のものであるかを厳格に管理することが必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、患者から採取した所定の細胞を培養し、培養した細胞を元の患者へ提供する細胞培養システムにおいて、常に、培養細胞とその細胞の提供者との関連付けを正確に且つ簡易に管理するとともに、培養細胞と患者との照合を迅速に行うことが可能な細胞培養システム及び培養細胞照合装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、固有の識別情報が付されていて採取された細胞を搬入するための搬入容器と、固有の識別情報が付されていて前記搬入容器によって搬入された細胞を移し替えて培養するための中間容器と、固有の識別情報が付されていて前記中間容器によって培養された細胞を移し替えて搬出するための搬出容器と、前記各容器に付された固有の識別情報を機械的読み取りする端末装置と、細胞を移し替える前後の前記容器に付された固有の識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段を有した管理サーバと、を具備する細胞培養システムを提供する。
【０００７】
この発明によれば、患者から採取した幹細胞を含む細胞の受け取りから、その細胞を元に培養した細胞を搬出するまでの一連の作業工程において使用された全ての容器の識別情報を互いに関連付けて記憶することが可能となる。
これにより、完成品である培養細胞が収容された搬出容器の識別情報に基づいて関連付けをたどることにより、培養細胞が、どの容器に収容されていた細胞から培養されたかを把握することが可能となる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の細胞培養システムにおいて、前記記憶手段は、前記端末装置から機械的読み取りされた識別情報のいずれか一方が、既に格納されていた場合には、当該識別情報に今回機械的読み取りされた他方の識別情報を追加して記憶することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、記憶手段には、培養に使用された容器の履歴を格納することが可能となる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の細胞培養システムにおいて、前記端末装置から機械的読み取りされた識別情報のいずれか一方が、既に前記記憶手段に格納されていた場合には、当該識別情報を今回機械的読み取りされた他方の識別情報に書き換える書き換え手段を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、最初に書き込まれた搬入容器の識別情報は更新されずに記憶手段にそのまま格納され、この搬入容器の識別情報に関連付けられている中間容器の識別情報は容器が移り変わる毎に更新されることとなる。
これにより、最終的には、完成品である培養細胞が収容された搬出容器の識別情報と、その培養細胞の元となった細胞が収容されていた搬入容器とを、直接関連付けて記憶することが可能となる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の細胞培養システムにおいて、前記識別情報は、各容器が使用される工程に係る情報を含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、各容器に付された識別情報には、その容器が使用される工程に係る情報が含まれているため、記憶手段に識別情報を記憶する際に、その識別情報が既に格納されているものであるか否かを、工程に係る情報をキーとして検索することが可能となる。これにより、記憶手段への情報書き換えを速やかに行うことができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の細胞培養システムにおいて、前記搬入容器には、該搬入容器の搬出元である病院の情報が付加されていることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、当該搬入容器の搬出先である病院の情報も搬入容器の識別情報に関連付けられて記憶手段に格納されるため、培養細胞を返還する際に、搬送先の病院を簡単に検索することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の細胞培養システムにおいて、培養細胞の照合用判定情報として、前記搬出容器の識別情報と前記搬入容器の識別情報とが機械的読み取りされた場合に、これらの関連付けが前記記憶手段に格納されている関連付けと一致するか否かにより、培養細胞の照合を行う照合手段を更に備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、培養細胞の照合用判定情報として受け取った２つの識別情報が互いに関連付けられて記憶されているか否かを判定するだけで、細胞培養システムから返還された培養細胞が、その患者自身の細胞から培養されたものであるかを正確に且つ速やかに判定することが可能となる。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の細胞培養システムにおいて、培養細胞の照合用判定情報として、前記搬出容器の識別情報が機械的読み取りされた場合に、前記搬出容器の識別情報に関連付けられている識別情報を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、読み出された識別情報を出力する出力手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、培養細胞の照合用判定情報として受け取った搬出容器の識別情報に関連付けられて記憶されている識別情報を出力（送信）するので、培養細胞が搬送された病院側では、出力された識別情報の中に、これから該培養細胞に適用する患者から採取した幹細胞を含む細胞を収容した搬入容器の識別情報が含まれているか否かを確認することにより、患者と培養細胞との照合を正確に且つ速やかに判定することが可能となる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、固有の識別情報が付されていて採取された細胞を搬入するための搬入容器と、固有の識別情報が付されていて前記搬入容器によって搬入された細胞を移し替えて培養するための中間容器と、固有の識別情報が付されていて前記中間容器によって培養された細胞を移し替えて搬出するための搬出容器と、前記各容器に付された固有の識別情報を機械的読み取りする端末装置と、細胞を移し替える前後の前記容器に付された固有の識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段を有した管理サーバとを具備する細胞培養システムに対して、搬入された培養細胞を患者と照合するための培養細胞照合装置であって、照合対象として搬入容器の識別情報と搬出容器の識別情報とを機械的読み取りする入力手段と、入力手段から機械的読み取りされた識別情報の関連付けが前記記憶手段に格納されている関連付け情報と一致するか否かを判定する判定手段と、判定結果を出力する出力手段とを具備する培養細胞照合装置を提供する。
【００２１】
この発明によれば、培養細胞の照合用判定情報として受け取った２つの識別情報が互いに関連付けられて記憶されているか否かを判定するだけで、細胞培養システムから返還された培養細胞が、その患者自身の細胞から培養されたものであるかを正確に且つ速やかに判定することが可能となる。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明は、固有の識別情報が付されていて採取された細胞を搬入するための搬入容器と、固有の識別情報が付されていて前記搬入容器によって搬入された細胞を移し替えて培養するための中間容器と、固有の識別情報が付されていて前記中間容器によって培養された細胞を移し替えて搬出するための搬出容器と、前記各容器に付された固有の識別情報を機械的読み取りする端末装置と、細胞を移し替える前後の前記容器に付された固有の識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段を有した管理サーバとを具備する細胞培養システムに対して、搬入された培養細胞を患者と照合するための培養細胞照合装置であって、培養細胞の照合用判定情報として、搬入容器又は搬出容器の識別情報を機械的読み取りする入力手段と、前記入力手段から機械的読み取りされた識別情報に関連付けられている識別情報を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、読み出した識別情報を出力する出力手段とを具備する培養細胞照合装置を提供する。
【００２３】
この発明によれば、培養細胞の照合用判定情報として細胞培養システム側から受け取った搬出容器の識別情報を入力すれば、この搬出容器の識別情報に関連付けられて記憶されている識別情報がディスプレイ等に表示される。
従って、表示された識別情報の中には、患者の情報と関連付けられている搬入容器の識別情報が含まれているため、この搬入容器の識別情報を照合することにより、細胞培養システムから受け取った培養細胞と患者とを正確に且つ速やかに照合することが可能となる。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、固有の識別情報が付された培養容器を細胞の培養過程に応じて移し替えて培養する細胞培養装置において、培養容器から細胞を移し替える毎に、移し替え前後の培養容器に付されている識別情報を機械的読み取りする端末装置と、該端末装置から機械的読み取りされた識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段とを備える細胞培養装置を提供する。
【００２５】
この発明によれば、細胞が、培養過程に応じて種々の培養容器に移し替えられても、装置に投入されてから搬出されるまでの一連の培養工程において使用された全ての培養容器の識別情報が互いに関連付けられて記憶される。
これにより、搬出される完成品としての培養細胞が収容された最終の培養容器の識別情報に基づいて関連付けをたどることにより、その培養細胞がどの培養容器に収容されて培養された細胞なのかを把握することが可能となる。
【００２６】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の細胞培養装置において、固有の識別情報が付された多数の培養室を備え、前記端末装置が、前記培養容器を培養室に出し入れする毎に、培養容器および培養室に付されている識別情報を機械的読み取りし、前記記憶手段が、端末装置から機械的読み取りされた識別情報を互いに関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００２７】
この発明によれば、培養容器を培養室に入れるときに、培養容器の識別情報と当該培養容器が収容される培養室の識別情報とを関連付けることにより、その培養容器内の細胞に対して行われる培養工程を確認することが可能となる。また、培養室から培養容器を取り出す際に培養容器の識別情報と培養室の識別情報とを関連付けることにより、培養容器内の細胞に対して行われた培養工程を確認することが可能となる。
【００２８】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の細胞培養装置において、各培養室に、該培養室内の温度および湿度等の培養室内情報を検出するセンサを備え、前記記憶手段が、所定のタイミングで培養室の識別情報と培養室内情報とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００２９】
この発明によれば、センサにより検出された培養室内情報が培養室の識別情報と関連付けて記憶手段に記憶されるので、例えば、培養容器が培養室に出し入れされる際、あるいは、タイマー等による所定の時間間隔毎に自動的に培養室内情報を記憶しておくことにより、培養室内情報を、細胞に対する培養条件の履歴として残すことが可能となる。
【００３０】
請求項１３に係る発明は、請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の細胞培養装置において、培養容器内に貯留される培地を交換する培地交換手段を備え、前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、該培養容器に対して行われた培地交換の日付、交換された培地や成長因子の量や種類等の培地交換情報とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００３１】
この発明によれば、培地交換手段の作動により培養容器内の培地が交換される毎に、その培地交換情報を培養容器の識別情報と関連付けて記憶しておくことにより、培地交換情報を細胞に対する培養条件の履歴として残すことが可能となる。
【００３２】
請求項１４に係る発明は、請求項１３に記載の細胞培養装置において、培養容器に供給される培地の溶存酸素濃度や糖度等の培地情報を検出する培地情報検出手段を備え、前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、培地情報とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００３３】
この発明によれば、培地情報検出手段の作動により培地情報が検出されるので、これを培養容器の識別情報と関連付けて記憶しておくことにより、培地情報を細胞に対する培養条件の履歴として残すことが可能となる。
【００３４】
請求項１５に係る発明は、請求項１０から請求項１４のいずれかに記載の細胞培養装置において、培養容器内の細胞数を検出する細胞数検出手段を備え、前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、細胞数とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００３５】
この発明によれば、細胞数検出手段の作動により培養容器内の細胞数が検出されるので、これを培養容器の識別情報と関連付けて記憶することにより、細胞の成長状態を履歴として残すことが可能となる。
【００３６】
請求項１６に係る発明は、請求項１０から請求項１５のいずれかに記載の細胞培養装置において、培養容器内の細胞の感染検査を行う感染検査手段を備え、前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、感染検査結果とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００３７】
この発明によれば、感染検査手段の作動により行われた細胞に対する感染検査の結果を培養容器の識別情報と関連付けて記憶することにより、出荷される完成品としての培養細胞における感染症の有無、あるいは、どの時点で感染が検出されたのか等の結果を履歴として残すことが可能となる。
【００３８】
請求項１７に係る発明は、請求項１１から請求項１６のいずれかに記載の細胞培養装置において、前記記憶手段が、一の検体を収容する培養容器の識別情報と、当該検体と同時に培養されている他の検体の培養容器の識別情報とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００３９】
この発明によれば、同時に培養された他の検体の培養容器の識別情報を、一の検体を収容する培養容器の識別情報と関連付けて記憶することにより、一の検体の培養履歴として他の検体の状態を考慮に入れることが可能となる。
【００４０】
請求項１８に係る発明は、請求項１０から請求項１８のいずれかに記載の細胞培養装置において、前記各識別情報が、バーコード、電波信号発生手段、光信号発生手段または音波信号発生手段のいずれかにより提示される細胞培養装置を提供する。
【００４１】
この発明によれば、識別情報を、バーコード、電波信号発生手段、光信号発生手段または音波信号発生手段のいずれかにより提示することにより、非接触で簡易かつ確実に、入力手段により入力することが可能となる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、細胞培養システムの概要を簡単に説明するための図である。
まず、病院１で患者から採取された骨髄は、固有の識別番号が付された所定の搬入容器に収容され、培養骨を形成する培養センタ２へ搬入される。なお、搬入容器は、約３７℃に保たれていても良く、また、４℃或いは冷凍されていても良い。
培養センタ２では、搬入された骨髄に含まれている間葉系幹細胞を培養する一次培養、培養された間葉系幹細胞をスキャホールドと呼ばれる足場材に加え培養骨を形成する二次培養、細菌や真菌が骨髄や培養液等に含まれていないかを調べる検査等が行われ、最終的に形成された培養骨が固有の識別番号が付された所定の搬出容器に収容されて、病院１へ搬出される。なお、搬出容器は、約３７℃に保たれていても良く、また、４℃或いは冷凍されていても良い。
なお、二次培養において使用されるスキャホールドは、スキャホールド供給センタ３から供給される。
【００４３】
次に、培養センタ２において行われる培養工程について図２を参照して簡単に説明する。
まず、培養センタ２では、搬入容器に収容されている骨髄細胞の一部を取り出し、採取された骨髄に細菌や真菌等が含まれていないかを検査する（ステップＳＰ１）。
【００４４】
そして、検査結果に異常が無ければ、骨髄液中に含まれている間葉系幹細胞の増殖工程へ移行する（ステップＳＰ２）。なお、この間葉系幹細胞の増殖工程を一次培養と称する。この一次培養では、真菌、細菌エンドトキシン等が含まれていないことが確認された検査済みの血清を含む培地（この培地は人或いは牛の血清が使用される）に、同じくステップＳＰ１において検査済みである骨髄を浸透させることにより、間葉系幹細胞を増殖させる。
【００４５】
そして、間葉系幹細胞が培養骨を形成するために必要とされる十分な量まで増殖すると、続いて、この間葉系幹細胞に真菌や細菌等が含まれていないかを検査し（ステップＳＰ３）、この結果、問題がなければ、培養骨を形成する二次培養へ移行する（ステップＳＰ４）。
二次培養では、一次培養によって増殖させた間葉系幹細胞をスキャホールドと呼ばれる足場材に附着させる。
このスキャホールドは、β−ＴＣＰのようなリン酸カルシウム多孔体からなる足場材である。このスキャホールドに間葉系幹細胞を附着させることにより、間葉系幹細胞がβ−ＴＣＰを貪食し、骨芽細胞の分化が促進し、骨組織が形成される。なお、このとき骨芽細胞の分化を更に促進させるために、成長因子等を添加してもよい。なお、上記β−ＴＣＰに代わって、ハイドロキシアパタイト多孔体等のスキャホールドを用いても良い。
【００４６】
そして、このようにして形成された培養骨は、搬出前の検査、例えば、ウイルスやマイコプラズマ培養液、真菌、細菌が含まれていないかを検査する工程へ進み（ステップＳＰ５）、異常がなければ、所定の搬送用容器へ移し替えられ、病院１へ搬出される。
【００４７】
次に、本発明の一実施形態に係る細胞培養システムについて図３を参照して説明する。
図３は、培養センタ２内に構築されている本発明の一実施形態における細胞培養システムの全体構成を示す図である。
細胞培養システム２０は、培養センタ２内に複数存在する培養室や検査室等に、必要に応じて設置された端末装置３０と、各端末装置３０から送信される情報を一元管理する管理サーバ４０とから構成される。
各端末装置３０と管理サーバ４０とは、ＬＡＮ（Local Area Network）３２を介して接続され、各端末装置３０間での情報の送受や、端末装置３０と管理サーバ４０との間での情報の送受が可能となっている。
なお、図３では、図２に示した一次培養を行う培養室と、二次培養を行う培養室及び、形成された培養骨を搬出するための搬出室に、それぞれ設置されている端末装置３０を一例として示している。
【００４８】
上記端末装置３０は、パーソナルコンピュータ等の装置であり、メッセージや画面を表示する図示しない表示部と、情報を入力するキーボード等の図示しない入力部と、培養等に使用される各容器に付されている二次元のバーコードで示されている識別情報を読み取るためのバーコードリーダ３１とを備えている。
【００４９】
また、管理サーバ４０は、図４に示すように、サーバ全体の動作を制御するＣＰＵ（中央処理装置）４１、ＣＰＵ４１が実行するプログラムが記憶されたＲＯＭ４２、ＣＰＵ４１の演算処理で使用されるＲＡＭ４３、データベース４４、培養センタ２内に構築されたＬＡＮ３２と接続するための第１の通信部４５、及び公衆回線網を介して後述するネットワーク７０に接続するための第２の通信部４６を備えている。また、これらの各部４１〜４６は、バス４８を介して接続され、情報の送受可能に構成されている。
【００５０】
上記データベース４４には、患者毎に、該患者の培養骨形成に際して使用された全ての容器の識別情報（ＩＤ番号）が互いに関連付けられて登録される。なお、このデータベース４４に格納されるデータの詳細については後述する。
また、データベース４４は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であれば良く、例えば、半導体メモリや磁気ディスク等でもよく、また、光ディスク（CD-ROM/R/RW、DVD-ROM、DVD-R/RW、DVD-RAM等）、光磁気ディスク（MO,MD等）、磁気記憶媒体（HDD、FD、磁気テープ等）、半導体メモリ（MS、SDカード等のフラッシュメモリ、FeRAM等）などの可搬型記録媒体であってもよい。 あるいはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されるものとする。
【００５１】
上記構成からなる細胞培養システム２０において、骨髄の搬入から培養骨の搬出までに行われる種々の作業について説明する。
ここでは、患者αから採取された骨髄が固有のＩＤ番号「Ａ−１２３４」が二次元バーコードとして付された搬入容器Ａに収容され、病院Ｙから培養センタ２に搬入された場合について説明する。
【００５２】
培養センタ２では、搬入容器Ａに収容された患者αの骨髄の一部を検査用に使用し、この検査において問題が無ければ、骨髄は、搬入容器Ａに収容されたままの状態で、次の工程である一次培養を行う培養室５０（以下、一次培養室５０と称する）へ移送される。
【００５３】
一次培養室５０では、搬入容器Ａに収容されている骨髄を固有のＩＤ番号「Ｂ−５６７８」が二次元バーコードとして付された培養容器Ｂへ移し替える作業が行われる。
ここで、作業者は、容器移し替えの際に、移し替え前後の容器、即ち搬入容器Ａと培養容器Ｂとに付されているＩＤ番号を一次培養室５０に設置されている端末装置３０のバーコード３１で読み取る。
これにより、搬入容器ＡのＩＤ番号「Ａ−１２３４」と、培養容器ＢのＩＤ番号「Ｂ−５６７８」とが端末装置３０に入力される。続いて、作業者が送信操作を行うと、入力されたＩＤ番号「Ａ−１２３４」と「Ｂ−５６７８」とが、ＬＡＮ３２を介して管理サーバ４０へ送信される。
【００５４】
そして、係る２つのＩＤ番号は、図４に示す管理サーバ４０の第１の通信部４５を介してＣＰＵ４１へ供給される。ＣＰＵ４１は、図５に示したフローチャートに基づいて処理を行う。
【００５５】
即ち、ＣＰＵ４１は、ＩＤ番号を受信すると（ステップＳＰ１１で「YES」）、受信したＩＤ番号のいずれか一方が既にデータベース４４に格納されているか否かを判断する（ステップＳＰ１２）。
この結果、今回受信したいずれのＩＤ番号もデータベース４４に格納されていないため（ステップＳＰ１３において「NO」）、今回受信した２つのＩＤ番号、即ち、「Ａ−１２３４」と「Ｂ−５６７８」とを互いに関連付けてデータベース４４の所定のメモリエリア、例えばメモリアドレス「＃１５６９」に書き込む（ステップＳＰ１４）。この結果、データベース４４には、図６（ａ）に示すようなデータが書き込まれる。
【００５６】
続いて、一次培養室５０において、間葉系幹細胞の増殖が十分な程度まで進むと、培養容器Ｂは二次培養室５１へ移され、この二次培養室５１で二次培養が行われる。
二次培養室５１では、まず、培養容器Ｂに収容された間葉系幹細胞を二次培養用の培養容器Ｃへ移し替える作業を行う。
このとき、作業員は、移し替える前後の容器に付されているＩＤ番号、即ち、培養容器Ｂに付されている二次元バーコードと、培養容器Ｃに付されている二次元バーコードとを二次培養室５１に備えられているバーコードリーダ３１によって読み取る。これにより、培養容器ＢのＩＤ番号である「Ｂ−５６７８」と、培養容器ＣのＩＤ番号である「Ｃ−７８９０」とが入力される。更に、作業者が端末装置３０の入力部から送信操作を行うと、入力された２つのＩＤ番号がＬＡＮ３２を介して管理サーバ４０へ送信される。
【００５７】
これにより、係る２つのＩＤ番号は、管理サーバ４０内の第１の通信部４５を介してＣＰＵ４１へ供給される。
ＣＰＵ４１は、「Ｂ−５６７８」と「Ｃ−７８９０」とからなる２つのＩＤ番号を受信すると（図５のステップＳＰ１１において「YES」）、受信したＩＤ番号の内、受信したＩＤ番号をキーワードとしてデータベース４４内を検索し、一致するＩＤ番号が格納されているか否かを判断する（ステップＳＰ１２、ＳＰ１３）。
この結果、培養容器ＢのＩＤ番号である「Ｂ−５６７８」は、既にデータベース４４に格納されているので（ステップＳＰ１３において「YES」）、続いて、このＩＤ番号「Ｂ−５６７８」が書き込まれているメモリアドレス「＃１５６９」を取得する（ステップＳＰ１５）。
【００５８】
続いて、ＣＰＵ４１は、今回受信した２つのＩＤ番号、即ち「Ｂ−５６７８」と「Ｃ−７８９０」とをデータベース４４の所定の格納エリア、例えばメモリアドレス「＃３２６７」に書き込む（ステップＳＰ１６）。
続いて、ＣＰＵ４１は、今回ＩＤ番号を書き込んだメモリアドレス「＃３２６７」と、ステップＳＰ１５で取得したメモリアドレス「＃１５６９」とを関連付けて、データベース４４の所定のメモリエリアに記憶する（ステップＳ１７）。
この結果、図６（ｂ）に示すように、患者αの骨髄搬入から二次培養までの工程において使用された全ての容器のＩＤ番号が、互いに関連付けられて、データベース４４に格納される。
【００５９】
続いて、二次培養工程において、十分な程度まで培養骨が形成されると（骨芽細胞が増殖すると）、培養容器Ｃは搬出室へ移され、この搬出室５２で当該培養骨を病院Ｙへ搬出するための準備が行われる。
このとき、作業者は、培養容器Ｃから搬出用の搬出容器Ｄへ培養骨を移し替える作業を行う。従って、作業員は、移し替える前後の容器に付されているＩＤ番号、即ち、培養容器Ｃに付されている二次元バーコードと、搬出容器Ｄに付されている二次元バーコードとを搬出室５２に備えられているバーコードリーダ３１によって読み取る。これにより、培養容器ＣのＩＤ番号である「Ｃ−７８９０」と、搬出容器ＤのＩＤ番号である「Ｄ−９０３２」とが入力され、続いて、送信操作が行われると、これらＩＤ番号は、ＬＡＮ３２を介して管理サーバ４０へ送信される。
【００６０】
これにより、係る２つのＩＤ番号は、管理サーバ４０内のＣＰＵ４１へ第１の通信部４５を介して供給される。そして、ＣＰＵ４１は、上述したのと同様、図５のフローチャートに基づいて処理を行い、この結果、今回受信した２つのＩＤ番号である「Ｃ−７８９０」と「Ｄ−９０３２」とをメモリアドレス「＃５８７９」に書き込むとともに、このメモリアドレス「＃５６７９」と、「Ｃ−７８９０」が既に書き込まれていたデータベース４４のアドレスメモリ「＃３２６７」とを関連づけて記憶する。
この結果、図６（ｃ）に示すように、患者αの骨髄搬入から培養骨搬送までの工程において使用された全ての容器のＩＤ番号が、互いに関連付けられてデータベース４４の所定のメモリエリアに格納される。
【００６１】
上述したように本実施形態では、培養細胞が収容される容器の移し替えが行われる毎に、移し替えの前後の容器に付されているＩＤ番号を関連づけてデータベース４４に蓄積するので、患者αの培養細胞がどの容器に現在収容されているのか、また、どの容器を使用して細胞が培養されたのかを迅速に把握することができる。
【００６２】
なお、各容器に付されている固有の識別情報であるＩＤ番号に、その容器が使用される工程の情報を付加することにより、ステップＳＰ１２における検索処理をより迅速に且つ簡易に行うことができる。
【００６３】
例えば、上述した実施形態では、搬入容器ＡのＩＤ番号には、搬入容器であることを示す情報として「Ａ」を付加し、一次培養に使用される培養容器ＢのＩＤ番号に、一次培養で使用される容器であることを示す情報として「Ｂ」を付加し、同様に、培養容器ＣのＩＤ番号には「Ｃ」を、搬出容器ＤのＩＤ番号には「Ｄ」を、それぞれ付加している。
従って、データベース４４からステップＳＰ１１において受信したＩＤ番号を検索するのに、まず工程を示す情報、例えばＩＤ番号「Ｃ−７８９０」を検索する場合には、まず、データベース４４から「Ｃ」が付加されているＩＤ番号を抽出し、その中からＩＤ番号が一致するものを検索すればよいこととなる。このように、検索対象となるデータを絞ることができるため、非常に効率よく検索処理を行うことができる。
【００６４】
また、同様に、工程に関する情報をＩＤ番号に付加することで、図５のステップＳＰ１１において受信した２つのＩＤ番号のいずれか一方が、搬入容器ＡのＩＤ番号であった場合には、ステップＳＰ１２においてデータベース４４内を検索するまでもなく、ステップＳＰ１３において、今回受信したＩＤ番号の両方ともデータベース４４内に書き込まれていないと判断することができる。これは、搬入容器Ａはデータベース４４に最初に書き込まれる情報だからである。
このように、受信した２つのＩＤ番号のいずれか一方が搬入容器ＡのＩＤ番号であるか否かを判断することにより、今回受信したＩＤ番号がデータベース４４に格納されていない新しいデータであることを速やかに判断することができる。
【００６５】
〈他の実施形態〉
また、上記実施形態では、読み込まれた全てのＩＤを関連付けて管理していたが、これに代わって、最新容器のＩＤ番号と搬入容器のＩＤ番号のみを関連付けて管理するようにしてもよい。
この場合、図５におけるステップＳＰ１５〜ＳＰ１７の処理に代わって、図７におけるステップＳＰ１８を行う。なお、ステップＳＰ１１〜ＳＰ１４までは、上述した実施形態と同様である。
【００６６】
例えば、二次培養室５１において行う処理を例に挙げて説明すると、ここでは、管理サーバ４０のＣＰＵ４１は、ステップＳＰ１１において「Ｂ−５６７８」と「Ｃ−７８９０」とを受信し、ステップＳＰ１２、ＳＰ１３の検索処理の結果、ＩＤ番号として「Ｂ−５６７８」を得ることとなる。
この場合、ＣＰＵ４１は、すでにデータベース４４に書き込まれているＩＤ番号である「Ｂ−５６７８」を今回新たに受信した培養容器ＣのＩＤ番号「Ｃ−７８９０」に書き換える（ステップＳＰ１８）。
これにより、図８（ｂ）に示すように、搬入容器ＡのＩＤ番号と培養容器ＣのＩＤ番号とが関連付けられてデータベース４４に格納される。なお、このとき、最新の容器でなくなった培養容器ＢのＩＤ番号はデータベース４４から消去される。
【００６７】
また、同様に、搬出室５２において行われる処理により、管理サーバ４０のＣＰＵ４１が培養容器ＣのＩＤ番号「Ｃ−７８９０」と搬出容器ＤのＩＤ番号「Ｄ−９０３２」を受信した場合には、データベース４４に既に書き込まれているＩＤ番号（図８（ｂ）参照）である「Ｃ−７８９０」を新たなＩＤ番号である「Ｄ−９０３２」に書き換える。
これにより、図８（ｃ）に示すように、搬入容器ＡのＩＤ番号と搬出容器ＤのＩＤ番号とが関連付けられてデータベース４４に格納される。
【００６８】
このように、ステップＳＰ１１において受信したＩＤ番号のいずれか一方が、既にデータベース４４に格納されていた場合には、既に書き込まれているＩＤ番号を今回新たに受信したＩＤ番号に書き換えることにより、常に新しい容器のＩＤ番号と培養センタ２に最初に持ち込まれる容器であり、患者のＩＤとも関連づけが為されている搬入容器のＩＤ番号とを関連付けて管理することが可能となる。
これにより、データベース４４に格納するデータ量を低減させることができるので、データベース４４のメモリ容量を有効に使用できるとともに、ステップＳＰ１２における検索処理を効率よく速やかに行うことが可能となる。
【００６９】
また、図５及び図７のステップＳＰ１２で行う検索処理をより迅速に行うために、例えば、図９に示すように、最新の容器のＩＤ番号（換言すると、現在培養細胞が収容されている容器のＩＤ番号）が格納されているメモリアドレスを示した検索一覧リストを作成し、検索時にはこの検索一覧リストを参照して迅速に検索処理を行うようにしてもよい。なお、図９は、図５に示したフローチャートに基づいて、データベース４４にデータが書き込まれる場合の検索一覧リストを例示したものである。
【００７０】
なお、上記検索一覧リストの作成は、以下のようにして行うことができる。
例えば、図５又は図７のステップＳＰ１４において、新たなＩＤ番号をデータベース４４の所定のメモリアドレスに書き込む際に、そのメモリアドレスと書き込んだ最新容器のＩＤ番号とを対応付けた検索一覧リストを作成する。
また、ステップＳＰ１６、１８において既にデータベース４４に書き込まれている情報に更に関連づけてＩＤ番号を書き込む、或いは、ＩＤ番号を書き換える場合には、このデータの書き込みとともに、既に作成されている検索一覧リストの該当データを更新する。
【００７１】
また、骨髄が複数の病院から搬入されるような場合には、搬入容器のＩＤ番号とともに病院のＩＤ番号を管理し、この病院毎に上述したＩＤ番号の管理を行うようにしてもよい。これにより、メモリ管理がより簡単になるとともに、検索処理を迅速に行うことが可能となる。
【００７２】
上述したように、病院毎にデータを管理したり、検索用一覧リスト等を作成することにより、データベース４４に非常に多いデータが格納されていた場合でも、そのような大容量のデータの中から一つのＩＤ番号を極めて効率よく且つ、短時間で検索することができる。また、このようにデータを管理しておくことにより、後述する照合処理を迅速に行うことが可能となる。
【００７３】
なお、上述した端末装置３０を携帯可能な端末装置とし、無線アクセスポイントを介してＬＡＮ３２に接続される構成としても良い。具体的には、無線アクセスポイント等を必要に応じて培養センタ２の各所に設け、端末装置３０は、赤外線やＵＨＦ帯〜ＳＨＦ帯に属する電波等により無線アクセスポイントへ情報を伝える。無線アクセスポイントは、無線ＬＡＮにおける情報の中継点であり、この無線アクセスポイントによって無線で伝送された情報が有線であるＬＡＮ３２を経由し、管理サーバ４０へ伝えられる。このようにして、携帯可能な端末装置３０と受注サーバ４０との情報の送受が行われる。なお、このような携帯可能な端末装置の例として、物流システムにおいて良く使用されるバーコード付きハンディターミナル等が挙げられる。
【００７４】
また、上述における説明では、管理サーバ４０は、培養センタ２内に設けられ、各端末装置３０とＬＡＮ３２を介して接続されていたが、これに限らず、上述した各端末装置３０とデータの送受が可能であり、上述したような処理が実施可能であれば、その設置場所については特に限定されない。
【００７５】
次に、本発明の一実施形態に係る培養細胞照合装置について図１０を参照して説明する。
上述したような培養工程を経て形成された培養骨は、搬出室５２においてＩＤ番号「Ｄ−９０３２」が付された搬出容器Ｄに収容され、培養センタ２から病院Ｙへ搬出される。
そして、当該搬出容器Ｄに収容された培養骨を受け取った病院Ｙでは、間違えなく、受け取った培養骨（正確には、培養骨が収容されていた搬出容器Ｄ）が患者αから採取した骨髄から培養されたものであるか否かを照合する。
以下、この照合手法について説明する。
【００７６】
図１０は本発明の一実施形態に係る培養細胞照合装置の全体ネットワーク構成を示す図である。
同図において、細胞培養システム２０内に設けられている管理サーバ４０は、図４に示した第２の通信部４６を介してネットワーク７０に接続されている。また、符号６１、６２は、病院Ｘ、病院Ｙにそれぞれ設けられている端末装置であり、公衆回線を介してネットワーク７０に接続される。
ここで、端末装置３０は、端末装置内の各部を制御するＣＰＵと、ＣＰＵが実行する各種プログラムが格納されているＲＯＭと、ＣＰＵの処理過程で発生したデータを一次保存するためのＲＡＭと、ネットワーク２０を介して管理サーバ４０と情報を送受するための通信部と、それぞれメッセージや画面を表示する表示部と、情報を入力するキーボード、マウス等の入力部とを有し、またネットワーク７０をインターネットとした場合には、インターネット上のサービスを受けることができるＷＷＷブラウザのアプリケーションプログラムがインストールされている。
【００７７】
上述したような構成において、患者αから採取した骨髄から培養された培養骨として、ＩＤ番号「Ｄ−９０３２」の搬出容器Ｄに収容された培養骨を受け取った病院Ｙでは、取得した培養骨が患者αに適合するものであるか否かを確かめるために、以下のような照合操作を行う。
【００７８】
まず、病院Ｙの端末装置６１の入力部を操作することにより、培養骨が収容されていた搬出容器Ｄに付されているＩＤ番号「Ｄ−９０３２」と、当該患者αの骨髄を収容した搬入容器ＡのＩＤ番号「Ａ−１２３４」とを入力し、送信操作を行う。これにより、ＩＤ番号「Ｄ−９０３２」と「Ａ−１２３４」とが照合用ＩＤ番号として、ネットワーク７０を介して培養センタ２の管理サーバ４０へ送信される。
なお、上述した搬入容器Ａと患者αとの関連付けは、骨髄の採取時等に患者αのカルテに搬入容器ＡのＩＤ番号を記録しておく等することにより簡単に得ることができる。
【００７９】
係るＩＤ番号からなる照合用ＩＤ番号を受信した管理サーバのＣＰＵ４１は、まず、搬出容器ＤのＩＤ番号をキーワードとして、該当するＩＤ番号とそのＩＤ番号に関連付けられている全てのＩＤ番号とをデータベース４４から読み出す（ステップＳＰ２１）。
この結果、図６に示すようなデータ形式でデータベース４４に格納されていた場合には、図６（ｃ）に示すデータが、また、図８に示すようなデータ形式でデータベースに格納されていた場合には、図８（ｃ）に示すデータが、データベース４４から読み出される。
【００８０】
続いて、ＣＰＵ４１は、読み出したデータの中に、照合用ＩＤ番号として受信したもう一方のＩＤ番号、即ち搬入容器ＡのＩＤ番号である「Ａ−１２３４」が存在するか否かを判断する（ステップＳＰ２２）。
そして、読み出したデータの中に搬入容器ＡのＩＤ番号「Ａ−１２３４」が存在した場合には、即ち、照合用ＩＤ番号として受信した２つのＩＤ番号が互いに関連付けられてデータベース４４に格納されていた場合には、確かに照合対象として受信した１組のＩＤ番号は、適確な組み合わせであるとして、その旨を示す結果を照合結果としてネットワーク７０を介して病院Ｙの端末装置３１へ送信する（ステップＳＰ２３）。これにより、病院Ｙの端末装置３１には、適確な組み合わせである旨のメッセージが表示される。
【００８１】
一方、ステップＳＰ２２において、照合用ＩＤ番号として受信した２つのＩＤ番号が互いに関連付けられてデータベース４４に格納されていなかった場合には、当該組み合わせは不適確なものであると判断し、その旨を示す結果を照合結果として端末装置６１へ送信する。
これにより、端末装置６１の表示部には、照合用ＩＤ番号として入力された２つのＩＤ番号の組み合わせは、不適確な組み合わせである旨のメッセージが表示される。
【００８２】
上述したように、病院側から患者の骨髄を収容した搬入容器に付されていたＩＤ番号と、培養骨が収容されていた搬出容器に付されていたＩＤ番号との２つのＩＤ番号を入力して管理サーバへ送信するだけで、患者と培養骨の照合が簡単に行えるので、照合の手間を著しく軽減できるとともに、信頼性の非常に高い照合結果を得ることができる。これにより、患者の取り違えを防止することが可能となる。
【００８３】
なお、上述した照合の処理を管理サーバ４０が行うのではなく、端末装置６１が行うようにしても良い。
即ち、端末装置６１から管理サーバ４０のデータベース４４にアクセス可能とし、端末装置６１が備えるＲＯＭに図１１のステップＳＰ２１〜ＳＰ２３の処理を実現するためのプログラムを格納し、端末装置６１のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムをロードして実行することにより、上述した処理を実現させる。
【００８４】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００８５】
例えば、上述した実施形態においては、本発明の細胞培養システムの一例として培養骨を形成する培養骨形成システムを例に挙げて説明したが、これに限らず、細胞を培養するシステムであって、細胞を培養する工程において使用する容器が少なくとも１回は移し替えられるようなシステムであれば、いかなる細胞培養システムにおいても適用可能である。
例えば、患者の軟骨細胞を採取して搬入し、この細胞を培養して増殖させ、搬出するようなシステム等でも適用可能である。
【００８６】
次に、この発明の一実施形態に係る細胞培養装置について図１２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置１００は、図１２に示されるように、外部から観察可能な透明な壁材により密閉された空間Ｓの内部に、複数の培養容器１０１を１つずつ収容可能な複数の培養室１０２を備えた細胞培養部１０３と、前記空間Ｓ内を走行可能な走行台車１０４と、培養容器１０１内の細胞を遠心分離するための遠心分離機１０５と、培地交換等を行うための２台のマニピュレータ１０６，１０７（培地交換手段）と、培地、トリプシンのような蛋白質分解酵素や成長因子を貯留する容器１０８を、例えば、４℃の低温状態に保持する保冷室１０９とを備えている。
【００８７】
図中符号１１０は、空間Ｓ内部に清浄な下降空気流を送る空気清浄部、符号１１１は、タッチパネル式のモニタを有する制御装置、符号１１２はマニピュレータ１０６，１０７の先端に着脱され、培養容器１０１毎に交換されるピペット１１３を収容するピペット収容部、符号１１４，１１５は、培地交換時に培養容器１０１を載置する作業台を示している。
【００８８】
培養容器１０１は、例えば、上方に開口する円形シャーレ状の容器であって、内部に培地および細胞を収容できるようになっている。各培養容器１０１には、固有の識別情報が、バーコード（図示略）により与えられている。また、培養容器１０１は、細胞の培養過程に応じて最適な環境を細胞に与えるため、培養工程が進行するにつれて底面積の広いものに移し替えられるように、種々の大きさのものが用意されている。
【００８９】
前記細胞培養部１０３の各培養室１０２は、走行台車１０４側の開閉扉および区画壁によって密閉されることにより、他の培養室１０２等から隔離されるようになっている。また、各培養室１０２内は、所定の温度（例えば、３７±０．５℃）、湿度（例えば、１００％）およびＣＯ２濃度（例えば、５％）等の培養条件が維持されるようになっている。また、これらの培養室１０２内の実際の温度、湿度およびＣＯ２濃度等の培養室内情報を検出するセンサ（図示略）がそれぞれ備えられている。
さらに、各培養室１０２には、固有の識別情報を記録したバーコード（図示略）が付されている。
【００９０】
前記走行台車１０４には、培養容器を搭載する載置台１１６と、該載置台１１６を昇降させる昇降機構１１７と、載置台１１６に搭載された図示しない移載機構と、同じく載置台１１６に搭載された図示しないバーコードリーダ（入力手段）とが設けられている。移載機構は、載置台１１６が培養室１０２に位置決めされたときに、培養室１０２に対して培養容器１０１を出し入れするように構成されている。また、バーコードリーダは、培養容器１０１を培養室１０２に出し入れする毎に、あるいは、少なくとも培養容器１０１を培養室１０２に入れる際に、培養容器１０１に付されているバーコードと、該培養容器１０１が収容される、あるいは収容されていた培養室１０２に付されているバーコードとをそれぞれ読み込むように構成されている。
【００９１】
前記培地を貯留する容器１０８には、培地の溶存酸素濃度や糖度等の培地情報を検出する培地情報検出手段（図示略）が備えられている。また、培地、トリプシン、成長因子等を貯留する容器１０８は、マニピュレータ１０７に接続され、図示しないバルブの開閉によって、マニピュレータ１０７において培養容器１０１内に培地等が投入されるようになっている。
【００９２】
前記制御装置１１１は、各細胞に対する培養のメニューを記憶しているとともに、各メニュー項目に対応して、走行台車１０４、マニピュレータ１０６，１０７、バルブ等の動作を制御するようになっている。また、制御装置１１１には、データベース（図示略）が備えられ、バーコードリーダにより入力された培養容器１０１および培養室１０２の識別情報を細胞毎に関連付けて記憶するようになっている。また、制御装置１１１には、カレンダー機能が搭載されていて、メニュー項目に対応して細胞に対して行われた培地交換等の作業の日付をデータベースに記憶することができるようになっている。また、培地交換の際には、交換された培地、供給された成長因子、ビタミン等の量や種類等を含む培地交換情報が、メニュー項目から抽出されて、培養容器１０１の識別情報と関連付けて記憶されるようになっている。
【００９３】
また、データベースには、前記センサにより検出された培養室１０２内の実際の温度、湿度およびＣＯ２濃度等の培養室内情報も、培養容器１０１の識別情報と関連付けて記憶されるようになっている。
【００９４】
このように構成された本実施形態に係る細胞培養装置１００の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置１００に、患者から採取された骨髄液が投入されると、骨髄液は所定の培養容器１０１あるいは遠心分離容器（図示略）に収容された状態で、走行台車１０４によって遠心分離機まで搬送され、そこで旋回されることにより、比重の重い骨髄細胞を抽出される。
【００９５】
抽出された骨髄細胞は、予め調製されている培地とともに適当な培養容器１０１内に投入され混合される。培地の一部は取り出されて感染検査に回される。そして、骨髄細胞および培地を投入した培養容器１０１は走行台車１０４の載置台１１６に搭載されて、空いている培養室１０２まで搬送される。そして、培養室１０２に投入される際に、載置台１１６に設けられているバーコードリーダにより培養容器１０１および培養室１０２に付されているバーコードから識別情報が読みとられ、これらの識別情報が関連付けられて制御装置１１１のデータベースに記憶される。なお、感染検査の結果は、適宜上記識別情報に関連付けてデータベースに記憶される。
【００９６】
この状態で、培養室１０２内においては骨髄液および培地が所定の温度、湿度およびＣＯ２濃度等の培養条件に維持される。このときの培養室１０２内の温度等の培養室内情報は、連続的にあるいは所定のタイミングでセンサにより検出されて、培養室１０２の識別情報と関連付けてデータベースに記憶される。
【００９７】
そして、これにより、所定時間にわたって一定培養条件下で細胞が一次培養される。細胞の培養途中の所定の交換時期には、培養室１０２から培養容器１０１が移載機構の作動により取り出される。この際に、培養容器１０１および培養室１０２の識別情報が読みとられる。読みとられた培養容器１０１または培養室１０２のいずれかの識別情報が、既に記憶されている識別情報と一致する場合には、データベースへの新たな書き込みは行われず、一致しない識別情報が存在している場合には、その識別情報が他の識別情報に関連付けてデータベースに新たに追加記憶される。
【００９８】
培養室１０２から取り出された培養容器１０１は、走行台車１０４によって搬送されて、第１の作業台１１４の上に載置される。そこで、ピペット収容部１１２から新たなピペット１１３を装着したマニピュレータ１０６が、該ピペット１１３を培養容器１０１まで搬送して、ピペット１１３の先端を培養容器１０１内の培地に接触させ吸引する。ピペット１１３を充分な内容量のものとしておくことにより、吸引した培地をピペット１１３内のみに収容してピペット１１３ごと廃棄することができる。これにより、マニピュレータ１０６に培地を付着させることが防止できる。
【００９９】
なお、吸引した廃棄培地を廃棄することなく感染検査に送ることにしてもよい。この際に、ピペット１１３にもバーコードにより識別情報を付与しておくとともに、図示しないバーコードリーダによって読みとった識別情報を、培養容器１０１の識別情報に関連付けてデータベースに記憶しておいてもよい。
【０１００】
そして、この状態において、同じ培養容器１０１内でさらに培養することが必要な場合には、当該培養容器１０１が走行台車１０４により第２の作業台１１５上に運ばれ、マニピュレータ１０７およびバルブの作動により培養容器１０１内に新たな培地等が供給される。培地等が供給されたときには、その量および種類、培地情報検出手段により検出された培地内の溶存酸素濃度や糖度等の培地情報が、培養容器１０１の識別情報と関連付けてデータベースに記憶される。そして、新たな培地が供給された培養容器１０１は、再度、走行台車１０４によって空いている培養室１０２まで運ばれ、培養室１０２に入れられる際に、識別情報の入力が行われる。
【０１０１】
上記状態において、培養容器１０１を変えることが必要となった場合には、培養容器１０１は、走行台車１０４によって第２の作業台１１５上に運ばれ、マニピュレータ１０７とバルブの作動により、トリプシンの容器１０８からトリプシンを供給される。これにより、培養容器１０１の底面に付着していた細胞が剥離される。この状態で、培養容器１０１は、再度、走行台車１０４の作動により、遠心分離機１０５に移動され、そこで、細胞とトリプシン入りの培地とが分離される。分離された培地は、培養容器１０１を作業台１１４に移載した後に、マニピュレータ１０６の作動により吸引されて廃棄される。分離された細胞は、ピペット１１３を持ち替えたマニピュレータ１０６の作動により、ピペット１１３内に吸引され、走行台車１０４の作動により、他の作業台１１５上に用意された新たな培養容器１０１内に投入される。また、この培養容器１０１内には、マニピュレータ１０７とバルブの作動により新たな培地が供給される。供給されたトリプシン、培地等の種類および量、培地情報等はデータベースに記憶される。
【０１０２】
細胞を収容した新たな培養容器１０１は、走行台車１０４の作動により空いている培養室１０２まで搬送され、そこで、バーコードリーダの作動により識別情報を読みとられてから培養室１０２内に収容される。読みとられた識別情報は、データベースに追加されることになる。
【０１０３】
所定の培養期間が終了すると、上記と同様にして、培養容器１０１内から培地が廃棄された後に、培養容器１０１内にトリプシンが投入・混合される。これにより、培養容器１０１の底面に付着して成長していた間葉系幹細胞が、培養容器１０１の底面から剥離される。そして、このように剥離された間葉系幹細胞は、遠心分離機１０５にかけられることにより抽出される。
【０１０４】
抽出された間葉系幹細胞は、細胞数調整が行われた後に、骨補填材と適当な培地が投入された培養容器１０１内に混合される。骨補填材は、予めそれを収容した培養容器１０１を用意しておいてもよく、いずれかにマニピュレータ１０６，１０７により培養容器１０１内に投入することにしてもよい。培養容器１０１内に投入した骨補填材の種類および量については、培養容器１０１の識別情報と関連付けて記憶しておく。
【０１０５】
実際には、間葉系幹細胞を骨補填材に付着させ、培地内に投入する。そして、上記と同様にして、混合された間葉系幹細胞と培地を所定の温度、湿度およびＣＯ２濃度等の培養条件に維持することにより、所定時間にわたって一定培養条件下で細胞が二次培養される。
【０１０６】
二次培養工程においても、一次培養工程と同様にして、定期的に培地の交換が行われ、投入される培地の一部および廃棄される培地の一部がそれぞれ、感染検査に回される。そして、所定の培養期間が経過したところで、出荷用の品質検査と感染検査のための検体抽出が行われ、製造された培養骨は所定の密封容器（図示略）に密封されて製品として提供される。密封容器にも識別情報がバーコードにより付されており、封入される際に、図示しないバーコードリーダにより読みとられる。培地交換情報、培地情報、培養室内情報、感染検査結果、密封容器の識別情報等はその都度、培養容器１０１の識別情報と関連付けてデータベースに記憶される。
【０１０７】
このように、本実施形態に係る細胞培養装置１００によれば、多数の検体である細胞が同時に培養され、各細胞から製品としての培養骨が自動的に製造されることになる。この際に、製造された培養骨は、所定の密封容器に密封されて出力されるが、該密封容器に付されているバーコードを所定のバーコードリーダにより読みとることにより、その識別情報に関連する情報として、培養工程において用いられた全ての培養容器１０１、培養室１０２、培養室内情報、培地交換情報、培地情報、感染検査結果等をデータベースから引き出すことが可能となる。
【０１０８】
その結果、細胞を抽出した患者と、その細胞から製造された培養骨の照合が簡単に行えるので、患者と細胞の取り違えを防止することができるとともに、培養工程中において細胞に対してなされた作業の全てを履歴として残すことができるという効果を奏する。したがって、事後的に感染症が問題となった場合に、その原因を追跡することができるとともに、その原因を除去して、後続の培養骨の健全性を確保することが可能となる。
【０１０９】
なお、例えば、作業台１１４，１１５に培養容器１０１が載せられたときに、該培養容器１０１内の細胞数を検出する細胞数検出手段を作業台１１４，１１５に設けておき、培地交換を行う毎に細胞数を検出するとともに、検出された細胞数を、培養容器１０１の識別情報に関連付けて記憶することにしてもよい。このようにすることにより、培養過程における細胞の成長度合いを履歴として残すことができ、また、細胞の活性度を把握するための指標とすることも可能となる。
【０１１０】
また、培養容器１０１内の細胞の感染検査を行う感染検査手段（図示略）を設けておき、その検査結果を培養容器１０１の識別情報に関連付けて記憶することにしてもよい。このようにすることにより、培養過程における感染症の発生の時期を履歴として残すことができる。
【０１１１】
また、細胞培養装置１００の細胞培養部１０３において、一の献体と同時に培養されている他の検体の培養容器１０１の識別情報も、一の献体の培養容器１０１の識別情報に関連付けて記憶することにしてもよい。このようにすることにより、一の献体に感染症が生じた場合に、他の献体への感染の影響あるいは、他の献体からの感染の可能性を事後的に特定することが可能となる。
【０１１２】
さらに、上記実施形態においては、識別情報をバーコードによって提示することとしたが、これに代えて、識別情報を特定の電波信号として発することができる電波信号発生手段や、識別情報を光信号として発することができる光信号発生手段、識別情報を音波信号として発することができる音波信号発生手段、識別情報を電磁波信号として発することができる電磁波信号発生手段等を採用することにしてもよい。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の細胞培養システムによれば、患者から採取した幹細胞を含む細胞の受け取りから、その細胞を元に培養した細胞を搬出するまでの一連の培養工程において使用された全ての容器の識別情報を互いに関連付けて記憶することが可能となる。
これにより、完成品である培養細胞が収容された搬出容器の識別情報に基づいて関連付けをたどることにより、培養細胞が、どの容器に収容されていた細胞から培養されたかを把握することが可能となる。
この結果、患者毎に培養細胞を管理することができるので、ある患者から採取した培養細胞を他の患者に移植してしまうなどの患者の取り違えを簡単に解消することが可能となる。
【０１１４】
また、本発明の培養細胞照合装置によれば、患者の骨髄を収容した搬入容器に付されていたＩＤ番号と、培養骨が収容されていた搬出容器に付されていたＩＤ番号との２つのＩＤ番号を入力するだけで、患者と培養骨の照合が簡単に行えるので、照合の手間を著しく軽減できるとともに、信頼性の非常に高い照合結果を得ることができる。これにより、患者の取り違えを防止することが可能となる。
【０１１５】
さらに、本発明の細胞培養装置によれば、多数の検体である細胞から同時に自動的に培養骨を製造することができるとともに、培養工程において入れ替えられた培養容器等に付された識別情報が相互に関連付けられて記憶されているので、患者と培養骨との照合を簡単に行うことができ、患者の取り違えを防止することができる。また、培養工程において細胞に対してなされた操作の情報が培養容器の識別情報と関連付けられて記憶されているので、培養工程における履歴を残し、事後的な追跡調査を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 細胞培養システムの概要を簡単に説明するための図である。
【図２】 培養センタ２において行われる培養工程について説明するための図である。
【図３】 培養センタ２内に構築されている本発明の一実施形態における細胞培養システムの全体構成を示す図である。
【図４】 管理サーバ４０の内部構成を示す図である。
【図５】 本発明の一実施形態に係る細胞培養システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】 データベース４４に格納されるデータの一例を示す図である。
【図７】 本発明の他の実施形態に係る細胞培養システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】 データベース４４に格納されるデータの一例を示す図である。
【図９】 図５に示したフローチャートに基づいてデータベース４４に、データが書き込まれる場合の検索一覧リストを例示したものである。
【図１０】 本発明の一実施形態に係る培養細胞照合装置の全体ネットワーク構成を示す図である。
【図１１】 本発明の一実施形態に係る培養細胞照合装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 本発明の一実施形態に係る細胞培養装置を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１…病院
２…培養センタ
２０…細胞培養システム
３０…端末装置
３１…バーコードリーダ
３２…ＬＡＮ
４０…管理サーバ
４１…ＣＰＵ（書き換え手段、照合手段、読み出し手段）
４２…ＲＯＭ
４３…ＲＡＭ
４４…データベース（記憶手段）
４５…第１の通信部
４６…第２の通信部（出力手段）
６１、６２…端末装置（培養細胞照合装置）
１００…細胞培養装置
１０１…培養容器
１０２…培養室
１０６，１０７…マニピュレータ（培地交換手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、患者から採取した所定の細胞を培養し、培養した細胞を元の患者へ提供する細胞培養システム、そして培養細胞照合装置、細胞培養装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、骨腫瘍摘出や外傷等によって生じる骨の欠損部に、骨補填材を補填して骨を修復させることが行われている。しかしながら、骨粗鬆症のように、骨が次第にもろくなっていく場合や、欠損部が非常に広域である場合等には、上記方法では問題を解決することが難しい。
そこで、近年、患者から骨髄を採取し、この採取した骨髄に含まれる間葉系幹細胞から人為的に骨芽細胞を十分に増殖させた後に、再び患者の体内に戻すという新たな試みが要請されている。この場合、患者自身から採取した骨髄から骨芽細胞を増殖させ、該患者の体内に戻すため、免疫反応を生じることなく骨の形成を活性化させることができる（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
吉川，「骨髄間葉系細胞による培養真皮、培養骨−骨髄間葉系細胞による再生医療−」，バイオインダストリー，株式会社シーエムシー出版，２００１年，第１８巻，第７号，ｐ．４６−５３
【０００４】
ところで、上述した試みを実現化しようとした場合、骨芽細胞が十分に増殖されるまでには、数々の培養工程、数々の検査を経る必要があり、また、一貫して同一の容器を使用するわけではなく、工程毎に専用の容器が使用される。従って、次の工程へ移る場合には、次の工程に適した容器へ培養細胞を移し替えなければならない。
一方、当然のことながら、培養した骨芽細胞は、その骨芽細胞を形成する元となった骨髄の提供者である患者へ戻す必要がある。
従って、工程の移行に伴って培養細胞が異なる容器へ移し替えられたとしても、常に各培養細胞がどの患者のものであるかを厳格に管理することが必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、患者から採取した所定の細胞を培養し、培養した細胞を元の患者へ提供する細胞培養システムにおいて、常に、培養細胞とその細胞の提供者との関連付けを正確に且つ簡易に管理するとともに、培養細胞と患者との照合を迅速に行うことが可能な細胞培養システム及び培養細胞照合装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、固有の識別情報が付されていて採取された細胞を搬入するための搬入容器と、固有の識別情報が付されていて前記搬入容器によって搬入された細胞を移し替えて培養するための中間容器と、固有の識別情報が付されていて前記中間容器によって培養された細胞を移し替えて搬出するための搬出容器と、前記各容器に付された固有の識別情報を機械的読み取りする端末装置と、細胞を移し替える前後の前記容器に付された固有の識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段を有した管理サーバと、を具備する細胞培養システムを提供する。
【０００７】
この発明によれば、患者から採取した幹細胞を含む細胞の受け取りから、その細胞を元に培養した細胞を搬出するまでの一連の作業工程において使用された全ての容器の識別情報を互いに関連付けて記憶することが可能となる。
これにより、完成品である培養細胞が収容された搬出容器の識別情報に基づいて関連付けをたどることにより、培養細胞が、どの容器に収容されていた細胞から培養されたかを把握することが可能となる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の細胞培養システムにおいて、前記記憶手段は、前記端末装置から機械的読み取りされた識別情報のいずれか一方が、既に格納されていた場合には、当該識別情報に今回機械的読み取りされた他方の識別情報を追加して記憶することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、記憶手段には、培養に使用された容器の履歴を格納することが可能となる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の細胞培養システムにおいて、前記端末装置から機械的読み取りされた識別情報のいずれか一方が、既に前記記憶手段に格納されていた場合には、当該識別情報を今回機械的読み取りされた他方の識別情報に書き換える書き換え手段を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、最初に書き込まれた搬入容器の識別情報は更新されずに記憶手段にそのまま格納され、この搬入容器の識別情報に関連付けられている中間容器の識別情報は容器が移り変わる毎に更新されることとなる。
これにより、最終的には、完成品である培養細胞が収容された搬出容器の識別情報と、その培養細胞の元となった細胞が収容されていた搬入容器とを、直接関連付けて記憶することが可能となる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の細胞培養システムにおいて、前記識別情報は、各容器が使用される工程に係る情報を含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、各容器に付された識別情報には、その容器が使用される工程に係る情報が含まれているため、記憶手段に識別情報を記憶する際に、その識別情報が既に格納されているものであるか否かを、工程に係る情報をキーとして検索することが可能となる。これにより、記憶手段への情報書き換えを速やかに行うことができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の細胞培養システムにおいて、前記搬入容器には、該搬入容器の搬出元である病院の情報が付加されていることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、当該搬入容器の搬出先である病院の情報も搬入容器の識別情報に関連付けられて記憶手段に格納されるため、培養細胞を返還する際に、搬送先の病院を簡単に検索することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の細胞培養システムにおいて、培養細胞の照合用判定情報として、前記搬出容器の識別情報と前記搬入容器の識別情報とが機械的読み取りされた場合に、これらの関連付けが前記記憶手段に格納されている関連付けと一致するか否かにより、培養細胞の照合を行う照合手段を更に備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、培養細胞の照合用判定情報として受け取った２つの識別情報が互いに関連付けられて記憶されているか否かを判定するだけで、細胞培養システムから返還された培養細胞が、その患者自身の細胞から培養されたものであるかを正確に且つ速やかに判定することが可能となる。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の細胞培養システムにおいて、培養細胞の照合用判定情報として、前記搬出容器の識別情報が機械的読み取りされた場合に、前記搬出容器の識別情報に関連付けられている識別情報を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、読み出された識別情報を出力する出力手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、培養細胞の照合用判定情報として受け取った搬出容器の識別情報に関連付けられて記憶されている識別情報を出力（送信）するので、培養細胞が搬送された病院側では、出力された識別情報の中に、これから該培養細胞に適用する患者から採取した幹細胞を含む細胞を収容した搬入容器の識別情報が含まれているか否かを確認することにより、患者と培養細胞との照合を正確に且つ速やかに判定することが可能となる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、固有の識別情報が付されていて採取された細胞を搬入するための搬入容器と、固有の識別情報が付されていて前記搬入容器によって搬入された細胞を移し替えて培養するための中間容器と、固有の識別情報が付されていて前記中間容器によって培養された細胞を移し替えて搬出するための搬出容器と、前記各容器に付された固有の識別情報を機械的読み取りする端末装置と、細胞を移し替える前後の前記容器に付された固有の識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段を有した管理サーバとを具備する細胞培養システムに対して、搬入された培養細胞を患者と照合するための培養細胞照合装置であって、照合対象として搬入容器の識別情報と搬出容器の識別情報とを機械的読み取りする入力手段と、入力手段から機械的読み取りされた識別情報の関連付けが前記記憶手段に格納されている関連付け情報と一致するか否かを判定する判定手段と、判定結果を出力する出力手段とを具備する培養細胞照合装置を提供する。
【００２１】
この発明によれば、培養細胞の照合用判定情報として受け取った２つの識別情報が互いに関連付けられて記憶されているか否かを判定するだけで、細胞培養システムから返還された培養細胞が、その患者自身の細胞から培養されたものであるかを正確に且つ速やかに判定することが可能となる。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明は、固有の識別情報が付されていて採取された細胞を搬入するための搬入容器と、固有の識別情報が付されていて前記搬入容器によって搬入された細胞を移し替えて培養するための中間容器と、固有の識別情報が付されていて前記中間容器によって培養された細胞を移し替えて搬出するための搬出容器と、前記各容器に付された固有の識別情報を機械的読み取りする端末装置と、細胞を移し替える前後の前記容器に付された固有の識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段を有した管理サーバとを具備する細胞培養システムに対して、搬入された培養細胞を患者と照合するための培養細胞照合装置であって、培養細胞の照合用判定情報として、搬入容器又は搬出容器の識別情報を機械的読み取りする入力手段と、前記入力手段から機械的読み取りされた識別情報に関連付けられている識別情報を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、読み出した識別情報を出力する出力手段とを具備する培養細胞照合装置を提供する。
【００２３】
この発明によれば、培養細胞の照合用判定情報として細胞培養システム側から受け取った搬出容器の識別情報を入力すれば、この搬出容器の識別情報に関連付けられて記憶されている識別情報がディスプレイ等に表示される。
従って、表示された識別情報の中には、患者の情報と関連付けられている搬入容器の識別情報が含まれているため、この搬入容器の識別情報を照合することにより、細胞培養システムから受け取った培養細胞と患者とを正確に且つ速やかに照合することが可能となる。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、固有の識別情報が付された培養容器を細胞の培養過程に応じて移し替えて培養する細胞培養装置において、培養容器から細胞を移し替える毎に、移し替え前後の培養容器に付されている識別情報を機械的読み取りする端末装置と、該端末装置から機械的読み取りされた識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段とを備える細胞培養装置を提供する。
【００２５】
この発明によれば、細胞が、培養過程に応じて種々の培養容器に移し替えられても、装置に投入されてから搬出されるまでの一連の培養工程において使用された全ての培養容器の識別情報が互いに関連付けられて記憶される。
これにより、搬出される完成品としての培養細胞が収容された最終の培養容器の識別情報に基づいて関連付けをたどることにより、その培養細胞がどの培養容器に収容されて培養された細胞なのかを把握することが可能となる。
【００２６】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の細胞培養装置において、固有の識別情報が付された多数の培養室を備え、前記端末装置が、前記培養容器を培養室に出し入れする毎に、培養容器および培養室に付されている識別情報を機械的読み取りし、前記記憶手段が、端末装置から機械的読み取りされた識別情報を互いに関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００２７】
この発明によれば、培養容器を培養室に入れるときに、培養容器の識別情報と当該培養容器が収容される培養室の識別情報とを関連付けることにより、その培養容器内の細胞に対して行われる培養工程を確認することが可能となる。また、培養室から培養容器を取り出す際に培養容器の識別情報と培養室の識別情報とを関連付けることにより、培養容器内の細胞に対して行われた培養工程を確認することが可能となる。
【００２８】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の細胞培養装置において、各培養室に、該培養室内の温度および湿度等の培養室内情報を検出するセンサを備え、前記記憶手段が、所定のタイミングで培養室の識別情報と培養室内情報とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００２９】
この発明によれば、センサにより検出された培養室内情報が培養室の識別情報と関連付けて記憶手段に記憶されるので、例えば、培養容器が培養室に出し入れされる際、あるいは、タイマー等による所定の時間間隔毎に自動的に培養室内情報を記憶しておくことにより、培養室内情報を、細胞に対する培養条件の履歴として残すことが可能となる。
【００３０】
請求項１３に係る発明は、請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の細胞培養装置において、培養容器内に貯留される培地を交換する培地交換手段を備え、前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、該培養容器に対して行われた培地交換の日付、交換された培地や成長因子の量や種類等の培地交換情報とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００３１】
この発明によれば、培地交換手段の作動により培養容器内の培地が交換される毎に、その培地交換情報を培養容器の識別情報と関連付けて記憶しておくことにより、培地交換情報を細胞に対する培養条件の履歴として残すことが可能となる。
【００３２】
請求項１４に係る発明は、請求項１３に記載の細胞培養装置において、培養容器に供給される培地の溶存酸素濃度や糖度等の培地情報を検出する培地情報検出手段を備え、前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、培地情報とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００３３】
この発明によれば、培地情報検出手段の作動により培地情報が検出されるので、これを培養容器の識別情報と関連付けて記憶しておくことにより、培地情報を細胞に対する培養条件の履歴として残すことが可能となる。
【００３４】
請求項１５に係る発明は、請求項１０から請求項１４のいずれかに記載の細胞培養装置において、培養容器内の細胞数を検出する細胞数検出手段を備え、前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、細胞数とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００３５】
この発明によれば、細胞数検出手段の作動により培養容器内の細胞数が検出されるので、これを培養容器の識別情報と関連付けて記憶することにより、細胞の成長状態を履歴として残すことが可能となる。
【００３６】
請求項１６に係る発明は、請求項１０から請求項１５のいずれかに記載の細胞培養装置において、培養容器内の細胞の感染検査を行う感染検査手段を備え、前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、感染検査結果とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００３７】
この発明によれば、感染検査手段の作動により行われた細胞に対する感染検査の結果を培養容器の識別情報と関連付けて記憶することにより、出荷される完成品としての培養細胞における感染症の有無、あるいは、どの時点で感染が検出されたのか等の結果を履歴として残すことが可能となる。
【００３８】
請求項１７に係る発明は、請求項１１から請求項１６のいずれかに記載の細胞培養装置において、前記記憶手段が、一の検体を収容する培養容器の識別情報と、当該検体と同時に培養されている他の検体の培養容器の識別情報とを関連付けて記憶する細胞培養装置を提供する。
【００３９】
この発明によれば、同時に培養された他の検体の培養容器の識別情報を、一の検体を収容する培養容器の識別情報と関連付けて記憶することにより、一の検体の培養履歴として他の検体の状態を考慮に入れることが可能となる。
【００４０】
請求項１８に係る発明は、請求項１０から請求項１８のいずれかに記載の細胞培養装置において、前記各識別情報が、バーコード、電波信号発生手段、光信号発生手段または音波信号発生手段のいずれかにより提示される細胞培養装置を提供する。
【００４１】
この発明によれば、識別情報を、バーコード、電波信号発生手段、光信号発生手段または音波信号発生手段のいずれかにより提示することにより、非接触で簡易かつ確実に、入力手段により入力することが可能となる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、細胞培養システムの概要を簡単に説明するための図である。
まず、病院１で患者から採取された骨髄は、固有の識別番号が付された所定の搬入容器に収容され、培養骨を形成する培養センタ２へ搬入される。なお、搬入容器は、約３７℃に保たれていても良く、また、４℃或いは冷凍されていても良い。
培養センタ２では、搬入された骨髄に含まれている間葉系幹細胞を培養する一次培養、培養された間葉系幹細胞をスキャホールドと呼ばれる足場材に加え培養骨を形成する二次培養、細菌や真菌が骨髄や培養液等に含まれていないかを調べる検査等が行われ、最終的に形成された培養骨が固有の識別番号が付された所定の搬出容器に収容されて、病院１へ搬出される。なお、搬出容器は、約３７℃に保たれていても良く、また、４℃或いは冷凍されていても良い。
なお、二次培養において使用されるスキャホールドは、スキャホールド供給センタ３から供給される。
【００４３】
次に、培養センタ２において行われる培養工程について図２を参照して簡単に説明する。
まず、培養センタ２では、搬入容器に収容されている骨髄細胞の一部を取り出し、採取された骨髄に細菌や真菌等が含まれていないかを検査する（ステップＳＰ１）。
【００４４】
そして、検査結果に異常が無ければ、骨髄液中に含まれている間葉系幹細胞の増殖工程へ移行する（ステップＳＰ２）。なお、この間葉系幹細胞の増殖工程を一次培養と称する。この一次培養では、真菌、細菌エンドトキシン等が含まれていないことが確認された検査済みの血清を含む培地（この培地は人或いは牛の血清が使用される）に、同じくステップＳＰ１において検査済みである骨髄を浸透させることにより、間葉系幹細胞を増殖させる。
【００４５】
そして、間葉系幹細胞が培養骨を形成するために必要とされる十分な量まで増殖すると、続いて、この間葉系幹細胞に真菌や細菌等が含まれていないかを検査し（ステップＳＰ３）、この結果、問題がなければ、培養骨を形成する二次培養へ移行する（ステップＳＰ４）。
二次培養では、一次培養によって増殖させた間葉系幹細胞をスキャホールドと呼ばれる足場材に附着させる。
このスキャホールドは、β−ＴＣＰのようなリン酸カルシウム多孔体からなる足場材である。このスキャホールドに間葉系幹細胞を附着させることにより、間葉系幹細胞がβ−ＴＣＰを貪食し、骨芽細胞の分化が促進し、骨組織が形成される。なお、このとき骨芽細胞の分化を更に促進させるために、成長因子等を添加してもよい。なお、上記β−ＴＣＰに代わって、ハイドロキシアパタイト多孔体等のスキャホールドを用いても良い。
【００４６】
そして、このようにして形成された培養骨は、搬出前の検査、例えば、ウイルスやマイコプラズマ培養液、真菌、細菌が含まれていないかを検査する工程へ進み（ステップＳＰ５）、異常がなければ、所定の搬送用容器へ移し替えられ、病院１へ搬出される。
【００４７】
次に、本発明の一実施形態に係る細胞培養システムについて図３を参照して説明する。
図３は、培養センタ２内に構築されている本発明の一実施形態における細胞培養システムの全体構成を示す図である。
細胞培養システム２０は、培養センタ２内に複数存在する培養室や検査室等に、必要に応じて設置された端末装置３０と、各端末装置３０から送信される情報を一元管理する管理サーバ４０とから構成される。
各端末装置３０と管理サーバ４０とは、ＬＡＮ（Local Area Network）３２を介して接続され、各端末装置３０間での情報の送受や、端末装置３０と管理サーバ４０との間での情報の送受が可能となっている。
なお、図３では、図２に示した一次培養を行う培養室と、二次培養を行う培養室及び、形成された培養骨を搬出するための搬出室に、それぞれ設置されている端末装置３０を一例として示している。
【００４８】
上記端末装置３０は、パーソナルコンピュータ等の装置であり、メッセージや画面を表示する図示しない表示部と、情報を入力するキーボード等の図示しない入力部と、培養等に使用される各容器に付されている二次元のバーコードで示されている識別情報を読み取るためのバーコードリーダ３１とを備えている。
【００４９】
また、管理サーバ４０は、図４に示すように、サーバ全体の動作を制御するＣＰＵ（中央処理装置）４１、ＣＰＵ４１が実行するプログラムが記憶されたＲＯＭ４２、ＣＰＵ４１の演算処理で使用されるＲＡＭ４３、データベース４４、培養センタ２内に構築されたＬＡＮ３２と接続するための第１の通信部４５、及び公衆回線網を介して後述するネットワーク７０に接続するための第２の通信部４６を備えている。また、これらの各部４１〜４６は、バス４８を介して接続され、情報の送受可能に構成されている。
【００５０】
上記データベース４４には、患者毎に、該患者の培養骨形成に際して使用された全ての容器の識別情報（ＩＤ番号）が互いに関連付けられて登録される。なお、このデータベース４４に格納されるデータの詳細については後述する。
また、データベース４４は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であれば良く、例えば、半導体メモリや磁気ディスク等でもよく、また、光ディスク（CD-ROM/R/RW、DVD-ROM、DVD-R/RW、DVD-RAM等）、光磁気ディスク（MO,MD等）、磁気記憶媒体（HDD、FD、磁気テープ等）、半導体メモリ（MS、SDカード等のフラッシュメモリ、FeRAM等）などの可搬型記録媒体であってもよい。 あるいはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されるものとする。
【００５１】
上記構成からなる細胞培養システム２０において、骨髄の搬入から培養骨の搬出までに行われる種々の作業について説明する。
ここでは、患者αから採取された骨髄が固有のＩＤ番号「Ａ−１２３４」が二次元バーコードとして付された搬入容器Ａに収容され、病院Ｙから培養センタ２に搬入された場合について説明する。
【００５２】
培養センタ２では、搬入容器Ａに収容された患者αの骨髄の一部を検査用に使用し、この検査において問題が無ければ、骨髄は、搬入容器Ａに収容されたままの状態で、次の工程である一次培養を行う培養室５０（以下、一次培養室５０と称する）へ移送される。
【００５３】
一次培養室５０では、搬入容器Ａに収容されている骨髄を固有のＩＤ番号「Ｂ−５６７８」が二次元バーコードとして付された培養容器Ｂへ移し替える作業が行われる。
ここで、作業者は、容器移し替えの際に、移し替え前後の容器、即ち搬入容器Ａと培養容器Ｂとに付されているＩＤ番号を一次培養室５０に設置されている端末装置３０のバーコード３１で読み取る。
これにより、搬入容器ＡのＩＤ番号「Ａ−１２３４」と、培養容器ＢのＩＤ番号「Ｂ−５６７８」とが端末装置３０に入力される。続いて、作業者が送信操作を行うと、入力されたＩＤ番号「Ａ−１２３４」と「Ｂ−５６７８」とが、ＬＡＮ３２を介して管理サーバ４０へ送信される。
【００５４】
そして、係る２つのＩＤ番号は、図４に示す管理サーバ４０の第１の通信部４５を介してＣＰＵ４１へ供給される。ＣＰＵ４１は、図５に示したフローチャートに基づいて処理を行う。
【００５５】
即ち、ＣＰＵ４１は、ＩＤ番号を受信すると（ステップＳＰ１１で「YES」）、受信したＩＤ番号のいずれか一方が既にデータベース４４に格納されているか否かを判断する（ステップＳＰ１２）。
この結果、今回受信したいずれのＩＤ番号もデータベース４４に格納されていないため（ステップＳＰ１３において「NO」）、今回受信した２つのＩＤ番号、即ち、「Ａ−１２３４」と「Ｂ−５６７８」とを互いに関連付けてデータベース４４の所定のメモリエリア、例えばメモリアドレス「＃１５６９」に書き込む（ステップＳＰ１４）。この結果、データベース４４には、図６（ａ）に示すようなデータが書き込まれる。
【００５６】
続いて、一次培養室５０において、間葉系幹細胞の増殖が十分な程度まで進むと、培養容器Ｂは二次培養室５１へ移され、この二次培養室５１で二次培養が行われる。
二次培養室５１では、まず、培養容器Ｂに収容された間葉系幹細胞を二次培養用の培養容器Ｃへ移し替える作業を行う。
このとき、作業員は、移し替える前後の容器に付されているＩＤ番号、即ち、培養容器Ｂに付されている二次元バーコードと、培養容器Ｃに付されている二次元バーコードとを二次培養室５１に備えられているバーコードリーダ３１によって読み取る。これにより、培養容器ＢのＩＤ番号である「Ｂ−５６７８」と、培養容器ＣのＩＤ番号である「Ｃ−７８９０」とが入力される。更に、作業者が端末装置３０の入力部から送信操作を行うと、入力された２つのＩＤ番号がＬＡＮ３２を介して管理サーバ４０へ送信される。
【００５７】
これにより、係る２つのＩＤ番号は、管理サーバ４０内の第１の通信部４５を介してＣＰＵ４１へ供給される。
ＣＰＵ４１は、「Ｂ−５６７８」と「Ｃ−７８９０」とからなる２つのＩＤ番号を受信すると（図５のステップＳＰ１１において「YES」）、受信したＩＤ番号の内、受信したＩＤ番号をキーワードとしてデータベース４４内を検索し、一致するＩＤ番号が格納されているか否かを判断する（ステップＳＰ１２、ＳＰ１３）。
この結果、培養容器ＢのＩＤ番号である「Ｂ−５６７８」は、既にデータベース４４に格納されているので（ステップＳＰ１３において「YES」）、続いて、このＩＤ番号「Ｂ−５６７８」が書き込まれているメモリアドレス「＃１５６９」を取得する（ステップＳＰ１５）。
【００５８】
続いて、ＣＰＵ４１は、今回受信した２つのＩＤ番号、即ち「Ｂ−５６７８」と「Ｃ−７８９０」とをデータベース４４の所定の格納エリア、例えばメモリアドレス「＃３２６７」に書き込む（ステップＳＰ１６）。
続いて、ＣＰＵ４１は、今回ＩＤ番号を書き込んだメモリアドレス「＃３２６７」と、ステップＳＰ１５で取得したメモリアドレス「＃１５６９」とを関連付けて、データベース４４の所定のメモリエリアに記憶する（ステップＳ１７）。
この結果、図６（ｂ）に示すように、患者αの骨髄搬入から二次培養までの工程において使用された全ての容器のＩＤ番号が、互いに関連付けられて、データベース４４に格納される。
【００５９】
続いて、二次培養工程において、十分な程度まで培養骨が形成されると（骨芽細胞が増殖すると）、培養容器Ｃは搬出室へ移され、この搬出室５２で当該培養骨を病院Ｙへ搬出するための準備が行われる。
このとき、作業者は、培養容器Ｃから搬出用の搬出容器Ｄへ培養骨を移し替える作業を行う。従って、作業員は、移し替える前後の容器に付されているＩＤ番号、即ち、培養容器Ｃに付されている二次元バーコードと、搬出容器Ｄに付されている二次元バーコードとを搬出室５２に備えられているバーコードリーダ３１によって読み取る。これにより、培養容器ＣのＩＤ番号である「Ｃ−７８９０」と、搬出容器ＤのＩＤ番号である「Ｄ−９０３２」とが入力され、続いて、送信操作が行われると、これらＩＤ番号は、ＬＡＮ３２を介して管理サーバ４０へ送信される。
【００６０】
これにより、係る２つのＩＤ番号は、管理サーバ４０内のＣＰＵ４１へ第１の通信部４５を介して供給される。そして、ＣＰＵ４１は、上述したのと同様、図５のフローチャートに基づいて処理を行い、この結果、今回受信した２つのＩＤ番号である「Ｃ−７８９０」と「Ｄ−９０３２」とをメモリアドレス「＃５８７９」に書き込むとともに、このメモリアドレス「＃５６７９」と、「Ｃ−７８９０」が既に書き込まれていたデータベース４４のアドレスメモリ「＃３２６７」とを関連づけて記憶する。
この結果、図６（ｃ）に示すように、患者αの骨髄搬入から培養骨搬送までの工程において使用された全ての容器のＩＤ番号が、互いに関連付けられてデータベース４４の所定のメモリエリアに格納される。
【００６１】
上述したように本実施形態では、培養細胞が収容される容器の移し替えが行われる毎に、移し替えの前後の容器に付されているＩＤ番号を関連づけてデータベース４４に蓄積するので、患者αの培養細胞がどの容器に現在収容されているのか、また、どの容器を使用して細胞が培養されたのかを迅速に把握することができる。
【００６２】
なお、各容器に付されている固有の識別情報であるＩＤ番号に、その容器が使用される工程の情報を付加することにより、ステップＳＰ１２における検索処理をより迅速に且つ簡易に行うことができる。
【００６３】
例えば、上述した実施形態では、搬入容器ＡのＩＤ番号には、搬入容器であることを示す情報として「Ａ」を付加し、一次培養に使用される培養容器ＢのＩＤ番号に、一次培養で使用される容器であることを示す情報として「Ｂ」を付加し、同様に、培養容器ＣのＩＤ番号には「Ｃ」を、搬出容器ＤのＩＤ番号には「Ｄ」を、それぞれ付加している。
従って、データベース４４からステップＳＰ１１において受信したＩＤ番号を検索するのに、まず工程を示す情報、例えばＩＤ番号「Ｃ−７８９０」を検索する場合には、まず、データベース４４から「Ｃ」が付加されているＩＤ番号を抽出し、その中からＩＤ番号が一致するものを検索すればよいこととなる。このように、検索対象となるデータを絞ることができるため、非常に効率よく検索処理を行うことができる。
【００６４】
また、同様に、工程に関する情報をＩＤ番号に付加することで、図５のステップＳＰ１１において受信した２つのＩＤ番号のいずれか一方が、搬入容器ＡのＩＤ番号であった場合には、ステップＳＰ１２においてデータベース４４内を検索するまでもなく、ステップＳＰ１３において、今回受信したＩＤ番号の両方ともデータベース４４内に書き込まれていないと判断することができる。これは、搬入容器Ａはデータベース４４に最初に書き込まれる情報だからである。
このように、受信した２つのＩＤ番号のいずれか一方が搬入容器ＡのＩＤ番号であるか否かを判断することにより、今回受信したＩＤ番号がデータベース４４に格納されていない新しいデータであることを速やかに判断することができる。
【００６５】
〈他の実施形態〉
また、上記実施形態では、読み込まれた全てのＩＤを関連付けて管理していたが、これに代わって、最新容器のＩＤ番号と搬入容器のＩＤ番号のみを関連付けて管理するようにしてもよい。
この場合、図５におけるステップＳＰ１５〜ＳＰ１７の処理に代わって、図７におけるステップＳＰ１８を行う。なお、ステップＳＰ１１〜ＳＰ１４までは、上述した実施形態と同様である。
【００６６】
例えば、二次培養室５１において行う処理を例に挙げて説明すると、ここでは、管理サーバ４０のＣＰＵ４１は、ステップＳＰ１１において「Ｂ−５６７８」と「Ｃ−７８９０」とを受信し、ステップＳＰ１２、ＳＰ１３の検索処理の結果、ＩＤ番号として「Ｂ−５６７８」を得ることとなる。
この場合、ＣＰＵ４１は、すでにデータベース４４に書き込まれているＩＤ番号である「Ｂ−５６７８」を今回新たに受信した培養容器ＣのＩＤ番号「Ｃ−７８９０」に書き換える（ステップＳＰ１８）。
これにより、図８（ｂ）に示すように、搬入容器ＡのＩＤ番号と培養容器ＣのＩＤ番号とが関連付けられてデータベース４４に格納される。なお、このとき、最新の容器でなくなった培養容器ＢのＩＤ番号はデータベース４４から消去される。
【００６７】
また、同様に、搬出室５２において行われる処理により、管理サーバ４０のＣＰＵ４１が培養容器ＣのＩＤ番号「Ｃ−７８９０」と搬出容器ＤのＩＤ番号「Ｄ−９０３２」を受信した場合には、データベース４４に既に書き込まれているＩＤ番号（図８（ｂ）参照）である「Ｃ−７８９０」を新たなＩＤ番号である「Ｄ−９０３２」に書き換える。
これにより、図８（ｃ）に示すように、搬入容器ＡのＩＤ番号と搬出容器ＤのＩＤ番号とが関連付けられてデータベース４４に格納される。
【００６８】
このように、ステップＳＰ１１において受信したＩＤ番号のいずれか一方が、既にデータベース４４に格納されていた場合には、既に書き込まれているＩＤ番号を今回新たに受信したＩＤ番号に書き換えることにより、常に新しい容器のＩＤ番号と培養センタ２に最初に持ち込まれる容器であり、患者のＩＤとも関連づけが為されている搬入容器のＩＤ番号とを関連付けて管理することが可能となる。
これにより、データベース４４に格納するデータ量を低減させることができるので、データベース４４のメモリ容量を有効に使用できるとともに、ステップＳＰ１２における検索処理を効率よく速やかに行うことが可能となる。
【００６９】
また、図５及び図７のステップＳＰ１２で行う検索処理をより迅速に行うために、例えば、図９に示すように、最新の容器のＩＤ番号（換言すると、現在培養細胞が収容されている容器のＩＤ番号）が格納されているメモリアドレスを示した検索一覧リストを作成し、検索時にはこの検索一覧リストを参照して迅速に検索処理を行うようにしてもよい。なお、図９は、図５に示したフローチャートに基づいて、データベース４４にデータが書き込まれる場合の検索一覧リストを例示したものである。
【００７０】
なお、上記検索一覧リストの作成は、以下のようにして行うことができる。
例えば、図５又は図７のステップＳＰ１４において、新たなＩＤ番号をデータベース４４の所定のメモリアドレスに書き込む際に、そのメモリアドレスと書き込んだ最新容器のＩＤ番号とを対応付けた検索一覧リストを作成する。
また、ステップＳＰ１６、１８において既にデータベース４４に書き込まれている情報に更に関連づけてＩＤ番号を書き込む、或いは、ＩＤ番号を書き換える場合には、このデータの書き込みとともに、既に作成されている検索一覧リストの該当データを更新する。
【００７１】
また、骨髄が複数の病院から搬入されるような場合には、搬入容器のＩＤ番号とともに病院のＩＤ番号を管理し、この病院毎に上述したＩＤ番号の管理を行うようにしてもよい。これにより、メモリ管理がより簡単になるとともに、検索処理を迅速に行うことが可能となる。
【００７２】
上述したように、病院毎にデータを管理したり、検索用一覧リスト等を作成することにより、データベース４４に非常に多いデータが格納されていた場合でも、そのような大容量のデータの中から一つのＩＤ番号を極めて効率よく且つ、短時間で検索することができる。また、このようにデータを管理しておくことにより、後述する照合処理を迅速に行うことが可能となる。
【００７３】
なお、上述した端末装置３０を携帯可能な端末装置とし、無線アクセスポイントを介してＬＡＮ３２に接続される構成としても良い。具体的には、無線アクセスポイント等を必要に応じて培養センタ２の各所に設け、端末装置３０は、赤外線やＵＨＦ帯〜ＳＨＦ帯に属する電波等により無線アクセスポイントへ情報を伝える。無線アクセスポイントは、無線ＬＡＮにおける情報の中継点であり、この無線アクセスポイントによって無線で伝送された情報が有線であるＬＡＮ３２を経由し、管理サーバ４０へ伝えられる。このようにして、携帯可能な端末装置３０と受注サーバ４０との情報の送受が行われる。なお、このような携帯可能な端末装置の例として、物流システムにおいて良く使用されるバーコード付きハンディターミナル等が挙げられる。
【００７４】
また、上述における説明では、管理サーバ４０は、培養センタ２内に設けられ、各端末装置３０とＬＡＮ３２を介して接続されていたが、これに限らず、上述した各端末装置３０とデータの送受が可能であり、上述したような処理が実施可能であれば、その設置場所については特に限定されない。
【００７５】
次に、本発明の一実施形態に係る培養細胞照合装置について図１０を参照して説明する。
上述したような培養工程を経て形成された培養骨は、搬出室５２においてＩＤ番号「Ｄ−９０３２」が付された搬出容器Ｄに収容され、培養センタ２から病院Ｙへ搬出される。
そして、当該搬出容器Ｄに収容された培養骨を受け取った病院Ｙでは、間違えなく、受け取った培養骨（正確には、培養骨が収容されていた搬出容器Ｄ）が患者αから採取した骨髄から培養されたものであるか否かを照合する。
以下、この照合手法について説明する。
【００７６】
図１０は本発明の一実施形態に係る培養細胞照合装置の全体ネットワーク構成を示す図である。
同図において、細胞培養システム２０内に設けられている管理サーバ４０は、図４に示した第２の通信部４６を介してネットワーク７０に接続されている。また、符号６１、６２は、病院Ｘ、病院Ｙにそれぞれ設けられている端末装置であり、公衆回線を介してネットワーク７０に接続される。
ここで、端末装置３０は、端末装置内の各部を制御するＣＰＵと、ＣＰＵが実行する各種プログラムが格納されているＲＯＭと、ＣＰＵの処理過程で発生したデータを一次保存するためのＲＡＭと、ネットワーク２０を介して管理サーバ４０と情報を送受するための通信部と、それぞれメッセージや画面を表示する表示部と、情報を入力するキーボード、マウス等の入力部とを有し、またネットワーク７０をインターネットとした場合には、インターネット上のサービスを受けることができるＷＷＷブラウザのアプリケーションプログラムがインストールされている。
【００７７】
上述したような構成において、患者αから採取した骨髄から培養された培養骨として、ＩＤ番号「Ｄ−９０３２」の搬出容器Ｄに収容された培養骨を受け取った病院Ｙでは、取得した培養骨が患者αに適合するものであるか否かを確かめるために、以下のような照合操作を行う。
【００７８】
まず、病院Ｙの端末装置６１の入力部を操作することにより、培養骨が収容されていた搬出容器Ｄに付されているＩＤ番号「Ｄ−９０３２」と、当該患者αの骨髄を収容した搬入容器ＡのＩＤ番号「Ａ−１２３４」とを入力し、送信操作を行う。これにより、ＩＤ番号「Ｄ−９０３２」と「Ａ−１２３４」とが照合用ＩＤ番号として、ネットワーク７０を介して培養センタ２の管理サーバ４０へ送信される。
なお、上述した搬入容器Ａと患者αとの関連付けは、骨髄の採取時等に患者αのカルテに搬入容器ＡのＩＤ番号を記録しておく等することにより簡単に得ることができる。
【００７９】
係るＩＤ番号からなる照合用ＩＤ番号を受信した管理サーバのＣＰＵ４１は、まず、搬出容器ＤのＩＤ番号をキーワードとして、該当するＩＤ番号とそのＩＤ番号に関連付けられている全てのＩＤ番号とをデータベース４４から読み出す（ステップＳＰ２１）。
この結果、図６に示すようなデータ形式でデータベース４４に格納されていた場合には、図６（ｃ）に示すデータが、また、図８に示すようなデータ形式でデータベースに格納されていた場合には、図８（ｃ）に示すデータが、データベース４４から読み出される。
【００８０】
続いて、ＣＰＵ４１は、読み出したデータの中に、照合用ＩＤ番号として受信したもう一方のＩＤ番号、即ち搬入容器ＡのＩＤ番号である「Ａ−１２３４」が存在するか否かを判断する（ステップＳＰ２２）。
そして、読み出したデータの中に搬入容器ＡのＩＤ番号「Ａ−１２３４」が存在した場合には、即ち、照合用ＩＤ番号として受信した２つのＩＤ番号が互いに関連付けられてデータベース４４に格納されていた場合には、確かに照合対象として受信した１組のＩＤ番号は、適確な組み合わせであるとして、その旨を示す結果を照合結果としてネットワーク７０を介して病院Ｙの端末装置３１へ送信する（ステップＳＰ２３）。これにより、病院Ｙの端末装置３１には、適確な組み合わせである旨のメッセージが表示される。
【００８１】
一方、ステップＳＰ２２において、照合用ＩＤ番号として受信した２つのＩＤ番号が互いに関連付けられてデータベース４４に格納されていなかった場合には、当該組み合わせは不適確なものであると判断し、その旨を示す結果を照合結果として端末装置６１へ送信する。
これにより、端末装置６１の表示部には、照合用ＩＤ番号として入力された２つのＩＤ番号の組み合わせは、不適確な組み合わせである旨のメッセージが表示される。
【００８２】
上述したように、病院側から患者の骨髄を収容した搬入容器に付されていたＩＤ番号と、培養骨が収容されていた搬出容器に付されていたＩＤ番号との２つのＩＤ番号を入力して管理サーバへ送信するだけで、患者と培養骨の照合が簡単に行えるので、照合の手間を著しく軽減できるとともに、信頼性の非常に高い照合結果を得ることができる。これにより、患者の取り違えを防止することが可能となる。
【００８３】
なお、上述した照合の処理を管理サーバ４０が行うのではなく、端末装置６１が行うようにしても良い。
即ち、端末装置６１から管理サーバ４０のデータベース４４にアクセス可能とし、端末装置６１が備えるＲＯＭに図１１のステップＳＰ２１〜ＳＰ２３の処理を実現するためのプログラムを格納し、端末装置６１のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムをロードして実行することにより、上述した処理を実現させる。
【００８４】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００８５】
例えば、上述した実施形態においては、本発明の細胞培養システムの一例として培養骨を形成する培養骨形成システムを例に挙げて説明したが、これに限らず、細胞を培養するシステムであって、細胞を培養する工程において使用する容器が少なくとも１回は移し替えられるようなシステムであれば、いかなる細胞培養システムにおいても適用可能である。
例えば、患者の軟骨細胞を採取して搬入し、この細胞を培養して増殖させ、搬出するようなシステム等でも適用可能である。
【００８６】
次に、この発明の一実施形態に係る細胞培養装置について図１２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置１００は、図１２に示されるように、外部から観察可能な透明な壁材により密閉された空間Ｓの内部に、複数の培養容器１０１を１つずつ収容可能な複数の培養室１０２を備えた細胞培養部１０３と、前記空間Ｓ内を走行可能な走行台車１０４と、培養容器１０１内の細胞を遠心分離するための遠心分離機１０５と、培地交換等を行うための２台のマニピュレータ１０６，１０７（培地交換手段）と、培地、トリプシンのような蛋白質分解酵素や成長因子を貯留する容器１０８を、例えば、４℃の低温状態に保持する保冷室１０９とを備えている。
【００８７】
図中符号１１０は、空間Ｓ内部に清浄な下降空気流を送る空気清浄部、符号１１１は、タッチパネル式のモニタを有する制御装置、符号１１２はマニピュレータ１０６，１０７の先端に着脱され、培養容器１０１毎に交換されるピペット１１３を収容するピペット収容部、符号１１４，１１５は、培地交換時に培養容器１０１を載置する作業台を示している。
【００８８】
培養容器１０１は、例えば、上方に開口する円形シャーレ状の容器であって、内部に培地および細胞を収容できるようになっている。各培養容器１０１には、固有の識別情報が、バーコード（図示略）により与えられている。また、培養容器１０１は、細胞の培養過程に応じて最適な環境を細胞に与えるため、培養工程が進行するにつれて底面積の広いものに移し替えられるように、種々の大きさのものが用意されている。
【００８９】
前記細胞培養部１０３の各培養室１０２は、走行台車１０４側の開閉扉および区画壁によって密閉されることにより、他の培養室１０２等から隔離されるようになっている。また、各培養室１０２内は、所定の温度（例えば、３７±０．５℃）、湿度（例えば、１００％）およびＣＯ２濃度（例えば、５％）等の培養条件が維持されるようになっている。また、これらの培養室１０２内の実際の温度、湿度およびＣＯ２濃度等の培養室内情報を検出するセンサ（図示略）がそれぞれ備えられている。
さらに、各培養室１０２には、固有の識別情報を記録したバーコード（図示略）が付されている。
【００９０】
前記走行台車１０４には、培養容器を搭載する載置台１１６と、該載置台１１６を昇降させる昇降機構１１７と、載置台１１６に搭載された図示しない移載機構と、同じく載置台１１６に搭載された図示しないバーコードリーダ（入力手段）とが設けられている。移載機構は、載置台１１６が培養室１０２に位置決めされたときに、培養室１０２に対して培養容器１０１を出し入れするように構成されている。また、バーコードリーダは、培養容器１０１を培養室１０２に出し入れする毎に、あるいは、少なくとも培養容器１０１を培養室１０２に入れる際に、培養容器１０１に付されているバーコードと、該培養容器１０１が収容される、あるいは収容されていた培養室１０２に付されているバーコードとをそれぞれ読み込むように構成されている。
【００９１】
前記培地を貯留する容器１０８には、培地の溶存酸素濃度や糖度等の培地情報を検出する培地情報検出手段（図示略）が備えられている。また、培地、トリプシン、成長因子等を貯留する容器１０８は、マニピュレータ１０７に接続され、図示しないバルブの開閉によって、マニピュレータ１０７において培養容器１０１内に培地等が投入されるようになっている。
【００９２】
前記制御装置１１１は、各細胞に対する培養のメニューを記憶しているとともに、各メニュー項目に対応して、走行台車１０４、マニピュレータ１０６，１０７、バルブ等の動作を制御するようになっている。また、制御装置１１１には、データベース（図示略）が備えられ、バーコードリーダにより入力された培養容器１０１および培養室１０２の識別情報を細胞毎に関連付けて記憶するようになっている。また、制御装置１１１には、カレンダー機能が搭載されていて、メニュー項目に対応して細胞に対して行われた培地交換等の作業の日付をデータベースに記憶することができるようになっている。また、培地交換の際には、交換された培地、供給された成長因子、ビタミン等の量や種類等を含む培地交換情報が、メニュー項目から抽出されて、培養容器１０１の識別情報と関連付けて記憶されるようになっている。
【００９３】
また、データベースには、前記センサにより検出された培養室１０２内の実際の温度、湿度およびＣＯ２濃度等の培養室内情報も、培養容器１０１の識別情報と関連付けて記憶されるようになっている。
【００９４】
このように構成された本実施形態に係る細胞培養装置１００の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養装置１００に、患者から採取された骨髄液が投入されると、骨髄液は所定の培養容器１０１あるいは遠心分離容器（図示略）に収容された状態で、走行台車１０４によって遠心分離機まで搬送され、そこで旋回されることにより、比重の重い骨髄細胞を抽出される。
【００９５】
抽出された骨髄細胞は、予め調製されている培地とともに適当な培養容器１０１内に投入され混合される。培地の一部は取り出されて感染検査に回される。そして、骨髄細胞および培地を投入した培養容器１０１は走行台車１０４の載置台１１６に搭載されて、空いている培養室１０２まで搬送される。そして、培養室１０２に投入される際に、載置台１１６に設けられているバーコードリーダにより培養容器１０１および培養室１０２に付されているバーコードから識別情報が読みとられ、これらの識別情報が関連付けられて制御装置１１１のデータベースに記憶される。なお、感染検査の結果は、適宜上記識別情報に関連付けてデータベースに記憶される。
【００９６】
この状態で、培養室１０２内においては骨髄液および培地が所定の温度、湿度およびＣＯ２濃度等の培養条件に維持される。このときの培養室１０２内の温度等の培養室内情報は、連続的にあるいは所定のタイミングでセンサにより検出されて、培養室１０２の識別情報と関連付けてデータベースに記憶される。
【００９７】
そして、これにより、所定時間にわたって一定培養条件下で細胞が一次培養される。細胞の培養途中の所定の交換時期には、培養室１０２から培養容器１０１が移載機構の作動により取り出される。この際に、培養容器１０１および培養室１０２の識別情報が読みとられる。読みとられた培養容器１０１または培養室１０２のいずれかの識別情報が、既に記憶されている識別情報と一致する場合には、データベースへの新たな書き込みは行われず、一致しない識別情報が存在している場合には、その識別情報が他の識別情報に関連付けてデータベースに新たに追加記憶される。
【００９８】
培養室１０２から取り出された培養容器１０１は、走行台車１０４によって搬送されて、第１の作業台１１４の上に載置される。そこで、ピペット収容部１１２から新たなピペット１１３を装着したマニピュレータ１０６が、該ピペット１１３を培養容器１０１まで搬送して、ピペット１１３の先端を培養容器１０１内の培地に接触させ吸引する。ピペット１１３を充分な内容量のものとしておくことにより、吸引した培地をピペット１１３内のみに収容してピペット１１３ごと廃棄することができる。これにより、マニピュレータ１０６に培地を付着させることが防止できる。
【００９９】
なお、吸引した廃棄培地を廃棄することなく感染検査に送ることにしてもよい。この際に、ピペット１１３にもバーコードにより識別情報を付与しておくとともに、図示しないバーコードリーダによって読みとった識別情報を、培養容器１０１の識別情報に関連付けてデータベースに記憶しておいてもよい。
【０１００】
そして、この状態において、同じ培養容器１０１内でさらに培養することが必要な場合には、当該培養容器１０１が走行台車１０４により第２の作業台１１５上に運ばれ、マニピュレータ１０７およびバルブの作動により培養容器１０１内に新たな培地等が供給される。培地等が供給されたときには、その量および種類、培地情報検出手段により検出された培地内の溶存酸素濃度や糖度等の培地情報が、培養容器１０１の識別情報と関連付けてデータベースに記憶される。そして、新たな培地が供給された培養容器１０１は、再度、走行台車１０４によって空いている培養室１０２まで運ばれ、培養室１０２に入れられる際に、識別情報の入力が行われる。
【０１０１】
上記状態において、培養容器１０１を変えることが必要となった場合には、培養容器１０１は、走行台車１０４によって第２の作業台１１５上に運ばれ、マニピュレータ１０７とバルブの作動により、トリプシンの容器１０８からトリプシンを供給される。これにより、培養容器１０１の底面に付着していた細胞が剥離される。この状態で、培養容器１０１は、再度、走行台車１０４の作動により、遠心分離機１０５に移動され、そこで、細胞とトリプシン入りの培地とが分離される。分離された培地は、培養容器１０１を作業台１１４に移載した後に、マニピュレータ１０６の作動により吸引されて廃棄される。分離された細胞は、ピペット１１３を持ち替えたマニピュレータ１０６の作動により、ピペット１１３内に吸引され、走行台車１０４の作動により、他の作業台１１５上に用意された新たな培養容器１０１内に投入される。また、この培養容器１０１内には、マニピュレータ１０７とバルブの作動により新たな培地が供給される。供給されたトリプシン、培地等の種類および量、培地情報等はデータベースに記憶される。
【０１０２】
細胞を収容した新たな培養容器１０１は、走行台車１０４の作動により空いている培養室１０２まで搬送され、そこで、バーコードリーダの作動により識別情報を読みとられてから培養室１０２内に収容される。読みとられた識別情報は、データベースに追加されることになる。
【０１０３】
所定の培養期間が終了すると、上記と同様にして、培養容器１０１内から培地が廃棄された後に、培養容器１０１内にトリプシンが投入・混合される。これにより、培養容器１０１の底面に付着して成長していた間葉系幹細胞が、培養容器１０１の底面から剥離される。そして、このように剥離された間葉系幹細胞は、遠心分離機１０５にかけられることにより抽出される。
【０１０４】
抽出された間葉系幹細胞は、細胞数調整が行われた後に、骨補填材と適当な培地が投入された培養容器１０１内に混合される。骨補填材は、予めそれを収容した培養容器１０１を用意しておいてもよく、いずれかにマニピュレータ１０６，１０７により培養容器１０１内に投入することにしてもよい。培養容器１０１内に投入した骨補填材の種類および量については、培養容器１０１の識別情報と関連付けて記憶しておく。
【０１０５】
実際には、間葉系幹細胞を骨補填材に付着させ、培地内に投入する。そして、上記と同様にして、混合された間葉系幹細胞と培地を所定の温度、湿度およびＣＯ２濃度等の培養条件に維持することにより、所定時間にわたって一定培養条件下で細胞が二次培養される。
【０１０６】
二次培養工程においても、一次培養工程と同様にして、定期的に培地の交換が行われ、投入される培地の一部および廃棄される培地の一部がそれぞれ、感染検査に回される。そして、所定の培養期間が経過したところで、出荷用の品質検査と感染検査のための検体抽出が行われ、製造された培養骨は所定の密封容器（図示略）に密封されて製品として提供される。密封容器にも識別情報がバーコードにより付されており、封入される際に、図示しないバーコードリーダにより読みとられる。培地交換情報、培地情報、培養室内情報、感染検査結果、密封容器の識別情報等はその都度、培養容器１０１の識別情報と関連付けてデータベースに記憶される。
【０１０７】
このように、本実施形態に係る細胞培養装置１００によれば、多数の検体である細胞が同時に培養され、各細胞から製品としての培養骨が自動的に製造されることになる。この際に、製造された培養骨は、所定の密封容器に密封されて出力されるが、該密封容器に付されているバーコードを所定のバーコードリーダにより読みとることにより、その識別情報に関連する情報として、培養工程において用いられた全ての培養容器１０１、培養室１０２、培養室内情報、培地交換情報、培地情報、感染検査結果等をデータベースから引き出すことが可能となる。
【０１０８】
その結果、細胞を抽出した患者と、その細胞から製造された培養骨の照合が簡単に行えるので、患者と細胞の取り違えを防止することができるとともに、培養工程中において細胞に対してなされた作業の全てを履歴として残すことができるという効果を奏する。したがって、事後的に感染症が問題となった場合に、その原因を追跡することができるとともに、その原因を除去して、後続の培養骨の健全性を確保することが可能となる。
【０１０９】
なお、例えば、作業台１１４，１１５に培養容器１０１が載せられたときに、該培養容器１０１内の細胞数を検出する細胞数検出手段を作業台１１４，１１５に設けておき、培地交換を行う毎に細胞数を検出するとともに、検出された細胞数を、培養容器１０１の識別情報に関連付けて記憶することにしてもよい。このようにすることにより、培養過程における細胞の成長度合いを履歴として残すことができ、また、細胞の活性度を把握するための指標とすることも可能となる。
【０１１０】
また、培養容器１０１内の細胞の感染検査を行う感染検査手段（図示略）を設けておき、その検査結果を培養容器１０１の識別情報に関連付けて記憶することにしてもよい。このようにすることにより、培養過程における感染症の発生の時期を履歴として残すことができる。
【０１１１】
また、細胞培養装置１００の細胞培養部１０３において、一の献体と同時に培養されている他の検体の培養容器１０１の識別情報も、一の献体の培養容器１０１の識別情報に関連付けて記憶することにしてもよい。このようにすることにより、一の献体に感染症が生じた場合に、他の献体への感染の影響あるいは、他の献体からの感染の可能性を事後的に特定することが可能となる。
【０１１２】
さらに、上記実施形態においては、識別情報をバーコードによって提示することとしたが、これに代えて、識別情報を特定の電波信号として発することができる電波信号発生手段や、識別情報を光信号として発することができる光信号発生手段、識別情報を音波信号として発することができる音波信号発生手段、識別情報を電磁波信号として発することができる電磁波信号発生手段等を採用することにしてもよい。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の細胞培養システムによれば、患者から採取した幹細胞を含む細胞の受け取りから、その細胞を元に培養した細胞を搬出するまでの一連の培養工程において使用された全ての容器の識別情報を互いに関連付けて記憶することが可能となる。
これにより、完成品である培養細胞が収容された搬出容器の識別情報に基づいて関連付けをたどることにより、培養細胞が、どの容器に収容されていた細胞から培養されたかを把握することが可能となる。
この結果、患者毎に培養細胞を管理することができるので、ある患者から採取した培養細胞を他の患者に移植してしまうなどの患者の取り違えを簡単に解消することが可能となる。
【０１１４】
また、本発明の培養細胞照合装置によれば、患者の骨髄を収容した搬入容器に付されていたＩＤ番号と、培養骨が収容されていた搬出容器に付されていたＩＤ番号との２つのＩＤ番号を入力するだけで、患者と培養骨の照合が簡単に行えるので、照合の手間を著しく軽減できるとともに、信頼性の非常に高い照合結果を得ることができる。これにより、患者の取り違えを防止することが可能となる。
【０１１５】
さらに、本発明の細胞培養装置によれば、多数の検体である細胞から同時に自動的に培養骨を製造することができるとともに、培養工程において入れ替えられた培養容器等に付された識別情報が相互に関連付けられて記憶されているので、患者と培養骨との照合を簡単に行うことができ、患者の取り違えを防止することができる。また、培養工程において細胞に対してなされた操作の情報が培養容器の識別情報と関連付けられて記憶されているので、培養工程における履歴を残し、事後的な追跡調査を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 細胞培養システムの概要を簡単に説明するための図である。
【図２】 培養センタ２において行われる培養工程について説明するための図である。
【図３】 培養センタ２内に構築されている本発明の一実施形態における細胞培養システムの全体構成を示す図である。
【図４】 管理サーバ４０の内部構成を示す図である。
【図５】 本発明の一実施形態に係る細胞培養システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】 データベース４４に格納されるデータの一例を示す図である。
【図７】 本発明の他の実施形態に係る細胞培養システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】 データベース４４に格納されるデータの一例を示す図である。
【図９】 図５に示したフローチャートに基づいてデータベース４４に、データが書き込まれる場合の検索一覧リストを例示したものである。
【図１０】 本発明の一実施形態に係る培養細胞照合装置の全体ネットワーク構成を示す図である。
【図１１】 本発明の一実施形態に係る培養細胞照合装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 本発明の一実施形態に係る細胞培養装置を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１…病院
２…培養センタ
２０…細胞培養システム
３０…端末装置
３１…バーコードリーダ
３２…ＬＡＮ
４０…管理サーバ
４１…ＣＰＵ（書き換え手段、照合手段、読み出し手段）
４２…ＲＯＭ
４３…ＲＡＭ
４４…データベース（記憶手段）
４５…第１の通信部
４６…第２の通信部（出力手段）
６１、６２…端末装置（培養細胞照合装置）
１００…細胞培養装置
１０１…培養容器
１０２…培養室
１０６，１０７…マニピュレータ（培地交換手段）
Claims (18)
- 固有の識別情報が付されていて採取された細胞を搬入するための搬入容器と、
固有の識別情報が付されていて前記搬入容器によって搬入された細胞を移し替えて培養するための中間容器と、
固有の識別情報が付されていて前記中間容器によって培養された細胞を移し替えて搬出するための搬出容器と、
前記各容器に付された固有の識別情報を機械的読み取りする端末装置と、
細胞を移し替える前後の前記容器に付された固有の識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段を有した管理サーバと、
を具備する細胞培養システム。 - 前記記憶手段は、前記端末装置から機械的読み取りされた識別情報のいずれか一方が、既に格納されていた場合には、当該識別情報に今回機械的読み取りされた他方の識別情報を追加して記憶することを特徴とする請求項１に記載の細胞培養システム。
- 前記端末装置から機械的読み取りされた識別情報のいずれか一方が、既に前記記憶手段に格納されていた場合には、当該識別情報を今回機械的読み取りされた他方の識別情報に書き換える書き換え手段を更に備える請求項１に記載の細胞培養システム。
- 前記識別情報は、容器が使用される工程に係る情報を含むことを特徴とする請求項３に記載の細胞培養システム。
- 前記搬入容器には、該搬入容器の搬出元である病院の情報が付加されていることを特徴とする請求項１に記載の細胞培養システム。
- 培養細胞の照合用判定情報として、前記搬出容器の識別情報と前記搬入容器の識別情報とが機械的読み取りされた場合に、これらの関連付けが前記記憶手段に格納されている関連付けと一致するか否かにより、培養細胞の照合を行う照合手段を更に備える請求項１に記載の細胞培養システム。
- 培養細胞の照合用判定情報として、前記搬出容器の識別情報が機械的読み取りされた場合に、前記搬出容器の識別情報に関連付けられている識別情報を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
読み出された識別情報を出力する出力手段と
を更に備える請求項１に記載の細胞培養システム。 - 固有の識別情報が付されていて採取された細胞を搬入するための搬入容器と、固有の識別情報が付されていて前記搬入容器によって搬入された細胞を移し替えて培養するための中間容器と、固有の識別情報が付されていて前記中間容器によって培養された細胞を移し替えて搬出するための搬出容器と、前記各容器に付された固有の識別情報を機械的読み取りする端末装置と、細胞を移し替える前後の前記容器に付された固有の識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段を有した管理サーバとを具備する細胞培養システムに対して、搬入された培養細胞を患者と照合するための培養細胞照合装置であって、
照合対象として搬入容器の識別情報と搬出容器の識別情報とを機械的読み取りする入力手段と、
前記入力手段から機械的読み取りされた識別情報の関連付けが前記記憶手段に格納されている関連付け情報と一致するか否かを判定する判定手段と、
判定結果を出力する出力手段と
を具備する培養細胞照合装置。 - 固有の識別情報が付されていて採取された細胞を搬入するための搬入容器と、固有の識別情報が付されていて前記搬入容器によって搬入された細胞を移し替えて培養するための中間容器と、固有の識別情報が付されていて前記中間容器によって培養された細胞を移し替えて搬出するための搬出容器と、前記各容器に付された固有の識別情報を機械的読み取りする端末装置と、細胞を移し替える前後の前記容器に付された固有の識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段を有した管理サーバとを具備する細胞培養システムに対して、搬入された培養細胞を患者と照合するための培養細胞照合装置であって、
培養細胞の照合用判定情報として、搬入容器又は搬出容器の識別情報を機械的読み取りする入力手段と、
前記入力手段から機械的読み取りされた識別情報に関連付けられている識別情報を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
読み出した識別情報を出力する出力手段と
を具備する培養細胞照合装置。 - 固有の識別情報が付された培養容器を細胞の培養過程に応じて移し替えて培養する細胞培養装置において、
培養容器から細胞を移し替える毎に、移し替え前後の培養容器に付されている固有の識別情報を機械的読み取りする端末装置と、
該端末装置から機械的読み取りされた識別情報を互いに関連付けて記憶する記憶手段とを備える細胞培養装置。 - 固有の識別情報が付された多数の培養室を備え、
前記端末装置が、前記培養容器を培養室に出し入れする毎に、培養容器および培養室に付されている識別情報を機械的読み取りし、
前記記憶手段が、端末装置から機械的読み取りされた識別情報を互いに関連付けて記憶する請求項１０に記載の細胞培養装置。 - 各培養室に、該培養室内の温度および湿度等の培養室内情報を検出するセンサを備え、
前記記憶手段が、所定のタイミングで培養室の識別情報と培養室内情報とを関連付けて記憶する請求項１１に記載の細胞培養装置。 - 培養容器内に貯留される培地を交換する培地交換手段を備え、
前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、該培養容器に対して行われた培地交換の日付、交換された培地や成長因子の量や種類等の培地交換情報とを関連付けて記憶する請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の細胞培養装置。 - 培養容器に供給される培地の溶存酸素濃度や糖度等の培地情報を検出する培地情報検出手段を備え、
前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、培地情報とを関連付けて記憶する請求項１３に記載の細胞培養装置。 - 培養容器内の細胞数を検出する細胞数検出手段を備え、
前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、細胞数とを関連付けて記憶する請求項１０から請求項１４のいずれかに記載の細胞培養装置。 - 培養容器内の細胞の感染検査を行う感染検査手段を備え、
前記記憶手段が、培養容器の識別情報と、感染検査結果とを関連付けて記憶する請求項１０から請求項１５のいずれかに記載の細胞培養装置。 - 前記記憶手段が、一の検体を収容する培養容器の識別情報と、当該検体と同時に培養されている他の検体の培養容器の識別情報とを関連付けて記憶する請求項１１から請求項１６のいずれかに記載の細胞培養装置。
- 前記各識別情報が、バーコード、電波信号発生手段、光信号発生手段または音波信号発生手段のいずれかにより提示される請求項１０から請求項１７のいずれかに記載の細胞培養装置。
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