JP6259838B2 - インキュベータおよびこれを備えた細胞培養システム、加湿水の供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、細胞の培養を行う培養空間を有するインキュベータおよびこれを備えた細胞培養システム、加湿水の供給方法に関する。

近年、処置者がグローブを介して前処理を行う処理室（アイソレータ）と細胞の培養空間を有する培養室（インキュベータ）とを備えた細胞培養システムにおいて、インキュベータ内の湿度を一定に保つために、滅菌水を用いた加湿方法が採用されている。
例えば、特許文献１には、細胞の培養空間を有するインキュベータの外側に装着される給水タンクと、給水タンクに貯留された滅菌水をインキュベータ内の培養空間内へと供給する給水通路と、給水通路を介して供給される滅菌水をガス、ミストあるいは蒸気化して培養空間を加湿する加湿手段と、を備えた給水機能付き培養装置について開示されている。
ここで、培養空間を加湿するための水は、インキュベータ内の無菌状態を確保するために、無菌状態で供給される必要がある。

しかし、上記公報に開示された培養装置の構成では、給水タンクがインキュベータの外側に装着されるため、インキュベータとの接続部分や給水口等が外部空間にさらされてしまう。このため、給水タンクに滅菌水が貯留されていたとしても、インキュベータの培養空間内へ無菌状態を維持したままの水を供給できるとは言い難い。
一方、特許文献２には、インキュベータ内の培養空間内を加湿するための水を供給する供給経路上に、水に含まれる菌等を除去するためのフィルタを設けたインキュベータについて開示されている。
この構成では、インキュベータに入る直前にフィルタによって無菌化しているため、インキュベータの培養空間内には、無菌状態の水が供給される。

特開２００６−１６６７４８号公報 特開２０１１−１６０６７２号公報 実開平４−１１３５９９号公報

しかしながら、上記従来のインキュベータでは、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示されたインキュベータでは、無菌化するためのフィルタの一時側が汚染された場合には、長期間の使用において無菌状態を維持することは困難である。また、供給経路を構成する接続部分等が汚染された場合も同様に、長期間の使用において無菌状態を維持することは困難である。
本発明の課題は、培養空間内の加湿に用いられる水の無菌状態を十分に担保することが可能なインキュベータおよびこれを備えた細胞培養システム、加湿水の供給方法を提供することにある。
第１の発明に係るインキュベータは、細胞操作チャンバ内に形成された清浄空間から培養が行われる細胞を受け取って、細胞の培養を行う培養空間を内部に形成するインキュベータであって、搬送部と、加湿空間と、循環部と、を備えている。搬送部は、細胞操作チャンバ側から搬送されてくる各種物品を受け取って所定の位置へと搬送するとともに、培養空間内の湿度を維持するための無菌処理された加湿水が入った容器を細胞操作チャンバ側から受け取る。加湿空間は、搬送部が受け取った加湿水が入った容器が載置される。循環部は、加湿空間に載置された容器の開放側付近を通過する空気流を生成し、加湿水を含む空気を培養空間内において循環させる。

ここでは、細胞の培養空間を有するインキュベータにおいて、インキュベータで培養される細胞に対して、例えば、所定の前処理等を実施するための清浄空間を有する細胞操作チャンバから、無菌処理された加湿水が入れられた容器を受け取って加湿空間に載置し、循環部によって培養空間内の加湿を行う。
なお、上記清浄空間には、滅菌または除染された空間や、清浄度の高いクリーンルーム等が含まれる。また、上記無菌処理された加湿水は、水中に含まれる菌が０の無菌水に限定されるものではなく、許容範囲内の数の菌を含む水も含まれる。また、上記細胞操作チャンバには、内部に清浄空間を有するアイソレータや、バイオハザードキャビネット等が含まれる。
ここで、搬送部には、細胞操作チャンバ側から容器を受け取って所定の位置まで搬送するための、例えば、ロボットアーム、その他の搬送機構が含まれる。また、循環部には、加湿水を含む空気（例えば、蒸気、ミスト、ガス等）を培養空間内において循環させるファン等が含まれる。

これにより、加湿水が細胞操作チャンバ内の清浄空間において開封されて所定の容器に入れられることで、加湿水の無菌状態を維持したまま、加湿水が入れられた容器が細胞操作チャンバからインキュベータ側へと搬入される。この結果、従来よりも無菌状態を確実に確保した状態で、加湿水をインキュベータ内へ搬送して培養空間内を加湿することができる。
第２の発明に係るインキュベータは、第１の発明に係るインキュベータであって、加湿棚と、移動機構と、をさらに備えている。加湿棚は、加湿空間内に設けられており、容器が載置される。移動機構は、搬送部によって加湿空間に搬送される容器の受け渡しを行う受け渡し位置と、加湿空間に設けられており循環部によって形成された空気流が通過する加湿位置との間において、加湿棚を移動させる。

ここでは、搬送部によって細胞操作チャンバ側からインキュベータ内へ搬入されてきた容器が加湿棚へと載置される受け渡し位置から、加湿空間内に設けられた所定の加湿位置まで、加湿棚を移動させる移動機構を備えている。
これにより、容器が載置される加湿棚を移動させる移動機構を、容器を搬送する搬送部とは別に設けることで、容器の受け渡し位置と加湿位置とを別々の位置に設けることができる。よって、受け渡し位置においては、容器の受け渡しをスムーズに行うことができるとともに、加湿位置においては、循環部によって生成される空気流の付近に容器を設置して効率よく培養空間内を加湿することができる。
第３の発明に係るインキュベータは、第１または第２の発明に係るインキュベータであって、加湿空間に載置された容器の開放部分に対して殺菌用の紫外線を照射して、加湿水を殺菌処理するＵＶ（Ultraviolet）照射部を、さらに備えている。

ここでは、インキュベータ内に搬入された加湿水入りの容器の開放部分に対して殺菌用の紫外線を照射するＵＶ照射部を設けている。
なお、ＵＶ照射部による紫外線の照射は、常時照射、所定間隔ごとの照射等、適宜設定が可能である。また、ＵＶ照射部による紫外線の照射は、容器が加湿位置にある状態で行われることがより好ましい。
これにより、インキュベータ内へ搬入後の加湿水を、より確実に無菌状態のまま維持することができる。
第４の発明に係るインキュベータは、第３の発明に係るインキュベータであって、ＵＶ照射部によって紫外線が照射される加湿空間と培養空間とを遮蔽する遮蔽部材を、さらに備えている。

ここでは、加湿空間においてＵＶ照射部から照射される紫外線が、培養空間内へ漏れ出すことを防止するために、遮蔽部材を設けている。
ここで、遮蔽部材には、加湿空間に載置されたＵＶ照射部の紫外線を照射する部分を覆う蓋状の部材等が含まれる。
これにより、殺菌用に照射される紫外線によって、培養空間内に載置された細胞等が死滅してしまうことを防止することができる。
第５の発明に係るインキュベータは、第４の発明に係るインキュベータであって、加湿棚と、移動機構と、をさらに備えている。加湿棚は、加湿空間内に設けられており、容器が載置される。移動機構は、加湿空間に搬送される容器の受け渡しを行う受け渡し位置と、加湿空間に設けられた加湿位置との間において、加湿棚を移動させる。遮蔽部材は、加湿棚が加湿位置に移動すると、ＵＶ照射部から照射された紫外線の加湿空間外への漏れ出しを防止する。

ここでは、遮蔽部材の少なくとも一部が加湿空間に設けられており、移動機構によって加湿棚を加湿位置まで移動させた状態で、遮蔽部材がＵＶ照射部から照射された紫外線の外部への漏れ出しを防止する。
これにより、加湿位置においてＵＶ照射部から照射された紫外線が培養空間へ漏れ出すことを防止することができる。
第６の発明に係るインキュベータは、第４または第５の発明に係るインキュベータであって、遮蔽部材は、容器の開放側の空間を覆う蓋部材と、容器の側方を覆う側壁部と、を有している。
ここでは、ＵＶ照射部から照射された紫外線の培養空間内への漏れ出しを防止するための遮蔽部材が、加湿位置において、容器の開放側の空間を覆う蓋部材と、容器の側方を覆う側壁部と、を有している。

これにより、加湿水が入れられた容器が、例えば、シャーレ等の透明な容器であっても、容器の開放側および側方を遮蔽部材（蓋部材および側壁部）で覆うことで、紫外線が加湿空間外へ漏れ出すことを防止することができる。
第７の発明に係るインキュベータは、第６の発明に係るインキュベータであって、加湿棚と、移動機構と、をさらに備えている。加湿棚は、加湿空間内に設けられており、容器が載置される。移動機構は、加湿空間に搬送される容器の受け渡しを行う受け渡し位置と、加湿空間に設けられた加湿位置との間において、加湿棚を移動させる。移動機構は、受け渡し位置と加湿位置との間において加湿棚を移動させる際には、加湿棚と蓋部材とを一体化して移動させる。
ここでは、移動機構によって、容器の受け渡し位置と加湿位置との間において加湿棚を移動させる構成において、遮蔽部材を構成する蓋部材が加湿棚とともに一体化して移動する。

これにより、遮蔽部材の構成部材のうち、容器の開放側を覆う蓋部材は加湿棚とともに移動する一方、容器の側方を覆う側壁部は加湿位置に固定配置することで、受け渡し位置においては、加湿棚の側方が開放されるため容易に容器の出し入れを行うことができる。よって、ＵＶ照射部から紫外線が照射される加湿位置においては、遮蔽部材の蓋部材と側壁部とによって容器の開放側と側方とを覆うことができるため、加湿空間外への紫外線の漏れ出しを防止するとともに、受け渡し位置における容器の出し入れをスムーズに行うことができる。
第８の発明に係るインキュベータは、第３から第６の発明のいずれか１つに係るインキュベータであって、加湿棚と、移動機構と、をさらに備えている。加湿棚は、加湿空間内に設けられており、容器が載置される。移動機構は、加湿空間に搬送される容器の受け渡しを行う受け渡し位置と、加湿空間に設けられた加湿位置との間において、加湿棚を移動させる。加湿棚が加湿位置にある状態以外では、ＵＶ照射部からの紫外線の照射を停止させる。

ここでは、移動機構によって、容器の受け渡し位置と加湿位置との間において加湿棚を移動させる構成において、加湿棚が加湿位置にある状態以外では、ＵＶ照射部からの紫外線の照射を停止させる。すなわち、ＵＶ照射部は、加湿棚が移動中および受け渡し位置にある状態では、紫外線の照射を停止する。
これにより、移動機構によって加湿棚が移動中あるいは受け渡し位置にある状態では、ＵＶ照射部から紫外線が照射されないため、加湿水を入れる容器の出し入れを行う際に、加湿空間外へ紫外線が漏れ出すことを防止することができる。
第９の発明に係るインキュベータは、第１から第８の発明のいずれか１つに係るインキュベータであって、培養空間へ搬送される培養容器と加湿水が入った容器とを判別する容器検知部を、さらに備えている。

ここでは、細胞操作チャンバ側からインキュベータ内へ搬入される容器が、培養される細胞が入れられた培養容器か、加湿水が入れられた容器かを判別するための容器検知部を設けている。
これにより、細胞が入れられた培養容器が誤って加湿空間内へ搬送されてしまい、ＵＶ照射部からの紫外線を受けて死滅してしまう、あるいは加湿水が入れられた容器が誤って培養室の搬送されてしまう等の不具合を防止することができる。
第１０の発明に係るインキュベータは、第９の発明に係るインキュベータであって、容器検知部は、培養容器、加湿水が入った容器の底面の形状の違いを検出する複数のセンサを含んでいる。
なお、上記複数のセンサとしては、機械式スイッチ等の接触センサや、近接センサ等の非接触センサ等が含まれる。

ここでは、容器の種別を判別するための容器検知部として、培養容器と加湿水を入れる容器の底面の形状の違いを判別する複数のセンサを用いている。
これにより、培養容器と加湿水を入れる容器とが異なる底面の形状を有している場合には、例えば、細胞操作チャンバ側から容器を受け取る際に、容器の種別を判別することができる。
第１１の発明に係るインキュベータは、第１から第１０の発明のいずれか１つに係るインキュベータであって、循環部は、空気の流れを形成するファンと、ファンによって形成される空気の流れを、加湿空間内に載置された容器の開放側へと導く循環経路と、を有している。
ここでは、加湿空間内に加湿水を含む空気を循環させる循環部として、インキュベータ内に空気の流れを生成するファンと、ファンによって生成された空気の流れを加湿空間内の容器の開放側へと導く循環経路と、を用いている。

これにより、ファンの回転によって生じた空気流を、容器の開放側の部分へと導くことで、容器に入れられた加湿水によってインキュベータの内部を加湿することができる。
第１２の発明に係る細胞培養システムは、第１から第１１の発明のいずれか１つに係るインキュベータと、細胞操作チャンバと、を備えている。細胞操作チャンバは、インキュベータに対して、細胞に対して前処理が実施されるとともに、容器に無菌処理された加湿水を投入する作業が実施される。
ここでは、上述したインキュベータと、インキュベータに対して搬送される容器に入れられた細胞および加湿水について前処理を行う細胞操作チャンバと、を備えた細胞培養システムを構成する。
なお、上記細胞操作チャンバには、内部に清浄空間を有するアイソレータや、バイオハザードキャビネット等が含まれる。

これにより、細胞操作チャンバ内の清浄空間内において加湿水が容器に入れられた後、インキュベータ側へ搬送されることで、従来よりも確実に無菌状態を維持したまま、インキュベータ内の加湿を行うことができる。
第１３の発明に係る細胞培養システムは、第１２の発明に係る細胞培養システムであって、インキュベータと細胞操作チャンバとの間に設けられており、インキュベータと細胞操作チャンバとの間において、容器を搬送する連結ボックスを、さらに備えている。
ここでは、上述したインキュベータと細胞操作チャンバとを含む細胞培養システムにおいて、インキュベータと細胞操作チャンバとの間に、無菌状態のまま容器を搬送するための連結ボックスを設けている。
ここで、連結ボックスは、細胞操作チャンバにおいて前処理された容器等の物品を、インキュベータ側へ引き渡す搬送機構を有しており、内部は細胞操作チャンバと同様に無菌状態が確保されている。

これにより、細胞操作チャンバ側において前処理された容器等を、無菌状態を維持したまま、インキュベータ側へ搬送することができる。
第１４の発明に係る細胞培養システムは、第１３の発明に係る細胞培養システムであって、連結ボックスは、使用期限が経過した加湿水が入れられた容器をインキュベータの搬送部から受け取って、容器を外部へ取り出すための開口部を有している。
ここでは、インキュベータ内へ搬送された加湿水の使用期限が切れた場合において、インキュベータ側から搬送されてきた容器を、連結ボックスに設けられた開口部から取り出す。
これにより、細胞操作チャンバ側の搬出入口まで容器を搬送することなく、インキュベータに隣接された連結ボックスから容器を取り出すことができる。

第１５の発明に係る細胞培養システムは、第１３または第１４の発明に係る細胞培養システムであって、連結ボックスは、培養空間へ搬送される培養容器と加湿水が入った容器とを判別する容器検知部を、さらに有している。
ここでは、細胞操作チャンバ側からインキュベータ内へ搬入される容器が、培養される細胞が入れられた培養容器か、加湿水が入れられた容器かを判別するための容器検知部を、連結ボックス内に設けている。
これにより、連結ボックス内において容器の種別を判別することで、インキュベータないにおいて、細胞が入れられた培養容器が誤って加湿空間内へ搬送されてしまい、ＵＶ照射部からの紫外線を受けて死滅してしまう、あるいは加湿水が入れられた容器が誤って培養室の搬送されてしまう等の不具合を防止することができる。

第１６の発明に係る細胞培養システムは、第１５の発明に係る細胞培養システムであって、容器検知部は、培養容器、加湿水が入った容器の底面の形状の違いを検出する複数のセンサを含んでいる。
なお、上記複数のセンサとしては、機械式スイッチ等の接触センサや、近接センサ等の非接触センサ等が含まれる。
ここでは、培養容器と加湿水を入れる容器とが異なる底面の形状を有している場合には、例えば、細胞操作チャンバ側から容器を受け取る際に、連結ボックス内において容器の種別を判別することができる。
第１７の発明に係る加湿水の供給方法は、内部に清浄空間が形成された細胞操作チャンバから内部に細胞の培養を行う培養空間が形成されたインキュベータに対して、培養空間を加湿するための加湿水を供給する方法であって、以下のようなステップを備えている。細胞操作チャンバ内において、無菌処理された加湿水が封入された加湿水容器から加湿水を容器に投入するステップ。容器を細胞操作チャンバ側からインキュベータ内に形成された所定の加湿空間へと搬送するステップ。加湿空間へ搬送された容器の開放部分付近を通過する空気流を生成し、加湿水を含む空気を培養空間内において循環させるステップ。

ここでは、細胞の培養空間を有するインキュベータにおいて、インキュベータで培養される細胞に対して所定の前処理等を実施するための清浄空間を有する細胞操作チャンバから、無菌処理された加湿水が入れられた容器を受け取って加湿空間に載置し、培養空間内の加湿を行う。
ここで、搬送ステップでは、細胞操作チャンバ側から容器を受け取って所定の位置まで搬送するための、例えば、ロボットアーム、その他の搬送機構が用いられる。また、循環ステップでは、加湿水を含む空気（例えば、蒸気、ミスト、ガス等）を培養空間内において循環させるファン等が用いられる。
なお、上記細胞操作チャンバには、内部に清浄空間を有するアイソレータや、バイオハザードキャビネット等が含まれる。

これにより、加湿水が細胞操作チャンバ内の清浄空間において開封されて所定の容器に入れられることで、加湿水の無菌状態を維持したまま、加湿水が入れられた容器が細胞操作チャンバからインキュベータ側へと搬入される。この結果、従来よりも無菌状態を確実に確保した状態で、加湿水をインキュベータ内へ搬送して培養空間内を加湿することができる。
第１８の発明に係る加湿水の供給方法は、第１７の発明に係る加湿水の供給方法であって、加湿空間へ搬送された容器の開放部分に対して殺菌用の紫外線を照射して、加湿水を殺菌処理するステップを、さらに備えている。
ここでは、インキュベータ内に搬入された加湿水入りの容器の開放部分に対して殺菌用の紫外線を照射するステップをさらに備えている。

なお、紫外線の照射は、常時照射、所定間隔ごとの照射等、適宜設定が可能である。また、紫外線の照射は、容器が加湿位置にある状態で行われることがより好ましい。
これにより、インキュベータ内へ搬入後の加湿水を、より確実に無菌状態のまま維持することができる。
第１９の発明に係る加湿水の供給方法は、第１８の発明に係る加湿水の供給方法であって、加湿空間へ容器を搬送するステップと、殺菌処理を行うステップとの間に実施され、加湿空間と培養空間とを遮蔽するための遮蔽部材を挿入するステップを、さらに備えている。
ここでは、加湿空間において照射される紫外線が培養空間内へ漏れ出すことを防止するために、容器の搬送ステップと殺菌処理を行うステップとの間に、遮蔽部材を挿入するステップを設けている。

ここで、遮蔽部材には、加湿空間に載置されたＵＶ照射部の紫外線を照射する部分を覆う蓋状の部材等が含まれる。
これにより、殺菌用に照射される紫外線によって、培養空間内に載置された細胞等が死滅してしまうことを防止することができる。
第２０の発明に係る加湿水の供給方法は、第１７から第１９の発明のいずれか１つに係る加湿水の供給方法であって、加湿空間へ搬送された容器に入れられた加湿水の使用期限が経過した場合には、インキュベータと細胞操作チャンバとの間に設けられた連結ボックスから容器を取り出すステップを、さらに備えている。
ここでは、インキュベータ内へ搬送された加湿水の使用期限が切れた場合において、インキュベータ側から搬送されてきた容器を、連結ボックスに設けられた開口部から取り出す。

これにより、細胞操作チャンバ側の搬出入口まで容器を搬送することなく、インキュベータに隣接された連結ボックスから容器を取り出すことができる。
（発明の効果）
本発明に係るインキュベータによれば、培養空間内の加湿に用いられる水の無菌状態を十分に担保することができる。

本発明の一実施形態に係るインキュベータを含む細胞培養システムの全体構成を示す正面図。 図１の細胞培養システムに含まれるインキュベータの内部の構成を示す正面図。 図１の細胞培養システムに含まれるインキュベータの内部の構成を示す側面図。 図１の細胞培養システムに含まれるインキュベータの内部の構成を示す上面図。 図１の細胞培養システムに含まれるインキュベータの内部に設けられる加湿水が入れられた容器の受け渡し位置および加湿位置の周辺に構成を示す斜視図。 図１の細胞培養システムに含まれる連結ボックス内の構成を示す斜視図。 （ａ）および（ｂ）は、容器が載せられる大・小トレイの構成を示す平面図。（ｃ）は、加湿水容器が載せられるトレイの構成を示す平面図。 （ａ）〜（ｃ）は、各種容器の種別を判別する容器検知部の構成を示す模式図。 （ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）等に示すトレイを持ち上げるインキュベータ内に設けられた搬送部の先端に装着される爪部材の構成を示す平面図、側面図、正面図。 図１の細胞培養システムにおける加湿水の供給方法の流れを示すフローチャート。 図１の細胞培養システムにおける加湿水の交換方法の流れを示すフローチャート。 本発明の他の実施形態に係る細胞培養システムの全体構成を示す正面図。

本発明の一実施形態に係るインキュベータ３を備えた細胞培養システム１について、図１〜図１１を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、以下の説明において登場する清浄空間には、滅菌または除染された空間や、清浄度の高いクリーンルーム等が含まれる。同様に、無菌処理された加湿水は、水中に含まれる菌が０の無菌水に限定されるものではなく、許容範囲内の数の菌を含む水も含まれるものとする。
（細胞培養システム１全体の構成）
本実施形態に係る細胞培養システム１は、清浄操作空間Ｓ１内において前処理された細胞の培養を行うシステムであって、図１に示すように、アイソレータ（細胞操作チャンバ）２と、インキュベータ３と、連結ボックス４と、を備えている。

（アイソレータ２）
アイソレータ２は、細胞操作チャンバの一例であって、図１に示すように、外気と隔離された清浄操作空間Ｓ１を内部に形成している。
清浄操作空間Ｓ１は、アイソレータ２の上部および下部に設置されたＨＥＰＡフィルタを介して流入してきた清浄空気を上から下に循環させることにより、一定レベル以上の清浄度が維持されている。
清浄度は、一般には清浄度グレードと呼ばれる指標で表される。培養細胞の処理に使用されるアイソレータ２内は、グレードＡを担保することが必要であると言われている。
（i）グレードＡ：製品への汚染リスクを高いレベルで防ぐ必要のある作業を行う局所的な区域である。
（ii）グレードＢ：製品への汚染リスクを比較的高いレベルで防ぐ必要のある作業を行う多目的な区域である。
（iii）グレードＣ，Ｄ：製品への汚染リスクが比較的高い作業を行う区域である。

なお、各グレードの定義については、以下を参照。
独立行政法人医薬品医療機器総合機構（ＰＭＤＡ）
無菌医薬品製造区域の環境モニタリング法（http://www.pmda.go.jp/public/pubcome_201012/file/028-1012.pdf）
アイソレータ２と外部空間の間には、パスボックス２０が設けられている。パスボックス２０には、開閉扉２１を介して外部から各種物品がアイソレータ２内の清浄操作空間Ｓ１の清浄度を保ったまま搬入される。
具体的には、パスボックス２０には、図示しない内部扉、エアレーションファン、エアレーションフィルタを備えている。そして、内部扉と、開閉扉２１とは同時に開放できない構造になっている。

各種物品をパスボックス２０内に搬入する際には、開閉扉２１を開放して各種物品を搬入した後、開閉扉２１を閉鎖すると、エアレーションファンの動作によってエアレーションフィルタを介して清浄空気が流入し、パスボックス２０内および各種物品の表面を清浄する。その後、内部扉が開放されて、グローブ２２ａ，２２ｂを介して各種物品がアイソレータ２内に搬入され、内部扉が閉鎖される。
なお、開閉扉２１は、取っ手２１ａを有しており、ユーザは取っ手２１ａを持って開閉扉２１を開閉する
具体的には、アイソレータ２内の清浄操作空間Ｓ１では、インキュベータ３において培養される細胞に対する培地への播種、培地交換、継代等の各種処理や、インキュベータ３内に形成される培養空間Ｓ２を加湿するために無菌処理された加湿水を所定の容器に入れる処理等が行われる。

アイソレータ２の周囲は、グレードＣまたはＤの清浄度を有している。そして、アイソレータ２の周囲は、人の作業および菌の繁殖を防止するために、概ね２０〜２５℃、かつ低湿度になる様に管理されている。アイソレータ２内の清浄空間Ｓ１も、その周囲空間に対しては密閉されているが、ほぼ同一の温度、湿度となる。
アイソレータ２内において行われる処理は、予め無菌処理された道具や容器等を用いて行われる。これらの道具、容器等は、上述したように、パスボックス２０を経由して清浄空間Ｓ１の清浄度を保ったままアイソレータ２内へ搬入される。
（インキュベータ３）
インキュベータ３は、図１に示すように、連結ボックス４を介してアイソレータ２から容器に入れられた状態で開口部３ａ（図２参照）を介して受け取った細胞の培養を行う培養空間Ｓ２と、培養空間Ｓ２を一定の湿度範囲になるように湿度管理を行う加湿空間Ｓ３（図２参照）とを内部に形成する。インキュベータ３内の培養空間Ｓ２の温度は、例えば、ヒト細胞の場合であれば、細胞の培養を促すために、アイソレータ２内の清浄操作空間Ｓ１よりも高い温度（約３７℃）であって、かつ高湿度になるように管理されている。

なお、インキュベータ３の詳細な構成については、後段にて詳述する。
（連結ボックス４）
連結ボックス４は、アイソレータ２とインキュベータ３との間で細胞が導入された容器や各種道具等の物品を受け渡しするために設けられており、図１に示すように、アイソレータ２とインキュベータ３との間に設置されている。具体的には、連結ボックス４は、アイソレータ２の清浄操作空間Ｓ１内で前処理された細胞、および無菌処理された加湿水が入れられた容器等を、無菌状態を維持したまま、インキュベータ３の培養空間Ｓ２あるいは加湿空間Ｓ３へと受け渡す搬送機構４２（図７参照）を有している。
インキュベータ３の加湿空間Ｓ３において使用済みの加湿容器１０は、搬送機構４２によってアイソレータ２内まで搬送される。アイソレータ２内では、加湿に使用されて減少した加湿水が補充される。あるいは、加湿容器１０における菌等の繁殖の可能性をより低減するために、使用済みの加湿容器１０および残っている加湿水が、一旦、パスボックス２０経由で取り出されて廃棄されてもよい。この場合には、新たな加湿容器１０および無菌処理済みの加湿水が搬入される。

なお、本実施形態では、加湿容器１０、培養容器１１は、シャーレのような一端が開口した円筒状の容器を用いているが、容器としては他の形状を有するものであってもよい。容器の材質によっては、後述する殺菌処理を行う紫外線を通し難いものもある。このため、容器は、加湿水全体に紫外線が照射できるように、一端が大きく開口した形状を有していることが望ましい。
搬送機構４２は、連結ボックス４において、アイソレータ２およびインキュベータ３の間において搬送される各種物品を受け渡す機構であって、各種容器等が上面に載置されるトレイ５１〜５３を搬送する。搬送機構４２は、回転軸４２ａを中心に回転可能な載置台４２ｂを有している。これにより、開口部４ｂあるいは開口部４ｃ付近において回転軸４２ａを中心にして載置台４２ｂを回転させることで、アイソレータ２側、あるいはインキュベータ３側に載置台４２ｂを近づけることができる。

また、連結ボックス４は、アイソレータ２側から受け取った容器について、インキュベータ３へ受け渡す前の段階で容器（トレイ）の種別を判別するトレイ検知部５０（図６および図８（ａ）〜図８（ｃ）参照）を有している。
トレイ検知部５０は、図６および図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、搬送機構４２に取り付けられており、３つのセンサ部ＳＷ１〜ＳＷ３を有している。
ここで、本実施形態では、アイソレータ２からインキュベータ３に対して搬送されてくる容器には、３種類の容器が用いられており、それぞれの容器ごとに異なるトレイ５１〜５３に載せられて搬送される。具体的には、本実施形態では、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、培養容器用トレイ５１、培養容器用トレイ５２、および加湿水用トレイ５３が用いられている。

培養容器用トレイ５１は、細胞が入れられる容器が載せられるトレイであって、図７（ａ）に示すように、本体部５１ａと、被検出部５１ｂａ，５１ｂｂと、把持部５１ｃと、を有している。
本体部５１ａは、上部に培養容器が載せられる部分であって、内側に開口部分を有しており、平面視において略長方形状のフレーム部分によって形成されている。
被検出部５１ｂａ，５１ｂｂは、本体部５１ａのフレーム部分の内側における互いに対向する位置から内側に突出するように形成された突出面であって、後述するセンサ部ＳＷ１〜ＳＷ３によって検出される。
把持部５１ｃは、後述するインキュベータ３側の搬送機構３２に含まれる搬送部３２ａの先端部に取り付けられる爪部材３２ｂ（図２等参照）が下方から挿入され、インキュベータ３内において所望の位置まで搬送される。

培養容器用トレイ５２は、細胞が入れられる容器のうち、培養容器用トレイ５１よりも大きい容器、あるいは複数の容器が載せられるトレイであって、図７（ｂ）に示すように、本体部５２ａと、被検出部５２ｂａ，５２ｂｂと、把持部５２ｃと、を有している。
本体部５２ａは、上部に培養容器が載せられる部分であって、内側に開口部分を有しており、平面視において略長方形状のフレーム部分によって形成されている。また、本体部５２ａは、図７（ａ）に示す培養容器用トレイ５１の本体部５１ａと比較して、長手方向における寸法が長い。
被検出部５２ｂａ，５２ｂｂは、本体部５２ａのフレーム部分の内側における互いに対向する位置から内側に突出するように形成された突出面であって、後述するセンサ部ＳＷ１〜ＳＷ３によって検出される。具体的には、図８（ａ）に示すように、センサ部ＳＷ１〜ＳＷ３のうち、センサ部ＳＷ１，ＳＷ２によってのみ検出される。

被検出部５２ｂａ，５２ｂｂは、本体部５２ａが本体部５１ａよりも長手方向に長いため、図７（ａ）に示す培養容器用トレイ５１の被検出部５１ｂａ，５１ｂｂよりも間隔が大きくなるように配置されている。
これにより、培養容器用トレイ５１，５２が載置された際に、被検出部５１ｂａ，５１ｂｂ、被検出部５２ｂａ，５２ｂｂを検出するセンサ部ＳＷ１〜ＳＷ３が異なる。具体的には、図８（ｂ）に示すように、センサ部ＳＷ１〜ＳＷ３のうち、センサ部ＳＷ１，ＳＷ３だけに検出される。よって、培養容器用トレイ５１，５２のいずれかが載置されているかを容易に判別することができる。
把持部５２ｃは、図７（ａ）に示す培養容器用トレイ５１の把持部５１ｃと同じ大きさ・形状を有しており、後述するインキュベータ３側の搬送機構３２に含まれる搬送部３２ａの先端部に取り付けられる爪部材３２ｂ（図２等参照）が下方から挿入され、インキュベータ３内において所望の位置まで搬送される。

加湿水用トレイ５３は、インキュベータ３の培養空間Ｓ２の湿度を所定の範囲内に維持するための加湿水が入れられた加湿容器１０を、インキュベータ３内へ搬送するためのトレイであって、図７（ｃ）に示すように、本体部５３ａと、把持部５３ｃと、を有している。
本体部５３ａは、上面に加湿容器１０が載せられる部分であって、平面視において略長方形状の平面によって形成されている。また、本体部５３ａは、図７（ｂ）に示す培養容器用トレイ５２の本体部５２ａと比較して、平面視における寸法がほぼ同じである。本体部５３ａは、上述した培養容器用トレイ５１，５２の本体部５１ａ，５２ａと比較して、内側に開口部分を有していない。これにより、搬送機構４２上に加湿水用トレイ５３が載せられた場合には、本体部５３ａの裏面側全体が被検出部として機能する。

すなわち、加湿水用トレイ５３は、長手方向における寸法が培養容器用トレイ５２と同等であって、本体部５３ａの裏面全体が全てのセンサ部ＳＷ１〜ＳＷ３によって検出される。具体的には、図８（ｃ）に示すように、センサ部ＳＷ１〜ＳＷ３のうち、全てのＳＷ１〜ＳＷ３によって検出された状態となる。
これにより、培養容器用トレイ５１，５２、加湿水用トレイ５３のいずれかが載置されているかを容易に判別することができる。よって、培養容器が誤って加湿空間Ｓ３内へ搬送され、紫外線照射によって細胞が死滅してしまう等の問題の発生を回避することができる。
把持部５３ｃは、培養容器用トレイ５１，５２の把持部５１ｃ，５２ｃと同じ大きさ・形状を有しており、後述するインキュベータ３側の搬送機構３２に含まれる搬送部３２ａの先端部に取り付けられる爪部材３２ｂ（図２等参照）が下方から挿入され、インキュベータ３内において所望の位置まで搬送される。

本実施形態では、以上のように、容器（トレイ）の種別を判別するためのトレイ検知部５０が設けられている。
これにより、上述したように、いずれかのトレイ５１〜５３が搬送機構４２上に載置されたことをセンサ部ＳＷ１が検出状態となることで検知することができるとともに、どのトレイ５１〜５３が載置されたかを、センサ部ＳＷ２，ＳＷ３の検出状態によって判別することができる。
なお、本実施形態では、容器（トレイ）の種別を判別する方法として、容器裏面の形状の違いと、検出センサを使用する場合を例に説明したが、容器の種別が培養物か、加湿水かを判別することができれば同様に実施可能である。
判別方法としては、例えば、容器の形状を透過光などの光学的手段を用いて検出する方法や、ＲＦＩＤとその非接触読取装置やバーコードとバーコードリーダシステムを用いた培養物の検体管理システムと連携して判別する方法などがある。

（インキュベータ３の詳細な構成）
本実施形態のインキュベータ３は、図２に示すように、上述したアイソレータ２において前処理された細胞が入れられた容器を受け取って細胞を培養する培養空間Ｓ２と、培養空間Ｓ２を所定の湿度範囲になるように維持するための加湿空間Ｓ３と、を内部に形成している。
また、インキュベータ３は、図２〜図４に示すように、培養棚３１ａ，３１ｂと、搬送機構３２と、加湿棚３３と、ＵＶ照射部３４と、遮蔽部材（蓋部材３５ａ、側壁部３５ｂ）と、移動機構３６と、ファン３７と、を備えている。
培養棚３１ａ，３１ｂは、培養容器１１（図４等参照）が載置される棚であって、図２に示すように、正面視において、インキュベータ３の左側面、右側面に沿って複数配置されている。

培養棚３１ａは、図２に示すように、連結ボックス４側から各種容器等が搬送されてくる開口部３ａが形成された側面とは反対側の側面に取り付けられており、鉛直方向に沿って複数設けられている。
培養棚３１ｂは、培養棚３１ａよりも載置面積が小さい棚であって、図２に示すように、開口部３ａが形成された側面における開口部３ａよりも上部に鉛直方向に沿って複数設けられている。
搬送機構３２は、連結ボックス４側から搬送されてくる各種容器をトレイ５１〜５３ごと受け取って、所望の位置まで搬送する機構であって、ロボットアームとしての搬送部３２ａ、爪部材３２ｂ、取付部３２ｃ、ガイドレール３２ｄを有している。
搬送部３２ａは、鉛直方向に沿って移動可能、かつ６軸で駆動されるロボットアームであって、図２に示すように、開口部３ａを介して連結ボックス４側から搬送されてくる各種容器を受け取って加湿棚３３へ受け渡す受け渡し位置Ｐ１まで搬送する。また、搬送部３２ａは、ロボットアームの手先部分に、トレイ５１〜５３をつかんで搬送するための爪部材３２ｂを有している。

爪部材３２ｂは、図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すように、本体部３２ｂａ、突起部３２ｂｂ、接続部３２ｂｃを有している。
本体部３２ｂａは、図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すように、略Ｕ字状の平面部材であって、接続部３２ｂａを介して搬送部３２ａと接続されている。
突起部３２ｂｂは、上述した各種トレイ（培養容器用トレイ５１，５２および加湿水用トレイ５３）の把持部５１ｃ，５２ｃ，５３ｃに形成された穴部に下方から挿入される部材であって、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、本体部３２ｂａの略Ｕ字状の先端部の上面から上向きに突出している。
これにより、インキュベータ３内における各種トレイ５１〜５３の搬送は、２つの突起部３２ｂｂ，３２ｂｂが各種トレイ５１〜５３の把持部５１ｃ〜５３ｃの穴部に下方から挿入・支持された状態で行われる。

接続部３２ｂｃは、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、略円柱状の部材であって、搬送部３２ａのロボットアームの手先部分に装着され、搬送部３２ａと爪部材３２ｂとを連結する。
取付部３２ｃは、図２に示すように、ロボットアームとしての搬送部３２ａを、インキュベータ３の側面（図２に示す正面に配置された側面）に取り付けるための部材であって、ガイドレール３２ｄに沿って鉛直方向において移動する。
挿入部３２ｃａは、取付部３２ｃの面から突出する部分であって、図２に示すように、ガイドレール３２ｄに挿入された状態でガイドレール３２ｄに鉛直方向に誘導される。
ガイドレール３２ｄは、図２に示すように、鉛直方向に沿って形成された誘導溝であって、搬送部３２ａが取り付けられた取付部３２ｃの挿入部３２ｃａが挿入された状態で移動することで、ロボットアームとしての搬送部３２ａを鉛直方向に沿って移動させることができる。なお、接続部３２ａを鉛直方向において移動させる機構については、説明を省略する。

加湿棚３３は、無菌処理された加湿水が入れられた加湿容器１０が載置される棚であって、図２に示すように、開口部３ａが形成された側面に沿って、開口部３ａよりも下方に形成された加湿空間Ｓ３に配置されている。また、加湿棚３３は、後述する移動機構３６によって、加湿容器１０の受け渡しを行う受け渡し位置Ｐ１と、加湿空間Ｓ３内に設けられた加湿位置Ｐ２との間において移動する。
ＵＶ照射部３４は、加湿棚３３に加湿水用トレイ５３ごと載置された加湿容器１０の開放部分に対して紫外線を照射して、加湿容器１０に貯留された加湿水が雑菌等によって汚染されないように殺菌処理を行うために設けられている。また、ＵＶ照射部３４は、図２に示すように、加湿容器１０の開放側に紫外線を照射するために、加湿棚３３の上方に配置されている。このため、図２に示すように、加湿棚３３が鉛直方向において移動すると、ＵＶ照射部３４も一緒に移動する。さらに、ＵＶ照射部３４は、加湿棚３３が加湿位置Ｐ２に移動した状態で、所定時間経過ごとに加湿水に対して紫外線を照射する。

なお、紫外線の照射は、所定時間経過ごとに限らず、加湿棚３３が加湿位置Ｐ２にある間は常時照射されていてもよい。
遮蔽部材（蓋部材３５ａ、側壁部３５ｂ）は、図２に示すように、ＵＶ照射部３４から照射された紫外線が直接的に加湿空間Ｓ３の外部に漏れ出すことがないように遮蔽するために設けられている。遮蔽部材は、蓋部材３５ａと、側壁部３５ｂとを有している。
つまり、加湿空間Ｓ３と循環部との接続箇所となる開口へは、ＵＶ照射部３４から照射された紫外線は、反射光のみが到達するように遮蔽部材は構成されている。
これにより、紫外線は度重なる反射により強度が低下し、仮に、接続箇所となる開口から紫外線が漏れ出たとしても、培養棚３１ａ，３１ｂに載置された培養容器内の培養物には害を与えない強度まで低下させることができる。

なお、本実施の形態では、遮蔽部材はステンレスによって構成されているが、これに限定されるものではない。
反射による紫外線の強度をより低下させるために、例えば、アルマイト処理が施されたアルミニウム等、紫外線の反射率が低い材質を使用してもよい。これにより、漏れ出た紫外線の培養物への影響を、より一層低下させることができる。
蓋部材３５ａは、図２に示すように、板状の部材であって、加湿棚３３の上方を覆うように、加湿棚３３に対して取り付けられている。よって、蓋部材３５ａは、加湿棚３３が移動すると、ＵＶ照射部３４とともに加湿棚３３と一体化して移動する。また、蓋部材３５ａは、その上面に、ＵＶ照射部３４が配置されている。よって、ＵＶ照射部３４は、板状の蓋部材３５ａの中央部分に形成された開口部を介して、加湿水に対して紫外線を照射する。

側壁部３５ｂは、図２に示すように、加湿棚３３とは別に、加湿空間Ｓ３内における加湿位置Ｐ２に固定配置されている。このため、加湿棚３３が加湿位置Ｐ２へ移動してくると、側壁部３５ｂは加湿水が貯留された加湿容器１０の側方を覆うことができる。
本実施形態のインキュベータ３では、以上のように、加湿位置Ｐ２においてのみＵＶ照射部３４からの紫外線の照射を行うとともに、加湿位置Ｐ２では、加湿棚３３に載置された加湿容器１０の上面と側方は遮蔽部材を構成する蓋部材３５ａ、側壁部３５ｂによって覆うことができる。
これにより、加湿空間Ｓ３内において照射された紫外線が、誤って加湿空間Ｓ３外の培養空間Ｓ２の培養棚３１ａ，３１ｂに載置された培養容器１１に入れられた細胞に当たって細胞を死滅させてしまう等の問題の発生を防止することができる。

移動機構３６は、受け渡し位置Ｐ１と加湿位置Ｐ２との間において、加湿棚３３を鉛直方向に沿って移動させる機構であって、駆動モータ３６ａ、リンク機構３６ｂ、回転軸３６ｃ、接続部３６ｄ、および案内部３６ｅを有している。
駆動モータ３６ａは、図３および図４に示すように、インキュベータ３の培養空間Ｓ２の外側に配置されており、加湿棚３３を鉛直方向において移動させるための駆動力を供給する。
リンク機構３６ｂは、図３および図４に示すように、駆動モータ３６ａとともに、インキュベータ３の培養空間Ｓ２の外側に配置されている。リンク機構３６ｂは、駆動モータ３６ａから供給される回転駆動力を回転軸３６ｃに対して伝達する。
回転軸３６ｃは、図３および図４に示すように、インキュベータ３の培養空間Ｓ２の外側から内側にかけて配置されており、リンク機構３６ｂを介して伝達された回転駆動力を受けて回転する。

なお、回転軸３６ｃは、同軸に配置された２つの軸部材と、それぞれを連結するカップリング部材によって構成されてもよい。
例えば、培養空間Ｓ２の内側に配置された第１の軸部材と、培養空間Ｓ２の外側に配置された第２の軸部材とを、断熱材によって覆われた空間の中で樹脂製のカップリングにて連結した構成とする。
これにより、培養空間Ｓ２の外側の環境温度が、回転軸３６ｃを伝わって培養空間Ｓ２内の環境温度に影響を与えることを防止することができる。
接続部３６ｄは、回転軸３６ｃにおける培養空間Ｓ２側の端部に接続されており、回転軸３６ｃの回転によって回動することで、加湿棚３３を鉛直方向において移動させる。
案内部３６ｅは、接続部３６ｄの回動によって移動する加湿棚３３が鉛直方向に沿って移動するように、鉛直方向に沿って形成された案内溝であって、接続部３６ｄを鉛直方向に沿って誘導する。

ファン３７は、図２に示すように、インキュベータ３における培養空間Ｓ２の上部に配置されており、循環経路（循環部）３７ａ（図２中の点線矢印参照）を介して、加湿空間Ｓ３内へと導かれる空気流を形成する。すなわち、ファン３７によって形成された空気流は、培養空間Ｓ２の上方を通過して開口部３ａが形成された側面に沿って下方へと道にかれる。そして、空気流は、図５に示すように、培養棚３１ｂの背面側を通過した後、加湿空間Ｓ３から培養空間Ｓ２へと流れていき、インキュベータ３内を循環する。
このとき、ファン３７によって形成された空気流は、加湿空間Ｓ３において、蓋部材３５ａと加湿容器１０の開放側との間の隙間を通過して、加湿水を含む空気となり、培養空間Ｓ２へと流れていく。これにより、培養空間Ｓ２は、常に加湿された状態を維持することができるため、細胞の培養に必要な適度な湿度範囲から培養空間Ｓ２内の湿度が外れることを防止することができる。

＜加湿水の供給方法＞
本実施形態のインキュベータ３は、上述した構成を備えており、以下のような手順によって、培養空間Ｓ２の湿度を維持するために無菌処理された加湿水がアイソレータ２側から供給される。
すなわち、図１０に示すように、まず、ステップＳＴ１において、図１に示すように、パスボックス２０を介して、無菌処理された加湿水が入った加湿水容器をアイソレータ２内へ搬入する。なお、加湿水容器は、ボトル状のものであってもよいし、密閉されたパック状のものであってもよい。
次に、ステップＳＴ２において、アイソレータ２の清浄操作空間Ｓ１内において、グローブ２２ａ，２２ｂを介して、加湿水容器から加湿水を所定の容器（加湿容器１０）へと注ぐ。

次に、ステップＳＴ３において、加湿水が入れられた加湿容器１０を加湿水用トレイ５３上に載置した後、連結ボックス４へと引き渡す。なお、ステップＳＴ３における加湿容器１０の引渡しは、アイソレータ２とインキュベータ３との間の連結ボックス４内に設けられた搬送機構を用いて行われてもよいし、グローブ２２ａ，２２ｂを介してユーザの手によって行われてもよい。
また、搬送機構を用いる場合は、加湿水をアイソレータ２内でこぼす危険性を最小限とするため、搬送機構に加湿水用トレイ５３および加湿容器１０を載置した状態で、グローブ２１ａ，２１ｂを用いて加湿水を注いでもよい。
次に、ステップＳＴ４において、連結ボックス４内に設けられたトレイ検知部５０によって、搬入された容器（トレイ）の種別が判別される。ここでは、加湿容器１０を載せた加湿水用トレイ５３が連結ボックス４内の搬送機構４２上に載置されるため、上述したセンサ部ＳＷ１〜ＳＷ３によって、加湿容器１０が搬送されてきたことを検知することができる。なお、ここで検知された容器の種別は、細胞培養システム１の全体の制御を行う制御部（図示せず）へと送信される。

次に、ステップＳＴ５において、連結ボックス４内の搬送機構４２によって、加湿容器１０が、加湿水用トレイ５３ごとインキュベータ３側へと搬送される。具体的には、搬送機構４２によってインキュベータ３側の開口部３ａ付近まで搬送された加湿水用トレイ５３を、インキュベータ３側の搬送機構３２の爪部材３２ｂによって下方から持ち上げてインキュベータ３内の受け渡し位置Ｐ１へと搬送する。
次に、ステップＳＴ６において、搬送機構３２によってインキュベータ３内における受け渡し位置Ｐ１まで搬送された加湿水用トレイ５３は、加湿棚３３上へ載置された後、加湿棚３３が下方へと移動することで加湿位置Ｐ２へと移動する。
次に、加湿棚３３が加湿位置Ｐ２へ移動すると、ステップＳＴ７において、遮蔽部材を構成する側壁部３５ｂが加湿容器１０の側方を覆う位置に相対移動する。つまり、側壁部３５ｂは、加湿位置Ｐ２付近に固定配置されているため、加湿棚３３が加湿位置Ｐ３へ移動してくることで、自動的に加湿容器１０の側方を覆うことができる。よって、加湿位置Ｐ２に搬送されてきた加湿容器１０の上面は蓋部材３５ａによって覆われ、側方は側壁部３５ｂによって覆われる。この結果、加湿空間Ｓ３を、培養空間Ｓ２とは遮蔽された空間とすることができる。

次に、ステップＳＴ８において、ＵＶ照射部３４によって、加湿位置Ｐ２にある加湿容器１０に貯留された加湿水に対して殺菌用の紫外線を所定時間経過ごとに照射する。これにより、加湿空間Ｓ３へ搬送された加湿水の無菌状態を維持することができるため、培養空間Ｓ２内が加湿によって菌等に汚染されることを防ぐことができる。
また、高頻度に紫外線の照射を行ってもよい。これにより、加湿容器１０に貯留された加湿水が温められ、培養環境Ｓ２の湿度をより高く保つことができる。
ここで、以上のような工程によってインキュベータ３内へ搬送された加湿水について、所定の使用期限が経過した場合や加湿により加湿水が減少した場合等、加湿水の補充、交換が必要になった場合の補充、交換の手順について、図１１のフローチャートを用いて以下で説明する。

すなわち、図１１に示すように、まず、ステップＳＴ１１において、加湿水の搬入から所定の期間が経過しているか否かの判定を行う。
ここで、所定の期間とは、予め設定された加湿水の使用期限か、搬入された加湿水が加湿によって一定量以下になると予想される期間のいずれか短い方とするのが一般的である。当然、培養開始初期には、インキュベータ３内の湿度が低い状態であるので、より短時間で加湿水が減少することが予想される。よって、状況に合わせた予想期間が設定される。
ここで、上記所定期間が経過している場合には、ステップＳＴ１２へと進み、加湿水の交換作業が開始される。
次に、ステップＳＴ１２において、加湿水が入れられた加湿容器１０を加湿水用トレイ５３ごと加湿棚３３とともに、加湿位置Ｐ２から受け渡し位置Ｐ１へと搬送する。

次に、ステップＳＴ１３において、インキュベータ３内に設けられた搬送機構３２によって、受け渡し位置Ｐ１において、加湿水が入れられた加湿容器１０を加湿水用トレイ５３ごと受け取って連結ボックス４側の搬送機構４２へと引き渡す。
使用済みの加湿容器１０は、搬送機構４２によってアイソレータ２内まで搬送される。
アイソレータ２内においては、加湿のために減少した加湿水を補充するか、より加湿容器１０内での菌等の繁殖の可能性を低減するために、使用済みの加湿容器１０および残っている加湿水は一旦パスボックス２０経由で取り出して廃棄し、新たな容器および加湿水を搬入して加湿を継続する。
＜主な特徴＞
本実施形態のインキュベータ３は、図１に示すように、アイソレータ２内に形成された清浄操作空間Ｓ１において前処理が施された細胞を受け取って、細胞の培養を行う培養空間Ｓ２を内部に形成する。そして、インキュベータ３は、図２に示すように、搬送機構３２と、加湿空間Ｓ３と、ファン３７と、を備えている。搬送機構３２は、アイソレータ２側から搬送されてくる各種物品を受け取って所定の位置へと搬送するとともに、培養空間Ｓ２内の湿度を維持するための無菌処理された加湿水が入った加湿容器１０をアイソレータ２側から受け取る。加湿空間Ｓ３は、搬送機構３２が受け取った加湿水が入った加湿容器１０が載置される。ファン３７は、加湿空間Ｓ３に載置された加湿容器１０の開放側付近を通過する空気流を生成し、加湿水を含む空気を培養空間Ｓ２内において循環させる。

これにより、加湿水がアイソレータ２内の清浄操作空間Ｓ１において開封されて加湿容器１０に入れられることで、加湿水の無菌状態を維持したまま、加湿水が入れられた加湿容器１０をアイソレータ２から受け取ることができる。
この結果、インキュベータの外部に取り付けられる滅菌水タンクから配管を通じてインキュベータ内へ滅菌水を供給する従来の構成と比較して、無菌状態を確実に確保した状態で、加湿水をインキュベータ３内へ搬送して培養空間Ｓ２内を加湿することができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、容器の種別を判別する容器検知部を、連結ボックス内に設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、連結ボックスから容器を受け取るインキュベータ内に、容器検知部を設けてもよい。
この場合には、図２等に示すロボットアームの先端部分に容器検知部を設ければよい。
これにより、インキュベータ内において容器を受け取る際に、受け取った容器の種別を判別することができるため、細胞が入れられた培養容器を誤って加湿空間Ｓ３の方へ誤搬送してしまうことを防止することができるという、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
（Ｂ）
上記実施形態のでは、インキュベータ３とアイソレータ２との間に、連結ボックス４を設けた細胞培養システム１を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、インキュベータとアイソレータとが直接接続された細胞培養システムであってもよい。
（Ｃ）
上記実施形態では、インキュベータ３内の培養空間Ｓ２を加湿するために、ファン３７によって加湿水を貯留した加湿容器１０の開放側付近に流れる空気流を形成し、加湿水を蒸発させながら加湿する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、培養空間を加湿する方法としては、加湿水の近傍を通過する空気流によって蒸発を促す方法以外にも、加湿水をミスト状にして培養空間Ｓ２内へ散布したり、加湿水を含むガスを形成したりして培養空間Ｓ２内を循環させてもよい。

（Ｄ）
上記実施形態では、インキュベータ３内において容器等を搬送する搬送機構として、ロボットアームを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、インキュベータ内における搬送は、ロボットアームに限らず、他の搬送機構を採用してもよい。
（Ｅ）
上記実施形態では、インキュベータ３の加湿空間Ｓ３における使用済みの加湿容器１０は、搬送機構４２によってアイソレータ２内まで搬送された後、アイソレータ２内において、無菌処理された加湿水を補充されるか、使用済みの加湿容器１０および残っている加湿水が、一旦、パスボックス２０経由で取り出されて廃棄される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、連結ボックス４の開閉扉４１を介して、使用済みの加湿容器１０を取り出して加湿水を廃棄してもよい。
この場合には、インキュベータ３の加湿空間Ｓ３において使用済みの加湿容器１０は、連結ボックス４まで搬送され、図示しないシャッタ機構を閉鎖した状態で開閉扉４１を開放した状態で、取り出される。
これにより、万が一、加湿容器１０において菌等が繁殖していた場合でも、菌等が繁殖した加湿容器１０がアイソレータ２へ搬送されてアイソレータ２内の清浄空間Ｓ１が汚染されてしまう危険性を最小限にすることができる。
なお、使用済みの加湿容器１０が取り出された後は、吸気部１６によってフィルタを介して清浄空気を連結ボックス４内に導入し、排気部１８を介して排気するエアレーション動作や、除染ガス導入部（図示せず）を用いた除染動作によって、連結ボックス４内を清浄化することができる。

その後、搬送機構４２を用いて新たな加湿容器１０が、インキュベータ２内の加湿空間Ｓ３に搬入されることで、加湿空間Ｓ３における加湿を継続することができる。
（Ｆ）
上記実施形態では、アイソレータ２、インキュベータ３、および連結ボックス４を含む細胞培養システム１を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、細胞培養システムの設置環境が、上述したグレードＡまたはＢである場合には、図１２に示すように、アイソレータの代わりに、バイオハザードキャビネット（細胞操作チャンバ）１０２を設けた細胞培養システム１０１としてもよい。
この場合には、細胞培養システム１０１を設置する環境がグレードＣまたはＤであれば、アイソレータを使用する必要があるが、環境がグレードＢであれば、バイオハザードキャビネット１０２を使用することができる。

バイオハザードキャビネット１０２は、正面ガラスは開閉可能になっており、扉を所定量開けてそこから手を入れて作業を行う。作業空間Ｓ４には、ＨＥＰＡフィルタ等のフィルタを介した清浄空気流が上から下に空気流が発生しており、作業空間Ｓ４内を清浄に保っている。正面ガラス付近では、さらに速い空気流によりエアカーテンが形成されているとともに、下端部で吸引動作がなされているので、扉を開けても内部から外部に物質が漏れ出ることがない。
よって、図１２に示す細胞内用システム１０１においても、上記実施形態と同様に、加湿水をバイオハザードキャビネット１０２の扉から入れて、加湿水として供給することができる。

本発明のインキュベータは、培養空間内の加湿に用いられる水の無菌状態を培養物と同等以上のレベルで十分に担保することができるという効果を奏することから、培養空間内の湿度管理を行うインキュベータに対して広く適用可能である。

１ 細胞培養システム
２ アイソレータ（細胞操作チャンバ）
２ａ 開口部
３ インキュベータ
３ａ 開口部
４ 連結ボックス
４ａ〜４ｃ 開口部
１０ 加湿容器
１１ 培養容器
２０ パスボックス
２１ 開閉扉
２１ａ 取っ手
２２ａ，２２ｂ グローブ
３１ａ，３１ｂ 培養棚
３２ 搬送機構
３２ａ 搬送部
３２ｂ 爪部材
３２ｂａ 本体部
３２ｂｂ 突起部
３２ｂｃ 接続部
３２ｃ 取付部
３２ｃａ 挿入部
３２ｄ ガイドレール
３３ 加湿棚
３４ ＵＶ照射部
３５ａ 蓋部材（遮蔽部材）
３５ｂ 側壁部（遮蔽部材）
３６ 移動機構
３６ａ 駆動モータ
３６ｂ リンク機構
３６ｃ 回転軸
３６ｄ 接続部
３６ｅ 案内部
３７ ファン（循環部）
３７ａ 循環経路（循環部）
４１ 開閉扉
４２ 搬送機構
４２ａ 回転軸
４２ｂ 載置台
４３，４４ ファン
５０ トレイ検知部
５１ 培養容器用トレイ（小）
５１ａ 本体部
５１ｂａ，５１ｂｂ 被検出部
５１ｃ 把持部
５２ 培養容器用トレイ（大）
５２ａ 本体部
５２ｂａ，５２ｂｂ 被検出部
５２ｃ 把持部
５３ 加湿水用トレイ
５３ａ 本体部
５３ｃ 把持部
１０２ バイオハザードキャビネット（細胞操作チャンバ）
Ｐ１ 受け渡し位置
Ｐ２ 加湿位置
Ｓ１ 清浄操作空間
Ｓ２ 培養空間
Ｓ３ 加湿空間
Ｓ４ 作業空間
ＳＷ１〜ＳＷ３ センサ部

Claims (19)

1. 細胞操作チャンバ内に形成された清浄空間から培養が行われる細胞を受け取って、前記細胞の培養を行う培養空間を内部に形成するインキュベータであって、
   前記細胞操作チャンバ側から搬送されてくる各種物品を受け取って所定の位置へと搬送するとともに、前記培養空間内の湿度を維持するための無菌処理された加湿水が入った容器を前記細胞操作チャンバ側から受け取る搬送部と、
   前記搬送部が受け取った前記加湿水が入った前記容器が載置される加湿空間と、
   前記培養空間へ搬送される培養容器と前記加湿水が入った容器とを判別する容器検知部と、
   前記加湿空間に載置された前記加湿水が入った容器の開放側付近を通過する空気流を生成し前記加湿水を含む空気を培養空間内において循環させる循環部、及び前記加湿水を含むミスト・ガスを前記培養空間内において循環させる循環部のうち、いずれか一方の循環部と、
   を備えているインキュベータ。
2. 前記加湿空間内に設けられており、前記容器が載置される加湿棚と、
   前記搬送部によって前記加湿空間に搬送される前記容器の受け渡しを行う受け渡し位置と、前記加湿空間に設けられており前記循環部によって形成された空気流が通過する加湿位置との間において、前記加湿棚を移動させる移動機構を、さらに備えている、
   請求項１に記載のインキュベータ。
3. 前記加湿空間に載置された前記容器の開放部分に対して殺菌用の紫外線を照射して、前記加湿水を殺菌処理するＵＶ照射部を、さらに備えている、
   請求項１または２に記載のインキュベータ。
4. 前記ＵＶ照射部によって紫外線が照射される前記加湿空間と前記培養空間とを遮蔽する遮蔽部材を、さらに備えている、
   請求項３に記載のインキュベータ。
5. 前記加湿空間内に設けられており、前記容器が載置される加湿棚と、
   前記加湿空間に搬送される前記容器の受け渡しを行う受け渡し位置と、前記加湿空間に設けられた加湿位置との間において、前記加湿棚を移動させる移動機構と、を、さらに備え、
   前記遮蔽部材は、前記加湿棚が前記加湿位置に移動すると、前記ＵＶ照射部から照射された紫外線の前記加湿空間外への漏れ出しを防止する、
   請求項４に記載のインキュベータ。
6. 前記遮蔽部材は、前記容器の開放側の空間を覆う蓋部材と、前記容器の側方を覆う側壁部と、を有している、
   請求項４または５に記載のインキュベータ。
7. 前記加湿空間内に設けられており、前記容器が載置される加湿棚と、
   前記加湿空間に搬送される前記容器の受け渡しを行う受け渡し位置と、前記加湿空間に設けられた加湿位置との間において、前記加湿棚を移動させる移動機構と、を、さらに備え、
   前記移動機構は、前記受け渡し位置と前記加湿位置との間において前記加湿棚を移動させる際には、前記加湿棚と前記蓋部材とを一体化して移動させる、
   請求項６に記載のインキュベータ。
8. 前記加湿空間内に設けられており、前記容器が載置される加湿棚と、
   前記加湿空間に搬送される前記容器の受け渡しを行う受け渡し位置と、前記加湿空間に設けられた加湿位置との間において、前記加湿棚を移動させる移動機構と、を、さらに備え、
   前記加湿棚が前記加湿位置にある状態以外では、前記ＵＶ照射部からの紫外線の照射を停止させる、
   請求項３から６のいずれか１項に記載のインキュベータ。
9. 前記容器検知部は、前記培養容器、前記加湿水が入った容器の底面の形状の違いを検出する複数のセンサを含んでいる、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のインキュベータ。
10. 前記循環部は、前記空気の流れを形成するファンと、前記ファンによって形成される空気の流れを、前記加湿空間内に載置された前記容器の開放側へと導く循環経路と、を有している、
    請求項１に記載のインキュベータ。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載のインキュベータと、
    前記インキュベータに対して、前記細胞に対して前処理が実施されるとともに、前記容器に無菌処理された前記加湿水を投入する作業が実施される細胞操作チャンバと、
    備えた細胞培養システム。
12. 前記インキュベータと前記細胞操作チャンバとの間に設けられており、前記インキュベータと前記細胞操作チャンバとの間において、無菌状態のまま前記容器を搬送する連結ボックスを、
    さらに備えた、
    請求項１１に記載の細胞培養システム。
13. 前記連結ボックスは、使用期限が経過した前記加湿水が入れられた前記容器を前記インキュベータの搬送部から受け取って、前記容器を外部へ取り出すための開口部を有している、
    請求項１２に記載の細胞培養システム。
14. 前記連結ボックスは、前記培養空間へ搬送される培養容器と前記加湿水が入った容器とを判別する容器検知部を、さらに有している、
    請求項１２または１３に記載の細胞培養システム。
15. 前記容器検知部は、前記培養容器、前記加湿水が入った容器の底面の形状の違いを検出する複数のセンサを含んでいる、
    請求項１４に記載の細胞培養システム。
16. 内部に清浄空間が形成された細胞操作チャンバから内部に細胞の培養を行う培養空間が形成されたインキュベータに対して、前記培養空間を加湿するための加湿水を供給する方法であって、
    前記細胞操作チャンバ内において、無菌処理された加湿水が封入された加湿水容器から前記加湿水を容器に投入するステップと、
    前記容器を前記細胞操作チャンバ側から前記インキュベータ内に形成された所定の加湿空間へと搬送するステップと、
    前記培養空間へ搬送される培養容器と前記加湿水が入った容器とを判別するステップと、
    前記加湿空間に載置された前記加湿水が入った容器の開放側付近を通過する空気流を生成し前記加湿水を含む空気を培養空間内において循環させるステップ、及び前記加湿水を含むミスト・ガスを前記培養空間内において循環させるステップのいずれか一方のステップと、
    を備えている加湿水の供給方法。
17. 前記加湿空間へ搬送された前記容器の開放部分に対して殺菌用の紫外線を照射して、前記加湿水を殺菌処理するステップを、さらに備えている、
    請求項１６に記載の加湿水の供給方法。
18. 前記加湿空間へ前記容器を搬送するステップと、前記殺菌処理を行うステップとの間に実施され、前記加湿空間と前記培養空間とを遮蔽するための遮蔽部材を挿入するステップを、さらに備えている、
    請求項１７に記載の加湿水の供給方法。
19. 前記加湿空間へ搬送された前記容器に入れられた前記加湿水の使用期限が経過した場合には、前記インキュベータと前記細胞操作チャンバとの間に設けられた連結ボックスから前記容器を取り出すステップを、さらに備えている、
    請求項１６から１８のいずれか１項に記載の加湿水の供給方法。
    

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