JP6663555B2 - Cell three-dimensional structure manufacturing equipment - Google Patents

Cell three-dimensional structure manufacturing equipment Download PDF

Info

Publication number
JP6663555B2
JP6663555B2 JP2015145520A JP2015145520A JP6663555B2 JP 6663555 B2 JP6663555 B2 JP 6663555B2 JP 2015145520 A JP2015145520 A JP 2015145520A JP 2015145520 A JP2015145520 A JP 2015145520A JP 6663555 B2 JP6663555 B2 JP 6663555B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
support
nozzle
needle
suction nozzle
cell mass
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.)
Active
Application number
JP2015145520A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017023059A (en
Inventor
太田　正人
正人 太田
健二 米田
健二 米田
匡弘 坂本
匡弘 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibuya Corp
Original Assignee
Shibuya Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibuya Corp filed Critical Shibuya Corp
Priority to JP2015145520A priority Critical patent/JP6663555B2/en
Publication of JP2017023059A publication Critical patent/JP2017023059A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6663555B2 publication Critical patent/JP6663555B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

本発明は細胞立体構造物製造装置に関し、詳しくは吸引ノズルが吸着保持した細胞塊を支持体の針状体に突き刺して細胞の立体構造物を製造する細胞立体構造物製造装置に関する。   The present invention relates to a cell three-dimensional structure manufacturing apparatus, and more particularly, to a cell three-dimensional structure manufacturing apparatus that manufactures a three-dimensional cell structure by piercing a cell mass adsorbed and held by a suction nozzle into a needle-like body of a support.

従来、臓器などの組織の再生を目的とする医療用の細胞移植や、その他試験等に用いることを目的として、吸引ノズルが吸着保持した細胞塊（スフェロイド）を支持体に設けられた針状体に突き刺して、細胞の立体構造物を製造することが公知となっている（特許文献１）。
このような作業を行う細胞立体構造物製造装置は、細胞塊を収容する収容容器と、上記細胞塊を突き刺して貫通する針状体を複数本配置した支持体と、上記細胞塊を吸着保持する吸引ノズルと、上記吸引ノズルを移動させるノズル移動手段と、上記吸引ノズルの吸引動作および上記ノズル移動手段の作動を制御する制御手段とを備えている。
そして上記ノズル移動手段が吸引ノズルを移動させて、吸着保持された細胞塊を上記支持体の針状体の先端位置に位置させ、その後吸引ノズルを下降させることにより、上記針状体に細胞塊を突き刺すようになっている。 Conventionally, a needle-shaped body provided on a support with a cell mass (spheroid) adsorbed and held by a suction nozzle for use in medical cell transplantation for the purpose of regenerating tissues such as organs and other tests. It has been known that a three-dimensional structure of a cell is produced by piercing a cell (Patent Document 1).
A cell three-dimensional structure manufacturing apparatus performing such an operation includes a storage container for storing a cell mass, a support in which a plurality of needles penetrating and penetrating the cell mass are arranged, and adsorbs and holds the cell mass. The apparatus includes a suction nozzle, nozzle moving means for moving the suction nozzle, and control means for controlling a suction operation of the suction nozzle and an operation of the nozzle moving means.
Then, the nozzle moving means moves the suction nozzle to position the cell mass adsorbed and held at the distal end position of the needle-shaped body of the support, and then lowers the suction nozzle, whereby the cell mass is moved to the needle-shaped body. Is to pierce.

特開２０１３−５７５１号公報JP 2013-5751 A

上記特許文献１の細胞立体構造物製造装置は、上記吸引ノズルおよび支持体を一つずつしか備えておらず、一回の作業において一つの細胞の立体構造物しか作成できないことから、非効率的であるという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明は効率的に細胞の立体構造物を作成することが可能な細胞立体構造物製造装置を提供するものである。 The cell three-dimensional structure manufacturing apparatus of Patent Document 1 has only one suction nozzle and one support, and can only create a three-dimensional structure of one cell in one operation, which is inefficient. There was a problem that is.
In view of such a problem, the present invention provides a cell three-dimensional structure manufacturing apparatus capable of efficiently creating a three-dimensional cell structure.

すなわち請求項１の発明にかかる細胞立体構造物製造装置は、細胞塊を収容する収容容器と、上記細胞塊を突き刺して貫通する針状体を複数本配置した支持体と、上記細胞塊を吸着保持する吸引ノズルと、上記吸引ノズルを移動させるノズル移動手段と、上記吸引ノズルの吸引動作および上記ノズル移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、
上記吸引ノズルが吸着保持した細胞塊を、上記支持体の針状体に突き剌して細胞の立体構造物を製造する細胞立体構造物製造装置において、
上記吸引ノズルおよび支持体をそれぞれ複数備え、
上記複数の吸引ノズルを所定の配置で設けるとともに上記ノズル移動手段によって一体的に移動するよう構成し、
上記複数の支持体を上記吸引ノズルの配置に対応して配置するとともに、各支持体を個別に支持し移動させる複数の支持体移動手段と、上記各支持体における各針状体の先端位置を認識する針先認識手段とを設け、
上記制御手段は、上記ノズル移動手段を作動させて、細胞塊を吸着保持した各吸引ノズルを、それぞれ異なる支持体の細胞塊を突き刺す対象の針状体の上方に位置させ、
また上記制御手段は、上記針先認識手段が認識した各支持体における上記細胞塊を突き刺す対象の針状体の先端位置に基づいて、上記各支持体移動手段を作動させて、上記細胞塊を突き刺す対象の針状体の先端位置を補正するように上記各支持体を移動させ、
さらに上記制御手段は、上記ノズル移動手段を作動させて各吸引ノズルを所定量下降させて、それぞれ吸着保持した細胞塊を対象の針状体に突き剌すことを特徴としている。 That is, the apparatus for producing a three-dimensional structure of a cell according to the first aspect of the present invention includes a container for accommodating a cell mass, a support having a plurality of needles penetrating the cell mass and penetrating the cell mass, and adsorbing the cell mass. A suction nozzle for holding, a nozzle moving means for moving the suction nozzle, and a control means for controlling a suction operation of the suction nozzle and an operation of the nozzle moving means,
In the cell three-dimensional structure manufacturing apparatus for manufacturing a three-dimensional structure of cells by stimulating the cell mass adsorbed and held by the suction nozzle against the needle-shaped body of the support,
Multiple Bei example the suction nozzle and the support, respectively,
The plurality of suction nozzles are provided in a predetermined arrangement and are configured to move integrally by the nozzle moving means,
While arranging the plurality of supports corresponding to the arrangement of the suction nozzles, a plurality of support moving means for individually supporting and moving each support, and a tip position of each needle-like body in each support. A needle tip recognition means for recognizing is provided,
It said control means actuates said nozzle moving means, each suction nozzle sucking and holding the cell mass, is positioned above the needles of the subject piercing the cell mass different support,
Also the control means, based on the end position of the needles of the subject piercing the cell mass in each support in which the needle point recognizing unit recognizes, by operating the respective support moving means, said cell mass Move each of the supports so as to correct the tip position of the needle-shaped object to be pierced ,
Further, the control means is characterized in that the nozzle moving means is operated to lower each suction nozzle by a predetermined amount, and the cell mass adsorbed and held is urged against the target needle-shaped body.

上記請求項１の発明によれば、複数の吸引ノズルおよび複数の支持体を備え、さらに各支持体をそれぞれ上記支持体移動手段によって移動させることから、同時に複数の細胞の立体構造物を精確かつ効率的に製造することができる。   According to the first aspect of the present invention, since a plurality of suction nozzles and a plurality of supports are provided, and each of the supports is moved by the support moving means, a three-dimensional structure of a plurality of cells can be accurately and simultaneously detected. It can be manufactured efficiently.

本実施例にかかる細胞立体構造物製造装置の斜視図Perspective view of a cell three-dimensional structure manufacturing apparatus according to the present embodiment. 細胞立体構造物製造装置の要部平面図Main part plan view of the cell three-dimensional structure manufacturing device 図２の側面図2 side view 収容プレートについての拡大断面図Enlarged sectional view of the storage plate （ａ）は支持体についての平面図および断面図を示し、（ｂ）は針状体に細胞塊が突き刺された状態を示す(A) shows a plan view and a cross-sectional view of a support, and (b) shows a state where a cell mass is pierced into a needle-like body. ノズル移動手段の構成を説明する斜視図A perspective view for explaining the configuration of the nozzle moving means. 細胞立体構造物製造装置の動作を説明する図Diagram for explaining the operation of the cell three-dimensional structure manufacturing apparatus

以下図示実施例について説明すると、図１は複数の細胞塊１（スフェロイド：図４参照）を立体的に組み合わせて細胞の立体構造物２（図５（ｂ）参照）を製造する細胞立体構造物製造装置３の斜視図を示し、図２は要部の平面図を、図３はその側面図をそれぞれ示している。なお以下の説明において、図２における図示左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向、図３における図示左右方向をＸ方向、上下方向をＺ方向とする。
細胞立体構造物製造装置３は、内部が無菌状態に維持されたアイソレータ４と、上記細胞塊１を収容する収容容器としての収容プレート５を支持するプレート支持部６と、上記細胞の立体構造物２の作成される支持体７を支持する支持体支持部８と、上記細胞塊１を吸着保持する吸引ノズル９と、当該吸引ノズル９を移動かつ昇降させるノズル移動手段１０とを備え、これらは細胞立体構造物製造装置３に内蔵された制御手段３Ａによって制御されるようになっている。
上記構成を有する細胞立体構造物製造装置３によれば、吸引ノズル９が収容プレート５より細胞塊１を吸着保持すると、上記ノズル移動手段１０が吸引ノズル９を支持体支持部８へと移動させ、その後図５（ｂ）に示すように上記吸引ノズル９を下降させて細胞塊１を支持体７の針状体７ａに突き刺すことで、細胞の立体構造物２を製造するものとなっている。
また本実施例の細胞立体構造物製造装置３は４つの吸引ノズル９を所定の配置（本実施例では縦横に２列ずつ）で備えるとともに、上記支持体支持部８は４つの支持体７を上記吸引ノズル９の配置に対応した同様の配置で支持しており、４つの支持体７において４つの細胞の立体構造物２を同時に作成するようになっている。なお、吸引ノズル９と支持体７の数は４つに限らず、それぞれ同数ずつ備えていればよい。 FIG. 1 shows a cell three-dimensional structure in which a plurality of cell masses 1 (spheroids: see FIG. 4) are three-dimensionally combined to produce a three-dimensional structure 2 of cells (see FIG. 5 (b)). FIG. 2 is a perspective view of the manufacturing apparatus 3, FIG. 2 is a plan view of a main part, and FIG. 3 is a side view thereof. In the following description, the illustrated horizontal direction in FIG. 2 is defined as an X direction, the vertical direction is defined as a Y direction, the horizontal direction illustrated in FIG. 3 is defined as an X direction, and the vertical direction is defined as a Z direction.
The cell three-dimensional structure manufacturing apparatus 3 includes an isolator 4 whose inside is maintained in a sterile state, a plate support part 6 that supports a storage plate 5 as a storage container that stores the cell mass 1, and a three-dimensional structure of the cell. 2, a support support 8 for supporting the support 7 to be prepared, a suction nozzle 9 for sucking and holding the cell mass 1, and a nozzle moving means 10 for moving and moving the suction nozzle 9 up and down. It is controlled by a control means 3A built in the cell three-dimensional structure manufacturing apparatus 3.
According to the cell three-dimensional structure manufacturing apparatus 3 having the above-described configuration, when the suction nozzle 9 sucks and holds the cell mass 1 from the storage plate 5, the nozzle moving unit 10 moves the suction nozzle 9 to the support supporting part 8. Then, as shown in FIG. 5 (b), the suction nozzle 9 is lowered to pierce the cell mass 1 into the needle-like body 7a of the support 7, thereby producing the three-dimensional structure 2 of cells. .
In addition, the cell three-dimensional structure manufacturing apparatus 3 according to the present embodiment includes four suction nozzles 9 in a predetermined arrangement (in this embodiment, two rows vertically and horizontally), and the support support portion 8 includes four support members 7. The suction nozzles 9 are supported in the same arrangement corresponding to the arrangement, and the three-dimensional structure 2 of four cells is simultaneously formed on the four supports 7. In addition, the number of the suction nozzles 9 and the number of the support members 7 are not limited to four, and may be the same number.

上記アイソレータ４は内部が無菌環境に維持された作業室４ａと、当該作業室４ａの床面４ｂの下方に形成されて上記無菌環境から隔離された機械室４ｃとから構成されている。
上記作業室４ａは図示しない開閉扉によって開閉可能となっており、作業者による上記プレート支持部６への収容プレート５の配置や、上記支持体支持部８への支持体７の配置を行うことが可能となっている。
また上記作業室４ａの上部には無菌エアを供給する図示しない無菌エア供給手段が設けられ、上記開閉扉が閉鎖された状態において、作業室４ａの内部に上方から下方へと向かう無菌エアによる一方向流が形成されるようになっている。 The isolator 4 includes a work room 4a whose inside is maintained in a sterile environment, and a machine room 4c formed below a floor surface 4b of the work room 4a and isolated from the sterile environment.
The work chamber 4a can be opened and closed by an open / close door (not shown), and allows the operator to arrange the storage plate 5 on the plate support 6 and the support 7 on the support support 8. Is possible.
An aseptic air supply means (not shown) for supplying aseptic air is provided at an upper portion of the working chamber 4a. When the opening / closing door is closed, the inside of the working chamber 4a is provided with aseptic air flowing downward from above. A directional flow is formed.

図２に示すように、上記収容プレート５は縦横に複数の収容凹部５ａを備え、各収容凹部５ａの内部には培養液とともに略球状の細胞塊１が１つずつ収容されている。
上記プレート支持部６は、縦横に２列ずつ、すなわち吸引ノズル９と同様の配置で同数の４枚の収容プレート５を支持可能となっており、これらの収容プレート５は位置決め部材６ａによって所定の間隔に位置決めされるようになっている。
すべての収容プレート５はその向きが同じとなるように配置され、上記４つの吸引ノズル９の間隔に合わせて、各収容プレート５において同じ位置に収容凹部５ａが設定されている。
これにより、上記４つの吸引ノズル９がノズル移動手段１０によって下降すると、４つの収容プレート５における同じ位置の収容凹部５ａの細胞塊１が吸着保持されるようになっている。 As shown in FIG. 2, the accommodation plate 5 includes a plurality of accommodation recesses 5 a vertically and horizontally, and each of the accommodation recesses 5 a accommodates a substantially spherical cell mass 1 together with a culture solution.
The plate supporting portion 6 is capable of supporting the same number of four storage plates 5 in two rows and columns, that is, in the same arrangement as the suction nozzles 9, and these storage plates 5 are fixed by a positioning member 6a. They are positioned at intervals.
All accommodation plates 5 are arranged so that their directions are the same, and accommodation recesses 5 a are set at the same position in each accommodation plate 5 in accordance with the interval between the four suction nozzles 9.
Thus, when the four suction nozzles 9 are lowered by the nozzle moving means 10, the cell mass 1 in the accommodation recess 5a at the same position in the four accommodation plates 5 is sucked and held.

上記支持体７は、図５（ａ）に示すように有底で上部が開口した支持容器１１に収容されており、上記針状体７ａは平面視で略正方形の板状部材７ｂの表面に複数整列した状態で立設されており、支持体７はいわゆる剣山のように構成されている。
上記支持容器１１には予め培養液等の液体が収容されており、上記支持体７が収容されると上記板状部材７ｂが嵌合して位置決めされるようになっている。
上記針状体７ａは金属製で、それぞれに複数個の細胞塊１を突き刺すことが可能な長さを有している。
本実施例において、上記針状体７ａは上記板状部材７ｂの表面に縦方向に５本、横方向に５本の計２５本設けられているが、針状体７ａの本数はこれに限るものではない。
そして図５（ｂ）に示すように、各針状体７ａにそれぞれ複数個の細胞塊１を突き刺して基部側から先端側へと積み重ねることで、細胞の立体構造物２が得られるようになっている。 The support 7 is housed in a support container 11 having a bottom and an opening at the top as shown in FIG. 5A, and the needle-like body 7a is provided on a surface of a substantially square plate-like member 7b in plan view. The plurality of support members 7 are erected in a state of being aligned, and the support 7 is configured like a so-called sword mountain.
A liquid such as a culture solution is stored in the support container 11 in advance. When the support 7 is stored, the plate-like member 7b is fitted and positioned.
The needle-shaped body 7a is made of metal and has a length capable of piercing a plurality of cell clusters 1 in each.
In this embodiment, five needles 7a are provided on the surface of the plate-like member 7b, five in the vertical direction and five in the horizontal direction, for a total of 25, but the number of needles 7a is not limited to this. Not something.
Then, as shown in FIG. 5 (b), a plurality of cell clumps 1 are pierced into each needle-shaped body 7a and stacked from the base side to the tip side, whereby the three-dimensional structure 2 of cells can be obtained. ing.

上記支持体支持部８は、上記支持体７のそれぞれを個別に支持して移動させる４つの支持体移動手段１２を有しており、当該支持体移動手段１２は、それぞれ図３に示すように上記支持体７を支持する支持テーブル１３と、上記支持テーブル１３を移動させる駆動手段１５とを備えている。
各支持体移動手段１２の各支持テーブル１３は上記アイソレータ４の作業室４ａによって構成された無菌環境内に配置され、これに対し各駆動手段１５は上記無菌環境から隔離された空間を形成するケーシング１４の内部に設けられており、これら上記支持テーブル１３と駆動手段１５との間には、上記無菌環境とケーシング１４の内部空間とをシールするためのシール手段１６が設けられている。
上記支持テーブル１３はその上面に上記支持体７を収容した支持容器１１が載置されるようになっており、また支持テーブル１３の上面には支持容器１１を位置決めするための位置決め部材１３ａが設けられている。
上記ケーシング１４は図１に示すようにアイソレータ４の作業室４ａに設けられており、当該ケーシング１４の内部空間は上記作業室４ａの無菌環境から区画されている。
上記駆動手段１５は、上記支持テーブル１３をＸ方向に移動させるＸ方向移動手段１５ａと、当該Ｘ方向移動手段１５ａと支持テーブル１３とを一体的にＹ方向に移動させるＹ方向移動手段１５ｂによって構成されている。
これらＸ方向移動手段１５ａおよびＹ方向移動手段１５ｂは、上記支持テーブル１３を高精度に水平移動させることが可能となっており、上記吸引ノズル９を移動させるノズル移動手段１０よりも精密な移動を行うことが可能となっている。
そして上記駆動手段１５と上記支持テーブル１３とは連結部材１３ｂによって連結され、上記連結部材１３ｂは上記ケーシング１４の天面に形成された貫通孔１４ａを通過するとともに、上記駆動手段１５によって当該貫通孔１４ａの範囲内で移動するようになっている。
上記シール手段１６は上記支持テーブル１３の底面と、上記ケーシング１４の天面との間に設けられた筒状の可撓性部材からなり、上記ケーシング１４の貫通孔１４ａを囲繞するように設けられている。
このような構成により、上記シール手段１６によって上記駆動手段１５による支持テーブル１３の移動を許容しながら、ケーシング１４の内部空間とアイソレータ４の作業室４ａとが区画され、上記駆動手段１５の作動に伴って発生する粉じん等が上記作業室４ａの無菌環境に流入しないようになっている。 The support support section 8 includes four support moving means 12 for individually supporting and moving each of the supports 7, and the support moving means 12 are respectively provided as shown in FIG. A support table 13 for supporting the support 7 and a driving unit 15 for moving the support table 13 are provided.
Each support table 13 of each support moving means 12 is disposed in a sterile environment constituted by a working chamber 4a of the isolator 4, whereas each drive means 15 is a casing forming a space isolated from the sterile environment. A sealing means 16 is provided between the support table 13 and the driving means 15 for sealing the aseptic environment and the internal space of the casing 14.
On the upper surface of the support table 13, a support container 11 containing the support 7 is placed, and on the upper surface of the support table 13, a positioning member 13a for positioning the support container 11 is provided. Have been.
The casing 14 is provided in the working room 4a of the isolator 4, as shown in FIG. 1, and the internal space of the casing 14 is partitioned from the sterile environment of the working room 4a.
The driving means 15 includes an X-direction moving means 15a for moving the support table 13 in the X direction, and a Y-direction moving means 15b for integrally moving the X-direction moving means 15a and the support table 13 in the Y direction. Have been.
These X-direction moving means 15a and Y-direction moving means 15b are capable of moving the support table 13 horizontally with high precision, and perform more precise movement than the nozzle moving means 10 for moving the suction nozzle 9. It is possible to do.
The driving means 15 and the support table 13 are connected by a connecting member 13b. The connecting member 13b passes through a through-hole 14a formed on the top surface of the casing 14, and the driving means 15 It moves within the range of 14a.
The sealing means 16 is formed of a tubular flexible member provided between the bottom surface of the support table 13 and the top surface of the casing 14, and is provided so as to surround the through hole 14a of the casing 14. ing.
With such a configuration, the inner space of the casing 14 and the working chamber 4 a of the isolator 4 are partitioned while allowing the movement of the support table 13 by the driving means 15 by the sealing means 16. Dust and the like generated in this manner are prevented from flowing into the sterile environment of the work chamber 4a.

上記４つの吸引ノズル９は上記ノズル移動手段１０に固定されたプレート状のノズル保持部材１０ａに所定の間隔で固定されており、上述したように上記プレート支持部６に支持された４つの収容プレート５における同じ位置の収容凹部５ａと同じ間隔で設けられている。
各吸引ノズル９は、図４に示すように図示しない負圧発生手段に接続された本体部９ａと、当該本体部９ａの下端部に交換可能に設けられた管状の吸着部９ｂとを備えている。
上記吸着部９ｂの内径は上記細胞塊１より小径で、かつ上記支持体７の針状体７ａの外径よりも大径となっており、吸着部９ｂの先端に細胞塊１を吸着保持しても、細胞塊１が当該吸着部９ｂの内部に吸い込まれないようになっている。
また図５（ｂ）に示すように、上記細胞塊１を吸着保持した吸引ノズル９が支持体７の上方に位置した状態から下降すると、細胞塊１は針状体７ａによって貫通されて針状体７ａに押し込まれ、針状体７ａが吸着部９ｂの内部に挿入されるようになっている。 The four suction nozzles 9 are fixed at predetermined intervals to a plate-shaped nozzle holding member 10a fixed to the nozzle moving means 10, and the four storage plates supported by the plate support 6 as described above. 5 are provided at the same interval as the accommodating recess 5a at the same position.
Each suction nozzle 9 includes a main body 9a connected to negative pressure generating means (not shown) as shown in FIG. 4, and a tubular suction section 9b provided exchangeably at a lower end of the main body 9a. I have.
The inner diameter of the adsorbing portion 9b is smaller than the cell mass 1 and larger than the outer diameter of the needle-like body 7a of the support 7, and the adsorbing portion 9b adsorbs and holds the cell mass 1 at the tip of the adsorbing portion 9b. However, the cell mass 1 is prevented from being sucked into the interior of the adsorption section 9b.
Further, as shown in FIG. 5 (b), when the suction nozzle 9 holding the cell mass 1 by suction is lowered from a state in which it is located above the support 7, the cell mass 1 is penetrated by the needle-shaped body 7a and becomes needle-shaped. The needle-like body 7a is pushed into the body 7a, and is inserted into the suction portion 9b.

上記ノズル移動手段１０は、図６に示すように、上記ノズル保持部材１０ａの連結されたスライド部材２１と、スライド部材２１をＸ−Ｙ方向に移動させる水平移動手段２２と、スライド部材２１をＺ方向に昇降させる昇降手段２３とから構成されている。
上記水平移動手段２２は、アイソレータ４の作業室４ａに設けられた板状部材２４と、上記板状部材２４に連結された第１、第２アーム２５、２６と、機械室４ｃに設けられて上記第１、第２アーム２５、２６を回動させる第１、第２駆動手段２７、２８とから構成されている。
上記板状部材２４の上面には上記スライド部材２１のＺ方向への移動を許容するＺ方向レール２９が立設されており、上記板状部材２４が第１、第２アーム２５、２６の回転に伴って移動すると、スライド部材２１がＺ方向レール２９と一体的に水平方向に移動するようになっている。
上記第１、第２アーム２５、２６は上記アイソレータ４の床面４ｂに回転可能に設けられ、上記アイソレータ４の作業室４ａおよび機械室４ｃのそれぞれにおいて同じ方向を向いた腕状部材を備えている。
上記第１アーム２５における作業室４ａ側の端部は上記板状部材２４にＸ方向にスライド可能かつ回動自在に連結され、これと同様、上記第２アーム２６における作業室４ａ側の端部も上記板状部材２４にＹ方向にスライド可能かつ回動可能に連結されている。
上記第１アーム２５における機械室４ｃ側の端部には、第１駆動手段２７を構成するスライド部材２７ａがＸ方向へスライド可能かつ回動自在に連結され、当該スライド部材２７ａは駆動機構２７ｂによってＹ方向に移動するようになっており、上記スライド部材２７ａがＹ方向に移動することで第１アーム２５が旋回するようになっている。
これと同様、第２アーム２６における機械室４ｃ側の端部には、第２駆動手段２８を構成するスライド部材２８ａがＹ方向へスライド可能かつ回動自在に連結され、当該スライド部材２８ａは駆動機構２８ｂによってＸ方向に移動するようになっており、上記スライド部材２８ａがＸ方向に移動することで第２アーム２６が旋回するようになっている。
そして、上記第１、第２駆動手段２７、２８が協働して上記第１、第２アーム２５、２６をそれぞれ所定角度旋回すると、これらの動作が複合されることにより上記板状部材２４が水平方向に移動し、上記スライド部材２１に固定された吸引ノズル９を保持したノズル保持部材１０ａをＸ−Ｙ方向の所定位置に移動させることができる。 As shown in FIG. 6, the nozzle moving means 10 includes a slide member 21 connected to the nozzle holding member 10a, a horizontal moving means 22 for moving the slide member 21 in the X and Y directions, and a Z And elevating means 23 for elevating in the direction.
The horizontal moving means 22 is provided in a plate member 24 provided in the working room 4a of the isolator 4, first and second arms 25 and 26 connected to the plate member 24, and in the machine room 4c. It comprises first and second driving means 27 and 28 for rotating the first and second arms 25 and 26.
A Z-direction rail 29 that allows the slide member 21 to move in the Z direction is provided upright on the upper surface of the plate-like member 24, and the plate-like member 24 rotates the first and second arms 25 and 26. , The slide member 21 moves in the horizontal direction integrally with the Z-direction rail 29.
The first and second arms 25 and 26 are rotatably provided on the floor 4b of the isolator 4 and include arm-shaped members facing the same direction in each of the working room 4a and the machine room 4c of the isolator 4. I have.
An end of the first arm 25 on the working chamber 4a side is connected to the plate member 24 so as to be slidable and rotatable in the X direction, and similarly, an end of the second arm 26 on the working chamber 4a side. Is also connected to the plate member 24 so as to be slidable and rotatable in the Y direction.
A slide member 27a constituting the first drive means 27 is slidably and rotatably connected in the X direction to an end of the first arm 25 on the machine chamber 4c side, and the slide member 27a is driven by a drive mechanism 27b. The first arm 25 is configured to move in the Y direction, and the first arm 25 is turned when the slide member 27a moves in the Y direction.
Similarly, a slide member 28a constituting the second drive means 28 is slidably and rotatably connected in the Y direction to an end of the second arm 26 on the machine chamber 4c side, and the slide member 28a is driven. The mechanism 28b moves in the X direction, and the second arm 26 turns as the slide member 28a moves in the X direction.
When the first and second driving means 27 and 28 cooperate to rotate the first and second arms 25 and 26 by a predetermined angle, respectively, these operations are combined, so that the plate-like member 24 is formed. The nozzle holding member 10a that moves in the horizontal direction and holds the suction nozzle 9 fixed to the slide member 21 can be moved to a predetermined position in the XY direction.

上記昇降手段２３は、上記スライド部材２１のＹ方向への移動を許容するＹ方向レール３０と、当該Ｙ方向レール３０とスライド部材２１との一体的なＸ方向への移動を許容するＸ方向レール３１と、上記Ｘ方向レール３１ごと上記スライド部材２１を昇降させる第３駆動手段３２とによって構成されている。
上記スライド部材２１は、上記水平移動手段２２によって板状部材２４がＸ−Ｙ方向に移動すると、これに伴って上記Ｙ方向レール３０およびＸ方向レール３１に沿ってＹ方向およびＸ方向に移動するようになっている。
上記Ｘ方向レール３１の両端には上記アイソレータ４の床面４ｂを貫通する円柱部材３１ａが設けられ、アイソレータ４の床面４ｂに固定された円筒状のスリーブ３１ｂによって上下に摺動可能に支持されている。
上記円柱部材３１ａにおける機械室４ｃに突出した部分にはステー３１ｃを介して上記第３駆動手段３２が設けられ、当該上記第３駆動手段３２は上記Ｘ方向レール３１をＺ方向に昇降させて、Ｘ方向レール３１上のＹ方向レール３０およびスライド部材２１を昇降させる。これにより、スライド部材２１は上記板状部材２４に設けられたＺ方向レール２９に沿って昇降するようになっている。 The elevating means 23 includes a Y-direction rail 30 that allows the slide member 21 to move in the Y direction, and an X-direction rail that allows the Y-direction rail 30 and the slide member 21 to move integrally in the X direction. 31 and a third drive unit 32 that moves the slide member 21 up and down together with the X-direction rail 31.
When the plate-like member 24 moves in the XY direction by the horizontal moving means 22, the slide member 21 moves in the Y and X directions along the Y-direction rail 30 and the X-direction rail 31 accordingly. It has become.
At both ends of the X-direction rail 31, cylindrical members 31a penetrating the floor surface 4b of the isolator 4 are provided, and are supported slidably up and down by a cylindrical sleeve 31b fixed to the floor surface 4b of the isolator 4. ing.
The portion of the cylindrical member 31a protruding into the machine room 4c is provided with the third driving means 32 via a stay 31c. The third driving means 32 raises and lowers the X-direction rail 31 in the Z direction, The Y-direction rail 30 and the slide member 21 on the X-direction rail 31 are moved up and down. Thus, the slide member 21 moves up and down along the Z-direction rail 29 provided on the plate member 24.

上記針状体７ａの先端位置を認識する針先認識手段として、本実施例は上記支持体７の針状体７ａを上方から撮影する撮影手段としての４つの上方カメラ４１を備えている。
これら４つの上方カメラ４１はノズル保持部材１０ａに対してＸ方向に隣接して設けたカメラ保持部材１０ｂを介して上記ノズル移動手段１０のスライド部材２１に固定され、上記ノズル移動手段１０によって上記吸引ノズル９と一体的に移動するようになっている。
また４つの上方カメラ４１は上記４つの吸引ノズル９と同じ間隔で同様に配置されており、また図２に示すように、上記４つの吸引ノズル９が上記プレート支持部６の収容プレート５の上方に位置した際に、上記支持体支持部８に支持された４つの支持体７の上方に位置するようになっている。
そして各上方カメラ４１は、上記ノズル移動手段１０によって所定の撮影位置として各支持体７の中心位置の上方に位置した際に、各支持体７の全ての針状体７ａを撮影可能な撮影範囲を有している。
上記４つの上方カメラ４１が撮影した画像は上記制御手段３Ａによって画像処理され、制御手段３Ａは予め設定された上記細胞の立体構造物２の作成順序に応じて、次に細胞塊１を突き刺す針状体７ａを認識し、当該当該針状体７ａの先端位置を認識する。
さらに制御手段３Ａは、画像内に設定した基準位置と比較することで、認識した針状体７ａの先端位置が位置すべき正常な位置との差を求め、当該針状体７ａの基部の位置に対してどれだけずれているかを認識する。
なお針先認識手段としては、支持体支持部８の上方に一つのカメラを固定して、当該カメラの撮影範囲内に４つの支持体７が入るようにしてもよい。 In the present embodiment, four needle cameras 41 are provided as photographing means for photographing the needle 7a of the support 7 from above as a needle point recognizing means for recognizing the tip position of the needle 7a.
These four upper cameras 41 are fixed to the slide member 21 of the nozzle moving means 10 via a camera holding member 10b provided adjacent to the nozzle holding member 10a in the X direction. It moves integrally with the nozzle 9.
Further, the four upper cameras 41 are similarly arranged at the same intervals as the four suction nozzles 9, and as shown in FIG. 2, the four suction nozzles 9 are located above the accommodation plate 5 of the plate support 6. Is positioned above the four support members 7 supported by the support member 8.
When each of the upper cameras 41 is positioned above the center position of each support 7 as a predetermined imaging position by the nozzle moving means 10, an imaging range in which all the needle-like bodies 7a of each support 7 can be imaged. have.
The images taken by the four upper cameras 41 are image-processed by the control means 3A, and the control means 3A next pierces the cell mass 1 in accordance with a preset creation order of the three-dimensional structure 2 of the cells. The needle-shaped body 7a is recognized, and the tip position of the needle-shaped body 7a is recognized.
Further, the control means 3A obtains the difference between the recognized tip position of the needle 7a and the normal position to be located by comparing with the reference position set in the image, and determines the position of the base of the needle 7a. To see how far it is from
In addition, as the needle point recognition means, one camera may be fixed above the support body support portion 8 so that the four support bodies 7 enter the shooting range of the camera.

次に、上記吸引ノズル９における吸着部９ｂの先端位置を認識するノズル認識手段として、本実施例では上記プレート支持部６に設けた下方カメラ４２を備えている。
上記下方カメラ４２は、図２に示すように上記プレート支持部６の４つの収容プレート５の略中央に設けられており、また図３に示すようにプレート支持部６に穿設された貫通孔の下方に設けられている。
このような構成により、上記ノズル移動手段１０が上記４つの吸引ノズル９を順次上記下方カメラ４２の上方に移動させると、下方カメラ４２が吸引ノズル９を順次撮影する。
制御手段３Ａは、下方カメラ４２が撮影した吸引ノズル９の画像から、本体部９ａに対する吸着部９ｂの取り付け誤差に起因して生じる、視野中心に設定された基準位置に対する吸着部９ｂの先端位置の差を認識する。なお本実施例では、本体部９ａに対して吸着部９ｂを交換可能に構成しているが、一体的に構成した吸引ノズル９全体を交換するよう構成してもよい。
このようにして、針先認識手段は吸着部９ｂの取り付け誤差や吸引ノズル９のノズル保持部材１０ａに対する取り付け誤差に起因する、吸引ノズル９の先端位置のずれ量を求めることで、正常な取付状態との差を認識することができる。 Next, as a nozzle recognizing means for recognizing the tip position of the suction section 9b in the suction nozzle 9, a lower camera 42 provided on the plate support section 6 is provided in this embodiment.
The lower camera 42 is provided at substantially the center of the four receiving plates 5 of the plate support 6 as shown in FIG. 2, and a through hole formed in the plate support 6 as shown in FIG. It is provided below.
With such a configuration, when the nozzle moving means 10 sequentially moves the four suction nozzles 9 above the lower camera 42, the lower camera 42 sequentially photographs the suction nozzles 9.
The control unit 3A determines, based on the image of the suction nozzle 9 taken by the lower camera 42, the tip position of the suction unit 9b with respect to the reference position set at the center of the field of view, which is caused by an attachment error of the suction unit 9b to the main body 9a. Recognize the difference. In the present embodiment, the suction portion 9b is configured to be replaceable with respect to the main body portion 9a, but the entire suction nozzle 9 integrally formed may be configured to be replaced.
In this manner, the needle point recognition means determines the amount of deviation of the tip position of the suction nozzle 9 due to the mounting error of the suction section 9b and the mounting error of the suction nozzle 9 with respect to the nozzle holding member 10a, thereby obtaining a normal mounting state. Can be recognized.

そしてノズル移動手段１０の移動誤差を認識する移動誤差検出手段は、上記支持体支持部８に設けた第１合いマーク４３と、上記ノズル移動手段１０によって移動する第２合いマーク４４と、上記支持体支持部８に設けた第３合いマーク４５と、上記第２合いマーク４４を撮影する上記下方カメラ４２と、上記第１合いマーク４３および第３合いマーク４５を撮影する上記上方カメラ４１とから構成されている。
上記第１合いマーク４３は上記支持体支持部８の中央に設けられており、所要の吸引ノズル９が上記下方カメラ４２の上方に位置すると、図３において破線で示すように、当該吸引ノズル９と対応する位置に設けられた上方カメラ４１も支持体支持部８の中央に位置するようになっている。
上記第２合いマーク４４は、図２に示すように上記４つの吸引ノズル９の中央、かつ上記ノズル保持部材１０ａの下面に設けられ、上記４つの上方カメラ４１がそれぞれ各支持体７の中心位置の上方に位置した際に、上記下方カメラ４２によって下方から撮影可能な位置に設けられている。
また上記第３合いマーク４５は、図２に示すように上記支持体支持部８におけるプレート支持部６とは反対側のＸ方向に突出して設けられており、４つの吸引ノズル９が上記支持体支持部８に支持された４つの支持体７の各針状体７ａの上方にそれぞれ位置した際に、図３の想像線で示すように、第３合いマーク４５の上方にマーク認識用上方カメラ４１ａ（図２では図示右上の上方カメラ４１で吸引ノズル９に近い装置奥側の上方カメラ４１）が位置し、このマーク認識用上方カメラ４１ａの視野に第３合いマーク４５が入るようになっている。 The moving error detecting means for recognizing the moving error of the nozzle moving means 10 includes a first matching mark 43 provided on the support member 8, a second matching mark 44 moved by the nozzle moving means 10, A third matching mark 45 provided on the body supporting portion 8, the lower camera 42 for photographing the second matching mark 44, and the upper camera 41 for photographing the first matching mark 43 and the third matching mark 45. It is configured.
The first matching mark 43 is provided at the center of the supporter support portion 8, and when the required suction nozzle 9 is located above the lower camera 42, as shown by a broken line in FIG. The upper camera 41 provided at a position corresponding to the above is also located at the center of the supporter supporting portion 8.
As shown in FIG. 2, the second matching mark 44 is provided at the center of the four suction nozzles 9 and on the lower surface of the nozzle holding member 10a. When the camera is located above the camera, the camera is provided at a position where the lower camera 42 can photograph from below.
Further, as shown in FIG. 2, the third matching mark 45 is provided so as to protrude in the X direction on the opposite side of the plate supporting portion 6 in the supporting member supporting portion 8, and four suction nozzles 9 are attached to the supporting member 8. When each of the four support members 7 supported by the support portion 8 is located above each needle-shaped member 7a, as shown by the imaginary line in FIG. 3, an upper camera for mark recognition is located above the third matching mark 45. 41a (in FIG. 2, the upper camera 41 at the upper right in the figure, the upper camera 41 on the back side of the apparatus close to the suction nozzle 9) is located, and the third matching mark 45 enters the field of view of the upper camera 41a for mark recognition. I have.

このような構成を有する移動誤差検出手段によれば、上記上方カメラ４１および吸引ノズル９を移動させた際における、上記ノズル移動手段１０による移動誤差量を認識するようになっている。
すなわち、上記ノズル認識手段により吸引ノズル９の先端位置のずれ量を求める際、上記ノズル移動手段１０によって上記４つの吸引ノズル９が順次上記下方カメラ４２の上方に移動すると、これと同時に対応する位置の上方カメラ４１が順次第１合いマーク４３の上方に位置し、各上方カメラ４１が第１合いマーク４３を順次撮影する。
制御手段３Ａは予め画像内に設定された基準位置に対する第１合いマーク４３のずれ量を認識し、これを吸引ノズル９を下方カメラ４２の上方に位置させた際における、上記ノズル移動手段１０による移動誤差量として認識する。
また、上記ノズル移動手段１０が各上方カメラ４１をそれぞれ対応する支持体７の所要の針状体７ａの上方の所定撮影位置、すなわち支持体７に支持された全ての針状体７ａの先端部が視野に入る支持テーブル１３の中心位置の上方に位置させると、ノズル保持部材１０ａの中心位置に設けた第２合いマーク４４が下方カメラ４２の上方に位置し、この状態で下方カメラ４２で第２合いマーク４４を撮影する。
制御手段３Ａは予め画像内に設定された基準位置に対する第２合いマーク４４のずれ量を認識し、これを各上方カメラ４１を各支持体７上方の所定撮影位置に移動させた際における、上記ノズル移動手段１０による移動誤差量として認識する。
さらに、上記ノズル移動手段１０が各吸引ノズル９をそれぞれ対応する支持体７の所要の針状体７ａの上方に位置させると、上記上方カメラ４１のうち、上記マーク認識用上方カメラ４１ａが第３合いマーク４５の上方に位置することとなる。
上記マーク認識用上方カメラ４１ａによって第３合いマーク４５を撮影すると、制御手段３Ａは予め画像内に設定された基準位置に対する第３合いマーク４５のずれ量を認識し、これを各吸引ノズル９をそれぞれ対象とする支持体７の上方に移動させた際における、上記ノズル移動手段１０による移動誤差量として認識する。 According to the moving error detecting means having such a configuration, the moving error amount by the nozzle moving means 10 when the upper camera 41 and the suction nozzle 9 are moved is recognized.
That is, when the nozzle recognizing means determines the amount of deviation of the tip position of the suction nozzle 9, when the four suction nozzles 9 are sequentially moved above the lower camera 42 by the nozzle moving means 10, the corresponding positions are simultaneously determined. Are sequentially positioned above the first matching mark 43, and each upper camera 41 sequentially photographs the first matching mark 43.
The control means 3A recognizes the amount of deviation of the first matching mark 43 from the reference position set in the image in advance, and recognizes this by the nozzle moving means 10 when the suction nozzle 9 is positioned above the lower camera 42. It is recognized as a movement error amount.
Further, the nozzle moving means 10 causes each of the upper cameras 41 to correspond to a predetermined photographing position above a required needle-like body 7a of the corresponding support 7, that is, a tip portion of all the needle-like bodies 7a supported by the support 7. Is positioned above the center position of the support table 13 in the field of view, the second matching mark 44 provided at the center position of the nozzle holding member 10a is positioned above the lower camera 42. The two-way mark 44 is photographed.
The control unit 3A recognizes the amount of deviation of the second matching mark 44 from a reference position set in advance in the image, and moves the upper camera 41 to a predetermined photographing position above each support 7 when moving the upper camera 41 to the predetermined photographing position. It is recognized as a movement error amount by the nozzle moving means 10.
Further, when the nozzle moving means 10 positions the respective suction nozzles 9 above the corresponding needle-like bodies 7a of the corresponding support 7, the upper camera 41a for mark recognition among the upper cameras 41 becomes the third camera. It will be located above the matching mark 45.
When the third matching mark 45 is photographed by the mark recognition upper camera 41a, the control unit 3A recognizes the amount of displacement of the third matching mark 45 with respect to a reference position set in advance in the image, and determines the amount of displacement of each suction nozzle 9. It is recognized as the amount of movement error by the nozzle moving means 10 when each of them is moved above the target support 7.

以下、上記構成を有する細胞立体構造物製造装置３の動作を、図７（ａ）〜（ｅ）の各図を用いて説明する。
まず、細胞立体構造物製造装置３を作動させる前に、作業者が上記アイソレータ４の作業室４ａにおいて、細胞塊１を収容した収容プレート５をプレート支持部６に載置し、また支持体７を支持体支持部８に載置し、上記吸引ノズル９の先端に吸着部９ｂを装着する。 Hereinafter, the operation of the cell three-dimensional structure manufacturing apparatus 3 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 7A to 7E.
First, before the cell three-dimensional structure manufacturing apparatus 3 is operated, an operator places the accommodation plate 5 accommodating the cell mass 1 on the plate support part 6 in the work room 4 a of the isolator 4, and Is mounted on the support member 8, and the suction section 9 b is attached to the tip of the suction nozzle 9.

この状態から細胞立体構造物製造装置３を作動させると、最初に、図７（ａ）に示す上記ノズル認識手段によって吸引ノズル９の吸着部９ａの先端位置を認識する作業を行う。
具体的には、上記ノズル移動手段１０は上記４つの吸引ノズル９を４つの収容プレート５の中央に位置する上記下方カメラ４２の上方に順次移動させ、下方カメラ４２が吸引ノズル９を撮影する。
これと同時に、下方カメラ４２の上方に位置する吸引ノズル９と対応する位置に設けられた移動誤差検出手段としての各上方カメラ４１が、支持体支持部８に設けられた第１合いマーク４３を撮影する。
なお図７（ａ）では、図示右下に位置する吸引ノズル９が下方カメラ４２の上方に位置し、図示右下に位置する上方カメラ４１が第１合いマーク４３を撮影している。
そして制御手段３Ａは、下方カメラ４２が撮影した各吸引ノズル９の画像から、各吸引ノズル９における吸着部９ｂの先端位置の正常な位置に対する差を認識し、また各上方カメラ４１が撮影した第１合いマーク４３の画像から、各吸引ノズル９の移動誤差量を認識する。
制御手段３Ａは、上記吸着部９ｂの先端位置の正常な位置に対する差に、上記移動誤差検出手段が認識した上記ノズル移動手段１０による移動誤差量を加味して、これを上記吸引ノズル９と針状体７ａを位置合わせするための補正値Ａとする。
なおこの図７（ａ）にかかる吸引ノズル９の吸着部９ｂの先端位置を認識する作業については、細胞立体構造物製造装置３の動作開始時など吸引ノズル９を取付けた際に行えばよい。 When the cell three-dimensional structure manufacturing apparatus 3 is operated from this state, first, an operation of recognizing the tip position of the suction part 9a of the suction nozzle 9 by the nozzle recognition means shown in FIG.
Specifically, the nozzle moving means 10 sequentially moves the four suction nozzles 9 above the lower camera 42 located at the center of the four receiving plates 5, and the lower camera 42 photographs the suction nozzle 9.
At the same time, each upper camera 41 as a movement error detecting means provided at a position corresponding to the suction nozzle 9 located above the lower camera 42 moves the first matching mark 43 provided on the supporter support portion 8. Shoot.
In FIG. 7A, the suction nozzle 9 located at the lower right in the figure is located above the lower camera 42, and the upper camera 41 located at the lower right in the figure is photographing the first matching mark 43.
Then, the control means 3A recognizes the difference between the tip position of the suction portion 9b of each suction nozzle 9 and the normal position from the image of each suction nozzle 9 taken by the lower camera 42, and the second camera taken by each upper camera 41. The movement error amount of each suction nozzle 9 is recognized from the image of the matching mark 43.
The control means 3A adds the difference between the tip position of the suction portion 9b to the normal position and the amount of movement error by the nozzle movement means 10 recognized by the movement error detection means, and calculates the difference between the suction nozzle 9 and the needle. A correction value A for aligning the shape 7a is set.
Note that the operation of recognizing the tip position of the suction portion 9b of the suction nozzle 9 according to FIG. 7A may be performed when the suction nozzle 9 is attached, such as when the operation of the cell three-dimensional structure manufacturing apparatus 3 starts.

次に図７（ｂ）は、上記針先認識手段として各上方カメラ４１を各支持体７上方の所定撮影位置に移動させて、針状体７ａの先端位置を認識し、この際に上記移動誤差検出手段としての下方カメラ４２によりノズル移動手段１０の移動誤差量を認識する作業を示している。
具体的に説明すると、上記図７（ａ）の状態から、制御手段３Ａは予め設定されたプログラム動作に基づいて上記ノズル移動手段１０を作動させ、各上方カメラ４１を各支持体７上方の所定撮影位置に移動させる。
この状態で各上方カメラ４１は各支持体７における全ての針状体７ａを撮影し、制御手段３Ａは撮影された画像から、その中から次に細胞塊１を突き刺す対象となる針状体７ａの先端位置を認識し、この先端位置の正常な位置となる当該針状体７ａの取り付け位置とのずれ量を認識する。
一方、ノズル保持部材１０ａの中心に配置された第２合いマーク４４が下方カメラ４２の上方に位置するため、下方カメラ４２が第２合いマーク４４を撮影する。
制御手段３Ａは所定基準位置に対する第２合いマーク４４のずれ量を認識し、当該ずれ量を上記ノズル移動手段１０により各上方カメラ４１を各支持体７上方の所定撮影位置に移動させた際における移動誤差量として認識する。
そして制御手段３Ａは、認識した針状体７ａの先端位置のずれ量に、ノズル移動手段１０による移動誤差量を加味して、吸引ノズル９と針状体７ａを位置合わせするための補正値Ｂを算出する。 Next, FIG. 7B shows a state in which each upper camera 41 is moved to a predetermined photographing position above each support body 7 as the needle point recognition means to recognize the tip position of the needle-shaped body 7a. The operation of recognizing the moving error amount of the nozzle moving means 10 by the lower camera 42 as the error detecting means is shown.
More specifically, from the state of FIG. 7A, the control unit 3A operates the nozzle moving unit 10 based on a preset program operation, and moves each upper camera 41 to a predetermined position above each support 7. Move to the shooting position.
In this state, each upper camera 41 captures an image of all the needles 7a on each support 7, and the control means 3A uses the captured image to extract the needles 7a from which the cell mass 1 is to be pierced next. Is recognized, and the amount of deviation from the mounting position of the needle-shaped body 7a, which is the normal position of the distal end position, is recognized.
On the other hand, since the second matching mark 44 arranged at the center of the nozzle holding member 10a is located above the lower camera 42, the lower camera 42 photographs the second matching mark 44.
The control means 3A recognizes the shift amount of the second matching mark 44 with respect to the predetermined reference position, and determines the shift amount when the upper camera 41 is moved to the predetermined photographing position above each support 7 by the nozzle moving means 10. It is recognized as a movement error amount.
Then, the control unit 3A adds a correction value B for aligning the suction nozzle 9 with the needle 7a by taking into account the amount of movement error caused by the nozzle moving unit 10 in addition to the recognized deviation of the tip position of the needle 7a. Is calculated.

そして図７（ｃ）は、上記吸引ノズル９が収容プレート５の収容凹部５ａに収容された細胞塊１を吸着保持する作業を示している。
ノズル移動手段１０は、予め設定されたプログラム動作により、上記収容プレート５における所要の位置の収容凹部５ａの上方に吸引ノズル９を移動させ、その状態から吸引ノズル９を所定量下降させて、細胞塊１を吸着保持する。
すなわち、吸引ノズル９の吸着部９ｂは収容要部の略中央に位置した細胞塊１に上方から接近し、その後吸引ノズル９に負圧が供給されることで、吸着部９ｂの先端に細胞塊１が吸着保持されるようになっている。 FIG. 7C shows an operation in which the suction nozzle 9 sucks and holds the cell mass 1 housed in the housing recess 5 a of the housing plate 5.
The nozzle moving means 10 moves the suction nozzle 9 to a position above the accommodation recess 5a at a required position in the accommodation plate 5 by a preset program operation, and lowers the suction nozzle 9 from the state by a predetermined amount. The lump 1 is held by suction.
That is, the suction portion 9b of the suction nozzle 9 approaches the cell mass 1 located substantially at the center of the main storage portion from above, and then a negative pressure is supplied to the suction nozzle 9 so that the cell mass 1 1 is held by suction.

図７（ｄ）は、細胞塊１を吸着保持した各吸引ノズル９を支持体支持部８の上方に移動させ、移動誤差検出手段としての上記マーク認識用上方カメラ４１ａによりノズル移動手段１０による移動誤差量を認識する作業を示している。
ノズル移動手段１０が吸引ノズル９を支持体７の所要の針状体７ａの上方に移動させると、上記マーク認識用上方カメラ４１ａが第３合いマーク４５の上方に位置するため、当該マーク認識用上方カメラ４１ａによって第３合いマーク４５を撮影する。
制御手段３Ａは、マーク認識用上方カメラ４１ａが撮影した画像から、所定の基準位置に対する第３合いマーク４５のずれ量を認識し、これをノズル移動手段１０が各吸引ノズル９をそれぞれ対象とする針状体７ａの上方に移動させた際の移動誤差量として認識するとともに、吸引ノズル９と針状体７ａを位置合わせする際の補正値Ｃとする。 FIG. 7D shows that each of the suction nozzles 9 holding the cell mass 1 by suction is moved above the supporting body support portion 8 and is moved by the nozzle moving means 10 by the mark recognition upper camera 41a as a movement error detecting means. This shows the operation of recognizing the error amount.
When the nozzle moving means 10 moves the suction nozzle 9 above a required needle-like body 7a of the support 7, the mark recognition upper camera 41a is located above the third matching mark 45. The third matching mark 45 is photographed by the upper camera 41a.
The control unit 3A recognizes a shift amount of the third matching mark 45 with respect to a predetermined reference position from an image taken by the mark recognition upper camera 41a, and the nozzle moving unit 10 targets each suction nozzle 9 for this. It is recognized as a movement error amount when the needle-shaped body 7a is moved above the needle-shaped body 7a, and is used as a correction value C for positioning the suction nozzle 9 and the needle-shaped body 7a.

図７（ｅ）は、上記支持体７の所要の針状体７ａの上方に位置した各吸引ノズル９に対して、上記支持体移動手段１２がそれぞれ支持体７を移動させて、対象とする針状体７ａの先端位置を、上記吸引ノズル９の先端位置に一致させる補正作業を示している。
ここで上記制御手段３Ａには、上記ノズル保持部材１０ａの各吸引ノズル９の取り付け位置と、各支持体７における針状体７ａの固定位置とが登録されており、制御手段３Ａはノズル移動手段１０を作動させて、各吸引ノズル９を今回細胞塊１を突き刺す対象の針状体７ａの上方に位置させるようになっている。
しかしながら、各針状体７ａの先端位置は正常な位置としての上記固定位置に対して微妙にずれが存在し、また、細胞塊１を突き刺す動作を行うことで、図５（ａ）にＡとして示した針状体７ａのように先端位置が大きくずれることがある。
そこで、各吸引ノズル９を下降させて細胞塊１を突き刺す前に、上記針先認識手段により針状体７ａの先端位置を認識し、その認識した先端位置に基づいて各支持体移動手段１２の駆動手段１５を作動させて、今回細胞塊１を突き刺す所要の針状体７ａの先端位置を補正するようになっている。
その際、針先認識手段を構成する各上方カメラ４１を各針状体７ａの上方に移動させた際のノズル移動手段１０の移動誤差量を加味した上記補正値Ｂにより補正することで、より精確に細胞塊１と針状体７ａとの先端位置を合わせることができる。
また同時に、その他の作業工程において認識した吸引ノズル１０の先端位置やノズル移動手段１０の移動誤差量に基づいて得た上記補正値Ａや補正値Ｃを加味することで、さらに精確に細胞塊１と針状体７ａとの先端位置を合わせることができる。
その後、ノズル移動手段１０を移動させて予め設定された量だけ各吸引ノズル９を下降させて、対象の針状体７ａに細胞塊１を突き刺し、そして各吸引ノズル９の吸引を停止した後、細胞塊１を残して吸引ノズル９を針状体７ａから上昇させる。 In FIG. 7E, the support moving means 12 moves the support 7 with respect to each of the suction nozzles 9 located above the required needle-like body 7a of the support 7, and the support 7 is targeted. A correction operation for matching the tip position of the needle-shaped body 7a with the tip position of the suction nozzle 9 is shown.
Here, in the control means 3A, the mounting position of each suction nozzle 9 of the nozzle holding member 10a and the fixing position of the needle-like body 7a on each support 7 are registered, and the control means 3A is a nozzle moving means. By operating the suction nozzle 10, each suction nozzle 9 is positioned above the needle-shaped body 7a to be pierced with the cell mass 1 this time.
However, the tip position of each needle-shaped body 7a is slightly displaced from the fixed position as a normal position, and by performing the operation of piercing the cell mass 1, as shown in FIG. As shown in the needle-like body 7a shown, the tip position may be largely shifted.
Therefore, before lowering each suction nozzle 9 and piercing the cell mass 1, the tip position of the needle-shaped body 7 a is recognized by the needle tip recognition means, and based on the recognized tip position, the position of each support body moving means 12 is determined. By operating the driving means 15, the tip position of the needle 7a required to pierce the cell mass 1 this time is corrected.
At this time, the correction is performed by the correction value B in consideration of the movement error amount of the nozzle moving means 10 when each upper camera 41 constituting the needle point recognition means is moved above each needle-shaped body 7a. The tip positions of the cell mass 1 and the needle 7a can be precisely adjusted.
At the same time, by taking into account the correction value A and the correction value C obtained based on the tip position of the suction nozzle 10 and the movement error amount of the nozzle moving means 10 recognized in other work steps, the cell mass 1 can be more accurately determined. And the tip position of the needle-shaped body 7a can be matched.
After that, the nozzle moving means 10 is moved to lower each suction nozzle 9 by a preset amount to pierce the target needle-shaped body 7a with the cell mass 1, and after stopping the suction of each suction nozzle 9, The suction nozzle 9 is raised from the needle-shaped body 7a while leaving the cell mass 1.

そしてこの図７（ｅ）にかかる動作が終了すると、制御手段３Ａは上記ノズル移動手段１０により上方カメラ４１を各支持体７の上方の所定撮影位置に移動させ、図７（ｂ）に示す針状体７ａの先端位置を認識する作業を改めて行う。これは、先に述べたように針状体７ａが細胞塊１を突き刺すことで位置ずれを起こす可能性があるため行うものであり、以降図７（ｂ）〜（ｅ）の作業を繰り返す。
そして、上記作業を繰り返して所定の形状を有する細胞の立体構造物２が作製されると、作業者が上記支持体７を支持容器１１ごとアイソレータ４より取り出し、その後作製された細胞の立体構造物２は所定時間培養された後、上記支持体７から取り出される。 When the operation according to FIG. 7E is completed, the control means 3A moves the upper camera 41 to a predetermined photographing position above each support 7 by the nozzle moving means 10, and the needle shown in FIG. The operation of recognizing the position of the tip of the body 7a is performed again. This is performed because there is a possibility that the needle-like body 7a pierces the cell mass 1 as described above, causing a positional shift, and thereafter the operations of FIGS. 7B to 7E are repeated.
When the above operation is repeated to produce a three-dimensional structure 2 of cells having a predetermined shape, an operator takes out the support 7 together with the support container 11 from the isolator 4 and then prepares the three-dimensional structure of cells produced. 2 is taken out of the support 7 after being cultured for a predetermined time.

なお、精確に吸引ノズル９および上方カメラ４１を移動させることが可能なノズル移動手段１０を使用する場合には、上記移動誤差検出手段による移動誤差量の認識を省略することができ、それにより上記支持体移動手段１２を移動させて細胞塊１と針状体７ａとの先端位置を合わせる際に、上記移動誤差量を加味する必要がなくなる。   When the nozzle moving means 10 capable of accurately moving the suction nozzle 9 and the upper camera 41 is used, the recognition of the moving error amount by the moving error detecting means can be omitted. When the support moving means 12 is moved to adjust the tip positions of the cell mass 1 and the needle-shaped body 7a, it is not necessary to take the above-mentioned movement error into account.

１ 細胞塊 ２ 細胞の立体構造物
３ 細胞立体構造物製造装置 ５ 収容プレート（収容容器）
７ 支持体 ７ａ 針状体
９ 吸引ノズル ９ｂ 吸着部
１０ ノズル移動手段 １２ 支持体移動手段
４１ 上方カメラ ４２ 下方カメラ
４３ 第１合いマーク ４４ 第２合いマーク
４５ 第３合いマーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cell mass 2 Cell three-dimensional structure 3 Cell three-dimensional structure manufacturing apparatus 5 Storage plate (container)
Reference Signs List 7 Support 7a Needle-like body 9 Suction nozzle 9b Suction unit 10 Nozzle moving means 12 Support moving means 41 Upper camera 42 Lower camera 43 First matching mark 44 Second matching mark 45 Third matching mark

Claims (4)

細胞塊を収容する収容容器と、上記細胞塊を突き刺して貫通する針状体を複数本配置した支持体と、上記細胞塊を吸着保持する吸引ノズルと、上記吸引ノズルを移動させるノズル移動手段と、上記吸引ノズルの吸引動作および上記ノズル移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、
上記吸引ノズルが吸着保持した細胞塊を、上記支持体の針状体に突き剌して細胞の立体構造物を製造する細胞立体構造物製造装置において、
上記吸引ノズルおよび支持体をそれぞれ複数備え、
上記複数の吸引ノズルを所定の配置で設けるとともに上記ノズル移動手段によって一体的に移動するよう構成し、
上記複数の支持体を上記吸引ノズルの配置に対応して配置するとともに、各支持体を個別に支持し移動させる複数の支持体移動手段と、上記各支持体における各針状体の先端位置を認識する針先認識手段とを設け、
上記制御手段は、上記ノズル移動手段を作動させて、細胞塊を吸着保持した各吸引ノズルを、それぞれ異なる支持体の細胞塊を突き刺す対象の針状体の上方に位置させ、
また上記制御手段は、上記針先認識手段が認識した各支持体における上記細胞塊を突き刺す対象の針状体の先端位置に基づいて、上記各支持体移動手段を作動させて、上記細胞塊を突き刺す対象の針状体の先端位置を補正するように上記各支持体を移動させ、
さらに上記制御手段は、上記ノズル移動手段を作動させて各吸引ノズルを所定量下降させて、それぞれ吸着保持した細胞塊を対象の針状体に突き剌すことを特徴とする細胞立体構造物製造装置。 A storage container for storing the cell mass, a support body in which a plurality of needle-shaped bodies penetrating and penetrating the cell mass are arranged, a suction nozzle for adsorbing and holding the cell mass, and a nozzle moving unit for moving the suction nozzle Control means for controlling the suction operation of the suction nozzle and the operation of the nozzle moving means,
In the cell three-dimensional structure manufacturing apparatus for manufacturing a three-dimensional structure of cells by stimulating the cell mass adsorbed and held by the suction nozzle against the needle-shaped body of the support,
Multiple Bei example the suction nozzle and the support, respectively,
The plurality of suction nozzles are provided in a predetermined arrangement and are configured to move integrally by the nozzle moving means,
While arranging the plurality of supports corresponding to the arrangement of the suction nozzles, a plurality of support moving means for individually supporting and moving each support, and a tip position of each needle-like body in each support. A needle tip recognition means for recognizing is provided,
It said control means actuates said nozzle moving means, each suction nozzle sucking and holding the cell mass, is positioned above the needles of the subject piercing the cell mass different support,
Also the control means, based on the end position of the needles of the subject piercing the cell mass in each support in which the needle point recognizing unit recognizes, by operating the respective support moving means, said cell mass Move each of the supports so as to correct the tip position of the needle-shaped object to be pierced ,
Further, the control means activates the nozzle moving means to lower each suction nozzle by a predetermined amount, and urges the cell mass adsorbed and held to the target needle-like body, wherein the cell three-dimensional structure is manufactured. apparatus. 上記各吸引ノズルの取り付け状態を認識するノズル認識手段を備え、
上記制御手段は、上記ノズル認識手段が認識した各吸引ノズルの取り付け状態と、正常な取り付け状態との差を、上記各支持体移動手段により針状体の先端位置を補正する際に加味することを特徴とする請求項１に記載の細胞立体構造物製造装置。 A nozzle recognition unit that recognizes a mounting state of each of the suction nozzles,
The control means takes into account the difference between the mounting state of each suction nozzle recognized by the nozzle recognition means and the normal mounting state when correcting the distal end position of the needle-like body by each of the support moving means. The apparatus for producing a three-dimensional structure of cells according to claim 1, wherein: 上記ノズル移動手段が各吸引ノズルを上記細胞塊を突き刺す対象の針状体の上方に移動させた際における、当該吸引ノズルの停止位置の誤差を検出する移動誤差検出手段を備え、
上記制御手段は、上記各吸引ノズルの停止位置の誤差を、上記支持体移動手段により針状体の先端位置を補正する際に加味することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の細胞立体構造物製造装置。 When the nozzle moving means has moved each suction nozzle above the needle-shaped object to pierce the cell mass, the nozzle moving means comprises a movement error detecting means for detecting an error in the stop position of the suction nozzle,
The control means, the error of stop position of each suction nozzle, either claim 1 or claim 2, characterized in that consideration when correcting the position of the tip of the needle-like member by the support part movement component 3. The apparatus for producing a three-dimensional structure of cells according to item 1. 上記各支持体移動手段は、上記支持体を支持する支持テーブルと、上記支持テーブルを移動させる駆動手段とを備え、
上記各支持体移動手段の各支持テーブルを無菌環境内に配置し、各駆動手段を上記無菌環境から隔離された空間を形成するケーシングの内部に設け、さらに上記各支持テーブルと各駆動手段との間に上記無菌環境とケーシングの内部空間とをシールするシール手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の細胞立体構造物製造装置。 Each of the support moving means includes a support table for supporting the support, and a driving means for moving the support table,
Each support table of the respective support part movement component arranged within the sterile environment, each drive means is provided inside the casing to form a space that is isolated from the sterile environment, further with the respective supporting table and each drive unit The cell three-dimensional structure manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , further comprising sealing means for sealing the aseptic environment and the internal space of the casing therebetween.
JP2015145520A 2015-07-23 2015-07-23 Cell three-dimensional structure manufacturing equipment Active JP6663555B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015145520A JP6663555B2 (en) 2015-07-23 2015-07-23 Cell three-dimensional structure manufacturing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015145520A JP6663555B2 (en) 2015-07-23 2015-07-23 Cell three-dimensional structure manufacturing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017023059A JP2017023059A (en) 2017-02-02
JP6663555B2 true JP6663555B2 (en) 2020-03-13

Family

ID=57944620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015145520A Active JP6663555B2 (en) 2015-07-23 2015-07-23 Cell three-dimensional structure manufacturing equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6663555B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101942486B1 (en) 2017-03-31 2019-01-25 (주)아모레퍼시픽 Apparatus for producing for artificial skin
EP3690015A4 (en) * 2017-09-29 2020-11-18 Toppan Printing Co., Ltd. Cell transplantation device and cell transplantation unit
CN108682903B (en) * 2018-03-19 2020-04-03 惠州市鼎力智能科技有限公司 Cylindrical battery positioning guide and negative pressure air suction mechanism
KR102177947B1 (en) * 2018-09-28 2020-11-12 (주)아모레퍼시픽 Apparatus for producing for artificial skin and control method thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08173141A (en) * 1994-12-28 1996-07-09 Kirin Brewery Co Ltd Device for dividedly injecting medium
JP4213014B2 (en) * 2003-10-23 2009-01-21 アロカ株式会社 Dispensing device
JP4694166B2 (en) * 2004-08-25 2011-06-08 オリンパス株式会社 Microscopic inspection system and microwell plate transfer device
JP5663328B2 (en) * 2011-01-27 2015-02-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ Nucleic acid analyzer
JP5874169B2 (en) * 2011-02-16 2016-03-02 大日本印刷株式会社 Dispensing device
JP5896104B2 (en) * 2011-06-24 2016-03-30 国立大学法人佐賀大学 Three-dimensional structure manufacturing apparatus for cells
EP3199618B1 (en) * 2013-12-12 2018-07-18 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Particle moving device
JP6663556B2 (en) * 2015-07-23 2020-03-13 澁谷工業株式会社 Cell three-dimensional structure manufacturing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017023059A (en) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5896104B2 (en) Three-dimensional structure manufacturing apparatus for cells
JP6663555B2 (en) Cell three-dimensional structure manufacturing equipment
AU2020207812B2 (en) Egg inspection device
JP6373984B2 (en) Bulk parts supply device, bulk parts supply method
JPWO2012026101A1 (en) Component mounting apparatus and component mounting method
JP2016072397A (en) Electronic component mounting device
JP6663556B2 (en) Cell three-dimensional structure manufacturing equipment
CN214682591U (en) Batch coating equipment
JP2016070777A (en) Electronic component conveyance device and electronic component inspection device
CN206065860U (en) A kind of full-automatic coil spring assembly machine
JP5302925B2 (en) Component mounting apparatus and component mounting method
JP2011216616A (en) Component mounting apparatus and component mounting method
JP2001516452A (en) Method and apparatus for automatic sample analysis on gels
JP2010028032A (en) Electronic component packaging apparatus
JP7041346B2 (en) Cell culture method using gelatin support
JP2013116507A (en) Part insertion device and method
CN105324024B (en) Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method
TWI742641B (en) X-ray target machine circuit board target position automatic alignment method and its feeding device
JP6982231B2 (en) Equipment for making a cell aggregate structure
CN212331274U (en) Feeding and target position searching device of full-automatic feeding machine table of X-ray target shooting machine
CN116990563B (en) Cantilever needle automatic implantation system and method thereof
JP2007201061A (en) Electronic part mounting equipment
CN115106245A (en) Batch coating equipment and batch coating method
CN115815823A (en) Laser marking device
JP2010158217A (en) Microinjection apparatus, and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180629

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190606

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190805

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200128

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6663555

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150