JP6739273B2 - シングルユース培養装置及び培養方法 - Google Patents

Description

本発明は、培養容器を単回使用して細胞を培養するシングルユース培養装置及び培養方法に関する。

近年、生物由来の物質を有効成分とするバイオ医薬品の流通が拡大している。バイオ医薬品は、一般に、チャイニーズハムスター卵巣細胞（ＣＨＯ細胞）等に例示される細胞を培養し、物質を産生させることにより生産されている。また、各種の工業分野において、動物細胞、植物細胞、細菌類、菌類等を培養することにより多様な有用物質が生産されている。

従来、細胞の液体培養は、タンクやジャーファーメンタのような剛性が高い培養容器で行うのが一般的であった。培養容器には、培養液を攪拌するための攪拌装置や、酸素を通気するための通気装置が装着され、培養を行う毎に滅菌処理や洗浄処理が施されていた。攪拌装置としては、培養容器に軸封して挿着したシャフトで攪拌翼を回動させる機械式や、培養容器内に投入した攪拌子を磁力で回転させる磁力式が主に用いられていた。

一方、近年では、培養容器がシングルユース製品に代替されてきている。シングルユースの培養容器としては、折り畳み可能な可撓性を有する樹脂フィルム製の培養バッグや、樹脂成形されたボトル、ベッセル等が普及している。シングルユースの培養容器は、使用後の滅菌処理や洗浄処理を省略し、また、培養液や製品への異物の混入を防止する観点から、単回ないし単一工程のみ使用されて廃棄されている。

培養バッグ等においては、機械式や磁力式の攪拌装置の他、容器自体を揺動ないし旋回させる振盪式の攪拌装置も広く用いられている。動物細胞や好気性微生物を培養するための培養容器には、酸素を通気するための通気管が接続され、多くの場合、液中通気によって酸素が供給されている。また、培養容器の上部には、容器内の気体を排出できるように排気口が設けられている。

一般に、液中通気しながら細胞を培養すると、培養液の液面上に泡沫の層が形成される。泡沫の層が成長して培養容器の上部に達すると、気泡が排気口等から溢流してしまうため、気体を排出するための排気路が閉塞したり、培養液が気泡に随伴して液量が低下したりする問題が生じている。従来、このような問題に対処するために、液面上の気泡を破泡する技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、生物学的リアクターシステムの反応容器において、ヘッドスペースに含まれる泡を、モータにより回転されるインペラで壊す技術が開示されている。反応容器としては、折り畳み式の可撓性バッグを使用できることも記載されている。

また、特許文献２には、培養槽の培養液面より上に、泡沫破泡層を設ける技術が開示されている。泡沫破泡層は、表面をポリシロキサンで疎水化したステンレス製金網からなり、液面上に形成された泡沫は、破泡層に接触した時点で破裂消滅して液滴となり、培養液中に戻るとされている。

また、特許文献３には、培養槽の液面上方に親水性毛管体を配置し、毛管効果によって気泡を破泡する技術が開示されている。親水性毛管体は、木綿により網目状に形成され、培養槽に固定連結した支持部材に支持されている。

特表２０１６−５００４３３号公報 特開平５−２５２９３３号公報 特開平３−２４０４８３号公報

シングルユースの培養容器には、脱着容易な小径のメンブレンフィルタ（ガス用フィルタ）を繋げた排気管が接続されることが多い。液中通気によって培養液の液面上に泡沫の層が成長し、気泡が液面側から排気口に溢流すると、排気路上のメンブレンフィルタに到達する。メンブレンフィルタは気泡で濡らされると閉塞してしまうため、泡沫の層の成長により培養容器が換気不全に陥り、適切な培養雰囲気で継続的に培養することが困難になるという課題がある。

これに対して、液中通気する通気量を減らしたり、培養容器内の気相部に通気したり、培養液の液位を低くしたりすれば、このような問題に対処できる可能性がある。しかしながら、液中通気する通気量を減らしたり、気相部に通気したりする手法では、細胞に供給される酸素量が少なくなるため、細胞を高密度に増殖させることが困難である。また、培養液の液位を低くする手法では、培養液の液量が確保され難いため、得られる細胞数が少なくなってしまう。

また、特許文献１に開示されるようにインペラで泡を壊す手法では、培養容器の構造が複雑化し、製造コストが増大する虞が高い。泡を壊すための攪拌機構は、その目的上、培養液を攪拌する攪拌機構よりも高回転速度に設定する必要があるため、別体として設けることが望まれる。ところが、別体として設ける場合には、培養容器内にヘッドスペースを確保する、個別にメカニカルシールを設ける、シャフト同士の干渉を防止するといった種々の対応を要するため、培養容器の設計や製造について制約を受ける。

また、特許文献２や特許文献３に開示されるように泡沫破泡層や親水性毛管体を設ける手法では、培養容器の原価が高くなるため、シングルユース製品に適していない。特に、培養バッグに適用するには、泡沫破泡層や親水性毛管体を支持可能な強度を確保する必要がある。その他、発泡した培養液を培養容器外に取り出し、破泡した後に培養容器に戻して培養を続けるといった手法もある。しかしながら、このような手法では、装置の構成が複雑化し、培養操作も煩雑になってしまう。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、培養液の液面上に生じた気泡が培養容器の排気口に溢流し難いシングルユース培養装置及び培養方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明に係るシングルユース培養装置は、培養液を封入可能な培養容器と、前記培養容器内の下部に配置され、前記培養容器に封入された前記培養液に酸素を液中通気する液中通気手段と、前記培養容器の上部に位置し、前記培養容器内の気体を排気する排気口と、前記排気口の下方に配置され、前記排気口と前記培養液の液面とを隔てる遮蔽シートと、前記培養容器を収容して支持するハウジング部と、を備え、前記培養容器は、折り畳み可能な可撓性を有する培養バッグであり、前記遮蔽シートは、前記培養液の液面側と前記排気口との間に前記気体を通す通路を残して、前記培養バッグの内面に接合されている。

また、本発明に係る培養方法は、培養液を封入可能な培養容器と、前記培養容器内の下部に配置され、前記培養容器に封入された前記培養液に酸素を液中通気する液中通気手段と、前記培養容器の上部に位置し、前記培養容器内の気体を排気する排気口と、前記排気口の下方に配置され、前記排気口と前記培養液の液面とを隔てる遮蔽シートと、前記培養容器に接続され、前記培養容器内に液体を供給する給液管と、前記培養容器を収容して支持するハウジング部と、を備え、前記給液管の先端が、前記遮蔽シートの上方に位置するシングルユース培養装置において、前記培養容器は、折り畳み可能な可撓性を有する培養バッグであり、前記遮蔽シートは、前記培養液の液面側と前記排気口との間に前記気体を通す通路を残して、前記培養バッグの内面に接合されており、前記培養バッグに前記培養液及び細胞を封入し、前記培養液に液中通気しながら前記細胞を培養し、前記細胞の培養中に前記遮蔽シート上に新鮮培地又は消泡剤を供給する。

本発明によれば、培養液の液面上に生じた気泡が培養容器の排気口に溢流し難いシングルユース培養装置及び培養方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るシングルユース培養装置の全体構成を示す断面図である。 培養容器の天井部の内面に架された遮蔽シートを示す斜視図である。 培養容器の側部の内面に架された遮蔽シートを示す斜視図である。 培養容器の天井部の内面の全体を隔離する遮蔽シートを示す断面図である。 培養容器の天井部の内面の一部を隔離する遮蔽シートを示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るシングルユース培養装置の全体構成を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るシングルユース培養装置、及び、それを用いた培養方法について、図を参照しながら説明する。なお、以下の各図において共通する構成については同一の符号を付して重複した説明を省略する。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

図１は、本発明の一実施形態に係るシングルユース培養装置の全体構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係るシングルユース培養装置１００は、培養バッグ（培養容器）１と、ハウジング（ハウジング部）２と、支持架台３と、遮蔽シート４と、攪拌駆動用モータ５と、液中通気用ガス供給管（液中通気手段）８と、気相通気用ガス供給管９と、培地供給管（給液管）１０と、培養液排出管１１と、ガス排出管１２と、スパージャ１３と、ガス用フィルタ１４と、センサ１５と、位置固定化支持具１６と、液中通気用ガス供給装置１７と、気相通気用ガス供給装置１８と、制御装置１９と、天板２１と、磁性カップリング部材２２，２３と、シャフト２４と、攪拌翼２５ａ，２５ｂとを備えている。

シングルユース培養装置１００は、細胞の培養や、細胞による有用物質の生産に用いられる装置である。シングルユース培養装置１００は、シングルユース製品の培養容器を使用して行うシングルユース式の培養操作に使用することができる。すなわち、使用される培養バッグ１は、予め滅菌処理されて単回ないし単一工程のみ使用され、使用後には再使用されること無く廃棄される。

シングルユース培養装置１００は、任意の細胞種の培養に用いることが可能である。例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞、ベイビーハムスター腎臓細胞、マウス骨髄腫細胞等の動物細胞、大腸菌、光合成細菌等の細菌、酵母、カビ等の菌類、植物細胞、昆虫細胞、微細藻類等の適宜の細胞種の培養に用いてよく、培養対象は特に限定されない。

細胞に産生させる有用物質としては、例えば、バイオ医薬品等の有効成分として用いられる各種の生理活性物質、特に、抗体医薬品として用いられる抗体や、その他の工業的有用性を有する機能物質等が挙げられる。生理活性物質としては、例えば、血栓溶解剤としての用途がある組織型プラスミノーゲン活性化因子、エリスロポエチン、インターフェロン等が挙げられる。また、その他の機能物質としては、例えば、β−カロテン、アスタキサンチン等のカロチノイドや、フィコシアニン等のフィコビリンタンパク質や、クロロフィル、バクテリオクロロフィル等が挙げられる。

培養バッグ１は、折り畳み可能な可撓性を有しており、培養液７を封入可能な容器となっている。培養バッグ１は、例えば、エチレンビニルアセテート、エチレンビニルアルコール等の多層フィルムで形成される。培養バッグ１は、使用前は、通常、内容物が封入されていない折り畳まれた状態であり、予め滅菌されて使用に供される。一方、使用時には、内部に培養液７や気体が封入されて立体的に膨らんだ状態とされる。培養バッグ１は、ハウジング２に収容可能であれば適宜の形状の容器としてよい。例えば、培養バッグ１は、立体的に膨らんだ状態において、円柱形状、四角柱形状、その他の多角柱形状等を呈してよい。

培養バッグ１は、培養時には、図１に示すように、支持架台３に固定されたハウジング２に収容されて底面及び側面が支持される。ハウジング２の形状は、上部が開口している槽状であってもよいし、上部が塞がれ、側部が開口している箱状であってもよい。ハウジング２の材質は、荷重に耐える強度が確保される限り、金属、合成樹脂等の適宜の材質としてよい。

培養バッグ１には、液中通気用ガス供給管８、気相通気用ガス供給管９、培地供給管１０、培養液排出管１１、及び、ガス排出管１２が接続される。これらの配管類には、途中部に開閉自在なコックが備えられている。培養バッグ１は、コックが閉じられて密閉されている状態では、滅菌後の無菌状態が保たれるようになっている。

図１に示すように、液中通気用ガス供給管８は、先端が、培養バッグ１内の下部に配されており、基端が、液中通気用ガス供給装置１７に接続されている。また、気相通気用ガス供給管９は、先端が、培養バッグ１内の上部に配されており、基端が、気相通気用ガス供給装置１８に接続されている。液中通気用ガス供給装置１７、及び、気相通気用ガス供給装置１８は、培養中の培養環境を調整するために、酸素や二酸化炭素等を含むガスを所定分圧で供給する。

液中通気用ガス供給管８の先端には、微細気泡を散気するスパージャ１３が取着されている。液中通気用ガス供給管８は、培養バッグ１に封入された培養液７に酸素を液中通気し、培養されている細胞に呼吸に必要な酸素を供給する。また、気相通気用ガス供給管９は、培養バッグ１の気相部に二酸化炭素等の気体を通気し、細胞の培養に適した培養雰囲気を維持する。

培地供給管１０は、先端が、培養バッグ１内の上部に配されている。培地供給管１０は、基端が、不図示の培地源等と接続され、培養バッグ１に培養液等の液体を供給し得るように設けられる。例えば、培養開始前には、培養対象の細胞が懸濁された培養液を供給し、培養開始後には、流加培養や灌流培養のための新鮮培地を供給する。また、培地供給管１０を通じて、培養対象の細胞を懸濁させた細胞懸濁液や消泡剤を供給するようにしてもよい。或いは、細胞懸濁液や消泡剤は、培地供給管１０と同様の配置で設けた他の給液管から供給するようにしてもよい。

培養液排出管１１は、培養バッグ１内の培養液７を抜き取り、培養された細胞や有用物質を回収するために用いられる。ガス排出管１２は、一端が、培養バッグ１内の気相部に開口しており、他端が、培養バッグ１の外部に開口している。ガス排出管１２は、培養バッグ１の気相部の気体を排出するための排気路を形成している。培養容器外からの通気や細胞の呼吸によって気相部に溜まった気体は、ガス排出管１２を通じて排気される。

液中通気用ガス供給管８、気相通気用ガス供給管９、及び、ガス排出管１２は、途中部に、微生物等の異物の侵入を阻止するガス用フィルタ１４を備えている。ガス用フィルタ１４は、例えば、各管の途中部に連結可能な筺体と、筺体内に収容された精密濾過用の濾材とを備えて構成される。一般に、濾材は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオレフィン、ポリアミド、セルロース等で形成され、孔径は、凡そ０．１μｍから１．０μｍ程度である。

センサ１５は、培養液７のｐＨ、温度、溶存酸素濃度、二酸化炭素濃度等を計測する計測器である。センサ１５は、通常、各物理量を計測するために複数器が備えられ、培養バッグ１に対して内外を貫通して液密に挿着される。なお、センサ１５としては、培養液７に対して非接触の状態で使用される光学センサ等が備えられてもよい。

攪拌翼２５ａ，２５ｂは、培養バッグ１内に備えられており、培養中に駆動されて培養液７を攪拌する。図１において、培養バッグ１の頂部には、天板２１が接合されている。そして、天板２１を挟んで、培養バッグ１の内側及び外側のそれぞれに、一対の磁性カップリング部材２２，２３が配されている。

内側の磁性カップリング部材２２は、先端側に攪拌翼２５ａ，２５ｂを有するシャフト２４と連結されている。一方、外側の磁性カップリング部材２３は、支持架台３側に固定支持された攪拌駆動用モータ５と連結されている。これら磁性カップリング部材２２，２３は、磁力による相互作用により、互いに非接触の状態でトルクを伝達することができる。そのため、攪拌駆動用モータ５が駆動されると、シャフト２４が回転し、攪拌翼２５ａ，２５ｂが旋回して培養液７が攪拌される。

制御装置１９は、培養バッグ１における培養環境を制御する装置である。制御装置１９は、例えば、攪拌駆動用モータ５の回転速度を調節して、攪拌翼２５ａ，２５ｂによる攪拌速度を所定の速度に調整する。また、センサ１５が取得した計測結果を参照して、液中通気用ガス供給装置１７や、気相通気用ガス供給装置１８によるガス供給量を調節し、培養環境の酸素や二酸化炭素を所定の濃度範囲に維持する。制御装置１９は、培養液７のｐＨや液温に基いて、不図示のｐＨ調整用液注装置や、培養液用温調装置を制御するように設けてもよい。

図１に示すように、シングルユース培養装置１００は、培養液７が封入されて気相部が残される培養バッグ１内の上側に、遮蔽シート４を備えている。遮蔽シート４は、培養バッグ１に封入されている培養液７の液面よりも上方に位置しており、培養バッグ１内の気相部に配置されている。遮蔽シート４は、例えば、図２に示すように、培養容器（培養バッグ１）の天井部の内面に架して配置させることができる。

図２は、培養容器の天井部の内面に架された遮蔽シートを示す斜視図である。
図２においては、培養液７が封入された培養バッグ１の上部を斜め上方から視た斜視図が示されている。培養バッグ１は、略円柱形状の容器であり、培養バッグ１の天井部の内面（天井面）に接合された状態の遮蔽シート４が、培養バッグ１を透視して示されている。

図２に示すように、培地供給管１０やガス排出管１２は、ポートコネクタＣを貫通して挿着されている。ポートコネクタＣは、培養バッグ１の天井部に、培養バッグ１の内外を貫通して接合されている。培地供給管１０及びガス排出管１２は、培養バッグ１の内部に開口しており、ガス排出管１２の先端は、培養バッグ１の気相部の気体を容器外に排出するための排気口１１０を形成している。排気口１１０は、培養バッグ１の上部に位置しており、培養液７の液面よりも高い位置にある。

図２に示すように、遮蔽シート４は、薄板状又は膜状のシート体からなる本体部４１と、本体部４１を培養バッグ１の内側に支持する支持部４２，４２とを有している。支持部４２，４２は、本体部４１の一辺及び対辺のそれぞれに連なって設けられており、培養バッグ１の天井部に接合されている。本体部４１は、支持部４２，４２が設けられた両辺付近のそれぞれを基点として湾曲しており、中央部分が培養バッグ１の内側に張り出した状態で支持されている。

遮蔽シート４の本体部４１は、両辺が支持された状態で張り出すことにより、排気口１１０の下方に配置され、排気口１１０と培養液７の液面とを隔てている。遮蔽シート４で排気口１１０と液面とが隔てられることにより、培養液７の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、気泡が排気口１１０に達するのが防止されるようになっている。

遮蔽シート４の本体部４１は、気体を通す通路１２０ａ，１２０ｂを隙間状に形成している。通路１２０ａ，１２０ｂは、培養バッグ１の天井面と、培養バッグ１に接合されていない本体部４１の残りの二辺との間に残されており、排気口１１０側と培養液７の液面側とを通じている。通路１２０ａ，１２０ｂを残して遮蔽シート４が配置されることで、培養液７の液面側から排気口１１０に向かう排気経路が確保され、気相部の換気不全が防止されるようになっている。

遮蔽シート４の本体部４１は、気体を通す複数の通路１２０ａ，１２０ｂを形成しており、複数の通路１２０ａ，１２０ｂは、培養バッグ１の平面視において、排気口１１０に対して略対称な位置に配置され、排気口１１０の側面視において左右対称な略Ｖ字型に形成されている。そのため、培養液７の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、一方が気泡で覆われるようなことがあっても、他方に気体が通り易い排気経路が確保されるようになっている。

遮蔽シート４は、合成樹脂製とされている。合成樹脂製であるため、軽量であり、シングルユースに適して低廉な培養バッグ１が形成されている。なお、合成樹脂としては、例えば、培養バッグ１の本体と同様のエチレンビニルアセテート、エチレンビニルアルコール等の多層フィルムや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、シリコーン等の適宜の樹脂が用いられる。

遮蔽シート４は、撥水性の表面を有するように設けられてもよい。遮蔽シート４が撥水性であれば、遮蔽シート４に接触した気泡を直ちに破泡させることができるので、気泡が排気口１１０に達するのが確実に阻止される。遮蔽シート４は、撥水性の表面を、排気口１１０側に有していてもよいし、培養液７の液面側に有していてもよいし、これら両面に有していてもよい。気泡が排気口１１０に達するのを確実に阻止する観点からは、少なくとも排気口１１０側に撥水性の表面を有していることが好ましい。

遮蔽シート４は、表面処理によって撥水性を付与されていてもよいし、撥水性材料の塗布によって撥水性を付与されていてもよい。撥水性を付与する表面処理としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素化合物を表面に成膜する処理、表面をプラズマ放電、コロナ放電等でフッ素化する処理、表面に凹凸を形成して粗面化する処理等が挙げられる。また、撥水性材料としては、例えば、パーフルオロアルキルシラン、ポリシロキサン等を成分とするシリコン系、パーフルオロアルキルポリエーテル等を成分とするポリエーテル系等が挙げられる。

図２に示すように、培地供給管（給液管）１０の先端は、培養バッグ１の内部において、遮蔽シート４（本体部４１）の上方に位置している。培地供給管１０は、培養中の培養バッグ１に新鮮培地を供給し得るように設けられている。そのため、泡沫の層が培養液７の液面上に立ち上がり、気泡が遮蔽シート４上に達しているとき、遮蔽シート４の上方に位置する培地供給管１０から遮蔽シート４上に新鮮培地が供給されることにより、遮蔽シート４に付着している気泡が液流で流し落とされるようになっている。また、排気口１１０を挟んで略対称的な位置に通路１２０ａ，１２０ｂが形成されているため、一方に新鮮培地が流れていても、他方に気体が通り易い排気経路が確保されるようになっている。

図２に示すように、培地供給管１０は、新鮮培地を遮蔽シート４上に噴出させる噴射ノズル（ノズル部）ｎを先端に有している。噴射ノズルｎは、培地供給管１０の内径よりも狭い口径を有しており、通常の流量で高い圧力の液体を噴出する。このような噴射ノズルｎから新鮮培地が噴出することにより、遮蔽シート４に付着している気泡が液圧で破泡したり、液流で流し落とされたりするようになっている。

噴射ノズルｎは、液体を扁平な形状に噴出する噴板を備え、噴板による扁平な噴射パターンを排気口１１０（排気口１１０と噴射ノズルｎとを通る鉛直面）に対して垂直に噴射する向きに配置されていることが好ましい。このような向きで扁平な噴射パターンの新鮮培地を噴出させれば、遮蔽シート４に付着している気泡を、少ない液量で確実に流し落とすことができる。

遮蔽シート４の本体部４１（本体部４１の谷筋）は、培養バッグ１の天井面に架された状態において、培養液７の液面（水平面）に対して傾斜している。遮蔽シート４が傾斜していることにより、遮蔽シート４上に供給された新鮮培地が、遮蔽シート４上を容易に流下することができるようになっている。そのため、遮蔽シート４の上側の表面に付着している気泡は、強い液流で確実に流し落とされる。遮蔽シート４（本体部４１の谷筋）の液面に対する傾斜角度θは、０度（水平）を超え４５度以下にすることが好ましく、排気口１１０が液面に露出するのを避ける観点からは、３０度以下にすることがより好ましく、１５度以下にすることがさらに好ましい。

次に、シングルユース培養装置１００を用いた培養方法の一例について説明する。

シングルユース培養装置１００により培養を行うにあたっては、はじめに、培養バッグ１をハウジング２に収容し、位置固定化支持具１６によって位置決めして据え付ける。培養バッグ１は、攪拌翼２５ａ，２５ｂを有するシャフト２４が連結している磁性カップリング部材２２を内部に収容し、ガンマ線、紫外線、エチレンオキシドガス等によって予め滅菌しておく。

ハウジング２に収容した培養バッグ１は、液中通気用ガス供給装置１７や、気相通気用ガス供給装置１８と無菌的に接続し、液中通気用ガス供給管８や、気相通気用ガス供給管９を通じて給気可能な状態とする。また、培養バッグ１には、培地供給管１０、センサ１５等を無菌的に接続し、細胞懸濁液や培養液７を注液すると共に、必要に応じてガスも注入する。なお、培養液７としては、培養対象の増殖や生育に適したものであれば、適宜の種類の液体培地を使用することが可能である。

培養バッグ１に培養液７や、所要の細胞を封入した後、液中通気用ガス供給管８による液中通気と、気相通気用ガス供給管９による通気とを開始し、細胞の増殖や生育に適した所定の培養環境を維持しながら細胞を培養する。また、攪拌駆動用モータ５を稼働させることにより、培養バッグ１に封入した培養液７を攪拌する。

一般に、培養バッグ１において培養が進行し、細胞の増殖や有用物質の産生が進むと、培養液７中には、生細胞が分泌した物質や、死細胞から放出された物質が蓄積される。そのため、培養液の起泡性が高くなると共に、自然には気泡が消失し難くなる。取り分け、動物細胞等の培養においては、血清培地や、起泡性が高いアルブミン、各種成長因子等を添加した無血清培地が使用されることが多いため、培養液７の発泡性は高くなる傾向がある。

また、培養バッグ１において培養が進行し、細胞数の増加によって酸素の消費速度が増大してくると、溶存酸素濃度を維持するために液中通気量を増加せざるを得なくなり、培養液７の発泡が強くなることが多い。このような状態の培養液７に対して、液中通気を継続したり、液中通気量を増量したりすると、気泡が重なって泡沫の層が成長し、液面上に高く立ち上がるようになる。その結果、気泡が排気口１１０に達して排気口１１０に溢流し、ガス用フィルタ１４が気泡に濡らされて排気路が閉塞する事態が生じる。

これに対して、シングルユース培養装置１００においては、遮蔽シート４が培養液７の液面と排気口１１０とを隔てているので、液面に生じた泡沫の層が遮蔽シート４よりも上方に成長するのが妨げられる。そのため、気泡が排気口１１０に達し難くなり、排気路が閉塞するのが防止される。

シングルユース培養装置１００においては、細胞の培養中に遮蔽シート４上に新鮮培地又は消泡剤を供給することも可能である。新鮮培地や消泡剤は、培地供給管（給液管）１０から供給してもよいし、不図示の他の給液管から供給してもよい。また、新鮮培地及び消泡剤のいずれか一方のみを供給してもよいし、消泡剤を添加した新鮮培地を供給してもよい。

消泡剤としては、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、界面活性剤等が挙げられる。遮蔽シート４上に消泡剤を供給すれば、培養液７の液面に直接的に供給する場合と比較して、少量の消泡剤で気泡が排気口１１０に達するのを阻止することができる。そのため、細胞の増殖や有用物質の産生が消泡剤によって阻害されるのを抑制することができるし、薬注のコストを安く抑えることができる。

細胞の増殖や有用物質の産生に必要とされる所定の培養時間が経過すると、撹拌駆動装置５、液中通気用ガス供給装置１７、気相通気用ガス供給装置１８、制御装置１９等の稼働が停止される。そして、培養液７は、培養液排出管１１から抜き取られ、培養された細胞や有用物質は、細胞分離処理や精製処理を経て回収される。また、培養液７が抜き取られた培養バッグ１は、ハウジング２から取り外されて廃棄される一方、次の培養に際しては、滅菌済みの新たな培養バッグ１が使用される。

以上のシングルユース培養装置によると、排気口と培養液の液面とを隔てる遮蔽シートが備えられているため、培養液の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、気泡が排気口に達するのが妨げられ、培養液の液面上に生じた気泡が液面側から排気口に溢流し難くなる。そのため、排気路が気泡で閉塞するのが防止され、培養容器が換気不全に陥るのが抑制される。つまり、培養容器内の培養雰囲気が通気により置換されて適正に維持されるようになるので、適切な培養雰囲気で継続的に培養を続けることが可能になる。例えば、細胞を高密度に増殖させることができるし、培養期間の長期化や有用物質の産生量の低下を抑制できるので、培養装置の運転コストの削減や、目的とする有用物質の収率の向上を図ることが可能である。また、単純な構造、且つ、低コストで排気路の閉塞が防止されたシングルユース培養装置を提供することができる。

また、以上のシングルユース培養装置を用いた培養方法によると、細胞を液中通気培養している間に、遮蔽シート上に新鮮培地又は消泡剤が供給されるので、遮蔽シート上に達した気泡を積極的に流し落としたり、破泡させたりすることができる。そのため、培養液の液面上に生じた気泡が液面側から排気口に溢流し難くなり、排気路が閉塞するのが能動的に防止される。例えば、流加培養等を行うとき、遮蔽シートに付着している気泡を定期的に排除することができるため、適切な培養雰囲気で継続的に培養を続けることが可能になる。

また、図１に示したように、磁性カップリング部材２２，２３を介してシャフト２４を回転させる攪拌方式によると、メカニカルシールのような軸封機構が不要になるので、培養バッグ１の製造コストが低減されたり、培養バッグ１内の無菌性が維持され易くなる等の利点がある。

また、図２に示したように、遮蔽シート４を培養バッグ１の天井面に架す構造によると、培養液７の液面と排気口１１０とを簡素な構造で隔てることができる。特に、気体を通す通路１２０ａ，１２０ｂが培養バッグ１の天井面の近くに確保されるので、通路１２０ａ，１２０ｂが気泡で覆われるようなことが少なくなり、培養バッグ１の気相部の換気不全が適切に防止されるようになる。また、気体を通す通路１２０ａ，１２０ｂが比較的大きい開口面積をもって確保されるので、培地供給管１０によって供給された新鮮培地を確実に液面に流すことができる。

次に、シングルユース培養装置に備えられる遮蔽シートの他の形態について説明する。

遮蔽シート４は、図２においては、培養容器（培養バッグ１）の天井面に架されている。しかしながら、遮蔽シート４は、図３に示すように、培養容器（培養バッグ１）の側部の内面に架してもよい。すなわち、遮蔽シート４は、排気口１１０の下方、且つ、培養液７の液面よりも上方であれば、排気口１１０と培養液の液面とが隔てられる限り、排気口１１０の位置に応じて、適宜の位置に配置することが可能である。

図３は、培養容器の側部の内面に架された遮蔽シートを示す斜視図である。
図３においては、培養液７が封入された培養バッグ１の側部の上側を斜め上方から視た斜視図が示されている。培養バッグ１は、略円柱形状の容器であり、培養バッグ１の側部の内面に接合された状態の遮蔽シート４が、培養バッグ１を透視して示されている。排気口１１０は、培養バッグ１の上部の側部寄りに位置している。

図３に示す遮蔽シート４は、薄板状又は膜状のシート体からなる本体部４１と、本体部４１を培養バッグ１の内側に支持する支持部４２，４２とを有している。本体部４１は、支持部４２，４２が設けられた両辺付近のそれぞれを起点として湾曲しており、上部側は培養バッグ１の内側に大きく張り出す一方、下部側は培養バッグ１の内側に小さく張り出している。そのため、図３に示す遮蔽シート４は、培養バッグ１の内側に臨む面が培養液７の液面側を向く方向に傾いており、培養バッグ１の側部の内面に接合して袋状を呈している。

遮蔽シート４の本体部４１は、排気口１１０が袋状の空間に収納されるように、排気口１１０の下方に配置され、排気口１１０と培養液７の液面とを隔てている。遮蔽シート４で排気口１１０と液面とが隔てられることにより、培養液７の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、気泡が排気口１１０に達するのが防止されるようになっている。

遮蔽シート４の本体部４１は、気体を通す通路１２０ｃ，１２０ｄを隙間状に形成している。大きく張り出している本体部４１の上部側には、培養バッグ１の内面との間に、開口面積が大きい通路１２０ｃが残されており、排気口１１０側と培養液７の液面側とを通じている。一方、小さく張り出している本体部４１の下部側には、培養バッグ１の内面との間に、開口面積がより小さい通路１２０ｄが残されており、排気口１１０側と培養液７の液面側とを通じている。通路１２０ｃ，１２０ｄを残して遮蔽シート４が配置されることで、培養液７の液面側から排気口１１０に向かう排気経路が確保され、気相部の換気不全が防止されるようになっている。

遮蔽シート４の本体部４１は、気体を通す複数の通路１２０ｃ，１２０ｄを形成しており、複数の通路１２０ｃ，１２０ｄは、培養バッグ１の側面視において、排気口１１０に対して略対称な位置に配置され、排気口１１０の平面視において左右対称な略Ｖ字型に形成されている。そのため、一方が気泡で覆われたり、新鮮培地の流れで塞がれたりするようなことがあっても、他方に気体が通り易い排気経路が確保されるようになっている。

遮蔽シート４の本体部４１（本体部４１の谷筋）は、培養バッグ１の側部の内面に架された状態において、培養液７の液面（水平面）に対して傾斜している。遮蔽シート４が傾斜していることにより、遮蔽シート４上に供給された新鮮培地が、遮蔽シート４上を容易に流下することができるようになっている。そのため、遮蔽シート４の内側の表面に付着している気泡は、強い液流で確実に流し落とされる。遮蔽シート４（本体部４１の谷筋）の液面に対する傾斜角度θは、４５度以上９０度未満にすることが好ましく、排気口１１０が液面に露出するのを避ける観点からは、６０度以上にすることがより好ましく、７５度以上にすることがさらに好ましい。

図３に示したように、遮蔽シート４を培養バッグ１の側部の内面に架す構造によると、培養バッグ１の天井面が広く開放されるため、攪拌機構や各種のポート等が配置し易くなる利点がある。遮蔽シート４の下部側に、開口面積が小さい通路１２０ｄを形成すれば、培養液７の液面上に生じた気泡が排気口１１０側に侵入し難くなる一方、培地供給管１０によって供給された新鮮培地を液面に速やかに流すことができる。

遮蔽シート４は、図２及び図３においては、培養容器（培養バッグ１）の内面との間に隙間状の通路を残して排気口１１０と培養液７の液面とを隔てている。しかしながら、遮蔽シート４は、図４に示すように、培養容器（培養バッグ１）の天井部の内面の全体を液面側から隔離し、排気口１１０が培養液７とは別室に収納されるように設けてもよい。すなわち、遮蔽シート４は、排気口１１０と培養液７の液面とが隔てられる限り、適宜の形状で設けることが可能である。

図４は、培養容器の天井部の内面の全体を隔離する遮蔽シートを示す断面図である。
図４においては、培養液７が封入された培養バッグ１の上部の部分縦断面が示されている。培養バッグ１は、略円柱形状の容器である。

図４に示す遮蔽シート４は、薄板状又は膜状のシート体からなる本体部４４と、本体部４４を培養バッグ１の内側に支持する支持部４５，４６とを有している。本体部４４は、培養バッグ１の内径と略同等の最大径を有する逆漏斗形状を呈している。一方の支持部４５は、本体部４４の下部側の周縁に連なって設けられており、培養バッグ１の側部の内面に接合されている。また、他方の支持部４６は、本体部４４の縮径している上部側に連なって設けられており、培養バッグ１の天井部に接合されている。遮蔽シート４は、中央側が支持部４６を介して培養バッグ１の天井部から吊り下げられ、天井面と側部の内面との間に架された状態である。

遮蔽シート４の本体部４４は、培養液７の液面よりも上方、且つ、排気口１１０の下方に配置され、排気口１１０と培養液７の液面とを隔てている。遮蔽シート４で排気口１１０と液面とが隔てられることにより、培養液７の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、気泡が排気口１１０に達するのが防止されるようになっている。なお、本体部４４や支持部４５，４６自体の構成は、前記の本体部４１や支持部４２についてと同様である。

遮蔽シート４の本体部４４は、気体を通す通路１２０ｅ，１２０ｆを形成している。本体部４４の中央には、排気口１１０側と培養液７の液面側とを連通する貫通孔が設けられ、開口面積が大きい通路１２０ｅを形成している。また、本体部４４の周縁付近には、排気口１１０側と培養液７の液面側とを連通する貫通孔が設けられ、開口面積がより小さい通路１２０ｆを形成している。通路１２０ｅ，１２０ｆが形成されることで、培養液７の液面側から排気口１１０に向かう排気経路が確保され、気相部の換気不全が防止されるようになっている。

遮蔽シート４の本体部４４は、気体を通す複数の通路１２０ｅ，１２０ｆを形成しており、複数の通路１２０ｅ，１２０ｆは、排気口１１０に対して略対称な位置に配置されている。そのため、一方が気泡で覆われたり、新鮮培地の流れで塞がれたりするようなことがあっても、他方に気体が通り易い排気経路が確保されるようになっている。

遮蔽シート４の本体部４４は、培養バッグ１の天井面と側部の内面との間に架された状態において、培養液７の液面（水平面）に対して傾斜している。遮蔽シート４が傾斜していることにより、遮蔽シート４上に供給された新鮮培地が、遮蔽シート４上を容易に流下することができるようになっている。そのため、遮蔽シート４の上側の表面に付着している気泡は、強い液流で確実に流し落とされる。遮蔽シート４（本体部４４の培地供給管１０の直下の接線）の水平面に対する傾斜角度θは、０度を超え４５度以下にすることが好ましく、培養バッグ１の気相部に収まるように遮蔽シート４の高さを低くする観点からは、３０度以下にすることがより好ましく、１５度以下にすることがさらに好ましい。

図４に示したように、培養バッグ１の天井部の内面の全体を培養液７の液面側から隔離する構造によると、培養バッグ１や遮蔽シート４が可撓性であっても排気口１１０の付近に広い空間が保たれるので、培養バッグ１の気相部の気体が、培養液７の発泡の状態に関わらず排気口１１０から排出され易くなる利点がある。遮蔽シート４の中央に、開口面積が大きい通路１２０ｅを形成すれば、培養バッグ１の上部側に攪拌機構が設置される場合に、シャフト２４を挿通させることができる。また、遮蔽シート４の周縁に、開口面積が小さい通路１２０ｆを一箇所、又は、全周にわたって適宜の間隔で数箇所形成するか、或いは、全周にわたって通路１２０ｆと支持部４５とを交互に配置すれば、培養液７の液面上に生じた気泡が排気口１１０側に侵入し難くなる一方、培地供給管１０によって供給された新鮮培地を液面に速やかに流すことができる。

遮蔽シート４は、図４においては、培養容器（培養バッグ１）の天井部の内面の全体を培養液７の液面側から隔離している。しかしながら、遮蔽シート４は、図５に示すように、排気口１１０が位置する培養容器（培養バッグ１）の天井部の内面の一部のみを液面側から隔離し、排気口１１０が培養液７とは別室に収納されるように設けてもよい。すなわち、遮蔽シート４は、排気口１１０と培養液７の液面とが隔てられる限り、適宜の形状や大きさで設けることが可能である。

図５は、培養容器の天井部の内面の一部を隔離する遮蔽シートを示す斜視図である。
図５においては、培養液７が封入された培養バッグ１の上部を斜め上方から視た斜視図が示されている。培養バッグ１は、略円柱形状の容器であり、培養バッグ１の天井面に接合された状態の遮蔽シート４が、培養バッグ１を透視して示されている。

図５に示す遮蔽シート４は、薄板状又は膜状のシート体からなる底部（本体部）４７と、底部４７を培養バッグ１の内側に支持する壁部（支持部）４８とを有している。底部４７は、矩形状に設けられており、培養バッグ１の内部で略平面を呈している。壁部４８は、底部４７の各辺に連なって設けられており、底部４７の各辺から立ち上がって培養バッグ１の天井部に接合されている。底部４７と壁部４８と培養バッグ１の天井面とによって、培養バッグ１の気相部に箱状の空間が形成されている。遮蔽シート４は、底部４７が壁部４８を介して培養バッグ１の天井部から吊り下げられ、天井面に架された状態である。

遮蔽シート４の底部４７は、排気口１１０が箱状の空間に収納されるように、排気口１１０の下方に配置され、排気口１１０と培養液７の液面とを隔てている。遮蔽シート４で排気口１１０と液面とが隔てられることにより、培養液７の液面上に泡沫の層が立ち上がったとき、気泡が排気口１１０に達するのが防止されるようになっている。なお、底部４７や壁部４８自体の構成は、前記の本体部４１や支持部４２についてと同様である。

遮蔽シート４の壁部４８は、気体を通す通路１２０ｇ，１２０ｈを形成している。壁部４８の一面の下端には、排気口１１０側と培養液７の液面側とを連通する貫通孔が設けられ、通路１２０ｇを形成している。また、その対面の上部側には、排気口１１０側と培養液７の液面側とを連通する貫通孔が設けられ、通路１２０ｈを形成している。通路１２０ｇ，１２０ｈが形成されることで、培養液７の液面側から排気口１１０に向かう排気経路が確保され、気相部の換気不全が防止されるようになっている。

遮蔽シート４の壁部４８は、気体を通す複数の通路１２０ｇ，１２０ｈを形成しており、複数の通路１２０ｇ，１２０ｈは、排気口１１０に対して略対称な位置に配置されている。そのため、一方が気泡で覆われたり、新鮮培地の流れで塞がれたりするようなことがあっても、他方に気体が通り易い排気経路が確保されるようになっている。

遮蔽シート４の底部４７は、培養バッグ１の天井面に架された状態において、培養液７の液面（水平面）に対して傾斜している。遮蔽シート４が傾斜していることにより、遮蔽シート４上に供給された新鮮培地が、遮蔽シート４上を容易に流下することができるようになっている。そのため、遮蔽シート４の上側の表面に付着している気泡は、強い液流で確実に流し落とされる。遮蔽シート４（底部４７）の水平面に対する傾斜角度θは、０度を超え４５度以下にすることが好ましく、排気口１１０が液面に露出するのを避ける観点からは、３０度以下にすることがより好ましく、１５度以下にすることがさらに好ましい。

図５に示したように、培養バッグ１の天井部の内面の一部のみを培養液７の液面側から隔離する構造によると、排気口１１０が収納された箱状の遮蔽シート４の外側に広い空間が確保されるので、培養バッグ１の上部側に、攪拌機構やその他のポート等を自由に設置できる利点がある。箱状の遮蔽シート４の壁部４８に、気体を通す通路１２０ｇを形成すれば、培地供給管１０によって供給された新鮮培地を液面に速やかに流すことができる。

次に、本発明の他の実施形態に係るシングルユース培養装置について説明する。

図６は、本発明の他の実施形態に係るシングルユース培養装置の全体構成を示す断面図である。
図６に示すように、本実施形態に係るシングルユース培養装置２００は、前記のシングルユース培養装置１００と同様に、培養バッグ（培養容器）１と、ハウジング（ハウジング部）２と、支持架台３と、遮蔽シート４と、攪拌駆動用モータ５と、液中通気用ガス供給管（液中通気手段）８と、気相通気用ガス供給管９と、培地供給管１０と、培養液排出管１１と、ガス排出管１２と、スパージャ１３と、ガス用フィルタ１４と、センサ１５と、位置固定化支持具１６（１６ａ，１６ｂ）と、液中通気用ガス供給装置１７と、気相通気用ガス供給装置１８と、制御装置１９とを備えている。

本実施形態に係るシングルユース培養装置２００が、前記のシングルユース培養装置１００と異なる点は、磁性カップリング部材２２，２３を介してシャフト２４を回転させる攪拌方式に代えて、培養バッグ１自体を旋回させて振盪する振盪式の攪拌方式が採用されている点である。

図６に示すように、シングルユース培養装置２００においては、ハウジング２の底部に攪拌駆動用モータ５が連結されている。攪拌駆動用モータ５は、回転軸が偏心してハウジング２と連結されており、ハウジング２を偏心回転させることができる。攪拌駆動用モータ５が駆動されると、ハウジング２が偏心円運動することによって、培養バッグ１内の培養液７に旋回流が生じるようになっている。

シングルユース培養装置２００においては、前記のシングルユース培養装置１００と同様に、遮蔽シート４が培養液７の液面と排気口１１０とを隔てているので、液面に生じた泡沫の層が遮蔽シート４よりも上方に成長するのが妨げられる。そのため、気泡が排気口１１０に達し難くなり、排気路が閉塞するのが防止される。また、遮蔽シート４上に気泡が付着したとしても、培地供給管１０から新鮮培地を供給することで排除できるため、気泡が排気口１１０に達するのを能動的に阻止することができる。

シングルユース培養装置２００において、遮蔽シート４は、培養バッグ１の天井面に架してもよいし、培養バッグ１の内部の側面に架してもよい。また、培養バッグ１の天井面の全体を液面側から隔離してもよいし、培養バッグ１の天井面の一部のみを液面側から隔離してもよい。また、その他、遮蔽シート４や培地供給管１０等については、前記のシングルユース培養装置１００と同様にして、配置及び構成することができる。培養バッグ１には、シャフト２４が挿通されないため、図４に示すように、培養バッグ１の天井面の全体を液面側から隔離する場合には、遮蔽シート４の中央に開口面積が大きい通路１２０ｅを形成する必要が無い。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、本発明は、必ずしも前記の実施形態が備える全ての構成を備えるものに限定されるものではない。或る実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えたり、或る実施形態の構成の一部を他の実施形態に追加したり、或る実施形態の構成の一部を省略したりすることも可能である。

例えば、前記のシングルユース培養装置１００，２００において、遮蔽シート４は、培養バッグ１に対して、溶着して接合されていてもよいし、接着剤により接着して接合されていてもよい。或いは、培養バッグ１の内外を貫通して備えられる天板２１や、ポートコネクタＣ等と溶着又は接着されていてもよい。また、遮蔽シート４は、可撓性を呈するように設けられてもよいし、剛性を呈するように設けられてもよい。例えば、培養バッグ１と同等の折り畳み可能な可撓性を持たせてもよいし、可撓性を有しつつも自重で撓まない程度の剛性を持たせてもよいし、外力により容易に変形しない程度の剛性を持たせてもよい。

また、前記のシングルユース培養装置１００，２００において、遮蔽シート４は、毛管現象を呈さない程度の孔径の孔部が形成されていてもよい。孔部の形状、個数及び配列は、気泡が侵入しない限り適宜のものとすることができる。また、遮蔽シート４の支持部４２，４５，４６、及び、壁部４８は、紐状、柱状、蛇腹状、折板状等の適宜の形状であってよい。また、気体を通す通路は、少なくとも一箇所あれば、形状、個数及び配置は、適宜のものとすることができる。

また、前記のシングルユース培養装置１００，２００において、遮蔽シート４の本体部４１，４４、支持部４２，４５，４６、底部４７、及び、壁部４８は、互いに一体に設けられてもよいし、同じ材料で別体に設けられて接着又は溶着されてもよいし、異なる材料で設けられて接着又は溶着されてもよい。本体部４１，４４や、底部４７に可撓性、支持部４２，４５，４６、及び、壁部４８に剛性を持たせてもよいし、これと反対に、剛性や可撓性を持たせてもよい。

また、前記のシングルユース培養装置１００，２００において、排気口１１０の配置及び構造は特に制限されない。例えば、排気口１１０は、チューブ状の配管の管端では無く、培養容器の天井部や側部に内外を貫通して接合されたポート等に直接に形成されていてもよい。

また、前記のシングルユース培養装置１００，２００において、折り畳み可能な可撓性を有する培養バッグ１に代えて、ボトル、ベッセル、フラスコ等の剛性が高いシングルユースの培養容器を備えてもよい。このとき、遮蔽シート４は、前記と同様にして、配置及び構成してよく、可撓性を呈するように設けられてもよいし、剛性を呈するように設けられてもよい。

１００ シングルユース培養装置
１ 培養バッグ（培養容器）
２ ハウジング（ハウジング部）
３ 支持架台
４ 遮蔽シート
５ 攪拌駆動用モータ
８ 液中通気用ガス供給管（液中通気手段）
９ 気相通気用ガス供給管
１０ 培地供給管（給液管）
１１ 培養液排出管
１２ ガス排出管
１３ スパージャ
１４ ガス用フィルタ
１５ センサ
１６ 位置固定化支持具
１７ 液中通気用ガス供給装置
１８ 気相通気用ガス供給装置
１９ 制御装置
２１ 天板
２２ 磁性カップリング部材
２３ 磁性カップリング部材
２５ 攪拌翼
１１０ 排気口
Ｃ ポートコネクタ
ｎ ノズル（ノズル部）

Claims (7)

1. 培養液を封入可能な培養容器と、
   前記培養容器内の下部に配置され、前記培養容器に封入された前記培養液に酸素を液中通気する液中通気手段と、
   前記培養容器の上部に位置し、前記培養容器内の気体を排気する排気口と、
   前記排気口の下方に配置され、前記排気口と前記培養液の液面とを隔てる遮蔽シートと、
   前記培養容器を収容して支持するハウジング部と、を備え、
   前記培養容器は、折り畳み可能な可撓性を有する培養バッグであり、
   前記遮蔽シートは、前記培養液の液面側と前記排気口との間に前記気体を通す通路を残して、前記培養バッグの内面に接合されているシングルユース培養装置。
2. 前記培養容器に接続され、前記培養容器内に液体を供給する給液管を備え、
   前記給液管の先端が、前記遮蔽シートの上方に位置する請求項１に記載のシングルユース培養装置。
3. 前記給液管が、新鮮培地を前記遮蔽シート上に噴出させるノズル部を有する請求項２に記載のシングルユース培養装置。
4. 前記遮蔽シートが、撥水性の表面を有する請求項１に記載のシングルユース培養装置。
5. 前記遮蔽シートが、前記気体を通す複数の通路を形成している請求項１に記載のシングルユース培養装置。
6. 前記遮蔽シートが、前記培養容器の天井面に架されている請求項１に記載のシングルユース培養装置。
7. 培養液を封入可能な培養容器と、
   前記培養容器内の下部に配置され、前記培養容器に封入された前記培養液に酸素を液中通気する液中通気手段と、
   前記培養容器の上部に位置し、前記培養容器内の気体を排気する排気口と、
   前記排気口の下方に配置され、前記排気口と前記培養液の液面とを隔てる遮蔽シートと、
   前記培養容器に接続され、前記培養容器内に液体を供給する給液管と、
   前記培養容器を収容して支持するハウジング部と、を備え、
   前記給液管の先端が、前記遮蔽シートの上方に位置するシングルユース培養装置において、
   前記培養容器は、折り畳み可能な可撓性を有する培養バッグであり、
   前記遮蔽シートは、前記培養液の液面側と前記排気口との間に前記気体を通す通路を残して、前記培養バッグの内面に接合されており、
   前記培養バッグに前記培養液及び細胞を封入し、
   前記培養液に液中通気しながら前記細胞を培養し、
   前記細胞の培養中に前記遮蔽シート上に新鮮培地又は消泡剤を供給する培養方法。

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