JP6887314B2 - 細胞培養モニタリングシステム - Google Patents

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Description

本発明は、細胞培養モニタリングシステムに関するものである。
従来、複数の培養皿をインキュベータ内に収容し、培養皿に付帯したｐＨセンサおよび温度センサによる測定結果をインキュベータ外部のデータ記録装置に無線送信し、データ記録装置に接続されたコンピュータによって提示する培養状態監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００９−５３３０５３号公報
しかしながら、特許文献１の培養状態監視装置では、インキュベータ内に収容されている複数の培養皿の識別性がなく、インキュベータの蓋を開けて特定の培養皿に対して操作を行う作業者が、操作したい培養皿を正確に認識することができず、誤操作してしまう可能性があるという不都合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、作業者による誤操作をより確実に防止することができる細胞培養モニタリングシステムを提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、インキュベータ内に収容され、細胞を収容した培養容器をそれぞれ搭載して該培養容器内の前記細胞の状態を計測するとともに、識別表示部を備える複数の計測ユニットと、前記インキュベータ外に配置され、複数の前記計測ユニットとの間で通信する管理ユニットとを備え、該管理ユニットが、各前記計測ユニットから各該計測ユニットの識別情報に対応づけて、計測された前記細胞の状態を示す情報を受信する受信部と、該受信部により受信した前記細胞の状態を示す情報を解析することにより培養状態を示す情報を算出する解析部と、該解析部により算出された前記培養状態を示す情報と、前記計測ユニットから受信した前記識別情報とを対応づけて記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された前記培養状態を示す情報と前記識別情報に基づく識別表示とを対応づけて表示する表示部と、該表示部に表示した前記識別表示と対応する識別表示を表示するように前記計測ユニットの前記識別表示部を制御する制御部とを備える細胞培養モニタリングシステムを提供する。
本態様によれば、インキュベータ内に細胞を収容した培養容器をそれぞれ搭載した複数の計測ユニットを収容し、各計測ユニットの作動により搭載している培養容器内の細胞の状態の計測が行われると、計測された細胞の状態と計測ユニットの識別情報とがインキュベータ外に送信されて管理ユニットの受信部により受信される。
管理ユニットにおいては、受信した細胞の状態が解析部により解析されて培養状態が算出され、受信した識別情報と対応付けて記憶部に記憶されるとともに、記憶された培養状態を示す情報と識別情報に基づく識別表示とが対応づけられて表示部に表示される。
これと同時に、管理ユニットの制御部が、計測ユニットの識別表示部を制御して、表示部に表示した識別表示に対応する識別表示を表示させる。
これにより、表示部に表示された識別表示を確認した作業者は、インキュベータ内の計測ユニットの識別表示部の識別表示を確認することにより、表示部に表示されている培養状態に対応する培養容器が搭載されている計測ユニットを作業者により確実に認識させることができる。
上記態様においては、前記識別表示部が、複数配列されたＬＥＤであり、前記識別表示が、配列された前記ＬＥＤにおける点灯される前記ＬＥＤの位置であってもよい。
このようにすることで、識別表示部においては、複数配列されたＬＥＤの内、いずれかのＬＥＤが点灯させられ、表示部においては点灯しているＬＥＤの位置の情報が表示される。これにより、表示部に表示されている培養状態に対応する培養容器が搭載されている計測ユニットを作業者に簡易に認識させることができる。
また、上記態様においては、前記識別表示部が、射出する光の色を変更可能なＬＥＤであり、前記識別表示が、前記ＬＥＤから射出させる光の色であってもよい。
このようにすることで、識別表示部においては、ＬＥＤがいずれかの色で点灯させられ、表示部においては点灯しているＬＥＤの色の情報が表示される。これにより、表示部に表示されている培養状態に対応する培養容器が搭載されている計測ユニットを作業者に簡易に認識させることができる。
また、上記態様においては、前記識別表示部が、発生する音を変更可能な音源であり、前記識別表示が、前記音源から発生する音の高低またはメロディであってもよい。
このようにすることで、識別表示部においては、音源から所定の高低またはメロディの音が発せられ、表示部においては発せられている音の情報が表示される。これにより、表示部に表示されている培養状態に対応する培養容器が搭載されている計測ユニットを作業者に簡易に認識させることができる。
また、上記態様においては、前記識別表示部が、文字または記号を表示可能なディスプレイであり、前記識別表示が、前記計測ユニットの前記識別情報に対応して設定された文字または記号であってもよい。
このようにすることで、識別表示部においては、ディスプレイに識別情報に対応する文字または記号が表示され、表示部においては表示されている文字または記号の情報が表示される。これにより、表示部に表示されている培養状態に対応する培養容器が搭載されている計測ユニットを作業者に簡易に認識させることができる。
本発明によれば、作業者による誤操作をより確実に防止することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る細胞培養モニタリングシステムを示す全体構成図である。 図１の細胞培養モニタリングシステムに備えられる管理ユニットを示すブロック図である。 図１の細胞培養モニタリングシステムに備えられる表示部における表示例を示す図である。 図１の細胞培養モニタリングシステムに備えられる記憶部に対応づけて記憶された計測ユニットの識別情報、識別表示情報および培養状態情報を示す図である。
本発明の一実施形態に係る細胞培養モニタリングシステム１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養モニタリングシステム１は、図１に示されるように、細胞および培地を収容した培養容器２を搭載して所定の温度および湿度に保たれたインキュベータ２０内に配置される複数の計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと、インキュベータ２０外に配置される管理ユニット４とを備えている。
計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、細胞および培地を収容した培養容器２を搭載する箱状の筐体を備え、培養容器２の底面に接着して成長している細胞の状態を示す情報（細胞状態情報）、例えば、細胞の画像を経時的に取得するようになっている。また、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、該計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別情報を記憶するとともに、取得した細胞状態情報を記憶する記憶部（図示略）と、記憶部に記憶された識別情報と細胞状態情報とを対応づけて外部に送信する一方、外部からの信号を受信する送受信部５とを備えている。
さらに、本実施形態においては、インキュベータ２０内には同時に４個の計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを収容できるようになっている。各計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄには、その前面あるいは上面等のインキュベータ２０内に収容された状態で見やすい位置に、複数個、例えば、４個のＬＥＤ（識別表示部）６が一列に配置された状態で備えられている。これらのＬＥＤ６は、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ毎に異なる位置のＬＥＤ６が点灯させられることにより、各計測ユニットに固有の識別表示として機能するようになっている。図中、点灯しているＬＥＤ６を斜線で示している。
管理ユニット４は、外部との間で情報を送受信する送受信装置（受信部）７と、該送受信装置７により送信する情報を生成するとともに受信した情報を処理する情報処理装置（例えば、ＰＣシステム）８とを備えている。
情報処理装置８は、図２に示されるように、操作者により入力が行われる入力部（例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等）９と、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄから送られてきた細胞状態情報を解析して培養状態を示す情報（培養状態情報）を算出する解析部（例えば、ＣＰＵおよび解析用プログラム）１０と、解析部１０により算出された培養状態情報を送受信装置７により受信した識別情報に対応づけて記憶する記憶部（例えば、ＰＣのハードディスク、メモリ、ネットワーク上の記憶装置等）１１と、解析部１０により算出された培養状態情報等を表示する表示部（例えば、ＬＣＤモニタ、タッチパネル等）１２と、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを制御する信号を出力する制御部（例えば、ＣＰＵおよび制御用プログラム）１３とを備えている。
入力部９は、キーボードあるいはマウス等の入力装置であり、解析結果を表示する計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを選択する場合等に使用されるようになっている。
解析部１０は、入力部９により選択された計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄについて送受信装置７により受信した細胞状態情報を解析して、細胞数、細胞密度等の培養状態情報を算出するようになっている。図３に示す例では、継代によって区切られる培養期間毎の細胞数あるいは細胞密度の経時変化を出力するようになっている。
記憶部１１には、上述したように、培養状態情報と、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別情報とが対応づけて記憶されるとともに、図４に示されるように、識別情報に対して固有の識別表示に対応する情報（識別表示情報）が、制御部１３により割り振られて記憶されるようになっている。固有の識別表示情報とは、例えば、４個のＬＥＤ６の点灯位置を示す左からの番号である。
表示部１２は、解析部１０により算出された培養状態情報を表示するとともに、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別情報に対応づけて記憶部１１に記憶されている識別表示情報そのもの、または識別表示情報に基づいて生成された情報を表示するようになっている。例えば、本実施形態においては、識別表示に対応する番号そのものを表示し、あるいは、図３に示されるように、当該番号に基づいて、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３ＤにおけるＬＥＤ６の配列を模して、番号に対応する位置のＬＥＤ６を点灯させた画像を表示するようになっている。
制御部１３は、各計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄから送られてくる識別情報により、接続されている計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを認識し、対応する識別情報に対して、固有の識別表示情報を割り振るようになっている。制御部１３による識別表示情報の割り振りは、識別情報が送られてきた順に割り振ってもよいし、制御部１３側から各計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに識別情報の送信をリクエストし、接続されている全ての計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを把握した上で、識別情報の若い順等、任意のルールに従って行われることにしてもよい。
また、制御部１３は、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄから細胞状態情報が送られてきたときには、解析部１０に細胞状態情報を解析させるようになっている。
さらに、制御部１３は、入力部９から、確認したい計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの情報が入力されたときには、記憶部１１に記憶されている当該計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別情報に対応づけて記憶されている培養状態情報を読み出して、表示部１２に表示させるようになっている。
また、制御部１３は、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別情報と識別表示情報とを送受信装置７を介して送信するようになっている。
各計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、それ自体の識別情報を含む情報が送られてきたときには、該識別情報とともに送られてきた識別表示情報に基づいて、それ自体に備えられているＬＥＤ６の内、識別表示情報に示されたＬＥＤ６を点灯させるようになっている。
このように構成された本実施形態に係る細胞培養モニタリングシステム１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る細胞培養モニタリングシステム１を用いて細胞の培養状態をモニタリングするには、培養容器２内に細胞と培地とを収容して、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに搭載したものをインキュベータ２０内に配置して観察を開始する。
観察が開始されると、定期的に細胞状態情報として細胞の画像が取得されることにより、取得された画像情報が、経時的に記憶部に記憶されていく。また、記憶部に記憶された時系列の画像情報は、定期的に、または必要に応じて、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別情報と対応づけた形態で、送受信部５を介して管理ユニット４に送られる。
管理ユニット４は、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄから送られてくる識別情報および細胞の画像を受信したときには、制御部１３が、接続されている計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別情報に固有の識別表示情報を割り振って記憶部１１に記憶させる。
制御部１３は、識別表示情報が割り振られたときには、識別情報とともに送信することにより、該当する識別情報を有する計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに、識別表示情報に示されたＬＥＤ６を点灯させるように計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを制御する。
そして、いずれかの計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄから細胞の画像が送られてきたときには、制御部１３が、送られてきた細胞の画像を解析部１０に送り、培養状態情報Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を算出させる。算出された培養状態情報は、図４に示されるように、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別情報と対応づけて記憶部１１に記憶される。
操作者が入力部９により、細胞の培養状態を確認したい計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別情報を入力した場合には、制御部１３は、入力された識別情報に対応づけて記憶部１１に記憶されている識別表示情報とともに培養状態情報を読み出して、図３に示されるように、表示部１２に表示する。
本実施形態に係る細胞培養モニタリングシステム１によれば、制御部により割り振られた識別表示情報に基づいて、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３ＤのＬＥＤ６の点灯位置が決定されるとともに、その識別表示情報に示される位置のＬＥＤ６を点灯させた画像が表示部１２に表示されるので、表示部１２に表示された培養状態情報が、同じく表示部１２に表示された画像におけるＬＥＤ６の点灯位置に一致する位置のＬＥＤ６が点灯している計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄにより計測されたものであることを誤ることなく対応づけることができる。
すなわち、同一のインキュベータ２０内に複数の計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが収容され、各計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの外観が区別できない場合であっても、管理ユニット４によって管理されている識別情報と識別表示情報とに従って計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３ＤのＬＥＤ６が制御されるので、操作者による培養容器２の取り違えを防止することができるという利点がある。
なお、本実施形態においては、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが一列に配列された複数のＬＥＤ６を備え、ＬＥＤ６の点灯位置によって識別表示を行うこととした。本実施形態では、一列に配列された４個のＬＥＤ６のいずれか１つを点灯させることにより４個の計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを識別するための識別表示としたが、ＬＥＤ６を同時に複数点灯させる場合も含め、点灯するＬＥＤ６の組合せによりＬＥＤ６の個数より多くの計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを識別するための識別表示としてもよい。
また、点灯させるＬＥＤ６の位置により、識別表示とすることに代えて、射出する光の色を変化させることができるＬＥＤ６を用いて、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ毎にＬＥＤ６から射出させる光の色を異ならせることにより、識別表示を行うことにしてもよい。
また、ＬＥＤ６によって識別表示を行うこととしたが、これに代えて、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが音源を備え、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ毎に音源から発生される音の高低あるいはメロディを異ならせることにより識別表示を行うことにしてもよい。
また、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別表示部として電子ペーパー、液晶ディスプレイ等の文字あるいは記号を表示可能なデバイスを採用し、識別表示として計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの識別情報に対応して設定された文字または記号を使用することにしてもよい。例えば、計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ毎に使用しているユーザが異なる場合に、ユーザ名を表示することにしてもよい。
また、本実施形態においては、細胞培養モニタリングシステム１として、４個の計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを備えるものを採用したが、これに代えて、２個、３個または５個以上の計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを備えるものを採用してもよい。
また、本実施形態においては、取得した細胞状態情報を計測ユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの記憶部に一旦記憶する場合を例示したが、これに代えて、取得した細胞状態情報を記憶せずに管理ユニット４に送信してもよい。
１ 細胞培養モニタリングシステム
２ 培養容器
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 計測ユニット
４ 管理ユニット
６ ＬＥＤ（識別表示部）
７ 送受信装置（受信部）
１０ 解析部
１１ 記憶部
１２ 表示部
１３ 制御部
２０ インキュベータ

Claims (5)

  1. インキュベータ内に収容され、細胞を収容した培養容器をそれぞれ搭載して該培養容器内の前記細胞の状態を計測するとともに、識別表示部を備える複数の計測ユニットと、
    前記インキュベータ外に配置され、複数の前記計測ユニットとの間で通信する管理ユニットとを備え、
    該管理ユニットが、各前記計測ユニットから各該計測ユニットの識別情報に対応づけて、計測された前記細胞の状態を示す情報を受信する受信部と、該受信部により受信した前記細胞の状態を示す情報を解析することにより培養状態を示す情報を算出する解析部と、該解析部により算出された前記培養状態を示す情報と、前記計測ユニットから受信した前記識別情報とを対応づけて記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された前記培養状態を示す情報と前記識別情報に基づく識別表示とを対応づけて表示する表示部と、該表示部に表示した前記識別表示と対応する識別表示を表示するように前記計測ユニットの前記識別表示部を制御する制御部とを備える細胞培養モニタリングシステム。
  2. 前記識別表示部が、複数配列されたＬＥＤであり、
    前記識別表示が、配列された前記ＬＥＤにおける点灯される前記ＬＥＤの位置である請求項１に記載の細胞培養モニタリングシステム。
  3. 前記識別表示部が、射出する光の色を変更可能なＬＥＤであり、
    前記識別表示が、前記ＬＥＤから射出させる光の色である請求項１に記載の細胞培養モニタリングシステム。
  4. 前記識別表示部が、発生する音を変更可能な音源であり、
    前記識別表示が、前記音源から発生する音の高低またはメロディである請求項１に記載の細胞培養モニタリングシステム。
  5. 前記識別表示部が、文字または記号を表示可能なディスプレイであり、
    前記識別表示が、前記計測ユニットの前記識別情報に対応して設定された文字または記号である請求項１に記載の細胞培養モニタリングシステム。
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