JP7022193B2 - Cell culture device management method and cell culture device management system - Google Patents

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Description

本発明は、様々な薬剤の研究等に用いられる細胞培養デバイスの管理方法、及び細胞培養デバイスの管理システムに関する。 The present invention relates to a method for managing a cell culture device used for research on various drugs and the like, and a management system for the cell culture device.

近年、マイクロ流路と呼ばれるマイクロメートルオーダの幅の流路を有する流路デバイス(細胞培養デバイス)を、血管、腸管、肝臓、及び肺等の臓器モデルとして使用することが試みられている(特許文献1参照)。
例えば、特許文献1には、中央マイクロ流路(チャネル)を内部に有し、多孔質の膜に複数種の細胞(生体細胞)が固定されている細胞培養デバイスが臓器模倣装置として開示されている。
In recent years, attempts have been made to use a channel device (cell culture device) having a channel with a width of a micrometer order called a microchannel as an organ model for blood vessels, intestines, liver, lungs, and the like (patented). See Document 1).
For example, Patent Document 1 discloses a cell culture device having a central microchannel (channel) inside and having a plurality of types of cells (living cells) immobilized on a porous membrane as an organ mimicking device. There is.

また、特許文献1に開示の臓器模倣装置は、センサ、コンピュータ、ディスプレイ、ならびにソフトウェア、データ構成要素、プロセスステップ、及び/又はデータ構造を利用する他の計算装置を含むシステムとして使用されている。また、そのシステムは、各種の操作システム、計算プラットフォーム、コンピュータプログラム、及び/又は汎用機械を使用して実行できるものである。
この臓器模倣装置は、多孔質の膜に細胞を固定した状態で、中央マイクロ流路に、空気、血液、水、細胞、化合物、粒子、及び培養液等を流し、臓器を再現した多孔質の膜に対して、その状態をセンサで測定し、ディスプレイに表示し、コンピュータで制御することで、様々な解析を行うことができる。
Further, the organ mimicking device disclosed in Patent Document 1 is used as a system including a sensor, a computer, a display, and other computing devices utilizing software, data components, process steps, and / or data structures. The system can also be run using various operating systems, computing platforms, computer programs, and / or general purpose machines.
This organ mimicking device is a porous organ that reproduces an organ by flowing air, blood, water, cells, compounds, particles, culture solution, etc. through a central microchannel with cells fixed on a porous membrane. Various analyzes can be performed on the membrane by measuring its state with a sensor, displaying it on a display, and controlling it with a computer.

例えば、センサとして、圧力センサ、電極、赤外線、及び光検出手段(カメラ及びLED(発光ダイオード:Light Emitting Diode)、又は磁器検出手段等を用いることで、多孔質膜に形成した細胞層等の特性、及び状態等をモニタリングすることもできる。例えば、電極を用いて電位差、抵抗、及び短絡回路電流等の電気特性を測定することで、多孔質膜に形成した細胞層等を通した流体、及びイオン等の輸送機能、及び障壁の形成等を確認できる。
こうして、特許文献1に開示の臓器模倣装置は、例えば、様々な疾患の治療、及び試験の効果の確認、様々な化学薬剤、及び生物薬剤等の薬剤の研究、及び開発、並びに細胞のスクリーニングを含む種々のスクリーニング等に使用することができる。
For example, by using a pressure sensor, electrodes, infrared rays, and light detecting means (camera and LED (Light Emitting Diode), porcelain detecting means, etc. as sensors, characteristics of a cell layer formed on a porous membrane, etc.) , And the state, etc. can also be monitored. For example, by measuring electrical characteristics such as potential difference, resistance, and short circuit current using electrodes, the fluid that has passed through the cell layer formed on the porous film, and It is possible to confirm the transport function of ions and the formation of barriers.
Thus, the organ mimicking apparatus disclosed in Patent Document 1 can, for example, treat various diseases, confirm the effects of tests, research and develop various chemical agents, and drugs such as biological agents, and screen cells. It can be used for various screenings including.

特開2011-528232号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-528232

ところで、特許文献1に開示の技術では、人体は複雑であるため、細胞培養デバイスを用いて細胞等の評価を正確に行うためには、1つの測定のみでは不十分である。即ち、細胞培養デバイスを用いた細胞等の正確な評価を行うためには、例えば、多孔質膜上の細胞の撮像と電極を用いる抵抗値の測定とを同時に行う等、複数の測定を同時に行って、複数の測定結果に基づいて評価を行う必要がある。
ところが、従来の細胞培養デバイスでは複数の測定を同時に行うこと、特に蛍光標識を用いる測定、及び細胞の撮像などの光学的な測定と、電極を用いる電気的な測定とを、同時に行うことが困難である。
このため、細胞培養デバイスにおいて培養される生体細胞の状態を正確に管理することができないという問題があった。
By the way, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the human body is complicated, only one measurement is insufficient in order to accurately evaluate cells and the like using a cell culture device. That is, in order to accurately evaluate cells and the like using a cell culture device, a plurality of measurements are simultaneously performed, for example, imaging of cells on a porous membrane and measurement of resistance values using electrodes are performed simultaneously. Therefore, it is necessary to make an evaluation based on a plurality of measurement results.
However, with conventional cell culture devices, it is difficult to perform multiple measurements at the same time, especially optical measurements using fluorescent labels and imaging of cells, and electrical measurements using electrodes. Is.
Therefore, there is a problem that the state of the living cells to be cultured in the cell culture device cannot be accurately controlled.

更に、特許文献1に開示の技術を用いても、例えば従来技術の薬剤研究、及び開発においては、薬剤を評価するエンドユーザ(最終使用者)自身が、例えば、図15に示すように、ステップS102において予め製作された細胞培養デバイス(臓器模倣装置)に生体細胞を播種し、ステップS104において培養して、使用可能の状態まで成熟させ、ステップS106において薬剤テストを行うことになっていた。このため、エンドユーザが細胞培養デバイスにおける生体細胞の培養工程の全てを行う必要があり、エンドユーザにおいて薬剤研究、及び開発の時間、及び手間が掛かるという問題があった。
また、細胞培養デバイスの他のバリューチェーンにおいては、細胞播種から初期の培養までは工場で行われた後、出荷検査、及び輸送を経て、所望の性能、及び/又は性質を発揮するように、エンドユーザによる最終の培養工程を経て使用される。このため、エンドユーザは、細胞播種から初期の培養から最終の培養に入る前までの細胞を管理しておらず、その間の細胞の状態を知ることができないため、最終の細胞の品質を管理することが難しいという問題があった。
Further, even if the technique disclosed in Patent Document 1 is used, for example, in drug research and development of the prior art, the end user (final user) who evaluates the drug himself / herself, for example, as shown in FIG. Living cells were to be seeded in a cell culture device (organ mimicking device) manufactured in advance in S102, cultured in step S104, matured to a usable state, and subjected to a drug test in step S106. Therefore, it is necessary for the end user to perform all the steps of culturing living cells in the cell culture device, and there is a problem that the end user takes time and labor for drug research and development.
In addition, in other value chains of cell culture devices, cell seeding to initial culture are performed in the factory, followed by shipping inspection and transportation so as to exhibit desired performance and / or properties. Used after a final culture step by the end user. For this reason, the end user does not manage the cells from cell seeding to the initial culture to the final culture, and cannot know the state of the cells during that period, so that the quality of the final cells is controlled. There was a problem that it was difficult.

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、生体細胞の播種から最終の培養まで細胞培養デバイスの生体細胞の測定データを連続的に記録して測定データの履歴を一元的に管理することを可能にし、使用者が使用するタイミングまでの細胞培養デバイスにおける生体細胞の品質管理を可能とする細胞培養デバイスの管理方法、及び細胞培養デバイスの管理システムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, continuously record the measurement data of the living cells of the cell culture device from the seeding of the living cells to the final culture, and centrally manage the history of the measurement data. It is an object of the present invention to provide a method for managing a cell culture device and a management system for the cell culture device, which enables the quality control of living cells in the cell culture device until the timing of use by the user.

上記目的を達成するために、本発明の第1の態様の細胞培養デバイスの管理方法は、工場において、生体細胞を培養する少なくとも1つの細胞培養デバイスを製造して細胞培養デバイスにおいて生体細胞を播種して培養を開始すると共に、培養中の生体細胞の培養状態を測定して第1測定データを連続的に収集し、輸送車において、生体細胞を培養し、その培養状態を測定して第2測定データを連続的に収集しつつ、細胞培養デバイスを工場から細胞培養デバイスの使用者まで輸送し、使用者において、生体細胞を培養し、その培養状態を測定して第3測定データを連続的に収集し、使用可能の状態まで成熟した生体細胞を使用するまで、生体細胞の培養状態を示す第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データを連続的に記録して一元的に管理して、生体細胞を培養する細胞培養デバイスを管理するものである。 In order to achieve the above object, the method for managing a cell culture device according to the first aspect of the present invention is to manufacture at least one cell culture device for culturing living cells in a factory and seed the living cells in the cell culture device. Then, the culture is started, the culture state of the living cells being cultured is measured, the first measurement data is continuously collected, the living cells are cultured in a transport vehicle, and the culture state is measured, and the second measurement is performed. While continuously collecting measurement data, the cell culture device is transported from the factory to the user of the cell culture device, and the user cultivates the living cells, measures the culture state, and continuously collects the third measurement data. The first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data indicating the culture state of the living cells are continuously recorded and centrally recorded until the matured living cells are used. It manages and manages cell culture devices that cultivate living cells.

また、上記目的を達成するために、本発明の第2の態様の細胞培養デバイスの管理システムは、生体細胞を培養する少なくとも1つの細胞培養デバイスが配列された細胞培養キットと、細胞培養デバイスにおいて播種され、培養される生体細胞の培養条件を制御する第1条件コントローラ、細胞培養デバイスの生体細胞の培養状態を測定する測定ユニット、及び測定ユニットで測定された第1測定データを収集する第1メモリユニットを有する第1コントローラとを備える工場と、生体細胞を培養している細胞培養デバイスを備える細胞培養キットと、細胞培養デバイスの生体細胞の培養条件を制御する第2条件コントローラ、細胞培養デバイスの生体細胞の培養状態を測定する第2測定ユニット、及び第2測定ユニットで測定された第2測定データを収集する第2メモリユニットを有する第2コントローラとを備え、細胞培養キットを工場から細胞培養デバイスの使用者まで輸送する輸送車と、生体細胞を培養して使用可能の状態まで成熟させる細胞培養デバイスを備える細胞培養キットと、細胞培養デバイスの生体細胞の培養条件を制御する第3条件コントローラ、細胞培養デバイスの生体細胞の培養状態を測定する第3測定ユニット、及び第3測定ユニットで測定された第3測定データを収集する第3メモリユニットを有する第3コントローラとを備える使用者側設備と、第1コントローラから工場で収集された第1測定データを受信し、第2コントローラから輸送車で収集された第2測定データを受信し、第3コントローラから使用者側設備で収集された第3測定データを受信し、生体細胞培養の培養状態を示す第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データを、使用可能の状態まで成熟した生体細胞を使用するまで、連続的に記録して一元的に管理して、生体細胞を培養する細胞培養デバイスを管理するデータサーバと、を有する。
ここで、工場は、更に、少なくとも1つの細胞培養デバイスを製造する製造設備を有することが好ましい。
Further, in order to achieve the above object, the cell culture device management system according to the second aspect of the present invention includes a cell culture kit in which at least one cell culture device for culturing living cells is arranged, and a cell culture device. The first condition controller that controls the culture conditions of the living cells to be seeded and cultured, the measurement unit that measures the culture state of the living cells of the cell culture device, and the first measurement data that is measured by the measurement unit are collected. A factory equipped with a first controller having a memory unit, a cell culture kit equipped with a cell culture device for culturing living cells, a second condition controller for controlling the culture conditions of the living cells of the cell culture device, and a cell culture device. A cell culture kit is provided from a factory with a second measurement unit for measuring the culture state of living cells and a second controller having a second memory unit for collecting the second measurement data measured by the second measurement unit. A cell culture kit including a transport vehicle for transporting to the user of the culture device, a cell culture device for culturing living cells and maturing them to a usable state, and a third condition for controlling the culture conditions of the living cells of the cell culture device. The user side including a controller, a third measurement unit for measuring the culture state of living cells of the cell culture device, and a third controller having a third memory unit for collecting the third measurement data measured by the third measurement unit. The equipment and the first measurement data collected at the factory from the first controller were received, the second measurement data collected by the transport vehicle was received from the second controller, and the second measurement data was collected from the third controller by the user-side equipment. The third measurement data is received, and the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data indicating the culture state of the living cell culture are continuously used until the matured living cells are used until they are ready for use. It has a data server that records and centrally manages and manages a cell culture device for culturing living cells.
Here, it is preferable that the factory further has a manufacturing facility for manufacturing at least one cell culture device.

上記第1の態様、及び第2の態様において、連続的に記録されて一元的に管理されている第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データから、生体細胞が使用可能の状態まで成熟したことを判断して、使用者に使用タイミングを通知することが好ましい。
また、連続的に記録されて一元的に管理されている第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データから、使用者において生体細胞が使用可能の状態まで成熟させるための細胞培養デバイスの第3培養条件を求め、求められた第3培養条件に細胞培養デバイスを制御することが好ましい。
また、記第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データは、1つの地点に設置されたデータサーバに記録されることが好ましい。
From the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data that are continuously recorded and centrally managed in the first aspect and the second aspect, the living cells can be used. It is preferable to notify the user of the timing of use by judging that the product has matured to the point of maturity.
In addition, a cell culture device for maturing living cells from the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data, which are continuously recorded and centrally managed, to a state in which living cells can be used by the user. It is preferable to obtain the third culture condition of the above and control the cell culture device to the obtained third culture condition.
Further, it is preferable that the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data are recorded in a data server installed at one point.

また、第1測定データは、工場に設置された第1コントローラに収集され、第1コントローラは、収集された第1測定データをサーバに送信し、収集された第1測定データから、生体細胞を培養するための細胞培養デバイスの第1培養条件を求め、求められた第1培養条件に細胞培養デバイスを制御することが好ましい。
また、第2測定データは、輸送車に設置された第2コントローラに収集され、第2コントローラは、収集された第2測定データをサーバに送信し、サーバは、受信した第1測定データ、及び第2測定データから、輸送中に輸送車において生体細胞を培養するための細胞培養デバイスの第2培養条件を求めて、第2培養条件を第2コントローラに送信し、第2コントローラは、輸送車において輸送中の細胞培養デバイスを第2培養条件に制御することが好ましい。
Further, the first measurement data is collected by the first controller installed in the factory, the first controller transmits the collected first measurement data to the server, and the living cells are selected from the collected first measurement data. It is preferable to obtain the first culture condition of the cell culture device for culturing and to control the cell culture device to the obtained first culture condition.
Further, the second measurement data is collected by the second controller installed in the transport vehicle, the second controller transmits the collected second measurement data to the server, and the server receives the first measurement data and the received first measurement data. From the second measurement data, the second culture condition of the cell culture device for culturing the living cells in the transport vehicle during transportation is obtained, the second culture condition is transmitted to the second controller, and the second controller is the transport vehicle. It is preferable to control the cell culture device being transported in the second culture condition.

また、第3測定データは、使用者において設置された第3コントローラに収集され、第3コントローラは、収集された第3測定データをサーバに送信し、サーバは、受信した第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データから、使用者において生体細胞が使用可能の状態まで成熟させるための細胞培養デバイスの第3培養条件を求めて、第3培養条件を第3コントローラに送信し、第3コントローラは、使用者において細胞培養デバイスを第3培養条件に制御することが好ましい。
また、 第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データを収集するために、細胞培養デバイスにおいて培養中の生体細胞の培養状態は、電気的に、及び光学的に連続的に測定されることが好ましい。
Further, the third measurement data is collected by the third controller installed by the user, the third controller transmits the collected third measurement data to the server, and the server receives the first measurement data, the first measurement data. From the 2 measurement data and the 3rd measurement data, the 3rd culture condition of the cell culture device for maturing the living cells to the usable state in the user is obtained, and the 3rd culture condition is transmitted to the 3rd controller. It is preferable that the third controller controls the cell culture device to the third culture condition in the user.
Further, in order to collect the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data, the culture state of the living cells being cultured in the cell culture device is continuously measured electrically and optically. Is preferable.

また、細胞培養デバイスは、第1流路を有する第1流路部材と、第2流路を有する第2流路部材と、第1流路部材と第2流路部材との間に設けられる多孔質膜と、第1流路と第2流路とを挟んで設けられる、一対の透明電極と、を有する流路デバイスであることが好ましい。
また、一対の透明電極が、面状電極であることが好ましい。
また、第1流路部材、又は、第1流路部材及び第2流路部材が、高分子材料で構成され、一対の透明電極が、カーボンナノチューブであることが好ましい。
Further, the cell culture device is provided between the first flow path member having the first flow path, the second flow path member having the second flow path, and the first flow path member and the second flow path member. It is preferable that the flow path device has a porous membrane and a pair of transparent electrodes provided so as to sandwich the first flow path and the second flow path.
Further, it is preferable that the pair of transparent electrodes are planar electrodes.
Further, it is preferable that the first flow path member, or the first flow path member and the second flow path member are made of a polymer material, and the pair of transparent electrodes are carbon nanotubes.

本発明によれば、生体細胞の播種から最終の培養まで細胞培養デバイスの生体細胞の測定データを連続的に記録して測定データの履歴を一元的に管理することを可能にし、使用者が使用するタイミングまでの細胞培養デバイスにおける生体細胞の品質管理を可能とする。
また、本発明によれば、管理対象の細胞培養デバイスとして、臓器モデル等として利用され、光学的な測定と電気的な測定とを同時に行うことができる細胞培養デバイスを用いることができる。
According to the present invention, it is possible to continuously record the measurement data of the living cells of the cell culture device from the seeding of the living cells to the final culture and centrally manage the history of the measurement data, and the user can use the cells. It enables quality control of living cells in the cell culture device until the timing of the cell culture.
Further, according to the present invention, as a cell culture device to be managed, a cell culture device that is used as an organ model or the like and can perform optical measurement and electrical measurement at the same time can be used.

本発明の細胞培養デバイスの管理方法の一例を模式的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows typically an example of the management method of the cell culture device of this invention. 本発明の細胞培養デバイスの管理方法を実施する管理システムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the management system which carries out the management method of the cell culture device of this invention. 図1に示す管理システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the management system shown in FIG. 本発明の細胞培養デバイスの管理方法に細胞培養デバイスとして用いられる流路デバイスの一例の全体構造を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the whole structure of an example of the flow path device used as a cell culture device in the management method of the cell culture device of this invention. 図4に示す流路デバイスの全体構造を示す概略分解斜視図である。It is a schematic exploded perspective view which shows the whole structure of the flow path device shown in FIG. 図4に示す流路デバイスの多孔質膜の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the porous membrane of the flow path device shown in FIG. 図6のB-B線概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 流路ユニットが固定される前の流路デバイスを示す図4におけるA-A線概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4 showing a flow path device before the flow path unit is fixed. 流路ユニットが固定された後の流路デバイスを示す図4におけるA-A線概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4 showing a flow path device after the flow path unit is fixed. 図4に示す流路デバイスを用いる測定方法の一例を概念的に示す図である。It is a figure which conceptually shows an example of the measurement method using the flow path device shown in FIG. 図4に示す流路デバイスの作製工程を示す概略断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the manufacturing process of the flow path device shown in FIG. 図4に示す流路デバイスの作製工程を示す概略断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the manufacturing process of the flow path device shown in FIG. 図4に示す流路デバイスの作製工程を示す概略断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the manufacturing process of the flow path device shown in FIG. 図4に示す流路デバイスの作製工程を示す概略断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the manufacturing process of the flow path device shown in FIG. 従来技術の培養方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the culture method of the prior art.

以下、本発明の細胞培養デバイスの管理方法、及び細胞培養デバイスの管理システムについて、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。また、各構成部材の説明を明確に行うために、図中の各構成部材の寸法は、適宜、変更している。このため、図中の縮尺は実際とは異なっている。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値、及び上限値として含む範囲を意味する。
Hereinafter, the method for managing the cell culture device and the management system for the cell culture device of the present invention will be described in detail based on the preferred embodiments shown in the attached drawings.
The description of the constituent elements described below is based on the representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. Further, in order to clearly explain each constituent member, the dimensions of each constituent member in the drawing are appropriately changed. Therefore, the scale in the figure is different from the actual scale.
In the present specification, the numerical range represented by using "-" means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.

本発明の第1の実施態様に係る細胞培養デバイスの管理方法の構成について、図1を用いて説明する。
図1は、本発明の第1の実施態様に係る細胞培養デバイスの管理方法の一例を模式的に示すフローチャートである。
本発明の細胞培養デバイスの管理方法においては、図1に示すように、先ず、ステップS10において、生体細胞を培養する所定数(少なくとも1つ)の細胞培養デバイスを工場において製造する。本発明においては、予め製造された細胞培養デバイスを準備して用いても良い。なお、生体細胞、細胞培養デバイス、及び工場の構成等については、後述する。
The configuration of the cell culture device management method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a flowchart schematically showing an example of a method for managing a cell culture device according to the first embodiment of the present invention.
In the method for managing cell culture devices of the present invention, as shown in FIG. 1, first, in step S10, a predetermined number (at least one) of cell culture devices for culturing living cells are manufactured in a factory. In the present invention, a prefabricated cell culture device may be prepared and used. The living cells, cell culture device, factory configuration, etc. will be described later.

次に、ステップS12において、生体細胞を工場内の細胞培養デバイスにおいて播種する。
細胞培養デバイスへの生体細胞の播種は、例えば、細胞懸濁液を流路内に注入し、静置することによって行うことができる。
Next, in step S12, the living cells are seeded in a cell culture device in the factory.
Seeding of living cells into a cell culture device can be performed, for example, by injecting a cell suspension into a channel and allowing it to stand.

続いて、ステップS14において、工場内の細胞培養デバイスに播種された生体細胞の培養を開始し、初期培養を行う。
初期培養を行うステップS14においては、培養中の生体細胞の培養状態を電気的に、かつ光学的に測定して第1測定データを工場に設置された第1コントローラに連続的に収集する。第1測定データは、生体細胞の電気的測定データ、及び光学的測定データに加え、例えば、細胞培養デバイスの培養環境の圧力、温度、及び/又は培養液の液量等のデータ等の培養条件(培養環境条件)を含むことが好ましい。
ここで、第1コントローラは、収集された第1測定データを第1コントローラとは異なる1地点に設置されたデータサーバに送信することが好ましい。また、第1コントローラは、収集した第1測定データから、生体細胞を培養するための細胞培養デバイスの第1培養条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を求め、求めた第1培養条件に細胞培養デバイスを制御することが好ましい。なお、データサーバが、受信した第1測定データから細胞培養デバイスの第1培養条件を求め、求めた第1培養条件を第1コントローラに送信し、第1コントローラが、受信した第1培養条件に細胞培養デバイスを制御しても良い。第1培養条件への細胞培養デバイスの制御は、自動で行っても良いし、第1培養条件をディスプレイ等に表示し、手動で行っても良い。また、第1測定データから細胞培養デバイスの最適な測定条件を求め、求められた測定条件に細胞培養デバイスの測定を自動で、又は手動で制御しても良い。
Subsequently, in step S14, the culture of the living cells seeded in the cell culture device in the factory is started, and the initial culture is performed.
In step S14 in which the initial culture is performed, the culture state of the living cells being cultured is electrically and optically measured, and the first measurement data is continuously collected in the first controller installed in the factory. The first measurement data includes culture conditions such as, for example, data such as pressure, temperature, and / or volume of the culture solution in the culture environment of the cell culture device, in addition to the electrical measurement data and the optical measurement data of the living cells. (Culture environment conditions) is preferably included.
Here, it is preferable that the first controller transmits the collected first measurement data to a data server installed at one point different from the first controller. In addition, the first controller obtains the first culture conditions (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution) of the cell culture device for culturing the living cells from the collected first measurement data. It is preferable to control the cell culture device to the obtained first culture conditions. The data server obtains the first culture condition of the cell culture device from the received first measurement data, transmits the obtained first culture condition to the first controller, and the first controller sets the received first culture condition. The cell culture device may be controlled. The control of the cell culture device to the first culture condition may be performed automatically, or the first culture condition may be displayed on a display or the like and manually performed. Further, the optimum measurement conditions of the cell culture device may be obtained from the first measurement data, and the measurement of the cell culture device may be automatically or manually controlled according to the obtained measurement conditions.

次に、ステップS16において、工場内で生体細胞を培養している、使用者に必要数の細胞培養デバイスを輸送車によって輸送する前に、工場においては、生体細胞の培養状態が適正であることを検査する出荷検査を行うことが好ましい。出荷検査においては、所定状態に成熟していない、成熟しすぎている、又は死んでいる細胞を培養している細胞培養デバイスは除かれ、培養状態が適正である所定状態に成熟している生体細胞を培養している細胞培養デバイスに取り換えられる。こうして、培養状態が適正である生体細胞を培養している、使用者に必要数の細胞培養デバイスが輸送に提供される。
なお、後段のステップ18において、輸送車による輸送時間が長い場合、及び長いことが予想される場合等には、本ステップ16において、出荷検査後、生体細胞を細胞培養デバイスと共に低温状態にして、例えば凍結して、培養を部分的に休止し、又は実質的に停止しても良い。ここで、本発明では、低温状態は、凍結状態も含むものとする。
Next, in step S16, before transporting the required number of cell culture devices to the user, who are culturing the living cells in the factory, by the transport vehicle, the culture state of the living cells is appropriate in the factory. It is preferable to carry out a shipping inspection. In the shipping inspection, cell culture devices that are culturing cells that are not mature, overmature, or dead in a predetermined state are excluded, and living organisms that have matured to a predetermined state in which the culture state is appropriate are excluded. It is replaced with a cell culture device that is culturing cells. In this way, the required number of cell culture devices are provided for transportation to the user who is culturing living cells in an appropriate culture state.
In the latter step 18, if the transportation time by the transport vehicle is long or is expected to be long, in this step 16, after the shipping inspection, the living cells are brought into a low temperature state together with the cell culture device. For example, it may be frozen to partially pause the culture or substantially stop the culture. Here, in the present invention, the low temperature state also includes a frozen state.

次に、ステップS18において、必要数の細胞培養デバイスは、輸送車によって工場から細胞培養デバイスの使用者まで輸送される。輸送中、輸送車内においては、細胞培養デバイスにおいて生体細胞、及び細胞培養デバイスの温度を制御して、生体細胞を培養し、その培養状態を測定して第2測定データを輸送車に設置された第2コントローラに連続的に収集することが好ましい。第2測定データも、生体細胞の電気的測定データ、及び光学的測定データに加え、例えば、細胞培養デバイスの第2培養条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を含むことが好ましい。
なお、例えば、輸送時間が長い場合、及び長いと予想される場合等においては、ステップS16において、工場で細胞培養デバイスと共に生体細胞が凍結を含む低温状態にした場合には、このステップS18では、工場から、低温状態にした生体細胞、及び細胞培養デバイスを受け取り、低温状態に維持して、輸送車に積み込み、生体細胞、及び細胞培養デバイスの温度を制御して、低温状態に維持されている生体細胞、及び細胞培養デバイスの輸送車による輸送を行っても良い。
ここで、生体細胞、及び細胞培養デバイスが凍結を含む低温状態で輸送されている間も、生体細胞の状態を測定して第2測定データを輸送車に設置された第2コントローラに連続的に収集することが好ましい。この第2測定データも、生体細胞の電気的測定データ、及び光学的測定データに加え、例えば、細胞培養デバイスの低温状態の維持条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を含むことが好ましい。
Next, in step S18, the required number of cell culture devices are transported from the factory to the user of the cell culture device by the transport vehicle. During transportation, in the transport vehicle, the temperature of the living cells and the cell culture device was controlled by the cell culture device, the living cells were cultured, the culture state was measured, and the second measurement data was installed in the transport vehicle. It is preferable to collect continuously in the second controller. In addition to the electrical measurement data and the optical measurement data of the living cells, the second measurement data also includes, for example, the second culture conditions (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution) of the cell culture device. It is preferable to include it.
In addition, for example, when the transport time is long or expected to be long, in step S16, when the living cells are brought into a low temperature state including freezing together with the cell culture device at the factory, in this step S18, Receives cold living cells and cell culture devices from the factory, keeps them cold, loads them into transport vehicles, controls the temperature of living cells and cell culture devices, and keeps them cold. Living cells and cell culture devices may be transported by a transport vehicle.
Here, even while the living cells and the cell culture device are being transported in a low temperature state including freezing, the state of the living cells is measured and the second measurement data is continuously transferred to the second controller installed in the transport vehicle. It is preferable to collect. In addition to the electrical measurement data and the optical measurement data of the living cells, this second measurement data also includes, for example, conditions for maintaining the low temperature state of the cell culture device (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution, etc.). ) Is preferably included.

また、工場から、生体細胞を培養している細胞培養デバイスを受け取った後に、例えば、輸送時間が長いことが分かった場合、及び長いと予想される場合等においては、本ステップ18では、輸送車内において、生体細胞を細胞培養デバイスと共に低温状態にして、例えば凍結して、培養を部分的に休止し、又は実質的に停止し、そのままの低温状態で、輸送しても良い。
更に、輸送車内において、低温状態、例えば凍結状態にある生体細胞、及び細胞培養デバイスの温度をコントロールして、例えば解凍して培養状態に戻しても良い。
即ち、輸送車において、生体細胞、及び細胞培養デバイスの温度をコントロールして、生体細胞を低温状態(凍結した状態を含む)で、輸送の一部、又は全部を行ってもよい。
Further, after receiving the cell culture device for culturing living cells from the factory, for example, when it is found that the transport time is long, or when it is expected to be long, in this step 18, in the transport vehicle. In the above, the living cells may be brought to a low temperature state together with the cell culture device, for example, frozen, and the culture may be partially stopped or substantially stopped and transported in the same low temperature state.
Further, in the transport vehicle, the temperature of the living cells in a low temperature state, for example, in a frozen state, and the temperature of the cell culture device may be controlled, for example, thawed and returned to the cultured state.
That is, in the transport vehicle, the temperature of the living cells and the cell culture device may be controlled to partially or completely transport the living cells in a low temperature state (including a frozen state).

ここで、第2コントローラは、収集された第2測定データをデータサーバに送信することが好ましい。次に、データサーバは、受信した第1測定データ、及び第2測定データから、輸送中に輸送車内において生体細胞を培養するための細胞培養デバイスの第2培養条件、又は低温状態の維持制御条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を求めて、求めた第2培養条件、又は維持制御条件を第2コントローラに送信することが好ましい。
第2コントローラは、輸送車によって輸送中の細胞培養デバイスを第2培養条件、又は維持制御条件に制御することが好ましい。第2培養条件、又は維持制御条件への細胞培養デバイスの制御は、自動で行っても良いし、第2培養条件、又は維持制御条件をディスプレイ等に表示し、手動で行っても良い。また、第2測定データ、又は第1~第2測定データから細胞培養デバイスの最適な測定条件を求め、求められた測定条件に細胞培養デバイスの測定を自動で、又は手動で制御しても良い。
Here, it is preferable that the second controller transmits the collected second measurement data to the data server. Next, the data server uses the received first measurement data and the second measurement data to determine the second culture condition of the cell culture device for culturing the living cells in the transport vehicle during transportation, or the maintenance control condition in a low temperature state. It is preferable to obtain (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution, etc.) and transmit the obtained second culture condition or maintenance control condition to the second controller.
It is preferable that the second controller controls the cell culture device being transported by the transport vehicle under the second culture condition or the maintenance control condition. The control of the cell culture device to the second culture condition or the maintenance control condition may be performed automatically, or the second culture condition or the maintenance control condition may be displayed on a display or the like and manually performed. Further, the optimum measurement conditions of the cell culture device may be obtained from the second measurement data or the first to second measurement data, and the measurement of the cell culture device may be automatically or manually controlled according to the obtained measurement conditions. ..

次に、ステップS20において、使用者は、輸送車によって輸送された必要数の培養中の細胞培養デバイスを受け取り、使用者において、生体細胞を最終培養する。
なお、使用者において、細胞培養デバイスごと生体細胞が凍結された状態で受け取った場合には、使用者において解凍後、生体細胞を最終培養することが好ましい。
細胞培養デバイスにおいては、その培養状態を測定して生体細胞が使用可能の状態に成熟するまで第3測定データを使用者において設置された第3コントローラに連続的に収集する。第3測定データも、生体細胞の電気的測定データ、及び光学的測定データに加え、例えば、細胞培養デバイスの第3培養条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を含むことが好ましい。
第3コントローラは、収集された第3測定データをデータサーバに送信することが好ましい。
Next, in step S20, the user receives the required number of in-cultured cell culture devices transported by the transport vehicle, and the user finally cultures the living cells.
When the user receives the living cells in a frozen state together with the cell culture device, it is preferable that the living cells are finally cultured after being thawed by the user.
In the cell culture device, the culture state is measured and the third measurement data is continuously collected in the third controller installed by the user until the living cells mature to a usable state. In addition to the electrical measurement data and the optical measurement data of the living cells, the third measurement data also includes, for example, the third culture conditions (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution) of the cell culture device. It is preferable to include it.
The third controller preferably transmits the collected third measurement data to the data server.

次に、データサーバは、受信した第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データから、使用者において生体細胞が使用可能の状態まで成熟させるための細胞培養デバイスの第3培養条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を求めて、第3培養条件を第3コントローラに送信することが好ましい。
第3コントローラは、使用者において培養中の細胞培養デバイスを第3培養条件に制御することが好ましい。
即ち、データサーバは、連続的に記録されて一元的に管理されている第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データから、使用者において生体細胞が使用可能の状態まで成熟させるための細胞培養デバイスの第3培養条件を求め、求められた第3培養条件に細胞培養デバイスを制御することができる。
第3培養条件への細胞培養デバイスの制御は、自動で行っても良いし、第3培養条件をディスプレイ等に表示し、手動で行っても良い。また、第3測定データ、又は第1~第3測定データから細胞培養デバイスの最適な測定条件を求め、求められた測定条件に細胞培養デバイスの測定を自動で、又は手動で制御しても良い。
Next, the data server uses the received first measurement data, second measurement data, and third measurement data to mature the cell culture device to a state in which the living cells can be used by the user. For example, it is preferable to obtain the pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution, and transmit the third culture condition to the third controller.
It is preferable that the third controller controls the cell culture device being cultured by the user under the third culture conditions.
That is, the data server matures the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data, which are continuously recorded and centrally managed, to a state in which the living cells can be used by the user. The third culture condition of the cell culture device can be obtained, and the cell culture device can be controlled to the obtained third culture condition.
The control of the cell culture device to the third culture condition may be performed automatically, or the third culture condition may be displayed on a display or the like and manually performed. Further, the optimum measurement conditions of the cell culture device may be obtained from the third measurement data or the first to third measurement data, and the measurement of the cell culture device may be automatically or manually controlled according to the obtained measurement conditions. ..

こうして、データサーバは、生体細胞の培養状態を示す第1測定データ、生体細胞の培養状態、又は低温状態を示す第2測定データ、及び生体細胞の培養状態を示す第3測定データを第1コントローラ、第2コントローラ、及び第3コントローラからそれぞれ連続的に受信して記録して、記録した第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データを一元的に管理する。
その結果、データサーバは、生体細胞を培養する細胞培養デバイスを管理する。
最後に、使用者は、細胞培養デバイスにおいて、使用可能の状態まで成熟した生体細胞を、例えば薬剤テスト、及び薬剤評価等に使用することができる。
ここで、データサーバは、連続的に記録されて一元的に管理されている第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データから、生体細胞が使用可能の状態まで成熟したことを判断して、使用者に使用タイミングを通知することができる。
In this way, the data server uses the first measurement data indicating the culture state of the living cell, the second measurement data indicating the culture state of the living cell, or the low temperature state, and the third measurement data indicating the culture state of the living cell as the first controller. , The second controller, and the third controller are continuously received and recorded, and the recorded first measurement data, second measurement data, and third measurement data are centrally managed.
As a result, the data server manages a cell culture device for culturing living cells.
Finally, in the cell culture device, the user can use the living cells that have matured to a usable state for, for example, drug testing, drug evaluation, and the like.
Here, the data server determines from the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data that are continuously recorded and centrally managed, that the living cells have matured to a usable state. Then, the user can be notified of the usage timing.

本発明の第2の実施態様に係る細胞培養デバイスの管理システムの構成について、図2、及び図3を用いて説明する。
図2は、本発明の第2の実施態様に係る細胞培養デバイスの管理システムの一例を示す模式図である。図3は、図1に示す細胞培養デバイスの管理システムの一例を示すブロック図である。
図2、及び図3に示すように、細胞培養デバイスの管理システム80は、細胞培養ユニット84に配列された少なくとも1つ(1つ、又は複数)の細胞培養デバイス86において生体細胞を播種し、生体細胞を培養するメーカ工場82と、生体細胞を培養しながら細胞培養デバイス86を含む細胞培養ユニット84をメーカ工場82から使用者側設備90に輸送する輸送車88と、細胞培養デバイス86において生体細胞を培養して使用可能の状態に成熟させて、薬剤テストユニット92おいて薬剤テスト等に使用し、薬剤評価を行う使用者側設備90と、細胞培養デバイス86において生体細胞を培養して使用可能の状態に成熟させるまで、メーカ工場82、輸送車88、及び使用者側設備90において培養される細胞培養デバイス86の測定データを連続して記録し、一元的に管理するデータサーバ94とによって構成される。
The configuration of the cell culture device management system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a cell culture device management system according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a management system for the cell culture device shown in FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, the cell culture device management system 80 seeds living cells in at least one (s) cell culture device 86 arranged in the cell culture unit 84. A maker factory 82 for culturing living cells, a transport vehicle 88 for transporting a cell culture unit 84 including a cell culture device 86 while culturing living cells from the maker factory 82 to a user-side facility 90, and a living body in the cell culture device 86. The cells are cultured and matured into a usable state, and used for drug tests in the drug test unit 92, etc., and the living cells are cultured and used in the user-side equipment 90 for drug evaluation and the cell culture device 86. By the data server 94 that continuously records and centrally manages the measurement data of the cell culture device 86 cultured in the manufacturer's factory 82, the transport vehicle 88, and the user's equipment 90 until it matures to a possible state. It is composed.

メーカ工場82は、細胞培養デバイス86を含む細胞培養ユニット84と、細胞培養ユニット84の細胞培養デバイス86における生体細胞の培養を制御する第1コントローラ96とを含み、更に、細胞培養デバイス86の製造設備98を含むことが好ましい。
なお、製造設備98は、工場内に設置され、複数(好ましくは、大量)の細胞培養デバイス86を製造し、複数の細胞培養デバイス86を有する細胞培養ユニット84を1つ以上製造する。
メーカ工場82は、細胞培養デバイス86の大量生産を行い、大量培養を行うことが好ましい。したがって、メーカ工場82は、細胞培養デバイス86の大量培養のために、複数の細胞培養デバイス86を有する細胞培養ユニット84も大量に製造することが好ましい。
The maker factory 82 includes a cell culture unit 84 including the cell culture device 86, and a first controller 96 for controlling the culture of living cells in the cell culture device 86 of the cell culture unit 84, and further manufactures the cell culture device 86. It is preferable to include equipment 98.
The manufacturing facility 98 is installed in the factory to manufacture a plurality of (preferably a large amount) cell culture devices 86, and one or more cell culture units 84 having the plurality of cell culture devices 86.
It is preferable that the maker factory 82 mass-produces the cell culture device 86 and performs mass-culture. Therefore, it is preferable that the maker factory 82 also manufactures a large amount of the cell culture unit 84 having a plurality of cell culture devices 86 for mass culture of the cell culture device 86.

第1コントローラ96は、細胞培養デバイス86において播種され、初期培養される生体細胞の培養条件を第1培養条件(初期培養条件)に制御する第1条件コントローラ100、細胞培養デバイス86の生体細胞の培養状態を測定する第1測定ユニット102、及び第1測定ユニット102で測定された第1測定データを収集する第1メモリユニット104を有する。
第1コントローラ96は、メーカ工場82内で大量生産され、大量培養される細胞培養デバイス86の培養状態を制御する大量生産用培養コントローラであることが好ましい。
第1コントローラ96は、パーソナルコンピュータ(PC)のコンピュータ等から構成され、更に、ディスプレイ、キーボード、及びマウス等を含んでいても良い。
The first controller 96 is the living cells of the first condition controller 100 and the cell culture device 86, which control the culture conditions of the living cells to be seeded and initially cultured in the cell culture device 86 to the first culture conditions (initial culture conditions). It has a first measurement unit 102 for measuring a culture state, and a first memory unit 104 for collecting first measurement data measured by the first measurement unit 102.
The first controller 96 is preferably a mass-produced culture controller that controls the culture state of the cell culture device 86 that is mass-produced and mass-cultured in the manufacturer's factory 82.
The first controller 96 is composed of a personal computer (PC) computer or the like, and may further include a display, a keyboard, a mouse, or the like.

第1条件コントローラ100は、複数(好ましくは、大量)の生体細胞をそれぞれ培養する複数(好ましくは、大量)の細胞培養デバイス86の培養条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を、予め設定された、又は第1コントローラ96で第1測定データから求められた第1培養条件に制御するものである。第1条件コントローラ100は、具体的には、細胞培養ユニット84内の環境を制御するための気体ポンプ、ヒータ、及び液ポンプ等を制御するものである。なお、第1条件コントローラ100は、細胞培養デバイス86の培養条件を細胞培養ユニット84毎に(即ち、細胞培養ユニット84内の複数の細胞培養デバイス86を同時に均一に)制御することが好ましいが、個々の細胞培養デバイス86毎に制御しても良い。 The first condition controller 100 is a culture condition (for example, pressure, temperature, and / or a solution of a culture solution) of a plurality of (preferably a large amount) cell culture device 86 for culturing a plurality of (preferably a large amount) living cells. The amount, etc.) is controlled to the first culture condition set in advance or obtained from the first measurement data by the first controller 96. Specifically, the first condition controller 100 controls a gas pump, a heater, a liquid pump, and the like for controlling the environment in the cell culture unit 84. It is preferable that the first condition controller 100 controls the culture conditions of the cell culture device 86 for each cell culture unit 84 (that is, the plurality of cell culture devices 86 in the cell culture unit 84 are uniformly controlled at the same time). It may be controlled for each individual cell culture device 86.

第1測定ユニット102は、図3においては、1つのブロックとして図示されているが、図2に示すように、1つの細胞培養ユニット84においては、個々の細胞培養デバイス86毎に個々の生体細胞の培養状態の電気的な測定を行うセンサ、光学的な計測を行う光源、及びセンサ等を備えている。なお、電気的な測定としても、光学的な計測としても、それぞれ1以上の測定を行うことができることが好ましく、マルチバリデーション法を構築できる測定が好ましい。
電気的な測定としては、例えば、生体細胞の経上皮電気抵抗(TEER:transepithelial electrical resistance)等の電気抵抗、インピーダンス、及び誘電率、静電容量等の測定を挙げることができる。
光学的な測定としては、例えば、通常の可視光による細胞の形状の測定、赤外線による光干渉断層撮影等に加え、細胞培養デバイス86の流路内に注入した粒子の測定を挙げることができる。使用する粒子は、例えば、RBC(Red Blood Cell:赤血球)(6~8μm)イメージング(405nm光吸収イメージング)、BB(Bright Blue)ポリスチレンビーズ(1.75μm)イメージング(420nm蛍光イメージング)、FITC(Fluorescein isothiocyanate)標識のデキストラン(0.07μm)イメージング(540nm蛍光イメージング)、及びPC(Polychromatic)Redポリスチレンビーズ(0.50μm)イメージング(600nm蛍光イメージング)等を挙げることができる。
また、第1測定ユニット102は、細胞培養ユニット84内の培養条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を測定するセンサ等を備えていても良い。
The first measurement unit 102 is shown as one block in FIG. 3, but as shown in FIG. 2, in one cell culture unit 84, individual living cells are used for each individual cell culture device 86. It is equipped with a sensor that electrically measures the culture state of the cell, a light source that performs optical measurement, a sensor, and the like. It is preferable that one or more measurements can be performed for both electrical measurement and optical measurement, and measurement capable of constructing a multi-validation method is preferable.
Examples of the electrical measurement include measurement of electrical resistance such as transepithelial electrical resistance (TEER) of living cells, impedance, dielectric constant, and capacitance.
Examples of the optical measurement include measurement of cell shape by ordinary visible light, optical interference tomography using infrared light, and measurement of particles injected into the flow path of the cell culture device 86. The particles used are, for example, RBC (Red Blood Cell) (6-8 μm) imaging (405 nm light absorption imaging), BB (Bright Blue) polystyrene beads (1.75 μm) imaging (420 nm fluorescence imaging), and FITC (Fluorescein). Examples thereof include dextran (0.07 μm) imaging (540 nm fluorescence imaging) of isothiocyanate) labels, PC (Polychromatic) Red blood cell beads (0.50 μm) imaging (600 nm fluorescence imaging), and the like.
Further, the first measurement unit 102 may include a sensor or the like for measuring the culture conditions (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution) in the cell culture unit 84.

第1メモリユニット104は、測定ユニット102で計測された電気的測定データ、及び光学的測定データ等を含む、細胞培養ユニット84の培養状態を示す第1測定データを連続的に記録して収集し、収集した第1測定データをデータサーバ94に送信する。
なお、第1メモリユニット104が収集する第1測定データには、細胞培養ユニット84内の培養条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)の測定データを含んでいても良い。
The first memory unit 104 continuously records and collects the first measurement data indicating the culture state of the cell culture unit 84, including the electrical measurement data measured by the measurement unit 102 and the optical measurement data. , The collected first measurement data is transmitted to the data server 94.
The first measurement data collected by the first memory unit 104 may include measurement data of the culture conditions (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution) in the cell culture unit 84. good.

ここで、第1コントローラ96は、第1測定データからメーカ工場82における細胞培養デバイス86の培養条件を求め、求められた培養条件に従って、第1条件コントローラ100に、培養条件を細胞培養ユニット84内の複数の細胞培養デバイス86を制御させるようにすることが好ましい。
なお、第1コントローラ96は、データサーバ94において第1測定データから求められたメーカ工場82における細胞培養デバイス86の培養条件を、データサーバ94から受信し、受信した培養条件に従って、第1条件コントローラ100が、培養条件を細胞培養ユニット84内の複数の細胞培養デバイス86を制御するようにしても良い。
なお、メーカ工場82では、細胞培養ユニット84内の複数の細胞培養デバイス86内の生体細胞の培養状態が適正か否かの出荷検査を行うことが好ましい。出荷検査に合格した培養状態が適正な生体細胞を培養している複数の細胞培養デバイス86を含む細胞培養ユニット84が、使用者側設備90への輸送に供される。
なお、図示しないが、メーカ工場82は、更に、生体細胞、及び細胞培養デバイス86を冷凍して、生体細胞、及び細胞培養デバイス86を低温状態にする冷凍機等の冷凍ユニットを有することが好ましい。なお、第1条件コントローラ100が、冷凍機等の冷凍ユニットを制御して、生体細胞、及び細胞培養デバイス86の温度をコントロールして冷凍し、凍結を含む低温状態に制御しても良い。
Here, the first controller 96 obtains the culture conditions of the cell culture device 86 in the maker factory 82 from the first measurement data, and according to the obtained culture conditions, the first condition controller 100 and the culture conditions are set in the cell culture unit 84. It is preferable to control a plurality of cell culture devices 86.
The first controller 96 receives the culture conditions of the cell culture device 86 in the maker factory 82 obtained from the first measurement data in the data server 94 from the data server 94, and the first condition controller according to the received culture conditions. The 100 may control the culture conditions to a plurality of cell culture devices 86 in the cell culture unit 84.
At the maker factory 82, it is preferable to carry out a shipping inspection as to whether or not the culture state of the living cells in the plurality of cell culture devices 86 in the cell culture unit 84 is appropriate. A cell culture unit 84 including a plurality of cell culture devices 86 culturing living cells in an appropriate culture state that has passed the shipping inspection is transported to the user-side equipment 90.
Although not shown, it is preferable that the maker factory 82 further has a freezing unit such as a refrigerator that freezes the living cells and the cell culture device 86 to bring the living cells and the cell culture device 86 into a low temperature state. .. The first condition controller 100 may control a freezing unit such as a refrigerator to control the temperature of the living cells and the cell culture device 86 to freeze and control the temperature to a low temperature state including freezing.

輸送車88は、出荷検査に合格した培養状態が適正な生体細胞を培養している細胞培養デバイス86を含む細胞培養ユニット84、又は凍結を含む低温状態に維持、又は制御されている生体細胞、及び細胞培養デバイス86をメーカ工場82から使用者側設備90に輸送するものである。
輸送車88は、適正な生体細胞を培養している細胞培養デバイス86、又は低温状態に維持されている生体細胞、及び細胞培養デバイス86を含む細胞培養ユニット84と、細胞培養ユニット84の細胞培養デバイス86における生体細胞の培養、又は生体細胞の低温状態を制御する第2コントローラ106とを含む。
なお、輸送車88は、更に、生体細胞、及び細胞培養デバイス86を冷凍して、生体細胞、及び細胞培養デバイス86を、凍結を含む低温状態にする冷凍機等の冷凍ユニットを有することが好ましい。
また、輸送車88は、更に、凍結を含む低温状態にある生体細胞、及び細胞培養デバイス86を解凍して、生体細胞、及び細胞培養デバイス86を培養状態に戻すヒータ等の解凍ユニットを有することが好ましい。
輸送車88で輸送される細胞培養ユニット84内の培養中、又は低温状態の細胞培養デバイス86は、使用者が薬剤テスト、及び薬剤評価等に供するものであるため、限られた数量の細胞培養デバイス86である。なお、図2に示す例では、細胞培養ユニット84内の培養中、又は低温状態の細胞培養デバイス86は1個として示されているが、1個以上の細胞培養デバイス86を含んでいることは勿論である。また、図3に示す例では、細胞培養ユニット84内の培養中、又は低温状態の細胞培養デバイス86の数は、メーカ工場82においても、輸送車88内においても同じであるが、メーカ工場82においては大量であり、輸送車88内においては限られた数量であることも勿論である。
The transport vehicle 88 is a cell culture unit 84 including a cell culture device 86 that is culturing a living cell having a proper culture state that has passed the shipping inspection, or a living cell that is maintained or controlled at a low temperature state including freezing. And the cell culture device 86 is transported from the manufacturer's factory 82 to the user's equipment 90.
The transport vehicle 88 includes a cell culture device 86 for culturing appropriate living cells, a living cell maintained at a low temperature, a cell culture unit 84 containing the cell culture device 86, and a cell culture of the cell culture unit 84. It includes a second controller 106 that controls the culture of living cells in the device 86 or the low temperature state of living cells.
It is preferable that the transport vehicle 88 further has a refrigerating unit such as a refrigerator that freezes the living cells and the cell culture device 86 to bring the living cells and the cell culture device 86 into a low temperature state including freezing. ..
Further, the transport vehicle 88 further has a thawing unit such as a heater for thawing the living cells in a low temperature state including freezing and the cell culture device 86 to return the living cells and the cell culture device 86 to the culturing state. Is preferable.
Since the cell culture device 86 during culture in the cell culture unit 84 transported by the transport vehicle 88 or in a low temperature state is used by the user for drug testing, drug evaluation, etc., a limited number of cell cultures are performed. Device 86. In the example shown in FIG. 2, the cell culture device 86 being cultured or in a low temperature state in the cell culture unit 84 is shown as one, but it may contain one or more cell culture devices 86. Of course. Further, in the example shown in FIG. 3, the number of cell culture devices 86 during culture or in a low temperature state in the cell culture unit 84 is the same in the maker factory 82 and the transport vehicle 88, but the maker factory 82. Of course, the quantity is large in the transport vehicle 88, and the quantity is limited in the transport vehicle 88.

第2コントローラ106は、細胞培養デバイス86において培養中の生体細胞の培養条件を第2培養条件、又は低温状態に維持されている生体細胞の制御条件、又は状態、即ち低温状態に制御する第2条件コントローラ108、細胞培養デバイス86の生体細胞の培養状態、又は状態、即ち低温状態を測定する第2測定ユニット110、及び第2測定ユニット110で測定された第2測定データを収集する第2メモリユニット112を有する。
第2コントローラ106は、輸送車による輸送中に、限られた数量の細胞培養デバイス86の培養状態、又は低温状態を制御するものであるので、簡易培養コントローラであることが好ましい。なお、第2コントローラ106は、第1コントローラ96と同様の構成であれば良い。
The second controller 106 controls the culture conditions of the living cells being cultured in the cell culture device 86 to the second culture conditions, or the control conditions or states of the living cells maintained in the low temperature state, that is, the low temperature state. A second memory for collecting the second measurement data measured by the condition controller 108, the second measurement unit 110 for measuring the culture state or state of the living cells of the cell culture device 86, that is, the low temperature state, and the second measurement unit 110. It has a unit 112.
Since the second controller 106 controls the culture state or the low temperature state of the cell culture device 86 in a limited quantity during transportation by the transport vehicle, it is preferable to use a simple culture controller. The second controller 106 may have the same configuration as the first controller 96.

第2条件コントローラ108は、複数の生体細胞をそれぞれ培養する複数の細胞培養デバイス86の培養条件、又は低温状態の維持制御条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を、予め設定された、又はデータサーバ94において第1測定データ、及び第2測定データから求められ、第2コントローラ106に送信された第2培養条件、又は維持制御条件に制御するものである。第2条件コントローラ108は、第1条件コントローラ100と同様に、細胞培養ユニット84内の環境を制御するための気体ポンプ、ヒータ、冷凍機等の冷凍ユニット、及び液ポンプ等を制御するものである。なお、第2条件コントローラ108は、細胞培養デバイス86の培養条件を細胞培養ユニット84毎に制御することが好ましいが、個々の細胞培養デバイス86毎に制御しても良い。
なお、第2条件コントローラ108は、冷凍機等のユニットを制御して、生体細胞、及び細胞培養デバイス86の温度をコントロールして冷凍し、凍結を含む低温状態に制御しても良い、
また、第2条件コントローラ108は、ヒータ等の解凍ユニットを制御して、凍結を含む低温状態にある生体細胞、及び細胞培養デバイス86の温度をコントロールして、解凍して、培養状態に戻すようにしても良い。
The second condition controller 108 sets the culture conditions of the plurality of cell culture devices 86 for culturing the plurality of living cells, or the maintenance control conditions in a low temperature state (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution). , Which is set in advance, or is obtained from the first measurement data and the second measurement data in the data server 94, and is controlled by the second culture condition or the maintenance control condition which is transmitted to the second controller 106. Like the first condition controller 100, the second condition controller 108 controls a gas pump, a heater, a refrigerating unit such as a refrigerator, a liquid pump, and the like for controlling the environment in the cell culture unit 84. .. The second condition controller 108 preferably controls the culture conditions of the cell culture device 86 for each cell culture unit 84, but may be controlled for each individual cell culture device 86.
The second condition controller 108 may control a unit such as a refrigerator to control the temperature of the living cells and the cell culture device 86 to freeze and control the temperature to a low temperature state including freezing.
Further, the second condition controller 108 controls a thawing unit such as a heater to control the temperature of the living cells in a low temperature state including freezing and the cell culture device 86 so as to thaw and return to the culture state. You can do it.

第2測定ユニット110は、第1測定ユニット102と同様に、図3においては、1つのブロックとして図示されているが、図2に示すように、1つの細胞培養ユニット84においては、個々の細胞培養デバイス86毎に個々の生体細胞の培養状態、又は低温状態の電気的な測定を行うセンサ、光学的な計測を行う光源、及びセンサ等を備えている。なお、第2測定ユニット110は、第1測定ユニット102と同様に、電気的な測定としても、光学的な計測としても、それぞれ1以上の測定を行うことができることが好ましく、マルチバリデーション法を構築できる測定が好ましい。
また、第2測定ユニット110は、細胞培養ユニット84内の培養条件、又は維持制御条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を測定するセンサ等を備えていても良い。
The second measurement unit 110, like the first measurement unit 102, is shown as one block in FIG. 3, but as shown in FIG. 2, in one cell culture unit 84, individual cells. Each culture device 86 is provided with a sensor for electrically measuring the culture state or low temperature state of individual living cells, a light source for optical measurement, a sensor, and the like. As with the first measurement unit 102, it is preferable that the second measurement unit 110 can perform one or more measurements, both as an electrical measurement and as an optical measurement, and a multi-validation method is constructed. Possible measurements are preferred.
Further, the second measurement unit 110 may include a sensor or the like for measuring the culture conditions or maintenance control conditions (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution) in the cell culture unit 84. ..

第2メモリユニット112は、第2測定ユニット110で計測された電気的測定データ、及び光学的測定データ等を含む、細胞培養ユニット84の培養状態、又は低温状態を示す第2測定データを連続的に記録して収集し、収集した第2測定データをデータサーバ94に送信する。
なお、第2メモリユニット112が収集する第2測定データには、細胞培養ユニット84内の培養条件、又は維持制御条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)の測定データを含んでいても良い。
ここで、第2コントローラ106は、データサーバ94において連続的に記録された第1測定データ、及び第2測定データから求められた輸送車88における細胞培養デバイス86の第2培養条件をデータサーバ94から受信し、受信した第2培養条件に従って、第2条件コントローラ108が、細胞培養ユニット84内の複数の細胞培養デバイス86を制御するようにしても良い。
The second memory unit 112 continuously transmits the second measurement data indicating the culture state or the low temperature state of the cell culture unit 84, including the electrical measurement data measured by the second measurement unit 110 and the optical measurement data. The second measurement data collected is transmitted to the data server 94.
The second measurement data collected by the second memory unit 112 includes measurement data of the culture conditions in the cell culture unit 84 or the maintenance control conditions (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution). May include.
Here, the second controller 106 sets the second culture conditions of the cell culture device 86 in the transport vehicle 88 obtained from the first measurement data continuously recorded in the data server 94 and the second measurement data in the data server 94. The second condition controller 108 may control the plurality of cell culture devices 86 in the cell culture unit 84 according to the second culture condition received from the cell culture unit 84.

使用者側設備90は、輸送車88によって輸送された細胞培養ユニット84内の細胞培養デバイス86によって生体細胞を最終培養して、薬剤テスト等に使用可能の状態まで成熟させて、薬剤テストユニット92おいて成熟した生体細胞を薬剤テスト等に使用して、薬剤評価を行うものである。
なお、使用者側設備90は、輸送車88から凍結を含む低温状態にある生体細胞、及び細胞培養デバイス86を受け取った場合に、低温状態にある生体細胞、及び細胞培養デバイス86を解凍して、生体細胞、及び細胞培養デバイス86を培養状態に戻すヒータ等の解凍ユニットを有することが好ましい。
使用者側設備90は、生体細胞を培養して使用可能の状態まで成熟させる細胞培養デバイス86を備える細胞培養ユニット84と、生体細胞が使用可能の状態まで成熟するまで、細胞培養ユニット84の細胞培養デバイス86における生体細胞の最終培養を制御する第3コントローラ114と、使用可能の状態まで成熟した生体細胞を細胞培養デバイス86から取り出し、成熟した生体細胞に薬剤テスト等を行って薬剤評価を行う薬剤テストユニット92とを含む。
使用者側設備90において、培養中の細胞培養デバイス86は、使用者が薬剤テスト等に供するものであるため、限られた数量の細胞培養デバイス86である。したがって、使用者側設備90において、図2、及び図3における細胞培養ユニット84内の培養中の細胞培養デバイス86の数の関係は、輸送車88の場合と同じである。
The user-side equipment 90 finally cultivates the living cells by the cell culture device 86 in the cell culture unit 84 transported by the transport vehicle 88, matures the living cells to a state in which they can be used for drug testing, etc., and matures the drug test unit 92. The matured living cells are used for drug testing and the like to evaluate the drug.
When the user-side equipment 90 receives the living cells in a low temperature state including freezing and the cell culture device 86 from the transport vehicle 88, the living cells in the low temperature state and the cell culture device 86 are thawed. It is preferable to have a thawing unit such as a heater that returns the living cells and the cell culture device 86 to the culture state.
The user-side equipment 90 includes a cell culture unit 84 including a cell culture device 86 for culturing living cells and maturing them to a usable state, and cells of the cell culture unit 84 until the living cells mature to a usable state. The third controller 114 that controls the final culture of the living cells in the culture device 86 and the living cells that have matured to a usable state are taken out from the cell culture device 86, and the mature living cells are subjected to a drug test or the like to evaluate the drug. Includes drug test unit 92.
In the equipment 90 on the user side, the cell culture device 86 being cultured is a limited number of cell culture devices 86 because the user uses them for a drug test or the like. Therefore, in the equipment 90 on the user side, the relationship between the number of cell culture devices 86 in culture in the cell culture unit 84 in FIGS. 2 and 3 is the same as in the case of the transport vehicle 88.

第3コントローラ114は、細胞培養デバイス86において培養中の生体細胞の培養条件を第3培養条件(最終培養条件)に制御する第3条件コントローラ116、細胞培養デバイス86の生体細胞の培養状態を測定する第3測定ユニット118、及び第3測定ユニット118で測定された第3測定データを収集する第3メモリユニット120を有する。
なお、第3条件コントローラ114は、生体細胞が凍結を含む低温状態にある場合には、生体細胞の培養条件を第3培養条件(最終培養条件)に制御する前に、ヒータ等の解凍ユニットを制御して、凍結を含む低温状態にある生体細胞、及び細胞培養デバイス86の温度をコントロールして、解凍して、培養状態に戻すようにしても良い。
第3コントローラ114は、細胞培養ユニット84内の限られた数量の細胞培養デバイス86の培養状態を使用可能な状態に成熟するまで精密に制御するので、精密培養コントローラであることが好ましい。なお、第3コントローラ114も、精密さは異なるが、コントローラの構成としては、第1コントローラ96と同様の構成であれば良い。
The third controller 114 measures the culture state of the living cells of the third condition controller 116 and the cell culture device 86, which controls the culture conditions of the living cells being cultured in the cell culture device 86 to the third culture conditions (final culture conditions). It has a third measurement unit 118 and a third memory unit 120 for collecting the third measurement data measured by the third measurement unit 118.
When the living cells are in a low temperature state including freezing, the third condition controller 114 sets a thawing unit such as a heater before controlling the culture conditions of the living cells to the third culture conditions (final culture conditions). The temperature of the living cells in a low temperature state including freezing and the cell culture device 86 may be controlled to be thawed and returned to the culture state.
The third controller 114 is preferably a precision culture controller because it precisely controls the culture state of the limited number of cell culture devices 86 in the cell culture unit 84 until it matures into a usable state. Although the accuracy of the third controller 114 is different, the controller configuration may be the same as that of the first controller 96.

第3条件コントローラ116は、複数の生体細胞をそれぞれ培養する複数の細胞培養デバイス86の培養条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を、予め設定された、又はデータサーバ94において第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データから求められ、第3コントローラ114に送信された第3培養条件に制御するものである。
第3条件コントローラ116は、第1条件コントローラ100と同様に、細胞培養ユニット84内の環境を制御するための気体ポンプ、ヒータ、及び液ポンプ等を制御するものである。なお、第3条件コントローラ116は、細胞培養デバイス86の培養条件を細胞培養ユニット84毎に制御することが好ましいが、個々の細胞培養デバイス86毎に制御しても良い。
The third condition controller 116 presets or data the culture conditions (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution) of the plurality of cell culture devices 86 for culturing the plurality of living cells. The server 94 controls the third culture conditions obtained from the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data and transmitted to the third controller 114.
Similar to the first condition controller 100, the third condition controller 116 controls a gas pump, a heater, a liquid pump, and the like for controlling the environment in the cell culture unit 84. The third condition controller 116 preferably controls the culture conditions of the cell culture device 86 for each cell culture unit 84, but may be controlled for each individual cell culture device 86.

第3測定ユニット118は、第1測定ユニット102と同様に、図3においては、1つのブロックとして図示されているが、図2に示すように、1つの細胞培養ユニット84においては、個々の細胞培養デバイス86毎に個々の生体細胞の培養状態の電気的な測定を行うセンサ、並びに光学的な計測を行う光源、及びセンサ等を備えている。なお、第3測定ユニット118は、第1測定ユニット102と同様に、電気的な測定としても、光学的な計測としても、それぞれ1以上の測定を行うことができることが好ましく、マルチバリデーション法を構築できる測定が好ましい。
また、第3測定ユニット118は、細胞培養ユニット84内の培養条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)を測定するセンサ等を備えていても良い。
The third measurement unit 118, like the first measurement unit 102, is shown as one block in FIG. 3, but as shown in FIG. 2, in one cell culture unit 84, individual cells. Each culture device 86 is provided with a sensor for electrically measuring the culture state of individual living cells, a light source for optically measuring, a sensor, and the like. As with the first measurement unit 102, it is preferable that the third measurement unit 118 can perform one or more measurements both as an electrical measurement and as an optical measurement, and a multi-validation method is constructed. Possible measurements are preferred.
Further, the third measurement unit 118 may include a sensor or the like for measuring the culture conditions (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution) in the cell culture unit 84.

第3メモリユニット120は、第3測定ユニット118で計測された電気的測定データ、及び光学的測定データ等を含む、細胞培養ユニット84の培養状態を示す第3測定データを連続的に記録して収集し、収集した第3測定データをデータサーバ94に送信する。
なお、第3メモリユニット120が収集する第3測定データには、細胞培養ユニット84内の培養条件(例えば、圧力、温度、及び/又は培養液の液量等)の測定データを含んでいても良い。
ここで、第3コントローラ114は、データサーバ94において連続的に記録された第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データから求められた使用者側設備90における細胞培養デバイス86の第3培養条件を、データサーバ94から受信し、受信した第3培養条件に従って、第3条件コントローラ116が、細胞培養ユニット84内の複数の細胞培養デバイス86を制御するようにしても良い。
The third memory unit 120 continuously records the third measurement data indicating the culture state of the cell culture unit 84, including the electrical measurement data measured by the third measurement unit 118 and the optical measurement data. Collect and transmit the collected third measurement data to the data server 94.
The third measurement data collected by the third memory unit 120 may include measurement data of the culture conditions (for example, pressure, temperature, and / or the amount of the culture solution) in the cell culture unit 84. good.
Here, the third controller 114 is the first measurement data, the second measurement data, and the cell culture device 86 in the user-side equipment 90 obtained from the third measurement data continuously recorded in the data server 94. The three culture conditions may be received from the data server 94, and the third condition controller 116 may control the plurality of cell culture devices 86 in the cell culture unit 84 according to the received third culture conditions.

データサーバ94は、第1コントローラ96からメーカ工場82で収集された第1測定データを受信し、第2コントローラ106から輸送車88において収集された第2測定データを受信し、第3コントローラ114から使用者側設備90で収集された第3測定データを受信し、生体細胞の培養状態、又は低温状態を示す第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データを、細胞培養デバイス86において使用可能の状態まで成熟した生体細胞を使用するまで、連続的に記録して一元的に管理して、生体細胞を培養する細胞培養デバイス86を管理する。
また、データサーバ94は、連続的に記録されて一元的に管理されている第1測定データ、第2測定データ、及び第3測定データから、生体細胞が使用可能の状態まで成熟したことを判断して、使用者側設備90内の使用者に使用タイミングを通知することができる。
The data server 94 receives the first measurement data collected at the manufacturer's factory 82 from the first controller 96, receives the second measurement data collected by the transport vehicle 88 from the second controller 106, and receives the second measurement data collected by the transport vehicle 88 from the third controller 114. The third measurement data collected by the user-side equipment 90 is received, and the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data indicating the culture state or the low temperature state of the living cells are transmitted to the cell culture device 86. The cell culture device 86 for culturing the living cells is managed by continuously recording and centrally managing the living cells until the mature living cells are used until they are ready for use.
Further, the data server 94 determines from the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data that are continuously recorded and centrally managed, that the living cells have matured to a usable state. Then, the user in the user-side equipment 90 can be notified of the usage timing.

データサーバ94は、メーカ工場82に設置されていていても、使用者側設備90に設置されていていても、どちらでもない別の1つの地点に配置されていても良い。また、データサーバ94をクラウド上に設け、初期培養から最終培養までの全培養の生体細胞の全ての測定データ(第1~第3測定データ)をクラウド上に格納しておき、メーカ工場82からも、使用者側設備90からもアクセスでき、全ての測定データを閲覧できるようにしておいても良い。
なお、良く培養されてより良く成熟する生体細胞を使用者に提供するために、初期培養から最終培養までの全培養の生体細胞の全ての測定データ(第1~第3測定データ)を一元的管理するためには、メーカ工場82に設置することが好ましいが、使用者もデータサーバ94にアクセスできるようにして、一元的管理された全測定データを閲覧できるようにしておくのが良い。
The data server 94 may be installed in the manufacturer's factory 82, installed in the user's equipment 90, or may be installed at another point that is neither of them. In addition, a data server 94 is provided on the cloud, and all measurement data (first to third measurement data) of living cells in all cultures from the initial culture to the final culture are stored in the cloud from the manufacturer's factory 82. However, it may be possible to access from the equipment 90 on the user side so that all the measurement data can be viewed.
In addition, in order to provide users with living cells that are well-cultured and mature better, all measurement data (first to third measurement data) of all-cultured living cells from the initial culture to the final culture are centralized. In order to manage the data, it is preferable to install it in the manufacturer's factory 82, but it is preferable to allow the user to access the data server 94 so that all the centrally managed measurement data can be viewed.

ここで、第1条件コントローラ100、第2条件コントローラ108、第3条件コントローラ116によるそれぞれ第1培養条件(初期培養条件)、第2培養条件、又は低温状態の維持制御条件、及び第培養条件(最終培養条件)への細胞培養デバイス86の制御は、自動で行っても良いし、第1培養条件、第2培養条件、又は低温状態の維持制御条件、及び第3培養条件の少なくとも1つをそれぞれディスプレイ等に表示し、手動で行っても良い。また、第1~第3測定データの少なくとも1つから、メーカ工場82、輸送車88、及び使用者側設備90における細胞培養デバイス86の最適な測定条件をそれぞれ求め、それぞれ求められた測定条件にメーカ工場82、輸送車88、及び使用者側設備90における細胞培養デバイス86の測定を、自動で、又は手動で制御しても良い。
なお、本発明は、上述したように、更に、管理対象の細胞培養デバイスとして、臓器モデル等として利用され、光学的な測定と電気的な測定とを同時に行うことができる細胞培養デバイスを用いることのできる細胞培養デバイスの管理方法、及び細胞培養デバイスの管理システムを提供することを目的とするものでもある。
Here, the first culture condition (initial culture condition), the second culture condition, or the maintenance control condition in a low temperature state, and the third culture condition by the first condition controller 100, the second condition controller 108, and the third condition controller 116, respectively. The control of the cell culture device 86 to (final culture condition) may be performed automatically, or at least one of the first culture condition, the second culture condition, the low temperature maintenance control condition, and the third culture condition. May be displayed manually on a display or the like. In addition, the optimum measurement conditions for the cell culture device 86 in the manufacturer's factory 82, the transport vehicle 88, and the user's equipment 90 are obtained from at least one of the first to third measurement data, and the measurement conditions are obtained respectively. The measurement of the cell culture device 86 in the manufacturer's factory 82, the transport vehicle 88, and the user-side equipment 90 may be controlled automatically or manually.
As described above, the present invention further uses a cell culture device that is used as an organ model or the like as a cell culture device to be managed and that can simultaneously perform optical measurement and electrical measurement. It is also an object of the present invention to provide a method for managing a cell culture device and a management system for the cell culture device.

以下に、本発明の細胞培養デバイスの管理方法、及び管理システムに管理対象として用いられる細胞培養デバイスは、流路デバイスであることが好ましい。
以下に、本発明において細胞培養デバイスとして用いられる流路デバイスについて、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて説明する。
Below, the cell culture device management method of the present invention and the cell culture device used as a management target in the management system are preferably channel devices.
Hereinafter, the channel device used as the cell culture device in the present invention will be described based on the preferred embodiment shown in the attached drawings.

<流路デバイス>
図4は、本発明の細胞培養デバイスの管理方法、及び管理システムに細胞培養デバイスとして用いられる流路デバイスの一例の全体構造を示す概略斜視図である。図5は、図4に示す流路デバイスの全体構造を示す概略分解斜視図である。
なお、図示例は、あくまで本発明の一実施形態であり、本発明の流路デバイスは、この実施形態に制限はされない。
図4、及び図5に示すように、流路デバイス10は、厚さ方向に積層された第1流路部材12と第2流路部材14とで構成された流路ユニット16を有している。なお、以下の説明では、図4及び図5中の上側(第1流路部材12側)を『上』、図4及び図5中の下側(第2流路部材14側)を『下』、ともいう。
<Flower path device>
FIG. 4 is a schematic perspective view showing the overall structure of the management method of the cell culture device of the present invention and an example of the flow path device used as the cell culture device in the management system. FIG. 5 is a schematic exploded perspective view showing the overall structure of the flow path device shown in FIG.
The illustrated example is merely an embodiment of the present invention, and the flow path device of the present invention is not limited to this embodiment.
As shown in FIGS. 4 and 5, the flow path device 10 has a flow path unit 16 composed of a first flow path member 12 and a second flow path member 14 laminated in the thickness direction. There is. In the following description, the upper side (first flow path member 12 side) in FIGS. 4 and 5 is "upper", and the lower side (second flow path member 14 side) in FIGS. 4 and 5 is "lower". ], Also called.

第1流路部材12、及び第2流路部材14の材料は、一例としてPDMS(ポリジメチルシロキサン)等の弾性を有する透明な材料であることが好ましい。
なお、第1流路部材12、及び第2流路部材14を構成する材料としては、PDMSの他、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、アクリル系熱可塑性エラストマー、及びポリビニルアルコール等の高分子材料(樹脂材料、ポリマー)が挙げられる。
The material of the first flow path member 12 and the second flow path member 14 is preferably a transparent material having elasticity such as PDMS (polydimethylsiloxane) as an example.
In addition to PDMS, the materials constituting the first flow path member 12 and the second flow path member 14 include epoxy-based resin, urethane-based resin, styrene-based thermoplastic elastomer, olefin-based thermoplastic elastomer, and acrylic-based heat. Examples thereof include thermoplastic elastomers and polymer materials (resin materials, polymers) such as polyvinyl alcohol.

ここで、第1流路部材12、及び第2流路部材14は、ゴム硬度が20~80度であることが好ましく、50~70度であることがより好ましい。
「ゴム硬度」は、JIS K6253:2012に規定される方法で、タイプAのデュロメータによって第1流路部材12、及び第2流路部材14の硬さを測定することによって評価できる。
Here, the rubber hardness of the first flow path member 12 and the second flow path member 14 is preferably 20 to 80 degrees, more preferably 50 to 70 degrees.
"Rubber hardness" can be evaluated by measuring the hardness of the first flow path member 12 and the second flow path member 14 with a type A durometer by the method specified in JIS K6253: 2012.

図5に示すように、第1流路部材12の下面、即ち、第2流路部材14との対向面12Aには、第1流路(第1マイクロ流路)18を画成する凹部20が形成されている。凹部20は、流入口20A、及び流出口20B、並びに、流入口20Aと流出口20Bとを連通する流路部20Cを有している。また、第1流路部材12には、第1流路部材12を厚さ方向に貫通し、下端が流入口20A、及び流出口20Bに連通する貫通孔22A、及び22Bがそれぞれ形成されている。第1流路18(凹部20)の幅、及び深さは、流路デバイス10のサイズ、及び用途等に応じて、適宜、設定すればよい。
また、後に詳述するが、第1流路部材12の下面には、凹部20(第1流路18)を含む全面に、第1透明電極60が形成される(貫通孔は除く)。
As shown in FIG. 5, the lower surface of the first flow path member 12, that is, the concave portion 20 defining the first flow path (first micro flow path) 18 on the surface 12A facing the second flow path member 14. Is formed. The recess 20 has an inlet 20A, an outlet 20B, and a flow path portion 20C communicating the inlet 20A and the outlet 20B. Further, the first flow path member 12 is formed with through holes 22A and 22B that penetrate the first flow path member 12 in the thickness direction and have a lower end communicating with the inflow port 20A and the outflow port 20B, respectively. .. The width and depth of the first flow path 18 (recessed portion 20) may be appropriately set according to the size of the flow path device 10, the application, and the like.
Further, as will be described in detail later, a first transparent electrode 60 is formed on the entire surface including the recess 20 (first flow path 18) on the lower surface of the first flow path member 12 (excluding through holes).

他方、第2流路部材14には、第2流路部材14を厚さ方向に貫通して、第2流路(第2マイクロ流路)24を画成する貫通孔26が形成されている。第2流路24は、第2流路部材14の下面(第1流路部材12と逆面)に当接して、後述する保持プレート38Bが設けられ、貫通孔26の下面側を閉塞することで形成される。第2流路24(貫通孔26)の幅、及び深さは、流路デバイス10のサイズ、及び用途等に応じて、適宜、設定すればよい。
貫通孔26は、流入口26A、及び流出口26B、並びに、流入口26Aと流出口26Bとを連通する流路部26Cを有している。
On the other hand, the second flow path member 14 is formed with a through hole 26 that penetrates the second flow path member 14 in the thickness direction and defines the second flow path (second micro flow path) 24. .. The second flow path 24 is in contact with the lower surface of the second flow path member 14 (opposite to the first flow path member 12), and a holding plate 38B described later is provided to close the lower surface side of the through hole 26. Formed by. The width and depth of the second flow path 24 (through hole 26) may be appropriately set according to the size of the flow path device 10, the application, and the like.
The through hole 26 has an inlet 26A and an outlet 26B, and a flow path portion 26C communicating the inlet 26A and the outlet 26B.

ここで、第2流路部材14の流入口26A、及び流出口26Bは、第1流路部材12の流入口20A、及び流出口20Bと、平面視で重ならない位置に設けられている。一方、第2流路部材14の流路部26Cは、第1流路部材12の流路部20Cと、平面視で重なる位置に設けられている。
なお、平面視とは、言い換えれば、本発明の流路デバイス10を、第1流路部材12の主面と直交する方向から見た際を示す。また、主面とは、シート状物、板状物、及びフィルム状物等の最大面を示す。
Here, the inflow port 26A and the outflow port 26B of the second flow path member 14 are provided at positions that do not overlap with the inflow port 20A and the outflow port 20B of the first flow path member 12 in a plan view. On the other hand, the flow path portion 26C of the second flow path member 14 is provided at a position where it overlaps with the flow path portion 20C of the first flow path member 12 in a plan view.
In other words, the plan view indicates a view of the flow path device 10 of the present invention when viewed from a direction orthogonal to the main surface of the first flow path member 12. Further, the main surface indicates the maximum surface of a sheet-like material, a plate-like material, a film-like material, or the like.

また、第1流路部材12には、第1流路部材12を厚さ方向に貫通し、下端が第2流路部材14の流入口26A、及び流出口26Bに連通する貫通孔28A、及び28Bが形成されている。
さらに、流路ユニット16(第1流路部材12、及び第2流路部材14)の外周面(側面)には、後述するスペーサ46が配置される位置に、凹部29が設けられている。
Further, the first flow path member 12 has a through hole 28A that penetrates the first flow path member 12 in the thickness direction and has a lower end communicating with the inflow port 26A and the outflow port 26B of the second flow path member 14. 28B is formed.
Further, a recess 29 is provided on the outer peripheral surface (side surface) of the flow path unit 16 (first flow path member 12 and second flow path member 14) at a position where a spacer 46 described later is arranged.

<多孔質膜>
第1流路部材12、及び第2流路部材14の対向面12Aと14Aとの間には、多孔質膜30が配置されている。多孔質膜30は、一例として高分子材料で構成され、特に、疎水性の有機溶媒に溶解可能な疎水性の高分子材料から構成されることが好ましい。なお、疎水性の有機溶媒は、25℃の水に対する溶解度が10(g/100g水)以下の液体である。
<Porous membrane>
A porous membrane 30 is arranged between the facing surfaces 12A and 14A of the first flow path member 12 and the second flow path member 14. The porous membrane 30 is made of a polymer material as an example, and is particularly preferably made of a hydrophobic polymer material that is soluble in a hydrophobic organic solvent. The hydrophobic organic solvent is a liquid having a solubility in water at 25 ° C. of 10 (g / 100 g water) or less.

高分子材料としては、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロペン、ポリビニルエーテル、ポリビニルカルバゾール、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリ乳酸、及びポリ-3-ヒドロキシブチレート等)、ポリラクトン(例えば、ポリカプロラクトン等)、ポリアミド、及びポリイミド(例えば、ナイロン、及びポリアミド酸等)、ポリウレタン、ポリウレア、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアロマティックス、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリシロキサン誘導体、ならびに、セルロースアシレート(例えば、トリアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート及びセルロースアセテートブチレート等)などが挙げられる。 Polymer materials include polystyrene, polyacrylate, polymethacrylate, polyacrylamide, polymethacrylicamide, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, vinylidene fluoride, polyhexafluoropropene, polyvinylether, polyvinylcarbazole, vinylacetate, and polytetra. Fluoroethylene, polyester (eg, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene succinate, polybutylene succinate, polylactic acid, and poly-3-hydroxybutyrate, etc.), polylactone (eg, polycaprolactone, etc.), polyamide, and polyimide. (Eg, nylon, polyamic acid, etc.), polyurethane, polyurea, polybutadiene, polycarbonate, polyaromatics, polysulfone, polyethersulfone, polysiloxane derivatives, and cellulose acylates (eg, triacetyl cellulose, cellulose acetate propio). Nate, cellulose acetate butyrate, etc.) and the like.

これらの高分子材料は、溶剤への溶解性、光学的物性、電気的物性、膜強度、及び弾性等の観点から、必要に応じてホモポリマー、コポリマー、ポリマーブレンド、及びポリマーアロイ等であってもよい。また、これらの高分子材料は、1種単独で、又は2種以上を混合して使用してよい。なお、多孔質膜30の素材は高分子材料には制限されず、細胞の接着性の観点等から種々の素材を選択することが可能である。 These polymer materials may be homopolymers, copolymers, polymer blends, polymer alloys and the like, if necessary, from the viewpoints of solubility in solvents, optical properties, electrical properties, film strength, elasticity and the like. May be good. In addition, these polymer materials may be used alone or in combination of two or more. The material of the porous membrane 30 is not limited to the polymer material, and various materials can be selected from the viewpoint of cell adhesion and the like.

多孔質膜30の上面30A、及び下面30Bは、第1流路18、及び第2流路24の流路部20C、及び流路部26Cを略覆う大きさを有する。
多孔質膜30は、第1流路18、及び第2流路24を覆うよう設けられる。これにより、多孔質膜30が、第1流路18と第2流路24とを隔てている。
The upper surface 30A and the lower surface 30B of the porous membrane 30 have a size that substantially covers the flow path portion 20C and the flow path portion 26C of the first flow path 18 and the second flow path 24.
The porous membrane 30 is provided so as to cover the first flow path 18 and the second flow path 24. As a result, the porous membrane 30 separates the first flow path 18 and the second flow path 24.

具体的には、多孔質膜30の上面30A、すなわち第1流路部材12に面する主面が、第1流路部材12の凹部20と共に第1流路18を画成している。
また、多孔質膜30の下面30B、すなわち第2流路部材14に面する主面が、第2流路部材14の貫通孔26と共に第2流路24を画成している。
Specifically, the upper surface 30A of the porous membrane 30, that is, the main surface facing the first flow path member 12, defines the first flow path 18 together with the recess 20 of the first flow path member 12.
Further, the lower surface 30B of the porous membrane 30, that is, the main surface facing the second flow path member 14, defines the second flow path 24 together with the through hole 26 of the second flow path member 14.

図6、及び図7に示すように、多孔質膜30には、多孔質膜30を厚さ方向に貫通する複数の貫通孔32が形成されており、多孔質膜30の上面30A、及び下面30Bには貫通孔32の開口32Aがそれぞれ設けられている。また、図6に示すように、開口32Aは平面視で円形状とされている。開口32A同士は互いに離間して設けられており、隣り合う開口32Aの間には平坦部34が延在している。なお、開口32Aは円形状には限られず、多角形状、楕円形状及び不定形状等であってもよい。 As shown in FIGS. 6 and 7, the porous membrane 30 is formed with a plurality of through holes 32 penetrating the porous membrane 30 in the thickness direction, and the upper surface 30A and the lower surface of the porous membrane 30 are formed. 30B is provided with an opening 32A of the through hole 32, respectively. Further, as shown in FIG. 6, the opening 32A has a circular shape in a plan view. The openings 32A are provided apart from each other, and a flat portion 34 extends between the adjacent openings 32A. The opening 32A is not limited to a circular shape, but may be a polygonal shape, an elliptical shape, an indefinite shape, or the like.

複数の開口32Aは規則的に配置されている。本発明では、一例として、開口32Aはハニカム状に配置されている。
ハニカム状の配置とは、平行六辺形(好ましくは正六角形)、又は、これに近い形状を単位とし、これら図形の頂点、及び対角線の交点に開口32Aの中心が位置する配置である。ここで「開口の中心」とは、開口32Aの平面視における中心を意味する。
The plurality of openings 32A are regularly arranged. In the present invention, as an example, the openings 32A are arranged in a honeycomb shape.
The honeycomb-like arrangement is an arrangement in which a parallel hexagon (preferably a regular hexagon) or a shape close to the parallel hexagon is used as a unit, and the center of the opening 32A is located at the apex of these figures and the intersection of the diagonal lines. Here, the "center of the opening" means the center of the opening 32A in a plan view.

なお、開口32Aの配置はハニカム状に限られず、格子状、又は面心格子状とされていてもよい。格子状の配置とは、平行四辺形(正方形、長方形、及び菱形を含む。好ましくは正方形)、又はこれに近い形状を単位とし、これら図形の頂点に開口の中心が位置する配置である。面心格子状の配置とは、平行四辺形(正方形、長方形、及び菱形を含む。好ましくは正方形)、又はこれに近い形状を単位とし、これら図形の頂点、及び対角線の交点に開口の中心が位置する配置である。
なお、以下に示す開口率を達成しやすい点で、開口32Aの配置はハニカム状であることが好ましい。
The arrangement of the openings 32A is not limited to the honeycomb shape, and may be a grid shape or a face-centered lattice shape. The grid-like arrangement is an arrangement in which a parallelogram (including a square, a rectangle, and a rhombus, preferably a square) or a shape close to the parallelogram is used as a unit, and the center of the opening is located at the apex of these figures. The face-centered lattice arrangement is a unit of a parallelogram (including a square, a rectangle, and a rhombus, preferably a square) or a shape close to the parallelogram, and the center of the opening is at the apex of these figures and the intersection of the diagonal lines. It is a positioned arrangement.
The arrangement of the openings 32A is preferably honeycomb-shaped in that the aperture ratio shown below can be easily achieved.

多孔質膜30において、開口32Aの開口径の変動係数は、10%以下が好ましく、小さいほど好ましい。開口径の変動係数が小さいほど、多孔質膜30の複数の貫通孔32を赤血球等が均一に通過することができる。
また、多孔質膜30の開口率(空隙率)は50%以上が好ましい。開口率を50%以上とすることで、多孔質膜30によって赤血球等の移動が阻害されることを抑制できる。なお、空隙率が大きすぎると、必要とされる強度に対して多孔質膜30の強度が不足するため、空隙率は95%以下が好ましい。
ここで、「開口率」とは、多孔質膜30の主面が平滑であると仮定した場合、即ち、開口32Aが無いと仮定した場合の多孔質膜30の単位体積をV1、この単位体積あたりに設けられている貫通孔32、及び連通孔36の容積の和をV2とし、V1とV2の単位を同じとした場合に、V1に対するV2の割合を百分率で示すものである。
In the porous membrane 30, the coefficient of variation of the opening diameter of the opening 32A is preferably 10% or less, and the smaller it is, the more preferable. The smaller the coefficient of variation of the opening diameter, the more uniformly the red blood cells and the like can pass through the plurality of through holes 32 of the porous membrane 30.
Further, the aperture ratio (porosity) of the porous membrane 30 is preferably 50% or more. By setting the aperture ratio to 50% or more, it is possible to suppress the inhibition of the movement of erythrocytes and the like by the porous membrane 30. If the porosity is too large, the strength of the porous membrane 30 is insufficient with respect to the required strength, so the porosity is preferably 95% or less.
Here, the "aperture ratio" means that the unit volume of the porous membrane 30 is V1 when it is assumed that the main surface of the porous membrane 30 is smooth, that is, when it is assumed that there is no opening 32A. When the sum of the volumes of the through hole 32 and the communication hole 36 provided around the area is V2 and the units of V1 and V2 are the same, the ratio of V2 to V1 is shown as a percentage.

図7に示すように、多孔質膜30の貫通孔32は球体の上端、及び下端を切り取った球台形状とされている。また、互いに隣り合う貫通孔32同士は、多孔質膜30の内部において連通孔36によって連通している。 As shown in FIG. 7, the through hole 32 of the porous membrane 30 has a spherical shape in which the upper end and the lower end of the sphere are cut off. Further, the through holes 32 adjacent to each other are communicated with each other by the communication holes 36 inside the porous membrane 30.

1つの貫通孔32は、隣り合う全部の貫通孔32と連通していることが好ましい。本発明のように、複数の貫通孔32の開口32Aがハニカム状に配置されている場合には、1つの貫通孔32は、6つの連通孔36によって隣り合う6つの貫通孔32とそれぞれ連通していることが好ましい。
なお、貫通孔32はバレル形状、円柱形状、及び多角柱形状等であってもよく、また、連通孔36は隣り合う貫通孔32同士を繋ぐ筒状の空隙であってもよい。
It is preferable that one through hole 32 communicates with all the adjacent through holes 32. When the openings 32A of the plurality of through holes 32 are arranged in a honeycomb shape as in the present invention, one through hole 32 communicates with six adjacent through holes 32 by six communication holes 36, respectively. Is preferable.
The through hole 32 may have a barrel shape, a cylindrical shape, a polygonal column shape, or the like, and the communication hole 36 may be a tubular void connecting adjacent through holes 32 to each other.

貫通孔32が形成された多孔質膜30を作製する方法としては、例えば、ナノプリント法、結露法、エッチング法、サンドブラスト法、及びプレス成形等の方法が挙げられる。
ナノプリント法とは、凹凸形状を有する型に多孔質膜30を構成する素材を流し込む、又は、型を、多孔質膜30を構成する素材に押し当てることにより、貫通孔32を作製する方法である。また、結露法とは、多孔質膜30を構成する素材の表面を結露させ、水滴を型として貫通孔32を形成する方法である。
Examples of the method for producing the porous film 30 in which the through hole 32 is formed include a nanoprint method, a dew condensation method, an etching method, a sandblast method, and a press molding method.
The nanoprint method is a method of producing a through hole 32 by pouring a material constituting the porous film 30 into a mold having an uneven shape or pressing the mold against the material constituting the porous film 30. be. The dew condensation method is a method in which the surface of a material constituting the porous film 30 is dewed to form a through hole 32 using a water droplet as a mold.

結露法は、他の方法と比較して、多孔質膜30の膜厚を薄くできるとともに、空隙率及び開口32Aの開口率を大きくすることが可能であり、また、多孔質膜30内に連通孔36を設けることが可能である。このため、本発明では、多孔質膜30を結露法によって作製している。
結露法の詳細は、例えば、特許第4945281号公報、特許第5422230号公報、特開2011-74140号公報、及び、特許第5405374号公報等に記載されている。
The dew condensation method can reduce the film thickness of the porous film 30 as compared with other methods, increase the porosity and the opening ratio of the opening 32A, and communicate with the inside of the porous film 30. It is possible to provide a hole 36. Therefore, in the present invention, the porous film 30 is manufactured by the dew condensation method.
Details of the dew condensation method are described in, for example, Japanese Patent No. 4945281, Japanese Patent No. 5422230, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-74140, Japanese Patent No. 5405374, and the like.

なお、本発明の流路デバイス10において、多孔質膜は、このような貫通孔を有するものに限定はされず、不織布、及び三次元的に空隙が形成された膜等、公知の多孔質膜(多孔質材)が、各種、利用可能である。 In the flow path device 10 of the present invention, the porous membrane is not limited to those having such through holes, and is known as a porous membrane such as a non-woven fabric and a membrane in which voids are formed three-dimensionally. Various (porous materials) are available.

なお、本発明の流路デバイス10は、多孔質膜30の少なくとも主面の細胞が播種される領域が、フィブロネクチン、コラーゲン(例えば、I型コラーゲン、IV型コラーゲン、及びV型コラーゲン等)、ラミニン、ビトロネクチン、ゼラチン、パールカン、ニドゲン、プロテオグリカン、オステオポンチン、テネイシン、ネフロネクチン、基底膜マトリックス、及びポリリジンからなる群から選択される少なくとも1種によって被覆されていることが好ましい。
多孔質膜30を、これらの材料で被覆することにより、細胞の接着性を高めることが可能となる。
In the flow path device 10 of the present invention, the region in which cells on at least the main surface of the porous membrane 30 are seeded is fibronectin, collagen (for example, type I collagen, type IV collagen, type V collagen, etc.), laminin, etc. , Vitronectin, gelatin, pearlcan, nidogen, proteoglycan, osteopontin, tenascin, nephronectin, basement membrane matrix, and collagen is preferably coated with at least one selected from the group.
By coating the porous membrane 30 with these materials, it is possible to enhance the adhesion of cells.

また、本発明の流路デバイス10を臓器模擬装置(臓器モデル)等として用いる場合、多孔質膜30の主面に模擬対象の臓器を構成する細胞層を有してもよい。
多孔質膜30の主面に細胞層を有することで、第1流路18内、及び第2流路24内を模擬対象の臓器内に近い環境とすることが可能となる。
すなわち、本発明の流路デバイスは、細胞を培養するための細胞培養デバイスであってもよく、あるいは、細胞層を有する、細胞、及び/又は薬液などの評価等を行うための測定を行う、測定用の流路デバイスであってもよい。
Further, when the flow path device 10 of the present invention is used as an organ simulation device (organ model) or the like, a cell layer constituting the organ to be simulated may be provided on the main surface of the porous membrane 30.
By having the cell layer on the main surface of the porous membrane 30, it is possible to make the inside of the first flow path 18 and the inside of the second flow path 24 close to the inside of the organ to be simulated.
That is, the flow path device of the present invention may be a cell culture device for culturing cells, or may perform measurements for evaluating cells having a cell layer and / or a drug solution. It may be a flow path device for measurement.

多孔質膜30の主面に設ける細胞としては、例えば、実質細胞(例えば、肝実質細胞、及び膵実質細胞等)、間質細胞(例えば、周皮細胞)、筋細胞(例えば、平滑筋細胞、心筋細胞、及び骨格筋細胞等)、線維芽細胞、神経細胞、内皮細胞(例えば、血管内皮細胞、及びリンパ管内皮細胞等)、上皮細胞(例えば、肺胞上皮細胞、口腔上皮細胞、胆管上皮細胞、腸管上皮細胞、膵管上皮細胞、腎上皮細胞、尿細管上皮細胞、及び胎盤上皮細胞等)、並びに、このいずれかに分化する細胞(例えば、前駆細胞、間葉系幹細胞、及び多能性幹細胞等)などが例示される。 Examples of the cells provided on the main surface of the porous membrane 30 include parenchymal cells (eg, hepatic parenchymal cells, pancreatic parenchymal cells, etc.), stromal cells (eg, peridermal cells), and muscle cells (eg, smooth muscle cells). , Myocardial cells, skeletal muscle cells, etc.), fibroblasts, nerve cells, endothelial cells (eg, vascular endothelial cells, lymphatic endothelial cells, etc.), epithelial cells (eg, alveolar epithelial cells, oral epithelial cells, bile ducts, etc.) Epithelial cells, intestinal epithelial cells, pancreatic duct epithelial cells, renal epithelial cells, tubule epithelial cells, and placenta epithelial cells, etc., and cells that differentiate into any of these (eg, precursor cells, mesenchymal stem cells, and pluripotent). Sexual stem cells, etc.) are exemplified.

多能性幹細胞としては、例えば、胚性幹細胞(embryonic stem cell;ES細胞)、人工多能性幹細胞(induced pluripotent stem cell;iPS細胞)、胚性生殖細胞(embryonic germ cell;EG細胞)、胚性癌細胞(embryonal carcinoma cell;EC細胞)、多能性成体前駆細胞(multipotent adult progenitor cell;MAP細胞)、成体多能性幹細胞(adult pluripotent stem cell;APS細胞)、及び、Muse細胞(multi-lineage differentiating stress enduring cell);などが挙げられる。 Examples of pluripotent stem cells include embryonic stem cells (ES cells), artificial pluripotent stem cells (iPS cells), embryonic germ cells (EG cells), and embryos. Embryonal carcinoma cells (EC cells), multipotent adult progenitor cells (MAP cells), adult pluripotent stem cells (APS cells), and Muse cells (multi- lineage differentiating stress enduring cell); etc.

細胞として、病態を再現する目的で、遺伝子変異を有する細胞、及び/又は患者由来の細胞を用いてもよい。 As the cells, cells having a gene mutation and / or cells derived from a patient may be used for the purpose of reproducing the pathological condition.

多孔質膜30の主面に設ける細胞層は、両面に同じ細胞層を設けてもよく、あるいは、1面ずつ互いに異なる細胞層を設けてもよい。
一例として、多孔質膜30の一方の面に血管内皮細胞層を設け、多孔質膜30の他方の面に平滑筋細胞層を設けることで、血管壁モデルとなる流路デバイス10を得られる。
The cell layer provided on the main surface of the porous membrane 30 may be provided with the same cell layer on both sides, or may be provided with different cell layers one by one.
As an example, by providing a vascular endothelial cell layer on one surface of the porous membrane 30 and providing a smooth muscle cell layer on the other surface of the porous membrane 30, a flow path device 10 serving as a blood vessel wall model can be obtained.

<保持プレート>
図4及び図5に示すように、流路デバイス10は、流路ユニット16を厚さ方向に圧縮した状態で保持する保持部材として、上側(第1流路部材12側)の保持プレート38Aと下側(第2流路部材14側)の保持プレート38Bとを有している。
保持プレート38A、及び保持プレート38Bは、流路ユニット16の厚さ方向における両端、すなわち第1流路部材12の上側、及び第2流路部材14の下側に流路ユニット16と別体に設けられており、第1流路部材12の上面全体、及び第2流路部材14の下面全体を覆う大きさを有する。
<Holding plate>
As shown in FIGS. 4 and 5, the flow path device 10 has a holding plate 38A on the upper side (first flow path member 12 side) as a holding member for holding the flow path unit 16 in a compressed state in the thickness direction. It has a holding plate 38B on the lower side (second flow path member 14 side).
The holding plate 38A and the holding plate 38B are separated from the flow path unit 16 at both ends of the flow path unit 16 in the thickness direction, that is, on the upper side of the first flow path member 12 and on the lower side of the second flow path member 14. It is provided and has a size that covers the entire upper surface of the first flow path member 12 and the entire lower surface of the second flow path member 14.

保持プレート38A、及び保持プレート38Bは、共に、硬質で透明な高分子材料で構成されることが好ましい。
従って、保持プレート38A、及び保持プレート38Bの構成材料としては、シクロオレフィンポリマー、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、及びポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。また、保持プレート38A、及び保持プレート38Bは、上述の第1流路部材12、及び第2流路部材14よりも硬いことが好ましく、更に、ゴム硬度が80度以上であることが好ましく、90度以上であることがより好ましい。
It is preferable that both the holding plate 38A and the holding plate 38B are made of a hard and transparent polymer material.
Therefore, examples of the constituent materials of the holding plate 38A and the holding plate 38B include cycloolefin polymers, acrylics, polycarbonates, polystyrenes, polyethylene terephthalates, and the like. Further, the holding plate 38A and the holding plate 38B are preferably harder than the above-mentioned first flow path member 12 and the second flow path member 14, and further preferably have a rubber hardness of 80 degrees or more, 90 degrees. It is more preferable that the degree is higher than the degree.

図5に示すように、保持プレート38A、及び保持プレート38Bの互いに対応する位置には、厚さ方向に貫通する複数(本発明では8つ)のボルト孔40がそれぞれ形成されている。また、第1流路部材12の上側に設けられている保持プレート38Aには、第1流路部材12の貫通孔22A、22B、28A、及び28Bに、それぞれ連通する、貫通孔42A、42B、44A、及び44Bが、形成されている。 As shown in FIG. 5, a plurality of (8 in the present invention) bolt holes 40 penetrating in the thickness direction are formed at positions of the holding plate 38A and the holding plate 38B corresponding to each other. Further, the holding plate 38A provided on the upper side of the first flow path member 12 has through holes 42A, 42B, which communicate with the through holes 22A, 22B, 28A, and 28B of the first flow path member 12, respectively. 44A and 44B are formed.

なお、貫通孔42A、42B、44A、及び44Bには、それぞれ、図示しないチューブが接続されており、チューブを通して第1流路18、及び第2流路24に溶液、及び細胞懸濁液等を流入し、第1流路18、及び第2流路24から溶液、及び細胞懸濁液等が流出する。 A tube (not shown) is connected to the through holes 42A, 42B, 44A, and 44B, respectively, and a solution, a cell suspension, or the like is passed through the tube to the first flow path 18 and the second flow path 24, respectively. It flows in, and the solution, cell suspension, and the like flow out from the first flow path 18 and the second flow path 24.

一対の保持プレート38間における流路ユニット16の凹部29の外側には、保持プレート38の間隔を規定する複数(図示例では8つ)のスペーサ46がそれぞれ設けられている。スペーサ46は、内径がボルト孔40の内径と略同じ大きさとされた円筒形状の部材であり、ボルト孔40に対応する位置にそれぞれ配置されている。 On the outside of the recess 29 of the flow path unit 16 between the pair of holding plates 38, a plurality of spacers 46 (eight in the illustrated example) that define the spacing between the holding plates 38 are provided. The spacer 46 is a cylindrical member having an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the bolt hole 40, and is arranged at a position corresponding to the bolt hole 40.

図8、及び図9に示されるように、一対の保持プレート38は、ボルト孔40、及びスペーサ46に挿通されてナット48で固定された複数のボルト50によって互いに接合される。このとき、第1流路部材12、及び第2流路部材14は、間に多孔質膜30を挟んだ状態で一対の保持プレート38によって圧縮されて保持される。 As shown in FIGS. 8 and 9, the pair of holding plates 38 are joined together by a bolt hole 40 and a plurality of bolts 50 inserted through the spacer 46 and fixed with nuts 48. At this time, the first flow path member 12 and the second flow path member 14 are compressed and held by the pair of holding plates 38 with the porous film 30 sandwiched between them.

<透明電極>
本発明の流路デバイス10において、第2流路24に当接する保持プレート38Bには、第2流路部材14との当接面の全面を覆って、第2透明電極62が配置される。上述のように、第2流路24は、保持プレート38Bが第2流路部材14の下面に当接して、貫通孔26の下面を閉塞することで形成される。従って、第2流路24は、下面側が第2透明電極62となり、すなわち、第2透明電極62は、第2流路24に接触している。
また、上述のように、第1流路部材12は、下面に、第1流路18を画成する凹部20を有する。第1流路部材12は、下面に、凹部20を含む全面を覆って、第1透明電極60を有する。すなわち、第1透明電極60は、第1流路18に接触している。
流路デバイス10においては、第1流路18に接触する第1透明電極60と、第2流路24に接触する第2透明電極62とで、一対の透明電極(電極対)を構成している。
<Transparent electrode>
In the flow path device 10 of the present invention, the second transparent electrode 62 is arranged on the holding plate 38B that abuts on the second flow path 24 so as to cover the entire surface of the contact surface with the second flow path member 14. As described above, the second flow path 24 is formed by the holding plate 38B abutting on the lower surface of the second flow path member 14 to close the lower surface of the through hole 26. Therefore, the lower surface side of the second flow path 24 is the second transparent electrode 62, that is, the second transparent electrode 62 is in contact with the second transparent electrode 62.
Further, as described above, the first flow path member 12 has a recess 20 defining the first flow path 18 on the lower surface thereof. The first flow path member 12 has a first transparent electrode 60 on the lower surface thereof, covering the entire surface including the recess 20. That is, the first transparent electrode 60 is in contact with the first flow path 18.
In the flow path device 10, the first transparent electrode 60 in contact with the first flow path 18 and the second transparent electrode 62 in contact with the second flow path 24 form a pair of transparent electrodes (electrode pair). There is.

本発明の流路デバイス10は、このような第1透明電極60、及び第2透明電極62を有することにより、光学的な測定と電気的な測定とを同時に行うことを可能にしている。 The flow path device 10 of the present invention has such a first transparent electrode 60 and a second transparent electrode 62, which makes it possible to perform optical measurement and electrical measurement at the same time.

上述のように、人体は複雑であるため、流路デバイスを用いて細胞等の評価を正確に行うためには、一種の測定のみでは不十分であり、複数種の測定を同時に行う、いわゆるマルチバリデーションを行うことが好ましい。
流路デバイスを用いる測定としては、一例として、図10に概念的に示すように、蛍光標識をつけた大分子を第1流路18、又は第2流路24に流して、光源70から励起光を照射して、光センサ72で蛍光を測定する、膜の透過性の評価が例示される。
また、第1流路18、及び/又は第2流路24に液体を流して、多孔質膜30に形成した細胞層等を撮像カメラ74(透過型電子顕微鏡、及び蛍光顕微鏡など)等で撮像(可視化)することで、細胞層等の構造を評価することも行われる。
さらに、第1透明電極60、及び第2透明電極62に電気センサ76を接続して、電位差、抵抗、及び短絡回路電流等の電気特性を測定することで、膜を通した流体、及びイオン等の輸送機能、及び障壁の形成等を評価することも行われる。
As mentioned above, since the human body is complicated, one kind of measurement is not enough to accurately evaluate cells and the like using a flow path device, and multiple kinds of measurements are performed at the same time, so-called multi. It is preferable to perform validation.
As an example of the measurement using the flow path device, as conceptually shown in FIG. 10, a large molecule with a fluorescent label is flowed through the first flow path 18 or the second flow path 24 and excited from the light source 70. An example is an evaluation of the permeability of a film, which is obtained by irradiating light and measuring fluorescence with an optical sensor 72.
Further, a liquid is flowed through the first flow path 18 and / or the second flow path 24, and the cell layer or the like formed on the porous membrane 30 is imaged with an image pickup camera 74 (transmission electron microscope, fluorescence microscope, etc.) or the like. By (visualization), the structure of the cell layer or the like is also evaluated.
Further, by connecting an electric sensor 76 to the first transparent electrode 60 and the second transparent electrode 62 and measuring electrical characteristics such as potential difference, resistance, and short circuit current, fluid, ions, etc. that have passed through the membrane can be measured. It is also evaluated for the transport function and the formation of barriers.

ところが、従来の流路デバイスでは、多孔質膜に形成した細胞層等の電気的特性を測定するために、第1流路、及び第2流路に対応して電極を形成すると、通常、電極は金属製であるため、電極が遮光部材として作用してしまい、蛍光の測定、及び細胞層の撮像などの光学的な測定、及び評価を適正に行うことができない。
そのため、従来の流路デバイスでは、電気的な測定と、光学的な測定とを、同時に行うことができない。
However, in the conventional flow path device, when an electrode is formed corresponding to the first flow path and the second flow path in order to measure the electrical characteristics of the cell layer formed on the porous membrane, the electrode is usually formed. Since the electrode is made of metal, the electrode acts as a light-shielding member, and it is not possible to properly perform optical measurement and evaluation such as measurement of fluorescence and imaging of a cell layer.
Therefore, in the conventional flow path device, the electrical measurement and the optical measurement cannot be performed at the same time.

これに対し、本発明の流路デバイス10では、第1流路18と第2流路24とを挟んで、一対の第1透明電極60及び第2透明電極62を設ける。
本発明の流路デバイス10は、第1流路18と第2流路24とを挟んで一対の電極を設けても、透明電極であるので、電極が蛍光、及び細胞層の撮像等の光学的な測定方法の妨害にならない。そのため、本発明の流路デバイス10によれは、図10に示すような光源70と光センサ72とを用いる蛍光の測定、撮像カメラ74等を用いる細胞層等の撮像、及び、電気センサ76を用いる抵抗の測定等、光学的な測定と、電気的な測定とを、同時に行うことが可能である。
また、透明電極を用いるため、電極を面状電極としても、光学的な測定の妨害をすることがない。そのため、十分な面積の電極によって、安定した電気的な測定を行うことができる。さらに、多孔質膜30に形成した細胞層の面の電気的な性質を、電気信号として取り出すことも可能である。
On the other hand, in the flow path device 10 of the present invention, a pair of first transparent electrodes 60 and second transparent electrodes 62 are provided so as to sandwich the first flow path 18 and the second flow path 24.
Since the flow path device 10 of the present invention is a transparent electrode even if a pair of electrodes is provided so as to sandwich the first flow path 18 and the second flow path 24, the electrodes are fluorescent and optical such as imaging of a cell layer. It does not interfere with the standard measurement method. Therefore, according to the flow path device 10 of the present invention, the measurement of fluorescence using the light source 70 and the optical sensor 72 as shown in FIG. 10, the imaging of the cell layer or the like using the image pickup camera 74 or the like, and the electric sensor 76 are performed. It is possible to perform optical measurement and electrical measurement at the same time, such as measurement of the resistance to be used.
Further, since the transparent electrode is used, even if the electrode is a planar electrode, it does not interfere with the optical measurement. Therefore, stable electrical measurement can be performed with electrodes having a sufficient area. Furthermore, it is also possible to extract the electrical properties of the surface of the cell layer formed on the porous membrane 30 as an electrical signal.

本発明の流路デバイス10において、第1透明電極60、及び第2透明電極62は、導電性を有し、かつ、透明な電極である。
本発明において、導電性を有するとは、シート抵抗値が0.1~10,000Ω/□(Ω/sq(Ohms per Square))であり、一般的には電気抵抗層と呼ばれるものも含む。汎用の電源を用いる場合は、シート抵抗値が低いほうが好ましく、具体的には、300Ω/□以下が好ましく、200Ω/□以下がより好ましく、100Ω/□以下がさらに好ましい。なお、本発明において、シート抵抗値(表面抵抗率)は、JIS(Japanese Industrial Standards) K 7194に準拠して測定すればよい。
また、本発明において、透明であるとは、透過率が60~99.99%であることを意味する。透明電極の透過率は、75%以上が好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。なお、本発明において、透過率は、JIS K 7361-1に準拠して全光線透過率[%]を測定すればよい。
In the flow path device 10 of the present invention, the first transparent electrode 60 and the second transparent electrode 62 are conductive and transparent electrodes.
In the present invention, having conductivity means that the sheet resistance value is 0.1 to 10,000 Ω / □ (Ω / sq (Ohms per Square)), and includes a layer generally called an electric resistance layer. When a general-purpose power supply is used, it is preferable that the sheet resistance value is low, specifically, 300Ω / □ or less is preferable, 200Ω / □ or less is more preferable, and 100Ω / □ or less is further preferable. In the present invention, the sheet resistance value (surface resistivity) may be measured in accordance with JIS (Japanese Industrial Standards) K 7194.
Further, in the present invention, being transparent means that the transmittance is 60 to 99.99%. The transmittance of the transparent electrode is preferably 75% or more, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more. In the present invention, the total light transmittance [%] may be measured in accordance with JIS K 7631-1.

本発明の流路デバイス10において、第1透明電極60、及び第2透明電極62の材料には制限はなく、各種の電子デバイス(電子装置、電子素子)において、透明電極として利用されている材料が、各種、利用可能である。
具体的には、第1透明電極60、及び第2透明電極62に含まれる材料としては、金属酸化物(Indium Tin Oxide:ITOなど)、カーボンナノチューブ(Carbon Nanotube:CNT、及びCarbon Nanobud:CNB等)、グラフェン、高分子導電体(ポリアセチレン、ポリピロール、ポリフェノール、ポリアニリン、及びPEDOT/PSS(ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸)等)、金属ナノワイヤー(銀ナノワイヤー、及び銅ナノワイヤーなど)、並びに、金属メッシュ(銀メッシュ、及び銅メッシュなど)などが挙げられる。金属メッシュの透明電極は、金属のみで形成されたものよりも、銀、及び銅等の導電性微粒子がマトリクスに分散されて形成されたものが、熱収縮率の観点から好ましい。
In the flow path device 10 of the present invention, the materials of the first transparent electrode 60 and the second transparent electrode 62 are not limited, and are used as transparent electrodes in various electronic devices (electronic devices, electronic elements). However, various types are available.
Specifically, the materials contained in the first transparent electrode 60 and the second transparent electrode 62 include metal oxides (Indium Tin Oxide: ITO, etc.), carbon nanotubes (Carbon Nanotube: CNT, and Carbon Nanobud: CNB, etc.). ), Graphene, polymer conductors (polyacetylene, polypyrrole, polyphenol, polyaniline, and PEDOT / PSS (polyethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid), etc.), metal nanowires (silver nanowires, copper nanowires, etc.), and , Metal mesh (silver mesh, copper mesh, etc.) and the like. The transparent electrode of the metal mesh is preferably formed by dispersing conductive fine particles such as silver and copper in a matrix, rather than being formed only of metal, from the viewpoint of heat shrinkage.

これらの材料からなる透明電極は、材料に応じた公知の方法で形成すればよい。
例えば、カーボンナノチューブを含む透明電極であれば、カーボンナノチューブを分散してなる塗料を調製して、第1流路部材12の下面等、透明電極を形成する部分に調製した塗料を塗布して乾燥し、さらに必要に応じて熱処理を行う、塗布法によって、透明電極を形成すればよい。
カーボンナノバッドを含む透明電極であれば、同じく第1流路部材12の下面等、透明電極を形成する部分に、SID(Society for Information Display) 2015 DIGEST 1012ページに記載されるダイレクト・ドライ・プリンティング(DDP:Direct Dry Printing)法によって、透明電極を形成すればよい。
さらに、銀ナノワイヤーを含む透明電極であれば、同じく第1流路部材12の下面等、透明電極を形成する部分に、米国特許出願公開第2013/0341074号明細書の実施例1に記載される方法によって、透明電極を形成すればよい。
The transparent electrode made of these materials may be formed by a known method depending on the material.
For example, in the case of a transparent electrode containing carbon nanotubes, a paint made by dispersing carbon nanotubes is prepared, and the prepared paint is applied to a portion forming the transparent electrode such as the lower surface of the first flow path member 12 and dried. Then, a transparent electrode may be formed by a coating method in which heat treatment is further performed if necessary.
In the case of a transparent electrode containing carbon nanobuds, direct dry printing described on page 1012 of SID (Society for Information Display) 2015 DIGEST is also performed on a portion forming the transparent electrode such as the lower surface of the first flow path member 12. A transparent electrode may be formed by the (DDP: Direct Dry Printing) method.
Further, in the case of a transparent electrode containing silver nanowires, the portion forming the transparent electrode, such as the lower surface of the first flow path member 12, is described in Example 1 of US Patent Application Publication No. 2013/0341074. A transparent electrode may be formed by such a method.

ここで、本発明の流路デバイス10では、第1透明電極60が形成される第1流路部材12、及び第2透明電極62が形成される保持プレート38Bは、共に、高分子材料によって構成されることが好ましい。
この点を考慮すると、第1透明電極60、及び第2透明電極62を構成する材料としては、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)、スパッタリング、及び真空蒸着等の気相成膜法(気相堆積法)ではなく、塗布法によって形成可能である材料が好ましく、中でも、カーボンナノチューブは好適に例示される。また、本発明の流路デバイス10では、上述のように、蛍光の観察等も利用可能であるが、金属酸化物等の金属材料の中には、励起光、及び/又は蛍光を吸収して発光する材料もある。この点でも、励起光、及び/又は蛍光を吸収しないカーボンナノチューブは、透明電極の材料として好ましい。
Here, in the flow path device 10 of the present invention, the first flow path member 12 on which the first transparent electrode 60 is formed and the holding plate 38B on which the second transparent electrode 62 is formed are both made of a polymer material. It is preferable to be done.
Considering this point, the materials constituting the first transparent electrode 60 and the second transparent electrode 62 include a vapor deposition method (vapor deposition method) such as plasma CVD (Chemical Vapor Deposition), sputtering, and vacuum deposition. ), But a material that can be formed by a coating method is preferable, and carbon nanotubes are preferably exemplified. Further, in the flow path device 10 of the present invention, as described above, observation of fluorescence can be used, but the metal material such as a metal oxide absorbs excitation light and / or fluorescence. Some materials emit light. In this respect as well, carbon nanotubes that do not absorb excitation light and / or fluorescence are preferable as materials for transparent electrodes.

なお、後述するが、本発明の流路デバイスにおいては、透明電極は、本発明のように、第1流路部材12の下面全面、及び、保持プレート38Bの全面に形成する構成に制限されない。 As will be described later, in the flow path device of the present invention, the transparent electrode is not limited to the configuration formed on the entire lower surface of the first flow path member 12 and the entire surface of the holding plate 38B as in the present invention.

また、透明電極は、様々な形状及びサイズが利用可能である。従って、透明電極は、線状でも面状でもよいが、上述の理由によって、少なくとも一方の透明電極、好ましくは両方の透明電極が、面状電極であることが好ましい。これにより、十分な面積の電極によって、安定した電気的な測定が可能になる。
なお、本発明において、面状電極とは、第1流路18および第2流路24が多孔質膜30により隔てられている領域の面積よりも大きい面積である電極を示す。
より好ましくは、少なくとも一方の透明電極、好ましくは両方の透明電極が、第1流路部材12の主面と直交する方向から見た際に、多孔質膜30を内包する形状、及びサイズであることが好ましい。第1流路部材12の主面と直交する方向から見た際とは、即ち、上述の平面視と同様である。特に、第1透明電極60のように多孔質膜30に当接する透明電極が、このような構成を有することで、多孔質膜30に形成した細胞層等の面の電気的な性質を取り出すことができ、好ましい。
Also, transparent electrodes are available in a variety of shapes and sizes. Therefore, the transparent electrode may be linear or planar, but for the above reasons, it is preferable that at least one transparent electrode, preferably both transparent electrodes, are planar electrodes. This enables stable electrical measurement with electrodes of sufficient area.
In the present invention, the planar electrode refers to an electrode having an area larger than the area of the region where the first flow path 18 and the second flow path 24 are separated by the porous membrane 30.
More preferably, the shape and size of at least one transparent electrode, preferably both transparent electrodes, include the porous membrane 30 when viewed from a direction orthogonal to the main surface of the first flow path member 12. Is preferable. When viewed from a direction orthogonal to the main surface of the first flow path member 12, that is, it is the same as the above-mentioned plan view. In particular, the transparent electrode that abuts on the porous membrane 30 such as the first transparent electrode 60 has such a configuration, so that the electrical properties of the surface such as the cell layer formed on the porous membrane 30 can be taken out. Is possible and preferable.

<流路デバイスの作製方法>
本発明の流路デバイス10を作製する際には、まず、滅菌紙が主面に貼り付けられた多孔質膜30を準備する。そして、多孔質膜30の下面30Bの滅菌紙をピンセットによって剥がし、図11に示すように、貫通孔26が形成された第2流路部材14の上に多孔質膜30を載置し、多孔質膜30と第2流路部材14とを接合する。
<Method of manufacturing flow path device>
When producing the flow path device 10 of the present invention, first, a porous membrane 30 to which sterile paper is attached to the main surface is prepared. Then, the sterile paper on the lower surface 30B of the porous membrane 30 is peeled off with tweezers, and as shown in FIG. 11, the porous membrane 30 is placed on the second flow path member 14 on which the through hole 26 is formed, and the porous membrane 30 is placed. The tweezers 30 and the second flow path member 14 are joined.

次に、多孔質膜30の上面30Aの滅菌紙をピンセットによって剥がし、顕微鏡で確認しながら、第1透明電極60が形成された第1流路部材12と、第2流路部材14との位置を合わせ、図12に示すように、凹部20が形成された第1流路部材12を多孔質膜30の上に積層する。これにより、第1流路部材12の凹部20と多孔質膜30とによって第1流路18を画成する。また、第1流路18は、第1流路部材12に形成された第1透明電極60に接触する。 Next, the sterilized paper on the upper surface 30A of the porous membrane 30 is peeled off with tweezers, and while checking with a microscope, the positions of the first flow path member 12 on which the first transparent electrode 60 is formed and the second flow path member 14 As shown in FIG. 12, the first flow path member 12 in which the recess 20 is formed is laminated on the porous membrane 30. As a result, the first flow path 18 is defined by the recess 20 of the first flow path member 12 and the porous membrane 30. Further, the first flow path 18 comes into contact with the first transparent electrode 60 formed on the first flow path member 12.

次に、図13に示すように、互いの貫通孔22A、及び22Bと、42A、及び42Bとの位置を合わせながら、第1流路部材12の上面に保持プレート38Aを載置する。
その後、流路ユニット16を裏返し、第2流路部材14の下面に、第2透明電極62を形成した保持プレート38Bを載置する。これにより、第2流路部材14の貫通孔26と、多孔質膜30と、保持プレート38Aとによって第2流路24を画成する。また、第2流路24は、保持プレート38Bに形成された第2透明電極62に接触する。
Next, as shown in FIG. 13, the holding plate 38A is placed on the upper surface of the first flow path member 12 while aligning the positions of the through holes 22A and 22B and the 42A and 42B.
After that, the flow path unit 16 is turned over, and the holding plate 38B on which the second transparent electrode 62 is formed is placed on the lower surface of the second flow path member 14. As a result, the second flow path 24 is defined by the through hole 26 of the second flow path member 14, the porous film 30, and the holding plate 38A. Further, the second flow path 24 comes into contact with the second transparent electrode 62 formed on the holding plate 38B.

最後に、図14に示すように、流路ユニット16の周囲にスペーサ46を配置し、保持プレート38Aと保持プレート38Bとを、ボルト50とナット48とで締め付けることにより、流路デバイス10を作製する。
なお、上述の作製工程は一例であり、順序が前後してもよい。また、上述の工程に、その他の工程を追加してもよい。
Finally, as shown in FIG. 14, the flow path device 10 is manufactured by arranging the spacer 46 around the flow path unit 16 and tightening the holding plate 38A and the holding plate 38B with the bolt 50 and the nut 48. do.
The above-mentioned manufacturing process is an example, and the order may change. Further, other steps may be added to the above steps.

<その他の実施形態>
以上、本発明の流路デバイスの一実施形態について説明したが、本発明は、この実施形態に制限されるものでなく、上述の構成以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、種々、変形して実施可能である。
<Other embodiments>
Although one embodiment of the flow path device of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and the present invention is not limited to this embodiment, and is not limited to the above-described configuration, as long as it does not deviate from the gist of the present invention. It can be modified in various ways.

例えば、第1流路18に対応する透明電極は、凹部20を含む第1流路部材12の下面全面ではなく、第1流路18(凹部20)の壁面全面のみに配置してもよく、あるいは、第1流路18の上面のみに配置してもよく、あるいは、第1流路18の側面のみに配置してもよい。
同様に、第2流路24に対応する透明電極は、保持プレート38Bの全面ではなく、保持プレート38Bの第2流路24に対応する部分のみに配置してもよく、あるいは、第2流路24(貫通孔26)の側面のみに配置してもよい。
For example, the transparent electrode corresponding to the first flow path 18 may be arranged only on the entire wall surface of the first flow path 18 (recess 20) instead of the entire lower surface of the first flow path member 12 including the recess 20. Alternatively, it may be arranged only on the upper surface of the first flow path 18, or may be arranged only on the side surface of the first flow path 18.
Similarly, the transparent electrode corresponding to the second flow path 24 may be arranged not on the entire surface of the holding plate 38B but only on the portion of the holding plate 38B corresponding to the second flow path 24, or the second flow path may be arranged. It may be arranged only on the side surface of 24 (through hole 26).

また、本発明においては、透明電極は、第1流路18、及び第2流路24に接触していなくてもよい。
例えば、第1流路18に対応する透明電極を第1流路部材12の上面(多孔質膜30と逆側の面)に配置し、第2流路24に対応する透明電極を保持プレート38Bの下面(多孔質膜30と逆側の面)に配置する等、第1流路18に対応する透明電極、及び第2流路24に対応する透明電極の少なくとも一方を、流路とは離間して配置してもよい。
透明電極を、第1流路18、及び/又は第2流路24と離間して設けることにより、インピーダンス及び誘電率の測定が可能になる。
Further, in the present invention, the transparent electrode may not be in contact with the first flow path 18 and the second flow path 24.
For example, the transparent electrode corresponding to the first flow path 18 is arranged on the upper surface of the first flow path member 12 (the surface opposite to the porous membrane 30), and the transparent electrode corresponding to the second flow path 24 is held on the holding plate 38B. At least one of the transparent electrode corresponding to the first flow path 18 and the transparent electrode corresponding to the second flow path 24, such as being arranged on the lower surface (the surface opposite to the porous membrane 30), is separated from the flow path. May be placed.
By providing the transparent electrode at a distance from the first flow path 18 and / or the second flow path 24, impedance and dielectric constant can be measured.

即ち、本発明の流路デバイスにおいては、1対の透明電極は、第1流路18、及び第2流路24(その少なくとも一部)を挟んで設けられれば、様々な位置に、様々な形状で配置可能である。 That is, in the flow path device of the present invention, if a pair of transparent electrodes are provided so as to sandwich the first flow path 18 and the second flow path 24 (at least a part thereof), various positions are provided. It can be arranged by shape.

さらに、本発明の流路デバイス10は、第1流路部材12と第2流路部材14との間に多孔質膜30を配置し、この積層体を保持プレート38Aと保持プレート38Bとで挟持した構成を有するが本発明は、この構成に制限されない。
例えば、保持プレートを用いず、かつ、第2流路24を画成する貫通孔26の代わりに、底を有する凹部を有する第2流路部材を用いて、特許文献1に記載される流路デバイス(マイクロチャネルを有する臓器模倣装置)のように、第1流路部材と、多孔質膜と、第2流路部材とで、流路デバイスを構成してもよい。
また、第1流路部材として、第1流路を画成する凹部の代わりに、第1流路を画成する貫通孔を有する第1流路部材を用いて、保持プレートで貫通孔を閉塞する構成であってもよい。この際においては、第1流路に対応する透明電極は、第1流路部材の下面(多孔質膜側の面)に設けてよく、あるいは、保持プレートの主面に設けてもよい。
Further, in the flow path device 10 of the present invention, the porous film 30 is arranged between the first flow path member 12 and the second flow path member 14, and the laminated body is sandwiched between the holding plate 38A and the holding plate 38B. However, the present invention is not limited to this configuration.
For example, the flow path described in Patent Document 1 using a second flow path member having a recess having a bottom instead of the through hole 26 defining the second flow path 24 without using a holding plate. Like the device (organ mimicking device having a microchannel), the flow path device may be configured by the first flow path member, the porous membrane, and the second flow path member.
Further, as the first flow path member, a first flow path member having a through hole defining the first flow path is used instead of the concave portion defining the first flow path, and the through hole is closed by the holding plate. It may be configured to be. In this case, the transparent electrode corresponding to the first flow path may be provided on the lower surface of the first flow path member (the surface on the porous membrane side), or may be provided on the main surface of the holding plate.

以上、本発明において細胞培養デバイスとして用いられる流路デバイスについて詳細に説明したが、本発明においては上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。 The flow path device used as the cell culture device in the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and various improvements and changes are made without departing from the gist of the present invention. Of course, you can go.

以下に、本発明において細胞培養デバイスとして用いられる流路デバイスの具体例を挙げて更に詳細に説明する。ただし、本発明の範囲は、以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。 Hereinafter, a specific example of the channel device used as the cell culture device in the present invention will be described in more detail. However, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

<流路デバイスの作製>
上述した方法で、図1に示すような流路デバイス10を作製した。
第1流路部材12、及び第2流路部材14はPDMS製、保持プレート38A、及び保持プレート38Bはシクロオレフィンポリマー製とした。第1流路18(凹部20)、及び第2流路24(貫通孔26)は、共に、幅300μm、深さ300μmとした。
また、第1流路部材12の下面(凹部20の形成面)、及び保持プレート38Bの上面(第1流路部材12側となる面)には、塗布法によって、カーボンナノチューブを含む、厚さ0.5μmの第1透明電極60、及び第2透明電極62を形成した。同様の透明電極を作製して、上述の方法で確認したところ、第1透明電極60、及び第2透明電極62は、共に、シート抵抗値は300Ω/□以下、透過率は80%以上であった。
<Manufacturing of flow path device>
The flow path device 10 as shown in FIG. 1 was manufactured by the method described above.
The first flow path member 12 and the second flow path member 14 were made of PDMS, and the holding plate 38A and the holding plate 38B were made of cycloolefin polymer. Both the first flow path 18 (recessed portion 20) and the second flow path 24 (through hole 26) have a width of 300 μm and a depth of 300 μm.
Further, the lower surface of the first flow path member 12 (the surface on which the recess 20 is formed) and the upper surface of the holding plate 38B (the surface on the first flow path member 12 side) contain carbon nanotubes according to a coating method. A 0.5 μm first transparent electrode 60 and a second transparent electrode 62 were formed. When a similar transparent electrode was produced and confirmed by the above method, both the first transparent electrode 60 and the second transparent electrode 62 had a sheet resistance value of 300 Ω / □ or less and a transmittance of 80% or more. rice field.

多孔質膜30として、ハニカム状に貫通孔32孔の並んだポリカーボネートのフィルムを準備した。この多孔質膜30の表面をコラーゲンで被覆した。その後、多孔質膜30を滅菌紙に挟みこんだ。 As the porous film 30, a polycarbonate film having 32 through holes arranged in a honeycomb shape was prepared. The surface of the porous membrane 30 was coated with collagen. Then, the porous membrane 30 was sandwiched between sterile papers.

多孔質膜30の一方の面の滅菌紙をピンセットによって剥がした。次いで、滅菌紙を剥がした面を下にして、多孔質膜30を第2流路部材14上にセットした(図11参照)。
さらに、綿棒を用いて多孔質膜30にエタノールを浸し、多孔質膜30と第2流路部材14とを接合した。
The sterile paper on one side of the porous membrane 30 was peeled off with tweezers. Next, the porous membrane 30 was set on the second flow path member 14 with the sterilized paper peeled side down (see FIG. 11).
Further, ethanol was immersed in the porous membrane 30 using a cotton swab to join the porous membrane 30 and the second flow path member 14.

多孔質膜30の他方の面の滅菌紙をピンセットによって剥がした。次いで、第1流路部材12と第2流路部材14とを位置合わせして、第1流路部材12を多孔質膜30の上に積層した(図12参照)。 The sterile paper on the other side of the porous membrane 30 was peeled off with tweezers. Next, the first flow path member 12 and the second flow path member 14 were aligned with each other, and the first flow path member 12 was laminated on the porous membrane 30 (see FIG. 12).

次いで、互いの貫通孔22A、及び貫通孔22Bと、貫通孔42A、及び貫通孔42Bとを位置合わせして、第1流路部材12の上面に保持プレート38Aを載置した。更に、積層体を裏返して、第2流路部材14の下面に保持プレート38Bを配置した(図13参照)。
さらに、流路ユニット16の周囲にスペーサ46を配置し、保持プレート38Aと保持プレート38Bとをボルト50とナット48とで締め付けて、流路デバイス10を作製した(図14参照)。
Next, the holding plate 38A was placed on the upper surface of the first flow path member 12 by aligning the through holes 22A and the through holes 22B with the through holes 42A and the through holes 42B. Further, the laminated body was turned over and the holding plate 38B was arranged on the lower surface of the second flow path member 14 (see FIG. 13).
Further, a spacer 46 was arranged around the flow path unit 16, and the holding plate 38A and the holding plate 38B were tightened with bolts 50 and nuts 48 to fabricate the flow path device 10 (see FIG. 14).

<流路デバイス内での細胞培養>
骨髄由来間葉系幹細胞(Lonza社製)の懸濁液(3×10-6cells/mL(リットル))を調製した。調製した懸濁液200μLを、流路デバイス10の第2流路24に注入した。
<Cell culture in channel device>
A suspension (3 × 10 -6 cells / mL (liter)) of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (manufactured by Lonza) was prepared. 200 μL of the prepared suspension was injected into the second channel 24 of the channel device 10.

流路デバイス10を反転し、CO2インキュベーター内に37℃で3時間静置した後、毎分0.7μLの速度で培地を流し、一晩、培養した。The flow path device 10 was inverted and allowed to stand in a CO 2 incubator at 37 ° C. for 3 hours, then the medium was flowed at a rate of 0.7 μL / min and cultured overnight.

次に、CellTracker Orange(Thermo Fischer社製)で染色した、iPS細胞由来の血管内皮細胞(CDI社製、iCell EC)の懸濁液(1×10-6cells/mL)を調整した。
調製した懸濁液200μLを、流路デバイス10の第1流路18に注入した。
Next, a suspension (1 × 10 -6 cells / mL) of iPS cell-derived vascular endothelial cells (iCell EC, manufactured by CDI) stained with CellTracker Orange (manufactured by Thermo Fischer) was prepared.
200 μL of the prepared suspension was injected into the first channel 18 of the channel device 10.

<細胞の測定>
倒立蛍光顕微鏡(Olympus社製、IX83)を用いて、第1流路18に注入した染色済iPS細胞由来の血管内皮細胞の分布を観察した。
次に、蛍光標識デキストラン(Thermo Fischer社製、D1830)を第1流路18に注入し、倒立蛍光顕微鏡を用い、第1流路18に注入した蛍光標識デキストランの分布を観察し、蛍光標識デキストランの第2流路24への漏れを評価した。
同時に、光検出器(浜松ホトニクス社製、光電子増倍管H11902-20)を用いて、第2流路24を透過してくる光量を検出し、第2流路24に漏れる蛍光標識デキストランの量を測定した。
<Measurement of cells>
The distribution of stained iPS cell-derived vascular endothelial cells injected into the first channel 18 was observed using an inverted fluorescence microscope (IX83, manufactured by Olympus).
Next, a fluorescently labeled dextran (D1830 manufactured by Thermo Fischer) was injected into the first flow path 18, and the distribution of the fluorescently labeled dextran injected into the first flow path 18 was observed using an inverted fluorescence microscope, and the fluorescently labeled dextran was observed. Leakage to the second flow path 24 was evaluated.
At the same time, a photodetector (photomultiplier tube H11902-20 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) is used to detect the amount of light transmitted through the second flow path 24, and the amount of fluorescently labeled dextran leaking to the second flow path 24. Was measured.

次に、第1流路18にPhenol Red(東京化成工業社製)を注入し、光検出器(ソーラボ社製、差分増幅フォトディテクタPDB210A/M)を用いて、第2流路24を透過してくる光量を検出し、第2流路24に漏れるPhenol Redの量を測定した。この時、蛍光標識デキストランとPhenol Redとでは分子量が異なるため、細胞構造に欠陥があった場合、それぞれの漏れ量を比較することで、欠陥の大きさを定量評価することができる。 Next, Phenol Red (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) is injected into the first flow path 18 and transmitted through the second flow path 24 using a photodetector (manufactured by Sorabo Co., Ltd., differential amplification photodetector PDB210A / M). The amount of incoming light was detected, and the amount of Phenol Red leaking to the second flow path 24 was measured. At this time, since the molecular weights of the fluorescently labeled dextran and Phenol Red are different, if there is a defect in the cell structure, the size of the defect can be quantitatively evaluated by comparing the leakage amount of each.

OCT(Optical Coherence Tomography、特許第6184905号公報参照)を用い、第1流路18、及び第2流路24内の細胞の立体構造、細胞層の構成、及び、細胞層の厚さを測定した。
同時に、第1流路18に形成した第1透明電極60、及び保持プレート38Bに形成した第2透明電極62に、配線を取り付けて、第1流路18、及び第2流路24内部の電気抵抗を測定する(HIOKI社製、デジタルマルチメータDT4282)ことにより、内部構造の状態を監視した。この電気抵抗値が高いことは、細胞が緻密に配置されていることを示し、低いことは細胞間にすき間が生じていることを表しており、電気抵抗値により細胞構造の状態を定量評価することができる。
Using OCT (Optical Coherence Tomography, see Patent No. 6184905), the three-dimensional structure of cells in the first flow path 18 and the second flow path 24, the composition of the cell layer, and the thickness of the cell layer were measured. ..
At the same time, wiring is attached to the first transparent electrode 60 formed in the first flow path 18 and the second transparent electrode 62 formed in the holding plate 38B, and electricity inside the first flow path 18 and the second flow path 24 is supplied. The state of the internal structure was monitored by measuring the resistance (manufactured by HIOKI, digital multimeter DT4282). A high electric resistance value indicates that the cells are densely arranged, and a low electric resistance value indicates that a gap is formed between the cells, and the state of the cell structure is quantitatively evaluated by the electric resistance value. be able to.

以上のように、本発明に用いられる流路デバイスを用いて、倒立蛍光顕微鏡による光学的な観察と、複数のトレーサーの光検出と、OCTと、電気測定とを組み合わせるマルチバリデーションを行うにより、細胞の構造、及び欠陥サイズを、非破壊、及び非浸襲で評価することが可能となる。
これに対して、これらの測定の内の、いずれか1つの単独の測定では、欠陥の構造の本来の“すきま”と“欠陥(細胞が適正に存在できていない異常部分)”を区別し、それぞれの大きさを定量することまでは難しい。
すなわち、本発明において細胞培養デバイスとして用いられる流路デバイスは、マルチバリデーションによる臓器モデル(生体チップ)の解析に、非常に有効である。したがって、本発明に係る細胞培養デバイスの管理方法、及び管理システムに用いる細胞培養デバイスとして極めて有効である。
As described above, using the flow path device used in the present invention, cells are subjected to multi-validation by combining optical observation with an inverted fluorescence microscope, light detection of a plurality of tracers, OCT, and electrical measurement. Structure and defect size can be evaluated non-destructively and non-invasively.
On the other hand, in any one of these measurements alone, the original "gap" of the defect structure and the "defect (abnormal part where cells are not properly present)" are distinguished. It is difficult to quantify the size of each.
That is, the channel device used as the cell culture device in the present invention is very effective for the analysis of the organ model (biological chip) by multi-validation. Therefore, it is extremely effective as a cell culture device used in the management method and management system of the cell culture device according to the present invention.

以上、本発明に係る細胞培養デバイスの管理方法、及び細胞培養デバイスの管理システムについての種々の実施形態、及び実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は、これらの実施形態、及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良、又は変更をしてもよいのはもちろんである。 Although various embodiments and examples of the cell culture device management method and the cell culture device management system according to the present invention have been described in detail above, the present invention describes these embodiments and embodiments. Of course, the present invention is not limited to the example, and various improvements or changes may be made without departing from the gist of the present invention.

生命科学の研究、創薬、薬物の開発、及び安全性試験、ならびに、化学、及び生物学的な検定等、各種の分野に好適に利用可能である。 It can be suitably used in various fields such as life science research, drug discovery, drug development, and safety testing, as well as chemical and biological tests.

10 流路デバイス
12 第1流路部材
12A、14A 対向面
14 第2流路部材
16 流路ユニット
18 第1流路
20 凹部
20A、26A 流入口
20B、26B 流出口
20C、26C 流路部
22A、22B、28A、28B 貫通孔
24 第2流路
26 貫通孔
29 凹部
30 多孔質膜
30A 上面
30B 下面
32 貫通孔
32A 開口
34 平坦部
36 連通孔
38、38A、38B 保持プレート
40 ボルト孔
42A、42B、44A、44B 貫通孔
46 スペーサ
48 ナット
50 ボルト
60 第1透明電極
62 第2透明電極
70 光源
72 光センサ
74 撮像カメラ
76 電気センサ
80 細胞培養デバイスの管理システム
82 メーカ工場
84 細胞培養ユニット
86 細胞培養デバイ
88 輸送車
90 使用者側設備
92 薬剤テストユニット
94 データサーバ
96 第1コントローラ
98 製造設備
100 第1条件コントローラ
102 第1測定ユニット
104 第1メモリユニット
106 第2コントローラ106
108 第2条件コントローラ
110 第2測定ユニット
112 第2メモリユニット
114 第3コントローラ
116 第3条件コントローラ
118 第3測定ユニット
120 第3メモリユニット
10 Flow path device 12 1st flow path member 12A, 14A Opposing surface 14 2nd flow path member 16 Flow path unit 18 1st flow path 20 Recess 20A, 26A Inlet 20B, 26B Outlet 20C, 26C Flow path 22A, 22B, 28A, 28B Through hole 24 Second flow path 26 Through hole 29 Recess 30 Porous membrane 30A Top surface 30B Bottom surface 32 Through hole 32A Opening 34 Flat part 36 Communication hole 38, 38A, 38B Holding plate 40 Bolt hole 42A, 42B, 44A, 44B Through hole 46 Spacer 48 Nut 50 Bolt 60 1st transparent electrode 62 2nd transparent electrode 70 Light source 72 Optical sensor 74 Imaging camera 76 Electric sensor 80 Cell culture device management system 82 Manufacturer's factory 84 Cell culture unit 86 Cell culture device 88 Transport vehicle 90 User equipment 92 Drug test unit 94 Data server 96 1st controller 98 Manufacturing equipment 100 1st condition controller 102 1st measurement unit 104 1st memory unit 106 2nd controller 106
108 2nd condition controller 110 2nd measurement unit 112 2nd memory unit 114 3rd controller 116 3rd condition controller 118 3rd measurement unit 120 3rd memory unit

Claims (25)

工場において、生体細胞を培養する少なくとも1つの細胞培養デバイスを製造して前記細胞培養デバイスにおいて前記生体細胞を播種して培養を開始すると共に、培養中の前記生体細胞の培養状態を測定して第1測定データを連続的に収集し、
前記工場において、前記生体細胞を培養中の前記細胞培養デバイスを、そのまま、又は低温状態に維持して輸送車に積み込み、
前記輸送車において、前記生体細胞、及び前記細胞培養デバイスの温度を制御して、前記生体細胞を培養し、かつ/又は前記低温状態に維持されている前記生体細胞の状態を測定して、第2測定データを連続的に収集しつつ、前記細胞培養デバイスを前記工場から前記細胞培養デバイスの使用者まで輸送し、
前記使用者において、前記輸送車から前記細胞培養デバイスを受け取り、前記培養中の前記生体細胞はそのまま、前記低温状態にある前記生体細胞、及び前記細胞培養デバイスは前記培養状態に戻した後、前記生体細胞を培養し、その培養状態を測定して第3測定データを連続的に収集し、使用可能の状態まで成熟した前記生体細胞を使用するに際し、
前記工場における前記生体細胞の培養の開始から、前記使用者における成熟した前記生体細胞の使用までの間、前記生体細胞の培養状態を示す前記第1測定データ、及び前記第3測定データ、並びに前記生体細胞の状態を示す前記第2測定データ、を連続的に記録して一元的に管理して、前記生体細胞を培養する前記細胞培養デバイスを管理する細胞培養デバイスの管理方法であって、
前記細胞培養デバイスは、
第1流路を有する第1流路部材と、
第2流路を有する第2流路部材と、
前記第1流路部材と前記第2流路部材との間に設けられ、前記第1流路と前記第2流路とを覆うと共に、隔てている多孔質膜と、
前記第1流路に接触して前記多孔質膜と対向して設けられる第1透明電極と、
前記第2流路に接触して前記多孔質膜と対向して設けられる第2透明電極と、を有し、
前記第1流路は、前記第1流路部材と前記多孔質膜との間に形成され、
前記第2流路は、前記第2透明電極と前記第2流路部材と前記多孔質膜との間に形成される細胞培養デバイスの管理方法。
In the factory, at least one cell culture device for culturing living cells is manufactured, the living cells are seeded in the cell culture device to start culturing, and the culture state of the living cells being cultured is measured. 1 Collect measurement data continuously and
In the factory, the cell culture device in which the living cells are being cultured is loaded into a transport vehicle as it is or kept at a low temperature.
In the transport vehicle, the temperature of the living cells and the cell culture device is controlled to culture the living cells and / or measure the state of the living cells maintained at the low temperature state . 2 While continuously collecting measurement data, the cell culture device is transported from the factory to the user of the cell culture device.
In the user, the cell culture device is received from the transport vehicle, the living cells in the culture are left as they are, the living cells in the low temperature state, and the cell culture device are returned to the culture state, and then the cells are described. When culturing a living cell, measuring the culture state, continuously collecting the third measurement data, and using the living cell matured to a usable state, the living cell is used.
From the start of culturing the living cells in the factory to the use of the mature living cells by the user, the first measurement data showing the culture state of the living cells, the third measurement data, and the above. A method for managing a cell culture device for managing the cell culture device for culturing the living cells by continuously recording and centrally managing the second measurement data indicating the state of the living cells.
The cell culture device is
A first flow path member having a first flow path and
A second flow path member having a second flow path and
A porous membrane provided between the first flow path member and the second flow path member, which covers and separates the first flow path and the second flow path,
A first transparent electrode provided in contact with the first flow path and facing the porous membrane,
It has a second transparent electrode that is in contact with the second flow path and is provided so as to face the porous membrane.
The first flow path is formed between the first flow path member and the porous membrane, and is formed.
The second flow path is a method for managing a cell culture device formed between the second transparent electrode, the second flow path member, and the porous membrane.
連続的に記録されて一元的に管理されている前記第1測定データ、前記第2測定データ、及び前記第3測定データから、前記生体細胞が使用可能の状態まで成熟したことを判断して、前記使用者に使用タイミングを通知する請求項1に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 From the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data that are continuously recorded and centrally managed, it is determined that the living cells have matured to a usable state. The method for managing a cell culture device according to claim 1, wherein the user is notified of the timing of use. 連続的に記録されて一元的に管理されている前記第1測定データ、前記第2測定データ、及び前記第3測定データから、前記使用者において前記生体細胞が使用可能の状態まで成熟させるための前記細胞培養デバイスの培養条件を求め、求められた前記培養条件に前記細胞培養デバイスを制御する請求項1、又は2に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 From the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data, which are continuously recorded and centrally managed, to mature the living cells to a state in which the living cells can be used by the user. The method for managing a cell culture device according to claim 1 or 2, wherein the culture conditions of the cell culture device are obtained, and the cell culture device is controlled under the obtained culture conditions. 前記第1測定データ、前記第2測定データ、及び前記第3測定データは、1つの地点に設置されたデータサーバに記録される請求項1~3のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 The cell culture device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data are recorded in a data server installed at one point. Management method. 前記第1測定データは、前記工場に設置された第1コントローラに収集され、
前記第1コントローラは、
収集された前記第1測定データを前記サーバに送信し、
収集された前記第1測定データから、前記生体細胞を培養するための前記細胞培養デバイスの第1培養条件を求め、
求められた前記第1培養条件に前記細胞培養デバイスを制御する請求項4に記載の細胞培養デバイスの管理方法。
The first measurement data is collected by the first controller installed in the factory and is collected.
The first controller is
The collected first measurement data is transmitted to the server, and the collected data is transmitted to the server.
From the collected first measurement data, the first culture conditions of the cell culture device for culturing the living cells were obtained.
The method for managing a cell culture device according to claim 4, wherein the cell culture device is controlled under the obtained first culture conditions.
前記第2測定データは、前記輸送車に設置された第2コントローラに収集され、
前記第2コントローラは、収集された前記第2測定データを前記サーバに送信し、
前記サーバは、受信した前記第1測定データ、及び前記第2測定データから、輸送中に前記輸送車において前記生体細胞を培養するための前記細胞培養デバイスの第2培養条件を求めて、前記第2培養条件を前記第2コントローラに送信し、
前記第2コントローラは、前記輸送車において輸送中の前記細胞培養デバイスを前記第2培養条件に制御する請求項4又は5に記載の細胞培養デバイスの管理方法。
The second measurement data is collected by the second controller installed in the transport vehicle, and is collected.
The second controller transmits the collected second measurement data to the server.
From the received first measurement data and the second measurement data, the server obtains the second culture condition of the cell culture device for culturing the living cells in the transport vehicle during transportation, and obtains the second culture condition. 2 The culture conditions are transmitted to the second controller, and the culture conditions are transmitted to the second controller.
The method for managing a cell culture device according to claim 4 or 5, wherein the second controller controls the cell culture device being transported in the transport vehicle to the second culture conditions.
前記第3測定データは、前記使用者において設置された第3コントローラに収集され、
前記第3コントローラは、収集された前記第3測定データを前記サーバに送信し、
前記サーバは、受信した前記第1測定データ、前記第2測定データ、及び前記第3測定データから、前記使用者において前記生体細胞が使用可能の状態まで成熟させるための前記細胞培養デバイスの第3培養条件を求めて、前記第3培養条件を前記第3コントローラに送信し、
前記第3コントローラは、前記使用者において前記細胞培養デバイスを前記第3培養条件に制御する請求項4~6のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理方法。
The third measurement data is collected in the third controller installed by the user, and is collected.
The third controller transmits the collected third measurement data to the server.
The server is a third of the cell culture device for maturing the living cells from the received first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data to a state in which the living cells can be used by the user. The culture conditions are obtained, and the third culture conditions are transmitted to the third controller.
The method for managing a cell culture device according to any one of claims 4 to 6, wherein the third controller controls the cell culture device to the third culture condition in the user.
前記第1測定データ、前記第2測定データ、及び前記第3測定データを収集するために、前記細胞培養デバイスにおいて培養中の前記生体細胞の培養状態、又は前記低温状態に維持されている前記生体細胞の状態は、電気的に、及び光学的に連続的に測定される請求項1~7のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 In order to collect the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data, the living body maintained in the culture state of the living cells being cultured in the cell culture device or in the low temperature state. The method for managing a cell culture device according to any one of claims 1 to 7, wherein the state of cells is continuously measured electrically and optically. 前記工場においては、前記輸送車によって輸送する前に、前記生体細胞の培養状態が適正であることを検査する出荷検査を行う請求項1~8のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 The management of the cell culture device according to any one of claims 1 to 8, wherein in the factory, a shipping inspection is performed to inspect that the culture state of the living cells is appropriate before being transported by the transport vehicle. Method. 前記第1透明電極、及び前記第2透明電極が、面状電極である、請求項1~9のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 The method for managing a cell culture device according to any one of claims 1 to 9, wherein the first transparent electrode and the second transparent electrode are planar electrodes. 前記第1流路部材、又は、前記第1流路部材及び前記第2流路部材が、高分子材料で構成され、
前記第1透明電極、及び前記第2透明電極が、カーボンナノチューブである請求項1~10のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理方法。
The first flow path member, or the first flow path member and the second flow path member are made of a polymer material.
The method for managing a cell culture device according to any one of claims 1 to 10, wherein the first transparent electrode and the second transparent electrode are carbon nanotubes.
前記輸送車において、前記生体細胞を培養中の前記細胞培養デバイスを前記工場から受け取り、前記生体細胞、及び前記細胞培養デバイスの温度を制御して、前記生体細胞の培養を続ける請求項1~11のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 Claims 1 to 11 receive the cell culture device in which the living cells are being cultured in the transport vehicle from the factory, control the temperatures of the living cells and the cell culture device, and continue culturing the living cells. The method for managing a cell culture device according to any one of the above items. 前記低温状態は、前記生体細胞、及び前記細胞培養デバイスを冷凍して前記生体細胞を凍結した状態を含む請求項1~11のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 The method for managing a cell culture device according to any one of claims 1 to 11 , wherein the low temperature state includes a state in which the living cells and the cell culture device are frozen and the living cells are frozen. 前記生体細胞、及び前記細胞培養デバイスは、前記工場において冷凍され、前記生体細胞が凍結された状態とされる請求項13に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 The method for managing a cell culture device according to claim 13 , wherein the living cells and the cell culture device are frozen in the factory, and the living cells are in a frozen state. 前記生体細胞、及び前記細胞培養デバイスは、前記輸送車において冷凍され、前記生体細胞が凍結された状態とされる請求項13に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 The method for managing a cell culture device according to claim 13 , wherein the living cells and the cell culture device are frozen in the transport vehicle, and the living cells are in a frozen state. 前記使用者が、前記輸送車から、前記細胞培養デバイス、及び前記生体細胞を凍結された状態で受け取った場合には、前記使用者において解凍する請求項1315のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 The invention according to any one of claims 13 to 15 , wherein when the user receives the cell culture device and the living cells in a frozen state from the transport vehicle, the cells are thawed by the user. How to manage cell culture devices. 前記輸送車において、凍結された状態の前記細胞培養デバイス、及び前記生体細胞を解凍する請求項1315のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理方法。 The method for managing a cell culture device according to any one of claims 13 to 15 , wherein the cell culture device in a frozen state and the living cells are thawed in the transport vehicle. 生体細胞を培養する少なくとも1つの細胞培養デバイスが配列された細胞培養ユニットと、前記細胞培養デバイスにおいて播種され、培養される前記生体細胞の培養条件を制御する第1条件コントローラ、前記細胞培養デバイスの前記生体細胞の培養状態を測定する測定ユニット、及び前記測定ユニットで測定された第1測定データを収集する第1メモリユニットを有する第1コントローラとを備える工場と、
前記生体細胞を培養する前記細胞培養デバイスを備える前記細胞培養ユニットと、前記細胞培養デバイスの前記生体細胞の条件を制御する第2条件コントローラ、前記細胞培養デバイスの前記生体細胞の状態を測定する第2測定ユニット、及び前記第2測定ユニットで測定された第2測定データを収集する第2メモリユニットを有する第2コントローラとを備え、前記細胞培養ユニットを前記工場から前記細胞培養デバイスの使用者まで輸送する輸送車と、
前記生体細胞を培養して使用可能の状態まで成熟させる前記細胞培養デバイスを備える前記細胞培養ユニットと、前記細胞培養デバイスの前記生体細胞の培養条件を制御する第3条件コントローラ、前記細胞培養デバイスの前記生体細胞の培養状態を測定する第3測定ユニット、及び前記第3測定ユニットで測定された第3測定データを収集する第3メモリユニットを有する第3コントローラとを備える使用者側設備と、
前記第1コントローラから前記工場で収集された前記第1測定データを受信し、前記第2コントローラから前記輸送車で収集された前記第2測定データを受信し、前記第3コントローラから前記使用者側設備で収集された前記第3測定データを受信し、前記生体細胞の状態を示す前記第1測定データ、前記第2測定データ、及び前記第3測定データを、使用可能の状態まで成熟した前記生体細胞を使用するまで、連続的に記録して一元的に管理して、前記生体細胞を培養する前記細胞培養デバイスを管理するデータサーバと、
を有する細胞培養デバイスの管理システムであって、
前記細胞培養デバイスは、
第1流路を有する第1流路部材と、
第2流路を有する第2流路部材と、
前記第1流路部材と前記第2流路部材との間に設けられ、前記第1流路と前記第2流路とを覆うと共に、隔てている多孔質膜と、
前記第1流路に接触して前記多孔質膜と対向して設けられる第1透明電極と、
前記第2流路に接触して前記多孔質膜と対向して設けられる第2透明電極と、を有し、
前記第1流路は、前記第1流路部材と前記多孔質膜との間に形成され、
前記第2流路は、前記第2透明電極と前記第2流路部材と前記多孔質膜との間に形成される細胞培養デバイスの管理システム。
A cell culture unit in which at least one cell culture device for culturing a living cell is arranged, a first condition controller for controlling the culture conditions of the living cells seeded and cultured in the cell culture device, and the cell culture device. A factory equipped with a measurement unit for measuring the culture state of living cells and a first controller having a first memory unit for collecting first measurement data measured by the measurement unit.
A cell culture unit including the cell culture device for culturing the living cells, a second condition controller for controlling the conditions of the living cells of the cell culture device, and a second condition for measuring the state of the living cells of the cell culture device. The cell culture unit is provided with two measurement units and a second controller having a second memory unit for collecting the second measurement data measured by the second measurement unit, from the factory to the user of the cell culture device. The transport vehicle to transport and
The cell culture unit provided with the cell culture device for culturing the living cells and maturing them to a usable state, a third condition controller for controlling the culture conditions of the living cells of the cell culture device, and the cell culture device. User-side equipment including a third measurement unit for measuring the culture state of living cells and a third controller having a third memory unit for collecting the third measurement data measured by the third measurement unit.
The first measurement data collected at the factory is received from the first controller, the second measurement data collected by the transport vehicle is received from the second controller, and the user side is received from the third controller. The living body that has received the third measurement data collected by the equipment and has matured the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data indicating the state of the living cell to a usable state. A data server that manages the cell culture device that continuously records and centrally manages cells until they are used, and cultivates the living cells.
Is a management system for cell culture devices with
The cell culture device is
A first flow path member having a first flow path and
A second flow path member having a second flow path and
A porous membrane provided between the first flow path member and the second flow path member, which covers and separates the first flow path and the second flow path,
A first transparent electrode provided in contact with the first flow path and facing the porous membrane,
It has a second transparent electrode that is in contact with the second flow path and is provided so as to face the porous membrane.
The first flow path is formed between the first flow path member and the porous membrane, and is formed.
The second flow path is a management system for a cell culture device formed between the second transparent electrode, the second flow path member, and the porous membrane .
前記工場は、更に、前記少なくとも1つの細胞培養デバイスを製造する製造設備を有する請求項18に記載の細胞培養デバイスの管理システム。 The cell culture device management system according to claim 18 , wherein the factory further has a manufacturing facility for manufacturing the at least one cell culture device. 前記輸送車において、前記細胞培養ユニットの前記細胞培養デバイスでは、前記生体細胞を継続して培養しており、
前記第2条件コントローラの前記条件は、前記輸送車において、前記生体細胞、及び前記細胞培養デバイスの温度を制御して前記生体細胞の培養するための培養条件であり、
前記第2測定ユニットにおいて測定する前記生体細胞の状態は、前記生体細胞の培養状態であり、
前記データサーバは、前記生体細胞培養の培養状態を示す前記第1測定データ、前記第2測定データ、及び前記第3測定データを、連続的に記録して一元的に管理する請求項18、又は19に記載の細胞培養デバイスの管理システム。
In the transport vehicle, the living cells are continuously cultured in the cell culture device of the cell culture unit.
The condition of the second condition controller is a culture condition for culturing the living cell by controlling the temperature of the living cell and the cell culture device in the transport vehicle.
The state of the living cell measured by the second measuring unit is the state of culturing the living cell.
Claim 18 or claim 18 , wherein the data server continuously records and centrally manages the first measurement data, the second measurement data, and the third measurement data indicating the culture state of the living cell culture. 19. The cell culture device management system according to 19.
前記工場は、更に、前記生体細胞、及び前記細胞培養デバイスを冷凍して、前記生体細胞を低温状態にする冷凍ユニットを有する請求項18、又は19に記載の細胞培養デバイスの管理システム。 The cell culture device management system according to claim 18 or 19 , wherein the factory further has a freezing unit that freezes the living cells and the cell culture device to bring the living cells to a low temperature state. 前記輸送車は、更に、前記生体細胞、及び前記細胞培養デバイスを冷凍して、前記生体細胞を低温状態にする冷凍ユニットを有する請求項1821のいずれか1項に記載の細胞培養デバイスの管理システム。 The cell culture device according to any one of claims 18 to 21 , further comprising a freezing unit that freezes the living cells and the cell culture device to bring the living cells to a low temperature state. Management system. 前記低温状態は、前記生体細胞、及び前記細胞培養デバイスを冷凍して前記生体細胞を凍結した状態を含む請求項21、又は22に記載の細胞培養デバイスの管理システム。 The cell culture device management system according to claim 21 , wherein the low temperature state includes a state in which the living cells and the cell culture device are frozen and the living cells are frozen. 前記使用者側設備は、更に、凍結された状態の前記細胞培養デバイス、及び前記生体細胞を解凍する解凍ユニットを有する請求項23に記載の細胞培養デバイスの管理システム。 The cell culture device management system according to claim 23 , wherein the user-side equipment further includes the cell culture device in a frozen state and a thawing unit for thawing the living cells. 前記輸送車は、更に、凍結された状態の前記細胞培養デバイス、及び前記生体細胞を解凍する解凍ユニットを有する請求項23に記載の細胞培養デバイスの管理システム。 The management system for a cell culture device according to claim 23 , wherein the transport vehicle further includes the cell culture device in a frozen state and a thawing unit for thawing the living cells.
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