JP7130396B2 - Analysis device, analysis system, program - Google Patents

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Description

本発明は、培養システムにおける解析装置、解析システムプログラムに関する。 The present invention relates to an analysis device, an analysis system , and a program in a culture system.

細胞培養において、細胞を培養液中に浮遊させた状態で撹拌しながら培養する、浮遊培養が行われることがある。浮遊培養において、細胞数又は細胞塊の大きさ等の情報が必要になることがある。例えば特許文献1には、懸濁培養液内の細胞塊の粒径分布及び懸濁培養容器全体の細胞塊の総粒子数を算出する培養状態解析システムに係る技術が開示されている。このシステムでは、複数の異なる粒径の細胞塊が存在する懸濁培養液内の特定領域が撮影される。撮影による画像から得られた情報と既知の情報とを用いて細胞塊の状態が推定される。その結果に基づいて、細胞塊の粒径分布及び総粒子数が算出される。浮遊培養において、細胞の状態についての情報を得ることは有意義である。 In cell culture, suspension culture is sometimes performed in which cells are cultured while being suspended in a culture solution and stirred. In suspension culture, information such as the number of cells or the size of cell clusters may be required. For example, Patent Literature 1 discloses a technique related to a culture state analysis system that calculates the particle size distribution of cell aggregates in a suspension culture medium and the total number of particles of cell aggregates in the entire suspension culture vessel. In this system, a specific area in a suspension culture medium containing a plurality of cell aggregates with different particle sizes is imaged. The state of the cell mass is estimated using the information obtained from the photographed image and known information. Based on the results, the particle size distribution and total particle number of the cell mass are calculated. In suspension culture, it is meaningful to obtain information about the state of cells.

特開2017-140006号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-140006

本発明は、浮遊培養を行うための培養システムで用いられる解析システム等を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an analysis system and the like used in a culture system for performing suspension culture.

本発明の一態様によれば、解析システムは、カメラと、プロセッサを有する解析装置とを備える。カメラは、細胞を培養液内で浮遊培養しているスピナーフラスコの側面に配置され、前記スピナーフラスコを繰り返し撮影して画像群を取得するように構成されている。プロセッサは、記画像群から、前記スピナーフラスコの羽根が前記カメラの光軸に沿っているときに撮影された第1の画像を抽出し、得られた前記第1の画像に基づいて、前記細胞の形態と大きさとのうち少なくとも一方を解析するように構成されている。 According to one aspect of the invention, an analysis system comprises a camera and an analysis device having a processor. The camera is arranged on the side of a spinner flask in which cells are cultured in suspension in a culture medium, and is configured to repeatedly photograph the spinner flask to obtain a group of images. A processor extracts from the images a first image taken when the blades of the spinner flask are along the optical axis of the camera, and based on the obtained first image , configured to analyze at least one of the morphology and size of the cells .

本発明によれば、浮遊培養を行うための培養システムに用いられる解析システム等を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the analysis system etc. which are used for the culture system for performing floating culture can be provided.

図1は、培養システムの構成例の概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration example of a culture system. 図2は、第1の実施形態に係る培養システムにおけるカメラとコントローラとの構成例の概略を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a configuration example of a camera and a controller in the culture system according to the first embodiment; 図3は、第1の実施形態に係るコントローラの動作の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart outlining an example of the operation of the controller according to the first embodiment; 図4Aは、第1の画像を取得する際の、スピナーフラスコの羽根とカメラとの位置関係について説明するための図である。FIG. 4A is a diagram for explaining the positional relationship between the blades of the spinner flask and the camera when acquiring the first image. 図4Bは、第2の画像を取得する際の、スピナーフラスコの羽根とカメラとの位置関係について説明するための図である。FIG. 4B is a diagram for explaining the positional relationship between the blades of the spinner flask and the camera when acquiring the second image. 図5は、第2の変形例に係るスピナーフラスコの羽根とカメラとの位置関係について説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the positional relationship between the blades of the spinner flask and the camera according to the second modification. 図6は、第3の変形例に係るスピナーフラスコの羽根の形状の概略について説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the outline of the shape of the blades of the spinner flask according to the third modification. 図7は、第2の実施形態に係る培養システムの動作の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart outlining an example of the operation of the culture system according to the second embodiment. 図8は、第2の実施形態に係るコントローラの動作の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart outlining an example of the operation of the controller according to the second embodiment. 図9は、第2の実施形態に係るコントローラに表示されるメニュー画面の一例の概略を示す図である。FIG. 9 is a diagram schematically showing an example of a menu screen displayed on a controller according to the second embodiment; 図10は、第2の実施形態に係るコントローラで行われるカメラ設定処理の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart outlining an example of camera setting processing performed by the controller according to the second embodiment. 図11は、第2の実施形態に係るコントローラで行われる測定処理の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing an outline of an example of measurement processing performed by the controller according to the second embodiment. 図12Aは、第2の実施形態に係るコントローラに表示される測定画面の一例の概略を示す図である。12A is a diagram schematically showing an example of a measurement screen displayed on a controller according to the second embodiment; FIG. 図12Bは、細胞塊の大きさと浮遊位置と細胞塊の個数との関係を表す3次元棒グラフの例を示す図である。FIG. 12B is a diagram showing an example of a three-dimensional bar graph representing the relationship between the size of cell clusters, the floating position, and the number of cell clusters. 図12Cは、細胞塊の大きさと浮遊位置と細胞塊の個数との関係を表すバブルマップの例を示す図である。FIG. 12C is a diagram showing an example of a bubble map representing the relationship between the size of cell clusters, floating positions, and the number of cell clusters. 図12Dは、細胞塊の大きさと浮遊位置と細胞塊の個数との関係を表すヒートマップの例を示す図である。FIG. 12D is a diagram showing an example of a heat map representing the relationship between the size of cell clusters, floating positions, and the number of cell clusters. 図13は、第2の実施形態に係るカメラの動作の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart outlining an example of the operation of the camera according to the second embodiment. 図14は、第3の実施形態に係る培養システムの構成例の概略を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing an outline of a configuration example of a culture system according to the third embodiment. 図15Aは、第3の実施形態に係る培養システムの動作の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 15A is a flowchart outlining an example of the operation of the culture system according to the third embodiment; 図15Bは、第3の実施形態に係る培養システムの動作の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 15B is a flowchart outlining an example of the operation of the culture system according to the third embodiment; 図15Cは、第3の実施形態に係る培養システムの動作の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 15C is a flowchart outlining an example of the operation of the culture system according to the third embodiment; 図16は、第3の実施形態に係るコントローラに表示されるメニュー画面の一例の概略を示す図である。FIG. 16 is a diagram schematically showing an example of a menu screen displayed on a controller according to the third embodiment; 図17Aは、カメラ位置が適切である場合の時間経過に対する光量の変化について説明するための図である。FIG. 17A is a diagram for explaining changes in the amount of light over time when the camera position is appropriate. 図17Bは、カメラ位置が適切でない場合の時間経過に対する光量の変化について説明するための図である。FIG. 17B is a diagram for explaining changes in the amount of light over time when the camera position is not appropriate. 図18は、第3の実施形態に係るコントローラに表示されるコントロール画面の一例の概略を示す図である。FIG. 18 is a diagram schematically showing an example of a control screen displayed on a controller according to the third embodiment; 図19は、第3の実施形態に係るコントローラの動作の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart outlining an example of the operation of the controller according to the third embodiment; 図20は、第3の実施形態に係るコントローラで行われる観察位置設定処理の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart outlining an example of observation position setting processing performed by the controller according to the third embodiment. 図21は、第3の実施形態に係るコントローラで行われる測定設定処理の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 21 is a flowchart showing an outline of an example of measurement setting processing performed by a controller according to the third embodiment; 図22は、第3の実施形態に係る支柱の動作の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 22 is a flow chart showing an outline of an example of the operation of the strut according to the third embodiment. 図23は、第3の実施形態に係るスターラーの動作の一例の概略を示すフローチャートである。FIG. 23 is a flow chart showing an outline of an example of the operation of the stirrer according to the third embodiment.

[第1の実施形態]
第1の実施形態は、細胞等を液体の培養液中で浮遊培養するシステムに関する。一般に浮遊培養は、接着培養の場合に行われる酵素的又は機械的に細胞を培養容器から解離させることを必要とせず、植え継ぎが容易である。また、接着培養の場合のように細胞数が容器の表面積によって制限されず、培養液中で3次元的に細胞を培養できるので、培養のスケールアップが容易である。このため、浮遊培養は、培養細胞を大量に取得したり、大量の細胞から大量のタンパク質を取得したりといった多くの用途に用いられている。浮遊培養では、十分な気体交換のために培養液の適切な撹拌が継続的に必要である。また、浮遊培養では、成長パターンを追跡するために、適時に細胞数をカウントすることが必要である。浮遊培養では、細胞を適切な濃度で撹拌することで、細胞の成長を促進することができる。また、浮遊培養において、細胞数又は細胞塊の大きさ等の情報は、有益な情報になり得る。
[First Embodiment]
The first embodiment relates to a system for floating culture of cells or the like in a liquid culture medium. Suspension culture generally does not require enzymatic or mechanical dissociation of cells from a culture container, which is performed in the case of adherent culture, and is easy to subculture. In addition, since the number of cells is not limited by the surface area of the container as in the case of adherent culture, and the cells can be cultured three-dimensionally in the culture medium, it is easy to scale up the culture. Therefore, suspension culture is used in many applications such as obtaining a large amount of cultured cells and obtaining a large amount of protein from a large amount of cells. Suspension culture requires continuous adequate agitation of the culture medium for sufficient gas exchange. Also, in suspension culture, it is necessary to timely count the number of cells in order to track the growth pattern. In suspension culture, cell growth can be promoted by agitating cells at an appropriate concentration. In suspension culture, information such as the number of cells or the size of cell clusters can be useful information.

本実施形態の培養システムは、カメラを用いて浮遊培養を行っているサンプルの画像を取得する。培養システムは、得られた画像に基づいて、細胞の密度、細胞の形態等を含み得る培養の状況を解析する。培養システムは、培養の状況を取得する解析装置を備えていると言える。培養システムは、解析装置を有する解析システムを含んでいると言える。 The culture system of this embodiment acquires an image of a sample undergoing suspension culture using a camera. The culture system analyzes the culture conditions, which may include cell density, cell morphology, etc., based on the obtained images. It can be said that the culture system is equipped with an analysis device that acquires the state of culture. A culture system can be said to include an analysis system having an analysis device.

〈システム構成〉
本実施形態に係る培養システム10の構成例の概略を図1に示す。培養システム10は、コントローラ100と、カメラ200と、スターラー300と、スピナーフラスコ400とを備える。培養液と細胞等とを含むサンプル500は、スピナーフラスコ400の内部に入れられる。
<System configuration>
FIG. 1 shows an outline of a configuration example of a culture system 10 according to this embodiment. The culture system 10 includes a controller 100 , a camera 200 , a stirrer 300 and a spinner flask 400 . A sample 500 containing a culture medium, cells, etc. is placed inside a spinner flask 400 .

スピナーフラスコ400は、円筒形状をした容器本体402を有する。ここで、円筒形状とは、おおよそ円筒形状という意味であり、厳密に円筒形状であることを要しない。容器本体402の上部には蓋404が設けられている。蓋404の容器本体402内側の中心部には、回転軸412の上端が、回転自在に取り付けられている。回転軸412は、円筒形状をした容器本体402の中心軸に沿って、下方向に延びて配置される。回転軸412の下端には、スターラーバー452が固定されている。また、回転軸412のスターラーバー452の上側には、複数枚の羽根420が、回転軸412を中心として放射状に設けられている。羽根420は、容器本体402に入れられたサンプル500に浸かるように設けられている。羽根420は、カメラ200によるサンプル500の撮影時に、照明光を反射することが好ましい。このため、羽根420は、例えば白色であったり、鏡面であったりする。 The spinner flask 400 has a cylindrical container body 402 . Here, the cylindrical shape means an approximately cylindrical shape, and does not need to be strictly cylindrical. A lid 404 is provided on the top of the container body 402 . An upper end of a rotary shaft 412 is rotatably attached to the central portion of the lid 404 inside the container body 402 . The rotary shaft 412 is arranged to extend downward along the central axis of the cylindrical container body 402 . A stirrer bar 452 is fixed to the lower end of the rotating shaft 412 . Moreover, a plurality of blades 420 are provided radially around the rotating shaft 412 on the upper side of the stirrer bar 452 of the rotating shaft 412 . The vane 420 is provided so as to be submerged in the sample 500 placed in the container body 402 . The vane 420 preferably reflects illumination light when the sample 500 is imaged by the camera 200 . Therefore, the vanes 420 are, for example, white or mirror-finished.

培養時には、サンプル500が入ったスピナーフラスコ400は、後述するスターラー300の上に配置される。容器本体402内のスターラーバー452は、スターラー300によって回転させられる。これに伴って、容器本体402内の羽根420は、回転軸412の周りに回転する。この回転によって羽根420は、サンプル500を撹拌する。 During culture, the spinner flask 400 containing the sample 500 is placed on the stirrer 300, which will be described later. A stirrer bar 452 in the container body 402 is rotated by the stirrer 300 . Along with this, the blades 420 inside the container body 402 rotate around the rotation shaft 412 . This rotation causes the blades 420 to agitate the sample 500 .

ここに示したスピナーフラスコ400の形態は一例である。同様の機能を有していれば、スピナーフラスコ400は、他の形態を採っていてもよい。 The configuration of spinner flask 400 shown here is an example. Spinner flask 400 may take other forms with similar functionality.

スターラー300は、磁石板352と、モータ354とを備える。磁石板352は、スターラー300上のスターラーバーを回転させるための、磁石を有する回転板である。モータ354は、磁石板352を回転させる。モータ354の回転軸は、磁石板352の中心に接続されている。 Stirrer 300 comprises magnet plate 352 and motor 354 . Magnet plate 352 is a rotating plate with magnets for rotating the stirrer bar on stirrer 300 . A motor 354 rotates the magnet plate 352 . A rotating shaft of the motor 354 is connected to the center of the magnet plate 352 .

また、スターラー300は、第3の入力装置332及び第3の表示装置334を備える。第3の入力装置332は、磁石板352の回転の有無を切り換えるためのスイッチ、及び磁石板352の回転速度を調整するためのつまみ等を含む。第3の表示装置334は、磁石板352の回転の有無及び回転速度等の情報を示す。また、スターラー300は、スターラー300の各部の動作を制御する制御回路等を含む第3の回路群305を備える。 The stirrer 300 also includes a third input device 332 and a third display device 334 . The third input device 332 includes a switch for switching the presence/absence of rotation of the magnet plate 352, a knob for adjusting the rotation speed of the magnet plate 352, and the like. A third display device 334 displays information such as the presence or absence of rotation of the magnet plate 352 and the rotation speed. The stirrer 300 also includes a third circuit group 305 including a control circuit for controlling the operation of each part of the stirrer 300 .

カメラ200は、スピナーフラスコ400内のサンプル500を撮影する。カメラ200は、スピナーフラスコ400の側面に配置される。カメラ200は、撮像素子260を含むカメラ本体202と、レンズユニット250とを備える。レンズユニット250は、撮像素子260上に被写体像を結像させるレンズ群を含む。カメラ200は、被写体を照明する照明光を放射する照明ユニット280を備える。カメラ本体202は、カメラ200の各部の動作を制御する制御回路等を含む第2の回路群205を備える。カメラ200は、支柱290に固定されている。このとき、レンズユニット250がスピナーフラスコ400内のサンプル500と対向するように、カメラ200の向き及び高さ等は調整される。 Camera 200 photographs sample 500 in spinner flask 400 . Camera 200 is positioned on the side of spinner flask 400 . The camera 200 includes a camera body 202 including an imaging device 260 and a lens unit 250 . The lens unit 250 includes a lens group that forms a subject image on the imaging device 260 . Camera 200 includes an illumination unit 280 that emits illumination light for illuminating a subject. The camera body 202 includes a second circuit group 205 including control circuits and the like for controlling the operation of each part of the camera 200 . Camera 200 is fixed to support 290 . At this time, the orientation, height, etc. of the camera 200 are adjusted so that the lens unit 250 faces the sample 500 in the spinner flask 400 .

なお、スピナーフラスコ400内で浮遊又は沈殿する細胞の分布を確認するためにはスピナーフラスコ400を垂直方向に広く撮影する必要がある。一般的にカメラ200の撮像素子260は長方形のものが多い。そこで、カメラ200は、その撮像素子260の長辺が垂直方向となるように配置されることが好ましい。また、スピナーフラスコ400の垂直方向を広く撮影可能であればよいため、カメラ200は、その撮像素子260の斜めの対角が垂直方向となるように配置されてもよい。さらには、広範囲を撮影するために、複数のカメラが配置されてもよい。 In order to confirm the distribution of cells floating or sedimented in the spinner flask 400, it is necessary to photograph the spinner flask 400 widely in the vertical direction. In general, the imaging element 260 of the camera 200 is often rectangular. Therefore, it is preferable that the camera 200 is arranged such that the long side of the imaging device 260 is in the vertical direction. In addition, since it is sufficient if the spinner flask 400 can be photographed widely in the vertical direction, the camera 200 may be arranged so that the diagonal diagonal of the imaging device 260 is in the vertical direction. Furthermore, a plurality of cameras may be arranged in order to photograph a wide range.

本実施形態では、XYZ軸を次のように定義する。カメラ200のレンズユニット250の光軸の向きであって水平方向にZ軸を定義する。鉛直上向き、すなわちスピナーフラスコ400の回転軸412と平行にY軸を定義する。Z軸とY軸とに垂直にX軸を定義する。 In this embodiment, the XYZ axes are defined as follows. A horizontal Z axis is defined as the orientation of the optical axis of the lens unit 250 of the camera 200 . A Y-axis is defined vertically upward, ie parallel to the axis of rotation 412 of the spinner flask 400 . Define the X axis perpendicular to the Z and Y axes.

コントローラ100は、パーソナルコンピュータ(PC)又はタブレット型情報端末といった情報処理装置である。図1には、タブレット型情報端末が示されている。コントローラ100は、カメラ200と通信し、カメラ200から画像を取得する。コントローラ100は、取得した画像を解析して、必要な情報を算出する。 The controller 100 is an information processing device such as a personal computer (PC) or a tablet information terminal. FIG. 1 shows a tablet information terminal. Controller 100 communicates with camera 200 and acquires images from camera 200 . The controller 100 analyzes the acquired image and calculates necessary information.

コントローラ100は、各種演算を行うプロセッサといった回路を含む第1の回路群105を備える。また、コントローラ100は、表示装置及び入力装置としての機能を有するタッチスクリーン133を備える。コントローラ100は、入力装置としてさらに入力ボタン136を備える。コントローラ100は、培養の状況を解析する解析装置として機能する。 The controller 100 comprises a first circuit group 105 including circuits such as processors that perform various calculations. The controller 100 also includes a touch screen 133 that functions as a display device and an input device. The controller 100 further includes an input button 136 as an input device. The controller 100 functions as an analysis device that analyzes the state of culture.

コントローラ100及びカメラ200の構成について、さらに図2に示すブロック図を参照して説明する。 The configuration of the controller 100 and camera 200 will be further described with reference to the block diagram shown in FIG.

コントローラ100は、第1の入力装置132と第1の表示装置134とを含む。第1の入力装置132は、タッチスクリーン133の一部であるタッチパネル、及び入力ボタン136等を含む。第1の表示装置134は、タッチスクリーン133の一部である表示装置等を含む。この表示装置は、液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイ等であり得る。 Controller 100 includes a first input device 132 and a first display device 134 . The first input device 132 includes a touch panel that is part of the touch screen 133, input buttons 136, and the like. The first display device 134 includes a display device or the like that is part of the touch screen 133 . This display device may be a liquid crystal display, an organic EL display, or the like.

コントローラ100は、上述の第1の回路群105に含まれ得る、第1のプロセッサ110と、第1の記憶回路116と、第1の通信回路120とを備える。第1のプロセッサ110と、第1の記憶回路116と、第1の通信回路120と、第1の入力装置132と、第1の表示装置134とは、互いに第1のバスライン119を介して接続され得る。 The controller 100 comprises a first processor 110, a first storage circuit 116, and a first communication circuit 120, which may be included in the first circuit group 105 described above. The first processor 110, the first memory circuit 116, the first communication circuit 120, the first input device 132, and the first display device 134 are connected to each other via a first bus line 119. can be connected.

第1のプロセッサ110は、例えば、Central Processing Unit(CPU)、Application Specific Integrated Circuit(ASIC)、Field Programmable Gate Array(FPGA)、又はGraphics Processing Unit(GPU)等の集積回路を含む。第1のプロセッサ110は、1つの集積回路等で構成されてもよいし、複数の集積回路等が組み合わされて構成されてもよい。第1のプロセッサ110は、例えば第1の記憶回路116又は第1のプロセッサ110内の記録領域に記録されたプログラムに従って行われる。 The first processor 110 includes an integrated circuit such as, for example, a Central Processing Unit (CPU), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a Field Programmable Gate Array (FPGA), or a Graphics Processing Unit (GPU). The first processor 110 may be configured by one integrated circuit or the like, or may be configured by combining a plurality of integrated circuits or the like. The first processor 110 operates according to a program recorded in, for example, the first memory circuit 116 or a recording area within the first processor 110 .

第1の記憶回路116は、起動プログラム等を記録しているRead Only Memory(ROM)、CPUの主記憶装置として機能するRandom Access Memory(RAM)、ストレージ等を含む。RAMには、例えば、Dynamic RAM(DRAM)、Static RAM(SRAM)等が用いられ得る。ストレージには、例えば、Hard Disk Drive(HDD)、Solid State Drive(SSD)、Embedded Multi Media Card(eMMC)等が用いられる。ストレージには、CPUで用いられるプログラム、パラメータ等各種情報が記録されている。 The first storage circuit 116 includes a read only memory (ROM) that records a boot program and the like, a random access memory (RAM) that functions as a main storage device for the CPU, a storage, and the like. For RAM, for example, Dynamic RAM (DRAM), Static RAM (SRAM), etc. can be used. For storage, for example, Hard Disk Drive (HDD), Solid State Drive (SSD), Embedded Multi Media Card (eMMC), etc. are used. Various information such as programs and parameters used by the CPU are recorded in the storage.

第1の通信回路120は、カメラ200と通信するための回路である。カメラ200との通信は、有線で行われても、無線で行われてもよい。無線で行われる場合、画像の送受信には、例えばWi-Fi(登録商標)といった比較的高速な通信方式が用いられ得る。動作の命令など情報量が少ないデータの送受信には、例えばBluetooth(登録商標)といった、低消費電力な通信方式が用いられてもよい。 A first communication circuit 120 is a circuit for communicating with the camera 200 . Communication with the camera 200 may be performed by wire or wirelessly. When performed wirelessly, a relatively high-speed communication method such as Wi-Fi (registered trademark), for example, can be used to transmit and receive images. A low power consumption communication method such as Bluetooth (registered trademark) may be used for transmitting and receiving data with a small amount of information such as an operation command.

カメラ200は、上述のレンズユニット250、撮像素子260、照明ユニット280に加えて、第2の入力装置232と、第2の表示装置234とを備える。第2の入力装置232は、ユーザがカメラ200に指示を入力するための各種装置である。第2の入力装置232は、ボタンスイッチ、ダイヤル、又はタッチパネル等を含み得る。第2の表示装置234は、カメラ200の状態又はカメラ200で撮影した画像等を表示するための表示装置である。第2の表示装置234は、液晶ディスプレイ、又はパイロットランプ等を含み得る。 The camera 200 includes a second input device 232 and a second display device 234 in addition to the lens unit 250 , image sensor 260 and illumination unit 280 described above. The second input device 232 is various devices for the user to input instructions to the camera 200 . The second input device 232 may include button switches, dials, touch panels, or the like. The second display device 234 is a display device for displaying the state of the camera 200, an image captured by the camera 200, or the like. The second display device 234 may include a liquid crystal display, pilot lamp, or the like.

カメラ200は、上述の第2の回路群205に含まれる、第2のプロセッサ210と、画像処理回路214と、第2の記憶回路216と、第2の通信回路220とを備える。 The camera 200 includes a second processor 210, an image processing circuit 214, a second memory circuit 216, and a second communication circuit 220 included in the second circuit group 205 described above.

第2のプロセッサ210は、例えば、CPU、ASIC、又はFPGA等の集積回路を含む。第2のプロセッサ210は、1つの集積回路等で構成されてもよいし、複数の集積回路等が組み合わされて構成されてもよい。第2のプロセッサ210は、例えば第2の記憶回路216又は第2のプロセッサ210内の記録領域に記録されたプログラムに従って行われる。 The second processor 210 includes an integrated circuit such as, for example, a CPU, ASIC, or FPGA. The second processor 210 may be configured by one integrated circuit or the like, or may be configured by combining a plurality of integrated circuits or the like. The second processor 210 operates according to a program recorded in, for example, the second storage circuit 216 or a recording area within the second processor 210 .

画像処理回路214は、ASIC又はGPU等の画像処理のための専用集積回路を含み得る。画像処理回路214は、第2のプロセッサ210と別体として設けられず、画像処理回路214の機能が第2のプロセッサ210によって担われてもよい。 Image processing circuitry 214 may include a dedicated integrated circuit for image processing, such as an ASIC or GPU. The image processing circuit 214 may not be provided separately from the second processor 210 and the functions of the image processing circuit 214 may be performed by the second processor 210 .

第2の記憶回路216は、ROM、RAM、フラッシュメモリ等の必要な記憶媒体を含む。カメラ200は、カメラ200から取り外し可能な記憶媒体が接続されるように構成されていてもよい。 The second storage circuit 216 includes necessary storage media such as ROM, RAM, and flash memory. Camera 200 may be configured such that a storage medium removable from camera 200 is connected.

第2の通信回路220は、コントローラ100と通信するための回路である。コントローラ100とカメラ200との通信は、上述のとおり有線で行われても、無線で行われてもよい。無線で行われる場合、画像の送受信には、例えばWi-Fiといった比較的高速な通信方式が用いられ得る。 A second communication circuit 220 is a circuit for communicating with the controller 100 . Communication between the controller 100 and the camera 200 may be performed by wire or wirelessly as described above. When performed wirelessly, a relatively high-speed communication method such as Wi-Fi can be used for transmitting and receiving images.

第2のプロセッサ210、画像処理回路214、第2の記憶回路216、第2の通信回路220、第2の入力装置232、第2の表示装置234、レンズユニット250、撮像素子260、照明ユニット280等は、第2のバスライン219を介して互いに接続されている。 Second processor 210 , image processing circuit 214 , second memory circuit 216 , second communication circuit 220 , second input device 232 , second display device 234 , lens unit 250 , imaging device 260 , lighting unit 280 etc. are connected to each other via a second bus line 219 .

〈システムの動作〉
本実施形態に係る培養システム10では、スターラー300は、スピナーフラスコ400の羽根420を予め設定された回転数で回転させる。カメラ200は、スピナーフラスコ400内のサンプル500の画像を連続的に取得する。カメラ200は、取得した画像をコントローラ100へと送信する。コントローラ100は、カメラ200が撮影した連続画像を取得して、これら画像に基づいて各種解析を行う。コントローラ100が行う解析には、サンプル500内の細胞又は細胞塊の形態、大きさ等の情報、サンプル500における細胞又は細胞塊の数又は密度、培養液のpH等の情報が含まれ得る。
<System operation>
In the culture system 10 according to this embodiment, the stirrer 300 rotates the blades 420 of the spinner flask 400 at a preset rotation speed. Camera 200 continuously acquires images of sample 500 in spinner flask 400 . Camera 200 transmits the captured image to controller 100 . The controller 100 acquires continuous images captured by the camera 200 and performs various analyzes based on these images. The analysis performed by the controller 100 may include information such as the morphology and size of cells or cell clusters in the sample 500, the number or density of cells or cell clusters in the sample 500, and the pH of the culture solution.

培養システム10の動作について図3を参照して説明する。ステップS101において、コントローラ100は、カメラ200から連続画像を取得する。この連続画像は、カメラ200が連続的に撮影したスピナーフラスコ400内のサンプル500の画像である。連続画像は、動画であってもよいし、複数の静止画の集合であってもよい。何れの場合も連続画像は、複数の画像を含む画像群を形成する。ステップS102において、コントローラ100は、得られた画像の周期的な変化に基づいて、スピナーフラスコ400の羽根420の単位時間当たりの回転数を特定する。 The operation of culture system 10 will be described with reference to FIG. In step S<b>101 , the controller 100 acquires continuous images from the camera 200 . The sequential images are images of the sample 500 in the spinner flask 400 continuously captured by the camera 200 . A continuous image may be a moving image or a set of still images. In either case the sequence of images forms an image group comprising a plurality of images. In step S102, the controller 100 identifies the number of revolutions per unit time of the blades 420 of the spinner flask 400 based on the periodic changes in the obtained image.

ステップS103において、コントローラ100は、取得した連続画像の中から第1の画像を抽出する。第1の画像は、細胞を単層で観察できる画像である。第1の画像の抽出には、特定した羽根420の回転数の情報も利用され得る。ステップS104において、コントローラ100は、取得した連続画像の中から第2の画像を抽出する。第2の画像は、多層の細胞を観察できる画像である。第2の画像の抽出には、特定した羽根420の回転数の情報も利用され得る。 In step S103, the controller 100 extracts the first image from the acquired continuous images. The first image is an image in which cells can be observed in a monolayer. Information on the number of revolutions of the identified blade 420 may also be used to extract the first image. At step S104, the controller 100 extracts a second image from the acquired continuous images. The second image is an image in which multilayered cells can be observed. Information on the number of revolutions of the identified blade 420 may also be used to extract the second image.

第1の画像と第2の画像について、図4A及び図4Bを参照して説明する。図4A及び図4Bは、カメラ200の光軸を通るスピナーフラスコ400の水平断面を模式的に示す図である。カメラ200において、カメラ本体202に取り付けられたレンズユニット250は、スピナーフラスコ400の中心の方向を向いている。スピナーフラスコ400は、回転軸412周りに固定された、第1の羽根421、第2の羽根422、第3の羽根423及び第4の羽根424の4枚の羽根を有している。サンプル500は、培養液520と、培養液520内に浮遊している細胞510とを含む。ここで、細胞510は、1つの細胞として、又は複数の細胞が集まった細胞塊として培養液520中に浮遊し得る。図4Aは、第1の画像が取得される際の、カメラ200に対する羽根420の位置を模式的に示す図である。図4Bは、第2の画像が取得される際の、カメラ200に対する羽根420の位置を模式的に示す図である。 The first image and the second image will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. 4A and 4B are diagrams schematically showing horizontal cross sections of the spinner flask 400 passing through the optical axis of the camera 200. FIG. In camera 200 , lens unit 250 attached to camera body 202 faces toward the center of spinner flask 400 . The spinner flask 400 has four blades, a first blade 421 , a second blade 422 , a third blade 423 and a fourth blade 424 fixed around a rotating shaft 412 . A sample 500 includes a culture medium 520 and cells 510 floating in the culture medium 520 . Here, the cell 510 can float in the culture solution 520 as a single cell or as a cell cluster in which a plurality of cells are gathered. FIG. 4A schematically illustrates the position of vane 420 relative to camera 200 when the first image is acquired. FIG. 4B schematically illustrates the position of vane 420 relative to camera 200 when the second image is acquired.

第1の画像が取得されるとき、羽根420のうちの1枚が、図4Aの例では第1の羽根421が、レンズユニット250の光軸に沿って位置している。このとき、第1の羽根421の端面431と容器本体402との間に比較的薄い培養液520の層が生じる。この層は、厚さが例えば約5mmとなる。したがって、カメラ200から見たときに、培養液520の奥行きは約5mmに制限される。このため、培養液520中の細胞は、Z方向(レンズユニット250の光軸方向)の存在位置が制限される。その結果、カメラ200は、細胞をほぼ均一の条件で撮像でき、遠くにあるので小さく写るといった誤差を取り除くことができる。したがって、撮影画像に基づく細胞又は細胞塊の大きさの解析の精度は高くなる。また、この層においては、レンズユニット250の光軸方向に1つの細胞又は細胞塊が存在する状態になり得る。言い換えると、レンズユニット250の光軸方向に、細胞塊等が重なり合うことなく単層で存在する状態が生じ得る。このような状態の細胞510を、本実施形態では単層細胞511と称することにする。図4Aに示すような状態のとき、カメラ200は、単層細胞511の画像を第1の画像として取得できる。 When the first image is acquired, one of the vanes 420 , the first vane 421 in the example of FIG. 4A, is positioned along the optical axis of the lens unit 250 . At this time, a relatively thin layer of culture solution 520 is formed between the end face 431 of the first blade 421 and the container body 402 . This layer has a thickness of, for example, about 5 mm. Therefore, the depth of culture medium 520 is limited to about 5 mm when viewed from camera 200 . Therefore, the cells in the culture solution 520 are restricted in their positions in the Z direction (optical axis direction of the lens unit 250). As a result, the camera 200 can image the cells under substantially uniform conditions, and can eliminate the error that cells appear small because they are far away. Therefore, the accuracy of analysis of the size of cells or cell clusters based on captured images is enhanced. Also, in this layer, one cell or cell cluster may exist in the optical axis direction of the lens unit 250 . In other words, in the optical axis direction of the lens unit 250, a state can occur in which cell clusters or the like exist in a single layer without overlapping. Cells 510 in such a state are referred to as monolayer cells 511 in this embodiment. In the state shown in FIG. 4A, camera 200 can acquire an image of monolayer cell 511 as the first image.

第2の画像が取得されるとき、羽根420のうちの2枚の間に、図4Bの例では第1の羽根421と第4の羽根424との間に、レンズユニット250の光軸が位置している。言い換えると、第1の羽根421と第4の羽根424とがレンズユニット250の光軸を挟む。すなわち、何れの羽根420も、レンズユニット250の光軸に沿っていない。このとき、カメラ200から、第1の羽根421の主面432及び第4の羽根424の主面432と容器本体402とに囲まれ比較的厚い培養液520の層が見えることになる。この厚い培養液の層においては、レンズユニット250の光軸方向に複数の細胞又は細胞塊が存在する状態になり得る。言い換えると、カメラ200は、培養液520に多数の細胞510が懸濁された状態を撮影することができる。カメラ200から見えるこのようなサンプル500を、本実施形態では懸濁サンプル512と称することにする。図4Bに示すような状態のとき、懸濁サンプル512の画像が、第2の画像として取得され得る。 When the second image is acquired, the optical axis of the lens unit 250 is positioned between two of the vanes 420, in the example of FIG. 4B between the first vane 421 and the fourth vane 424. is doing. In other words, the first blade 421 and the fourth blade 424 sandwich the optical axis of the lens unit 250 . That is, none of the vanes 420 are aligned with the optical axis of the lens unit 250 . At this time, the camera 200 can see a relatively thick layer of the culture medium 520 surrounded by the main surface 432 of the first blade 421 and the main surface 432 of the fourth blade 424 and the container body 402 . In this thick culture medium layer, a plurality of cells or cell clusters may exist in the optical axis direction of the lens unit 250 . In other words, camera 200 can photograph a state in which many cells 510 are suspended in culture solution 520 . Such a sample 500 as viewed by camera 200 will be referred to as suspended sample 512 in this embodiment. When in a state such as that shown in FIG. 4B, an image of suspended sample 512 can be acquired as a second image.

ステップS105において、コントローラ100は、抽出した第1の画像に基づいて、例えば以下の解析を行う。コントローラ100は、第1の画像に基づいて、細胞塊などである単層細胞511の形態を解析できる。コントローラ100は、第1の画像に基づいて、細胞塊の大きさを解析できる。コントローラ100は、第1の画像に基づいて、単位面積当たりの単層細胞511の数をカウントし、細胞510の密度を算出できる。 In step S105, the controller 100 performs, for example, the following analysis based on the extracted first image. Controller 100 can analyze the morphology of monolayer cells 511 such as cell clusters based on the first image. Controller 100 can analyze the size of the cell mass based on the first image. Controller 100 can count the number of monolayer cells 511 per unit area and calculate the density of cells 510 based on the first image.

ステップS106において、コントローラ100は、抽出した第2の画像に基づいて、例えば以下の解析を行う。コントローラ100は、第2の画像に基づいて、サンプル500の混濁度を算出し、この混濁度に基づいて懸濁サンプル512中の細胞510の密度を算出できる。細胞510の密度が求まれば、サンプル500内の細胞数も求まる。コントローラ100は、第2の画像に基づいて、培養液520の色を特定し、特定した色に基づいて、この色と関係性を有する培養液520のpH値を算出できる。例えば培養液520にフェノールレッドが添加されている場合、pH値が適切であれば、培養液520は赤色を示し、細胞510が増えて培養液520が酸性になれば、培養液520は黄色に変化する。コントローラ100は、第2の画像の色データに基づいて、培養液の状態を解析することができる。コントローラ100は、培養液の状態として、pH値を算出することができる。pH値の算出にあたっては、第2の画像の色データについて、複数回の積算値又は平均値を算出し、当該値を用いる等、簡単な処理で高精度な値の算出ができる。また、pH値の算出は、第2の画像に基づくので、pH値を算出する場合には、培養容器は、スピナーフラスコのような羽根を用いて培養液を撹拌するものに限らず、浮遊培養が可能な種々の容器が用いられ得る。 In step S106, the controller 100 performs, for example, the following analysis based on the extracted second image. Controller 100 can calculate the turbidity of sample 500 based on the second image and the density of cells 510 in suspended sample 512 based on the turbidity. Once the density of cells 510 is determined, the number of cells in sample 500 is also determined. The controller 100 can identify the color of the culture fluid 520 based on the second image, and calculate the pH value of the culture fluid 520 associated with this color based on the identified color. For example, if phenol red is added to the culture medium 520, if the pH value is appropriate, the culture medium 520 will appear red, and if the cells 510 increase and the culture medium 520 will become acidic, the culture medium 520 will turn yellow. Change. Controller 100 can analyze the state of the culture solution based on the color data of the second image. The controller 100 can calculate the pH value as the state of the culture solution. When calculating the pH value, a highly accurate value can be calculated by simple processing such as calculating an integrated value or an average value for a plurality of times for the color data of the second image and using the calculated value. Further, since the calculation of the pH value is based on the second image, when calculating the pH value, the culture vessel is not limited to a spinner flask that stirs the culture solution using blades, can be used.

ステップS107において、コントローラ100は、解析結果等をタッチスクリーン133等を用いてユーザに提示する。提示される解析結果等には、スピナーフラスコ400の羽根420の単位時間当たりの回転数、第1の画像、第2の画像、細胞塊の特徴量、細胞510の密度、細胞の密度に基づく細胞の総数、細胞塊の特徴量毎の粒子数の分布、又は培養液520のpH値等が含まれ得る。また、コントローラ100は、これらの情報を第1の記憶回路116に記録する。例えば、細胞塊の特徴量は、細胞塊の形態又は細胞塊の大きさを含み、細胞塊の形態又は大きさとして、細胞塊の面積・体積・平均径・最大径が例示される。 In step S107, the controller 100 presents the analysis results and the like to the user using the touch screen 133 and the like. The presented analysis results and the like include the number of rotations per unit time of the blades 420 of the spinner flask 400, the first image, the second image, the feature amount of the cell mass, the density of the cells 510, and the cells based on the density of the cells. , the distribution of the number of particles for each characteristic value of the cell mass, the pH value of the culture solution 520, or the like. Also, the controller 100 records this information in the first memory circuit 116 . For example, the characteristic amount of a cell aggregate includes the form of the cell aggregate or the size of the cell aggregate, and examples of the form or size of the cell aggregate include the area, volume, average diameter, and maximum diameter of the cell aggregate.

以上のように、本実施形態に係る培養システム10では、カメラ200は、羽根420が回転するスピナーフラスコ400内のサンプル500の画像を連続的に取得する。コントローラ100は、取得された連続的な画像から、第1の画像及び第2の画像という2種類の画像を抽出する。コントローラ100は、スターラー300の回転速度や、カメラ200の撮影条件を用いずに、カメラ200から得た画像に基づいて画像抽出を行う。スピナーフラスコ400の側面から撮影することで、浮遊している細胞を対象とした解析が行われ得る。コントローラ100は、抽出した画像に基づいて、細胞塊の形態、細胞塊の大きさ、細胞510の密度、細胞数、又は培養液520のpH値等の情報を取得することができる。 As described above, in the culture system 10 according to this embodiment, the camera 200 continuously acquires images of the sample 500 inside the spinner flask 400 in which the blades 420 rotate. The controller 100 extracts two types of images, a first image and a second image, from the acquired consecutive images. The controller 100 performs image extraction based on the image obtained from the camera 200 without using the rotational speed of the stirrer 300 or the photographing conditions of the camera 200 . By photographing from the side of the spinner flask 400, analysis targeting floating cells can be performed. The controller 100 can acquire information such as the morphology of the cell mass, the size of the cell mass, the density of the cells 510, the number of cells, or the pH value of the culture medium 520 based on the extracted image.

本実施形態によれば、培養システム10は、培養中のサンプル500の状態を監視することができる。培養システム10を用いれば、ユーザは、培地交換、継代などのタイミングといった培養作業に必要な情報を得ることができる。ユーザは、細胞密度、細胞塊の形態、又は細胞塊の大きさ等、解析しているサンプル500の状態の情報を得ることができる。これらの情報は、各種実験又は細胞培養を行っているユーザにとって有意義な情報である。 According to this embodiment, the culture system 10 can monitor the condition of the sample 500 during culture. By using the culture system 10, the user can obtain information necessary for culture work, such as the timing of medium replacement and passage. The user can obtain information on the state of the sample 500 being analyzed, such as cell density, cell clump morphology, or cell clump size. These pieces of information are meaningful information for users conducting various experiments or cell cultures.

例えばiPS細胞又はES細胞といった幹細胞の生産における品質管理では、細胞塊の特徴量及び細胞密度等の情報が重要な役割を持つ。本実施形態の培養システム10は、こういった情報を容易に取得することができる。 For example, in quality control in the production of stem cells such as iPS cells or ES cells, information such as the characteristic amount of cell aggregates and cell density plays an important role. The culture system 10 of this embodiment can easily acquire such information.

なお、本実施形態では、カメラ200の撮影に関する情報を取得しない場合を例に挙げて説明した。一方で、コントローラ100は、カメラ200から撮影条件、撮影タイミングなど、撮影に関する情報を取得することも可能である。コントローラ100は、カメラ200から取得した撮影の情報も用いて、画像の抽出や解析を行ってもよい。また、本実施形態では、第1の画像と第2の画像との両方を抽出し、両方の画像を用いて解析を行う場合を示した。一方で、第1の画像と第2の画像とのうち一方を抽出し、抽出した画像のみを用いて解析を行ってもよい。 In addition, in the present embodiment, the case where the information regarding the shooting of the camera 200 is not acquired has been described as an example. On the other hand, the controller 100 can also acquire information regarding shooting, such as shooting conditions and shooting timing, from the camera 200 . The controller 100 may also use the shooting information acquired from the camera 200 to extract and analyze images. Moreover, in this embodiment, the case where both the first image and the second image are extracted and both images are used for analysis has been described. On the other hand, one of the first image and the second image may be extracted and the analysis may be performed using only the extracted image.

[第1の変形例]
第1の変形例について、第1の実施形態との相違点について説明する。上述の実施形態では、コントローラ100は、PC又はタブレット型情報端末といった情報処理装置であると説明したが、これに限らない。コントローラ100の機能の一部又は全部は、ネットワーク上のサーバが担ってもよい。画像の解析等の機能は、ウェブサービスなどの形態で提供されてもよい。
[First modification]
Regarding the first modified example, differences from the first embodiment will be described. Although the controller 100 is an information processing device such as a PC or a tablet-type information terminal in the above embodiment, it is not limited to this. Some or all of the functions of the controller 100 may be performed by a server on the network. Functions such as image analysis may be provided in the form of web services.

[第2の変形例]
第2の変形例について、第1の実施形態との相違点について説明する。上述の実施形態では、図4Aを参照して説明したように、第1の画像は、カメラ200のレンズユニット250の光軸と羽根420とが直線状に並んだときに取得される例を示した。この場合、カメラ200は、撮像素子260の正面から入射する単層細胞511の被写体像を撮影する。
[Second modification]
Regarding the second modification, differences from the first embodiment will be described. In the above-described embodiment, as described with reference to FIG. 4A, the first image shows an example obtained when the optical axis of lens unit 250 of camera 200 and blade 420 are aligned in a straight line. rice field. In this case, the camera 200 captures a subject image of the monolayer cell 511 incident from the front of the imaging device 260 .

これに対して本変形例では、図5に示すように、カメラ200は、レンズユニット250の光軸に対して斜めに入射する被写体像を撮影するように構成されている。より詳細には、カメラ200は、レンズユニット250の光軸がスピナーフラスコ400の回転軸412からずれた方向に向けられる。レンズユニット250に単層細胞511の像が斜めから入射するように、照明ユニット280は、レンズユニット250の光軸に対して斜めの方向から照明光を照射する。 On the other hand, in this modified example, as shown in FIG. 5, the camera 200 is configured to capture a subject image that is obliquely incident on the optical axis of the lens unit 250 . More specifically, the camera 200 is oriented such that the optical axis of the lens unit 250 is offset from the rotation axis 412 of the spinner flask 400 . The illumination unit 280 irradiates illumination light from a direction oblique to the optical axis of the lens unit 250 so that the image of the monolayer cell 511 is obliquely incident on the lens unit 250 .

この例のように、被写体像がレンズユニット250の光軸に対して斜めから入射することで、カメラ200は、微分干渉画像のような単層細胞511の立体的な形状を捉えやすい画像を取得できる。細胞塊の形態などを示す第1の画像が、疑似的な微分干渉画像のような立体的な形状を捉えやすい画像として取得されることは有意義である。 As in this example, the subject image is obliquely incident on the optical axis of the lens unit 250, so that the camera 200 acquires an image such as a differential interference contrast image that facilitates capturing the three-dimensional shape of the monolayer cells 511. can. It is significant that the first image showing the morphology of cell clusters and the like is acquired as an image such as a pseudo differential interference contrast image that makes it easy to capture the three-dimensional shape.

[第3の変形例]
第3の変形例について、第1の実施形態との相違点について説明する。上述の実施形態では、図4Aを参照して説明したように、第1の画像は、スピナーフラスコ400の羽根420の端面431の部分にある単層細胞511の画像として取得されている。本変形例では、このような単層細胞511の画像を取得しやすいように、スピナーフラスコ400の羽根420の端部に平板435が設けられている。平板435のカメラ200と対向する面は、照明光を反射しやすい特性を有していることが好ましい。
[Third Modification]
Regarding the third modification, differences from the first embodiment will be described. In the above-described embodiment, the first image is taken as an image of monolayer cells 511 at the end face 431 of the vanes 420 of the spinner flask 400, as described with reference to FIG. 4A. In this modified example, a flat plate 435 is provided at the end of the blade 420 of the spinner flask 400 so that such an image of the monolayer cell 511 can be easily acquired. It is preferable that the surface of the flat plate 435 facing the camera 200 has a characteristic of easily reflecting illumination light.

言い換えると、本変形例のスピナーフラスコ400は、円筒の形状を有する容器本体402と、円筒の軸から円周方向に延びる面を有し、この軸の周りに回転する羽根420と、羽根420に設けられ、円筒形状の容器本体402の円周面と対向する平板435とを備える。なお、平板435の形状は、平板に限らない。羽根420の円周面の側に設けられ、円周面と対向する面を有している板であればどのような形状でもよい。 In other words, the spinner flask 400 of this modified example has a container body 402 having a cylindrical shape, blades 420 having a surface extending in the circumferential direction from the axis of the cylinder and rotating around the axis, and A flat plate 435 is provided and faces the circumferential surface of the cylindrical container body 402 . Note that the shape of the flat plate 435 is not limited to a flat plate. Any shape may be used as long as the plate is provided on the side of the circumferential surface of the blade 420 and has a surface facing the circumferential surface.

羽根420の端部に、端面431よりも広い平板435が設けられることで、第1の画像の取得において、単層細胞511の画像が取得されやすくなる。また、羽根に板が設けられているに限らず、例えば羽根420が端の方で厚くなっている等、羽根の端に面が設けられていればよい。また、この面は、円周面と対向しておらず、円周面に対して斜めに設けられていてもよい。 By providing a flat plate 435 wider than the end surface 431 at the end of the blade 420, the image of the monolayer cell 511 can be easily acquired in acquiring the first image. In addition, the blades are not limited to being provided with a plate, and it is sufficient if the blades are provided with surfaces at the ends thereof, for example, the blades 420 are thicker at the ends. Also, this surface may be provided obliquely to the circumferential surface instead of facing the circumferential surface.

[第2の実施形態]
第2の実施形態について説明する。ここでは、第1の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。第1の実施形態では、カメラ200は、コントローラ100から独立して、連続的に画像を取得して、取得した画像をコントローラ100へと送信している。コントローラ100は、取得した画像のみに基づいて、各種の解析を行っている。これに対して、本実施形態では、コントローラ100は、カメラ200の動作を制御する。
[Second embodiment]
A second embodiment will be described. Here, the points of difference from the first embodiment will be described, and the same reference numerals will be given to the same parts, and the description thereof will be omitted. In the first embodiment, the camera 200 continuously acquires images independently of the controller 100 and transmits the acquired images to the controller 100 . The controller 100 performs various analyzes based only on the acquired images. In contrast, in this embodiment, the controller 100 controls the operation of the camera 200 .

本実施形態に係る培養システム10の動作の概略について、図7に示すフローチャートを参照して説明する。このフローチャートには、コントローラ100の動作とカメラ200の動作とが示されている。 An outline of the operation of the culture system 10 according to this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This flow chart shows the operation of the controller 100 and the operation of the camera 200 .

ステップS201において、コントローラ100は、カメラ200に対して画像を要求する。この要求に応じて、ステップS202において、カメラ200は、連続的な撮影を行い、取得した画像をコントローラ100宛に送信する。 In step S201, the controller 100 requests the camera 200 for an image. In response to this request, in step S202, the camera 200 continuously takes pictures and transmits the obtained images to the controller 100. FIG.

ステップS203において、コントローラ100は、カメラ200が撮影した画像を取得する。コントローラ100は、取得した画像に基づいて、撮影についての解析を行う。より具体的には、スピナーフラスコ400の羽根420の回転を解析し、第1の画像のために撮影するタイミングと第2の画像のために撮影するタイミングとに関する情報を得る。ステップS204において、コントローラ100は、解析結果に基づいて、第1の画像及び第2の画像を取得するための撮影タイミングを特定する。ステップS205において、コントローラ100は、特定した撮影タイミングを含む撮影条件に関する情報をカメラ200宛に送信する。 In step S<b>203 , controller 100 acquires an image captured by camera 200 . The controller 100 analyzes the shooting based on the acquired image. More specifically, the rotation of the vanes 420 of the spinner flask 400 is analyzed to obtain information regarding when to take the first image and when to take the second image. In step S204, the controller 100 specifies imaging timings for acquiring the first image and the second image based on the analysis result. In step S<b>205 , the controller 100 transmits to the camera 200 information about the shooting conditions including the specified shooting timing.

ステップS206において、カメラ200は、コントローラ100から送信された撮影条件に関する情報を取得する。カメラ200は、取得した情報に基づいて、撮影条件を設定する。ステップS207において、カメラ200は、設定した撮影条件に基づいて撮影動作を行う。このようにして、カメラ200は、第1の画像及び第2の画像の撮影を行う。カメラ200は、取得した第1の画像及び第2の画像をコントローラ100宛に送信する。 In step S<b>206 , the camera 200 acquires information regarding the shooting conditions transmitted from the controller 100 . The camera 200 sets shooting conditions based on the acquired information. In step S207, the camera 200 performs a shooting operation based on the set shooting conditions. Thus, the camera 200 captures the first image and the second image. Camera 200 transmits the acquired first image and second image to controller 100 .

ステップS208において、コントローラ100は、カメラ200から第1の画像及び第2の画像を取得する。コントローラ100は、取得した第1の画像及び第2の画像に基づいて、第1の実施形態の場合と同様に各種解析を行う。ステップS209において、コントローラ100は、解析結果等を第1の表示装置134を用いてユーザに提示したり、第1の記憶回路116に記憶したりする。 In step S<b>208 , controller 100 acquires a first image and a second image from camera 200 . The controller 100 performs various analyzes based on the obtained first and second images, as in the first embodiment. In step S<b>209 , the controller 100 presents the analysis results and the like to the user using the first display device 134 and stores them in the first storage circuit 116 .

上述した本実施形態に係る培養システム10の動作のうち、コントローラ100の動作について、図8に示すフローチャートを参照して説明する。 Among the operations of the culture system 10 according to the present embodiment described above, the operation of the controller 100 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップS301において、コントローラ100は、第1の表示装置134にメニュー画面を表示させる。図9に、タッチスクリーン133に表示されるメニュー画面810の一例を示す。タッチスクリーン133には、カメラ設定アイコン811と、測定アイコン812と、終了アイコン813とが表示されている。ユーザは、これらアイコンの何れかをタッチすることで、実行したい機能を選択することができる。 In step S301, the controller 100 causes the first display device 134 to display a menu screen. FIG. 9 shows an example of a menu screen 810 displayed on the touch screen 133. As shown in FIG. A camera setting icon 811 , a measurement icon 812 , and an end icon 813 are displayed on the touch screen 133 . The user can select a desired function by touching any of these icons.

ステップS302において、コントローラ100は、カメラ設定機能が選択されたか否かを判定する。例えば、カメラ設定アイコン811がタッチされたとき、カメラ設定機能が選択されたと判定される。カメラ設定機能が選択されていないとき、処理はステップS304に進む。一方、カメラ設定機能が選択されたとき、処理はステップS303に進む。 At step S302, the controller 100 determines whether or not the camera setting function has been selected. For example, when the camera setting icon 811 is touched, it is determined that the camera setting function has been selected. When the camera setting function has not been selected, the process proceeds to step S304. On the other hand, when the camera setting function is selected, the process proceeds to step S303.

ステップS303において、コントローラ100は、カメラ設定処理を実行する。カメラ設定処理は、コントローラ100がカメラ200による撮影条件等を決定し、その撮影条件等をカメラ200に送信する処理である。カメラ設定処理の詳細は後述する。カメラ設定処理の後、処理はステップS304に進む。 In step S303, the controller 100 executes camera setting processing. The camera setting process is a process in which the controller 100 determines shooting conditions and the like for the camera 200 and transmits the shooting conditions and the like to the camera 200 . Details of the camera setting process will be described later. After the camera setting process, the process proceeds to step S304.

ステップS304において、コントローラ100は、測定機能が選択されたか否かを判定する。例えば、測定アイコン812がタッチされたとき、測定機能が選択されたと判定される。測定機能が選択されていないとき、処理はステップS306に進む。一方、測定機能が選択されたとき、処理はステップS305に進む。 At step S304, the controller 100 determines whether the measurement function has been selected. For example, when the measure icon 812 is touched, it is determined that the measure function has been selected. If the measurement function has not been selected, processing proceeds to step S306. On the other hand, when the measurement function is selected, the process proceeds to step S305.

ステップS305において、コントローラ100は、測定処理を実行する。測定処理は、撮影条件等が設定されたカメラ200からコントローラ100が画像を取得し、取得した画像に基づいて、サンプル500の状態を解析すること等を含む処理である。測定処理の詳細は後述する。測定処理の後、処理はステップS306に進む。 In step S305, the controller 100 executes measurement processing. The measurement process is a process including acquiring an image by the controller 100 from the camera 200 in which shooting conditions and the like are set, and analyzing the state of the sample 500 based on the acquired image. Details of the measurement process will be described later. After the measurement process, the process proceeds to step S306.

ステップS306において、コントローラ100は、本処理を終了するか否かを判定する。例えば、終了アイコン813がタッチされたとき、終了すると判定される。終了しないとき、処理はステップS301に戻り、上述の処理を繰り返す。終了するとき、本処理は終了する。 In step S306, the controller 100 determines whether or not to end this process. For example, when the end icon 813 is touched, it is determined to end. If not, the process returns to step S301 and repeats the above process. When finished, the process ends.

ステップS303で行われるカメラ設定処理について、図10に示すフローチャートを参照して説明する。カメラ設定処理は、コントローラ100がカメラ200による撮影条件等を決定し、その撮影条件等をカメラ200に送信する処理である。 The camera setting processing performed in step S303 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The camera setting process is a process in which the controller 100 determines shooting conditions and the like for the camera 200 and transmits the shooting conditions and the like to the camera 200 .

ステップS401において、コントローラ100は、カメラ200に、スピナーフラスコ400のサンプル500を撮影した連続画像を要求する。すなわち、コントローラ100は、要求信号をカメラ200宛に送信する。ステップS402において、コントローラ100は、カメラ200から画像の受信を開始したか否かを判定する。画像の受信が始まるまで、コントローラ100は待機する。画像の受信が開始したとき、処理はステップS403に進む。 In step S401, the controller 100 requests the camera 200 for successive images of the sample 500 in the spinner flask 400. FIG. That is, controller 100 transmits a request signal to camera 200 . In step S402, the controller 100 determines whether reception of images from the camera 200 has started. The controller 100 waits until image reception begins. When image reception has started, the process proceeds to step S403.

ステップS403において、コントローラ100は、カメラ200から送信されたサンプル500の連続画像を受信する。コントローラ100は、受信した画像を解析する。解析結果に基づいて、ステップS404において、コントローラ100は、カメラ200が撮影によって第1の画像を取得すべきタイミングと、第2の画像を取得すべきタイミングとの特定を試みる。ステップS405において、コントローラ100は、画像取得のタイミングを特定できたか否かを判定する。特定できていないとき、処理はステップS403に戻る。このとき、カメラ200から画像の取得を繰り返し、その結果に基づいて画像取得のタイミングの特定を繰り返し試みる。画像取得のタイミングを特定できたとき、処理はステップS406に進む。より具体的には以下のとおりである。 At step S<b>403 , the controller 100 receives successive images of the sample 500 transmitted from the camera 200 . Controller 100 analyzes the received image. Based on the analysis result, in step S404, the controller 100 attempts to identify the timing at which the camera 200 should capture the first image and the timing at which the second image should be captured. In step S405, the controller 100 determines whether or not the timing of image acquisition has been specified. If not specified, the process returns to step S403. At this time, acquisition of images from the camera 200 is repeated, and based on the results, determination of the timing of image acquisition is repeatedly attempted. When the timing of image acquisition can be specified, the process proceeds to step S406. More specifically, it is as follows.

スピナーフラスコ400の羽根420は、回転軸412の周りで回転している。したがって、第1の画像を取得するのに適している状態と、第2の画像を取得するのに適している状態とが、交互に繰り返されることになる。ここで、第1の画像を取得するのに適している状態とは、羽根420の端面431がカメラ200を向いている状態である。第2の画像を取得するのに適している状態とは、2つの羽根420の主面432がカメラ200を向いている状態である。 Wings 420 of spinner flask 400 rotate about axis of rotation 412 . Therefore, the state suitable for acquiring the first image and the state suitable for acquiring the second image are alternately repeated. Here, the state suitable for obtaining the first image is the state in which the end surface 431 of the blade 420 faces the camera 200 . A state suitable for acquiring the second image is a state in which the major surfaces 432 of the two vanes 420 face the camera 200 .

カメラ200が画像を取得する間隔が羽根420の回転速度に対して十分に短いとき、羽根420の端面431がカメラ200を向く全ての場合と、その間の全ての場合とについて撮影が行われることになる。しかしながら、撮影間隔をそれほど短くする必要はない。例えば羽根420の端面431がカメラ200を向く周期の整数倍と撮影の周期とが一致していなければよい。この場合も、複数回の撮影のうち少なくとも1回では、羽根420の端面431がカメラ200を向いた状態となるし、複数回の撮影のうち少なくとも1回では、2つの羽根420の主面432がカメラ200を向いている状態となる。コントローラ100は、得られた画像とその画像が得られたタイミングとを解析し、カメラ200が撮影によって第1の画像を取得すべきタイミングと、第2の画像を取得すべきタイミングとを特定する。一般に、第1の画像及び第2の画像は、例えば数秒又は数分おき等に取得されれば十分である。 When the interval at which the camera 200 acquires an image is sufficiently short relative to the rotation speed of the blade 420, photography is performed in all cases in which the end face 431 of the blade 420 faces the camera 200 and in all cases in between. Become. However, it is not necessary to shorten the shooting interval so much. For example, an integer multiple of the period in which the end face 431 of the blade 420 faces the camera 200 should not coincide with the imaging period. In this case as well, the end surface 431 of the blade 420 faces the camera 200 in at least one shot out of a plurality of shots, and the main surfaces 432 of the two blades 420 in at least one shot out of a plurality of shots. faces the camera 200 . The controller 100 analyzes the obtained image and the timing at which the image was obtained, and specifies the timing at which the camera 200 should acquire the first image and the timing at which the second image should be acquired. . Generally, it is sufficient if the first image and the second image are acquired, for example, every few seconds or minutes.

コントローラ100は、撮影タイミング以外の撮影条件も、カメラ200に指示することができる。コントローラ100は、カメラ200から取得した画像にぶれが生じている場合には、露光時間を短くするように、カメラ200に指令してもよい。コントローラ100は、カメラ200から取得した画像がぼけている場合には、焦点位置を調節するようにカメラ200に指令してもよい。コントローラ100は、カメラ200から取得した画像が明るすぎるとき又は暗すぎるとき、露光条件の変更をカメラ200に指令してもよい。露光条件は、絞り値又は露光時間を変更すること、あるいは、照明ユニット280が放射する照明光の輝度を変更すること等によって変更され得る。 The controller 100 can also instruct the camera 200 on shooting conditions other than the shooting timing. The controller 100 may instruct the camera 200 to shorten the exposure time when the image acquired from the camera 200 is blurred. The controller 100 may instruct the camera 200 to adjust the focus position if the image acquired from the camera 200 is blurred. The controller 100 may command the camera 200 to change the exposure conditions when the image acquired from the camera 200 is too bright or too dark. The exposure condition can be changed by changing the aperture value or the exposure time, or by changing the brightness of the illumination light emitted by the illumination unit 280, or the like.

ステップS406において、コントローラ100は、特定した第1の画像を取得すべきタイミングと第2の画像を取得すべきタイミングとを含む撮影条件の指示を、カメラ200宛に送信する。指示を受信したカメラ200は、指示に基づいてカメラ200の撮影条件を設定する。以上でカメラ設定処理は終了する。処理はステップS304の処理に戻る。 In step S<b>406 , the controller 100 transmits to the camera 200 an instruction of shooting conditions including the specified timing to acquire the first image and the specified timing to acquire the second image. The camera 200 that has received the instruction sets the imaging conditions of the camera 200 based on the instruction. With this, the camera setting process ends. The process returns to the process of step S304.

ステップS305で行われる測定処理について、図11に示すフローチャートを参照して説明する。測定処理は、コントローラ100が、撮影条件等が設定されたカメラ200から画像を取得し、取得した画像に基づいてサンプル500の状態を解析すること等を含む処理である。 The measurement process performed in step S305 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The measurement process is a process in which the controller 100 acquires an image from the camera 200 in which shooting conditions and the like are set, and analyzes the state of the sample 500 based on the acquired image.

ステップS501において、コントローラ100は、カメラ200に対して、現在設定されているカメラ200の撮影条件の情報を要求する。この要求に対して、カメラ200は、現在の設定の条件をコントローラ100宛に送信する。ステップS502において、コントローラ100は、カメラ200から送信されたカメラ200の設定条件を取得する。 In step S<b>501 , the controller 100 requests the camera 200 for information on the shooting conditions currently set for the camera 200 . In response to this request, the camera 200 transmits the current setting conditions to the controller 100 . In step S<b>502 , the controller 100 acquires the setting conditions of the camera 200 transmitted from the camera 200 .

ステップS503において、コントローラ100は、取得したカメラ200の設定条件に基づいて、カメラ200の撮影条件が最適化されているか否かを判定する。例えば取得したカメラ200の設定条件に、最適化が完了しているか否かの情報が含まれていてもよい。上述のカメラ設定処理によって撮影条件の設定がなされたとき、カメラ200に最適化が完了している旨の情報が記録されてもよい。 In step S<b>503 , the controller 100 determines whether or not the shooting conditions of the camera 200 are optimized based on the acquired setting conditions of the camera 200 . For example, the acquired setting conditions of the camera 200 may include information as to whether or not optimization has been completed. Information indicating that the optimization has been completed may be recorded in the camera 200 when the shooting conditions are set by the camera setting process described above.

ステップS503において最適化が完了していないと判定されたとき、処理はステップS504に進む。ステップS504において、コントローラ100は、最適化が必要な旨を第1の表示装置134を用いてユーザに提示する。ユーザへの提示は、表示によらず、音声等によって行われてもよい。提示の後、行われている測定処理は終了する。 When it is determined in step S503 that the optimization has not been completed, the process proceeds to step S504. In step S504, the controller 100 presents to the user using the first display device 134 that optimization is required. The presentation to the user may be performed by voice or the like instead of display. After presentation, the ongoing measurement process ends.

ステップS503において最適化が完了していると判定されたとき、処理はステップS505に進む。ステップS505において、コントローラ100は、カメラ200に画像を要求する。この要求に応じて、カメラ200は、設定され得た撮影条件に基づいた撮影によって取得された画像を、コントローラ100宛に送信する。 When it is determined in step S503 that the optimization has been completed, the process proceeds to step S505. In step S505, the controller 100 requests an image from the camera 200. FIG. In response to this request, the camera 200 transmits to the controller 100 an image acquired by shooting based on the set shooting conditions.

ステップS506において、コントローラ100は、カメラ200から送信された画像を取得する。この画像は、第1の画像と第2の画像とを含む。コントローラ100は、取得した画像に基づいて、画像解析を行う。この解析には、カメラ200の撮影条件が用いられてもよい。この解析結果には、細胞塊の特徴量、細胞510の密度、細胞510の数、細胞の密度に基づく細胞の総数、細胞塊の特徴量毎の粒子数の分布、又は培養液520のpH値等の情報が含まれ得る。例えば、細胞塊の特徴量は、細胞塊の形態又は細胞塊の大きさを含み、細胞塊の形態又は大きさとして、細胞塊の面積・体積・平均径・最大径が例示される。 In step S<b>506 , controller 100 acquires the image transmitted from camera 200 . This image includes a first image and a second image. The controller 100 performs image analysis based on the acquired image. The imaging conditions of the camera 200 may be used for this analysis. The analysis results include the feature amount of the cell mass, the density of the cells 510, the number of the cells 510, the total number of cells based on the cell density, the distribution of the number of particles for each feature amount of the cell mass, or the pH value of the culture solution 520. and other information may be included. For example, the characteristic amount of a cell aggregate includes the form of the cell aggregate or the size of the cell aggregate, and examples of the form or size of the cell aggregate include the area, volume, average diameter, and maximum diameter of the cell aggregate.

ステップS507において、コントローラ100は、解析結果を第1の表示装置134に表示させるなどしてユーザに提示したり、第1の記憶回路116に記憶させたりする。図12Aに、タッチスクリーン133に表示される解析結果を示す測定画面820の一例を示す。この測定画面820は、測定中である旨を示す表示821を含む。また、測定画面820は、カメラ200から取得した画像、特に個々の細胞塊の様子などが確認できる第1の画像が表示される画像表示領域822を含む。測定画面820は、第2の画像に基づいて取得された培養液520の混濁度の時間変化を示すグラフ823と、培養液520のpH値の時間変化を示すグラフ824とを含む。測定画面820は、測定画面820を閉じて測定処理を終了させるための終了アイコン825を含む。 In step S<b>507 , the controller 100 presents the analysis result to the user by displaying it on the first display device 134 or stores it in the first storage circuit 116 . FIG. 12A shows an example of a measurement screen 820 showing analysis results displayed on the touch screen 133 . This measurement screen 820 includes a display 821 indicating that measurement is in progress. The measurement screen 820 also includes an image display area 822 in which an image acquired from the camera 200, particularly a first image for confirming the appearance of individual cell clusters, is displayed. The measurement screen 820 includes a graph 823 showing temporal changes in the turbidity of the culture solution 520 acquired based on the second image, and a graph 824 showing temporal changes in the pH value of the culture solution 520 . Measurement screen 820 includes an end icon 825 for closing measurement screen 820 and ending the measurement process.

測定画面820は、細胞塊の大きさ等、他の情報を含み得る。すなわち、培養液520の混濁度の時間変化を示すグラフ823と培養液520のpH値の時間変化を示すグラフ824とに代えて、又はそれらに加えて、他のグラフが測定画面820に表示されてもよい。有効なグラフの一例として、その測定タイミングにおける細胞の分布がわかるようなものであってもよい。例えば、細胞培養の過程では、大きくなった細胞塊の表面積は、細胞数が同じでありばらばらに存在する個々の細胞の表面積の総和よりも小さくなる。その結果、細胞塊は、大きくなるに従って、抵抗が小さくなるため浮かびにくくなる。すなわち、細胞塊が大きくなるに従って、細胞塊は沈殿する。このような状況では、低いところに大きな細胞塊があり、高いところに小さい細胞塊が浮遊している状態になりがちである。このようなときには大きな細胞塊をも浮遊させて栄養と酸素を与えやすくした方がよいため、攪拌を強くする。例えば羽根420の回転数を増加させる。測定画面820に表示されるグラフとして、例えば細胞塊の大きさを分類し、それが培養液内のどこにあるかを示すグラフであってもよい。このようなグラフの一例として、細胞塊の大きさと、浮遊位置(高さ)との関係を表すグラフであってもよい。さらに、細胞塊の大きさと、浮遊位置(高さ)と、細胞塊の個数との関係を表すグラフであってもよい。このようなグラフの例としては、バブルマップ(縦軸が位置、横軸が大きさ、バブルの大きさが粒子数を示す)、ヒートマップ(縦軸が位置、横軸が大きさ、色が粒子数を示す)、グラフでなく統計処理された結果を色や形状で表した画像などであってもよい。図12B乃至図12Dは、このようなグラフの一例である。図12B乃至図12Dでは、細胞塊の大きさが、細胞の形態としてクラス分けされている。図12Bは3次元棒グラフの例を示し、図12Cはバブルマップを示し、図12Dはヒートマップを示す。コントローラ100は、こういったグラフを作成するプログラムを備えている。 Measurement screen 820 may include other information, such as cell mass size. That is, other graphs are displayed on the measurement screen 820 in place of or in addition to the graph 823 showing the time change of the turbidity of the culture solution 520 and the graph 824 showing the time change of the pH value of the culture solution 520. may An example of an effective graph may be one that shows the cell distribution at the measurement timing. For example, in the process of cell culture, the surface area of an enlarged cell mass becomes smaller than the sum of the surface areas of individual cells of the same cell number that exist separately. As a result, as the cell mass becomes larger, the resistance becomes smaller and it becomes difficult to float. That is, as the cell mass becomes larger, the cell mass settles. Under such circumstances, there tends to be a state in which large cell clusters are present at low locations and small cell clusters are floating at high locations. In such a case, it is better to float large cell masses to facilitate the supply of nutrients and oxygen, so the agitation is increased. For example, the rotation speed of blade 420 is increased. The graph displayed on the measurement screen 820 may be, for example, a graph that classifies the size of the cell mass and shows where it is in the culture medium. An example of such a graph may be a graph representing the relationship between the size of the cell mass and the floating position (height). Furthermore, it may be a graph showing the relationship between the size of the cell cluster, the floating position (height), and the number of cell clusters. Examples of such graphs are bubble maps (vertical axis is position, horizontal axis is size, bubble size indicates number of particles), heat map (vertical axis is position, horizontal axis is size, color is (indicating the number of particles), or an image representing the results of statistical processing in terms of color or shape instead of a graph. Figures 12B-12D are examples of such graphs. In Figures 12B to 12D, the size of the cell mass is classified as the morphology of the cells. FIG. 12B shows an example of a three-dimensional bar graph, FIG. 12C shows a bubble map, and FIG. 12D shows a heat map. The controller 100 has a program for creating such graphs.

このように、コントローラ100は、第1の画像、第2の画像、培養液520の混濁度、言い換えると、単位量の培養液520中の細胞数、培養液520のpH値、細胞塊の大きさ、細胞塊の形態的特徴等の情報を取得することができる。 In this way, the controller 100 can display the first image, the second image, the turbidity of the culture medium 520, in other words, the number of cells in the unit amount of the culture medium 520, the pH value of the culture medium 520, the size of the cell mass, and so on. Furthermore, information such as the morphological characteristics of the cell mass can be obtained.

ステップS508において、コントローラ100は、解析結果が所定の条件を満たしているか否かを判定する。所定の条件を満たしていないとき、処理はステップS510に進む。一方、所定の条件を満たしているとき、処理はステップS509に進む。ステップS509において、コントローラ100は、条件を満たした解析結果に応じた処理を行う。この処理は適宜に設定され得る。 In step S508, the controller 100 determines whether the analysis result satisfies a predetermined condition. If the predetermined condition is not met, the process proceeds to step S510. On the other hand, when the predetermined condition is satisfied, the process proceeds to step S509. In step S509, the controller 100 performs processing according to the analysis result that satisfies the conditions. This process can be set appropriately.

例えば、混濁度が所定値よりも高くなったとき、単位培養液あたりの細胞数が所定の値になったとき、又は、培養液のpH値が所定値よりも低くなったとき、コントローラ100は、培養液の交換を行ったり、継代作業を行ったりすべきである旨をユーザに提示する。コントローラ100は、カメラ200の撮影条件を変更すべきであると判断したときには、カメラ200宛に変更後の撮影条件を送信する。コントローラ100は、ユーザが予め設定した条件、例えば培養を終了する条件、又は試薬を添加する条件等を満たしたとき、その旨をユーザに提示する。ステップS509の処理の後、処理はステップS510に進む。 For example, when the turbidity becomes higher than a predetermined value, when the number of cells per unit of culture fluid reaches a predetermined value, or when the pH value of the culture fluid becomes lower than a predetermined value, the controller 100 , the user is presented with information that the culture medium should be replaced or subculture should be performed. When the controller 100 determines that the shooting conditions of the camera 200 should be changed, it transmits the changed shooting conditions to the camera 200 . The controller 100 notifies the user when a condition preset by the user, such as a condition for terminating culture or a condition for adding a reagent, is met. After the process of step S509, the process proceeds to step S510.

ステップS510において、コントローラ100は、測定処理を終了するか否かを判定する。例えば、終了アイコン825がタッチされたとき、終了すると判定される。終了しないとき、処理はステップS506に戻る。このとき、上述の解析等の処理が継続される。一方、ステップS510で終了すると判定されたとき、処理はステップS511に進む。 In step S510, the controller 100 determines whether or not to end the measurement process. For example, when the end icon 825 is touched, it is determined to end. If not, the process returns to step S506. At this time, the processing such as the analysis described above is continued. On the other hand, when it is determined in step S510 to end, the process proceeds to step S511.

ステップS511において、コントローラ100は、カメラ200宛に撮影条件をリセットすべき旨の指示を送信する。この指示を受け取ったカメラ200は、設定された撮影条件をリセットする。この処理は、測定処理を終了するにあたって、次に行われる測定処理の際に、カメラ200が不適切な設定で撮影を行うことを防止するための処理である。ステップS511の処理の後、測定処理は終了する。 In step S511, the controller 100 transmits an instruction to the camera 200 to reset the shooting conditions. The camera 200 that has received this instruction resets the set shooting conditions. This process is to prevent the camera 200 from shooting with inappropriate settings when the measurement process is to be performed next. After the process of step S511, the measurement process ends.

本実施形態に係るカメラ200の処理について、図13に示すフローチャートを参照して説明する。 Processing of the camera 200 according to this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップS601において、カメラ200は、コントローラ100から画像の要求があるか否かを判定する。コントローラ100から画像の要求がないとき、処理はステップS604に進む。一方、コントローラ100から画像の要求があるとき、処理はステップS602に進む。 In step S<b>601 , the camera 200 determines whether or not there is an image request from the controller 100 . When there is no image request from the controller 100, the process proceeds to step S604. On the other hand, when there is an image request from the controller 100, the process proceeds to step S602.

ステップS602において、カメラ200は、現在設定されている撮影条件で撮影を行う。この際、カメラ200は、照明ユニット280によって照明光を放射し、サンプル500を照明する。カメラ200は、撮影により得られた画像をコントローラ100宛に送信する。ステップS603において、カメラ200は、コントローラ100から他の指示があるか否かを判定する。他の指示がないとき、処理はステップS602に戻る。すなわち、カメラ200は、撮影と画像送信を継続する。ステップS603で他の指示があると判定されたとき、処理はステップS604に進む。 In step S602, the camera 200 performs imaging under the currently set imaging conditions. At this time, the camera 200 emits illumination light from the illumination unit 280 to illuminate the sample 500 . The camera 200 transmits the captured image to the controller 100 . In step S<b>603 , the camera 200 determines whether or not there is another instruction from the controller 100 . If there are no other instructions, the process returns to step S602. That is, the camera 200 continues photographing and image transmission. When it is determined in step S603 that there is another instruction, the process proceeds to step S604.

ステップS604において、カメラ200は、コントローラ100から撮影条件を受信したか否かを判定する。撮影条件を受信していないとき、処理はステップS606に進む。一方、撮影条件を受信したとき、処理はステップS605に進む。ステップS605において、カメラ200は、コントローラ100から受信した撮影条件を設定する。その後、処理はステップS606に進む。 In step S<b>604 , the camera 200 determines whether or not shooting conditions have been received from the controller 100 . If the imaging conditions have not been received, the process proceeds to step S606. On the other hand, when the imaging conditions have been received, the process advances to step S605. In step S<b>605 , the camera 200 sets the shooting conditions received from the controller 100 . After that, the process proceeds to step S606.

ステップS606において、カメラ200は、コントローラ100から撮影条件の要求があるか否かを判定する。撮影条件の要求がないとき、処理はステップS608に進む。一方、撮影条件の要求があるとき、処理はステップS607に進む。ステップS607において、カメラ200は、コントローラ100宛に撮影条件の現在の設定値を送信する。その後、処理はステップS608に進む。 In step S<b>606 , the camera 200 determines whether or not there is a request for imaging conditions from the controller 100 . If there is no imaging condition request, the process advances to step S608. On the other hand, if there is a request for imaging conditions, the process advances to step S607. In step S<b>607 , the camera 200 transmits the current set values of the shooting conditions to the controller 100 . After that, the process proceeds to step S608.

ステップS608において、カメラ200は、コントローラ100から撮影条件をリセットするべき旨の指示を受信したか否かを判定する。リセットすべき旨の指示を受信していないとき、処理はステップS610に進む。一方、リセットすべき旨の指示を受信したとき、処理はステップS609に進む。ステップS609において、カメラ200は、撮影条件をリセットする。その後、処理はステップS610に進む。 In step S608, the camera 200 determines whether or not it has received an instruction from the controller 100 to reset the shooting conditions. If no instruction to reset has been received, the process proceeds to step S610. On the other hand, when the instruction to reset is received, the process proceeds to step S609. In step S609, the camera 200 resets the shooting conditions. The process then proceeds to step S610.

ステップS610において、カメラ200は、本処理を終了するか否かを判定する。例えば、電源を切る指示が入力されたとき等、終了すると判定されたとき、本処理は終了する。終了しないとき、処理はステップS601に戻り、上述の処理が繰り返される。 In step S610, the camera 200 determines whether or not to end this process. For example, when it is determined to end, such as when an instruction to turn off the power is input, this process ends. If not, the process returns to step S601 and the above process is repeated.

本実施形態によれば、培養システム10は、コントローラ100の制御下でカメラ200が動作する。コントローラ100が必要としている画像を取得するようにコントローラ100がカメラ200の動作を制御するので、カメラ200は、無駄なく最適な画像取得を行える。その結果、コントローラ100による解析の精度も向上する。 According to this embodiment, the culture system 10 operates the camera 200 under the control of the controller 100 . Since the controller 100 controls the operation of the camera 200 so that the controller 100 acquires the image it needs, the camera 200 can acquire an optimal image without waste. As a result, the accuracy of analysis by the controller 100 is also improved.

[第3の実施形態]
第3の実施形態について説明する。ここでは、第2の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。第2の実施形態では、カメラ200がコントローラ100の制御下で動作している。第3の実施形態では、カメラ200に限らず、スターラー300及びカメラ200を固定する支柱290の動作もコントローラ100によって制御され得る。
[Third embodiment]
A third embodiment will be described. Here, the points of difference from the second embodiment will be described, and the same reference numerals will be given to the same parts, and the description thereof will be omitted. In the second embodiment, camera 200 is operating under control of controller 100 . In the third embodiment, the controller 100 can control not only the camera 200 but also the stirrer 300 and the support 290 that fixes the camera 200 .

〈システム構成〉
本実施形態に係る培養システム10の構成例の概略を図14のブロック図に示す。図14に示すように、コントローラ100及びカメラ200の構成は、第2の実施形態と同様である。スターラー300の基本構成は第2の実施形態の場合と同様である。スターラー300は、第3の回路群305として、さらに第3のプロセッサ310と、第3の記憶回路316と、第3の通信回路320とを備える。
<System configuration>
A schematic configuration example of the culture system 10 according to the present embodiment is shown in the block diagram of FIG. As shown in FIG. 14, configurations of a controller 100 and a camera 200 are similar to those of the second embodiment. The basic configuration of the stirrer 300 is the same as in the case of the second embodiment. The stirrer 300 further includes a third processor 310 , a third memory circuit 316 and a third communication circuit 320 as a third circuit group 305 .

第3のプロセッサ310は、例えば、CPU、ASIC、又はFPGA等の集積回路を含む。第3のプロセッサ310は、1つの集積回路等で構成されてもよいし、複数の集積回路等が組み合わされて構成されてもよい。第3のプロセッサ310は、例えば第3の記憶回路316又は第3のプロセッサ310内の記録領域に記録されたプログラムに従って行われる。第3の記憶回路316は、ROM、RAM、フラッシュメモリ等の必要な記憶媒体を含む。 Third processor 310 includes an integrated circuit such as, for example, a CPU, ASIC, or FPGA. The third processor 310 may be configured by one integrated circuit or the like, or may be configured by combining a plurality of integrated circuits or the like. The third processor 310 operates according to a program recorded in the third storage circuit 316 or a recording area within the third processor 310, for example. The third storage circuit 316 includes necessary storage media such as ROM, RAM, and flash memory.

第3の通信回路320は、コントローラ100と通信するための回路である。コントローラ100とスターラー300との通信は、有線で行われても、無線で行われてもよい。無線で行われる場合、Wi-Fiといった比較的高速な通信方式が用いられてもよいが、送受信する情報が少ないので、Bluetoothといった低速であるが低消費電力である通信方式が用いられてもよい。 A third communication circuit 320 is a circuit for communicating with the controller 100 . Communication between the controller 100 and the stirrer 300 may be performed by wire or wirelessly. When performed wirelessly, a relatively high-speed communication method such as Wi-Fi may be used, but since the amount of information to be transmitted and received is small, a low-speed but low power consumption communication method such as Bluetooth may be used. .

第3のプロセッサ310、第3の記憶回路316、第3の通信回路320、第3の入力装置332、第3の表示装置334等は、第3のバスライン319を介して互いに接続されている。モータ354も、図示しない駆動回路を介して第3のバスライン319に接続されている。 The third processor 310, the third memory circuit 316, the third communication circuit 320, the third input device 332, the third display device 334, etc. are connected to each other via a third bus line 319. . A motor 354 is also connected to the third bus line 319 via a drive circuit (not shown).

第3の通信回路320を介してコントローラ100からの指令を受信した第3のプロセッサ310は、その指令に基づいてモータ354の回転速度を制御する。このようにして、コントローラ100は、スピナーフラスコ400の羽根420の回転速度を制御することができる。 The third processor 310, having received the command from the controller 100 via the third communication circuit 320, controls the rotation speed of the motor 354 based on the command. In this manner, controller 100 can control the rotational speed of blades 420 of spinner flask 400 .

また、本実施形態に係る支柱290は、固定されたカメラ200の位置を変更するために駆動機構294を備えている。駆動機構294の動作は、第4のプロセッサ292によって制御される。また、支柱290は、コントローラ100と通信するための第4の通信回路291を備える。支柱290は、コントローラ100の制御下で、カメラ200の位置を調整することができる。 The support 290 according to this embodiment also includes a drive mechanism 294 for changing the position of the fixed camera 200 . Operation of drive mechanism 294 is controlled by fourth processor 292 . Post 290 also includes a fourth communication circuit 291 for communicating with controller 100 . Post 290 can adjust the position of camera 200 under the control of controller 100 .

〈システムの動作の概略〉
本実施形態に係る培養システム10の動作の概要を、図15A、図15B及び図15Cに示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態では、コントローラ100のタッチスクリーン133には、図16に示すようなメニュー画面830が表示され得る。すなわち、メニュー画面830には、観察位置設定アイコン831と、測定設定アイコン832と、測定アイコン833と、終了アイコン834とが含まれ得る。観察位置設定アイコン831は、観察位置の設定を開始する際に選択されるアイコンである。測定設定アイコン832は、測定についての設定を開始する際に選択されるアイコンである。測定アイコン833は、測定を開始する際に選択されるアイコンである。終了アイコン834は、終了を指示する際に選択されるアイコンである。
<Outline of system operation>
An overview of the operation of the culture system 10 according to this embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 15A, 15B, and 15C. In this embodiment, the touch screen 133 of the controller 100 can display a menu screen 830 as shown in FIG. That is, the menu screen 830 can include an observation position setting icon 831 , a measurement setting icon 832 , a measurement icon 833 and an end icon 834 . An observation position setting icon 831 is an icon selected when starting to set an observation position. A measurement setting icon 832 is an icon that is selected when starting settings for measurement. A measurement icon 833 is an icon selected when starting measurement. The end icon 834 is an icon selected when instructing end.

本実施形態では、観察位置設定アイコン831が選択されてカメラ200の位置の調整が行われることが想定される。ステップS701において、コントローラ100は、スターラー300宛に、磁石板352を回転させる指令を送信する。さらに、コントローラ100は、カメラ200に対して画像を要求する。これらの指令に応じて、ステップS702において、カメラ200は、連続撮影を開始し、取得した画像のコントローラ100宛の送信を開始する。また、ステップS703において、スターラー300は、モータ354を回転させて磁石板352を回転させることを開始する。 In this embodiment, it is assumed that the observation position setting icon 831 is selected and the position of the camera 200 is adjusted. In step S<b>701 , the controller 100 sends a command to the stirrer 300 to rotate the magnet plate 352 . Further, the controller 100 requests images from the camera 200 . In response to these instructions, in step S702, camera 200 starts continuous shooting and starts transmitting the acquired images to controller 100. FIG. Also, in step S703, the stirrer 300 starts rotating the motor 354 to rotate the magnet plate 352. As shown in FIG.

ステップS704において、コントローラ100は、カメラ200から取得した画像に基づいて、カメラ200の位置が適切であるか否かを解析する。カメラ位置の適否の解析方法の一例を図17A及び図17Bを参照して説明する。図17A及び図17Bは、横軸に経過時間を示し、縦軸にカメラ200で取得された画像の明るさを示す。カメラ200が適切にスピナーフラスコ400の方向を向き、サンプル500が入れられている高さに設置されているとき、スピナーフラスコ400の羽根420による撹拌の結果、図17Aに示すように、取得される明るさは周期的に変動する。これに対して、例えば、カメラ200がサンプル500が入っている高さよりも高い位置に設置されているとき等、カメラ200の設置が適切でないとき、図17Bに示すように、周期的な明るさの変動が得られない。コントローラ100は、例えば、このような情報に基づいて、カメラ200の位置の適否を判断する。 In step S704, the controller 100 analyzes whether or not the position of the camera 200 is appropriate based on the image acquired from the camera 200. FIG. An example of a camera position analysis method will be described with reference to FIGS. 17A and 17B. 17A and 17B, the horizontal axis indicates the elapsed time, and the vertical axis indicates the brightness of the image acquired by the camera 200. FIG. When the camera 200 is properly oriented toward the spinner flask 400 and set at the height at which the sample 500 is placed, the resulting agitation by the blades 420 of the spinner flask 400 is captured as shown in FIG. 17A. The brightness fluctuates periodically. On the other hand, when the installation of the camera 200 is not appropriate, such as when the camera 200 is installed at a position higher than the height of the sample 500, as shown in FIG. variation is not obtained. The controller 100 determines whether the position of the camera 200 is appropriate based on such information, for example.

ステップS705において、コントローラ100は、カメラ位置が適切であるか否かを判定する。適切でないとき、処理はステップS706に進む。ステップS706において、コントローラ100は、カメラ200が固定された支柱290宛にカメラ200の位置を変更するように指示を送信する。ステップS707において、支柱290は、コントローラ100の指示に基づいて、カメラの位置を変更する。例えば、支柱290の第4のプロセッサ292は、コントローラ100の指示に基づいて、駆動機構294を動作させる。その後、処理はステップS702及びステップS703の処理に戻る。上述のとおりカメラ200によって取得された画像に基づいて、カメラ位置が調整される。 At step S705, the controller 100 determines whether the camera position is appropriate. If not, the process proceeds to step S706. In step S706, the controller 100 transmits an instruction to change the position of the camera 200 to the post 290 to which the camera 200 is fixed. In step S<b>707 , the post 290 changes the position of the camera based on instructions from the controller 100 . For example, the fourth processor 292 of the stanchion 290 operates the drive mechanism 294 based on the instructions of the controller 100 . Thereafter, the process returns to steps S702 and S703. The camera position is adjusted based on the images captured by the camera 200 as described above.

ステップS705の判定において、カメラ位置が適切であると判定されたとき、処理はステップS708に進む。本実施形態では、カメラ位置の設定の後、図16に示すメニュー画面830で測定設定アイコン832が指定されて、カメラ200の撮影条件及び羽根420の回転速度の設定が行われることが想定されている。 When it is determined in step S705 that the camera position is appropriate, the process proceeds to step S708. In this embodiment, after setting the camera position, it is assumed that the measurement setting icon 832 is specified on the menu screen 830 shown in FIG. there is

ステップS708において、コントローラ100は、カメラ200に画像を要求し、スターラー300に羽根420の位置の情報を要求する。羽根420の位置は、スターラー300の磁石板352の回転位置に対応する。ステップS709において、カメラ200は、連続撮影を行い、取得した画像をコントローラ100宛に送信する。ステップS710において、スターラー300は、羽根420の位置に対応する磁石板352の回転位置の情報をコントローラ100宛に送信する。 In step S708, the controller 100 requests an image from the camera 200 and requests information on the position of the vanes 420 from the stirrer 300. FIG. The position of vane 420 corresponds to the rotational position of magnetic plate 352 of stirrer 300 . In step S<b>709 , the camera 200 performs continuous shooting and transmits the acquired images to the controller 100 . In step S<b>710 , stirrer 300 transmits information on the rotational position of magnet plate 352 corresponding to the position of blade 420 to controller 100 .

ステップS711において、コントローラ100は、カメラ200から画像を取得し、スターラー300から羽根420の位置の情報を取得する。ステップS712において、コントローラ100は、得られた画像及び羽根420の位置の情報に基づいて、カメラ200の撮影条件及び羽根420の回転速度を決定する。コントローラ100は、決定した撮影条件をカメラ200宛に送信する。また、コントローラ100は、決定した羽根420の回転速度をスターラー300宛に送信する。 In step S<b>711 , the controller 100 acquires an image from the camera 200 and information on the position of the blades 420 from the stirrer 300 . In step S<b>712 , the controller 100 determines the shooting conditions of the camera 200 and the rotational speed of the blades 420 based on the obtained image and the positional information of the blades 420 . The controller 100 transmits the determined shooting conditions to the camera 200 . The controller 100 also transmits the determined rotation speed of the blades 420 to the stirrer 300 .

羽根420の回転速度は、一般的に適切と考えられている範囲がある。コントローラ100は、図17Aに示したような画像の周期的な明るさの変動に基づいて、羽根420の回転数を特定する。コントローラ100は、適切な範囲内となるように回転数を決定する。コントローラ100は、サンプル500の細胞密度に基づいて、回転数を調整してもよい。例えば、細胞密度が高いとき、回転数を比較的高く設定し、細胞密度が低いとき、回転数を比較的低く設定してもよい。 The rotation speed of the blades 420 has a range that is generally considered appropriate. Controller 100 identifies the number of revolutions of vane 420 based on the periodic brightness variation of the image as shown in FIG. 17A. Controller 100 determines the number of revolutions so that it falls within an appropriate range. Controller 100 may adjust the number of rotations based on the cell density of sample 500 . For example, when the cell density is high, the rotation speed may be set relatively high, and when the cell density is low, the rotation speed may be set relatively low.

コントローラ100は、撮影条件については、画像の明るさ等に基づいて露光条件を決定することができる。また、コントローラ100は、実験目的等に応じて画質、撮影頻度等を決定することができる。 As for the shooting conditions, the controller 100 can determine the exposure conditions based on the brightness of the image and the like. In addition, the controller 100 can determine the image quality, imaging frequency, etc. according to the purpose of the experiment.

ステップS713において、カメラ200は、コントローラ100から取得した情報に基づいて、カメラ200の撮影条件を設定する。ステップS714において、スターラー300は、コントローラ100から取得した情報に基づいて、モータ354の回転速度を設定する。 In step S<b>713 , the camera 200 sets shooting conditions for the camera 200 based on the information acquired from the controller 100 . In step S<b>714 , stirrer 300 sets the rotation speed of motor 354 based on the information obtained from controller 100 .

ステップS715において、コントローラ100は、カメラ200の撮影条件及びスターラー300の回転速度は適切であるか否かを判定する。適切でないとき、処理はステップS709及びステップS710に戻る。すなわち、上述の処理が繰り返される。適切であると判定されたとき、処理はステップS716に進む。 In step S715, the controller 100 determines whether the imaging conditions of the camera 200 and the rotation speed of the stirrer 300 are appropriate. If not, the process returns to steps S709 and S710. That is, the above processing is repeated. If determined to be appropriate, the process proceeds to step S716.

ここでは、コントローラ100の判断に基づいて、観察位置、撮影条件及び回転速度が設定される例を示したがこれに限らない。観察位置、撮影条件及び回転速度は、ユーザによって手動で設定されてもよい。例えば、タッチスクリーン133に図18に示すようなコントロール画面840が表示されてもよい。このコントロール画面840は、例えば観察位置を設定しているときにはその旨を示すように、観察位置設定表示841が示される。また、コントロール画面840は、十字キー842を含む。十字キー842は、例えば、支柱290にカメラ200の高さを変更させたり、カメラ200の向きを変更させたりするための指示入力用の表示である。また、コントロール画面840は、カメラ200で取得された画像のライブビュー表示843を含む。ユーザは、ライブビュー表示843を見ながら、撮影の状況を把握することができる。また、コントロール画面840は、スターラー300の回転速度を設定するときに選択される回転速度設定アイコン844を含む。回転速度設定アイコン844が選択されたとき、コントローラ100は、回転速度設定画面に遷移する。ユーザは、例えば十字キー842を操作して、回転速度を上昇させたり低下させたりすることができる。また、コントロール画面840は、カメラ設定アイコン845を含む。カメラ設定アイコン845が選択されたとき、コントローラ100は、カメラ設定画面に遷移する。ユーザは、例えば十字キー842を操作して、撮影条件等を設定することができる。 Although an example in which the observation position, imaging conditions, and rotation speed are set based on the determination of the controller 100 is shown here, the present invention is not limited to this. The observation position, imaging conditions, and rotation speed may be manually set by the user. For example, a control screen 840 as shown in FIG. 18 may be displayed on the touch screen 133 . On this control screen 840, for example, an observation position setting display 841 is displayed to indicate that the observation position is set. The control screen 840 also includes a cross key 842 . The cross key 842 is a display for inputting an instruction to change the height of the camera 200 or change the orientation of the camera 200, for example. Control screen 840 also includes a live view display 843 of the image captured by camera 200 . The user can grasp the shooting situation while viewing the live view display 843 . Control screen 840 also includes a rotation speed setting icon 844 that is selected when setting the rotation speed of stirrer 300 . When the rotation speed setting icon 844 is selected, the controller 100 transitions to the rotation speed setting screen. The user can, for example, operate the cross key 842 to increase or decrease the rotation speed. Control screen 840 also includes a camera settings icon 845 . When the camera setting icon 845 is selected, the controller 100 transitions to the camera setting screen. The user can set imaging conditions and the like by operating the cross key 842, for example.

図15Cに戻って説明を続ける。ステップS716において、コントローラ100は、カメラ200に画像を要求し、スターラー300に羽根420の位置の情報を要求する。ステップS717において、カメラ200は、ステップS713で設定した撮影条件で連続撮影を行い、取得した画像をコントローラ100宛に送信する。ステップS718において、スターラー300は、ステップS714で設定された条件で回転する磁石板352の回転位置、すなわち、羽根420の位置の情報を送信する。 Returning to FIG. 15C, the description continues. In step S716, the controller 100 requests an image from the camera 200 and requests information on the position of the vane 420 from the stirrer 300. FIG. In step S<b>717 , the camera 200 performs continuous shooting under the shooting conditions set in step S<b>713 and transmits the acquired images to the controller 100 . In step S718, the stirrer 300 transmits information on the rotational position of the magnet plate 352 rotating under the conditions set in step S714, ie, the position of the blades 420. FIG.

ステップS719において、コントローラ100は、カメラ200から画像を取得し、スターラー300から羽根420の位置の情報を取得する。ステップS720において、コントローラ100は、取得した画像に基づいて、各種解析を行う。ここで行われる解析は、例えば第1の実施形態及び第2の実施形態と同様である。ステップS721において、コントローラ100は、画像及び解析結果を、第1の表示装置134を用いてユーザに提示する。また、コントローラ100は、画像及び解析結果を第1の記憶回路116に記録する。 In step S<b>719 , controller 100 acquires an image from camera 200 and information on the position of blade 420 from stirrer 300 . In step S720, the controller 100 performs various analyzes based on the acquired image. The analysis performed here is similar to, for example, the first and second embodiments. In step S<b>721 , the controller 100 presents the image and analysis results to the user using the first display device 134 . Also, the controller 100 records the image and the analysis result in the first memory circuit 116 .

ステップS722において、コントローラ100は、カメラ200の撮影条件及びスターラー300の回転速度は適切であるか否かを判定する。適切でないとき、処理はステップS708に戻る。すなわち、ステップS708乃至ステップS715の、撮影条件及び回転速度の設定動作が改めて行われる。ステップS722において設定は適切であると判定されたとき、処理はステップS723に進む。ステップS723において、コントローラ100は、本処理を終了するか否かを判定する。例えば終了の指示が入力されたとき、終了する。終了しないとき、処理はステップS717及びステップS718に戻る。一方、終了するとき、本処理は終了する。 In step S722, the controller 100 determines whether the imaging conditions of the camera 200 and the rotational speed of the stirrer 300 are appropriate. If not, the process returns to step S708. That is, the operation of setting the imaging conditions and the rotation speed in steps S708 to S715 is performed again. When it is determined in step S722 that the settings are appropriate, the process proceeds to step S723. In step S723, the controller 100 determines whether or not to end this process. For example, when an end instruction is input, the process ends. If not, the process returns to steps S717 and S718. On the other hand, when it ends, this process ends.

〈システムの動作の詳細〉
本実施形態に係る培養システム10の動作についてさらに説明する。本実施形態の培養システム10におけるコントローラ100の動作について、図19乃至図21を参照して説明する。
<Details of system operation>
The operation of the culture system 10 according to this embodiment will be further described. The operation of the controller 100 in the culture system 10 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 19 to 21. FIG.

ステップS801において、コントローラ100は、タッチスクリーン133に、例えば図16に示したメニュー画面830を表示させる。 In step S801, the controller 100 causes the touch screen 133 to display the menu screen 830 shown in FIG. 16, for example.

ステップS802において、コントローラ100は、観察位置設定アイコン831がタッチされ、観察位置の設定が選択されたか否かを判定する。観察位置の設定が選択されていないとき、処理はステップS804に進む。一方、観察位置の設定が選択されたとき、処理はステップS803に進む。ステップS803において、コントローラ100は、観察位置設定処理を実行する。観察位置設定処理については後述する。観察位置設定処理の後、処理はステップS804に進む。 In step S802, the controller 100 determines whether or not the observation position setting icon 831 has been touched to select observation position setting. If the viewing position setting has not been selected, the process proceeds to step S804. On the other hand, when setting the observation position is selected, the process proceeds to step S803. In step S803, the controller 100 executes observation position setting processing. The observation position setting process will be described later. After the observation position setting process, the process proceeds to step S804.

ステップS804において、コントローラ100は、測定設定アイコン832がタッチされ、測定に係る設定が選択されたか否かを判定する。測定の設定が選択されていないとき、処理はステップS806に進む。一方、測定の設定が選択されたとき、処理はステップS805に進む。ステップS805において、コントローラ100は、測定設定処理を実行する。測定設定処理については後述する。測定設定処理の後、処理はステップS806に進む。 In step S804, the controller 100 determines whether or not the measurement setting icon 832 has been touched to select a setting related to measurement. If no measurement settings have been selected, the process proceeds to step S806. On the other hand, when the measurement setting is selected, the process proceeds to step S805. In step S805, the controller 100 executes measurement setting processing. The measurement setting process will be described later. After the measurement setting process, the process proceeds to step S806.

ステップS806において、コントローラ100は、測定アイコン833がタッチされ、測定の開始が選択されたか否かを判定する。測定が選択されていないとき、処理はステップS808に進む。一方、測定が選択されたとき、処理はステップS807に進む。ステップS807において、コントローラ100は、測定処理を実行する。測定処理については後述する。測定処理の後、処理はステップS808に進む。 In step S806, controller 100 determines whether or not measurement icon 833 has been touched to select start of measurement. If no measurements have been selected, processing proceeds to step S808. On the other hand, when measurement is selected, the process proceeds to step S807. In step S807, the controller 100 executes measurement processing. The measurement process will be described later. After the measurement process, the process proceeds to step S808.

ステップS808において、コントローラ100は、終了アイコン834がタッチされ、処理の終了が選択されたか否かを判定する。終了が選択されていないとき、処理はステップS801に戻る。一方、終了が選択されたとき、本処理は終了する。 In step S808, controller 100 determines whether or not end icon 834 has been touched to select end of processing. If end is not selected, the process returns to step S801. On the other hand, when the end is selected, this process ends.

ステップS803で行われる観察位置設定処理について、図20に示すフローチャートを参照して説明する。 The observation position setting process performed in step S803 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップS901において、コントローラ100は、スターラー300宛に、回転を開始させる旨の指示を送信する。ステップS902において、コントローラ100は、カメラ200に対して、連続した撮影画像を要求する。ステップS903において、コントローラ100は、カメラ200から連続画像の受信を開始したか否かを判定する。受信を開始していないとき、処理は待機する。受信を開始したとき、処理はステップS904に進む。 In step S901, the controller 100 transmits an instruction to the stirrer 300 to start rotation. In step S902, the controller 100 requests the camera 200 for continuous captured images. In step S903, the controller 100 determines whether reception of continuous images from the camera 200 has started. When reception has not started, processing waits. When reception has started, the process proceeds to step S904.

ステップS904において、コントローラ100は、カメラ200から画像を取得する。ステップS905において、コントローラ100は、取得した連続画像に基づいて、例えば図17A及び図17Bを参照して説明したような方法を用いて、カメラ200の位置の適否を解析する。ステップS906において、コントローラ100は、カメラ200の位置が適切であるか否かを判定する。カメラ200の位置が適切でないとき、処理はステップS907に進む。ステップS907において、コントローラ100は、カメラ200の位置を変更させる指示を支柱290宛に送信する。その結果、支柱290は、駆動機構294を動かして、カメラ200の位置を変更する。その後、処理はステップS904に戻る。カメラ200の位置が適切になるまで、ステップS904乃至ステップS907の処理が繰り返される。 In step S<b>904 , controller 100 acquires an image from camera 200 . In step S905, the controller 100 analyzes the appropriateness of the position of the camera 200 based on the acquired sequential images, for example, using the method described with reference to FIGS. 17A and 17B. In step S906, controller 100 determines whether the position of camera 200 is appropriate. If the position of camera 200 is not appropriate, processing proceeds to step S907. In step S<b>907 , the controller 100 transmits an instruction to change the position of the camera 200 to the post 290 . As a result, the post 290 moves the drive mechanism 294 to change the position of the camera 200 . After that, the process returns to step S904. The processing of steps S904 to S907 is repeated until the camera 200 is properly positioned.

ステップS906の判定でカメラ200の位置は適切であると判定されたとき、処理はステップS908に進む。ステップS908において、コントローラ100は、カメラ200の位置は適切であると決定し、その旨を支柱290宛に送信する。その結果、支柱290は、カメラ200の位置を固定する。 When it is determined in step S906 that the position of camera 200 is appropriate, the process proceeds to step S908. In step S<b>908 , controller 100 determines that the position of camera 200 is appropriate and notifies strut 290 accordingly. As a result, post 290 fixes the position of camera 200 .

ステップS805で行われる測定設定処理について、図21に示すフローチャートを参照して説明する。 The measurement setting process performed in step S805 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップS1001において、コントローラ100は、スターラー300に対して、羽根420の位置、すなわち、磁石板352の回転位置を要求する。ステップS1002において、コントローラ100は、カメラ200に対して、画像を要求する。ステップS1003において、コントローラ100は、スターラー300からの羽根420の位置についての情報とカメラ200からの連続画像との受信を開始したか否かを判定する。受信を開始していないとき、処理は待機する。受信を開始したとき、処理はステップS1004に進む。 In step S<b>1001 , controller 100 requests stirrer 300 for the position of blade 420 , that is, the rotational position of magnet plate 352 . In step S1002, the controller 100 requests the camera 200 for an image. In step S<b>1003 , controller 100 determines whether or not it has started receiving information about the position of blade 420 from stirrer 300 and continuous images from camera 200 . When reception has not started, processing waits. When reception has started, the process proceeds to step S1004.

ステップS1004において、コントローラ100は、カメラ200から画像を取得する。ステップS1005において、コントローラ100は、羽根420の位置の情報を取得する。ステップS1006において、コントローラ100は、取得した画像を解析する。 In step S<b>1004 , controller 100 acquires an image from camera 200 . In step S<b>1005 , controller 100 acquires position information of blade 420 . In step S1006, controller 100 analyzes the acquired image.

ステップS1007において、コントローラ100は、画像解析の結果に基づいて、撮影条件及び回転速度についての解析を行う。例えば、第2の実施形態の場合と同様に、コントローラ100は、カメラ200が撮影によって第1の画像を取得すべきタイミングと、第2の画像を取得すべきタイミングとの特定を試みる。また、コントローラ100は、カメラ200の撮影条件を設定する。コントローラ100は、カメラ200から取得した画像にぶれが生じている場合には、露光時間を短くする。コントローラ100は、カメラ200から取得した画像がぼけている場合には、焦点位置を調節する。コントローラ100は、カメラ200から取得した画像が明るすぎるとき又は暗すぎるとき、絞り値を調整したり照明ユニット280から照射される照明光の輝度を変更したりする等の露光条件の変更を行う。コントローラ100は、培養液520中の細胞510の状態を確認し、適切な撹拌がなされているか判定する。細胞数が増え、培養液520の下の方で細胞密度が高いようであれば、羽根420の回転速度を上昇させる。 In step S1007, the controller 100 analyzes the imaging conditions and rotation speed based on the image analysis results. For example, as in the second embodiment, the controller 100 attempts to identify the timing at which the camera 200 should capture the first image and the timing at which the second image should be captured. The controller 100 also sets shooting conditions for the camera 200 . The controller 100 shortens the exposure time when the image acquired from the camera 200 is blurred. The controller 100 adjusts the focus position when the image acquired from the camera 200 is blurred. The controller 100 changes the exposure conditions such as adjusting the aperture value and changing the brightness of the illumination light emitted from the illumination unit 280 when the image acquired from the camera 200 is too bright or too dark. The controller 100 confirms the state of the cells 510 in the culture solution 520 and determines whether or not appropriate stirring is being performed. If the number of cells increases and the cell density appears to be high in the lower portion of the culture solution 520, the rotational speed of the blades 420 is increased.

ステップS1008において、コントローラ100は、カメラ200による撮影条件及びスターラー300による羽根420の回転速度等の設定が適切であるか否かを判定する。設定が適切であると判定されたとき、本測定設定処理は終了する。一方、設定が適切でないと判定されたとき、処理はステップS1009に進む。 In step S1008, the controller 100 determines whether or not the setting of the photographing conditions by the camera 200, the rotation speed of the blades 420 by the stirrer 300, and the like are appropriate. When it is determined that the settings are appropriate, this measurement setting process ends. On the other hand, when it is determined that the setting is inappropriate, the process advances to step S1009.

ステップS1009において、コントローラ100は、ステップS1007の解析結果を利用して、カメラ200による撮影条件及びスターラー300による羽根420の回転速度等を決定する。ステップS1010において、コントローラ100は、スターラー300宛に回転速度についての指令を送信する。ステップS1011において、コントローラ100は、カメラ200宛に、撮影条件についての指令を送信する。これらの指令を受けたスターラー300及びカメラ200は、設定を変更する。このようにして、培養システム10の測定の条件が適切に設定される。 In step S1009, the controller 100 uses the analysis result of step S1007 to determine the photographing conditions of the camera 200, the rotational speed of the blades 420 of the stirrer 300, and the like. In step S1010, the controller 100 sends a rotation speed instruction to the stirrer 300. FIG. In step S<b>1011 , the controller 100 transmits a command regarding shooting conditions to the camera 200 . The stirrer 300 and the camera 200 that have received these commands change their settings. In this way, the measurement conditions for the culture system 10 are appropriately set.

ステップS807で行われる測定処理について説明する。測定処理は、図11を参照して説明した第2の実施形態の測定処理と概ね同じである。異なる点について説明する。 The measurement processing performed in step S807 will be described. The measurement process is generally the same as the measurement process of the second embodiment described with reference to FIG. Different points will be explained.

ステップS508及びステップS509で行われる処理は、第2の実施形態で説明したような動作に加えて、次のような動作が行われてもよい。例えば細胞510の培養が進み、ステップS508で羽根420の回転速度が適切でないと判定されたとき、コントローラ100は、適切な回転速度を決定し、その指令をスターラー300宛に送信することができる。例えば細胞510の培養が進み、ステップS508で撮影条件が適切でないと判定されたとき、コントローラ100は、図21を参照して説明した測定設定処理を実行することができる。 In the processing performed in steps S508 and S509, the following operations may be performed in addition to the operations described in the second embodiment. For example, when culture of cells 510 progresses and it is determined in step S508 that the rotation speed of blades 420 is not appropriate, controller 100 can determine an appropriate rotation speed and send the command to stirrer 300. For example, when the culture of the cell 510 progresses and it is determined in step S508 that the imaging conditions are not appropriate, the controller 100 can execute the measurement setting process described with reference to FIG.

カメラ200は、本実施形態においても第2の実施形態の場合と同様に、図13を参照して説明したような動作を行う。 The camera 200 performs the operation described with reference to FIG. 13 in this embodiment as well as in the second embodiment.

本実施形態に係る支柱290の動作について図22に示すフローチャートを参照して説明する。 The operation of the strut 290 according to this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップS1101において、支柱290は、コントローラ100からカメラ200の位置を変更すべき旨の指示があるか否を判定する。位置変更の指示がないとき、処理はステップS1103に進む。一方、位置変更の指示があるとき、処理はステップS1102に進む。ステップS1102において、支柱290は、コントローラ100からの指示に基づいて、駆動機構294を動作させる。すなわち、支柱290は、コントローラ100からの指示に基づいてカメラ200の位置を変更する。その後、処理はステップS1103に進む。 In step S<b>1101 , the support 290 determines whether or not there is an instruction from the controller 100 to change the position of the camera 200 . If there is no position change instruction, the process advances to step S1103. On the other hand, when there is an instruction to change the position, the process advances to step S1102. In step S<b>1102 , the column 290 operates the drive mechanism 294 based on the instructions from the controller 100 . That is, support 290 changes the position of camera 200 based on instructions from controller 100 . After that, the process proceeds to step S1103.

ステップS1103において、支柱290は、コントローラ100から位置決定の指示があるか否かを判定する。位置決定の指示がないとき処理はステップS1105に進む。一方、位置決定の指示があるとき、処理はステップS1104に進む。ステップS1104において、支柱290は、コントローラ100から指示に基づいて、カメラ200の位置を固定するように、駆動機構294をロックする。その後、処理はステップS1105に進む。 In step S<b>1103 , the column 290 determines whether or not the controller 100 has issued a position determination instruction. If there is no position determination instruction, the process advances to step S1105. On the other hand, when there is an instruction to fix the position, the process advances to step S1104. In step S<b>1104 , support 290 locks drive mechanism 294 so as to fix the position of camera 200 based on an instruction from controller 100 . After that, the process proceeds to step S1105.

ステップS1105において、支柱290は、本処理を終了するか否かを判定する。終了しないとき、処理はステップS1101に戻る。すなわち、支柱290は、上述の処理を繰り返す。処理を終了するとき、本処理は終了する。 In step S1105, the support 290 determines whether or not to end this process. If not, the process returns to step S1101. That is, the strut 290 repeats the above process. When the process ends, this process ends.

本実施形態に係るスターラー300の動作について図23に示すフローチャートを参照して説明する。 The operation of the stirrer 300 according to this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップS1201において、スターラー300は、コントローラ100から磁石板352の回転を開始させる旨の指示があるか否かを判定する。回転開始の指示がないとき、処理はステップS1203に進む。一方、回転開始の指示があるとき、処理はステップS1202に進む。ステップS1202において、スターラー300は、モータ354の回転を開始させる。その後、処理はステップS1203に進む。 In step S<b>1201 , stirrer 300 determines whether or not there is an instruction from controller 100 to start rotating magnet plate 352 . If there is no instruction to start rotation, the process advances to step S1203. On the other hand, when there is an instruction to start rotation, the process advances to step S1202. In step S1202, the stirrer 300 starts rotating the motor 354. FIG. After that, the process proceeds to step S1203.

ステップS1203において、スターラー300は、コントローラ100から磁石板352の回転位置の要求があるか否かを判定する。位置要求がないとき、処理はステップS1205に進む。一方、位置要求があるとき、処理はステップS1204に進む。ステップS1204において、スターラー300は、磁石板352の回転位置の情報をコントローラ100宛に送信することを開始する。その後、処理はステップS1205に進む。 In step S<b>1203 , stirrer 300 determines whether controller 100 requests the rotational position of magnet plate 352 . If there is no position request, the process proceeds to step S1205. On the other hand, when there is a position request, the process proceeds to step S1204. In step S<b>1204 , stirrer 300 starts transmitting information on the rotational position of magnet plate 352 to controller 100 . After that, the process proceeds to step S1205.

ステップS1205において、スターラー300は、コントローラ100から回転速度に関する情報を受信したか否かを判定する。回転速度を受信していないとき、処理はステップS1207に進む。一方、回転速度を受信したとき、処理はステップS1206に進む。ステップS1206において、スターラー300は、コントローラ100から指示に基づいて、モータ354の回転速度を設定する。その後、処理はステップS1207に進む。 In step S<b>1205 , the stirrer 300 determines whether or not information regarding the rotation speed has been received from the controller 100 . When the rotational speed has not been received, the process proceeds to step S1207. On the other hand, when the rotation speed is received, the process proceeds to step S1206. In step S<b>1206 , stirrer 300 sets the rotation speed of motor 354 based on an instruction from controller 100 . After that, the process proceeds to step S1207.

ステップS1207において、スターラー300は、本処理を終了するか否か判定する。処理は終了しないとき処理はステップS1201に戻る。一方、終了するとき本処理は終了する。 In step S1207, the stirrer 300 determines whether or not to end this process. If the process does not end, the process returns to step S1201. On the other hand, when ending, this process ends.

本実施形態によれば、コントローラ100は、カメラ200の位置を変更するために支柱290を制御することができる。また、コントローラ100は、スピナーフラスコ400の羽根420の回転速度を変更するために、スターラー300の磁石板352の回転速度を制御することができる。したがって、コントローラ100は、培養システム10全体の動作を細かく設定することができる。 According to this embodiment, controller 100 can control post 290 to change the position of camera 200 . The controller 100 can also control the rotation speed of the magnetic plate 352 of the stirrer 300 to change the rotation speed of the vanes 420 of the spinner flask 400 . Therefore, the controller 100 can finely set the operation of the culture system 10 as a whole.

上述の各実施形態は、従来ユーザの感覚的によって調整されていた事項である。これらの事項をコントローラ100が機械的に制御することによって、浮遊培養の詳細な制御が可能になる。また、培養システム10は、浮遊培養の状況を正確に捉え、ユーザに提示したり記録したりすることができる。これらのことは、実験等の精度を高めたり、これまで困難であった新たな実験の可能性を広げたりする。また、本実施形態の培養システム10は、実験室レベルの培養に限らず、産業利用のための細胞の大量培養の正確な制御をも可能にする。また、上述の技術は、細胞培養等に限らず、バイオリアクター等にも適用され得る。 Each of the above-described embodiments is a matter that has conventionally been adjusted according to the user's sense. By mechanically controlling these matters by the controller 100, detailed control of suspension culture becomes possible. In addition, the culture system 10 can accurately capture the state of floating culture, present it to the user, and record it. These things improve the accuracy of experiments, etc., and expand the possibilities of new experiments that have been difficult so far. In addition, the culture system 10 of the present embodiment enables accurate control of not only laboratory level culture but also mass culture of cells for industrial use. Moreover, the above-described technique can be applied not only to cell culture and the like, but also to bioreactors and the like.

各実施形態では、各種解析がコントローラ100で行われる例を示した。しかしながらこれに限らない。各種解析は、ネットワーク上のサーバ等で行われてもよい。解析と各装置の制御又は結果の表示等の機能は、複数の装置によって分散して行われてもよい。 Each embodiment has shown an example in which various analyzes are performed by the controller 100 . However, it is not limited to this. Various analyzes may be performed by a server or the like on the network. Functions such as analysis and control of each device or display of results may be distributed and performed by a plurality of devices.

各実施形態で説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムを用いて実現され得る。このプログラムは、記憶媒体や記録部に収められ得る。この記憶媒体又は記録部への記録の方法は様々であり、製品出荷時に記録されてもよく、配布された記憶媒体が利用されて記録されてもよく、インターネットを介したダウンロードが利用されて記録されてもよい。 Among the techniques described in each embodiment, the control mainly described in the flow charts can be implemented using a program. This program can be stored in a storage medium or recording unit. There are various methods of recording in this storage medium or recording unit, and may be recorded when the product is shipped, may be recorded using a distributed storage medium, or may be recorded using download via the Internet. may be

また、上述の制御と同様の機能は、例えばディープラーニングによって構築された人工知能によって実現されてもよい。すなわち、従来人が経験によって判断してきた事項、例えば、スピナーフラスコ400の羽根420の回転速度、培養密度、培養液のpH値等の調整をディープラーニングによって適切に実行することが可能になる。 Also, functions similar to the control described above may be realized by artificial intelligence constructed by, for example, deep learning. In other words, it becomes possible to appropriately execute matters that have been judged by humans in the past through deep learning, such as the rotational speed of the blades 420 of the spinner flask 400, the culture density, the pH value of the culture solution, and the like.

なお、実施形態において、「部」(セクションやユニット)として記載した部分は、専用の回路や、複数の汎用の回路を組み合わせて構成してもよく、必要に応じて、予めプログラムされたソフトウェアに従って動作を行うマイコン、CPU等のプロセッサ、又はFPGA等のシーケンサを組み合わせて構成されてもよい。また、その制御の一部又は全部を外部の装置が引き受けるような設計も可能で、この場合、有線又は無線の通信回路が介在する。通信は、Bluetooth通信、Wi-Fi通信、電話回線等で行われればよく、USB等で行われてもよい。専用の回路、汎用の回路や制御部を一体としてASICとして構成してもよい。 In the embodiments, parts described as "parts" (sections or units) may be configured by combining a dedicated circuit or a plurality of general-purpose circuits, and if necessary, according to pre-programmed software It may be configured by combining a microcomputer that operates, a processor such as a CPU, or a sequencer such as an FPGA. Also, it is possible to design such that part or all of the control is taken over by an external device, in which case a wired or wireless communication circuit intervenes. Communication may be performed by Bluetooth communication, Wi-Fi communication, telephone line, or the like, and may be performed by USB or the like. A dedicated circuit, a general-purpose circuit, and a control unit may be integrated into an ASIC.

10…培養システム、100…コントローラ、105…第1の回路群、110…第1のプロセッサ、116…第1の記憶回路、119…第1のバスライン、120…第1の通信回路、132…第1の入力装置、133…タッチスクリーン、134…第1の表示装置、136…入力ボタン、200…カメラ、202…カメラ本体、205…第2の回路群、210…第2のプロセッサ、214…画像処理回路、216…第2の記憶回路、219…第2のバスライン、220…第2の通信回路、232…第2の入力装置、234…第2の表示装置、250…レンズユニット、260…撮像素子、280…照明ユニット、290…支柱、291…第4の通信回路、292…第4のプロセッサ、294…駆動機構、300…スターラー、305…第3の回路群、310…第3のプロセッサ、316…第3の記憶回路、319…第3のバスライン、320…第3の通信回路、332…第3の入力装置、334…第3の表示装置、352…磁石板、354…モータ、400…スピナーフラスコ、402…容器本体、404…蓋、412…回転軸、420…羽根、421…第1の羽根、422…第2の羽根、423…第3の羽根、424…第4の羽根、431…端面、432…主面、435…平板、452…スターラーバー、500…サンプル、510…細胞、511…単層細胞、512…懸濁サンプル、520…培養液。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Culture system, 100... Controller, 105... First circuit group, 110... First processor, 116... First memory circuit, 119... First bus line, 120... First communication circuit, 132... First input device 133 Touch screen 134 First display device 136 Input button 200 Camera 202 Camera body 205 Second circuit group 210 Second processor 214 Image processing circuit 216 Second storage circuit 219 Second bus line 220 Second communication circuit 232 Second input device 234 Second display device 250 Lens unit 260 Imaging element 280 Illumination unit 290 Strut 291 Fourth communication circuit 292 Fourth processor 294 Drive mechanism 300 Stirrer 305 Third circuit group 310 Third Processor 316 Third memory circuit 319 Third bus line 320 Third communication circuit 332 Third input device 334 Third display device 352 Magnet plate 354 Motor , 400... spinner flask, 402... container body, 404... lid, 412... rotating shaft, 420... blade, 421... first blade, 422... second blade, 423... third blade, 424... fourth Blade, 431... End face, 432... Main surface, 435... Flat plate, 452... Stirrer bar, 500... Sample, 510... Cell, 511... Monolayer cell, 512... Suspension sample, 520... Culture solution.

Claims (17)

細胞を培養液内で浮遊培養しているスピナーフラスコを前記スピナーフラスコの側面に配置したカメラによって繰り返し撮影して得られた画像群を取得し、
前記画像群から、前記スピナーフラスコの羽根が前記カメラの光軸に沿っているときに撮影された第1の画像を抽出し、
得られた前記第1の画像に基づいて、前記細胞の形態と大きさとのうち少なくとも一方を解析する
ように構成された少なくとも1つのプロセッサ
を備える解析装置。
Acquiring a group of images obtained by repeatedly photographing a spinner flask in which cells are cultured in suspension in a culture medium by a camera arranged on the side of the spinner flask,
extracting from the set of images a first image taken when the blades of the spinner flask are along the optical axis of the camera;
An analysis device comprising at least one processor configured to analyze at least one of morphology and size of the cells based on the obtained first image .
前記画像群は、さらに、前記スピナーフラスコの羽根が前記カメラの光軸に沿っていないときに撮影された第2の画像を含み、 The set of images further includes a second image taken when the blades of the spinner flask are not aligned with the optical axis of the camera;
前記プロセッサは、 The processor
前記画像群から、前記第1の画像又は前記第2の画像を抽出し、 extracting the first image or the second image from the image group;
前記第1の画像を抽出した場合は、前記細胞の形態と大きさとのうち少なくとも一方を解析し、 when extracting the first image, analyzing at least one of the morphology and size of the cell;
前記第2の画像を抽出した場合は、少なくとも培養液の状態を解析する When extracting the second image, analyze at least the state of the culture solution
請求項1に記載の解析装置。 The analysis device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の解析装置と、 The analysis device according to claim 1 or 2;
前記スピナーフラスコを繰り返し撮影し、前記画像群を取得するカメラと a camera for repeatedly photographing the spinner flask to acquire the image group;
を含むincluding
解析システム。 analysis system.
前記プロセッサは、解析により得られた前記細胞の形態と大きさとのうち少なくとも一方の状態に基づいて、前記カメラの動作を制御するように構成されている、請求項に記載の解析システム。 4. The analysis system according to claim 3 , wherein the processor is configured to control the operation of the camera based on at least one of morphology and size of the cell obtained by the analysis. 前記画像群は、さらに、前記スピナーフラスコの羽根が前記カメラの光軸に沿っていないときに撮影された第2の画像を含み、
前記プロセッサは、前記第1の画像と前記第2の画像の何れかを前記カメラが取得するための条件を前記カメラに宛てて送信する
請求項3又は4に記載の 解析システム。
the set of images further includes a second image taken when the blades of the spinner flask are not aligned with the optical axis of the camera;
The processor transmits conditions for the camera to acquire either the first image or the second image to the camera.
Claim 3 or 4 according to analysis system.
前記カメラの位置を変更させる駆動機構をさらに備え、
前記プロセッサは、前記カメラから取得した画像に基づいて、前記駆動機構の動作を制御するように構成されている、
請求項乃至のうち何れか1項に記載の解析システム。
Further comprising a drive mechanism for changing the position of the camera,
The processor is configured to control operation of the drive mechanism based on images obtained from the camera.
The analysis system according to any one of claims 3 to 5 .
前記カメラは、前記カメラの光軸が前記スピナーフラスコの羽根の回転軸の方向を向かないように配置され、
前記カメラの光軸に対して斜めの方向から前記スピナーフラスコに向けて照明光を放射する照明ユニットをさらに備える、
請求項乃至のうち何れか1項に記載の解析システム。
The camera is arranged so that the optical axis of the camera does not face the rotation axis of the blades of the spinner flask,
further comprising a lighting unit that emits illumination light toward the spinner flask from a direction oblique to the optical axis of the camera;
The analysis system according to any one of claims 3 to 6 .
前記培養液の状態は、前記第2の画像を用いて特定された前記培養液の色に基づいた前記培養液のpHを含む The state of the culture medium includes the pH of the culture medium based on the color of the culture medium identified using the second image.
請求項2に記載の解析装置。 The analysis device according to claim 2.
前記スピナーフラスコの羽根を回転させるスターラーをさらに備え、
前記プロセッサは、解析により得られた前記細胞の形態と大きさとのうち少なくとも一方の状態に基づいて、前記スターラーの回転速度を制御するように構成されている、
請求項3乃至7の何れか1項に記載の解析システム。
Further comprising a stirrer for rotating the blades of the spinner flask,
The processor is configured to control the rotation speed of the stirrer based on at least one of the morphology and size of the cells obtained by the analysis.
The analysis system according to any one of claims 3 to 7 .
前記プロセッサは、前記スピナーフラスコの高さ毎に、前記細胞の特徴量の分類毎の分布を算出する、請求項1又は2に記載の解析装置。 The analysis device according to claim 1 or 2 , wherein the processor calculates a distribution for each classification of the feature amount of the cell for each height of the spinner flask. 前記プロセッサが算出した結果を表示する表示部を備え、
前記表示部は、前記細胞の特徴量と、前記分類内に含まれる総数と、前記スピナーフラスコの高さ方向の位置との関係を表示する、請求項10に記載の解析装置。
A display unit for displaying the results calculated by the processor,
11. The analysis device according to claim 10 , wherein the display unit displays the relationship between the feature amount of the cells, the total number of cells included in the classification, and the position of the spinner flask in the height direction.
請求項10又は11に記載の解析装置と、
前記カメラとを備え、
前記カメラは、アスペクト比の長い方が高さ方向となるように設置される、解析システム。
The analysis device according to claim 10 or 11 ;
and the camera;
The analysis system, wherein the camera is installed so that the longer aspect ratio is in the height direction.
細胞を培養液内で浮遊培養しているスピナーフラスコを前記スピナーフラスコの側面に配置したカメラによって繰り返し撮影して得られた画像群を取得することと、
前記画像群から、前記スピナーフラスコの羽根が前記カメラの光軸に沿っているときに撮影された第1の画像を抽出することと、
得られた前記第1の画像に基づいて、前記細胞の形態と大きさとのうち少なくとも一方を解析することと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Acquiring a group of images obtained by repeatedly photographing a spinner flask in which cells are cultured in suspension in a culture medium by a camera arranged on the side of the spinner flask;
extracting from the set of images a first image taken when the blades of the spinner flask are along the optical axis of the camera;
analyzing at least one of the morphology and size of the cells based on the obtained first image;
A program that causes a computer to run
前記プロセッサは、前記スピナーフラスコの羽根の回転速度、前記カメラの撮影条件、前記画像より特定される前記スピナーフラスコの羽根と前記カメラの光軸との関係の少なくとも1つに基づいて前記第1の画像を抽出する The processor determines the first image based on at least one of the rotational speed of the blades of the spinner flask, the photographing conditions of the camera, and the relationship between the blades of the spinner flask and the optical axis of the camera specified from the image. extract image
請求項1に記載の解析装置。 The analysis device according to claim 1.
前記プロセッサは、前記第1の画像と前記第2の画像いずれを抽出した場合も、さらに、前記細胞の数又は密度を解析する The processor further analyzes the number or density of the cells when extracting either the first image or the second image.
請求項2に記載の解析装置。 The analysis device according to claim 2.
前記第1の画像は、単層細胞画像であり、前記第2の画像は、多層細胞画像である
請求項2に記載の解析装置。
The analysis device according to claim 2, wherein the first image is a monolayer cell image, and the second image is a multilayer cell image.
前記第1の画像の撮像対象領域の前記カメラの光軸方向の厚みは、前記第2の画像の撮像対象領域の前記カメラの光軸方向の厚みよりも小さい The thickness of the imaging target area of the first image in the optical axis direction of the camera is smaller than the thickness of the imaging target area of the second image in the optical axis direction of the camera.
請求項2に記載の解析装置。 The analysis device according to claim 2.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006075041A (en) 2004-09-08 2006-03-23 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Cell culture apparatus and method
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006075041A (en) 2004-09-08 2006-03-23 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Cell culture apparatus and method
JP2016034235A (en) 2014-08-01 2016-03-17 パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 pH DETERMINATION APPARATUS, pH MEASURING INSTRUMENT, pH DETERMINATION METHOD, AND pH DETERMINATION PROGRAM
WO2017056695A1 (en) 2015-09-29 2017-04-06 株式会社日立製作所 Cell culture apparatus
JP2017140006A (en) 2016-02-12 2017-08-17 大日本印刷株式会社 Culture state-analyzing system and culture state-analyzing method, and program

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Corning(登録商標)クローズドシステムソリューション,2017年, [online], 2017 uploaded, コーニングインターナショナル株式会社, retrieved on 20 JAN 2022, <URL: https://www.corning.com/media/jp/cls/documents/jp-literature/sell_sheet/Corning_Closed-System-Solution_CLS-136-00_2017.pdf >

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