JP7153590B2

JP7153590B2 - 収納容器

Info

Publication number: JP7153590B2
Application number: JP2019050812A
Authority: JP
Inventors: 幸登山崎
Original assignee: RORZE LIFESCIENCE INC.
Current assignee: RORZE LIFESCIENCE INC.
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2019-03-19
Publication date: 2022-10-14
Anticipated expiration: 2039-03-19
Also published as: JP2020150819A

Description

本発明は、細胞培養のための培養容器を収納する収納容器に関する。

再生医療や遺伝子治療、創薬等の分野で、細胞の大量培養が求められている。ｉＰＳ細胞やＥＳ細胞を使用した再生医療において、細胞移植による治療を行うためには、一人あたり１０の９乗個以上の分化細胞が必要になると考えられている。こういった大量の細胞を培養するために、従来ではフラスコ等の容器に貯留された培地の中で大量の細胞を培養する浮遊培養法が用いられてきた。しかしながら、浮遊培養法では、継代時の細胞生存率の低さや接着性細胞の自発的細胞塊の融合等により、治療に利用出来る細胞の割合が低くなってしまうという問題があった。

そこで、近年、従来の浮遊培養法に代わって、マルチウェルプレート等の培養容器を使用して、細胞を生体内に存在する状態に近い凝集塊の態様にして培養する三次元培養と呼ばれる培養方法が行われるようになってきた。この三次元培養法によって細胞を培養することで、培養細胞の歩留まりは向上したが、治療に必要な数の細胞を準備するには、大量の培養容器と、この培養容器を収容して所定の培養環境に維持する多数のＣＯ２インキュベータが必要である。さらに、ｉＰＳ細胞の場合、高清浄なＣＯ２インキュベータが必要となり、結果として細胞培養コストの増大につながる。

特開２００９－５０１９４号公報

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、マルチウェルプレート等の一般的な培養容器であっても、内部を清浄な状態に維持することが可能であり、且つ、培養容器を高密度に収納することが出来る収納容器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の収納容器は、培養容器が通過可能な開口が形成された本体と、前記開口を気密に閉鎖可能な蓋体とで構成される収納容器であって、前記本体は、前記本体に形成された通気口と、前記通気口をガス流通可能に閉鎖するフィルタ部材と、前記本体の内部空間において、鉛直方向に所定の間隔を空けて配置される左右一対の棚板と、を備え、前記左右一対の棚板は、前記培養容器の頂部もしくは側面壁から突出して形成される左右一対の鍔部とそれぞれ係合することで前記培養容器を鉛直方向に支持することを特徴としている。

上記構成とすることで、限られた収納空間の中に培養容器を多数収納することが出来、さらに、フィルタ部材が外部環境に浮遊している塵埃や殺菌などの収納容器内部への侵入を防止するので、収納容器の内部空間は清浄な状態に維持される。

また、本発明の収納容器に形成される棚板は、培養容器が前記本体内に収納状態にあるとき、支持対象の前記培養容器の底部よりも上方であり、且つ、前記培養容器の頂部よりも下方に位置することを特徴としている。上記構成とすることで、棚板は収納された培養容器の底部と頂部との間に位置することになるので、収容された複数の培養容器の上下方向の間隔を棚板の厚み寸法よりも小さくすることが出来る。

また、本発明の収納容器を構成する本体の奥行寸法は、前記培養容器の奥行寸法よりも小さいことを特徴としている。上記構成とすることで、作業者は、培養容器の本体から突出した部分を保持することで、培養容器を収納容器の本体に対して容易に出し入れすることが出来る。

また、本発明の収納容器は、前記本体にはプラグ部が形成され、前記蓋体にはソケット部が形成されており、前記本体と前記蓋体とは、インロー構造によって嵌合することを特徴としている。

また、本発明の収納容器の本体は、ポリエチレン製であることを特徴としている。さらに、本発明の収納容器の蓋体は、ポリエチレン製であることを特徴としている。上記構成とすることで、蓋体の本体への着脱が容易になり、また、収納された培養容器の収納容器外部からの観察が容易になる。さらに、過酸化水素ガス等の滅菌ガスでの滅菌処理が可能になる。

本発明によれば、収納容器は、培養容器を内部に高密度に収納することが出来るので、ＣＯ２インキュベータ等の培養装置の限られた培養空間に多数の培養容器を投入することが出来る。また、収納容器に備えられるガス流通可能なフィルタ部材により、培養空間内の水蒸気やＣＯ２ガスは収納容器内部まで到達し、さらに、塵埃や雑菌等は収納容器内部への侵入を阻止される。これにより、比較的清浄度の低いＣＯ２インキュベータであっても、細胞等の安全かつ大量の培養が可能になった。

図１は、本発明の一実施形態である収納容器を示す斜視図である。図２は、本発明の一実施形態である第１の培養容器を示す図である。図３は、本発明の一実施形態である第２の培養容器を示す図である。図４は、本発明の一実施形態である収納容器を側面から見た断面図である。図５は、本発明の一実施形態である収納容器正面から見た断面図である。図６は、本発明の一実施形態である収納容器の本体と蓋体との接合部分を示す図である。図７は、本発明の一実施形態である収納容器と培養容器の収納状態を示す断面図である。図８は、培養容器の底面を支持する態様の収納容器に、培養容器を収納した状態を示す図である。図９は、本発明の第２の実施形態である収納容器と培養容器の収納状態を示す断面図である。

以下に、本発明の実施の形態を、図を参照しながら詳しく説明する。図１は本発明の一実施形態である収納容器１を示す斜視図であり、図２は収納容器１に収納される第１の培養容器２を示す図である。第１の培養容器２は、上面視略矩形に成型されたマイクロプレート型シャーレであり、四方の壁面に分画された領域に細胞や培地等の試料を収容するものである。本実施形態の第１の培養容器２は、生体分子スクリーニング協会（ＳＢＳ：ＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＢｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒＳｃｒｅｅｎｉｎｇ）によって開発され、米国国家規格協会（ＡＮＳＩ：ＡｍｅｒｉｃａｎＮａｔｉｏｎａｌＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）によって規定された基準に則って製作されたものであり、横方向の寸法Ｗと奥行方向の寸法Ｄがそれぞれ８５．５ｍｍ、１２７．８ｍｍであり、高さ方向の寸法Ｈが１２．８ｍｍで製作されている。また、培養領域の四方を囲う壁のうち長辺となる２つの壁１８の上端部と下端部には、壁１８から突出するように上鍔部１６と下鍔部１７が形成されている。培養容器２の上端部に形成される上鍔部１６は、厚み寸法が１ｍｍであり、側面壁１８から４ｍｍ突出するように形成されている。また、培養容器２の下端部に形成される下鍔部１７は、厚み寸法が３ｍｍであり、側面壁１８から４ｍｍ突出するように形成されている。なお、第１の培養容器２は、マイクロプレート型シャーレの他に、容器表面にウェルと呼ばれる複数の窪みが形成されたものであってもよい。ウェルの数は９６、３８４、１５３６等多数の種類があるが、本発明は、外形が培養容器２と同一であればあらゆるタイプの容器に対応可能である。なお培養容器２は、自動搬送装置や検査装置等の利便性を考慮すると、ＡＮＳＩ／ＳＢＳ規格に準拠したものであることが望ましい。さらに、本実施形態の培養容器２は、ポリスチレンに代表される透明度に優れた樹脂で製作されていて、培養途中の細胞の顕微鏡での観察やプレートリーダーでの測定に適している。

図３は収納容器１に収納される第２の培養容器３を示す図である。第２の培養容器３は、第１の培養容器３と同じ横方向の寸法Ｗと奥行方向の寸法Ｄを有する板状の培養器具である。また、第１の培養容器１と同様に、上面視略矩形に成型されたマイクロプレート型シャーレであり、四方の壁面に分画された領域に細胞や培地等の試料を収容するものである。また、第２の培養容器３の高さ方向の寸法Ｈ´は６．１ｍｍであり、第１の培養容器２の約１／２の高さ寸法を有している。また、第２の培養容器３の培養領域の四方を囲う壁のうち長辺となる２つの壁１９の上端部と下端部には、壁面から突出するように上鍔部２０と下鍔部２１が形成されている。培養容器３の上端に形成される上鍔部２０は、厚み寸法が１ｍｍであり、側面壁１９から４ｍｍ突出するように形成されている。培養容器３の下端に形成される下鍔部２１は、厚み寸法が２ｍｍであり、側面壁１９から４ｍｍ突出するように形成されている。なお、第２の培養容器３には、マイクロプレート型シャーレの他に、容器表面にウェルと呼ばれる複数の窪みが形成されたものであってもよい。ウェルの数は９６、３８４、１５３６等多数の種類があるが、本発明は、外形が培養容器３と同一であればあらゆるタイプの容器に対応可能である。なお、培養容器３はＡＮＳＩ／ＳＢＳ規格に準拠したものであることが望ましい。また、本実施形態の培養容器３は、ポリスチレンに代表される透明度に優れた樹脂で製作されていて、培養途中の細胞の顕微鏡での観察やプレートリーダーでの測定に適している。

次に、本発明の一実施形態である収納容器１について説明する。図４は本実施形態の収納容器１を側面から見た断面図であり、図５は収容容器１を開口４が形成された正面から見た断面図である。本実施形態の収納容器１は、前面に開口４を有する略直方体の箱状に形成される本体５と、この開口４を気密に閉鎖可能な蓋体６とで構成される。本実施形態の本体５と蓋体６は、本体５に形成されたプラグ部１０の先端を蓋体６に形成されたソケット部２８に嵌合させる所謂インロー構造となっている。本体５の左右両側面、上部と底部、及び後面は壁で覆われていて、さらに、本体５の左右側壁には、所定の寸法の通気口７が設けられている。また、この通気口７を覆うようにフィルタ部材８が配置されている。本体５に形成される開口４は、培養容器２、３が水平状態で挿通可能な面積を有していて、さらに、開口４を規定する壁の周囲は、本体５の外形に対して断面積が小さくなるように段差９が設けられていて、この開口４の周囲の断面積が小さくなった部分１０を蓋体６に挿入することで、本体５の開口４は閉じられる。さらに、開口４を規定する壁１０の端部には、弾性部材からなるシール部材１１が開口４の周縁全体にわたって本体５に密着固定されていて、本体５と蓋体６は、このシール部材１１によって気密に閉鎖される。

本実施形態の蓋体６は、一面に開口１２を有する略直方体の箱状に形成されていて、収容容器１の開口４を気密に閉鎖する。蓋体６の内側壁面には、蓋体６の奥側の断面積に対して開口１２側の断面積が大きくなるように段差１３が設けられていて、この開口１２周縁の、断面積が比較的大きくなった部分（ソケット部２８）に本体５のプラグ部１０が挿入されることで本体の開口４は閉じられる。また、この段差１３は本体５の開口４周縁のシール部材１１と対向する位置にあり、この段差１３と本体５が備えるシール部材１１とが当接することで、本体の開口４は気密に閉鎖される。さらに、本体５への蓋体６の装着を容易にするために、蓋体６の内周部１４は開口１２側に移動するにしたがって断面積が大きくなるテーパー状に形成されている。

本体５と蓋体６とがシール部材１１を介して気密に閉鎖される位置に達すると、本体５のプラグ部１０に形成された半球状の突起２９と蓋体６のソケット部２８に形成された半円状の凹部３０とが、蓋体６の弾性力によって係合して、蓋体６と本体５とは固定される。図６を参照。本体５から蓋体６を取り外すには、蓋体６を本体５から離れる方向に引っ張ることで、蓋体６の凹部３０が突起２９を乗り越え、固定が解除される。なお、本発明はこの固定方法に限定されることはなく、多様な固定方法が適用可能である。

本実施形態の収納容器１の本体５は、容器内部の細胞観察を可能にするために、高い透明度を有し、比較的強度が高く、さらに、過酸化水素ガス等の滅菌ガスにも耐性のあるポリスチレンで形成されている。また、本実施形態の蓋体６は、比較的高い柔軟性を有し、過酸化水素ガス等の滅菌ガスにも耐性のあるポリエチレンで形成されている。また、開口４を気密に閉鎖するシール部材１１は、柔軟性が高く過酸化水素ガス等の滅菌ガスにも耐性のあるシリコンゴムで形成されている。なお、本発明はこれらの材質に限定されることはなく、使用される状況に応じて適宜変更することが可能であることは言うまでもない。

本実施形態の収納容器１が備えるフィルタ部材８は、空気中を浮遊する雑菌や塵埃を透過させることなく、かつ、水蒸気やＣＯ２ガスを透過させる濾過精度を有することが必要である。さらに、過酸化水素ガス等の滅菌ガスに対する耐性を備えることが望ましい。なお、本実施形態の収納容器１が備えるフィルタ部材８は、ポリエチレン製の連続繊維で形成された不織布が使用されている。上記濾過精度を有するフィルタ部材８を備えることで、収納容器１の内部は、酸素濃度、ＣＯ２濃度、湿度等、所定の環境に維持され、且つ、塵埃や雑菌の侵入しない清浄な環境に維持される。

本実施形態の収納容器１の内部空間は、培養容器２、３を、培養空間を上にした水平状態の姿勢で収納することが可能な幅寸法を有している。また、収納容器１の内部空間は、培養容器２を４個、第２の培養容器３を８個上下方向に収納することが可能な高さ寸法を有している。なお、収納容器１の本体５の奥行寸法は培養容器２、３の奥行寸法Ｄよりも短くなるように形成されていて、作業者は、培養容器２、３の本体５に収納されていない部分を保持することで本体５から培養容器２、３を容易に取り出すことが出来る。

本実施形態の本体５の内部には、培養容器１を鉛直方向に支持する棚板１５が左右対称の位置に配置されている。本実施形態の収納容器１は、前述した第１の培養容器２および第２の培養容器３を所定の数収納する容量を有している。本実施形態の収容容器１の内部空間に形成される左右一対の棚板１５は、厚さ寸法約２ｍｍの水平の板状に形成されていて、図面視して左右対称となるように、上下方向に６．８ｍｍのピッチで八段配置されている。図５を参照。また、最下段の棚板１５ａの下面３１と収納容器１の底部上面３２との間隔は約４ｍｍに設定されている。図７を参照。これにより、第１の培養容器２ａおよび、第２の培養容器３ａは、それぞれが備える下鍔部１７、２１が収納容器１の底部上面３２と最下段の棚板１５ａの下面３１との間に形成される空間に挿入されて、収納容器１の最も下に位置する収納位置に収納される。

また、収納容器１の最下部に収納される培養容器２ａ、３ａよりも上方に収納される培養容器２、３は、各培養容器２、３にそれぞれ形成される上鍔部１６、２０の下面を各棚板１５の上面に当接させることで、各棚板１５によって鉛直方向に支持される。言い換えると、各培養容器２、３の左右一対の上鍔部１６、２０を左右一対の各棚板１５にそれぞれ引っ掛けることで、各培養容器２、３は各棚板１５によって懸架状態で支持される。この収納形態とすることで各棚板１５は、各培養容器２、３の下方ではなく、各培養容器２、３の側面壁１８、１９に対向する位置に位置することとなる。上記のような収納形態とすることで、収納容器１に収納された培養容器２、３の上下方向の間隔Ｘを棚板１５の厚み寸法よりも小さくすることが出来るので、収納容器１の上下方向の寸法を可及的に小さくすることが出来る。なお、本実施形態の収納容器１では、収納された培養容器２、３の上下方向の隙間の寸法は約０．５ｍｍとしている。上記したように、本実施形態の収納容器１は、各培養容器２、３を上下方向に隙間をあけて収納するので、棚段状に収納された各培養容器２、３のうち中間位置に収納された培養容器２、３だけを取り出すことが可能になる。

図８の収納容器２２は、培養容器２、３の底面を支持するように収納容器１の棚板１５の配置間隔を変更したものである。なお、各棚板１５の厚み寸法は第１の実施形態の収納容器１と同じ寸法としている。収納容器２２では、各培養容器２の上面と各棚板１５の下面との間のＸ１と各棚板１５の厚みＸ２とを加えた寸法が、上下方向に収納される培養容器２、３の上下方向の間隔Ｘ３となるため、収納容器１と同じ数の培養容器２、３を収納する形態とした場合、収納容器２２の上下方向の寸法は収納容器１と比べて増大する。本発明の発明者は、収納容器２２が、収納容器１が備える棚板１５と同じ棚板１５を備え、同じ数の第１の培養容器２を収納すると仮定して、収納容器２２の上下寸法を比較したところ、本実施形態の収納容器１の上下方向の寸法は、従来の収納容器２２の上下方向の寸法に比べて、約２０パーセント削減することが出来ることを導き出した。

上記第１の実施形態では上下の端部に鍔部１６、１７、２０、２１を備える培養容器２、３と、これらを収納する収納容器１について説明したが、次に、鍔部２６を一対のみ備える培養容器２４、２５とこれらを収納する収納容器２３について説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態である収納容器２３と第１の培養容器２４、第２の培養容器２５の収納状態を示す断面図である。

本実施形態の第１の培養容器２４は、第１の実施形態の第１の培養容器２と外形寸法は同一であり、本実施形態の第２の培養容器２５は、第１の実施形態の第２の培養容器３と外形寸法は同一である。本実施形態の第１の培養容器２４に形成される鍔部２６は、厚み寸法が２ｍｍであり、第１の培養容器２４の長手方向の側面壁から張り出すように形成されている。また、鍔部２６の下面は、第１の培養容器２４の底面から３．５ｍｍの位置になるように形成されている。本実施形態の第２の培養容器２５に形成される鍔部２６は、厚み寸法が２ｍｍであり、第１の培養容器２５の長手方向の側面壁から張り出すように形成されている。また、鍔部２６の下面は、第２の培養容器２５の底面から３．５ｍｍの位置になるように形成されている。

上記第２の実施形態である第１の培養容器２４、及び第２の培養容器２５を収納する第２の収納容器２３は、第１の収納容器１と同様に培養容器２４、２５を支持する左右一対の棚板２７が上下方向に間隔を空けて八段形成されている。本実施形態の収納容器２３に形成される最下段の棚板２７ａは、棚板２７ａの上面と収納容器２３の底部上面との距離は約３．５ｍｍに設定されている。また、最下段の棚板２７ａの上面と下から２段目の棚板２７ｂの上面との距離は約６．２ｍｍに設定されており、八段目の各棚板２７はいずれも約６．８ｍｍの距離となるように各棚板２７は配置されている。上記構成の収納容器２３の各棚板に、第１の培養容器２４を４個、もしくは第２の培養容器２５を８個収納した場合、各培養容器２４、２５の上下方向のクリアランスは約０．５ｍｍとなり、第１の実施形態の収納容器１のクリアランスとほぼ同一のクリアランスを達成することが出来る。

本発明の収納容器１、２３に培養容器２、３、２４、２５を収納する作業は、内部を清浄な雰囲気に維持されたクリーンベンチやアイソレータ内で行われる。作業者は培養容器２、３、２４、２５に培地の供給、細胞の播種を行った後、収納容器１、２３の蓋体６を開け、本体５の内部に差し込むように収納する。そして、蓋体６を本体５に嵌合させることで収納容器１、２３の内部を密封した後、所定のインキュベータは検査装置へと移動させる。蓋体６によって収納容器１、２３の内部を密封した後は、収納容器１、２３を一般大気環境に持ち出しても浮遊している塵埃や雑菌が収納容器１、２３の内部に侵入してくることは無い。

以上のように、本発明を各実施の形態により詳しく説明したが、本発明のこれら実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

Claims

所定の高さ寸法を有する第１の培養容器および前記第１の培養容器よりも高さ寸法の小さい第２の培養容器を水平状態の姿勢で複数収納可能な収納容器であって、
前記収納容器は、前記第１の培養容器および前記第２の培養容器が通過可能な開口が形成された本体と、
前記開口を気密に閉鎖可能な蓋体とで構成されており、
前記本体は、
前記本体に形成された通気口と、前記通気口をガス流通可能に閉鎖するフィルタ部材と、
前記本体の内部空間において、鉛直方向に所定の間隔を空けて複数段配置される左右一対の棚板と、を備え、
前記第１の培養容器および前記第２の培養容器のそれぞれの頂部もしくは側面壁には左右一対の鍔部が形成されており、
前記複数の棚板は、前記左右一対の鍔部の下面をそれぞれ当接させることで前記第１の培養容器および前記第２の培養容器を鉛直方向に支持することを特徴とする収納容器。
前記棚板は、前記第１の培養容器および前記第２の培養容器が前記本体内に収納されているとき、支持対象の前記第１の培養容器および前記第２の培養容器の底部よりも上方であり、且つ、前記培養容器の前記頂部よりも下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の収納容器。
前記収納容器の前記本体の奥行寸法は、前記第１の培養容器および前記第２の培養容器の奥行寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の収納容器。
前記第１の培養容器の高さ寸法は１２．８ｍｍであり、前記第2の培養容器の高さ寸法は６．１ｍｍであり、前記棚板の上下方向のピッチは６．８ｍｍであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の収納容器。
前記本体にはプラグ部が形成され、前記蓋体にはソケット部が形成されており、前記本体と前記蓋体とは、インロー構造によって嵌合することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の収納容器。
前記本体は、ポリスチレン製であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の収納容器。
前記蓋体は、ポリエチレン製であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の収納容器。