JP7238512B2 - Subculture auxiliary device and subculture operation method - Google Patents
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Description
本発明は、複数の収容部にそれぞれ収容された接着細胞に対して継代を行う際の剥離工程を実行するための継代補助装置及び継代操作方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a subculturing assisting device and a subculturing operation method for performing a detachment step when subculturing adherent cells respectively housed in a plurality of housing sections.
接着細胞を培養する工程において、その細胞を長期的に維持したり、細胞数を増加させたりする場合には継代と呼ばれる作業が行われる(例えば、下記特許文献1参照)。継代とは、培養中の細胞を新しい容器に移し替える作業であり、例えば細胞が培養容器底面を覆い尽くし、接着可能な場所が存在しなくなった場合に行われる。
In the process of culturing adherent cells, an operation called passaging is performed when maintaining the cells for a long period of time or increasing the number of cells (see, for example,
接着細胞の継代を行う際には、その前段階として、収容部から細胞を回収するための剥離工程が行われる。剥離工程には、例えば培養上清除去工程、洗浄工程、試薬反応工程、培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程などが含まれ、以下のような手順で行われる。 When subculturing the adherent cells, a detachment process for recovering the cells from the container is performed as a preliminary step. The detachment process includes, for example, a culture supernatant removal process, a washing process, a reagent reaction process, a medium supply process, a medium agitation process, and a suspension recovery process, and is carried out according to the following procedure.
培養される接着細胞は、収容部の底面に接着している。この状態で、まず、収容部から培養上清が除去されることにより(培養上清除去工程)、収容部内に細胞だけが残された状態となる。その後、収容部に洗浄液が供給され、所定時間経過後に洗浄液が除去されることにより、細胞が洗浄される(洗浄工程)。そして、収容部に特定の試薬が供給され、所定時間経過後に試薬が除去されることにより、収容部の底面に対する細胞の接着タンパクの結合が切断される(試薬反応工程)。 Adherent cells to be cultured adhere to the bottom surface of the container. In this state, first, the culture supernatant is removed from the storage section (culture supernatant removal step), so that only cells are left in the storage section. After that, a washing liquid is supplied to the storage section, and the cells are washed by removing the washing liquid after a predetermined time has passed (washing step). Then, a specific reagent is supplied to the container, and the reagent is removed after a predetermined period of time has elapsed, thereby cutting the binding of cell adhesion proteins to the bottom surface of the container (reagent reaction step).
このようにして、収容部の底面に対する細胞の接着タンパクの結合が切断された後、収容部に培地が供給され(培地供給工程)、その後に収容部内の培地が攪拌されることにより(培地攪拌工程)、細胞が収容部底面から剥離し、培地中に細胞が混合された懸濁液が生成される。そして、収容部から懸濁液が回収され(懸濁液回収工程)、その懸濁液が別の収容部へと移し替えられる。 In this way, after the binding of the cell adhesion protein to the bottom surface of the container is cut, the medium is supplied to the container (medium supply step), and then the medium in the container is agitated (medium agitation step), the cells are peeled off from the bottom surface of the container, and a suspension in which the cells are mixed in the medium is produced. Then, the suspension is recovered from the storage section (suspension recovery step), and the suspension is transferred to another storage section.
複数の収容部にそれぞれ細胞が収容され、各収容部内の培地に対して継代作業を行う際には、一般的に、上記のような各工程が複数の収容部に対して順次行われる。図5Aは、複数の収容部に対して培養上清除去工程、洗浄工程及び試薬反応工程を行う際のタイミングチャートの従来例である。図5Bは、複数の収容部に対して培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程を行う際のタイミングチャートの従来例である。 Cells are accommodated in a plurality of storage sections, respectively, and when passage work is performed on the culture medium in each storage section, generally, the steps described above are sequentially performed on the plurality of storage sections. FIG. 5A is a conventional example of a timing chart when performing a culture supernatant removal process, a washing process, and a reagent reaction process for a plurality of storage units. FIG. 5B is a conventional example of a timing chart when performing a culture medium supply process, a culture medium agitation process, and a suspension collection process for a plurality of storage units.
図5Aに示すように、各収容部に対して培養上清除去工程が順次行われ、全ての収容部に対する培養上清除去工程が完了した後に、各収容部に対して洗浄工程が順次行われる。洗浄工程には、各収容部に洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、所定時間経過後に各収容部から洗浄液を除去する洗浄液除去工程とが含まれる。洗浄液供給工程は、各収容部に対して順次行われ、全ての収容部に対する洗浄液供給工程が完了した後に、各収容部に対して洗浄液除去工程が順次行われる。そして、洗浄工程が完了した収容部から順に、試薬反応工程が開始される。試薬反応工程は、各収容部において並行で行われる。 As shown in FIG. 5A, the culture supernatant removal step is sequentially performed on each storage section, and after the culture supernatant removal step is completed on all storage sections, the washing process is sequentially performed on each storage section. . The cleaning process includes a cleaning liquid supply process of supplying cleaning liquid to each container and a cleaning liquid removing process of removing cleaning liquid from each container after a predetermined time has elapsed. The cleaning liquid supply process is sequentially performed for each storage section, and after the cleaning liquid supply process for all the storage sections is completed, the cleaning liquid removal process is sequentially performed for each storage section. Then, the reagent reaction process is started in order from the storage unit for which the cleaning process has been completed. The reagent reaction process is performed in parallel in each container.
各収容部において試薬反応工程が完了すると、図5Bに示すように、各収容部に対して培地供給工程が順次行われ、全ての収容部に対する培地供給工程が完了した後に、各収容部に対して培地攪拌工程が順次行われる。そして、全ての収容部に対する培地攪拌工程が完了した後に、各収容部に対して懸濁液回収工程が順次行われる。 When the reagent reaction step is completed in each container, as shown in FIG. 5B, the medium supply step is sequentially performed for each container. The medium agitation step is performed sequentially. Then, after the culture medium agitating step for all the containing parts is completed, the suspension collecting process is sequentially performed for each containing part.
細胞の培養は、温度が一定に保たれたインキュベータ内で行われる。継代作業の際には、培養された細胞がインキュベータの外部に移動され、上述のような剥離工程が行われた後、継代が行われる。そのため、剥離工程の際に収容部内の温度が低下し、細胞の生存率が低下するという問題があった。さらに、温度低下が生じた場合、インキュベータに戻してから必要な温度に上昇するまで長時間を要するため、インキュベータで保持される温度が必要な試薬反応工程では、温度低下の影響を著しく受け、細胞の生存率が低下する大きな原因となっていた。 Cell culture is performed in an incubator in which the temperature is kept constant. During subculturing, the cultured cells are moved out of the incubator and subjected to the detachment process as described above, followed by subculturing. As a result, there is a problem that the temperature inside the container decreases during the detachment process, and the survival rate of the cells decreases. Furthermore, when the temperature drops, it takes a long time to reach the required temperature after returning to the incubator. was a major cause of decreased survival.
また、各収容部において試薬反応工程が完了すると、各収容部の底面に対する細胞の接着タンパクの結合が切断されるが、その後の培地供給工程で各収容部に培地が供給されると、時間経過とともに細胞が各収容部の底面に再度接着してしまう。上記のように、各収容部に対して培地供給工程が順次行われ、全ての収容部に対する培地供給工程が完了した後に、各収容部に対して培地攪拌工程が順次行われる場合には、図5Bに点線で示すように、各収容部に培地が供給された後、各収容部に対して培地攪拌工程が開始されるまでの間に、待ち時間が発生する。この待ち時間の間に、各収容部の底面に細胞が再度接着してしまうため、その後に培地攪拌工程が行われたときに、再接着した細胞が無理やり剥離されることとなり、その結果、細胞の生存率が低下するという問題があった。加えて、図5Bの点線で示されるように、各収容部での待ち時間が異なるため、各収容部への影響に差が生じ、培養結果のばらつきの要因のひとつとなるという問題もあった。なお、図5Bにおける点線の長さは、待ち時間の長さ、すなわち各収容部の浸漬時間(静置時間)の長さを意味している。 In addition, when the reagent reaction step is completed in each container, the binding of cell adhesion proteins to the bottom surface of each container is cut. At the same time, the cells adhere to the bottom surface of each container again. As described above, when the medium supply step is sequentially performed for each container, and after the medium supply step for all the containers is completed, the medium stirring step is sequentially performed for each container. As indicated by the dotted line in 5B, a waiting time occurs between the supply of the culture medium to each container and the start of the medium stirring process for each container. During this waiting time, the cells re-adhered to the bottom surface of each container, so when the medium stirring step was performed after that, the re-adhered cells were forcibly peeled off, and as a result, the cells There was a problem that the survival rate of In addition, as shown by the dotted line in FIG. 5B, the waiting time in each container is different, which causes a difference in the influence on each container, which is one of the factors that cause variations in culture results. . The length of the dotted line in FIG. 5B means the length of the waiting time, that is, the length of the immersion time (standing time) of each container.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、細胞の生存率を向上させ、培養結果のばらつきを低減することができる継代補助装置及び継代操作方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a subculturing assisting device and a subculturing operation method that can improve cell viability and reduce variations in culture results. .
(1)本発明に係る継代補助装置は、複数の収容部にそれぞれ収容された細胞に対して継代作業を行う際の剥離工程を実行するための継代補助装置であって、分注機構と、容器保持部と、温調機構と、培養上清除去工程実行部と、試薬反応工程実行部と、培地供給工程実行部と、培地攪拌工程実行部と、懸濁液回収工程実行部とを備える。 (1) A passaging assisting device according to the present invention is a passaging assisting device for executing a detachment step when performing a passaging operation on cells respectively accommodated in a plurality of storage units, and is characterized by: A mechanism, a container holding section, a temperature control mechanism, a culture supernatant removal process execution section, a reagent reaction process execution section, a medium supply process execution section, a medium agitation process execution section, and a suspension collection process execution section. and
前記分注機構は、溶液を分取・滴下する。前記容器保持部は、細胞を培養するための容器を保持する。前記温調機構は、前記容器を温調する。前記培養上清除去工程実行部は、前記複数の収容部からそれぞれ細胞を残して培地を除去する培養上清除去工程を実行する。前記試薬反応工程実行部は、前記培養上清除去工程が実行された後の各収容部に試薬を供給し、所定時間経過後に試薬を除去することにより、各収容部に対する細胞の接着タンパクの結合を切断させる試薬反応工程を実行する。前記培地供給工程実行部は、前記試薬反応工程が実行された後の各収容部に培地を供給する培地供給工程を実行する。前記培地攪拌工程実行部は、前記培地供給工程が実行された後の各収容部内の培地を攪拌することにより、培地中に細胞が混合された懸濁液を生成する培地攪拌工程を実行する。前記懸濁液回収工程実行部は、前記培地攪拌工程が実行された後の各収容部から懸濁液を回収する懸濁液回収工程を実行する。前記温調機構は、少なくとも前記試薬反応工程実行部が前記試薬反応工程を実行している時間、各収容部内が、細胞の活性が保持され試薬が適切に反応する温度になるように加熱する。 The dispensing mechanism dispenses and drips the solution. The container holding part holds a container for culturing cells. The temperature control mechanism controls the temperature of the container. The culture supernatant removal step executing unit executes a culture supernatant removal step of removing the culture medium from each of the storage units while leaving the cells. The reagent reaction step execution unit supplies a reagent to each container after the culture supernatant removal step has been performed, and removes the reagent after a predetermined period of time has elapsed, thereby binding cell adhesion proteins to each container. A reagent reaction step for cleaving is performed. The culture medium supply step execution unit performs a culture medium supply step of supplying a culture medium to each container after the reagent reaction step has been performed. The medium agitating process execution unit performs a medium agitating process of generating a suspension in which cells are mixed in the medium by agitating the medium in each container after the medium supply process is performed. The suspension collection process execution unit executes a suspension collection process of collecting suspension from each container after the medium stirring process is executed. The temperature control mechanism heats the interior of each container to a temperature at which the cell activity is maintained and the reagent reacts appropriately, at least while the reagent reaction process execution unit is executing the reagent reaction process.
このような構成によれば、少なくとも試薬反応工程を実行している時間、各収容部内が、細胞の活性が保持され試薬が適切に反応する温度になるように加熱されるため、収容部内の温度が低下するのを防止することができる。これにより、温度低下に起因する試薬の反応不足を抑制することができるため、細胞の生存率が向上する。前記細胞の活性が保持され試薬が適切に反応する温度は、33~38℃であることが好ましく、37℃であればより好ましい。 According to such a configuration, at least during the time the reagent reaction step is being performed, the inside of each container is heated to a temperature at which the cell activity is maintained and the reagent reacts appropriately. can be prevented from declining. As a result, insufficient reaction of the reagent due to a temperature drop can be suppressed, thereby improving the viability of the cells. The temperature at which the cell activity is maintained and the reagent reacts appropriately is preferably 33 to 38°C, more preferably 37°C.
(2)前記継代補助装置において、少なくとも前記培地供給工程、前記培地攪拌工程及び前記懸濁液回収工程が、前記収容部ごとに一連の工程で実行されることにより、当該一連の工程が各収容部に対して順次実行されることが好ましい。 (2) In the subculture assisting device, at least the medium supplying step, the medium stirring step, and the suspension collecting step are performed in a series of steps for each of the storage units, so that the series of steps are performed individually. It is preferably performed sequentially for the receptacles.
このような構成によれば、少なくとも培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程が、収容部ごとに一連の工程で実行されるため、図4Bに示すように、各収容部に培地が供給された後、各収容部に対して培地攪拌工程が開始されるまでの間に、待ち時間が発生しない。これにより、各収容部に培地が供給された後に、各収容部の底面に細胞が再度接着するのを防止することができる。したがって、培地攪拌工程が行われたときに、各収容部の底面に対して再接着した細胞が無理やり剥離されるといったことがないため、細胞の生存率が向上する。 According to such a configuration, at least the medium supply step, the medium agitation step, and the suspension collection step are executed in a series of steps for each container. After the supply, no waiting time occurs until the medium agitating process is started for each container. This can prevent cells from re-adhering to the bottom surface of each container after the medium is supplied to each container. Therefore, when the medium agitating step is performed, the cells that have re-adhered to the bottom surface of each container are not forcibly detached, thereby improving the survival rate of the cells.
(3)前記継代補助装置は、洗浄工程実行部をさらに備えていてもよい。前記洗浄工程実行部は、前記培養上清除去工程が実行された後の各収容部に洗浄液を供給し、所定時間経過後に洗浄液を除去することにより、細胞を洗浄する洗浄工程を実行する。前記試薬反応工程は、前記洗浄工程が実行された後の各収容部に試薬を供給する。この場合、少なくとも前記培養上清除去工程及び前記洗浄工程が、前記収容部ごとに一連の工程で実行されることにより、当該一連の工程が各収容部に対して順次実行されることが好ましい。 (3) The subculture assisting device may further include a washing process execution unit. The washing process execution unit supplies a washing liquid to each container after the culture supernatant removal process has been executed, and removes the washing liquid after a predetermined time has elapsed, thereby executing a washing process for washing cells. The reagent reaction step supplies a reagent to each container after the washing step has been performed. In this case, it is preferable that at least the culture supernatant removing step and the washing step are performed in a series of steps for each container, such that the series of steps are sequentially performed for each container.
このような構成によれば、少なくとも培養上清除去工程及び洗浄工程が、収容部ごとに一連の工程で実行されるため、その後に行われる試薬反応工程における前記所定時間を収容部ごとに個別に管理することができる。これにより、前記所定時間のばらつきを抑制することができる。 According to such a configuration, since at least the culture supernatant removal step and the washing step are performed in a series of steps for each container, the predetermined time in the subsequent reagent reaction step is individually set for each container. can be managed. As a result, variations in the predetermined time can be suppressed.
(4)前記継代補助装置において、各収容部に対する前記一連の工程が、前記収容部ごとに待ち時間を生じることなく順次実行されることが好ましい。 (4) In the subculture assisting device, it is preferable that the series of steps for each storage section is performed sequentially without waiting time for each storage section.
このような構成によれば、収容部ごとに順次実行される一連の工程が、間に待ち時間を生じることなく実行されるため、剥離工程に要する時間を短縮することができる。加えて、各収容部に対して実施される作業工程が、時間的にも同内容とすることが可能になり、各収容部の細胞への影響のばらつきを抑制することができる。 According to such a configuration, a series of steps that are sequentially performed for each accommodating portion are performed without waiting time in between, so that the time required for the peeling step can be shortened. In addition, it is possible to make the contents of the work steps performed for each storage part the same in terms of time, and to suppress variations in the effect of each storage part on the cells.
(5)本発明に係る継代操作方法は、前記継代補助装置を用いて、複数の収容部にそれぞれ収容された細胞に対して継代作業を行う際の剥離工程を実行するための継代操作方法であって、培養上清除去工程と、試薬反応工程と、培地供給工程と、培地攪拌工程と、懸濁液回収工程と、温調工程とを含む。 (5) A passage operation method according to the present invention is a passage for performing a detachment step when performing passage work on cells housed in a plurality of housing units using the passage auxiliary device. This alternative operation method includes a culture supernatant removal step, a reagent reaction step, a medium supply step, a medium stirring step, a suspension recovery step, and a temperature control step.
前記培養上清除去工程では、前記複数の収容部からそれぞれ細胞を残して培地を除去する。前記試薬反応工程では、前記培養上清除去工程が実行された後の各収容部に試薬を供給し、所定時間経過後に試薬を除去することにより、各収容部に対する細胞の接着タンパクの結合を切断させる。前記培地供給工程では、前記試薬反応工程が実行された後の各収容部に培地を供給する。前記培地攪拌工程では、前記培地供給工程が実行された後の各収容部内の培地を攪拌することにより、培地中に細胞が混合された懸濁液を生成する。前記懸濁液回収工程では、前記培地攪拌工程が実行された後の各収容部から懸濁液を回収する。前記温調工程では、少なくとも前記試薬反応工程が実行されている時間、各収容部内が、細胞の活性が保持され試薬が適切に反応する温度になるように加熱する。 In the culture supernatant removing step, the culture medium is removed from each of the plurality of storage sections while leaving the cells. In the reagent reaction step, a reagent is supplied to each container after the culture supernatant removal step is performed, and the reagent is removed after a predetermined time has elapsed, thereby severing the binding of cell adhesion proteins to each container. Let In the medium supply step, the medium is supplied to each container after the reagent reaction step has been performed. In the medium agitation step, a suspension of cells mixed in the medium is generated by agitating the medium in each container after the medium supply step is performed. In the suspension recovery step, the suspension is recovered from each container after the medium stirring step is performed. In the temperature control step, the interior of each container is heated to a temperature at which cell activity is maintained and reagents react appropriately, at least during the time the reagent reaction step is being performed.
(6)前記継代操作方法において、少なくとも前記培地供給工程、前記培地攪拌工程及び前記懸濁液回収工程が、前記収容部ごとに一連の工程で実行されることにより、当該一連の工程が各収容部に対して順次実行されることが好ましい。 (6) In the subculture operation method, at least the medium supplying step, the medium stirring step, and the suspension collecting step are performed in a series of steps for each of the storage units, so that the series of steps are performed individually. It is preferably performed sequentially for the receptacles.
(7)前記継代操作方法は、洗浄工程をさらに含んでいてもよい。前記洗浄工程では、前記培養上清除去工程が実行された後の各収容部に洗浄液を供給し、所定時間経過後に洗浄液を除去することにより、細胞を洗浄する。前記試薬反応工程では、前記洗浄工程が実行された後の各収容部に試薬を供給する。この場合、少なくとも前記培養上清除去工程及び前記洗浄工程が、前記収容部ごとに一連の工程で実行されることにより、当該一連の工程が各収容部に対して順次実行されることが好ましい。 (7) The subculture operation method may further include a washing step. In the washing step, the cells are washed by supplying a washing liquid to each container after the culture supernatant removal step is performed, and removing the washing liquid after a predetermined time has elapsed. In the reagent reaction step, a reagent is supplied to each container after the washing step has been performed. In this case, it is preferable that at least the culture supernatant removing step and the washing step are performed in a series of steps for each container, such that the series of steps are sequentially performed for each container.
(8)前記継代操作方法において、各収容部に対する前記一連の工程が、前記収容部ごとに待ち時間を生じることなく順次実行されることが好ましい。 (8) In the subculture operation method, it is preferable that the series of steps for each container is performed sequentially without waiting time for each container.
本発明によれば、収容部内の温度が低下することによる試薬の反応不足を抑制することができるため、細胞の生存率が向上する。また、少なくとも培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程を収容部ごとに一連の工程で実行すれば、培地攪拌工程が行われたときに、各収容部の底面に対して再接着した細胞が無理やり剥離されるといったことがないため、細胞の生存率が向上する。 According to the present invention, it is possible to suppress insufficient reaction of the reagent due to a decrease in the temperature inside the container, thereby improving the viability of the cells. In addition, if at least the medium supply step, the medium agitation step, and the suspension recovery step are performed in a series of steps for each container, the medium can be re-adhered to the bottom surface of each container when the medium agitation step is performed. Since the cells are not forcibly detached, the survival rate of the cells is improved.
1.継代補助装置の概略構成
図1は、本発明の一実施形態に係る継代補助装置の概略構成を示したブロック図である。この継代補助装置は、複数の収容部1にそれぞれ収容された細胞21に対して継代を行う際の剥離工程を行うための装置である。
1. Schematic Configuration of Subculture Auxiliary Device FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a subculture auxiliary device according to an embodiment of the present invention. This subculturing assisting device is a device for performing a detachment step when subculturing
複数の収容部1は、皿部材3の上面に形成された複数の凹部により構成されている。図1では、3つの収容部1が示されているが、収容部1の数は任意である。また、1つの皿部材3に複数の収容部1が形成された構成に限らず、収容部1ごとに個別の皿部材が準備されてもよい。
The plurality of
各収容部1内の培養上清2では細胞が培養されている。細胞の培養の際には、皿部材3がインキュベータ(図示せず)内に設置されている。そして、細胞21に対して継代を行う必要があるときには、皿部材3がインキュベータから取り出され、本実施形態に係る継代補助装置にセットされる。
Cells are cultured in the
この継代補助装置には、皿部材3を温調するための温調機構4が備えられている。インキュベータから取り出された皿部材3は、温調機構4にセットされることにより適切な温度で温調される。本実施形態では、温調機構4が、細胞を培養するための容器である皿部材3を保持する容器保持部を構成している。ただし、容器保持部とは別に温調機構4が構成されていてもよい。温調機構4には、皿部材3を加熱するためのヒータ(図示せず)が備えられている。このヒータの駆動を制御することにより、各収容部1内を設定された所定温度になるように加熱することができる。
This passage assisting device is provided with a
継代を行う際に、その前段階として継代補助装置で行われる剥離工程には、例えば培養上清除去工程、洗浄工程、試薬反応工程、培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程などが含まれる。これらの各工程は、皿部材3が温調機構4にセットされた状態のまま、各収容部1に対して行われる。
When subculturing, the detachment process performed by the subculture assisting device as a pre-step includes, for example, a culture supernatant removal process, a washing process, a reagent reaction process, a medium supply process, a medium agitation process, and a suspension recovery process. and so on. Each of these steps is performed for each
上記のような各工程では、各収容部1に対して、各種液体を供給したり、除去したりする動作が行われる。当該液体には、各収容部1に収容されている細胞21を浸す培養上清2の他、新しい培地5、洗浄液6又は試薬7などが含まれる。培地5、洗浄液6及び試薬7は、液体貯留部8に予め貯留されている。
In each step as described above, an operation of supplying various liquids to and removing various liquids from each
各収容部1に対する液体の供給及び除去は、シリンジ9を用いて行われる。このシリンジ9は、溶液を分取・滴下する分注機構を構成している。シリンジ9には、接続部91が備えられており、接続部91の先端にチップ92が着脱される。チップ92の先端を液体中に挿入し、シリンジ9で吸引動作を行えば、チップ92内に液体を吸引することができる。また、チップ92内に液体を吸引した状態で、シリンジ9により吐出動作を行えば、チップ92内の液体を吐出することができる。継代補助装置には複数のチップ92が予めセットされており、必要に応じて接続部91の先端のチップ92が交換される。ただし、分注機構は、上記のような構成に限らず、例えば複数のシリンジ9を備えた構成などであってもよい。
A syringe 9 is used to supply and remove the liquid to and from each
継代補助装置には、温調機構4やシリンジ9などの動作を制御するための制御部10が備えられている。制御部10は、CPU(Central Processing Unit)を含む。制御部10は、CPUがプログラムを実行することにより、培養上清除去工程実行部11、洗浄工程実行部12、試薬反応工程実行部13、培地供給工程実行部14、培地攪拌工程実行部15、懸濁液回収工程実行部16及び温調制御部17などとして機能する。制御部10は、継代補助装置に備えられた構成に限らず、継代補助装置との間で通信可能なパーソナルコンピュータにより構成されていてもよい。
The passage auxiliary device is provided with a
2.各工程における具体的動作
図2及び図3は、図1の継代補助装置により実行される各工程における具体的動作について説明するための図である。以下では、図1~図3を参照しながら、各工程について具体的に説明する。
2. Specific Operations in Each Step FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining specific operations in each step performed by the passage assisting device of FIG. 1 . Each step will be specifically described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
図2Aに示すように、培養上清2中で培養された細胞21は、収容部1の底面に接着している。この状態で、まず、培養上清除去工程実行部11が、収容部1から細胞21を残して培養上清2を除去する処理を行うことにより、培養上清除去工程が実行される。培養上清除去工程では、シリンジ9を用いて、収容部1内の培養上清2が吸引され、廃液口、もしくは廃液容器(図示せず)に排出される。これにより、収容部1内には細胞21だけが残された状態となる(図2B参照)。
As shown in FIG. 2A,
洗浄工程実行部12は、収容部1内に残された細胞21を洗浄する洗浄工程を実行するための処理を行う。洗浄工程では、シリンジ9を用いて、培養上清除去工程が実行された後の収容部1内に洗浄液6が供給される(図2C参照)。そして、所定時間経過後に、シリンジ9を用いて、収容部1内の洗浄液6が吸引され、廃液口、もしくは廃液容器に排出される。これにより、収容部1内の洗浄液6が、細胞21に付着している夾雑物とともに除去されることにより(図2D参照)、細胞21が洗浄される。
The washing
洗浄液6としては、例えばPBS(Phosphate Buffered Saline:リン酸緩衝生理食塩水)が用いられる。ただし、洗浄液6は、細胞21に付着している夾雑物を除去するのに適した液体であれば、PBSに限らず、他の液体であってもよい。また、洗浄工程を省略することも可能である。
As the
試薬反応工程実行部13は、洗浄工程が実行された後の細胞21に対して試薬反応工程を実行するための処理を行う。試薬反応工程では、シリンジ9を用いて、洗浄工程が実行された後の収容部1内に試薬7が供給される(図3A参照)。そして、所定時間経過後に、シリンジ9を用いて、収容部1内の試薬7が吸引され、廃液口、もしくは廃液容器に排出される。上記所定時間が経過するまでの間、試薬7の作用により、収容部1の底面に対する細胞21の接着タンパクの結合が切断される。したがって、収容部1内の試薬7が排液されたときには(図3B参照)、細胞21が収容部1の底面に固着していない状態、又は、ほぼ固着していない状態となっている。ここで、「固着していない状態」とは、接着タンパクの分子的な結合が切れた状態を意味している。
The reagent reaction
試薬7としては、例えばトリプシンなどの酵素を含む溶液(トリプシンEDTA溶液などの酵素液)が用いられる。この酵素の作用により、細胞21と収容部1の底面とを接着するタンパクを切断することができる。試薬反応工程における上記所定時間は、例えば6~12分であり、より好ましくは10分程度である。ただし、試薬7は、収容部1に対する細胞21の接着タンパクの結合を切断するのに適した液体であれば、酵素液に限らず、他の液体であってもよい。
As the
培地供給工程実行部14は、収容部1に新しい培地5を供給する培地供給工程を実行するための処理を行う。培地供給工程では、シリンジ9を用いて、試薬反応工程が実行された後の収容部1内に培地5が供給される(図3C参照)。ただし、収容部1に新しい培地5を供給する前に、収容部1内に洗浄液6を供給し、所定時間経過後に収容部1内の洗浄液6をシリンジ9で吸引して排液することにより、洗浄工程が行われてもよい。
The culture medium supply
培地攪拌工程実行部15は、培地供給工程が実行された後の収容部1内の培地5を攪拌することにより、培地攪拌工程を実行するための処理を行う。収容部1内の細胞21は、試薬反応工程により収容部1に対する接着タンパクの結合が切断されているため、培地攪拌工程では、攪拌による液流により収容部底面から剥離することで培地5中に細胞21が混合され、懸濁液が生成される(図3D参照)。
The medium agitation
懸濁液回収工程実行部16は、培地攪拌工程が実行された後の収容部1から懸濁液を回収する懸濁液回収工程を実行するための処理を行う。懸濁液回収工程では、シリンジ9を用いて、収容部1内の懸濁液が吸引される。これにより、チップ92内に懸濁液22が吸引され(図3E参照)、その懸濁液22が別の収容部へと移し替えられる。
The suspension collection
温調制御部17は、温調機構4の動作を制御することにより、収容部1内が所定温度になるように加熱するための温調工程を実行する。上記所定温度は、例えば33~38℃であり、より好ましくは37℃である。本実施形態では、培養上清除去工程から培地攪拌工程までの間、収容部1内が継続して加熱される。ただし、少なくとも試薬反応工程において、収容部1内に試薬7が供給されてから除去されるまでの間、収容部1内を加熱するような構成であればよい。
The
3.試薬反応工程前の各工程の実行手順
図4Aは、複数の収容部1に対して培養上清除去工程、洗浄工程及び試薬反応工程を行う際のタイミングチャートである。洗浄工程には、上述の通り、各収容部1に洗浄液を供給する工程(洗浄液供給工程)と、所定時間経過後に各収容部1から洗浄液を除去する工程(洗浄液除去工程)とが含まれる。
3. Execution Procedure of Each Process Before Reagent Reaction Process FIG. As described above, the cleaning process includes a process of supplying the cleaning liquid to each storage section 1 (cleaning liquid supply process) and a process of removing the cleaning liquid from each
図4Aに示すように、本実施形態では、培養上清除去工程及び洗浄工程が、収容部1ごとに一連の工程で実行される。すなわち、1つの収容部1に対して培養上清除去工程及び洗浄工程を連続で実行した後、次の収容部1に対して培養上清除去工程及び洗浄工程を連続で実行するという処理が、複数の収容部1に対して繰り返し実行される。これにより、試薬反応工程前の一連の工程(培養上清除去工程及び洗浄工程)が各収容部1に対して順次実行される。
As shown in FIG. 4A, in the present embodiment, the culture supernatant removing step and the washing step are performed in a series of steps for each
試薬反応工程前の各収容部1に対する一連の工程(培養上清除去工程及び洗浄工程)は、収容部1ごとに待ち時間を生じることなく順次実行される。すなわち、1つの収容部1に対する洗浄工程が完了した直後に、待ち時間を生じることなく、次の収容部1に対する培養上清除去工程が開始される。そして、洗浄工程が完了した収容部1から順に、試薬反応工程が開始される。試薬反応工程は、各収容部1において並行で行われる。
A series of steps (culture supernatant removing step and washing step) for each
4.試薬反応工程後の各工程の実行手順
図4Bは、複数の収容部1に対して培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程を行う際のタイミングチャートである。
4. Execution Procedure of Each Step after Reagent Reaction Step FIG. 4B is a timing chart when performing the medium supply step, the medium stirring step, and the suspension collection step for the plurality of
図4Bに示すように、本実施形態では、培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程が、収容部1ごとに一連の工程で実行される。すなわち、1つの収容部1に対して培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程を連続で実行した後、次の収容部1に対して培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程を連続で実行するという処理が、複数の収容部1に対して繰り返し実行される。これにより、試薬反応工程後の一連の工程(培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程)が各収容部1に対して順次実行される。
As shown in FIG. 4B, in the present embodiment, the medium supply step, the medium agitation step, and the suspension collection step are performed in a series of steps for each
試薬反応工程後の各収容部1に対する一連の工程(培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程)は、収容部1ごとに待ち時間を生じることなく順次実行される。すなわち、1つの収容部1に対する懸濁液回収工程が完了した直後に、待ち時間を生じることなく、次の収容部1に対する培地供給工程が開始される。
A series of steps (medium supply step, medium agitation step, and suspension collection step) for each
5.作用効果
(1)本実施形態では、少なくとも図3A及び図3Bに示した試薬反応工程を実行している時間(各収容部1内に試薬7が供給されてから除去されるまでの間)に、各収容部1内が、細胞21の活性が保持され試薬7が適切に反応する温度になるように加熱されるため、細胞21及び試薬7の温度が低下するのを防止することができる。これにより、温度低下に起因する試薬7との反応不足を抑制することができ、適切に細胞21の接着タンパクを切断できるため、細胞21の生存率が向上する。
5. Effect (1) In the present embodiment, at least during the time the reagent reaction step shown in FIGS. , the inside of each
(2)本実施形態では、図4Bに示すように、少なくとも培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程が、収容部1ごとに一連の工程で実行される。そのため、各収容部1に培地5が供給された後(図3C参照)、各収容部1に対して培地攪拌工程が開始されるまでの間に(図3D参照)、待ち時間が発生しない。これにより、各収容部1に培地5が供給された後に、各収容部1の底面に細胞21が再度接着するのを防止することができる。したがって、培地攪拌工程が行われたときに、各収容部1の底面に対して再接着した細胞21が無理やり剥離されるといったことがないため、細胞21の生存率が向上する。
(2) In the present embodiment, as shown in FIG. 4B, at least the culture medium supply process, the culture medium agitation process, and the suspension collection process are performed in a series of steps for each
(3)本実施形態では、図4Aに示すように、少なくとも培養上清除去工程及び洗浄工程が、収容部1ごとに一連の工程で実行される。そのため、その後に行われる試薬反応工程における所定時間(各収容部1内に試薬7が供給されてから除去されるまでの間)を収容部1ごとに個別に管理することができる。これにより、前記所定時間のばらつきを抑制することができる。
(3) In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, at least the culture supernatant removal step and the washing step are performed in a series of steps for each
(4)本実施形態では、収容部1ごとに順次実行される一連の工程(図4Aにおける培養上清除去工程及び洗浄工程、又は、図4Bにおける培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程)が、間に待ち時間を生じることなく実行されるため、剥離工程に要する時間を短縮することができる。
(4) In the present embodiment, a series of steps (culture supernatant removal step and washing step in FIG. 4A, or medium supply step, medium stirring step and suspension collection in FIG. 4B) that are sequentially performed for each
5.生存率についての実験結果
図6は、収容部1の底面に対する細胞21の接着タンパクの結合が切断された後、収容部1に培地を供給してから培地攪拌工程が開始されるまでの静置時間と細胞21の生存率との関係を示した図である。この図6に示した実験結果によれば、静置時間がない場合の細胞21の生存率と比較して、培地供給後に1min静置してから培地攪拌工程を開始したときの細胞21の生存率は5.1%低下し、培地供給後に5min静置してから培地攪拌工程を開始したときの細胞21の生存率は9.6%低下している。これは、時間経過とともに細胞21が収容部1の底面に再度接着することによるものであり、静置時間はできるだけ短時間(例えば40秒未満)であることが好ましい。
5. Experimental results on survival rate FIG. 6 shows the state after the bond of the adhesion protein of the
図7Aは、試薬反応工程を実行している時間に収容部1を37℃に温調した場合(プレート加温)と、従来の培養作業時のように温度変化がある場合(コントロール)とで、それぞれ測定温度の経時的変化を示した図である。また、図7Bは、図7Aのそれぞれの場合における細胞21の生存率を示した図である。図7Aに示すように、収容部1を温調した場合には、収容部1の温度が2℃以内の温度差で保たれ、その結果、図7Bに示すように、細胞21の生存率が従来よりも改善していることが確認できる。なお、収容部1の温調を行った場合(プレート加温)と温度変化がある場合(コントロール)の生存率の各データについてt検定を行った結果、p<0.05となり、有意な差であることが確認できた。
FIG. 7A shows a case where the
6.変形例
以上の実施形態では、図4Aにおける培養上清除去工程及び洗浄工程と、図4Bにおける培地供給工程、培地攪拌工程及び懸濁液回収工程が、いずれも一連の工程で収容部1ごとに実行されるような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、いずれか一方のみが一連の工程で収容部1ごとに実行されるような構成であってもよい。
6. Modifications In the above embodiment, the culture supernatant removal step and washing step in FIG. 4A and the medium supply step, medium stirring step, and suspension recovery step in FIG. We have described the configuration as it would be executed. However, the configuration is not limited to such a configuration, and a configuration in which only one of the steps is performed in a series of steps for each
1 収容部
2 培地
3 皿部材
4 温調機構
5 培地
6 洗浄液
7 試薬
8 液体貯留部
9 シリンジ
10 制御部
11 培養上清除去工程実行部
12 洗浄工程実行部
13 試薬反応工程実行部
14 培地供給工程実行部
15 培地攪拌工程実行部
16 懸濁液回収工程実行部
17 温調制御部
21 細胞
22 懸濁液
1
Claims (10)
溶液を分取・滴下する分注機構と、
細胞を培養するための容器を保持する容器保持部と、
前記容器を温調するための温調機構と、
前記複数の収容部からそれぞれ細胞を残して培地を除去する培養上清除去工程を実行するための培養上清除去工程実行部と、
前記培養上清除去工程が実行された後の各収容部に試薬を供給し、各収容部に対する細胞の接着タンパクの結合を切断させる試薬反応工程を実行するための試薬反応工程実行部と、
前記試薬反応工程が実行された後の各収容部に培地を供給する培地供給工程を実行するための培地供給工程実行部と、
前記培地供給工程が実行された後の各収容部内の培地を攪拌することにより、培地中に細胞が混合された懸濁液を生成する培地攪拌工程を実行する培地攪拌工程実行部と、
前記培地攪拌工程が実行された後の各収容部から懸濁液を回収する懸濁液回収工程を実行する懸濁液回収工程実行部とを備え、
前記温調機構は、少なくとも前記試薬反応工程実行部が前記試薬反応工程を実行している時間、各収容部内が、細胞の活性が保持され試薬が適切に反応する温度になるように加熱し、
前記培養上清除去工程、前記試薬反応工程、前記培地供給工程、前記培地攪拌工程及び前記懸濁液回収工程は、前記容器が前記温調機構にセットされた状態のまま、各収容部に対して行われることを特徴とする継代補助装置。 A passaging assisting device for performing a detachment step when performing a passaging operation on cells respectively accommodated in a plurality of storage units,
a dispensing mechanism for dispensing and dripping the solution;
a container holder that holds a container for culturing cells;
a temperature control mechanism for controlling the temperature of the container;
a culture supernatant removal step execution unit for executing a culture supernatant removal step of removing the medium while leaving the cells from each of the plurality of storage units;
a reagent reaction process executing unit for executing a reagent reaction process of supplying a reagent to each container after the culture supernatant removal step has been executed, and severing the binding of cell adhesion proteins to each container;
a medium supply step execution unit for executing a medium supply step of supplying a medium to each container after the reagent reaction step has been executed;
a medium agitating step execution unit that agitates the medium in each container after the medium supply step is performed to generate a suspension in which cells are mixed in the medium agitating the medium;
a suspension collection step executing unit that executes a suspension collection step of collecting suspension from each storage unit after the medium stirring step is executed,
The temperature control mechanism heats the interior of each container to a temperature at which the cell activity is maintained and the reagent reacts appropriately, at least while the reagent reaction process execution unit is executing the reagent reaction process ,
The culture supernatant removal step, the reagent reaction step, the medium supply step, the medium agitation step, and the suspension collection step are carried out while the container is set in the temperature control mechanism, and A subculture assisting device characterized in that it is carried out .
前記試薬反応工程は、前記洗浄工程が実行された後の各収容部に試薬を供給するものであり、
少なくとも前記培養上清除去工程及び前記洗浄工程が、前記収容部ごとに一連の工程で実行されることにより、当該一連の工程が各収容部に対して順次実行されることを特徴とする請求項1又は2に記載の継代補助装置。 Further comprising a washing process execution unit for executing a washing process of washing the cells by supplying a washing liquid to each container after the culture supernatant removal step is performed and removing the washing liquid after a predetermined time has elapsed,
The reagent reaction step supplies a reagent to each container after the washing step has been performed,
3. The series of steps is sequentially performed for each container by performing at least the culture supernatant removing step and the washing step in a series of steps for each container. 3. The passage assisting device according to 1 or 2.
前記複数の収容部からそれぞれ細胞を残して培地を除去する培養上清除去工程と、
前記培養上清除去工程が実行された後の各収容部に試薬を供給し、所定時間経過後に試薬を除去することにより、各収容部に対する細胞の接着タンパクの結合を切断させる試薬反応工程と、
前記試薬反応工程が実行された後の各収容部に培地を供給する培地供給工程と、
前記培地供給工程が実行された後の各収容部内の培地を攪拌することにより、培地中に細胞が混合された懸濁液を生成する培地攪拌工程と、
前記培地攪拌工程が実行された後の各収容部から懸濁液を回収する懸濁液回収工程と、
少なくとも前記試薬反応工程が実行されている時間、各収容部内が、細胞の活性が保持され試薬が適切に反応する温度になるように加熱する温調工程とを含むことを特徴とする継代操作方法。 Passaging for performing a detachment step when performing a passaging operation on cells accommodated in a plurality of storage units using the subculture assisting device according to any one of claims 1 to 5 A method of operation comprising:
A culture supernatant removing step of removing the culture medium from each of the plurality of storage units while leaving the cells;
A reagent reaction step of supplying a reagent to each container after the culture supernatant removal step is performed, and removing the reagent after a predetermined time has elapsed, thereby severing the binding of cell adhesion proteins to each container;
a medium supply step of supplying a medium to each container after the reagent reaction step has been performed;
A medium stirring step of generating a suspension in which cells are mixed in the medium by stirring the medium in each container after the medium supplying step is performed;
a suspension recovery step of recovering the suspension from each container after the medium stirring step is performed;
and a temperature control step of heating the inside of each container to a temperature at which the cell activity is maintained and the reagent reacts appropriately at least during the time the reagent reaction step is being performed. Method.
前記試薬反応工程は、前記洗浄工程が実行された後の各収容部に試薬を供給するものであり、
少なくとも前記培養上清除去工程及び前記洗浄工程が、前記収容部ごとに一連の工程で実行されることにより、当該一連の工程が各収容部に対して順次実行されることを特徴とする請求項6又は7に記載の継代操作方法。 Further comprising a washing step of washing the cells by supplying a washing solution to each container after the culture supernatant removal step is performed and removing the washing solution after a predetermined time has elapsed,
The reagent reaction step supplies a reagent to each container after the washing step has been performed,
3. The series of steps is sequentially performed for each container by performing at least the culture supernatant removing step and the washing step in a series of steps for each container. The subculture operation method according to 6 or 7.
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