JP7278089B2

JP7278089B2 - 培養容器保持具

Info

Publication number: JP7278089B2
Application number: JP2019016632A
Authority: JP
Inventors: 浩二郎中川
Original assignee: Kitagawa Iron Works Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Iron Works Co Ltd
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2023-05-19
Anticipated expiration: 2039-02-01
Also published as: JP2020124116A

Description

本発明は、カバーで密閉された培養容器を脱着可能な培養容器保持具に関する。

細胞や生体組織の培養実験を、微小重力の環境下で実施することがある。このような実験は、細胞や培養液を密閉して収容した培養容器をラックに固定し、このラックを、微小重力環境を生成する装置（例えば、クリノスタット等）に搭載して実施されている（例えば、特許文献１参照）。培養容器内は培養液が液密の状態を保持したまま、細胞培養が行われる。
また、このような培養容器は、図１０に示すような培養容器保持具を介してアセンブリされて上述のラックに備えられる場合もある。
この培養容器保持具は、底板部１０と、上蓋部２０と、締結手段４０とで構成されており、底板部１０に載置されて、カバーで覆われた培養容器５０を締結手段４０によって、上蓋部２０と底板部１０とで挟持することで培養容器の密閉状態を維持できる構成となっている。

特開２００３－０７０４６４号公報

微小重力生成装置による実験において、培養容器内の培養液を交換する際、または、培養容器内の細胞を回収する際などに、培養容器保持具のアセンブリを解除して、培養容器を取り出す必要がある。その際、培養容器は、密閉状態を維持するために、上蓋部でカバーを培養容器に押し付けている。それによって、アセンブリを解除した際、上蓋部とカバーが密着状態のままとなり、培養容器内の培養液が零れる可能性がある。

本発明は、培養容器保持具から培養容器を取り出す際に、培養液の零れを抑制可能な培養容器保持具を提供することにある。

本発明に係る培養容器保持具は、培養容器の開口をカバーで密閉した状態で前記培養容器を保持する培養容器保持具であって、前記培養容器を載置する底板部と、前記培養容器の開口を密閉した状態の前記カバーを覆う上蓋部と、前記培養容器及び前記カバーを、前記上蓋部と前記底板部とで上下方向から押圧した状態で、前記上蓋部と前記底板部とを締結する締結手段と、前記培養容器を取り外す際に前記上蓋部と前記カバーの密着を解除する解除機構と、を備え、前記カバーは、ガスを透過可能なガス透過性を有する薄肉部と、中空針を刺通可能な再シール性を有する厚肉部とを有し、前記底板部には、下方からの平面視において、前記培養容器の底部が視認できる第１の開口部が設けられ、前記上蓋部には、上方からの平面視において、前記カバーの薄肉部及び厚肉部が視認できる第２の開口部が設けられ、前記上蓋部には、前記解除機構が挿通可能な挿通孔が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、培養容器保持具から培養容器を取り外す際に培養液の零れを抑制可能な培養容器保持具を提供することができる。

第１実施形態に係る培養容器保持具の構成を模式的に示した展開斜視図。培養容器保持具における解除機構の構成を模式的に示した斜視図。培養容器保持具に培養容器を保持する前の状態を示した斜視図。培養容器の開口をカバーで覆った状態の培養容器を、底板部の凹部に載置した状態を示した斜視図。培養容器の開口をカバーで覆った状態の培養容器を、底板部の凹部に載置した状態を示した斜視図。解除機構の作用状態を示した斜視図。第２実施形態に係る培養容器保持具の全体構成図。第２実施形態に係る培養容器保持具における解除機構の作用状態を示した斜視図。第３実施形態に係る培養容器保持具の全体構成図。従来の培養容器保持具の一例を示した展開斜視図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。

図１は、第１実施形態に係る培養容器保持具の構成を模式的に示した展開斜視図である。なお、本実施形態における培養容器保持具は、培養容器の開口をカバーで密閉した状態で、培養容器を保持する保持具として用いられる。また、培養容器保持具は、異なるサイズの培養容器（本実施形態では３５ｍｍディッシュ用と６０ｍｍディッシュ用の２サイズ）を搭載できる構成となっている。

図１に示すように、本実施形態における培養容器保持具１は、培養容器を載置する底板部１０と、培養容器の開口を密閉した状態のカバーを覆う上蓋部２０と、上蓋部２０及びカバーの密着状態を解除する解除機構３０とを備えている。上蓋部２０及び底板部１０は、後述の締結手段４０によって締結可能となっている。

以下、「下方」とは、底板部１０と上蓋部２０とで、培養容器及びカバーを挟んで固定した状態において、上蓋部２０に対して底板部１０が配置された方向を表し、「上方」とは、「下方」の反対方向を表して説明する。

（底板部１０）
底板部１０には、カバーで密閉された培養容器を載置したときに、下方からの平面視において、培養容器の底部が視認できる第１の開口部１１が設けられている。これにより、培養容器５０を密閉状態に維持したまま、倒立型顕微鏡を用いて、後述の培養容器５０の底部５１（培養面）に培養された細胞を観察することができる。

なお、倒立型顕微鏡の対物レンズは、培養容器５０の下方に配置されるため、培養容器５０を載置する部位（本実施形態では、後述の第１凹部１２ａ）の厚みは、対物レンズの焦点距離より小さい（典型的には５ｍｍ以下）ことが好ましい。

また、底板部１０には、第１の開口部１１の周りに、培養容器を位置決めする凹部１２が設けられている。詳細に説明すると、底板部１０は、３５ｍｍサイズの培養容器と６０ｍｍサイズの培養容器が搭載可能、且つ、位置決め可能な凹部が設けられている。すなわち、培養容器を位置決めする凹部１２は、３５ｍｍサイズの培養容器を位置決めする円形状の第１凹部１２ａと、６０ｍｍサイズの培養容器を位置決めする円形状の第２凹部１２ｂとで構成され、各々の軸心が一致するとともに、段差状に連続して設けられている。

なお、培養容器に対応する凹部１２は、異なる２つのサイズの培養容器に限らず、異なる３つ以上のサイズの培養容器に対応するように設けてもよい。

（上蓋部２０）
上蓋部２０は、透明な樹脂部材からなり、例えば、ポリカーボネート等の材料からなる。
上蓋部２０には、カバーで密閉された培養容器を底板部１０に載置したときに、上方からの平面視において、カバーの一部が視認できる第２の開口部２１が設けられている。この第２の開口部２１によって、培養容器内のガス交換や顕微鏡による観察時の光源確保が可能となる。

また、上蓋部２０には、カバーの周縁部を押さえる環状の押さえ部材２２が一体的に設けられている。なお、押さえ部材２２は、上蓋部２０と同一部材で構成されていても、あるいは、別部材で構成されていてもよい。また、押さえ部材２２が、上蓋部２０と別部材で構成されている場合、押さえ部材２２は、弾性部材で構成されていてもよい。

また、上蓋部２０には、上方からの平面視において、解除機構３０が挿通可能な一対の挿通孔２３が第２の開口部２１を跨ぐように設けられている。詳細に説明すると、一対の挿通孔２３は、６０ｍｍサイズのカバーの周縁部を押圧可能な位置に、第２の開口部２１の中心を通る直線に関して線対称に設けられている。これによって、解除機構３０は、挿通孔２３を通ることで、カバー周縁部を２箇所で均等に押圧することができる。

（解除機構３０）
図２は、培養容器保持具における解除機構の構成を模式的に示した斜視図である。図２に示すように、解除機構３０は、平板部３１と該平板部３１から立脚する一対の立脚部３２とで構成されており、一対の立脚部３２は、押圧するカバーの開口部の直径サイズに対応する間隔を有している。

詳細に説明すると、本実施形態において、３５ｍｍサイズの培養容器の開口部の直径に対応する間隔を有する第１の一対の立脚部３２ｂと、６０ｍｍサイズの培養容器の開口部の直径に対応する間隔を有し、且つ、一対の挿通孔２３に対応する第２の一対の立脚部３２ａとで構成されており、夫々が平板部３１に直線状に設けられている。

また、第２の一対の立脚部３２ａは、第１の一対の立脚部３２ｂよりも短い寸法としている。これにより詳細は後述するが、１台の培養容器保持具１に搭載された２つの異なるサイズ培養容器の密着を各々の立脚部で夫々解除することができる。

（締結手段４０）
締結手段４０は、上蓋部３０及び底板部２０の位置決め、締結または締結の解除が可能な構造となっており、例えば、ファスナー、ボルト、ボールキャッチ等が挙げられる。この締結手段４０は、少なくとも３箇所（本実施形態では４箇所）設けることが好ましく、それによって培養容器を密閉するカバーの周縁部を均等に押し付けることが可能となる。

図３は、培養容器保持具に３５ｍｍサイズの培養容器を保持する前の状態を示した斜視図である。図３に示すように、培養容器５０は、透明な部材からなり、例えば、ガラス製またはプラスチック製のディッシュ等を用いることができる。培養容器５０は、円形の底部５１と、円筒状の側壁部５２とを有し、上方が開口されている。また、上方の開口部には、開口縁５３が設けられている。

培養容器５０の開口を密閉するカバー６０は、透明な弾性部材からなり、例えば、シリコーン等の材料からなる。カバー６０は、円形の窪みを有する蓋部６４、環状の周縁部６５、及び円筒状の側壁部６１を有し、蓋部６４の一部（略中央部）には、ガスを透過可能なガス透過性を有する薄肉部６３が設けられている。また、周縁部６５の一部には、中空針（例えば、シリンジ）を刺通可能な再シール性を有する厚肉部６２が設けられている。

図４は、３５ｍｍサイズの培養容器の開口をカバー６０で覆った状態の培養容器５０を、底板部１０の第１凹部１２ａに載置した状態を示した図で、図５は、６０ｍｍサイズの培養容器の開口をカバー６０で覆った状態の培養容器５０を、底板部１０の第２凹部１２ｂに載置した状態を示した図を示している。

底板部１０の凹部１２の外周は、培養容器５０の側壁部５２の外周に合わせて形成されている。これにより、培養容器５０を底板部１０に載置する際、培養容器５０の位置決めを容易に行うことができる。

（作用）
図６は、解除機構３０の作用状態を示した斜視図であり、図６（ａ）は、３５ｍｍサイズの培養容器を搭載し、図６（ｂ）は、６０ｍｍサイズの培養容器を搭載した状態を示している。図６（ａ）に示すように、上蓋部２０を閉じた際、上蓋部２０に設けられた環状の押さえ部材２２は、培養容器５０の開口縁５３を覆うカバー６０の周縁部６５上に配置される。これにより、培養容器５０及びカバー６０は、押さえ部材２２を介して、上蓋部２０と底板部１０とで上下方向から押圧した状態で、上蓋部２０と底板部１０とが締結される。

ここで、カバー６０は、弾性部材からなるため、カバー６０の周縁部６５は、培養容器５０の開口縁５３（側壁部５２端部）に密着される。これにより、培養容器５０の開口を、カバー６０によって確実に密閉することができる。

また、カバー６０の周縁部６５を、押さえ部材２２を介して、上蓋部２０から押圧するため、カバー６０と培養容器５０とを均一に押圧することができる。
この状態で、上蓋部２０を底板部１０から取り外すと、押さえ部材３０にカバー６０が密着した状態で、培養容器５０から外れる場合がある。その際、培養容器５０は固定されていないため、挙動が不安定となり、培養液が零れる可能性がある。

そこで、図６（ａ）に示すように、３５ｍｍサイズの培養容器の場合、解除装置３０の一対の立脚部３２（第１の一対の立脚部３２ｂ）を上蓋部２０の第２の開口部２１の中に挿通させ、カバー６０の周縁部６５を２箇所で均等に押圧することで、カバー６０と押さえ部材３０との密着を解除することができる。それによって、培養液が零れることなく上蓋部２０を底板部１０から取り外すことができる。
なお、このとき、第２の一対の立脚部３２ａは、上蓋部２０の挿通孔２３に挿通するものの、培養容器５０、カバー６０、または底板部１０に干渉しないようになされている。

また、図６（ｂ）に示すように、６０ｍｍサイズの培養容器の場合、解除装置３０の一対の立脚部３２（第２の一対の立脚部３２ａ）を上蓋部２０の挿通孔２３に挿通し、カバー６０の周縁部６５を２箇所で均等に押圧することで、カバー６０と押さえ部材２２との密着を解除することができる。それによって、培養液が零れることなく上蓋部２０を底板部１０から取り外すことができる。
なお、このとき、第１の一対の立脚部３２ｂは、上蓋部２０の第２の開口部２１の中に侵入するものの、カバー６０の窪んだ蓋部６４には当接しないようになされている。

（他の実施形態）
次のような態様によって、第１実施形態に係る培養容器保持具１をさらに創意工夫してもよい。

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係る培養容器保持具の全体構成図、図８は、第２実施形態に係る培養容器保持具における解除機構の作用状態を示した斜視図を示している。本実施形態では、培養容器保持具１は、培養容器を連設（２つ）搭載することができる構成としている。それに伴って、解除機構３０の個数も２つ備えている。このような構成によって、異なるサイズの培養容器５０を搭載して同時に実験することも可能となり、また、同じサイズの培養容器５０を２つ搭載して同時に実験することも可能となる。なお、連設搭載は、２つに限らず３つ以上であっても構わない。その際、培養容器５０の個数に対応して解除機構３０の個数を設ければよい。

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態に係る培養容器保持具の全体構成図を示している。本実施形態では、第２実施形態の解除機構３０を一つにした解除機構８０となっている。詳細に説明すると、解除機構８０は、それぞれの挿通孔２３に対応する第２の一対の立脚部３２ａとそれぞれの第２の開口部２１に挿入される第１の立脚部３２ｂとを平板部３１に直線状に備えている。このような構成によって、複数の培養容器の解除を培養容器毎行うのではなく、１回で行うことができる。

（結言）
以上のように、本実施形態によれば、従来に比して、培養容器保持具から培養容器を取り外す際に、培養液の零れを抑制することができる培養容器保持具１を提供することができる。

かかる培養容器保持具１は、培養容器５０の開口をカバー６０で密閉した状態で培養容器５０を保持する培養容器保持具１であって、培養容器５０を載置する底板部１０と、培養容器５０の開口を密閉した状態のカバーを覆う上蓋部２０と、培養容器５０及びカバー６０を、上蓋部２０と底板部１０とで上下方向から押圧した状態で、上蓋部２０と底板部１０とを締結する締結手段４０と、培養容器５０を取り外す際に上蓋部２０とカバー６０の密着を解除する解除機構３０と、を備え、カバー６０は、ガスを透過可能なガス透過性を有する薄肉部６３と、中空針を刺通可能な再シール性を有する厚肉部６２とを有し、底板部１０には、下方からの平面視において、培養容器５０の底部が視認できる第１の開口部１１が設けられ、上蓋部２０には、上方からの平面視において、カバー６０の薄肉部６３及び厚肉部６２が視認できる第２の開口部２１が設けられ、上蓋部２０には、解除機構３０が挿通可能な挿通孔２３が設けられている。

１培養容器保持具
１０底板部
１１第１の開口部
１２凹部
１２ａ第１凹部
１２ｂ第２凹部
２０上蓋部
２１第２の開口部
２２押さえ部材
２３挿通孔
３０、８０解除機構
３１平板部
３２一対の立脚部
３２ａ第２の一対の立脚部
３２ｂ第１の一対の立脚部
４０締結手段
５０培養容器
５１底部
６０カバー
６２厚肉部
６３薄肉部
６４蓋部
６５周縁部？

Claims

培養容器の開口をカバーで密閉した状態で前記培養容器を保持する培養容器保持具であって、
前記培養容器を載置する底板部と、
前記培養容器の開口を密閉した状態の前記カバーを覆う上蓋部と、
前記培養容器及び前記カバーを、前記上蓋部と前記底板部とで上下方向から押圧した状態で、前記上蓋部と前記底板部とを締結する締結手段と、
前記培養容器を取り外す際に前記上蓋部と前記カバーの密着を解除する解除機構と、を備え、
前記カバーは、ガスを透過可能なガス透過性を有する薄肉部と、中空針を刺通可能な再シール性を有する厚肉部とを有し、
前記底板部には、下方からの平面視において、前記培養容器の底部が視認できる第１の開口部が設けられ、
前記上蓋部には、上方からの平面視において、前記カバーの薄肉部及び厚肉部が視認できる第２の開口部が設けられ、
前記上蓋部には、上方からの平面視において、前記解除機構が挿通可能な一対の挿通孔が設けられ、
前記解除機構は、平板部と該平板部から立脚する一対の立脚部とからなり、
前記一対の立脚部は、押圧するカバーの周縁部の直径サイズに対応する間隔を有している、培養容器保持具。
前記一対の立脚部は、前記培養容器に対応するカバーの異なるサイズ毎に設けられている、請求項１に記載の培養容器保持具。
前記カバーの周縁部を押さえる押さえ部材をさらに有し、
前記カバーは、前記押さえ部材を介して、前記上蓋部から押圧される、請求項１に記載の培養容器保持具。
前記押さえ部材は、前記上蓋部と一体的に形成されている、請求項３に記載の培養容器保持具。
前記カバーは、透明な弾性部材からなる、請求項１に記載の培養容器保持具。
前記底板部の少なくとも前記培養容器が載置される部位の厚みは、５ｍｍ以下である、請求項１に記載の培養容器保持具。
前記底板部には、前記第１の開口部の周りに、前記培養容器を載置する凹部が設けられている、請求項１に記載の培養容器保持具。