JP7292706B2 - Perfusion culture system and centrifuge - Google Patents
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Description
本発明は、灌流培養システム、特に遠心機を利用した灌流培養システム、及び、遠心機に関するものである。 The present invention relates to a perfusion culture system, particularly a perfusion culture system using a centrifuge, and a centrifuge.
創薬や食品などの分野では、目的物の生産に細胞の培養技術が利用されることがあり、培養液中の細胞の密度を高めることができれば、目的物の生産効率を高めることができる。
ところで、細胞の培養工程では、細胞は種々の代謝物を生成するため、これが細胞の増殖阻害や物質生産阻害の原因になり、細胞の培養効率を低下させることがあった。
これを解消して細胞の高密度培養を実現する技術として、培養槽から培養液を取り出して、濾過膜や遠心力を利用して代謝物を分離すると共に、取り出された細胞を培養槽に戻し、新鮮な培養液を加える灌流培養手法が知られている。
In the fields of drug discovery, food, and the like, cell culture techniques are sometimes used to produce target products, and if the density of cells in a culture medium can be increased, the production efficiency of target products can be increased.
By the way, in the process of culturing cells, cells produce various metabolites, and these metabolites may inhibit cell growth and substance production, thereby lowering the efficiency of cell culturing.
As a technology to solve this problem and realize high-density culture of cells, the culture solution is removed from the culture tank, the metabolites are separated using a filtration membrane and centrifugal force, and the removed cells are returned to the culture tank. , a perfusion culture technique in which fresh culture medium is added.
特許文献2には、遠心分離を利用した細胞分離装置及び細胞培養方法に関する技術が開示されている。特許文献2は、円盤状に形成された分離層(第1~6図)を用いる技術であるが、特許文献2の第1~6図で示されるような分離層を形成(製造)することは簡単とは言えず、コスト高であるという問題がある。
また、コスト高であるがため、使い捨て用途には向かず、繰り返し使用を前提とすることになるが、円盤状に形成された分離層の内部の洗浄など、繰り返し使用する際の洗浄(コンタミネーション防止)が難しいという問題等もある。
Patent Document 2 discloses a technique related to a cell separation device and a cell culture method using centrifugation. Patent document 2 is a technique using a disk-shaped separation layer (FIGS. 1 to 6), but it is possible to form (manufacture) a separation layer as shown in FIGS. 1 to 6 of patent document 2. However, it cannot be said that it is easy, and there is a problem that the cost is high.
In addition, because of its high cost, it is not suitable for disposable use, and it is assumed that it will be used repeatedly. There is also the problem that it is difficult to prevent
本発明は、上記の点に鑑み、遠心機を利用した灌流培養システムであって、比較的低コストにて製造可能な構成を有する灌流培養システム及び遠心機を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a perfusion culture system using a centrifuge, which has a configuration that can be manufactured at a relatively low cost and a centrifuge.
(構成1)
培養槽に保持された培養液を遠沈管へ導入する導入機構と、前記遠沈管を回転させることによって、前記遠沈管内で前記培養液を遠心分離させる回転機構と、前記遠沈管の遠心側に設けられた開口から、前記培養液を排出させる排出機構と、を備える、灌流培養システム。
(Configuration 1)
An introduction mechanism for introducing the culture solution held in the culture tank into the centrifuge tube, a rotation mechanism for centrifuging the culture solution in the centrifuge tube by rotating the centrifuge tube, and a centrifugal side of the centrifuge tube and a discharge mechanism for discharging the culture solution from the provided opening.
(構成2)
前記遠沈管の回転中心側に設けられた、無菌フィルタを介して前記遠沈管の内部空間と外部空間とを連通する通気ユニットをさらに備える、構成1に記載の灌流培養システム。
(Configuration 2)
The perfusion culture system according to configuration 1, further comprising a ventilation unit provided on the rotation center side of the centrifuge tube, which communicates the internal space and the external space of the centrifuge tube via a sterile filter.
(構成3)
前記導入機構は、前記培養液を、前記開口から前記遠沈管へ導入する、構成1又は2に記載の灌流培養システム。
(Composition 3)
3. The perfusion culture system according to configuration 1 or 2, wherein the introduction mechanism introduces the culture solution from the opening into the centrifuge tube.
(構成4)
前記排出機構は、シリンダ内部に流体を吸入し、かつ、前記シリンダから前記流体を吐出させるポンプを備え、前記ポンプで前記培養液を吸入することにより、前記遠沈管から前記培養液を排出させる構成1から3の何れかに記載の灌流培養システム。
(Composition 4)
The discharge mechanism includes a pump that draws fluid into the cylinder and discharges the fluid from the cylinder, and draws the culture solution with the pump to discharge the culture solution from the centrifuge tube. 4. The perfusion culture system according to any one of 1 to 3.
(構成5)
前記ポンプは、前記シリンダ内部を無菌的に封止する封止部材を備える、構成4に記載の灌流培養システム。
(Composition 5)
5. The perfusion culture system of configuration 4, wherein the pump comprises a sealing member that aseptically seals the interior of the cylinder.
(構成6)
前記導入機構は、前記ポンプを利用して、前記培養液を前記遠沈管へ前記開口から導入する、構成4又は5に記載の灌流培養システム。
(Composition 6)
The perfusion culture system according to configuration 4 or 5, wherein the introduction mechanism uses the pump to introduce the culture solution into the centrifuge tube through the opening.
(構成7)
前記導入機構及び排出機構は、前記培養槽に接続される第一端部と、前記遠沈管の前記開口に接続される第二端部と、前記ポンプに接続される第三端部と、前記培養液の遠心分離上清を貯留する貯留槽に接続される第四端部とを有する、前記培養液を送液するための流路部材を備え、前記流路部材は、前記ポンプが前記培養槽のみに接続される第一の状態と、前記ポンプが前記遠沈管のみに接続される第二の状態と、前記ポンプが前記貯留槽のみに接続される第三の状態とのいずれかに切替え可能に構成されている構成6に記載の灌流培養システム。
(Composition 7)
The introduction mechanism and the discharge mechanism include a first end connected to the culture tank, a second end connected to the opening of the centrifuge tube, a third end connected to the pump, and the and a fourth end connected to a reservoir for storing the centrifugal supernatant of the culture solution, the channel member for feeding the culture solution, wherein the channel member is arranged so that the pump moves the culture switching among a first state in which the pump is connected only to the tank, a second state in which the pump is connected only to the centrifuge tube, and a third state in which the pump is connected only to the reservoir 7. A perfusion culture system according to configuration 6, which is configured to be capable of.
(構成8)
前記流路部材は、前記回転機構の回転軸線に沿って延びる固定管と、前記固定管に液密に嵌合され、かつ、前記固定管と相対的に回転可能に構成された回転管と、前記回転管の端部と前記開口とを接続する搬送路と、を備える構成7に記載の灌流培養システム。
(Composition 8)
The flow path member includes a fixed tube extending along the rotation axis of the rotating mechanism, a rotary tube fitted in the fixed tube in a liquid-tight manner and rotatable relative to the fixed tube, The perfusion culture system according to configuration 7, further comprising a transport path connecting the end of the rotary tube and the opening.
(構成9)
処理液を収納する遠沈管と、前記遠沈管を回転させることによって、前記遠沈管内で前記処理液を遠心分離させる回転機構と、を備え、前記遠沈管の遠心側には、前記処理液を排出させる排出口が形成された遠心機。
(Composition 9)
A centrifuge tube containing a treatment liquid and a rotation mechanism for centrifuging the treatment liquid in the centrifuge tube by rotating the centrifuge tube, wherein the treatment liquid is placed on the centrifugal side of the centrifuge tube. A centrifuge with an outlet for discharging.
本発明の灌流培養システム及び遠心機によれば、遠心機を利用した灌流培養システムを、比較的低コストにて製造することが可能となる。 According to the perfusion culture system and centrifuge of the present invention, a perfusion culture system using a centrifuge can be manufactured at relatively low cost.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that the following embodiment is one mode for embodying the present invention, and does not limit the scope of the present invention.
図1は、本発明に係る実施形態の灌流培養システムの構成の概略を示す図である。
本実施形態の灌流培養システム1は、培養液中で、種々の細胞(例えば、動物、昆虫、植物等の細胞、微生物、細菌等)を培養する装置として構成される。
灌流培養システム1は、その大まかな構成として、培養槽14と、遠心機11と、ポンプ12と、フィード液槽16と、貯留槽15と、これらの各構成間を相互に接続する流路部材と、制御部13等を備える。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a perfusion culture system according to an embodiment of the present invention.
The perfusion culture system 1 of the present embodiment is configured as an apparatus for culturing various cells (eg, cells of animals, insects, plants, etc., microorganisms, bacteria, etc.) in a culture solution.
The perfusion culture system 1 roughly comprises a
培養槽14は、培養対象となる細胞が分散された培養液を保持する部材で、特に図示しないが、培養液を所望の状態に維持するための種々の機構を備える。培養槽14で培養液の状態を調整することにより、培養液中で細胞が適切に培養され、目的物の生成が可能になる。
また、特に図示しないが、培養工程を適切に制御するための種々の機構(付帯設備)を備えた構成とすることが可能である。例えば、培養液の状態(溶存酸素やpH、温度など)を計測する計測装置や、培養の進捗度を計測する計測装置(細胞密度やグルコース濃度などの計測装置)、培養液の状態を調整するための調整機構、培養液(新鮮な液体培地)や栄養素などを供給する供給機構、培養液を抜き出すサンプリング機構などの設備(付帯設備)を備えた構成とすることができる。
The
In addition, although not shown, the apparatus may be configured to include various mechanisms (incidental facilities) for appropriately controlling the culture process. For example, a measuring device that measures the state of the culture solution (dissolved oxygen, pH, temperature, etc.), a measuring device that measures the progress of the culture (a measuring device that measures cell density, glucose concentration, etc.), and adjusts the state of the culture solution. It can be configured to include equipment (ancillary equipment) such as an adjustment mechanism for this purpose, a supply mechanism for supplying a culture solution (fresh liquid medium) and nutrients, and a sampling mechanism for extracting the culture solution.
遠心機11は、遠沈管111を回転させることによって、遠沈管111内で培養液を遠心分離させる回転機構を備えた装置であり、培養槽14から送液された培養液を遠心分離処理して、遠心分離上清と沈殿物に分離する役割を果たす。
遠沈管111は、その遠心側において開口OPが設けられ、当該遠心側の開口OPから沈殿物(細胞)や遠心分離上清が排出される。また、遠沈管111の回転中心側にはキャップが設けられ、無菌フィルタF1を介して遠沈管111の内部空間と外部空間とを連通する通気ユニットが設けられている。
遠心機11のより具体的な構成については後述する。
The
The
A more specific configuration of the
ポンプ12は、培養槽14の培養液を遠心機11の遠沈管111へ導入する機能、遠沈管111内の沈殿物(細胞)を培養槽14へと戻す機能、遠沈管111内の遠心分離上清を貯留槽15へ排出させる機能を有する。
本実施形態におけるポンプ12は、シリンダ121とプランジャ122を備えたシリンジポンプ(シリンダ内部に流体を吸入し、かつ、シリンダから流体を吐出させるポンプ)である。図示では省略しているが、ポンプ12は、シリンダ121に対するプランジャ122の出し入れを、その速度や量を制御して駆動する駆動装置を備えている。
また、特に図示しないが、ポンプ12は、シリンダ内部を無菌的に封止する封止部材を備えている。当該封止部材は、シリンダ121の内部への菌の浸入、即ち培養液への菌の侵入を抑止するためのものであり、ポンプ12を全体的に覆うものとして構成されるものであってもよいし、シリンダ121内に挿入されるプランジャ部分を密閉する密閉構造(例えば、シリンダ121の後端のフランジ部分と、プランジャ122の後端のフランジ部分を密閉的に接続する蛇腹構造など)によって構成されるもの等であってもよい。
The
The
Although not shown, the
貯留槽15は、遠心機11によって遠心分離処理して得られた遠心分離上清が排出されて貯留される槽である。貯留槽15には、無菌フィルタF2を介して貯留槽15の内部空間と外部空間とを連通する通気ユニットが設けられている。
The
上記の培養槽14、遠心機11(遠沈管111)、ポンプ12、貯留槽15は、培養液を送液するための流路部材によって相互に接続されている。
培養槽14と遠沈管111は、間にポンプ12を介して、流路171、流路172、流路173及び流路175によって接続されている。また、遠沈管111と貯留槽15は、間にポンプ12を介して、流路175、流路173、流路172及び流路174によって接続されている。
流路171、流路172及び流路174は分岐コネクタ179Aによって相互に接続され、流路172、流路173及びポンプ12は分岐コネクタ179Bによって相互に接続されている。
流路171~174には、開閉弁178A、Bが設けられており、これによりそれぞれの流路を個別に開閉することができるように構成されている。
流路171、172、173、175、ポンプ12及び開閉弁178A、Bによって、培養槽14に保持された培養液を遠沈管111へ開口OPから導入する導入機構が構成される。また、流路172、173、174、175、ポンプ12及び開閉弁178A、Bによって、遠沈管111の遠心側に設けられた開口OPから、培養液を貯留槽15に排出させる排出機構が構成される。
導入機構及び排出機構によって構成される流路部材は、培養槽14に接続される第一端部e1と、遠沈管111の開口OPに接続される第二端部e2と、ポンプ12に接続される第三端部e3と、貯留槽15に接続される第四端部e4とを有する。
なお、各流路は、各種のパイプ材やチューブ材等によって適宜形成される。また、各流路は、それぞれ、取扱い性の向上などを目的として、適宜途中に接続コネクタを設けて分割可能に構成されるもの等であってよい。
The
The
On-off
The
A channel member configured by the introduction mechanism and the discharge mechanism includes a first end e1 connected to the
In addition, each flow path is appropriately formed of various pipe materials, tube materials, and the like. Further, each flow path may be constructed so as to be divisible by appropriately providing a connection connector in the middle for the purpose of improving handling.
フィード液槽16は、培養槽14に補充するフィード液(培養液)を貯留している槽であり、培養槽14とフィード液槽16は流路18によって接続され、液送ポンプ19が備えられている。また、フィード液槽16には、無菌フィルタF3を介してフィード液槽16の内部空間と外部空間とを連通する通気ユニットが設けられている。
The
制御部13は、上記の各構成(遠心機11、ポンプ12、開閉弁178A、B、液送ポンプ19)の動作を制御するものであり、マイコン若しくはその他の電子デバイスによって構成される。
The
図2~4は、遠心機11を示す図であり、それぞれ、図2は斜視図、図3は図2のA-A線に沿った断面図、図4は図3のBの部分を拡大した拡大図である。
図2~4に示されるように、本実施形態の遠心機11は、略直方体形状の筐体112の内部に遠沈管111や、遠沈管111を回転させる回転機構114等が備えられており、固定管176が、遠沈管111への培養液の導入/排出のための、遠心機11のポートとなる。
2 to 4 are views showing the
As shown in FIGS. 2 to 4, the
筐体112は、装置の基本構造を支持する骨組み構造であるフレーム体1121と、フレーム体1121の側面に設けられたパネル1122とによって構成される。
筐体としての機能を奏するものであれば、任意の構成とすることができる。
The
Any structure can be employed as long as it functions as a housing.
回転機構114は、遠沈管111を保持して回転させるための機構であり、遠沈管を保持する回転テーブル1143と、回転テーブル1143に備えられる遠沈管保持部材1142と、回転テーブル1143と一体構造となって回転管177をチャックする回転治具1141と、回転テーブル1143及び回転治具1141を回転させるモーター部1144等を備える。
モーター部1144はフレーム体1121に支持され、モーター部1144の回転軸に対して回転テーブル1143が取り付けられている。この回転テーブル1143に備えられる遠沈管保持部材1142によって遠沈管111が保持されることにより、遠沈管111が保持・回転される構成となる。
また、回転治具1141は、回転テーブル1143に接続されて一体的な構成となり、当該回転治具1141によって回転管177が回転軸上でチャックされる。これにより、回転管177も、遠沈管111と同じ回転で回転する。
遠沈管111の遠心側には開口OPが形成されており、当該開口OPには流路175が接続され、流路175は回転管177と接続される。即ち、流路175は、回転管177の端部と開口OPとを接続する搬送路である。なお、流路175と回転管177(内部管1771)とは、例えばフレキシブルチューブ(シリコンチューブやテフロン(登録商標)チューブ)で接続することができる。
The
The
Further, the
An opening OP is formed on the centrifugal side of the
図4は、遠心機11において、遠沈管111へ培養液を導入/排出するためのポートとなる部分の拡大図(図3のBの部分)である。
遠沈管111は、前述のように、遠心分離のために回転する部材であり、これにつながる流路を遠沈管111の外部へと取り出すためには、回転を吸収する構造が必要となる。
遠心機11では、固定管(回転しない管)176が、遠沈管111へ培養液を導入/排出するためのポートであり、上記の回転管177が、固定管176と液密状に嵌合され、かつ、固定管176と相対的に回転可能に構成されることによって、回転を吸収している。
FIG. 4 is an enlarged view (portion B in FIG. 3) of a port for introducing/discharging the culture medium into/from the
As described above, the
In the
図4に示されるように、フレーム体1121に支持される管保持部113によって、回転管177及び回転管177の内部に液密状に挿入された固定管176が、回転軸線に沿って同軸上に保持される。
固定管176は、管保持部113に固定される固定治具116によって回転不能に固定される。一方、回転管177は、2つのボールベアリングBBを介して管保持部113に取り付けられることによって、回転可能に保持される。
上記各構成により、回転管177は回転治具1141によって回転される一方、当該回転する回転管177の内部に液密状に挿入された固定管176は回転せず、これによって、遠心機11の内部から外部への流路において回転を吸収している。
なお、本実施形態では、回転管177を、内部管1771と補助管1772の2重構造とするものを例としている。内部管1771と、固定管176は同径の管であり、補助管1772の中で、内部管1771と固定管176が若干の隙間を有して突き当たるような構成である。当該構成により、内部管1771から固定管176への流路としての連続性を高めると共に、2重管構造とすることによって強度を高めるものであるが、回転管を2重構造にせずに、単純に回転管内に固定管を挿入(或いは固定管内に回転管を挿入)するものであってもよい。
また、本実施形態では、 補助管1772内で下から上に延びる内部管1771に対し、若干の隙間が空くように上から固定管176が設けられ、回転管177の上端部より所定距離下となる箇所において、シリコンワッシャー115を設ける構成としている。シリコンワッシャー115は、管保持部113の内壁と回転管177の外周の間に設けられ、これらの部材間を液密状にシールする部材である。回転管177と固定管176は液密状に嵌合されるものであるが、相対回転するものであり、両者の隙間から液体が漏れる恐れもある。これに対し、シリコンワッシャー115によって、管保持部113の内壁と回転管177の外周の間に密閉空間を形成することにより、液体が僅かに漏れたとしても、この液体を密閉空間に留め置くものである。
As shown in FIG. 4, the
The fixed
With each of the above configurations, the
In this embodiment, the
In addition, in this embodiment, the fixed
次に、上記構成の灌流培養システム1の処理動作の概略を、図5のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下では制御処理の主体を省略しているが、下記処理は、制御部13によって、遠心機11、ポンプ12、開閉弁178A、B、液送ポンプ19の動作を制御することによって行われるものである。
Next, the outline of the processing operation of the perfusion culture system 1 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. In addition, although the subject of control processing is omitted below, the following processing is performed by the
先ず、ポンプ12によって培養槽14から培養液を吸引する。即ち、プランジャ122を上昇させることで、シリンダ121内に培養液を吸引するものである(ステップ601)。当該処理においては、流路171と172のみが開となるように開閉弁178A、Bが制御され、ポンプ12が培養槽14のみに接続される第一の状態とされる。
次に、流路173のみが開となるように開閉弁178Bを制御して、ポンプ12が遠沈管111のみに接続される第二の状態とし(ステップ602)、ポンプ12によってシリンダ121内に溜まっている培養液を遠沈管111へ注入する(ステップ603)。
First, the culture solution is sucked from the
Next, the on-off
遠沈管111に培養液が注入されたら、遠心機11を作動して遠心分離処理を行う(ステップ604)。
遠心分離処理後、ポンプ12によって遠沈管111から遠沈された細胞を吸引する(流路は“第二の状態”)。即ち、プランジャ122を、細胞を抜き取るのに必要な量だけ上昇させることで、遠沈管111から細胞を吸引する(ステップ605)。
細胞培養の分野においては、一般的に、細胞は比重が大きい成分に分類されることから、遠心分離処理により、細胞は遠沈管111の先端部分に集まることになる。先端部分に形成されている開口OPから、集まった細胞を抜き取るのに必要なだけ、プランジャ122を上昇させることにより、遠沈された細胞を吸引するものである。遠心分離上清の大部分は遠沈管111内に留め置かれた状態となる。遠沈管111の先端部分に形成した開口OPに流路を接続する構成とすることによって、効率よく細胞を抜き取ることができるものである。
なお、遠心分離処理によって、細胞が遠沈管111の先端部分で固まるような状態となることがあり、羽根車形式のポンプであると、開口OPからの細胞の吸引がうまくいかない場合があるが、本実施形態のごとく、シリンジポンプを用いることにより、開口OPからの細胞の吸引を比較的スムーズに行うことができる。
同様の観点から、遠沈と細胞の抜き取りの処理を細かく複数回に分けて繰り返すようにしてもよい。遠沈が完全に行われるまで長い時間回転させると、細胞が遠沈管111の先端部分で固まってしまう傾向が強くなる。そこで、回転の時間を短くして細胞の抜き取りを行う処理を、繰り返し行うことで、上記問題を低減するものである。
After the culture solution is poured into the
After the centrifugation process, the centrifuged cells are sucked from the
In the field of cell culture, cells are generally classified into components with high specific gravity, and thus cells are collected at the tip of
Note that the centrifugal separation process may cause cells to clump together at the tip of the
From the same point of view, centrifugation and cell extraction may be finely divided and repeated multiple times. If the
遠沈した細胞をポンプ12のシリンダ121内に吸引したら、流路を第一の状態とし(ステップ606)、細胞を培養槽14へと戻す(ステップ607)。
After the centrifuged cells are sucked into the
次に、流路を第二の状態とし(ステップ608)、ポンプ12によって遠沈管111から残りの遠心分離上清を吸引する(ステップ609)。
その後、流路172と174のみが開となるように開閉弁178A、Bを制御して、ポンプ12が貯留槽15のみに接続される第三の状態とし(ステップ610)、遠心分離上清を貯留槽15に排出する(ステップ611)。
なお、液送ポンプ19によって、フィード液を、フィード液槽16から培養槽14に補充する処理が、上記のステップ601~611の処理と並行して行われる(ステップ620)。遠心分離上清が排出された分を適宜補充する処理である。
以上の一連の処理が繰り返されることにより、培養槽から培養液を取り出して代謝物等を分離すると共に、細胞を培養槽に戻し、新鮮な培養液を加える灌流培養が行われる。
なお、遠心機11の作動は、ステップ604(或いはステップ604と605の繰り返し処理)の間だけ回転させても良いし、上記のステップ601~611の処理を通して回転状態を維持させておくこともできる。
Next, the channel is set to the second state (step 608), and the remaining centrifugation supernatant is aspirated from the
After that, the on-off
The process of replenishing the feed liquid from the
By repeating the above series of processes, the culture solution is taken out from the culture tank to separate metabolites and the like, and the cells are returned to the culture tank and perfusion culture is performed by adding fresh culture solution.
The operation of the
本実施形態の灌流培養システム1によれば、比較的低コストにて、製造及び運用が可能である。
即ち、ポンプ12に用いられるシリンジや、遠沈管、及び流路部分(開閉弁178A、B除く)は、プラスチックシリンジやプラスチックチューブ等の従来品を用いて形成することができ、実用的にシングルユースとすることができる。例えば、培養槽14についてもプラスチックバッグとし、培養槽14、流路171~175、18、シリンダ121及びプランジャ122、分岐コネクタ179A、B、固定管176、回転管177を、シングルユース品として一体的に取り扱うこと等ができる。
使い捨てとすることによって、繰り返し使用する際の洗浄(コンタミネーション防止)が難しいという問題も解消することができる。
The perfusion culture system 1 of this embodiment can be manufactured and operated at relatively low cost.
That is, the syringe, the centrifuge tube, and the flow path portion (excluding the on-off
Disposable use also solves the problem of difficulty in cleaning (prevention of contamination) during repeated use.
また、本実施形態の灌流培養システム1(遠心機11)によれば、遠沈管111の先端部分に開口OPが形成され、ここから細胞を排出させる構成とすることによって、効率よく細胞を抜き取ることができる。
なお、本実施形態では、遠沈管への培養液の導入についても、開口OPから行うものを例としているが、遠沈管への培養液の導入は別の箇所から行うものとしてもよい(例えば遠沈管の中心側に導入口を設ける等)。
In addition, according to the perfusion culture system 1 (centrifuge 11) of the present embodiment, the opening OP is formed at the tip of the
In the present embodiment, the introduction of the culture solution into the centrifuge tube is also performed from the opening OP, but the introduction of the culture solution into the centrifuge tube may be performed from another location (for example, the such as providing an inlet on the center side of the sink tube).
本実施形態では、ポンプとしてシリンジポンプを例としているが、任意の方式のポンプを用いることができる。但し、容積式ポンプであることが好適であり、特に、シリンジポンプであることが好ましい。上述のごとく、シリンジポンプであることにより、遠心分離処理によって、遠沈管111の先端部分に溜まった細胞を、開口OPから比較的スムーズに引き抜くことができる。
また、本実施形態では、ポンプ12の配置位置を、流路172と流路173の間に1つ配置するものを例としているが、本発明をこれに限るものではない。例えば、上記のごとく、遠沈管の中心側に導入口を設けるような場合、培養液を導入するためのポンプと、排出させるためのポンプを、それぞれ設けるようなものであっても構わない。
また、例えば、遠沈管そのものをシリンジポンプとして機能させるものであってもよい。即ち、遠沈管そのものをシリンダとし、遠沈管の中心側からプランジャが出入りするような構成とする等してもよい。
Although a syringe pump is used as an example of the pump in this embodiment, any type of pump can be used. However, it is preferably a positive displacement pump, particularly preferably a syringe pump. As described above, by using the syringe pump, the cells accumulated at the tip of the
Further, in the present embodiment, one
Further, for example, the centrifuge tube itself may function as a syringe pump. That is, the centrifugation tube itself may be used as a cylinder, and the plunger may enter and exit from the center side of the centrifugation tube.
1...灌流培養システム
11...遠心機
111...遠沈管
OP...開口
12...ポンプ
121...シリンダ
122...プランジャ
14...培養槽
15...貯留槽
176...固定管
177...回転管
F1~3...無菌フィルタ
e1~4...第一~第四端部
1. . .
Claims (6)
前記遠沈管を回転させることによって、前記遠沈管内で前記培養液を遠心分離させる回転機構と、
前記遠沈管の遠心側に設けられた開口から、前記培養液を排出させる排出機構と、
を備え、
前記導入機構は、前記培養液を、前記開口から前記遠沈管へ導入する、灌流培養システム。 an introduction mechanism for introducing the culture solution held in the culture tank into the centrifuge tube;
a rotating mechanism for centrifuging the culture medium in the centrifuge tube by rotating the centrifuge tube;
A discharge mechanism for discharging the culture solution from an opening provided on the centrifugal side of the centrifuge tube;
with
The perfusion culture system , wherein the introducing mechanism introduces the culture solution from the opening into the centrifuge tube .
前記遠沈管を回転させることによって、前記遠沈管内で前記培養液を遠心分離させる回転機構と、
前記遠沈管の遠心側に設けられた開口から、前記培養液を排出させる排出機構と、
を備え、
前記排出機構は、シリンダ内部に流体を吸入し、かつ、前記シリンダから前記流体を吐出させるポンプを備え、前記ポンプで前記培養液を吸入することにより、前記遠沈管から前記培養液を排出させる、灌流培養システム。 an introduction mechanism for introducing the culture solution held in the culture tank into the centrifuge tube;
a rotating mechanism for centrifuging the culture medium in the centrifuge tube by rotating the centrifuge tube;
A discharge mechanism for discharging the culture solution from an opening provided on the centrifugal side of the centrifuge tube;
with
The discharge mechanism includes a pump that sucks fluid into the cylinder and discharges the fluid from the cylinder, and sucks the culture solution with the pump to discharge the culture solution from the centrifuge tube . Perfusion culture system.
前記流路部材は、前記ポンプが前記培養槽のみに接続される第一の状態と、前記ポンプが前記遠沈管のみに接続される第二の状態と、前記ポンプが前記貯留槽のみに接続される第三の状態とのいずれかに切替え可能に構成されている請求項4に記載の灌流培養システム。 The introduction mechanism and the discharge mechanism include a first end connected to the culture tank, a second end connected to the opening of the centrifuge tube, a third end connected to the pump, and the A channel member for feeding the culture solution, having a fourth end connected to a reservoir for storing the centrifugal supernatant of the culture solution,
The flow path member has a first state in which the pump is connected only to the culture tank, a second state in which the pump is connected only to the centrifuge tube, and a state in which the pump is connected only to the storage tank. 5. The perfusion culture system according to claim 4 , which is configured to be switchable between the third state and the third state.
前記回転機構の回転軸線に沿って延びる固定管と、
前記固定管に液密に嵌合され、かつ、前記固定管と相対的に回転可能に構成された回転管と、
前記回転管の端部と前記開口とを接続する搬送路と、を備える請求項5に記載の灌流培養システム。 The flow path member is
a fixed tube extending along the rotation axis of the rotating mechanism;
a rotary tube that is fluid-tightly fitted to the fixed tube and configured to be rotatable relative to the fixed tube;
6. The perfusion culture system according to claim 5 , further comprising a transport path connecting the end of the rotary tube and the opening.
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