JP7396048B2 - 培養用添加剤拡散機構、培養用容器、培養システム、および細胞の製造方法 - Google Patents
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Description
本開示の培養用添加剤拡散機構は、細胞等の培養対象を培養する培地に添加剤を添加する際に用いることができ、培養対象の培養に用いられる添加剤を保持する添加剤保持部と、添加剤保持部内から添加剤保持部外への添加剤の拡散速度を調節する拡散調節部と、を備える。このように、添加剤保持部内から添加剤保持部外への添加剤の拡散速度を調節する拡散調節部を設けることにより、拡散調節部を介して添加剤保持部外へ拡散される添加剤の量および添加のタイミングを適正に調節することができるため、該培養用添加剤拡散機構を後述するように例えば培養用容器に備えることにより、培地への添加剤の添加を制御することができる。
添加剤保持部20は、拡散調節部22を介さずに添加剤が添加剤保持部20外へと拡散されないよう、添加剤を添加剤保持部20内に保持する。なお、本明細書中において、添加剤が拡散されないとは、添加剤の拡散が実質的にゼロとみなされる状態を指すものとする。添加剤保持部20の具体的な形態は特に限定されないが、拡散調節部22を介して添加剤を徐々に添加剤保持部20外へと拡散させるために、添加剤を内包することができる多孔質材料を少なくとも一部に含むことが好ましい。より好ましくは、添加剤保持部20は、全体が多孔質材料20によって形成される。多孔質材料は、共有結合に基づく化学ゲルまたは非共有結合性の分子間力などに基づく物理ゲル等の高分子ゲルであり得、共有結合および非共有結合性の分子間力がゲル構造の形成に寄与した高分子ゲルであってもよい。具体的には、多孔質材料として、アガロース、デキストリン、ペクチン、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガムなどの糖鎖から形成されるハイドロゲル;コラーゲン、ヒアルロン酸、エラスチン、ゼラチンなどのタンパク質から形成されるハイドロゲル;ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、シリコーンなどの合成高分子から形成されるハイドロゲル;並びにメソポーラスカーボン、メソポーラスアルミノシリケート、メソポーラスシリカ等の無機材料を用いることができる。各種添加剤と同程度の微細孔を形成させやすいことから、添加剤保持部は、ハイドロゲルを一部に含むことがより好ましい。
拡散調節部22は、添加剤保持部20内から添加剤保持部20外への添加剤の拡散速度を調節する。拡散速度の調節としては、添加剤保持部20外への添加剤の拡散が促進される状態/添加剤保持部20外への添加剤の拡散が抑制された状態(拡散が実質的にゼロの場合を含む)の2状態を少なくとも切り替えられればよい。拡散調節部22は、例えば、電磁バルブなど物理的な障壁を利用する方法によって拡散速度を制御してもよいし刺激応答性材料など化学物質の状態変化を用いた方法によって拡散速度を制御してもよい。また、拡散調節部22は、添加剤保持部20内の表面と添加剤との親和性を変化させて、拡散速度を調節してもよい。
子材料としては、例えば、Isozakiらによって報告されているペンタメチレン鎖を有するアンチ型2核パラジウム錯体anti-1a(Isozaki et al., (2007))を用いることができる。これらの超音波応答性材料は、超音波の照射の有無によって、凝集状態から膨潤状態へと変化する。よって、音波応答性材料を含む膜構造物またはバルブを拡散調節部22とし、拡散調節部22に対する音波の照射を調節することによって、拡散調節部22を介した添加剤の拡散速度を調節することができる。
不透過部41は、添加剤を拡散または透過させない。不透過部41の具体的な形態は特に限定されないが、添加剤に対する親和性を有さない材料によって構成することが好ましい。不透過部41は、例えば、疎水性高分子等の有機材料、または金属薄膜等の無機材料によって構成される。制御信号34によって拡散速度を調節する形態においては、不透過部41は制御信号34を遮断しないことから、非疎水性高分子によって構成することが好ましい。また、添加剤保持部20として用いた多孔質材料の表面を架橋して、不透過部41としてもよい。
添加剤は、培養対象および培養の目的に応じて選択することができ、例えば、低分子化合物、核酸、脂質、タンパク質、糖、アミノ酸などであり得る。タンパク質としては、生体信号として働くことが知られている、分化誘導因子、細胞増殖因子、抗体、ホルモン、およびケモカインなどを添加剤とすることができる。低分子化合物として、酵素やレセプターなどに結合しその活性を阻害する阻害剤や抗生物質などを添加剤とすることができる添加剤は、人工的に化学合成された物質であってもよいし、天然に得られる物質であってもよい。培養プロトコルによっては、界面活性剤を添加剤としてもよい。また添加剤は、複数の成分を含むエキソソームやリポソームなどの小胞、生体材料抽出物や細胞分泌物でもよい。添加剤は、化学物質に限られず、ウィルスでもよい。
培養用添加剤拡散機構23を用いて培養することができる培養対象は、特に限定されない。好適には、培養対象として細胞を培養することができる。細胞としては、接着性の細胞、および浮遊性の細胞のいずれでも培養することができる。また、細胞としては、単細胞生物、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞、腫瘍細胞のいずれでもよい。また、幹細胞や臓器由来の細胞でもよい。幹細胞としては、iPS細胞、ES細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞、神経幹細胞、およびMuse細胞などがあげられる。
一実施形態において、培養用添加剤拡散機構は、高分子の刺激応答性材料である刺激応答性高分子材料と、制御信号受信材料を有する細胞培養用刺激応答性基材に、作用物質である添加剤を担持させた、細胞を培養するための細胞培養用担体である。
本実施形態の細胞培養用担体は、細胞培養用刺激応答性基材に添加剤が担持されている。細胞培養用担体は、制御信号を受信する前は細胞培養用刺激応答性基材中の刺激応答性高分子材料が凝集している。この凝集状態においては、ポリマーの密度が高いことや疎水性が高いことから水に対する溶解性が低く、担持している添加剤が担体外の拡散しないため、担体に担持されたままとなる。細胞培養用担体には、添加剤が貯蔵された状態となる。
以下、本実施形態の細胞培養用担体について詳細に説明する。
図21に、第1実施形態の細胞培養用担体23aの断面の模式図を示す。図21に示す細胞培養用担体23aは、細胞培養用刺激応答性基材60に、添加剤38を担持させた状態である。細胞培養用刺激応答性基材60に添加剤38を直接担持させることにより、構造が簡便となり、効率よく製造することができる。細胞培養用担体23aに制御信号を入力すると、全体的に膨潤した膨潤状態63となる。
一例をあげると、制御信号の入力前に符号(X)に示す凝集状態である場合、制御信号を受信し、細胞培養用刺激応答性基材60中の刺激応答性高分子材料が非凝集状態63(又は膨潤状態)となると、水に対する溶解性が向上する。これにより、担持されていた添加剤38が担体外に拡散する。
他の例を挙げると、制御信号の入力前に符号(Y)に示す非凝集状態である場合、制御信号を受信し、細胞培養用刺激応答性基材60中の刺激応答性高分子材料が凝集状態となると、水に対する溶解性が低下する。これにより、担持されていた添加剤38は担体内に保持されたままとなる。
外部刺激により、刺激応答性高分子材料の構造が変化し、添加剤の透過性が変化する。刺激応答性高分子材料は直鎖状のポリマーでも、分岐しているポリマーでもよい。刺激応答性高分子材料分子間を架橋して用いてもよい。刺激応答性高分子材料を用いたポリマーブラシ構造を形成して用いてもよい。添加剤の分子サイズが小さい場合は、架橋やポリマーブラシ構造等により刺激応答性高分子材料が高密度な方が、封止効率の面から好ましい。
刺激応答性高分子材料は、温度、光、pH、磁場、電場、超音波、酸化還元、分子濃度等の様々な刺激に対し、応答するものを適宜使用できる。本実施形態においては、局所的に加熱しても、熱平衡により培養温度へ収束させることができ、培養環境への影響が少ないことから細胞にも悪影響がないため、温度応答性高分子材料を用いることが好ましい。
制御信号は、配線が不要であるといる観点から光又は磁場が好ましい。光としては、細胞に影響が出にくい近赤外光が好ましい。なかでも、水分子が吸収しにくい波長であるため、650nm以上950nm以下が好ましく、1000nm以上1350nm以下がより好ましく、1500nm以上1800nm以下が好ましい。
制御信号受信材料は、制御信号と刺激応答性高分子材料の組み合わせによって適宜決定される。例えば、制御信号に近赤外光、刺激応答性高分子材料に温度応答性高分子材料を用いた場合、制御信号受信材料には、近赤外光を熱に効率よく変換できる有機材料および無機材料が用いられる。このような材料としては、有機化合物、微細な金属構造体、又は微細なカーボン構造体である炭素微細構造体が挙げられる。
このような材料を制御信号受信材料として用いることにより、信号を受信し、制御信号受信材料周辺が局所的に加熱されることで温度応答性高分子材料の構造が変化し、添加剤の拡散と拡散停止を可逆的に制御できる。
本実施形態において、有機化合物としては有機色素が好ましく、有機色素としては、シアニン色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン化合物、ニッケルジチオレン錯体、スクアリウム色素、キノン系化合物、ジインモニウム化合物、アゾ化合物、ポルフィリン化合物、ジチオール金属錯体、ナフトキノン化合物、ジインモニウム化合物等が挙げられる。
本実施形態において、金属構造体としては、アスペクト比で光の吸収波長を制御できることから金属ナノロッドが好ましく、金ナノロッドが特に好ましい。
炭素材料としては、微細なカーボン構造体である炭素微細構造体が好ましく、炭素微細構造体として、カーボンナノチューブ、フラーレン、カーボンナノワイヤー等を用いることができる。
官能基がスルフヒドリル基であれば、マレイミド、ハロ酢酸、ピリジルジスルフィド、チオスルフォン、ビニルスルホン等を含む架橋剤を用いることができる。
官能基がアルデヒド基であれば、ヒドラジド、アルコキシアミン等を含む架橋剤を用いることができる。官能基がアルデヒド基であれば、ヒドラジド、アルコキシアミン等を含む架橋剤を用いることができる。
また、電子線照射等のエネルギー付与により各種部材を活性化し、接合や架橋に用いてもよい。
本実施形態において、添加剤22としては、酵素、サイトカイン、分化誘導因子、抗体等のタンパク質、ホルモン等のペプチド、抗生物質、アミノ酸やグルコース、レチノイン酸等の低分子化合物、DNA等の核酸、ナノ粒子、リポソームなど、特に制限はなく利用できる。
図22に、第2実施形態の細胞培養用担体23aの断面の模式図を示す。図22に示す細胞培養用担体23aは、細胞培養用刺激応答性基材60と、多孔質材料62と、添加剤38と、不透過部である添加剤不透過層61とを備える。添加剤38は多孔質材料62に内包されている。本実施形態においては、添加剤38を含む多孔質材料62の一部が細胞培養用刺激応答性基材60で被覆され、それ以外の部分が添加剤不透過層61で被覆されている。添加剤不透過層61は疎水性のポリマーが好ましく、添加剤38が細胞培養用刺激応答性基材60で被覆した部分以外から放出されないことが好ましい。添加剤不透過層61は添加剤を不透過かつ非吸着であればよく、疎水性ポリマー以外には金属薄膜等の無機材料を用いてもよく、多孔質材料を架橋剤で架橋してもよい。必要に応じて、親水化等のコーティングをしてもよい。
図22(Y)に示すように、細胞培養用担体23aに制御信号を入力すると、細胞培養用刺激応答性基材60を配置した場所のみが膨潤状態60aとなる。膨潤状態60aとなった部分からのみ添加剤38が拡散により放出されるため、添加剤38の拡散量と拡散方向を所望の供給量に制御することができる。
本実施形態において、添加剤38は基材に内包されている。該基材としては多孔質材料が好ましい。多孔質材料としては、アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル等のハイドロゲル;メソポーラスカーボン、メソポーラスアルミノシリケート、メソポーラスシリカ等の無機材料を用いることができる。
本実施形態において、添加剤38は多孔質材料62に内包されていることが好ましい。
図23に、第3実施形態の細胞培養用担体23aの断面の模式図を示す。図23に示す細胞培養用担体23aは、細胞培養用刺激応答性基材60と、多孔質材料62と、添加剤38とを備える。添加剤38は多孔質材料62に内包されている。本実形態の細胞培養用担体23aは、添加剤38が細胞培養用刺激応答性基材60に被覆され、貯蔵されている。
一例をあげると、制御信号の入力前に符号(X)に示す凝集状態である場合、制御信号を受信し、細胞培養用刺激応答性基材60中の刺激応答性高分子材料が非凝集状態60aとなると、水に対する溶解性が向上する。これにより、担持されていた添加剤38が担体外に拡散する。
他の例を挙げると、制御信号の入力前に符号(Y)に示す非凝集状態である場合、制御信号を受信し、細胞培養用応答性基材60中の刺激応答性高分子材料が凝集状態となると、水に対する溶解性が低下する。これにより、担持されていた添加剤38は担体内に保持されたままとなる。
本実施形態において、添加剤38は基材に担持されている。該基材としては多孔質材料が好ましい。多孔質材料としては、アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル等のハイドロゲル;メソポーラスカーボン、メソポーラスアルミノシリケート、メソポーラスシリカ等の無機材料を用いることができる。
本実施形態において、添加剤38は多孔質材料62に内包されていることが好ましい。
図24に、第4実施形態の細胞培養用担体23aの断面の模式図を示す。図24に示す細胞培養用担体23aは、制御信号受信材料を、濃度分布が形成されるように細胞培養用刺激応答性基材60に配合し、添加剤38を含む多孔質材料62を被覆した形態である。符号51aに濃度分布の勾配を示す。濃度分布があることにより、同一の制御信号入力であっても、添加剤38の拡散速度に差をつけることができる。このため、後述する細胞培養用容器内で、空間的に添加剤38の濃度分布を制御できる。
図25に、第5実施形態の細胞培養用担体23aの断面の模式図を示す。図25に示す細胞培養用担体23aは、添加剤91が細胞培養用刺激応答性基材60で被覆されている。添加剤38は多孔質材料62に内包されている。添加剤38には、複数種類の添加剤38a、添加剤38bが混合した状態で貯蔵されている。
図26に、第6実施形態の細胞培養用担体23aの断面の模式図を示す。図26に示す細胞培養用担体23aは、添加剤を含む多孔質材料62が細胞培養用刺激応答性基材60で被覆されている。細胞培養用担体23aは、表面に注入口102を備え、所望の添加剤38を注入することができる。注入口102は、添加剤を注入後に、疎水性ポリマー等の添加剤不透過性の材料で形成した封止部105で封止すると、添加剤38の漏れが少なくなる作用効果が得られる。
図4に、培養用容器の一例を、模式的に示す。図4に示すように、培養用容器10は、上述した培養用添加剤拡散機構23と、細胞等の培養対象12および培地13が導入される培養部11とを備える。培養時には、図4に示すように、拡散調節部22が培地13に接する。培地13が液状(培養液)である場合には、培養液が培養部11から拡散調節部22に浸透して添加剤保持部20に接液し、添加剤保持部20から培地13への添加剤の拡散が可能になる。よって、拡散調節部22が添加剤保持部20内から添加剤保持部20外への添加剤の拡散速度を調節することにより、培地13への添加剤の添加を効率的かつ簡便に制御することができる。このような培養用容器10によれば、培地13への添加剤の添加を効率的かつ簡便に調節しつつ、細胞を培養することができる。なお、図示しないが、培養部11には、適宜蓋が設けられている。
本実施形態の培養用容器は、細胞を培養するための細胞培養用容器であって、上述した細胞培養用担体と、細胞を培養するための培養部である細胞培養部と、を備える。
図27の(a)に本実施形態の細胞培養用容器10aの一例の断面図の模式図を示す。細胞培養用容器10aは、細胞培養部11aと、細胞培養用担体23a及び23bと、を備える。細胞培養部11aは細胞収容部2を備える。
細胞収容部2には、既存の培養皿、培養プレートのウェル、Lab-on-a-chip等の公知の材料を用いることができる。細胞収容部2の表面は、細胞の接着や脱離、タンパク質の非特異吸着防止等のためのコーティングがなされていてもよい。
図27(e)に示すように、制御信号として780nmの近赤外光Aを照射すると、符号23aで示される細胞培養用担体から細胞誘因因子38cが拡散し、照射を停止すると、拡散が停止する。
図27(f)に示すように、細胞誘因因子38cの拡散により、細胞集団8は符号23aの方向に移動する。
増殖因子38dの拡散により、細胞が増殖する。
培養対象の細胞としては、間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞等の幹細胞や前駆細胞、肝臓等の分化細胞、腫瘍由来等の株化された細胞等いずれでもよく、哺乳動物細胞以外の細胞でもよい。細菌や酵母、真菌でもよい。
図28に細胞培養用容器の一実施形態を示す。細胞培養用容器10aは、蓋50の容器内側に、細胞培養用刺激応答性基材60と、添加剤を含む多孔質材料62を備える。多孔質材料62は蓋50に接するように配置され、細胞培養用刺激応答性基材60は、細胞培養部11a内の細胞懸濁液6aに接触するように配置される。
多孔質材料62に含まれる添加剤は、多孔質材料62内で濃度勾配をつけてもよい。細胞培養用容器10aの蓋部50側から制御信号を入力することにより、添加剤を供給することができる。
例えば、iPS細胞から肝細胞への分化においては、30日以上の長期的な培養を、日によって3~5種類程度のサイトカインの種類を変えながら行う必要がある。また、肝不全への移植治療を想定した場合、必要な細胞数は約109~1010個とも算定されており、高密度に効率的な細胞生産が望まれる。本実施形態の細胞培養用容器は、配線や流路が必須の構成ではなく、様々な添加剤が要求される複雑なプロトコルに対しても、単純な機構により対応することができ、大量の培養が可能となる。
次に、上述した本開示の培養用容器(細胞培養用容器)を用いる培養システムについて説明する。本開示に係る培養システムは、細胞等の培養対象を培養するために用いられ、培地13への添加剤の添加を効率的かつ簡便に制御しつつ細胞を培養することを可能とするシステムである。図9に培養システムの一例の概略構成を示す。図9に示すように、培養システム100は、上述した培養用容器10(細胞培養用容器)と、培養管理装置30とを備える。なお、図9以降の図中、培養用容器10については、断面を模式的に示している。培養用容器10は、上述した培養用添加剤拡散機構23と、培地13を導入して細胞12を培養するための培養部11とを有している。培養用添加剤拡散機構23は、添加剤を保持するための添加剤保持部20と、添加剤保持部20内から添加剤保持部20外への添加剤の拡散速度を調節する拡散調節部22とを備える。培養管理装置30は、制御信号34を発信する発信部33を備える。なお、培養用添加剤拡散機構23は、上述した細胞培養用担体23aであってもよい。
以下、培養システムの基本構成について、図10を参照して説明する。図10は、培養システムの基本構成の一例を示す機能ブロック図である。図10に示すように、培養管理装置30は、取得部35、制御部36、および発信部33を有する。
なお、制御信号34を送られた後、培養用容器10は、搬送部40で元の位置(A)に戻される。
・クラスタリング(Clustering)
・帰納論理プログラミング(ILP: Inductive Logic Programming)
・遺伝的アルゴリズム(GP: Genetic Programming)
・ベイジアンネットワーク(BN: Baysian Network)
・ニューラルネットワーク(NN: Neural Network)
実施例1に用いた各材料は以下の通りである。
多孔質材料として、表面にカルボキシル基が存在する、4%アガロースゲル粒子(CarboxyLink; Thermo Fisher Scientific)を用いた。
刺激応答性高分子材料として、ポリ(アリルアミン-コ-アリルウレア)ゲルを用いた。当該ゲルは、DDSキャリア作成プロトコル集(CMC出版)の182-184ページを参考に、分子量 15,000のポリ(アリルアミン)(日東紡メディカル)に対し、93%のアリルアミンの一級アミンにウレイド基を導入することで作製した。ウレイド基にもアミノ基が含まれているため、グルタルアルデヒドにより、一部のみの分子内・分子間のアミノ基同士を架橋することでゲル化できた。
当該ゲルの相転移温度は、NaCl濃度150mM、pH7.5の生理条件下において44℃である。相転移温度以上の温度にすることで膨潤が起こり、物質の透過性が増加し、水に対する溶解性が増加する。
制御信号受信材料として、波長808nmに吸収ピークを有し、表面にアミノ基が修飾された直径10nmの金ナノロッド(Sigma-Aldrich)を用いた。
制御信号源として、高出力ファイバ出力LD光源808nm(アズワン)を用いた。
細胞収容部として、TC処理96ウェルプレート(Corning)を用いた。
添加剤として、血管内皮細胞増殖因子であるVEGF-Aを用いた。
培養細胞には、ヒト臍帯静脈内皮細胞HUVECを用いた。HUVECは血液凝固、血管形成などの生理学および薬理学的試験に用いられる。培地は、VEGFが添加されていないEBMTM 内皮細胞基本培地(LONZA)を用いた。
多孔質材料のアガロースゲル粒子表面のカルボキシル基を、EDCおよびsulfo-NHSで活性化させた。活性化の反応はpH6.0のMESバッファー中で室温において行った。これにより、アガロースゲル粒子上に、共有結合でアミノ基を含む物質を固定可能とした。
次いで、合成したポリ(アリルアミン-コ-アリルウレア)ゲルを反応させ、ゲル中の一部のアミノ基を介して、アガロースゲル粒子表面に金ナノロッドとポリ(アリルアミン-コ-アリルウレア)ゲルを固定化した。洗浄により未反応の金ナノロッドやゲルを除去した。これにより、細胞培養用刺激応答性基材と多孔質材料との複合体1を形成した。
粒子が残るように上清を除去し、添加剤としてVEGFを溶解させたHEPESバッファーを加えた。VEGFは、拡散により膨潤状態の刺激応答性高分子材料を透過し、多孔質材料内に取り込ませた。これにより、細胞培養用担体1を製造した。
培養プレートに培地に懸濁されたHUVECを播種し、インキュベーター内において、5%CO2、37℃で培養することで細胞を接着させた。
新鮮な培地に交換後、細胞培養用担体1を導入した。近赤外光照射により、刺激応答性高分子材料が局所加熱され、膨潤し、水に対する溶解性が増大した。
1)Ultrasound-Induced Gelation of Organic Fluids with Metallated Peptides, K. Isozaki, H. Takaya, and T. Naota, Angew. Chem. Int. Ed.,46, 2855-2857 (2007).
2)Tunable, temperature-responsive polynorbornenes with side chains based on an elastin peptide sequence. R. M. Conrad, R. H. Grubbs, Angew. Chem., Int. Ed., 48, 8328(2009).
Claims (17)
- 培養に用いられる添加剤を保持する添加剤保持部と、
前記添加剤保持部の外周の少なくとも一部を囲み、前記添加剤保持部内から前記添加剤保持部外への前記添加剤の拡散速度を調節する拡散調節部と、
を備え、
前記拡散調節部を介して前記添加剤保持部外に前記添加剤を拡散する、培養用添加剤拡散機構であって、
前記拡散調節部は、刺激応答性材料と近赤外線を吸収する近赤外線吸収体とのみからなり、
前記刺激応答性材料は、温度応答性材料であり、
前記温度応答性材料は、前記近赤外線吸収体の温度変化に応じて前記添加剤の拡散速度を変化させる、培養用添加剤拡散機構。 - 培養に用いられる添加剤を保持する添加剤保持部と、
前記添加剤保持部の外周の少なくとも一部を囲み、前記添加剤保持部内から前記添加剤保持部外への前記添加剤の拡散速度を調節する拡散調節部と、
を備え、
前記拡散調節部を介して前記添加剤保持部外に前記添加剤を拡散する、培養用添加剤拡散機構であって、
前記拡散調節部は、刺激応答性材料と近赤外線を吸収する近赤外線吸収体とを含み、
前記刺激応答性材料は、温度応答性材料であり、
前記温度応答性材料は、前記近赤外線吸収体の温度変化に応じて前記添加剤の拡散速度を変化させ、
前記添加剤保持部が多孔質材料を含む、
培養用添加剤拡散機構。 - 前記添加剤保持部が多孔質材料を含む、請求項1に記載の培養用添加剤拡散機構。
- 前記添加剤保持部の外周の一部が、上記添加剤を拡散または透過させない不透過部である、請求項1から3のいずれか1項に記載の培養用添加剤拡散機構。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の培養用添加剤拡散機構と、培養対象および培地が導入される培養部とを備え、前記培養部と前記培養用添加剤拡散機構とが、前記拡散調節部を介して接続されている、培養用容器。
- 前記培養部を複数備える、請求項5に記載の培養用容器。
- 前記培養用添加剤拡散機構を複数備える、請求項5または6に記載の培養用容器。
- 複数の前記培養用添加剤拡散機構は、保持する前記添加剤の種類が互いに異なる、請求項7に記載の培養用容器。
- 請求項5から8のいずれか1項に記載の培養用容器と、培養管理装置とを備え、
前記培養管理装置は、取得部と、制御部と、発信部とを備え、
前記取得部は、少なくとも前記添加剤の添加手順を規定する培養プロトコルを取得し、
前記制御部は、前記培養プロトコルを参照して発信部制御情報を生成し、
前記発信部は、前記発信部制御情報に基づいて前記添加剤の拡散速度を調節する制御信号を前記拡散調節部に送り、
前記拡散調節部は、前記制御信号に基づいて前記添加剤の拡散速度を調節する、培養システム。 - 前記培養プロトコルは、前記添加剤の添加量、添加時間、およびタイミングからなる群から選ばれる少なくとも一つの情報を規定する、請求項9に記載の培養システム。
- 前記発信部には、前記制御信号を前記拡散調節部に送るための信号伝達路が接続され、
前記信号伝達路の一端が前記発信部に接続され、他端が前記拡散調節部に接続されている、請求項9または10に記載の、培養システム。 - 前記培養用容器を複数備え、
複数の前記培養用容器のうち、少なくとも一つを所定の位置に移動させる搬送部をさらに備え、
前記制御部は、前記培養プロトコルを参照して複数の前記培養用容器へ前記添加剤を添加するための発信部制御情報をそれぞれ生成し、
前記発信部は、前記位置に存在する前記培養用容器に対応する前記発信部制御情報に基づいて、前記位置に移動された前記培養用容器の前記拡散調節部に前記制御信号を送る、請求項9から11のいずれか1項に記載の培養システム。 - 培地を前記培養部に供給する培地供給部をさらに備え、
前記培地供給部は、培地貯蔵部と、培地保存部と、培地移送部と、培地移送経路とを備え、
前記培養プロトコルは、前記培地の供給手順を規定し、
前記制御部は、前記培養プロトコルを参照して培地供給部制御情報を生成し、
前記培地供給部は、前記培地供給部制御情報に基づいて前記培養部に前記培地を供給する、請求項9から12のいずれか1項に記載の培養システム。 - 培地を前記培養部に供給する培地供給部をさらに備え、
前記培地供給部は、培地貯蔵部と、培地保存部と、培地移送部と、培地移送経路とを備え、
前記培養用容器の少なくとも一部が半透膜によって構成される半透膜部であり、
前記半透膜部を介して前記培養用容器と前記培地移送経路とが流体連結され、
前記半透膜部を介して前記培地供給部から供給された培地と、前記培養用容器中の培地の成分とが交換される、請求項9から13のいずれか1項に記載の培養システム。 - 前記培養部中の前記培養対象の状態を測定する培養対象状態計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記培養対象状態計測部による前記培養対象の計測結果をさらに参照して、前記発信部制御情報を生成する、請求項9から14のいずれか1項に記載の培養システム。 - 前記培養部中の前記培地に含まれる前記添加剤の濃度を計測する添加剤計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記添加剤計測部による前記添加剤の濃度の計測結果をさらに参照して、前記発信部制御情報を生成する、請求項9から15のいずれか1項に記載の培養システム。 - 請求項9から16のいずれか1項に記載の培養システムを用いた、細胞の製造方法。
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