JPH02100672A - 培地充填回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転円筒式細胞培養器（以下、単にローラボ
トルという）を用いた付着性動物細胞の培養工程におい
て、このローラボトルへの血清培地等の充填、洗浄交換
、細胞接種及びこれらの処理に伴うローラボトルのデキ
ャッピング、キャッピングを無菌状態で自動的、かつ高
速で行う培地充填回収装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、付着性細胞、例えば動物細胞の培養器としては、
ホローファイバーを用いたもの、また、マイクロキャリ
ヤを用いた浮遊培養器等が用いられている。しかし、細
胞によっては、未だ小容量のローラボトルによらないと
培養できないものがある。そのため、従来、この種口−
ラボトルによる培養は、自動化、機械化になじまないの
で一連の培地充填、細胞接種等の作業は、人手に頼って
いた。しかも、処理されるローラボトルは、一般に、２
０００〜３０００ｍｌ程度の小容量のものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

このため、従来、ローラボトルを用いて大量の付着性動
物細胞の培養を行う場合には、多くの人手を要し、その
ため、細胞に対する汚染度が増大するのみならず、例え
ばＤＮＡ組替体の細胞の培養にローラボトルを利用する
場合には、人体に対する危害が生じるおそれがあった。

また、このような人手を排除して、無人・無菌状態でプ
レイバック型ロボットを用いてローラボトルによる細胞
培養の完全自動化を図ることも考えられていた。しかし
、この場合には、処理に要する人間の数と少なくとも同
数のプレイバック型ロボット台数が必要となるばかりで
なく、処理装置自体が大型化・複雑化し、かつ、ロボッ
トの制御がかなり面倒となる問題点があった。

そこで、本発明は、上記の点に鑑み、人手によらず、ま
た、プレイバック型ロボットを使用することなく、比較
的簡単な装置で、無人・無菌状態下で、ローラボトルへ
の付着性動物細胞の充填、洗浄交換、細胞接種及びこれ
らの処理に伴うローラボトルのデキャッピング、キャッ
ピングを自動的かつ高速で行う培地充填回収装置を提供
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の培地充填回収装置
においては、無菌室内にデキャッパ、培地回収洗浄装置
、培地充填装置及びキャッパを順次供給コンベアを介し
て連続して配置し、前記培地回収洗浄装置に予めピッチ
合せされた複数のローラボトルを一斉に起立状態から所
定角度傾倒してローラボトル内の古い培地を吸引し、起
立状態に戻して洗浄液の注入を行い、ついで所定角度傾
倒して所定時間自転させ洗浄した後、隣接供給コンベア
に移送する装置を設ける。また、培地充填装置に予めピ
ッチ合せして供給された複数のローラボトルを一斉に所
定角度傾倒してローラボトル内の前記洗浄液を吸引し、
ついで起立状態に戻して所定量の培地の注入を行った後
、隣接供給コンベアに移送する装置を設ける。

〔作　用〕

上記のように構成された培地充填回収装置にローラボト
ル供給ターンテーブルからローラボトルを供給コンベア
に順次供給すると、まず、デキャッパによりローラボト
ルがデキャッピングされた後、ピッチ合せウオームによ
りピッチ合せされた複数個のローラボトルが一斉に培地
回収洗浄装置に移送され、所定角度傾倒され′Ｃローラ
ボトル内の古い培地が吸引・除去される。吸引・除去後
、ローラボトルは、再び起立状態に戻されて洗浄液の注
入が行われ、ついで、所定角度傾倒されて所定時間自転
させ洗浄した後、隣接供給コンベアに移送される。さら
に、供給コンベアにより移送された起立状態のローラボ
トルは、再び他のピッチ合せウオームによりピッチ合せ
されて培地充填装置に移送され、複数のローラボトルは
、−斉に所定角度傾倒されてローラボトル内の洗浄液を
吸引され、ついで再び起立状態に戻され所定量の培地を
注入した後、隣接した供給コンベアに移送される。また
、この際、必要により細胞の殖菌を行う。

その後、ローラボトルは、キャッパによりキャッピング
されて無菌室より搬出され、培養室へ送られる。

〔実施例〕

図面は、本発明の実施例を示す。第１図に示すように本
発明の培地充填回収装置は、壁面１ｂに囲まれた無菌室
１内にその主要部が収容され、本処理装置本体には開閉
扉１ａからアクセス可能となっている。本処理装置は、
一連の処理手順に沿うように、ローラボトル供給ターン
テーブル２、第１供給コンベア（無端ベルト）３、デキ
ャッパ４、培地回収洗浄装置６、￥Ｓ２供給コンベア（
無端ベルト）７、培地充填装置９、第３供給コンベア（
無端ベルト）１０、キャッパ１１及びローラボトル搬出
ターンテーブル１２、の順に配設されている。なお、本
実施例では、処理装置を構成する一連の装置を直列、い
わゆるＩライン状に配列したが、無菌室の構成によりＵ
ライン状に配列することも可能である。

このような構成において、付着性動物細胞の培養を行う
ローラボトルＢは、連続してローラボトル供給ターンテ
ーブル２よりこの回転に伴って起立状態で第１供給コン
ベア３（無端ベルト）に供給される。なお、このターン
テーブル２は供給コンベア３と同期して回転する。この
第１供給コンベア３は、無菌室１の壁面１ｂを貫いて無
菌室１の内部に進入し、その内部に配設されたデキャッ
パ４により第１供給コンベア３上のローラボトルＢはデ
キャッピングされる。キャップセンサーがローラボトル
Ｂのキャップの有無を検出する。さらにローラボトルＢ
は、第１供給コンベア３により矢印の方向に搬送され、
培地回収洗浄装置６の手前に設けたピッチ合せウオーム
５により所定個数（例えば、４個）のローラボトルＢの
ピッチ合せが同時にされるようになっている。培地回収
洗浄装置６のテーブル上にピッチ合せウオーム５と連動
する押し桁機構６Ａにより送りこまれた所定個数（例え
ば、４個）のローラボトルＢは、ローラボトルフィーダ
により第１供給コンベア３の進行方向と直角方向に段階
的に所定個数づつ送られる。このローラボトルフィーダ
は、カム、リンク機構により構成される極めて簡単な送
り機構である（後述する）。所定方向に傾倒して送られ
たローラボトルＢは、まず、液吸引管でローラボトルＢ
内の古い培地を吸引除去される。ついで、洗浄液が洗浄
液供給管より供給され、吸着カップによりローラボトル
Ｂの頭部側部を吸着されて転倒板上に所定角度転倒され
る。吸着カップの吸着を解かれたローラボトルは、一定
方向に回転（自転）させられて万遍なく、ローラボトル
Ｂ内壁面の洗浄を行う。その際、洗浄液がローラボトル
内壁の細胞付着範囲に十分当るようにする。洗浄を終了
した所定個数のローラボトルＢは、再び起立状態にロー
ラボトルフィーダにより戻されて、別途設けたブツシャ
機構により第２供給コンベア７に送られ、再びピッチ合
せウオーム８により所定間隔にピッチ合せされ、このピ
ッチ合せウオーム８と連動する押し桁機構９Ａにより培
地充填装置９へ移送される。

培地充填装置９へ送りこまれたローラボトルＢは、ロー
ラボトルフィーダにより、先の培地回収洗浄装置６の場
合と同じように、第２供給コンベア７の進行方向と直角
方向に段階的に所定個数づつ送られる。所定方向に傾倒
して送られたローラボトルＢは、まず液吸引管でローラ
ボトルＢ内の洗浄液を吸引・除去され、ついで起立状態
に戻されて培地の充填を行う。その際、培地のｐＨ調整
のためにＣＯ２ガスが注入される。これらの処理が終了
したローラボトルＢは、第３供給コンベア１０へ送り出
され、第３供給コンベア１０の途中に配設したキャッパ
１１によりローラボトルＢのキャップのキャッピングが
順次行われる。このキャッパ１１のキャップホッパーに
は、デキャッパ４からキャップの供給が行われる。キャ
ッピングが行われたローラボトルＢは、無菌室１の内部
より搬出されて、無菌室１の外部に設けたローラボトル
搬出ターンテーブル１２により、その回転に伴って培養
室へ培養のために送られるようになっている。なお、本
発明の培地充填回収装置の運転・制御を行う制御パネル
１３が無菌室１外部の適当な個所に設けられている。

ここでは、本発明の実施例の培地充填回収装置の運転モ
ードについては、典型的なモードであるデキャッピング
ー古い培地吸引→洗浄液充填−ローラボトル転倒自転−
洗浄液吸引→培地充填−キャッピング（Ｂモード）につ
いて説明したが、必要に応じて次のような異なった処理
工程の組合せを選択することが可能である。また、これ
らのモードの選択・変更は、無菌室の外部より操作でき
る。

ここで、−印は、省略する工程を示し、ローラボトルは
、単に、培地回収洗浄装置あるいは培地充填装置を通過
する。

すなわち、上記表に見るように、モードＡ（細胞接種の
みの処理工程）では、本培地充填回収装置に、未使用の
閉栓されたローラボトルＢが供給され、デキャッパ４に
よりデキャッピングされた後、培地回収洗浄装置６で菌
の増殖のための培地がローラボトル内に充填されるとと
もに培地充填装置９で種菌の接種が行われる。そして、
キャッピング後、培養のために、次のプロセスへ供給さ
れる。また、モードＣ（培地回収工程）では、培養を完
了したローラボトルＢが本培地充填回収装置に供給され
、デキャッパ４によりデキャッピングされた後、生産さ
れた有効物質を含む培地は、培地回収洗浄装置６におい
て、ローラボトルＢ内から回収される。回収された培地
はタンク等に貯蔵される。さらに、モードＤ（培地回収
・交換工程）では、本培地充填回収装置に供給されたロ
ーラボトルＢがデキャッパ４によりデキャッピングされ
た後、培地回収装置６において、まず、培養済の培地の
回収が行われる。そして、培地充填装置９で再度新鮮な
培地がローラボトルＢ内に充填される。

とくに、本実施例においては、ローラボトル内の壁面に
付着した古い培地を除去・洗浄するために、その内に洗
浄液を注入充填し、さらに、洗浄のためにローラボトル
を起立状態から細胞付着範囲に十分洗浄液が当るように
所定角度傾倒させる。

そのためのローラボトルの自転を行う培地回収洗浄装置
６は、第３図と第４図に示すように構成されている。す
なわち、培地回収洗浄装置６は、無菌室１の床面に載置
された枠体１５と、この枠体１５上に第１共給コンベア
３と第２供給コンヘア７のローラボトルＢ搬送面と同一
レベルに固設された水平テーブル１６および所定個数（
例えば、４個）のローラボトルを一括して、かつ段階的
に供給コンベア３とは直角方向に送りこむローラボトル
フィーダ１７とからなる。枠体１５上には、複数の支柱
２３が立設されていて、これらの支柱２３には、古い培
地を起立したローラボトルＢから吸引・除去する吸引管
２０と古い培地の吸引後に洗浄液をマニホールド２２を
経て供給する洗浄液注入管２１とが設けられている。さ
らに、枠体１５上には、ブツシャ１８が設けられていて
、古い培地の吸引位置で、一連のローラボトルＢを図示
の方向に傾倒させ、ローラボトルフィーダにある古い培
地の吸弓し除去を容易にしである。さらに、吸盤をもつ
ローラボトル回転ロール装置１９が枠体１５上に設けら
れている。

このように構成された、培地回収洗浄装置６では、ピッ
チ合せウオーム５によりピッチ合せされ、かつ、ガイド
ブレート３ａにより案内された一連のローラボトルＢは
、供給コンベア３と同一レベルの水平テーブル６上に移
送される。ここで、水平テーブル６上のローラボトルＢ
は、間欠的にローラボトルを供給コンベア３と直角方向
に送るローラボトルフィーダ１７の爪により送られ、吸
引管２０による古い培地吸引のために枠体１５上に立設
したブツシャ１８に連設した傾倒板により所定角度傾倒
される（第３図のＢ′の状態）。古い培地の吸引を終了
したローラボトルＢ′は、ブ・ラシャ１８により再び起
立状態に戻され、ローラボトルフィーダ１７の爪により
洗浄液注入位置へ送られ、洗浄液注入管２１により洗浄
液が複数のローラボトルＢ内に注入される。洗浄液の注
入を終了したローラボトルＢは、ローラボトル回転ロー
ル装置１９の吸盤により吸着転倒されて、所定時間、洗
浄のために自転させられるようになっている。洗浄のた
めに自転を終了した一連のローラボトルＢは、起立状態
に再び戻され、別のブツシャにより第２供給コンベア７
へ移送される。

また、本実施例においては、ローラボトルＢから洗浄剤
の洗浄液を吸引し、ローラボトルＢ内に培地を供給する
培地充填装置９は、第５図と第６図に示すように構成さ
れている。すなわち、培地充填装置９は、無菌室１の床
面に載置された枠体３１とこの枠体３１上に、第２供給
コンベア７と第３供給コンベア１０のローラボトルＢ搬
送面と同一レベルに固設された水平テーブル３２および
所定個数（例えば、４個）のローラボトルを一括して、
かつ、段階的に供給コンベア７の進行方向とは直角方向
（矢印の方向）に送り込むローラボトルフィーダ３３と
からなる。枠体３１上には、複数の支柱４２が立設され
ていて、これらの支柱４２には、洗浄液を起立したロー
ラボトルＢから吸引・除去する吸引管３５と洗浄液吸引
後に培地とＣＯ２ガスをマニホールド３７を介して供給
する培地注入管３６とが設けられている。なお、ＣＯ２
ガスはＣＯ２ガス供給管４０によりピンチバルブ４１を
経て供給されるようになっていて、培地のｐＨ調整をす
る働きをする。さらに、枠体３１には、ブツシャ３４が
設けられていて、洗浄液吸入位置で、一連のローラボト
ルＢを図示の方向に傾倒させ、ローラボトルフィーダに
ある洗浄培地の吸引・除去を容易にしである。吸引され
た洗浄液は排出管３８を経て排出口３９より装置外に排
除される。

このように構成された培地注入部９では、ピッチ合せウ
オーム８によりピッチ合せされ、かつ、ガイドブレート
７ａにより案内された一連のローラボトルＢは、供給コ
ンベア７と同一レベルの水平テーブル３２上に矢印方向
に移送される。ここで、水平テーブル３２上のローラボ
トルＢは、間欠的にローラボトルを供給コンベア７と直
角方向（矢印方向）に送るローラボトルフィーダ３３の
爪により、吸引位置まで送られ、吸引管３５によりロー
ラボトル内の洗浄液が吸引される。吸引・除去された洗
浄液は、排出管３８により排除される。その際、ローラ
ボトル内の洗浄液の吸引・除去を容易にするために、ロ
ーラボトルはブツシャ３４により、所定角度傾倒される
（第５図のＢ′の状態に）。洗浄液の吸引を終了したロ
ーラボトルＢ′は、ブツシャ３４により再び起立状態に
戻され、ローラボトルフィーダ３３の爪により培地注入
位置へ送られ、培地注入管３６から培地とＣＯ２ガスを
ローラボトルＢ内に注入する。培地注入を終了したロー
ラボトルＢは、ローラボトルフィーダ３３の爪によりさ
らに送られ、別のブツシャにより矢印の方向に第３供給
コンベア１０上へ載置されるようになっている。

〔発明の効果〕

本発明は、上述したように構成されているので、無人・
無菌下で、ローラボトルへの血清培地等の充填、洗浄交
換、細胞接種及びこれらの処理に伴うローラボトルのデ
キャッピング、キャッピングを自動的、かつ高速で行う
ことができる。しがち、培地充填回収装置としては、構
成が比較的簡単で、かつ、その制御も極めて容易である
という効果がある。また、処理装置を構成する機器の配
列も無菌室の構成に応じて自由に選択できるし、さらに
、所望の運転モードの選択が可能である。

さらに、ローラボトルの滅菌、洗浄等が簡単に出来ると
ともに、ローラボトル内壁の優れた洗浄性が期待できる
。また、ＣＯ２ガスのフラッシング量も極めて高い精度
で制御可能である。培地の無人充填・回収システムなの
で、人起源の微生物汚染が激減し、目的物質の高度かつ
画一的な生産性が期待でき、さらに、培地充填回収工程
が完全に無人化出来る。また、培地充填量については、
ローラボトル全数について記録できるので、設定値以外
のものについては、全て不良品として自動排除できる。

かつ、別途設けた計量記録装置によるデータ管理も可能
となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の培地充填回収装置の一実施例を示し、第
１図は本装置の平面図、第２図はその正面図、第３図は
本装置の培地回収洗浄装置の正面図、第４図はその平面
図、第５図は本装置の培地充填装置の正面図、第６図は
その平面図を示す。 １・・・無菌室、２・・・ローラボトル供給ターンテー
ブル、３・・・第１供給コンベア、４・・・デキャッパ
、５・・・ピッチ合せウオーム、６・・・培地回収洗浄
装置、７・・・第２供給コンベア、８・・・ピッチ合せ
ウオーム、９・・・培地充填装置、１０・・・第３供給
コンベア、１１・・・キャッパ、１２・・・ローラボト
ル搬出ターンテーブル、１３・・・制御パネル、１７・
・・ローラボトルフィーダ、１９・・・ローラボトル回
転ロール装置、３３・・・ローラボトルフィーダ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無菌室内にデキャッパ、培地回収洗浄装置、培地充填装
   置及びキャッパを順次供給コンベアを介して連続して配
   置し、前記培地回収洗浄装置に予めピッチ合せして供給
   された複数のローラボトルを一斉に起立状態から所定角
   度傾倒してローラボトル内の培地を吸引し、起立状態に
   戻して洗浄液の注入を行い、ついで所定角度傾倒して所
   定時間自転させた後、隣接供給コンベアに移送する装置
   を設け、また、前記培地充填装置に予めピッチ合せして
   供給された複数のローラボトルを一斉に所定角度傾倒し
   てローラボトル内の前記洗浄液を吸引し、ついで起立状
   態に戻して所定量の培地の注入を行った後、隣接供給コ
   ンベアに移送する装置を設けたことを特徴とする培地充
   填回収装置。