JPH02177882A - 細胞培養装置用レベルセンサ - 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】 （イ）　　産業上の利用分野 本発明は、細胞培養装置に使用するレベルセンサに関す
る。

（ロ）　　従来技術 従来、細胞や微生物全連続培養する場合、培養容量は常
に一定に保たｎており、細胞や微生物の増加に伴い培養
液が減少したときは、液面センサで容量を制御し減少量
だけ新鮮な培養液を補給していた。

しかしながら、細胞の増殖速度は細胞密度と密接な関連
があり、例えば培養容量が５００ｇ？とすると、細胞密
度はＩ　Ｘ　１０　ｃｅ（Ｅｌｓ／ｙｓｌ程度が好ま、
シく、そ九以下の密度である場合は増殖速度がいちじる
しく低下して効率が落ちた。

従って、培養容量は常に一定にするのではなく細胞密度
に応じて可変するのが好ましい。

（ハ）　発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来装置では、液面センサが固定さｎて
いるため培養容量を変えるには培養槽そのもの全交換す
る必要があった。培養槽音度える場合には培養物音−旦
外に出さなけ九ばいけないので、一般雑菌が混入すると
いう危険性があった。

更に、培養容量を決定する液面センサを培養槽内で可動
する方法も考えらｎるが、これでは液面センサの固定部
から雑菌が混入する恐ｎがあった。

本発明は、無菌的に培養容量？可変する手段ケ提供する
ことを目的とする。

に）課題會解決するための手段 本発明は、上記課題を解決するためレベルセンサ奮培養
液が接触すると変色する棒と、その変色点を光学的に検
出する手段とにより構成すること？特徴とする。

かかる棒としては、ガラス管の外周にリドマス紙全巻回
したもの、あるいはガラス管に液接触用の窓を設け、管
内に’Ｊ　）マス紙を詰め込んだものがある。使用する
リドマス紙としては、培養液が弱酸性を帯びているので
、液接触により赤色に変色する青色のリドマス紙全使用
する。

なお、本発明を達成するのは、リドマス紙に限定さｎる
ものではなく　、ｐＨの変化により変色するｐＨ試薬な
ら何でも良い。

また、本発明に係るレベルセンサによる液面検知、すな
わち変色点の検知は、ガラス管内外にくし状の♂暁ファ
イバケ設置踵受光量の変化点音検出することにより行う
のが好適である。

０９作用 本発明は、培養槽内の液面會、変色棒の変色点で検知す
る。

すなわち、液面の上昇により変色点が上昇するので、そ
の変色点位置全検知することによりレベルセンサ全可動
せずに液面音検知できる。

（へ）実施例 本発明の実施例全区面に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係るレベルセンサ紫含む細胞培養装
置全体の概略図である。

１け、培養槽で該槽内に培養液７が入っている。該培養
液７は培養が進行するに応じてその栄養分が喪失するの
で新しい培養液と交換する。

そのためフィルタ２が設けらｎておジ、フィルタ２で古
い培養液はろ過さｎて廃液溜３へ捨てらｎ、細胞は回収
さｎて槽内にもどる。

４は、新鮮な培養液を貯留する液溜全示し、該液溜は培
養槽内と接続さｎる。１４は培養液送液ポンプである。

また、５はかくはん用プ０ペラで培養液７′ｋかくはス
、する。

６ｉｄ、本発明に係るレベルセンサでその構造を第２図
に示す。こｆＬは、第２図（ａ）に示すように、側面に
窓１０をＭする中窒のガラス管１１に目盛全付し、リド
マス紙１２’に束ねて入４．てなる（第２図’（ｂＪ　
）。

リドマス紙１２け、培養液７が酸性金示すので青色のリ
ドマス紙？入れる。そうす几ば、培養液７が接触すると
、ＩＪ　）マメ、ｔｔ１２が赤く変色するので液面１％
０ることかでき、その変色点を順に追って行くことにＸ
り培養液の増力ｎ量を知ることができる。

変色点の検知は目視で行うこともできるが、自動的に行
うには第３図（Ｃ）に示すくし状の元ファイバを、ガラ
ス管１１でリドマス紙１２が露出している箇所の前後面
に設置する。

ここで、リドマス紙の後面（ガラス管内）に設置する元
ファイバは受光用ファイバ１３′とし、こｆＬは受光点
全複数箇所とれるようにＩＪ　）マス紙１２の縦断方向
にアトランダムにＭ数点受光口？設ける。

こ几に対し、ＩＪ　トマス紙の前面（培養液に接触する
方〕に設置する元ファイバは、投充用フ当する位置のみ
に複数個投元ロケ設ける。

こ′ｎにより、リドマス紙が変色している箇所の投受光
量の差は、変色していない箇１４ｒの投受光量の差と異
なるので変色点が検知できると共に、所定の液量増力口
がわかる。

なお、第３図（ａ）に、投受光ファイバ１３　、１３ケ
取９付けたときの拡大図、第３図（ｂ）は上面図である
。

レベルセンサ６からの信号は、制御器８に入り、こ几に
より液溜４からの流路に設けら几た電磁弁９を制御する
。

以上の構成において、本発明の動作は次のように行う。

捷ず、培養槽１に細胞密度に応じた少量の培養液？入ｎ
ておく。そうすれば細胞は徐々に増殖し輛胞＠度が高く
なる。

細胞密度の増加は、培養槽１にピペットを挿入しておき
、培養液を自動的に吸い上けて系外へ取り量し、顕微鏡
で観察したり、培養液の電導度よジ密度全算出した９な
どして検知することができる。

細胞密度の増加が検知できれば、所定量（例えば約５　
ｍｌ　）だけ培養液全増力口する。

培養液が増加して行くと、レベルセンサ６の変色点が徐
々に上がって行き、５　ｔｘｌに相当する位置毎に設置
さｎた九ファイバ１３からの受光量が変化する。

受光量の変化は制御器８で検知さｎ、こｎにより電磁弁
９？閉とし、培養液の送液をストップする。

以上の動作をくり返すことにより、培養容量のスケール
アップができる。

（ト）効果 本発明によｎば、培養容量の可変を無菌的に行え得ると
共［；Ｍ胞植込み時には多容量でスタートシ、細胞の増
加に伴って容量？増やすことによって大量の細胞全培養
したいときでも少しの府■胞を用意すれば良いことにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、細胞培養装置の全体概略図、第２図（ａ）は
レベルセンサに使用するガラス管を示す図、第２図（＋
））は、第２図（ａ）のガラス管にリドマス紙ケつめた
図、第３図（ａ）は、投受光ファイバを設置したレベル
センサ？示す図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の上面図
、第３図（Ｃ）は設置する元ファイバ全示す図である。 １・・・培養槽　　　　　６・・・レベルセンサ１１・
・・ガラス管　　　　１２・・・リドマス紙Ｖ；ノビ処
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、培養槽内のレベルセンサを、培養液が接触すると変
   色する棒で構成し、該棒の変色点を光学的に検知する手
   段を設けたことを特徴とする細胞培養装置用レベルセン
   サ。