JPH0357744B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、細胞の自動培養装置、更に詳しく
は、細胞の継代培養を一定の雰囲気に保たれた培
養室内で自動的に行なう培養装置に関する。

周知のように、生体組織および細胞の培養技術
は、医学、生物学、薬学、農学等のあらゆる分野
において、細胞レベルの研究を行なうために必要
不可欠な基礎実験技術である。しかし、生体組織
および細胞を継代培養して安定した細胞株を得る
ことは技術的に難しく、従来は、一般に以下に述
べるような順次の工程を経て行なわれていた。

初めに、シヤーレや培養用角瓶等の培養容器中
に、単個化した被培養細胞を所定数収納し、これ
を培養液を注入することによつて希釈する。する
と、被培養細胞は培養液中で浮遊した状態となる
ので、この培養容器を所定の雰囲気に保たれた培
養室（例えば、温度37℃、湿度100％、炭酸ガス
濃度５％）内に静置して細胞を増殖させる。所定
期間経過後、培養容器を培養室内から取り出し、
顕微鏡等の観察手段により細胞の培養状態を観察
する。そして、必要とする分の細胞が増殖したこ
とが確認された場合には、無菌状態のクリーンベ
ンチ等内で無菌操作にて、次世代の培養系の作成
に入る。

これはまず、培養容器中の培養液をピペツト等
で吸引して廃棄する。次に、培養容器中に残つた
細胞を、リン酸緩衝液等でなる洗浄液を注入する
ことにより洗浄し、この後、洗浄液をピペツト等
で吸引して廃棄する。この洗浄工程は、古い培養
液を洗い流し、次に述べる酵素処理工程におい
て、酵素が有効に機能を発揮できるようにするた
めに行なわれる。続いて、培養容器の底面に着床
して増殖した細胞を、生育面である上記底面より
遊離させるために、トリプシン等の蛋白質分解酵
素を含む酵素液を培養容器内に注入し、酵素を細
胞に一定時間作用させる。次で酵素液をピペツト
等で吸引して廃棄した後、新しい培養液を培養容
器中に注入し、これをピペツト等で複数回に亘り
吸引、排出を繰り返すことによつて撹拌して、遊
離した細胞を単個化し、培養液中に再浮遊させ
る。そして単個化して再浮遊した多数の細胞を含
む培養液を所定量ずつ複数の新たな培養容器中に
分けて注入し、更に不足する培養液を補注して、
次世代の培養系の作成を完了する。

次に、次世代の培養を行う培養細胞の収納され
た、上記複数の培養容器を所定の雰囲気に保たれ
た培養室内に再び移し、その細胞を増殖させるこ
とによつて培養を続行する。

このようにして、従来は生体組織および細胞の
継代培養を行なつていたが、しかし、この継代培
養方法は、用手法であり、このため、種々の欠点
があつた。即ち、培養工程におけるる順次の操作
を行うたびに、培養容器を培養室外に取り出さな
ければならず、この際の環境条件の変化により、
細胞が影響を受けて、増殖状態や寿命等が変化す
るという欠点があつた。また、雑菌の混入等によ
り、細胞が汚染されて死滅したり、変成したりす
るという欠点があつた。さらに、培養技術者によ
りその手作業が異なり、その違いが細胞に様々な
影響を与えて、細胞の増殖状態、寿命、形態等が
変化し、一定の条件の下での標準化された培養を
行ない得ないという欠点があつた。さらにまた、
培養細胞が病原菌等である場合には、バイオハザ
ード（生物学的汚染）のおそれがあり、安全性に
も問題があるという欠点もあつた。

本発明の目的は、上記従来の種々の欠点を解消
するために、一定の雰囲気に保たれた培養室内で
自動的に次世代の培養系を作成できるようにし
て、細胞の継代培養を一定の条件で連続的に行な
えるようにした細胞の自動培養装置を提供するに
ある。

本発明によれば、培養室内で細胞の継代培養に
要する全工程を自動的に連続して行なうことがで
きるので、環境条件の変化による培養細胞への悪
影響を除去することができると共に、雑菌の混入
等の事故を有効に防止することができる。

また、培養工程における各種操作を自動化する
ことにより、各種操作の標準化、統一化を図るこ
とが可能となり、均一な培養細胞を安定して得る
ことができる。

さらに、培養細胞が培養室外にもれるおそれが
少ないので、バイオハザードの危険性が少なく、
安全度の高い培養を行なうことができる。

等の前記従来の欠点を悉く解消した、顕著な効
果を発揮する細胞の自動培養装置を提供すること
ができる。

以下、本発明の装置を、図示の一実施例に基づ
いて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す細胞の自動
培養装置を示している。この自動培養装置１は、
同装置１の外装枠を形成する直方体状の筐体２の
中央部に、一定の雰囲気（例えば、温度37℃、湿
度100％、炭酸ガス濃度５％）に保たれた培養室
３が設けられていて、この培養室３に収納された
培養容器であるシヤーレ４に対して各種操作を加
えるこために種々の装置が付設されて構成されて
いる。即ち、本自動培養装置１は、上記培養室３
と、この培養室３に上記シヤーレ４を自動的に搬
入、搬出するための搬入・搬出装置５と、搬入さ
れたシヤーレ４を所定の各操作位置に移送する転
送装置６と、上記シヤーレ４内から不要になつた
液を吸引除去する廃液装置７と、上記シヤーレ４
内に培養に必要な液を供給する給液装置８と、上
記シヤーレ４に振動を加えて培養細胞を生育面か
ら剥離させる剥離装置９と、上記シヤーレ４中の
液を撹拌したり、他の新しいシヤーレ４に分注し
たりするための分注装置１１と、新しいシヤーレ
４を供給するためのシヤーレ供給装置１２と、上
記各種装置の動作を自動的に制御する制御装置１
３と、上記シヤーレ４中の培養細胞を外部から観
察するための観察装置１４とで、その主要部が構
成されている。

上記搬入・搬出装置５は、第１図および第２図
に示すように、筐体２の右側壁のほぼ中央位置付
近に、第３図に示すように、培養室３との外部と
を連通するように設けられており、同装置５のハ
ウジング２１内は、筐体２の右側壁およびハウジ
ング２１内に形成された中間壁２２によつて、内
室、中間室および外室の３室に区切られている。
上記内室には、中央を支軸２３ａによつて回動自
在に軸支されたベルトコンベア２３が、また、中
間室には、シヤツター２４およびこれを開閉する
ソレノイド２５、並びにベルトコンベア２６が、
さらに、外室には、シヤツター２７およびこれを
開閉するソレノイド２８、並びにベルトコンベア
２９が、それぞれ配設されている。

上記ベルトコンベア２３は、その内端部がハウ
ジング２１の、上記内室の外壁に穿設された開孔
２１ａを通つて培養室３内まで延び出しており、
同内端部とハウジング２１とに掛け渡された緊縮
性のコイルばね３１によつて、支軸２３ａの周り
を反時計方向に回動する習性を与えられている。
この習性によるコンベア２３の回動は、同コンベ
ア２３の外端部に連結された上記シヤツター２４
が筐体２の右側壁に穿設された開孔２ａを閉成し
た位置に停止することによつて規制されている。
この規制位置で、コンベア２３の内端部は、後に
詳述する転送装置６の載置部材４２の下位に対応
するようになつている。以下、コンベア２３の内
端部と対応する載置部材４２の位置を、搬入・搬
出位置と呼ぶことにする。このコンベア２３は、
上記シヤツター２４が開かれたときにばね３１の
弾力に抗して時計方向に回動され、上記中間室の
コンベ２６から移送されてきたシヤーレ４をその
搬送力によつて移送し転送装置６に載置したり、
内端部に設けられた係合爪２３ｂによつてシヤー
レ４を引つ掛けてコンベア２３上に載せて上記中
間室のベルトコンベア２６に向けて搬出したりす
るようになつている。中間室内の上記シヤツター
２４は、上記開孔２ａを気密的に開閉するように
摺動可能に配設されていて、ソレノイド２５によ
つて開閉動作されるようになつている。そして、
上記開孔２ａと対応する高さ位置には、上記ベル
トコンベア２６が配設されている。また、外室内
の上記シヤツター２７は、中間壁２２に穿設され
た開孔２２ａを気密的に開閉するように摺動可能
に配設されており、ソレノイド２８によつて開閉
動作されるようになつている。このように、中間
室は、両シヤツター２４，２７によつて気密的に
開閉自在となつており、培養室３と外部とを直接
連通させないための緩衝室となつている。この中
間室を設けることにより、培養室３内の環境条件
の急激の変化を防止することができると共に、外
部からの雑菌等の培養室３内への侵入を予防する
ことができる。そして、上記開孔２２ａに対応す
る高さ位置には、上記ベルトコンベア２９が配設
されていて、同コンベア２９の外端部は、ハウジ
ング２１の外室の外壁に穿設された開孔２１ｂを
介して外部に露呈するトレー３２に対応してい
る。

このように構成された搬入・搬出装置５によれ
ば、シヤーレ４の搬入時には、各ベルトコンベア
２３，２６，２９の各駆動ローラーを反時計方向
に回動させると共に、ソレノイド２８，２５に適
時通電してシヤツター２７，２４を開閉すれば、
トレー３２上から送り込まれたシヤーレ４がコン
ベア２９，２６，２３によつて順次搬送され、そ
の搬送力によりシヤーレ４が転送装置６上に自動
的に載置される。また、シヤーレ４の搬出時に
は、各ベルトコンベア２３，２６，２９の各駆動
ローラーを時計方向に回動させると共に、ソレノ
イド２５，２８に適時通電してシヤツター２４，
２７を開閉させれば、転送装置６上のシヤーレ４
が係合爪２３ｂによつて引つ掛けられてコンベア
２３上に載せられ、コンベア２３，２６，２９に
よつて順次搬送され、トレー３２上にシヤーレ４
が取り出される。なお、後に詳述するように、転
送装置６の載置部材４２には、ベルトコンベア２
３の内端部を嵌入するための切欠４２ｂが設けら
れていて、ベルトコンベア２３の回動は載置部材
４２によつて阻害されることはない（第４図参
照）。

上記転送装置６は、第１図に示すように、培養
室３内に設けられた基板３３上に配設された回転
テーブルで構成されていて、モーター３４により
回転駆動されるようになつている。即ち、転送装
置６は、第４図に示すように、上記基板３３に植
立された支軸３５ａによつて回転自在に支持され
た回転円板３５と、この回転円板３５の外周面に
刻設された歯車３５ｂに出力歯車３６を噛合させ
て、同円板３５を回転させる上記モーター３４
と、上記回転円板３５の周縁部に各基部を固着さ
れて等間隔に配設された複数のシヤーレ載置部３
７と、このシヤーレ載置部３７の移動位置の検出
を行なうための、回動位置および初期位置検出用
の光学センサー４４ａ，４４ｂとで、その主要部
が構成されている。

上記シヤーレ載置部３７は、第５図にその要部
を示すように、基部を上記回転円板３５に固着さ
れた腕状の支持部材３８と、この支持部材３８の
先端部に支軸３９によつて揺動自在に取り付けら
れた、平面形状が逆コの字形を呈する揺動部材４
１と、この揺動部材４１の先端段部に固着され
た、一部が切り欠かれた円環状の載置部材４２
と、上記支持部材３８の下面に一端が、上記揺動
部材４１の下面に他端がそれぞれ固着された二重
の板ばね部材４３と、上記載置部材４２の先端部
寄りの外周面に貼設された回動位置および初期位
置検出用の光反射部材４５ａ，４５ｂとで構成さ
れている。なお、初期位置検出用の光反射部材４
５ｂは、複数のシヤーレ載置部３７のうちの１つ
のシヤーレ載置部３７のみに設けられている。上
記揺動部材４１は、逆コの字形の凹部に支持部材
３８の先端部を嵌入させた状態で支軸３９によつ
て揺動自在に枢着されており、上記板ばね部材４
３の弾力によつて、先端部を上方に向けて回動さ
せるような付勢力を受けている。この付勢力によ
る揺動部材４１の回動は、平生は、図示しない規
制手段によつて、上記載置部材４２を水平状態に
保つ位置に規制されている。上記板ばね部材４３
が２重構造となつているのは、長期間の使用によ
つても弾力が劣化しないように、耐久性としなや
かさを持たせるためである。上記載置部材４２
は、載置したシヤーレ４が転送時に容易に脱落し
ないように、上面外周部にシヤーレ４の底面壁の
外径よりも若干大きな内径を有する突縁４２ａを
備えており、また、一部切り欠き部は同部に前述
した搬入・搬出装置５のベルトコンベア２３の内
端部が嵌入して、シヤーレ４の載置したり、取り
外したりできるように形成したもので、これは載
置部３７の長手方向に対して一定角度傾いた切欠
部４２ｂで形成されている。

上記光学センサー４４ａ，４４ｂは、上記光反
射部材４５ａ，４５ｂと対向し得る高さ位置に配
設されていて、自ら発した光を光反射部材４５
ａ，４５ｂで反射した後に受光して、シヤーレ載
置部３７の位置検出を行なうようになつている。
この光学センサー４４ａ，４４ｂは、ともに上記
制御装置１３に接続されていて、制御装置１３
は、両光学センサー４４ａ，４４ｂの出力に基づ
いて上記モーター３４の回転を制御し、シヤーレ
載置部３７を適正位置に移動させるようになつて
いる。

なお、第１図および第４図中、符号４６は、回
転円板３５の外周面の３等分位置にそれぞれ圧接
して、同円板３５の回転を円滑に規制する３個の
ガイドローラーを示している。

上記廃液装置７は、第１図に示すように、本体
部が、筐体２内の培養室３の上位に設けられた機
械室４７内に収納されていて、培養室３の天井壁
４８を貫いて、下部が培養室３内に延び出してい
る。この廃液装置７は、第６図に示すように、図
示しない吸引ポンプに接続された排液チユーブ４
９の一端に上方の基端部が嵌着された排液管５１
と、この排液管５１の上記上方の基端部寄りを固
定して同管５１を保持する支持部材５２と、この
支持部材５２を内面の一部に固着する駆動ベルト
５３と、この駆動ベルト５３を掛け渡された上下
一対のプーリー５４ａ，５４ｂと、下位のプーリ
ー５４ｂを出力軸に取り付けたモーター５５と、
上記支持部材５２に穿設されたガイド孔に挿通し
て、同部材５２の移動を上下方向に規制するガイ
ドバー５６と、上記プーリー５４ａ，５４ｂやガ
イドバー５６等を支持する支持板５７と、上記排
液管５１の先端吸引ノズルとなる短円筒チユーブ
で形成されたチツプ５８を収納するチツプ収納器
５９と、このチツプ収納器５９を支持する収納器
支持板６１と、上記チツプ収納器５９に収納され
たチツプ５８の供給を制御するチツプ供給制御装
置６２と、上記チツプ収納器５９とチツプ供給制
御装置６２を接続するチツプガイドチユーブ６３
と、上記チツプ供給制御装置６２を駆動するソレ
ノイド６４と、上記培養室３の天井壁４８を貫通
して、同壁４８に上端外方突出縁を固定されたガ
イド管６５と、このガイド管６５の下端部に取り
付けられたチツプ挿脱管６６とで、その主要部が
構成されている。この廃液装置７において、チツ
プ収納器５９、チツプ供給制御装置６２、チツプ
挿脱管６６等が設けられているのは、排液管５１
の下方先端部を直接シヤーレ４中の液に浸漬して
排液を行なつた場合には、この先端部が異なるシ
ヤーレ４中に直接入ることになり、シヤーレ４間
の相互汚染が生ずるので、排液管５１の先端にチ
ツプ５８を装着して、１回の排液動作ごとにこれ
を交換するようにしたためである。

上記チツプ収納器５９は、例えば直径３mm、長
さ15mmの短円筒体チユーブでなる上記チツプ５８
を多数収納しておくためのものであつて、下部が
円錐状の円筒体で形成されており、上端開口部に
は開閉自在の蓋５９ａが設けられていると共に、
下端開口部は上記チツプガイドチユーブ６３に接
続されている。そして、このチツプ収納器５９
は、上記収納器支持板６１の上端部に固定されて
支持されており、図示しない振動装置により振動
を加えられて、薄い支持板６１ともども振動し
て、チツプ５８を順次チツプガイドチユーブ６２
を通じて、チツプ供給制御装置６２に送り出すよ
うになつている。

上記チツプ供給制御装置６２は、シリンダー部
材６７とピストン部材６８とで主体が構成されて
いて、ピストン部材６８には、同部材６８の移動
時に排液管５１に衝合しないようにするための遊
び孔６８ａと、チツプ５８を１つずつ収納して送
り出すためのチツプ収納孔６８ｂとが、それぞれ
上下方向に貫通するように設けられている。そし
て、ピストン部材６８には、伸長性のコイルばね
６９によつて右方への摺動習性が与えられてお
り、右方に向けて移動した位置で、上記シリンダ
ー部材６７に取り付けられたチツプガイドチユー
ブ６３の他端と、チツプ収納孔６８ｂとが対応し
て、同孔６８ｂ内に１つのチツプ５８が収納され
るようになつている。また、上記ソレノイド６４
に通電すると、同ソレノイド６４のプランジヤ６
４ａに連結された上記ピストン部材６８がばね６
９の弾力に抗して左方に向けて移動され、上記チ
ツプ収納孔６８ｂが上記ガイド管６５に穿設され
たチツプガイド孔６５ｂに対応して、収納したチ
ツプ５８を上記チツプ挿脱管６６に供給するよう
になつている。

上記ガイド管６５は、上端部に外方突出縁を有
する円筒体で形成されていて、中心孔が上記排液
管５１を挿通する排液管ガイド孔６５ａとなつて
いる。また、この排液管ガイド孔６５ａに平行す
るように上記チツプガイド孔６５ｂが穿設されて
いる。上記チツプ挿脱管６６は、プラスチツク等
の弾性変形可能な材質で形成されていて、その管
内は、上端部から、円錐部、中径部、小径部の三
段に連続して内径が変化している構造となつてい
る。そして、小径部から中程にかけては、水平断
面で見て十字状の摺割６６ａが入れらており、さ
らに、下方先端部の外方突出縁の上位の外周に
は、収縮性のリング状コイルばね７１が嵌着され
ている。このため、平生は、ばね７１の弾力によ
り、摺割６６ａが閉じるようになつており、ガイ
ド孔６５ｂを介して供給されたチツプ５８は、円
錐部によつて案内されながら中径部に至り、同部
で小径部によつて位置規制されて待期状態を採る
ようになつている。

なお、廃液装置７の配設位置は、第４図に示す
ように、排液管５１の下方先端部が、上記転送装
置６における１つの載置部材４２の外周縁部寄り
に対応するように定められている。以下、排液管
５１の対応する載置部材４２の位置を、廃液位置
と呼ぶことにする。また、排液管５１の先端部
は、その外周面に段差が形成されていて、先端部
がチツプ５８の内周面に嵌合させやすいようにな
つていると共に、チツプ５８が排液管５１に対し
て必要以上に嵌合しないように規制している。さ
らに、排液管５１の外径は、チツプ５８の外径よ
りも若干小さくなるように選定されていて、排液
管５１の上方への復動時に、チツプ５８の上端面
がチツプ挿脱管６６の下端面に衝合して、チツプ
５８が自動的に排液管５１から脱落するようにな
つている。

このように構成された廃液装置７によつて、上
記転送装置６に載置されて廃液位置に移動された
シヤーレ４中から不要な液を除去するには、ま
ず、ソレノイド６４を駆動して、ピストン部材６
８を左方に向けて摺動させ、チツプ収納孔６８ｂ
をチツプガイド孔６５ｂに対応させて、チツプ収
納孔６８ｂに落下してあらかじめ収納されていた
チツプ５８を、チツプガイド孔６５ｂを通じて自
重によりチツプ挿脱管６６に供給する。すると、
チツプ５８は、平生は摺割６６ａが閉じた状態に
あるので、中径部と小径部との間の傾斜段差面に
係合して中径部に停留して待期状態となる。次
に、モーター５５を駆動して、ベルト５３を移動
させ、支持部材５２を下方に向けて降下させる。
すると、同部材５２に固定された排液管５１が一
緒に降下し、その先端部がガイド管６５の排液管
ガイド孔６５ａ内からチツプ挿脱管６６内に進入
する。そして、中径部位置で待期状態にある上記
チツプ５８に当接し、排液管５１の先端細径部が
チツプ５８の中心孔に嵌合して、排液管５１にチ
ツプ５８が緊密に嵌着される。排液管５１が更に
降下すると、チツプ５８が強制的に小径部内に進
入し、摺割６６ａがばね７１の弾力に抗して押し
開かれて小径部の内径が大きくなる。従つて、排
液管５１は、小径部に強制的に進入し、チツプ挿
脱管６６の先端部からチツプ５８を装着した状態
で突出して、更に下降を続ける。そして、後述す
る蓋開閉装置７８によつて蓋４ａを開放された状
態にあるシヤーレ４の底面壁の外周部寄りにチツ
プ５８の先端部を衝合させ、ばね４３の弾力に抗
して揺動部材４１および載置部材４２を回動させ
て、シヤーレ４を若干傾斜させた状態で、モータ
ー５５が停止されて排液管５１の降下が停止され
る。次に、図示しない吸引ポンプが駆動され、シ
ヤーレ４中の液体は、チツプ５８、排液管５１、
排液チユーブ４９を通じて、所定の廃液槽（図示
されず）に排出される。この際、シヤーレ４がチ
ツプ５８によつて押されて若干傾いた状態となつ
ているので、シヤーレ４内の液体はチツプ５８の
先端開口付近に寄り集つてくることになり、同液
体はシヤーレ４内に残留することなく、すべて吸
引されて排出される。

上記吸引ポンプが一定時間作動され、シヤーレ
４中の液体の排出が完了すると、こんどは、モー
ター５５が先程とは反対方向に回転され、排液管
５１が上方に向けて復動を開始する。すると、ま
ず、チツプ５８を介して押されていたシヤーレ
４、載置部材４２、揺動部材４１が、押圧力を解
除されて、ばね４３の弾力により水平位置に復帰
する。続いて、チツプ５８の上端面がチツプ挿脱
管６６の下端面に衝合するまで、排液管５１が上
昇してくると、チツプ５８は上記衝合によりそれ
以上上昇することができなくなり、排液管５１だ
けがチツプ挿脱管６６内に進入し、チツプ５８と
排液管５１との嵌合が外れ、チツプ５８が自重に
よつて脱落して、培養室３外のチツプ保存槽（図
示されず）内に自動的に収納される。この際、脱
落する使用済のチツプ５８が、適当なガイド手段
によつて、シヤーレ４中等に落下しないようにさ
れていることはいうまでもない。

上記給液装置８は、シヤーレ４中に、洗浄液、
酸素液および培養液の３種類の必要な液体を供給
するための装置であつて、第１図および第２図に
示すように、上記洗浄液、酵素液および培養液を
それぞれ収納する収納容器７２ａ，７２ｂ，７２
ｃと、これら収納容器７２ａ，７２ｂ，７２ｃを
収納して、例えば１℃〜４℃程度の底温で貯蔵す
る冷却貯蔵槽７３と、収納容器７２ａ，７２ｂ，
７２ｃ中の各液をシヤーレ４に供給するためのロ
ーラーポンプ７４ａ，７４ｂ，７４ｃと、このロ
ーラーポンプ７４ａ，７４ｂ，７４ｃによつて送
り出される各液を、培養室３の雰囲気温度と同じ
温度（例えば37℃）まで加温するための加温器７
５ａ，７５ｂ，７５ｃと、上記各液を給液位置ま
で導く給液チユーブ７６ａ，７６ｂ，７６ｃとで
構成されている。

上記冷却貯蔵槽７３は、通常の冷蔵庫と同様
に、冷媒の膨張、圧縮時の吸熱・発熱現象を利用
して槽内を冷却するものであつて、図示しない温
度センサーにより槽内温度を検出し、この出力に
基づいてコンプレツサー（図示されず）を作動さ
せて、槽内が一定温度となるように制御されてい
る。この冷却貯蔵槽７３は、高い温度条件下で酵
素液や培養液を長期間保存した場合には、酵素液
中の酵素（例えばトリプシン）が失活したり、培
養液中のビタミンやアミノ酸が失活したりするの
で、これを防止するために上記各液を冷却して保
存するように設けられている。

上記ローラーポンプ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ
は、回転するローラー（図示されず）と、これを
送液チユーブに押し付けるアーム（図示されず）
とで主体が構成された既に周知のものであつて、
上記ローラーの圧接回転によつて送液チユーブ中
の液体を給送するものである。このローラーポン
プ７４ａ，７４ｂ，７４ｃは、上記ローラーの回
転数により、給液量を正確に制御することができ
るという利点がある。また、上記加温器７５ａ，
７５ｂ，７５ｃは、ヒーター（図示されず）と温
度センサー（図示されず）を内蔵していて、上記
温度センサーの出力に基づいて上記ヒーターへの
通電をを制御することにより、同加温器７５ａ，
７５ｂ，７５ｃから流出する液体の温度を培養室
３の温度と同様の一定温度まで上昇させる役目を
する。この加温器７５ａ，７５ｂ，７５ｃは、上
記冷却貯蔵槽７３で冷却保存された液体を直接培
養室３内のシヤーレ４に供給した場合には、温度
条件の激変によりシヤーレ４中の培養細胞が死滅
ないしは変成してしまうので、これを防止するた
めに設けられている。

なお、第１図および第４図に示すように、上記
給液チユーブ７６ａ，７６ｂ，７６ｃの給液端
は、天井壁４８を貫通して培養室３内に導き入れ
られ、上記転送装置６における１つの載置部材４
２の中央に対応するようになつている。以下、こ
のチユーブ７６ａ，７６ｂ，７６ｃの直下の載置
部材４２の位置を、給液位置と呼ぶことにする。
また、上記収納容器７２ａ，７２ｂ，７２ｃに
は、第２図に示すように、0.2μ程度の通気用フイ
ルター７７ａ，７７ｂ，７７ｃがそれぞれ取り付
けられており、同容器７２ａ，７２ｂ，７２ｃ内
への空気の流入時に雑菌等が混入しないようにし
て、培養液等の保存および給送が無菌的に行なわ
れるようになつている。

また、第４図に示すように、上記給液装置８の
給液チユーブ７６ａ，７６ｂ，７６ｃの給液端の
対応する位置、即ち給液位置と、上記廃液装置７
の排液管５１の先端が対応する位置、即ち廃液位
置とに、それぞれ移動された転送装置６のシヤー
レ載置部３７の径方向の外方位置には、給液およ
び廃液時にシヤーレ４の蓋４ａを開閉するための
蓋開閉装置がそれぞれ配設されている。この蓋開
閉装置７８は、第７図に示すように、シヤーレ４
の蓋４ａを両側面から挾持するための左右一対の
アーム部材７９，８１と、右方のアーム部材８１
の基部を一体的に固着した駆動歯車８２と、この
駆動歯車８２に噛合された出力歯車８３を出力軸
に取り付けたモーター８４と、上記右方のアーム
部材８１の基部寄りの上面に一端部を固着されて
いて、同部材８１とは直交する左方に向けて他端
部が延長された連結部材８５と、この連結部材８
５の他端部に植設されていて、上記左方のアーム
部材７９の中程を揺動自在に枢着する支軸８６
と、上記アーム部材７９，８１の先端部寄りに掛
け渡されていて、左方のアーム部材７９の先端部
が右方のアーム部材８１の先端部に近寄るよう
に、左方のアーム部材７９を支軸８６の周りに時
計方向に回動するように付勢する緊縮性のコイル
ばね８７と、上記左方のアーム部材７９の後端部
の右側面に固着された強磁性体でなる吸着片８８
と、上記両アーム部材７９，８１が蓋４ａを挾持
し得る位置（第７図に示す位置）まで回動した状
態で、上記吸着片８８と対向するように配設され
た電磁石８９とで、構成されている。なお、上記
両アーム部材７９，８１の先端部寄りの内面がわ
には、蓋４ａを挾持しやすいように、部分円弧状
の切欠面７９ａ，８１ａがそれぞれ形成されてい
る。また、上記ばね８７の弾力によるアーム部材
７９の回動は、平生は図示しない規制手段によつ
て、両アーム部材７９，８１の先端部で蓋４ａを
挾持するに充分で、かつ、電磁石８９による吸着
磁力が吸着片８８に有効に作用し得る位置に規制
されている。

このように構成された蓋開閉装置７８によつて
シヤーレ４の蓋４ａを開放する場合には、まず、
モーター８４に通電して同モーター８４を反時計
方向に回転させ、出力歯車８３を通じて駆動歯車
８２を支軸８１ａの周りに時計方向に回転させ
る。すると、平生は起立位置に置かれているアー
ム部材８１が、駆動歯車８２と共に時計方向に回
動される。また、連結部材８５を介してアーム部
材７９もアーム部材８１と一緒に起立位置から水
平位置に向けて移動される。そして、両アーム部
材７９，８１が水平位置となる直前の段階で、こ
んどは電磁石８９に通電が開始される。すると、
電磁石８９に対向する位置まで移動してきていた
吸着片８８が電磁石８９に吸引され、アーム部材
７９がばね８７の弾力に抗して支軸８６の周りを
反時計方向に回動されて、アーム部材７９の先端
部は、蓋４ａの上面と衝合する位置から側方に退
避する。そして、モーター８４の回転の続行によ
りアーム部材７９，８１が水平位置まで移動する
と、モーター８４への通電が断たれて、アーム部
材７９，８１が水平状態で停止されると共に、電
磁石８９への通電も断たれる。すると、電磁石８
９の吸着磁力による拘束を解除されたアーム部材
７９は、ばね８７の弾力により支軸８６の周りを
時計方向に回動し、アーム部材７９，８１の両切
欠面７９ａ，８１ａで蓋４ａの両側面を挾さみ付
けて、同蓋４ａを挾持する。この際、前記転送装
置６の載置部材４２の突縁４２ａとシヤーレ４と
の間には若干の間隙があるので、蓋４ａはシヤー
レ４ともども若干移動して、両アーム部材７９，
８１によつてしつかりと挾持される。蓋４ａがア
ーム部材７９，８１に挾持された後、再びモータ
ー８４に通電が行なわれ、こんどは先程とは反対
の時計方向に回転される。すると、出力歯車８３
を介して駆動歯車８２が反時計方向に回動され、
両アーム部材７９，８１が蓋４ａを挾持した状態
で一体に反時計方向に回動する。両アーム部材７
９，８１が起立位置まで復帰すると、モーターー
８４への通電が断たれて同モーター８４が停止
し、蓋４ａの開放動作が完了する。

次に、開放した蓋４ａを再びシヤーレ４に被せ
て閉成する場合には、まず、開放動作のときと同
様に、モーター８４に通電して同モーター８４を
反時計方向に回転させ、出力歯車８３を介して駆
動歯車８２を時計方向に回転させる。すると、両
アーム部材７９，８１が水平位置に向けて移動す
るので、水平位置に達した時点でモーター８４を
停止させると、両アーム部材７９，８１は、挾持
する蓋４ａをシヤーレ４に被せた状態でその移動
を停止する。次に、電磁石８９を励磁させると、
同電磁石８９に対向する位置にある吸着片８８が
吸引され、アーム部材７９がばね８７の弾力に抗
して、支軸８６の周りを反時計方向に回動され
て、アーム部材７９の先端部が蓋４ａの側面と当
接する位置から側方に退避する。続いて、モータ
ー８４を先程とは反対の時計方向に回転させれ
ば、両アーム部材７９，８１が蓋４ａを挾持する
ことなく起立位置に向けて移動を開始する。そこ
で、両アーム部材７９，８１が蓋４ａを再び挾持
し得なくなる位置まで移動した時点で電磁石８９
を消磁させれば、アーム部材７９がばね８７の弾
力により支軸８６の周りを時計方向に回動され、
図示しない規制手段によつて、所定位置で停止さ
れる。そして、両アーム部材７９，８１が起立位
置まで復帰した時点で、モーター８４の回転を停
止させれば、蓋４ａの閉成動作が完了する。

上記剥離装置９は、第１図および第４図に示す
ように、培養室３内の上記転送装置６の一側方に
配設されていて、第８図に示すように、図示しな
い電源装置から断続的に電流を通電されて振動を
発生するソレノイド９１と、このソレノイド９１
を支持する支持部材９２と、上記ソレノイド９１
のプランジヤ９１ａの先端部に取り付けられた叩
打部材９３と、上記支持部材９２に固着されて上
記転送装置６上に載置されたシヤーレ４の直上に
位置するシヤーレ押え部材９４とで構成されてい
る。この剥離装置９は、後に詳述する分注装置１
１による撹拌操作だけでは、酵素処理後の培養細
胞をシヤーレ４の生育面から充分に剥離させるこ
とが難しいので、シヤーレ４に横方向からの振動
を加え、細胞を生育面から確実に剥離させるため
に、設けられている。

上記支持部材９２は、側方から見てクランク状
に折り曲げられており、基端部が上記基板３３に
固着されている。そして、支持部材９２の、垂直
方向の中間部に上記ソレノイド９１が取り付けら
れている。このソレノイド９１は、支持部材９２
に穿設された開孔９２ａにプランジヤ９１ａを貫
通させた状態で、このプランジヤ９１ａの先端部
が転送装置６上のシヤーレ４の一側面に向うよう
に支持部材９２に固定されており、プランジヤ９
１ａの先端部には、プラスチツク、ゴム等のシヤ
ーレ４に当つてもシヤーレ４を破損しない材質で
できた上記叩打部材９３が取り付けられている。
また、支持部材９２の先端部は、水平にシヤーレ
４の上位にまで延び出しており、その下面にプラ
スチツク、ゴム等の材質で形成された上記シヤー
レ押え部材９４が固着されている。なお、上記ソ
レノイド９１には、調整用のビス９１ｂが設けら
れていて、このビス９１ｂを回転調節することに
より、シヤーレ４に加えられる振動力を調整する
ことがべきるようになつている。

このように構成された剥離装置９によつてシヤ
ーレ４に振動を加え、細胞を剥離させるために
は、まず、ソレノイド９１に断続的に電流を通電
する。すると、プランジヤ９１ａが電流の通電周
期で左右方向に往復移動し、左方に往動した位置
で叩打部材９３の先端部によつてシヤーレ４の側
面ないしは蓋４ａの側面を叩く。このため、シヤ
ーレ４は載置部材４２の突縁４２ａによつて移動
を許容される範囲で急激に、かつ、周期的に振動
する。この振動により、シヤーレ４内で生育面で
ある底面から遊離状態にある培養細胞が次第に剥
離され、約１分間ほど振動を加え続ければ、培養
細胞が完全に底面から剥離される。この剥離動作
の際、振動により蓋４ａがシヤーレ４から外れる
方向の力を受けることもあるが、蓋４ａの直上に
押え部材９４があるので、蓋４ａが外れるおそれ
はない。従つて、剥離された培養細胞が、シヤー
レ４外に飛び出すおそれもない。

上記分注装置１１は、第１図に示すように、本
体部が上記機械室４７内に配設されていて、培養
室３の天井壁４８を貫通して分注操作部が培養室
３内に延び出している。この分注装置１１は、シ
ヤーレ４中の培養液を、ピペツト９７（第９図参
照）により複数回吸引・排出を繰り返すことによ
つて撹拌したり、後に詳述するシヤーレ供給装置
１２から供給された新しい複数のシヤーレ４に分
注したりする役目をするもので、同装置１１に
は、ピペツト供給装置９５およびピペツト離脱装
置９６が付設されている。このように、ピペツト
供給装置９５およびピペツト離脱装置９６を付設
したのは、１つのピペツト９７で複数のシヤーレ
４中の培養液の撹拌、分注を行なつた場合には、
シヤーレ４間で相互汚染が生ずるおそれもあるの
で１つのシヤーレ４中の培養液に対する撹拌、分
注操作を行つたごとにピペツト９７を交換するよ
うにしたためである。

上記分注装置１１は、第９図に示すように、吸
引端９８ａにピペツト９７を装着されるベローズ
ポンプ９８と、このベローズポンプ９８を自由端
部に載置するように取り付けた回動アーム９９
と、この回動アーム９９の基部を底面に固着する
回転摺動軸１０１と、この回転摺動軸１０１を回
転および摺動自在に支持する軸受部材１０２と、
上記回転摺動軸１０１の上端部寄りに取り付けら
れた駆動歯車１０３と、この駆動歯車１０３に噛
合された出力歯車１０４と、この出力歯車１０４
を出力軸に固定した回転駆動用モーター１０５
と、上記回転摺動軸１０１の上端部にプランジヤ
１０６ａを連結させた摺動用ソレノイド１０６
と、上記プランジヤ１０６ａに巻装されていて、
上記回転摺動軸１０１を下方に向けて付勢する伸
張性のコイルばね１０７とで、その主要部が構成
されている。

上記ベローズポンプ９８は、既に周知のもので
あつて、短円柱体の外形を有しており、その下端
面の中央位置からは、管状の吸引端９８ａが下方
に向けて突設されている。そして、この吸引端９
８ａの中程には鍔部９８ｃが設けられていて、こ
の鍔部９８ｃとポンプ９８との間には、伸張性の
コイルばね１０８が巻装されている。このコイル
ばね１０８は、第１１図に示すように、ベローズ
ポンプ９８が回転アーム９９の先端部に設けられ
た切込９９ａに吸引端９８ａを嵌入させることに
よつて、回転アーム９９に着脱自在となるように
配設されるので、切込９９ａに吸引端９８ａの基
端部を嵌合させて、ベローズポンプ９８を回転ア
ーム９９の先端部に装着した際に、回転アーム９
９と鍔部９８ｃとを相離れる方向に付勢して、ベ
ローズポンプ９８を回転アーム９９にしつかりと
固定する役目をする。また、吸引端９８ａへのピ
ペツト９７の嵌合時に、吸引端９８ａがばね１０
８の弾力に抗して移動できるようにして、吸引端
９８ａとピペツト９７との嵌合力を一定にする役
目もする。このようにベローズポンプ９８を着脱
自在に配設したのは、ベローズポンプ９８を単独
で取り外して殺菌できるようにしたためである。
なお、吸引端９８ａの先端部は、ピペツト９７に
嵌合しやすいように、先端に行くほど細径となる
テーパー状に加工されている。

第９図に戻つて上記軸受部材１０２は、上端部
に鍔部を有する円筒体で形成されていて、培養室
３の天井壁４８に穿設された貫通孔に嵌合され、
上記鍔部で抜け止めされて、天井壁４８に固定さ
れている。この軸受部材１０２は、内周面の上下
端部寄りにボールベアリング機構１０９を備えて
いて、円柱体でなる上記回転摺動軸１０１を嵌合
して、これを回転および摺動自在に支持してい
る。また、上記出力歯車１０４は、駆動歯車１０
３に比べて、噛合面が幅広に形成されていて、回
転摺動軸１０１が上下方向へ移動しても、常に出
力歯車１０４と駆動歯車１０３との噛合状態が維
持されるようになつている。さらに、上記ソレノ
イド１０６やモーター１０５は、ハウジング１１
１内に収納されていて、このハウジング１１１ま
たはこれと一体の基板１１１ａに固定されてい
る。

なお、特に図示しなかつたが、この分注装置１
１には、いくつかの位置検出センサーが設けられ
ていて、回転アーム９９の回動位置が適正な所定
位置に自動的に制御されるようになつている。ま
た、第４図に示すように、上記回転アーム９９が
最も時計方向に回動した位置では、ベローズポン
プ９８の吸引端９８ａは、転送装置６の１つの載
置部材４２の外周縁部寄りに対応するようになつ
ている。以下、このベローズポンプ９８の吸引端
９８ａが対応する載置部材４２の位置、または、
載置部材４２に対応するベローズポンプ９８の位
置を分注位置と呼ぶことにする。また、この分注
位置にある転送装置６の載置部材４２に対応する
径方向の外方位置には、前記給液位置および廃液
位置に対応するように配置されていたものと同じ
蓋開閉装置７８が配設されている。この蓋開閉装
置７８が、撹拌操作時ないしは分注操作時に、シ
ヤーレ４から蓋４ａを開放し、これらの操作終了
時にシヤーレ４に再び蓋４ａを閉成する役目をす
ることは云うまでもない。

上記ピペツト供給装置９５は、第１図および第
２図に示すように、その本体部が上記機械室４７
の後部右端寄りに配設されていて、上記分注装置
１１にピペツト９７を１つずつ供給するようにな
つている。このピペツト供給装置９５は、第１０
図に示すように、回転軸１１２に中心部を固定さ
れていて、外周縁部に等間隔に複数のピペツト収
納用切欠１１３ａが形成された回転円板１１３
と、上記ピペツト収納用切欠１１３ａに収納され
て保持されたピペツト９７に係合して、これを切
欠１１３ａから落下させるピペツト供給用レバー
１１４と、このピペツト供給用レバー１１４を非
供給位置に退避させるためのソレノイド１１５
と、上記ピペツト供給用レバー１１４を供給位置
に向けて付勢する捩りばね１１６と、上記回転円
板１１３、ピペツト供給用レバー１１４等を収納
していて、底面壁の一部にピペツト通過用の貫通
孔１１７ａが、上記培養室３の天井壁４８に穿設
された開孔（図示されず）と対応するように穿設
されたハウジング１１７と、このハウジング１１
７の底面壁の下面に図示しない案内手段によつて
気密的に摺動自在となるように配設されていて、
上記貫通孔１１７ａと対応する開孔１１８ａが穿
設されたシヤツター板１１８と、このシヤツター
板１１８に一腕端が連結されたシヤツター駆動レ
バー１１９と、このシヤツター駆動レバー１１９
の他腕端にプランジヤ１２１ａが連結されたシヤ
ツター駆動用ソレノイド１２１と、上記貫通孔１
１７ａと対応する培養室３内の位置に配設された
ピペツト受け部材１２２（第１１図参照）と、こ
のピペツト受け部材１２２の更に下位に配置され
た衝撃吸収用のコイルばね１２３（第１１図参
照）とで、その主要部が構成されている。

上記ピペツト収納用切欠１１３ａは、上記ピペ
ツト９７の外径よりもやや大きな内径の縦孔の内
周面に、キー溝状の縦溝を、回転円板１１３の径
の内外方向に対応する位置に対称となるように穿
設し、外径方向の縦溝を円板１１３の外周にまで
連通させた形状を有しており、この切欠１１３ａ
の周りの、円板１１３の上面の一部には、ピペツ
ト９７の上端部の対称位置に突設された係止用突
起９７ａと係合する浅い凹陥部１１３ｂが形成さ
れている。この凹陥部１１３ｂは、回転円板１１
３の中心から見て、外径方向の縦溝に対して右側
方に、内径方向の縦溝に対しては左側方に、それ
ぞれ対称的に設けられている。この凹陥部１１３
ｂは、上記切欠１１３ａに上方から挿入されて、
突起９７ａを凹陥部１１３ｂに係合されて収納位
置に保持されたピペツト９７が妄りに移動しない
ように規制する役目をする。

上記ピペツト供給用レバー１１４は、Ｌ字状の
板体で形成されていて、支軸１２４によつて揺動
自在に軸支されており、同支軸１２４に巻装さ
れ、一端をレバー１１４の一腕に、他端をストツ
パーピン１２５に、それぞれ係止された閉脚習性
を有する捩りばね１１６によつて、支軸１２４の
周りを時計方向に回動する習性が与えられてい
る。この習性によるレバー１１４の回動は、平生
は、レバー１１４の他腕端がソレノイド１１５の
プランジヤ１１５ａの先端に衝合することによつ
て規制されている。そして、この規制位置では、
レバー１１４の一腕端の一側方に突設されたピペ
ツト係合部１１４ａが、切欠１１３ａに収納され
たピペツト９７との係合位置から退避している。
また、上記ソレノイド１１５に通電を行なうと、
プランジヤ１１５ａがソレノイド１１５内に引き
込まれるので、レバー１１４はばね１１６の弾力
により支軸１２４の周りを時計方向に回動し、一
腕の側面をストツパーピン１２５に衝合させて、
上記ピペツト係合部１１４ａがピペツト９７の突
起９７ａと係合可能な係合位置まで移動するよう
になつている。

上記シヤツター駆動レバー１１９は、支軸１２
６に揺動自在に軸支されていて、一腕端に穿設さ
れた長孔１１９ａをシヤツター板１１８に植立さ
れたピン１２７に嵌入させて、シヤツター板１１
８に連結されている。また、他腕端に穿設された
長孔１１９ｂを、プランジヤ１２１ａに植設され
たピン１２８に嵌入させて、ソレノイド１２１に
連結されている。このシヤツター駆動レバー１１
９は、ソレノイド１２１に通電を行なうと、プラ
ンジヤ１２１ａがソレノイド１２１内に引き込ま
れ、支軸１２６の周りに時計方向に回動して、シ
ヤツター板１１８をその開孔１１８ａがハウジン
グ１１７の貫通孔１１７ａと一致する位置まで摺
動させるようになつている。そして、両孔１１７
ａ，１１８ａが一致することにより、上記レバー
１１４によつて既に切欠１１３ａ内に落し込まれ
ていたピペツト９７は、両孔１１７ａ，１１８ａ
および天井壁４８の貫通孔を通つて、培養室３内
に落下するようになつている。この後、ソレノイ
ド１２１への通電が断たれることにより、同ソレ
ノイド１２１内からプランジヤ１２１ａが突出し
て、シヤツター板１１８は自動的に閉成位置に復
帰する。

上記ピペツト受け部材１２２は、第１１図に示
すように、ピペツト９７の外径よりやや大きな内
径を有する、縦方向に２つ割りにした円筒体で形
成されていて、その上記分注位置がわの半部１２
２ａは、支軸１２２ｂによつて開閉自在となるよ
う配設されており、平生は、図示しない弾性手段
によつて支軸１２２ｂの周りを反時計方向に回動
する習性を与えられて、他方の半部に衝接して停
止している。このピペツト受け部材１２２は、ピ
ペツト受け位置に配設されていて、上記ハウジン
グ１１７内から培養室３内に落下してくるピペツ
ト９７を、適当なガイド手段を介して、あるいは
介することなしに、その中央孔に嵌入させ、ピペ
ツトの突起９７ａを上端開口周縁に衝合させて保
持するようになつている。また、上記コイルばね
１２３は、ピペツト９７の外径よりも細めに巻回
されて形成されていて、落下しながらピペツト受
け部材１２２に嵌入するピペツト９７の下端部を
嵌合させ、このとき若干巻径を太らせながら、ピ
ペツト９７の落下による衝撃を吸収して、ピペツ
ト受け部材１２２にピペツト９７を緩衝的に係止
させ、ピペツト９７の跳ね返りを防止する役目を
する。上記ピペツト受け部材１２２が配置された
ピペツト受け位置は、第１２図に示すように、上
記ベロースポンプ９８の回動軌跡上に対応してい
て、分注装置１１がベローズポンプ９８をピペツ
ト受け位置まで回動させ、回転摺動軸１０１を降
下させると、ポンプ９８の吸引端９８ａが、ピペ
ツト受け部材１２２に受けられて位置決めされた
ピペツト９７の上端開口に嵌入して、吸引端９８
ａにピペツト９７が装着されるようになつてい
る。そして、回転摺動軸１０１を上方に向けて復
動させた後、同軸１０１を反時計方向に回転させ
て、ベローズポンプ９８を分注位置に向けて移動
させれば、吸引端９８ａに嵌着されたピペツト９
７によつて、ピペツト受け部材１２２の半部１２
２ａが押し動かされて支軸１２２ｂを中心として
回動して開き、ピペツト９７がベローズポンプ９
８に装着された状態で分注位置に取り出される。
そして、上記半部１２２ａは、図示しない弾性手
段の弾力によつて支軸１２２ｂの周りを回動し
て、再び他の半部に衝接するピペツト受け状態に
復帰する。

一方、上記ピペツト離脱装置９６は、第１図に
示すように、培養室３内に設けられていて、第１
１図に示すように、回動軸１３１と、この回動軸
１３１に固定されたカムレバー１３２と、このカ
ムレバー１３２に一端が係着されていて、同レバ
ー１３２に回動軸１３１を中心として時計方向に
回動する習性を与える緊縮性のコイルばね１３３
と、このコイルばね１３３の弾力によるカムレバ
ー１３２の回動を所定のピペツト離脱位置に規制
するストツパーピン１３４（第１２図参照）とで
構成されている。

上記カムレバー１３２には、回動軸１３１から
大きく延び出した一腕端に、上記ベローズポンプ
９８の鍔部９８ｃとピペツト９７との間に嵌入し
て両者を引き離すための一対の楔型カム部１３２
ａ，１３２ｂと、この引き離しが完了した後に、
ベローズポンプ９８の吸引端９８ａを通過させる
ための切欠１３２ｃとが形成されている。上記楔
型カム部１３２ａ，１３２ｂは、上記吸引端９８
ａの移動を妨げないように、一旦立ち上げられた
後再び径方向に延び出すようにして形成されてお
り、一方のカム部１３２ａには、上記ストツパー
ピン１３４と衝合するための壁部１３２ｄが一体
に形成されている。また、上記切欠１３２ｃは、
両カム部１３２ａ，１３２ｂ間に縦方向に形成さ
れており、カムレバー１３２がストッパーピン１
３４に係合した平生位置では、第１２図に示すよ
うに、上記ベローズポンプ９８の吸引端９８ａの
回動軌跡上に対応するようになつている。なお、
上記回動軸１３１は、図示しないロータリーソレ
ノイド等によつて、ばね１３３の弾力に抗して反
時計方向に一定角度回転するようになつていて、
上記一定角度回転した際には、カムレバー１３２
をベローズポンプ９８の回動軌跡中から退避させ
るようになつている。

このように構成されたピペツト離脱装置９６
は、分注装置１１が使用済のピペツト９７を廃棄
するために、分注位置からピペツト受け位置に向
けてベローズポンプ９８を回動させる際には、カ
ムレバー１３２がストツパーピン１３４に係合す
るピペツト離脱位置にある。従つて、ベローズポ
ンプ９８がピペツト９７を装着した状態でカムレ
バー１３２の先端位置まで回動してくると、楔型
カム部１３２ａ，１３２ｂ間にポンプ９８の吸引
端９８ａが嵌入し、鍔部９８ｃがカム部１３２
ａ，１３２ｂの上斜面に当接すると共に、ピペツ
ト９７の上端面がカム部１３２ａ，１３２ｂの下
面に当接するようになる。そして、この状態から
ベローズポンプ９８が更に回動すると、鍔部９８
ｃがカム部１３２ａ，１３２ｂの上斜面によつて
押し上げられ、鍔部９８ｃとピペツト９７との間
が押し拡げられる。このため、吸引端９８ａに嵌
着されていたピペツト９７は、吸引端９８ａより
外れ、自重によつて下方に向けて落下し、ピペツ
ト９７の離脱が行なわれる。この落下したピペツ
ト９７は、下方に配設されたピペツトガイド部材
（図示されず）を通つて、培養室３外に設けられ
たピペツト保存槽（図示されず）に導びかれ保存
される。このようにして保存されたピペツト９７
は、後にまとめて回収され、洗浄、殺菌後、再使
用される。なお、上記ピペツト保存槽と培養室３
との間には、両者間の通気によつて培養室３内が
汚染されるのを防止するため、シリコンゴム製の
薄膜フイルター等でなる防塵、防菌フイルターが
設けられている。また、ベローズポンプ９８は、
使用済のピペット９７を離脱した後、更に回動を
続けてピペツト受け位置まで一旦移動し、しかる
後、回転摺動軸１０１の回転方向の反転により、
再び分注位置まで復動して、次のピペツト装着動
作時まで待期状態となる。

次に、分注装置１１が新しいピペツト９７を装
着した状態でベローズポンプ９８を分注位置に復
動させる際には、ピペツト離脱装置９６は、回動
軸１３１を反時計方向に回転させ、ばね１３３の
弾力に抗して、カムレバー１３２を回動させて、
ベローズポンプ９８の回動軌跡中から退避させ
る。このため、ベローズポンプ９８はカムレバー
１３２にぶつかることなく、ピペツト９７を装着
した状態で分注位置まで復動し、カムレバー１３
２はこの後回動軸１３１の回転力を取り除かれ
て、ばね１３３の弾力により、ストツパーピン１
３４に衝合するピペツト離脱位置まで復帰する。

上記シヤーレ供給装置１２は、第１図および第
２図に示すように、上記機械室４７の後部中程に
本体部が配設されていて、この本体部よりシヤー
レガイド用のシユーター１３５が培養室３内に延
び出すように形成されている。上記シヤーレ供給
装置１２の本体部は、第１，１３図に示すよう
に、殺菌したシヤーレ４を斜めに積み上げて収納
しておくためのシヤーレ収納部１３６と、このシ
ヤーレ収納部１３６の下端部に連通していて、同
部１３６からシヤーレ４を１つずつ取り出して上
記シユーター１３５に送り出す円形転送部１３７
と、この円形転送部１３７を取り囲んでいて、底
面壁が上記円形転送部１３７の底面壁を兼ねるハ
ウジング１３８と、上記円形転送部１３７の中心
に設けられた回転軸１３９と、この回転軸１３９
に基部を固定されていて、自由端部がシヤーレ４
に当つてこれを押し動かす回動アーム１４１と、
上記円形転送部１３７の、上記シヤーレ収納部１
３６とほぼ対向する位置の底面壁に穿設されたシ
ヤーレ送り出し用の開孔１３７ａと、上記ハウジ
ング１３８の底面壁の下面に図示しない案内手段
によつて気密的に揺動自在となるように配設され
ていて、上記開孔１３７ａに対応する開孔１４２
ａが穿設されたシヤツター板１４２と、このシヤ
ツター板１４２に一腕端が連結されたシヤツター
駆動レバー１４３と、このシヤツター駆動レバー
１４３の他腕端にプランジヤ１４４ａが連結され
たシヤツター駆動用ソレノイド１４４とで、その
主要部が構成されている。

上記シヤーレガイド用シユーター１３５は、そ
の横断面の形状がシヤーレ４を通過させる横長の
四角形状に形成された管体で構成されていて、滑
り台の如く緩やかに彎曲しながら、天井壁４８を
貫通して、機械室４７内から培養室３内に向けて
延び出しており、その上端のシヤーレ送入がわ開
口１３５ａは、上記ハウジング１３８の底面壁に
穿設された開孔１３７ａに、上記シヤツター板１
４２がスライドできるだけの間隙を介して対向し
ている。また、第４図に示すように、下端のシヤ
ーレ送出がわ開口１３５ｂは、上記転送装置６に
おける１つの載置部材４２の上位に対応してい
て、シユーター１３５を通じて開口１３５ｂに達
したシヤーレ４は、自重によつて載置部材４２上
に落下し、同部材４２に載置されるようになつて
いる。以下、この開口１３５ｂの直下の載置部材
４２の位置を、シヤーレ供給位置と呼ぶことにす
る。

上記シヤーレ収納部１３６は、既述したように
シヤーレ４を斜めに積み上げて収納するようにな
つており、同部１３６より円形転送部１３７に送
り出されたシヤーレ４が第１３図に示すように、
回動アーム１４１によつて押し動かされて移動さ
れると、上位に積み上げられたシヤーレ４の自重
により、最下位にあるシヤーレ４が自動的に円形
転送部１３７内に送り出されるようになつてい
る。上記回動アーム１４１は、自由端部が円形転
送部１３７の周壁に向けて延び出していて、その
回動方向の一側方には上記収納部１３６より送り
出されたシヤーレ４を引つ掛けるための爪部１４
１ａが形成されている。この回動アーム１４１
は、回転軸１３９が図示しないモーター等によつ
て反時計方向に回転されると、これによつて反時
計方向に回動し、収納部１３６より送り出されれ
たシヤーレ４を引つ掛けて、円形転送部１３７の
内周壁に沿つて押し動かしながら、シヤーレ４を
一旦開孔１３７ａの手前の待期位置まで移動させ
て停止する。そして、シヤーレ供給時になると、
再び反時計方向への回動を開始して、開孔１３７
ａおよび上記回動に同期して同開孔１３７ａに対
応するように移動したシヤツター板１４２の開孔
１４２ａを通じて、シヤーレ４をシユーター１３
５に供給するようになつている。

上記シヤツター駆動レバー１４３は、支軸１４
５に揺動自在に軸支されていて、一腕端に穿設さ
れた長孔１４３ａをシヤツター板１４２に植立さ
れたピン１３０に嵌入させて、同板１４２に連結
されている。また、他腕端に穿設された長孔１４
３ｂに、プランジヤ１４４ａに植設されたピン１
４６を嵌入させて、ソレノイド１４４に連結され
ている。このシヤツター駆動レバー１４３は、ソ
レノイド１４４に通電を行なうと、同ソレノイド
１４４内からプランジヤ１４４ａが突出して、こ
れにより支軸１４５の周りに反時計方向に回動
し、シヤツター板１４２を、その開孔１４２ａが
ハウジング１３８の開孔１３７ａと一致する位置
まで摺動させるようになつている。両孔１３７
ａ，１４２ａが一致した状態で、上記回動アーム
１４１によつて押し動かされてきたシヤーレ４
が、両孔１３７ａ，１４２ａを通じてシユーター
１３５内に落下することはいうまでもない。シヤ
ツター板１４２は、ソレノイド１４４への通電を
解除すると、同ソレノイド１４４内にプランジヤ
１４４ａが引き込まれ、自動的にシヤツター閉成
位置に復動する。

このように構成されたシヤーレ供給装置１２に
よれば、回動アーム１４１が１回転するごとに、
収納部１３６内に積み上げられたシヤーレ４が１
つずつ円形転送部１３７に取り出されると共に、
開孔１３７ａおよび１４２ａを通じてシヤーレ４
が１つずつシユーター１３５に送り出される。よ
つて、転送装置６の載置部材４２上にシヤーレ４
が１つずつ自動的に供給されることになる。

上記観察装置１４は、第１図および第２図に示
すように、筐体２の右側壁の前部寄りに、接眼部
を外部に突出させ、対物部および光源部を培養室
３内に収納させて配設された顕微鏡でなつてい
て、光源部を対物部に対して上位に置いた、いわ
ゆる倒立形に形成されている。上記接眼部は、通
常の顕微鏡と同様に形成されているのに対して、
対物部は、外部から対物レンズ１４７を焦点合せ
のために移動させなければならないので、対物レ
ンズ１４７の駆動機構が電動式に形成されてい
る。即ち、この対物レンズ１４７の駆動機構は、
第１５図に詳しく示すように、対物レンズ１４７
を上端内周面部に装着していて、上端部寄りに形
成された外向鍔部の外周面にヘリコイド雄ねじ１
４８ａが刻設され、かつ、下部外周面の一部に光
軸方向の案内用長孔１４８ｂが穿設された光軸摺
動筒１４８と、この光軸摺動筒１４８の下部外周
に嵌合していて、下端部を顕微鏡の不動枠体１４
９（第１４図参照）に固定された軸受筒１５１
と、この軸受筒１５１の外周面に穿設された凹部
内に頭部を収納されて同筒１５１に螺入されてい
て、その先端部を上記光軸摺動筒１４８の案内用
長孔１４８ｂ内に嵌入させたガイドピン１５２
と、上記軸受筒１５１の外周にボールベアリング
機構１５３を介して下部内周面が回転自在に嵌合
されていて、上部内周面に螺刻されたヘリコイド
雌ねじ１５４ａが上記光軸摺動筒１４８のヘリコ
イド雄ねじ１４８ａに螺合され、かつ、上端外周
の外向鍔部の外周面に歯車１５４ｂが刻設された
回転筒１５４と、この回転筒１５４の歯車１５４
ｂに噛合された出力歯車１５５と、この出力歯車
１５５を出力軸に取り付けたモーター１５６と
で、その主要部が構成されている。

なお、上記対物レンズ１４７の鏡胴の一側周面
には、同レンズ１４７の作動範囲を示す、光吸収
体でなる指標１４０が塗設されていて、同指標１
４０と対向するように光学センサー１５０が設け
られている。この光学センサー１５０は、同セン
サー１５０と対向する位置に指標１４０があるか
否かを検出し、指標１４０が検出されない場合に
は、対物レンズ１４７が作動範囲外にあるので、
ブザー（図示されず）による警告を発生させた
り、対物レンズ駆動用の上記モーター１５６の回
転を停止させたりするようになつている。また、
上記モーター１５６は、外部に設けられたスイツ
チ部材（図示されず）の操作により、正逆いずれ
の方向にも回転可能となつている。

上記対物レンズ１４７は、上記シヤーレ転送装
置６における１つの載置部材４２の直下に位置す
るように配設されており、第４図に示すように、
光軸はその載置部材４２の中心軸とほぼ一致する
ようになつている。以下、この対物レンズ１４７
の真上の載置部材４２の位置を、観察位置と呼ぶ
ことにする。従つて、観察位置にある載置部材４
２に載置されたシヤーレ４中の培養細胞を、対物
レンズ１４７を通じて下面がわから観察すること
ができるようになつている。

なお、第１，２図中、符号１５７は接眼レンズ
を、また第１４図中、符号１５８は対物レンズ１
４７と接眼レンズ１５７とを光学的に連結するリ
レー光学系を、それぞれ示している。さらに、特
に図示しなかつたが、培養室３内が高湿状態に保
たれているので、観祭装置１４の対物部は、各部
材の接合部にＯリング、パツキング等を多用した
防湿構造に形成されている。

このように構成された観察装置１４の対物部に
よつて、対物レンズ１４７の焦点合せを行なうに
は、外部のスイツチ部材を操作してモーター１５
６を時計方向または反時計方向に回転させる。す
ると、出力歯車１５５を介して、回転筒１５４が
反時計方向または時計方向に回転され、ピン１５
２と長孔１４８ｂとによつて回転を規制された光
軸摺動筒１４８が、ヘリコイド雌１５４ａおよび
雄ねじ１４８ａの作用により、光軸方向に進退す
る。よつて、接眼レンズ１５７から透明体のシヤ
ーレ４中の培養細胞１０を観察しながら、ちよう
ど焦点の合つたところで上記スイツチ部材を操作
してモーター１５６の回転を停止させればよい。
なお、フオーカシングの方向を誤つて、対物レン
ズ１４７が作動許容範囲から外れた場合には、光
学センサー１５０が指標１４０の検出をしなくな
るので、警告ないしはモーター１５６の自動停止
が行なわれる。従つて、対物レンズ１４７の対物
面がシヤーレ４等にぶつかつて、シヤーレ４等が
破損したり、レンズに傷が付いたりするおそれは
ない。

一方、観察装置１４の照明光源部は、第１４図
に示すように、防湿構造となつている外套筒１５
９内に光源ランプ１６１およびコンデンサーレン
ズ１６２を収納した照明装置１６０で形成されて
いて、前記天井壁４８に穿設された貫通孔に外套
筒１５９を嵌合させ、同筒１５９の上端鍔部をビ
ス１６３によつて天井壁４８に固定されて、培養
室３内に垂下するように配設されている。この照
明装置１６０の光軸が、上記対物レンズ１４７の
光軸と一致するようになつていることは云うまで
もない。また、上記外套筒１５９の下端開口部に
は、円環状の押え部材１６６と、Ｏリング状のパ
ツキング部材１６５とを介して防湿ガラス板１６
４が嵌め込まれていて、照明光の出射に支障がな
いようになつている。さらに、この照明装置１６
０おいては、特に図示しなつたが、フイルター等
の交換が機械室４７がわから行なえるようになつ
ていて、培養室３内の雰囲気を乱すことなく、照
明光の調整ができるようになつている。

なお、観察装置１４は、照明装置１６０中に絞
りリングを、観察光学系中に位相板を、それぞれ
配設していて、位相差顕微鏡としても使用できる
ようになつている。また、接眼部には、写真撮影
用の光学系が付設されるようになつていて、シヤ
ーレ４を培養室３外に取り出すことなしに同シヤ
ーレ４中の培養細胞の写真撮影が行なえるように
なつている。

ところで、上記培養室３には、特に図示しなか
つたが、培養室３内を加温、加湿するための加
温・加湿装置、培養室３内を所定温度に保つため
の予備保温装置、培養室３内の細胞培地のPHを適
正値（約7.2）に保つための炭酸ガス・空気供給
装置、培養室３内を滅菌する紫外線殺菌装置およ
び培養室３内の空気の清浄化を行なうためのクリ
ーンエアー送風装置が、それぞれ付設されてい
る。

上記加温・加湿装置は、加湿用の水を蓄える水
槽と、この水槽中の水を加熱するヒーターと、上
記水槽中の水の温度を検出する温度センサーと、
この温度センサーの出力に基づいてヒーターへの
通電を制御して、水温を一定（例えば、37℃）に
保つ温度調節器と、水槽上部の湿つた空気を培養
室３に送り込む送風機と、加温・加湿装置と培養
室３を接続する送風パイプとで構成されている。
この装置は、注水口よりそそぎ込まれた水を水槽
に蓄え、これをヒーターによつて加温して、正確
に例えば37℃（±0.1℃以内）に保つ。そして、
水槽上方の湿つた暖い空気を送風機によつて送風
パイプを通じて培養室３内に送り込むと同時に、
培養室３内の空気を水槽中に還流させて、培養室
３内を加温すると共に加湿する。

上記予備保温装置は、培養室３の内周面部また
は外周面部にむらなく配設されたヒーターと、こ
のヒーターの温度を検出して、これをコントロー
ルする温度調節器とで構成されていて、培養室３
内を周囲より目的温度（例えば37℃）に近く、か
つ、これよりも低い温度（例えば35℃）に加温す
る。このように培養室３をあらかじめ加温してお
くことにより、上記加温・加湿装置による培養室
３内の空気流にむらがあつても、場所によつて温
度が大きく相異してくるという不具合を防止する
ことができる。

上記炭酸ガス・空気供給装置は、培養室３内の
ガス雰囲気中の炭酸ガス濃度を一定にして、細胞
培地であるシヤーレ４中の培養液のPHを適正値
（約7.2）に保つためのものであつて、炭酸ガスを
封入したボンベと、外部から空気を採り入れるエ
アーポンプと、ガスの流量を計測するガス流量計
と、ガスの流量を制御する電磁バルブと、これら
を接続する送気パイプとで構成されている。この
装置は、ボンベより適当な圧力にレギユレートさ
れて取り出された炭酸ガスと、空気取入口を通じ
てエアーポンプにより外部から採り入れられた空
気とを、適当な割合（炭酸ガス５％、空気95％）
に混合し、これを培養室３内へと送り込むように
なつている。

上記紫外線殺菌装置は、培養室３内が汚染され
ているか、もしくは、汚染してしまつたときに、
紫外線ランプを点灯させ、照射される紫外線によ
つて雑菌類を滅菌するためのものであり、紫外線
ランプと同ランプの点滅を制御するための操作ス
イツチとで構成されている。ところで、紫外線に
よる滅菌方法は、直接紫外線が照射されない所は
滅菌されないという欠点を有しているが、本自動
培養装置１の場合には、培養室３の内壁面や同室
３内に配設される装置類の表面を極力ステンレス
等の研摩面とし、これらの鏡面作用により、装置
類の裏側へも紫外線が反射されて照射されるよう
にして、より広範囲に滅菌が行なえるように工夫
がなされている。

上記クリーンエア送風装置は、高圧送風器と高
性能のフイルターで構成されていて、培養室３内
に外部より無菌の風を送り込む（例えば、150
／min以上）ことによつて、培養室３内の乾燥
と清浄化とを行なうものである。本装置は、細胞
の非培養時に適時作動されて培養室３内をあらか
じめ浄化しておくために用いられる。

また、上記培養室３内の前面壁は、同室３内を
外部から肉眼で直接観察できるようにガラス張り
となつている。しかし、露結を防ぐために、さら
にその前面を蔽うように開閉自在の外扉が設けら
れている。この外扉には、ヒーターと湿度センサ
ーとが取り付けられていて、同扉は培養室３内よ
りやや高い37℃〜40℃程度に加温されている。こ
の加温により、内側にあるガラス窓の温度が低下
するのを防いでいる。

上記制御装置１３は、第１図に示すように、筐
体２の前面左側部に設けられた表示兼操作パネル
１６７内に組み込まれたマイクロコンピユーター
等でなる演算処理装置や、この演算処理装置に付
帯する入出力装置、電源装置等で構成されてい
る。上記表示兼操作パネル１６７には、その前面
上部に液晶表示板等でなる、培養室３内の温度を
表示するための温度表示部１６８が設けられてお
り、また、その下位には、培養室３内の温度を調
整するための温度調節用ノブ１６９が配設されて
いる。さらに、その下位には、本自動培養装置１
の作動を制御するための各種の操作部材１７１が
複数個列設されている。

上記演算処理装置には、シヤーレ４の搬入・搬
出プログラム、廃液プログラム、給液プログラ
ム、撹拌プログラム、分注プログラム等の各種プ
ログラムがプログラミングされていて、本自動培
養装置１はこれらプログラムに基づいて、自動培
養に必要とされる一連の動作を制御されるように
なつている。即ち、既述した各種装置類に組み込
まれたモーターやソレノイドを駆動したり、セン
サーの出力を読み取つたり、ヒーターへの通電を
行なつたりして、自動培養装置１が自動的に細胞
の継代培養において必要とされる一連の動作を遂
行するようになつている。

以上のように、本発明の細胞の自動培養装置１
は構成されている。

次に、この自動培養装置１の動作について、本
発明の細胞の自動培養方法の一実施例と共に、第
１６図に示すフローチヤートを参照しながら説明
する。

まず、自動培養装置１の電源スイツチ（図示さ
れず）を操作して、同装置１を作動状態にする
と、加温・加湿装置、予備保温装置、炭酸ガス・
空気供給装置等が作動して、培養室３内が細胞培
養に適当な一定の雰囲気（温度37℃、湿度100％、
炭酸ガス濃度５％）に自動的に設定される。

次に、自動培養装置１の培養指令スイツチ（図
示されず）を操作すると、搬入・搬出装置５が作
動し、各ベルトコンベア２３，２６，２９がシヤ
ーレ４の搬入方向に移動して、シヤーレ４の搬入
工程が開始される。即ち、被培養細胞の入つたシ
ヤーレ４をトレー３２上に載置し、搬入・搬出装
置５内に送り込めば、同シヤーレ４は、ベルトコ
ンベア２９，２６，２３により順次搬送され、培
養室３内に移送される。この搬送途中において、
ベルトコンベア２３がシヤツター２４の開放に連
動して支軸２３ａの周りを時計方向に一定角度回
動し、その内端部を搬入・搬出位置にある載置部
材４２の切欠４２ｂ内に嵌入させる。よつて、シ
ヤーレ４はベルトコンベア２３の搬送力により載
置部材４２上に自動的にセツトされる。このシヤ
ーレ４の載置部材４２上へのセツトは、搬入・搬
出検出用センサーによつて検知され、このセンサ
ーの出力に基づいて、搬入・搬出装置５はその作
動を停止される。これにより、シヤツター２４の
閉成に連動して、ベルトコンベア２３は支軸２３
ａの周りを一定角度反時計方向に回動して、水平
位置より傾いた平生位置に復動し、その内端部は
載置部材４２の切欠４２ｂ内から退避する。

搬入・搬出装置５の作動停止に続いて、第４図
に示した転送装置６が時計方向（第４図におい
て）に回転され、シヤーレ４は搬入・搬出位置か
ら観察位置に移動される。ここで、操作者は観察
装置１４によつて、被培養細胞の入つたシヤーレ
４が、培養室３内の所定位置にセツトされたこと
を確認する。そして、これが確認された場合に
は、培養続行指令スイツチを操作する。すると、
続いて、培養液の廃液工程が開始される。これは
まず、転送装置６が時計方向に自動的に転送さ
れ、シヤーレ４は観察位置から廃液位置に移動さ
れる。次に廃液位置に対応する蓋開閉装置７８が
作動され、シヤーレ４の蓋４ａが開放される。続
いて、廃液装置７（第６図参照）のソレノイド６
４が作動され、チツプ５８がチツプ挿脱管６６内
に供給される。そして、モーター５５が作動さ
れ、駆動ベルト５３の移動に伴つて、排液管５１
が次第に降下される。排液管５１は、その降下の
途中において、チツプ挿脱管６６内のチツプ５８
をその先端部に嵌着し、チツプ挿脱管６６を貫き
抜けて廃液位置にあるシヤーレ４内にチツプ５８
の先端を進入させて、シヤーレ４を押し動かして
これを若干傾けた位置で停止する。続いて、図示
しない吸引ポンプが所定時間作動されて、排液管
５１内を通じて、シヤーレ４内の培養液をチツプ
５８の下端開口より吸引して排出させる。次に、
モーター５５が先程とは反対方向に回転され、駆
動ベルト５３の移動に伴つて、排液管５１が上方
に向けて復動される。排液管５１が上昇すると、
シヤーレ４は水平態位に戻り、また排液管５１
は、その上昇途中において、チツプ５８の上端面
をチツプ挿脱管６６の下端面に衝合させて、チツ
プ５８をその先端部から脱落させる。そして、所
定位置まで復動した時点でモーター５５の回転が
停止されて、排液管５１は平生位置に復帰する。
排液管５１の先端部から脱落した使用済のチツプ
５８は、図示しないガイド手段を通じて培養室３
外に取り出され、筐体２の底部寄りに配設された
チツプ保存槽内に収納されて、後ほど廃棄され
る。この後、再び蓋開閉装置７８が作動され、シ
ヤーレ４の蓋４ａが閉成される。

続いて、洗浄液の注入工程が開始される。これ
はまず、転送装置６が反時計方向（第４図におい
て）に回転され、シヤーレ４が廃液位置から給液
位置に移動される。次に、給液位置に対応する蓋
開閉装置７８が作動され、シヤーレ４の蓋４ａが
開放される。続いて、第２図に示したローラーポ
ンプ７４ｂが作動され、洗浄液が収納容器７２ｂ
内からローラーポンプ７４ｂ、加温器７５ｂ、給
液チユーブ７６ｂを通じて、一定量（例えば３
c.c.）だけシヤーレ４内に供給される。そして、再
び蓋開閉装置７８が作動されて、シヤーレ４の蓋
４ａが閉成される。この洗浄工程が、被培養細胞
に付着した古い培養液を洗い流して、後の酵素処
理工程において、酵素が有効に作用し得るように
するために行なわれることは前述の通りである。

次に、上記洗浄液注入工程でシヤーレ４内に注
入された洗浄液をシヤーレ４外に排出するため
の、洗浄後の廃液工程が行なわれる。これはま
ず、第４図に示した転送装置６が時計方向に回転
され、シヤーレ４が給液位置から廃液位置に移動
される。そして、これ以降は、既述した培養液の
廃液工程と全く同様にして、洗浄液のシヤーレ４
内からの排出が行なわれる。

そして洗浄液の廃液工程の終了した後は、酵素
液の注入工程が開始される。この工程はまず、第
４図に示した転送装置６が反時計方向に回動され
て、シヤーレ４が廃液位置から給液位置に移動さ
れ、蓋開閉装置７８が作動されて、シヤーレ４の
蓋４ａが開放される。次に、第２図に示したロー
ラーポンプ７４ｃが作動され、酵素液が収納容器
７２ｃ内からローラーポンプ７４ｃ、加温器７５
ｃ、給液チユーブ７６ｃを通じて、一定量（例え
ば３c.c.）だけシヤーレ４内に供給される。続い
て、蓋開閉装置７８が再び作動されて、シヤーレ
４の蓋４ａが閉成され、シヤーレ４は載置部材４
２上で約１分間静置される。この静置は、シヤー
レ４の底面に着床した被培養細胞に酵素液中の酵
素（例えばトリプシン）を充分に作用させて、被
培養細胞を生育面であるシヤーレ４の底面から確
実に遊離させるために行なわれる。次に、上記酵
素液の注入工程でシヤーレ４内に注入された酵素
液の廃液工程が行なわれる。この廃液工程は、上
記洗浄液の廃液工程と全く同様にして行なわれる
ので、その詳しい説明を茲に省略する。そして、
この酵素液の廃液工程完了後は、シヤーレ４は約
10分間ほど載置部材４２上で静置される。このシ
ヤーレ４の静置は、被培養細胞に残留付着した酵
素液によつて、細胞と生育面との遊離を促進する
と共に、各細胞間の結合をも弱めて、被培養細胞
間の単個化を促すために行なわれる。

上記シヤーレ４の静置が終了すると、次に、細
胞の剥離工程が行なわれる。この工程はまず、第
４図に示した転送装置６が時計方向に回転され、
シヤーレ４が廃液位置から剥離位置まで移動され
る。続いて、第８図に示した剥離装置９のソレノ
イド９１に断続的に１分間ほど通電が行なわれ、
叩打部材９３が連続的にシヤーレ４または蓋４ａ
の側面を叩いてシヤーレ４に横方向の振動を加え
ることによつて行なわれる。この振動が加えられ
ると、シヤーレ４の底面より遊離状態にある被培
養細胞は横方向のずれ力を受け、そのずれ力に基
づく自らの慣性等により底面から確実に剥離され
る。

次に、上記剥離工程の終了後、剥離された細胞
を単個化するために、まず培養液の注入工程が行
なわれる。この工程は初めに、第４図に示した転
送装置６が反時計方向に回転され、シヤーレ４が
剥離位置から給液位置まで移動される。次に、蓋
開閉装置７８が作動されて、シヤーレ４の蓋４ａ
が開放され、次で第２図に示したローラーポンプ
７４ａが作動される。これにより、収納容器７２
ａ内からローラーポンプ７４ａ、加温器７５ａ、
給液チユーブ７６ａを通じて、培養液が一定量
（例えば３c.c.）だけシヤーレ４内に供給される。
そして、再び蓋開閉装置７８が作動されて、シヤ
ーレ４の蓋４ａが閉成される。

続いて、培養液の撹拌工程が行なわれる。これ
はまず、第４図に示した転送装置６が時計方向に
回転され、シヤーレ４が給液位置から分注位置ま
で移動される。一方、これと同時に、第１０〜１
２図に示したピペツト供給装置９５が作動され、
ピペツト９７がピペツト受け部材１２２に供給さ
れて保持される。そして、分注装置１１（第９，
１１，１２図参照）の回転摺動軸１０１が反時計
方向に回転され、ベローズポンプ９８が分注位置
からピペツト受け位置まで移動される。続いて、
回転摺動軸１０１が降下され、ベローズポンプ９
８の吸引端９８ａがピペツト９７の上端開口に嵌
合して、ピペツト９７がベローズポンプ９８に装
着される。そして、カムレバー１３２が回動軸１
３１を中心として反時計方向に回動されて一時的
にピペツト９７との係合位置から退避されると、
こんどは回転摺動軸１０１が上方に向けて移動さ
れ、続いて時計方向に回転されて、ピペツト９７
が装着するベローズポンプ９８がピペツト受け位
置から分注位置まで復動される。次に、分注位置
に対応する蓋開閉装置７８が作動され、シヤーレ
４の蓋４ａが開放される。続いて、回転摺動軸１
０１が再び降下され、ピペツト９７の先端部が分
注位置にあるシヤーレ４内に嵌入され、同シヤー
レ４を押圧して若干傾けた状態で、その降下が停
止される。次に、ベローズポンプ９８が吸引作動
され、シヤーレ４中の培養液が一定量（例えば、
３c.c.）だけピペツト９７内に吸引される。このた
め、シヤーレ４内で剥離状態にあつた被培養細胞
は、ピペツト９７の細い吸引口を通過する際に、
相互に分離されて更に単個化されながらピペツト
９７内に培養液と一緒に吸引される。この培養液
の吸引後、回転摺動軸１０１が再び上昇され、ピ
ペツト９７が高い位置にある状態でベローズポン
プ９８が排出方向に作動され、ピペツト９７内の
培養液は被培養細胞と一緒に、シヤーレ４内に再
び排出される。このため、被培養細胞は更に単個
化される。上記ピペツト９７による培養液の吸
引・排出は、10回繰り返えされ、培養液が充分に
撹拌されて被培養細胞が完全に単個化される。

上記撹拌工程に続いて、培養液の分注工程が行
なわれる。この工程はまず、上記回転摺動軸１０
１が降下されて、シヤーレ４中の単個化された被
培養細胞を含む培養液が、ベローズポンプ９８の
吸引動作により、一定量（例えば、３c.c.）だけ、
ピペツト９７内に吸引される。続いて、蓋開閉装
置７８が作動されて、シヤーレ４の蓋４ａが閉成
される。また、これと同時に、第１３図に示した
シヤーレ供給装置１２が作動され、シヤーレ供給
位置にある載置部材４２上に新しいシヤーレ４が
１つ供給されてセツトされる（以下、この新しい
シヤーレ４を、第１のシヤーレ４と称す。）。続い
て、第４図に示した転送装置６がシヤーレ転送部
３７の１つ分だけ時計方向に回転され、再びシヤ
ーレ供給装置１２が作動されて、シヤーレ供給位
置にある載置部材４２上にもう１つの新しいシヤ
ーレ４が供給されてセツトされる（以下、この新
しいシヤーレ４を、第２のシヤーレ４と称す）。
即ち、相隣り合つた載置部材４２上に、２つの新
しいシヤーレ４が取り出されてセツトされる。次
に、転速送装置６が時計方向に回転され、第１の
シヤーレ４が分注位置まで移動される。そして、
蓋開閉装置７８が作動されて、第１のシヤーレ４
の蓋４ａが開放され、この後、ベローズポンプ９
８の排出動作が行なわれ、ピペツト９７内の単個
化された被培養細胞を含む培養液が半分（例え
ば、1.5c.c.）だけ、第１のシヤーレ４内に排出さ
れる。そして、再び蓋開閉装置７８が作動され
て、第１のシヤーレ４の蓋４ａが閉成される。続
いて、転送装置６が時計方向にシヤーレ転送部３
７の１つ分だけ回転され、第２のシヤーレ４が分
注位置まで移動される。しかる後に、蓋開閉装置
７８が作動され、第２のシヤーレ４の蓋４ａが開
放されて、ベローズポンプ９８が再び排出動作を
行ない、ピペツト９７内の単個化された被培養細
胞を含む培養液の残余の半分が、第２のシヤーレ
４内に排出される。そして、再び蓋開閉装置７８
が作動されて、第２のシヤーレ４の蓋４ａが閉成
される。

このようにして第１および第２のシヤーレ４中
に入れられた培養液は、所定量の半分程度しかな
く、のこのままでは細胞の培養には充分でないの
で、足りない分の培養液を第１および第２のシヤ
ーレ中に補充する培養液の補注工程が次に行なわ
れる。この補注工程はまず、第４図に示した転送
装置６を反時計方向に回転させ、第２のシヤーレ
４を分注位置から給液位置まで移動させる。次
に、蓋開閉装置７８が作動して第２のシヤーレ４
の蓋４ａが開放された後、第２図に示したローラ
ーポンプ７４ａが作動され、収納容器７２ａから
ローラーポンプ７４ａ、加温器７５ａ、給液チユ
ーブ７６ａを通じて培養液が不足分（例えば、２
c.c.）だけ、第２のシヤーレ４中に供給される。そ
して、再び蓋開閉装置７が作動されて、第２のシ
ヤーレ４の蓋４ａが閉成される。続いて、第４図
に示した転送装置６が再び反時計方向にシヤーレ
載置部３７の１つの分だけ回転されて、第１のシ
ヤーレ４が給液位置まで移動される。この後、蓋
開閉装置７８が作動されて第１のシヤーレ４の蓋
４ａが開放され、第２図に示したローラーポンプ
７４ａが作動されて、第１のシヤーレ４中にも不
足分（例えば、２c.c.）の培養液が供給される。そ
して、蓋開閉装置７８が作動されて、第１のシヤ
ーレ４の蓋４ａが閉成される。

上記培養液の補注工程が終了した後、分注装置
１１（第９，１１，１２図参照）に装着されたま
まになつている使用済のピペツト９７の廃棄工程
が行なわれる。即ち、回転摺動軸１０１が反時計
方向に回転され、ベローズポンプ９８がピペツト
受け位置に向けて回動される。このため、ベロー
ズポンプ９８は、ストツパーピン１３４に係合す
るピペツト離脱位置に復動しているカムレバー１
３２の先端位置まで移動し、吸引端９８ａを楔型
カム部１３２ａ，１３２ｂ間に嵌入させると共
に、鍔部９８ｃとピペツト９７との間に両カム部
１３２ａ，１３２ｂの先端部をそれぞれ嵌入さ
せ、ピペツト９７を吸引端９８ａより引き離す。
よつて、ピペツト９７は、自重により、吸引端９
８ａより脱落し、図示しないガイド手段を通じ
て、培養室３外に取り出されて、筐体２の底部寄
りに配設されたピペツト保存槽に収納される。回
転摺動軸１０１は、ベローズポンプ９８を一旦ピ
ペツト受け位置まで回動させた後、反転されて、
再びベローズポンプ９８を分注位置まで復動させ
て停止する。

続いて、単個化した培養細胞を含む培養液を取
り出した後の、使用済の古いシヤーレ４を、自動
培養装置１外に取り出すためのシヤーレ４の廃棄
工程が行なわれる。この工程はまず、第４図に示
した転送装置６が回転され、古いシヤーレ４が搬
入・搬出位置まで移動される。次に、搬入・搬出
装置５が作動され、各ベルトコンベア２３，２
６，２９が搬出方向に移動されて、シヤーレ４の
搬出が開始される。即ち、シヤツター２４を開放
すると、これに連動してベルトコンベア２３が支
軸２３ａの周りを時計方向に回動され、内端部が
搬入・搬出位置にある載置部材４２の切欠４２ｂ
内に嵌入されて、この載置部材４２上に載置され
た古いシヤーレ４は、係合爪２３ｂの作用と、コ
ンベア２３との搬送力とにより、コンベア２３上
に載せられる。そしてベルトコンベア２３，２
６，２９上を順次搬送され、コンベア２９の搬送
力により、トレー３２上に送り出される。よつ
て、このシヤーレ４をトレー３２上から手作業で
取り上げて、これを廃棄すればよい。

そして、以上のようにして、上記第１および第
２のシヤーレ４中に作成された次世代の培養系の
細胞は、その培養が開始される。この培養工程
は、一定の雰囲気に保たれた培養室３中で、第１
および第２のシヤーレ４を長時間（例えば、３日
間）に亘り静置することによつて行なわれる。第
１および第２のシヤーレ４中に単個化されて浮遊
状態にある被培養細胞は、シヤーレ４が静置され
ることによつて、培養液中を沈降し、シヤーレ４
の底面壁に着床して、これを生育面として細胞分
裂による増殖を開始する。この際、培養液は豊富
な栄養源を含み、かつ、増殖に最適な温度および
PHに保たれているので、被培養細胞は確実に増殖
を行なう。

増殖に必要な所定時間が経過したならば、自動
培養装置１に設けられた転送指令スイツチ（図示
されず）を操作して、転送装置６を回転させ、第
１のシヤーレ４を観察位置まで移動させる。そし
て、観察装置１４により、第１のシヤーレ４内の
細胞の増殖状態を観察する。また、同様にして、
第２のシヤーレ４内の細胞の増殖状態を観察す
る。この第１および第２のシヤーレ４中の細胞の
観察により、増殖状態が充分でなく、増殖を続行
する場合には、そのまま第１および第２のシヤー
レ４を静置する。また、所定の増殖状態が得ら
れ、この増殖した細胞を被培養細胞として更に次
世代の培養系を作成して継代培養を行ないたい場
合には、培養続行指令スイツチを操作する。する
と、第１６図に示すように、第１および第２のシ
ヤーレ４に対して、再び、培養液の廃液工程から
シヤーレ４の廃棄工程までが行なわれ、更に次世
代の細胞の培養系が作成されて、細胞の第３世代
の培養が行なわれる。

そして、第１および第２のシヤーレ４中の細胞
の観察により、それ以上の培養が必要ないと判断
された場合には、第１および第２のシヤーレ４の
搬出工程が行なわれる。この搬出工程は、上記シ
ヤーレ４の廃棄工程と同様に、第１および第２の
シヤーレ４を転送装置６を回転して順次搬入・搬
出位置まで移動させ、搬入・搬出装置５を２回作
動させることによつて行なわれる。搬出された第
１および第２のシヤーレ４は、順次トレー３２上
に送り出されてくるので、これらシヤーレ４を手
作業で取り上げ、シヤーレ内で生育した細胞を所
望の目的、例えば実験等に使用すればよい。

以上述べたように、本発明の装置によれば、細
胞培養の全工程を１つの培養室内で連続して行な
えるようにしたことにより、恒常的に培養条件を
保つことができ、環境が乱されることがないの
で、安定した培養細胞を常時得ることができる。

また、培養室と外部との接触部位に、無菌的に
開閉を行なえるシヤツター機構やフイルター機構
を設けたことにより、培養細胞が雑菌やウイルス
等により汚染される危険性が少ない。

さらに、廃液装置や分注装置に、チツプやピペ
ツトの供給機構および廃棄機構を設けたことによ
り、シヤーレ相互間の汚染が防止される。

さらにまた、培養液、酵素液等を使用時まで冷
温保存するようにしたので、薬剤や酵素が不活化
しないと共に、何度も取り替える必要性がなくな
り、汚染のおそれも少なくなる。

また、剥離機構、撹拌機構を簡易にしたことに
より、細胞の損傷を少なくし、高い収率で細胞を
回収することができる。

さらに、培養液の分注、撹拌、剥離等の操作を
機械的に行なうことにより、人手によるよりも正
確で、いつも均一な操作を行なうことができると
共に、操作内容を随意に調節して変更することが
できる。

さらにさた、細胞培養の基本操作であるところ
の継代培養操作を汚染なく、安定して行なえる結
果、培養細胞を用いた実験の信頼性が向上する、
薬液注入器等の付属装置を配設することにより、
様々な培養実験への応用が可能である、バイオハ
ザードのおそれの少ない安全性の高い実験を行な
うことができる、等の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す細胞の自動
培養装置の正面要部断面図、第２図は、上記第１
図に示した自動培養装置の機械室の平面図、第３
図は、上記第１図に示した自動培養装置に配設さ
れた搬入・搬出装置の断面図、第４図は、上記第
１図に示した自動培養装置に配設された転送装置
の平面図、第５図は、上記第４図に示した転送装
置におけるシヤーレ転送部の斜視図、第６図は、
上記第１図に示した自動培養装置に配設された廃
液装置の要部断面図、第７図は、上記第１図に示
した自動培養装置に配設された蓋開閉装置の要部
斜視図、第８図は、上記第１図に示した自動培養
装置に配設された剥離装置の側面図、第９図は、
上記第１図に示した自動培養装置に配設された分
注装置の要部断面図、第１０図は、上記第９図に
示した分注装置に付設されたピペツト供給装置の
平面図、第１１図は、上記第９図に示した分注装
置と、ピペツト離脱装置との配置関係を示す要部
斜視図、第１２図は、上記第９図に示した分注装
置におけるベローズポンプの回動軌跡と、上記第
１０図に示したピペツト供給装置のピペツト受け
部材および上記第１１図に示したピペツト離脱装
置のカムレバーとの位置関係を示す要部平面図、
第１３図は、上記第１図に示した自動培養装置に
配設されたシヤーレ供給装置の平面図、第１４図
は、上記第１図に示した自動培養装置に配設され
た観察装置の断面図、第１５図は、上記第１４図
に示した観察装置における対物レンズの駆動機構
を示す要部拡大斜視図、第１６図は、本発明の一
実施例を示す細胞の自動培養方法の順次の工程を
示すフローチヤートである。 １…自動培養装置、３…培養室、４…シヤーレ
（培養容器）、５…搬入・搬出装置、６…転送装
置、７…廃液装置、８…給液装置、９…剥離装
置、１１…分注装置、１２…シヤーレ供給装置、
１３…制御装置、１４…観察装置、７８…蓋開閉
装置、９５…ピペツト供給装置、９６…ピペツト
離脱装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一定の雰囲気に保たれた培養室と、 回転円盤の外周に、被培養細胞の収容された培
   養容器を載置する載置部材を複数設けた転送装置
   と、 上記回転円盤に載置された培養容器中から不要
   な培養液を除去する廃液装置と、 上記回転円盤に載置された培養容器の被培養細
   胞を上記培養容器の生育面から剥離する剥離装置
   と、 上記回転円盤に載置された培養容器に新たな培
   養液を注入して被培養細胞を撹拌する撹拌装置
   と、 上記回転円盤に載置された培養容器から上記撹
   拌装置で撹拌された被培養細胞を含む培養液を吸
   引し、上記回転円盤に載置された新たな２個以上
   の培養容器に分けて注入する分注装置と、 上記回転円盤に載置された培養容器に不足する
   培養液を注入する給液装置と、 上記転送装置、廃液装置、剥離装置、撹拌装
   置、分注装置および給液装置の動作を制御する制
   御装置と、 を具備していて、 上記制御装置によつて、上記転送装置、廃液装
   置、剥離装置、撹拌装置、分注装置および給液装
   置の動作を制御することにより、上記培養室内で
   次世代培養用の培養細胞を自動的に作成するよう
   にしたことを特徴とする細胞の自動培養装置。 ２ 上記培養室に、上記培養容器中の培養細胞の
   増殖状態を外部から観察するための観察装置を設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の細胞の自動培養装置。 ３ 上記培養室に、上記培養容器を自動的に搬
   入、搬出するための搬入、搬出装置を設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の細胞の
   自動培養装置。