JPH04262775A - 連続式細胞培養装置 - 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】

【０００１】

【産業上の分野】本発明は細胞の培養装置および方法に
係り、特に米国特願第０７／３６１、１４１号出願に開
示された装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、細胞は、ガラスまたはプラスチッ
クローラボトル、およびフラスコにつけられて培養され
る。この方法は、細胞の高密度の培養と連続的な細胞の
培養には役にたたず、多量の培養液と空間を必要とする
。又、この方法は集約的な作業を要する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】高密度の成長状態を達
成するため、積み重ねたプレートの構成を使用した種々
の試みがなされ、積み重ねたプレートの表面は細胞の取
り付け及び成長のために増加した表面積を提供する。種
々な試みにもかかわらず先行技術の細胞培養装置は、多
量の栄養剤が必要であること、すべての細胞成長表面に
栄養剤の連続的な流れを提供することができないこと、
成長細胞の世話と監視のために集約的な労働を必要とす
ること、そして連続的な操作ができないことなどの種々
の欠点を有する。

【０００４】本発明の目的は、装置内に含まれる栄養培
養液の量に関して高密度の細胞を成長させる細胞培養装
置を提供することである。

【０００５】本発明の他の目的は培養液流を均等に受け
る複数の成長室を有する細胞培養装置を提供することで
ある。

【０００６】本発明の他の目的は、栄養剤培養液の自動
的で連続的な付加、細胞によって形成された生成物及び
廃物をふくむ調節培養液の除去を可能にする細胞培養装
置を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、細胞の環境の状態を
連続的に監視し、所望の状態から離脱した時には自動的
に修正するかあるいは警告する細胞培養装置を提供する
。

【０００８】本発明の他の目的は、細胞の所望の恒成分
培養液の環境を容易にし、バイオケミカル、ワクチンウ
ィルス、製剤のような細胞製品の適正な生産及び収穫能
力を容易にする連続的な流れ装置を提供することにある
。

【０００９】本発明の他の目的は、米国特願第０７／３
６１、１４１号出願に示す装置に比較して生産コストを
減少させる複数の成長室を有する細胞培養装置を提供す
ることにある。

【００１０】本発明の別の目的は、米国特願第０７／３
６１、１４１号出願に示した細胞培養装置の成長室の各
々のための更に有効な密封を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、整合した成長
室を有し、成長室は小さい容積内で高密度の細胞成長の
ための非常に大きな表面積を画定する連続細胞培養装置
を提供する。装置は、成長室を通る方向づけられた流れ
を可能にするように製造され、配置され、流れは連続し
、各成長室内のすべての表面に達することができる。 各成長室内の適当な流れは、各成長室に流体制限ポート
を提供することによって達成され、これらのポートは、
流れを調節し、各成長室への分配をする機能を果たす。

【００１２】好ましくは、細胞培養装置は、積み重ねた
複数のプレートの間の空間によって画定された細胞成長
室の配列を有する。

【００１３】導入管は、流体制限ポートを介して細胞成
長室に流体連通しているマニフォルドへの栄養剤培養液
の源を提供する。流体制限ポートの最も狭い領域の断面
積の合計は導入管の断面積の合計より小さく、それによ
って流体制限ポートの各々に亙る圧力降下、及び各成長
室を介する流体の適正な流れを保証する。

【００１４】好ましくは、流体制限ポートと成長室は、
すべての成長表面に最小の乱流で流体培養液の連続的な
方向性を有する流れと分配とを推進するように製造され
配置されている。これは対向する隅部に入口制限ポート
と出口制限ポートを有する本質的に矩形の箱である成長
室を提供することによって達成される。流体制限ポート
はくびれた中間部分を有し、その角は流体分配と乱流の
ない流れを推進するために曲がった表面を有する。構造
的な支持、さらに流体流れを方向付けするためプレート
の対向面の間にリブが設けられている。

【００１５】よって、本発明は、細胞の培養のための閉
鎖殺菌装置を提供し、細胞及びそれらの製品に作業員が
さらされることと外部の環境から培養の汚染とを防止す
る。成長状態を自動的に検出し、検出した状態に応じて
栄養剤を加え、細胞生成物を除去する。装置は経済的に
供給可能であり、大量生産で製造可能である。

【００１６】本発明の改良にしたがって、積み重ねられ
たプレートは、成長室を密封するためすべてのプレート
の縁部に係合する連続したフレームによって密封される
。フレームは、単一のステップでプレートの回りに鋳造
され、別々に個々の成長室を密封するために個々のプレ
ートを扱うことを回避する。装置は、互いに積み重ねら
れたプレートに相応した数によって形成された２５また
は５０余りの成長室を有するので、この製造過程は実質
的に大きなコスト削減をもたらす。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示した実施例に基
づき詳細に説明する。本発明の実施例の細胞培養装置は
容器内に収容された一連の成長室のアレイを含む。成長
室は細胞成長の広い表面を提供する。外観（図１）にお
いては、容器１０は、矩形の型成形された頂部１２と、
基部１３と、エッジに沿ってシールされ成長室を収容す
るように液密構成を提供するようになっている型成形さ
れた垂直壁１４と、を有する実質的に矩形の箱である。 頂部１２の対角線状に対向した隅部から導入管１６及び
排出管１８が伸びている。導入管１６は、容器１０の内
部空間への流体の入口を提供し、排出管１８は容器１０
の内部空間からの流体の出口を提供する。排出管１８は
、図示するように頂部１２を貫通して伸びているが、基
部１３を貫通して伸びていてもよい。

【００１８】図２を参照すると、導入管１６は軸線方向
に整合しており、隅部で容器１０の内部空間を貫通して
縦方向に伸びる入口マニフォルド２０に流体連通してい
る。入口制限ポート２２はマニフォルド２０と容器１０
内に配置された複数の細胞成長室２４との間の流体連通
を提供する。細胞成長室２４は積層されたプレート２６
の整合によって画定され、入口マニフォルド２０に対向
する容器１０の隅部では出口マニフォルド２８が、排出
管１８に流体連通している。各成長室２４は出口流体制
限ポート２３を介して出口マニフォルド２８に流体連通
している。１つの実施例に従う入口マニフォルドと出口
マニフォルドの構成は、互いに鏡のイメージであり、そ
れ故、流れの特性は、流体培養液が、入口端から出口端
へ流れるか、またはその逆であるかにかかわらず同じで
ある。

【００１９】制限ポート２２、２３と導管１６、１８の
相対的な大きさは、本発明の１つの観点からなる。各成
長室が流体培養液の連続的で制御された流れを受け入れ
ることを保証するためには各成長室内の流れを制御する
流体制限ポートにわたって、圧力降下を作り出さなけれ
ばならない。これを達成するため流れを制御する制限ポ
ートの大きさを、これらの制限ポートの最も狭い部分の
横断面の面積の合計が導入管の横断面の面積に等しいか
または好ましくはその面積よりも小さいように選択しな
ければならない。好ましくは、これらの横断面積の合計
が排出管の横断面積に等しいかあるいはそれよりも小さ
い。このような状態であれば、特別な成長室がその位置
によって奨励されることはなく、すべての成長室は、成
長室内の流れを制限する流体制限ポートの特別な大きさ
に原則的に基礎をおいて流体培養液を受け入れる。好ま
しくは、流体制限ポートは、各成長室が同一の流速で流
体培養液を受け入れるように、一様な寸法である。

【００２０】図２から図４の実施例において、成長室の
入口端及び出口端の双方に流体制限ポートがある。出口
制限ポートと入口制限ポートの小さいほうは入口端およ
び出口端の位置に関係なく特定の成長室を通る流れを制
御する。このように各成長室毎の入口および出口制限ポ
ートの小さいほうの合計は導管の横断面積よりも小さい
。もし、１対の入口及び出口制限ポートが同じ寸法であ
り、最も狭い部分で同じ横断面積を有するならば、上述
したように、横断面積の合計を計算する上で、ただ１つ
の横断面積を有するだけである。

【００２１】プレート２６は、成長室を形成するために
積み重ねられる。好ましくは、プレートは互いにより近
づけられるが、１ｍｍ以下の距離であると、エアバブル
がプレートの間に捕えられ、培養液の均一な流れが妨げ
られる。プレートの表面はそれらの表面積を増加させ、
多数の細胞が所定のプレート上で成長できるように、荒
ら仕上げで、波形で回旋状であり、そうでなければ不規
則であるのがよい。もし、不規則であるなら、プレート
の間の１ｍｍの間隔は、不規則な表面の対向する頂点の
間であるべきである。プレートの表面はまた細胞の成長
を推進するために種々の異なる方法で処理してもよい。 典型的な処理は、カルボキシル系処理、コラーゲン処理
、フィイブロネクチン処理、または支持細胞層である。 好ましい実施例によるプレートは、フィリップスケミカ
ルＣｏ，Ｂａｒｔｌｅｓｖｉｌｌｅ，ＯＫ，７４００４
で販売されているＫー樹脂、ポリスチレンの共重合体の
ブロックから成形される。しかしながら、プレートは実
質的に十分な強さであり、無毒でバイオコンパチブルで
あればどのような材料でもよく、あるいは組織培養に適
した他のものであってもよい。

【００２２】図２から図４の実施例のプレートは、流体
分配及び製造を容易にする新しい構造を有する。各プレ
ート２６は、周囲壁３２によって境界づけられた、上方
表面３０を有する（図３）。プレートの上方表面３０に
沿った壁３２内側に面する表面３４は、成長室２４のフ
ロアと側壁を構成する。プレート２６が組み立てられた
装置内で、積み重ねられるとき、壁３２の頂縁３５が重
なり、隣接プレートの下方表面３６を密封して、成長室
を形成し、成長室の天井は、隣接プレートの下方表面３
６によって形成される。積み重ねるプレートのかみ合い
構成を容易にするため、壁３２は、その頂縁３５に、隣
接プレートの底部表面の係合むね３７を受け入れる溝３
３を備えている。係合むね３７と溝３３は、積み重ねら
れたプレートを整合させる。

【００２３】各プレート２６の４つの隅部３８、３８及
び４０、４０は、周囲壁３２の高さに等しい厚さまで中
実に埋められている。埋められた隅部は、組み立てられ
た構造体の支持を補強する。埋められた隅部は、流体の
乱流と、以下に詳述するような「死点」の可能性を減少
させる。

【００２４】各プレート２６は対角線状に対向した埋め
られた隅部４０に穴を有する。組み立てられた状態にお
いて積み重ねられたプレート２６の穴４２、４４は、軸
線方向に整合し、入口マニフォルド２０及び出口マニフ
ォルド２８を、それぞれ形成する。通路４８は、各穴４
２、４４から埋められた隅部４０を通って各プレート２
６の側壁とフロアによって形成された内部空間まで延び
ている。組み立てられた容器のこれらの通路はマニフォ
ルド２０、２８と成長室２４の間に流体の出入りを提供
する。各通路は、プレート２６の上方表面３０の一部に
よって形成されたフロアと、隅部４０の部分として一体
的に形成された側壁４９を有する。各通路の高さは周囲
壁３２の高さに等しい。流体制限ポート２２、２３は、
対向するプレート２６の平らな底表面が積み重ねられて
、通路４８の開口した上方の先端部を密封した時に形成
される。

【００２５】好ましい実施例において流体制限ポートの
特別な形状は、くびれ部５０としての狭められた内方部
を含む。流体制限ポート２２の幅は、くびれ部５０から
成長室２４に向かう方向に連続的に実質的に増加する。 この構成は成長室への中位の流入を生じ、末広がりに広
がり、ファン形状で成長室空間に均一に拡散し、成長表
面全体にわたって、栄養物の供給と均一な流体流を推進
する。この構成は、特に制限ポートであるいはその周り
で乱流を減少させる。図示実施例において、流体制限ポ
ートの幅は、直線的に増加するが、高さは一定に維持さ
れる。しかしながら、速度において連続的に次第に変化
する、第２の、第３のオーダーのベンチュリとして形状
を有するポートが提供され、それによって、さらに乱流
のない流れを推進する。

【００２６】乱流のない方向性をもった流れのパターン
は、埋められた隅部３８によって及び流れガイドリブ４
６によってさらに容易になる。隅部が、もし、埋められ
ていないならば、流れの方向から離れた領域が形成され
、その結果乱流及び「死点」が生じ、それは、連続した
方向性のある新鮮な培養液の流れを受けない細胞の死を
もたらす成長室の領域である。埋められた隅部は、出口
ポートの方向に連続的な流れを導く作用をするバッフル
を提供する。リブ４６は二重の機能を果たす。それらは
、真空の下に装置の排出を行う場合であっても、適当な
間隔で各プレートが、プレートを維持するための構造的
な提供し、また、出口ポートに向かう方向に流れを連続
的に導くように位置ぎめされている。

【００２７】装置を組み立てるため、プレートは、プレ
ートの周囲壁と隅部を互いに気密封止するために互いに
積み重ねられ、固定されなければならない。この実施例
において、各プレートは、超音波熔接よって隣接プレー
トに熔接される。しかしながら、溶剤熔接、ＲＦ熔接、
ポッティング、にかわ、ガスケットのようないかなる製
造方法でも、最終的な製品が十分な強度を有し、培養さ
れる細胞にとって無毒である限り、受け入れられる。

【００２８】操作において、まず細胞が種蒔きされる。 次に、蒔かれた細胞に流体培養液を次のように供給する
。流体培養液は、導入管１６を介して入口マニフォルド
２０に導かれる。次に、流体培養液は、個々の流体制限
ポート２２を通過し、関連する成長室２４に入る。流体
制限ポート及び成長室の全体の構造によって、流れは成
長室２４の表面全体に連続的に十分に配分され、流体培
養液は、いつも出口流体制限体２３に向かう方向に一般
的に移動する。次に、培養液は、出口流体制限体２３を
介し、出口マニフォルド２８に入り、排出管１８を介し
て装置の外に出る。

【００２９】装置の他の実施例は、長手方向に向いた一
列の培養成長室を含む円筒形のケーシングからなる。図
５に示すように、円筒形のケーシング５６は、円筒形の
培養成長室５７の外側表面を包囲し、それを密封する。 ケーシング５６は、各端部で入口端プレート５８、出口
端プレート５９の２つの円形の端部プレートによって密
封されており、各端部は、培養成長室５７の両端から僅
かに離れている。入口端プレート５８と培養成長室５７
の入口端との間の距離は、入口マニフォルド６０を形成
する。出口端プレート５９と培養成長室５７の出口端と
の間の距離は、出口マニフォルド６２を形成する。流体
は、導入管６４を介して入口マニフォルド６０に入る。 導入管１６４は、入口端プレート５８に流体的に取り付
けられ、それから軸線方向に伸びている。流体は、出口
マニフォルド６２から排出管６６に出て、排出管６６は
、出口端プレート５９に流体的に取り付けられ、そこか
ら軸線方向に伸びている。

【００３０】培養成長室５７の長手方向に伸びる成長チ
ャネルは、複数の長手方向に向いた突出した隆起部７４
を備えた矩形の柔軟性のあるシートを巻くことによって
形成される。突出した隆起部７４に平行な側からシート
を巻くとき、シート７２は、渦巻形の形状を採る（図６
参照）。巻きシートの重複した展開に沿った突出した隆
起部７４は、長手方向に整列したチャネル７６を形成し
、隆起部７４の高さは各チャネルの高さを画定する。 チャネル７６の開口端は、制限ポート２２に詰められ、
かぶせられ、各チャネルへの流体の出入りを制限する。

【００３１】実施例の操作は、上述したものと同様であ
る。まず、装置にチャネル７６の表面に付けることので
きる細胞を種蒔きする。次に、流体培養液を導入管６４
を介して入口マニフォルド６０に導入する。次に培養液
が、マニフォルドから長手方向に伸びる成長室７６に入
口制限ポート２２を介して通過する。流体培養液は出口
制限ポート２２（図示せず）を通って成長室７６の長さ
方向に沿って連続的に通過し、出口マニフォルド６２と
排出管６６を通って装置の外に出る。

【００３２】本発明の１つの観点によれば、本発明の細
胞培養容器は、図７に概要を図示したように装置８０の
一部として提供される。装置８０は、連続的な操作用と
して製造され配置される。装置８０は、本発明の培養容
器１０を流体貯蔵器８２に結合する閉ループシステムで
ある。流体貯蔵器８２の出口ポート８４は、流体供給導
管８８をかいして培養容器１０の入口ポート８６に結合
されている。培養容器１０の出口端９０は、流体戻り導
管９４を介して流体貯蔵器８２の入口ポート９２に流体
連通している。ポンプ９６は培養容器１０を介して流体
貯蔵器８２から流体培養液を連続的に供給するため、流
体供給導管８８にそって位置している。栄養剤供給導管
９８は、栄養剤が流体供給導管８８に加えられるように
ポンプ９６と容器１０の間の流体供給導管８８に流体的
に接続されている。ポンプ１００は、流体供給導管に栄
養剤を供給するために備えられている。流体貯蔵器８２
はまた培養容器の下流を、好ましくは連続的に取り除く
ために回収ポンプ１０４に接続された生成物回収導管１
０２を備えている。最後に、装置は、流体供給導管８８
と流体回収導管９４の上にプローブ１０６を備えている
。これらのプローブ１０６は、培養液の状態を検出する
ための手段を提供する。これらのプローブは制御装置１
０８に接続され、制御装置１０８は、培養液の状態にも
とずいて栄養剤の導入あるいは貯蔵器からの生成物の回
収を制御する。さらに酸素交換装置１１０が、培養培養
液に酸素を連続的に供給するために備えられている。 好ましくは、栄養剤供給ポンプ１００と生成物回収ポン
プは、連続的に、しかも再び供給する培養液を連続的に
導入し、生成物を装置から連続的に回収するような同じ
速度で動作し、ポンピングの速度は、制御装置によって
決定される。

【００３３】上述したように、流体制限ポートは、一様
な大きさである必要はない。もし各成長室を通る一様な
流れを望むならば、概して言えば、流体制限ポートは、
同じ寸法である必要がある。しかしながら、流れは、流
体制限ポートの大きさによるだけでなく成長室の特別な
大きさにもよる。かくして、流体制限ポートと成長室の
相対的な大きさは、特別な流体速度を維持する限り変化
しうる。図示した実施例では、成長室毎に１対の制限ポ
ートを説明した。もちろん、入口側あるいは出口側で多
くの流体制限部を有していてもよい。一つの入口及び一
つの出口流体制限ポートは、製造が容易で、乱流が少な
く流体制限ポートに非常に近い所で見付け出される細胞
成長の欠乏を減少させる。

【００３４】さらに、流体制限ポートを入口側にのみ設
けることが可能であることが当業者によって理解できる
であろう。このような構造の容器は、容器からの細胞の
回収を求める適用において好ましいものである。この場
合、従来において培養容器から細胞を取り除く従来の方
法は、くびれた出口をふさぐ細胞クランプを生じやすい
。それはまた出口側だけに制限ポートを有することを可
能にする。図９ないし図１７の実施例は入口制限ポート
のみを有する。

【００３５】さらに、流体制限ポートの横断面積の合計
が排出管の横断面積に等しいかそれより小さいことが好
ましい。その他の点では、排出管は、１つあるいはそれ
以上の成長室を通る選択的な流れを生ずる背圧を設定す
る。

【００３６】図８に、図２ないし図４で示したと同様の
細胞培養容器の他の実施例を示し、その細胞培養容器は
、ガスケットを挟んだ一連の平らなプレートで形成され
、ガスケットは、側壁と成長室の制限ポートを形成する
。この実施例において、プレート１２６　は、実質的に
平らな上方表面と下方表面を有する。縦穴１２８は、各
プレートの１対の対向した隅部１２９の各々に位置する
。ガスケット１３０はプレート１２６の寸法と形状に相
応した周囲を有する。ガスケット１３０の内側に面する
壁は、中空の空間を画定する。１対のプレート１２６が
、ガスケット１３０を、挟みこむと、プレート１２６の
対面する表面は、成長室の上方及び下方の広がりを形成
し、ガスケット１３０の内側に向かう壁は、成長室の側
壁を形成する。

【００３７】ガスケットの隅部１３４は、埋められてい
る。１対の対向する隅部は、おのおの、ガスケットを通
って伸びるガスケット穴１３６を有し、これらのガスケ
ット穴１３６は、寸法と形状において、プレート１２６
の対向する隅部の穴１２８に相応している。通路１３８
は、ガスケット穴１３６から角を通ってガスケット１３
０の内側に面する壁１３２によって画定された内部空間
に伸びている。１対のプレート１２６がガスケット１３
０を挟むと、プレート１２６の穴１２８及びガスケット
穴１３６は、整合してマニフォルドを形成する。通路１
３８は、積み重ねられたプレートによって上方及び下方
の範囲を閉鎖され、制限ポートを形成する。

【００３８】このような積み重ねられたプレート及びガ
スケットの装置は固定具のような圧縮力によって共に保
持される。本発明の特別の実施例は、細胞が成長した後
に互いにプレートを分けることができる利益を有する。 これによって細胞の単一層、すなはちプレートの表面か
らひき剥がされた「皮」を可能にし、またプレートの表
面上の細胞に接近することが可能になる。

【００３９】図９において、基本的には図１に示した実
施例と機能的には同様な細胞培養装置の他の実施例を示
す。その実施例はプレートの層を一緒に保持するという
点で図１と異なる。図９に示す装置２００は、導入管２
０６、排出管２０４、積み重ねられたプレート２０６、
積み重ねられたプレートを保持し、それらの間に形成さ
れた積み重ねられた成長室を気密封止するフレーム２０
８を有する。図１０において、フレーム２０８にシール
されたわずかの積み重ねられたプレートを示すが、２５
から５０のプレートを互いに積み重ねて相応した数の成
長室を形成することは理解できるであろう。

【００４０】図１１ないし図１７において、図１０の積
み重ねに使用する１つのプレート２１２を示すが、代わ
りに図３および図４に示すような他のプレートが使用で
きることは理解できよう。フレーム２０８は、ただ１つ
のプレートの構成に制限するものではない。対向隅部２
１４、２１６、図３及び図４の実施例のポート４２、４
４に相応する入口ポート２１８、出口ポート２２０が備
えられている。厚くされたリム２２２がプレートの各表
面からプレートの４つの側方の周りに延び、プレートの
薄い主要な部分を取り囲む（図１１ないし図１３参照）
。リム２２２はプレートの外方エッジから内側に間隔を
あけて、以下に説明する舌部２２８を形成する。

【００４１】プレートの２つの表面は、以下に説明する
ように２つの隅部の整列隆起部を除いて実質的に同一で
ある。

【００４２】ポート２１８、ポート２２０はプレートの
薄い主要な部分、ポート２１８の両側に配置された一対
のＶ形リブ２３０、２３２を通って延び、Ｖ形リブ２３
０、２３２の隣接した軸線の間に流体制限通路２３４を
形成する。制限通路２３４に相応した出口ポート２２０
の近傍に制限通路は形成されない。他の対の対向隅部２
４０、２４２のそれぞれにおいて、対角線リブ２４４、
２４６はそれぞれリム２２２の隣接部を結合し、導入管
及び排出管の間の流体通路から離れた成長室の隅いわゆ
る「死点」を無くするために成長室のバッフルを形成す
る。これらのリブは、図３及び図４における対向隅部の
埋め込みと同じ機能を果たす。図１１および図１２にお
いて、プレート２１２の上方表面および底部表面を示し
、それらからプレートの２つの表面は説明したものと基
本的に同一であることが分かる。それ故、２つの同一の
プレートを向かい合わせに配置すると、リム２２２が図
１０に示すように互いに積み重なり、リブ２３０、２３
２、２４４及び２４６は互いに係合して、一部でプレー
トの間に成長室を画定する壁を形成する。同様に、図３
および図４の実施例のリブ４６に相当する縦方向に伸び
るリブ２４８は互いに成長室を通る流れを導く。

【００４３】プレート２１２の対向隅部２４０、２４２
において、積み重ねリブ２５０、２５２がプレートの一
方の面に設けられ、相応する谷部２５３、２５４が、そ
の対向面に設けられている。リブと谷部の横断面図を図
１６および図１７に示す。横断面図において、プレート
を重ねた時にプレートの心だしを行うために助けとなる
ように谷部がリブよりもやや長いことに注目するべきで
ある。対向隅部においてリブ２５０及び２５２及び谷部
２５３、２５４が、、互いに所定の角度で、配置されて
いるので、谷部とリブはプレートが他の方向に積み重ね
られるのを防止し、各プレートの入口ポート２１８と出
口ポート２２０は積み重ねられた同じ隅部で整合する。 さらにリブと谷部はフレーム２０８をプレートの回りに
型成形する前に互いに正確に整合したいくつかのプレー
トを保持する役目をする。

【００４４】先に説明した実施例において、プレートの
アレイを保持するための特別なフレーム、成長室の気密
封止を図示しなかったが、超音波熔接、溶媒熔接、ポッ
ティングのようなプレートのアレイを組み立てるための
いろいろな方法を示唆した。この実施例ではプレートの
アレイは、フレーム２０８によってともに保持する。各
成長室２１１のための良好な密封とあわせてこの装置か
ら相当の製造コストの実質的な削減を引き出し、説明し
た技術によって製造した容器より優れた製品を達成する
ことができる。フレームは、積み重ねられたプレートを
ツールキャビティに配置し、フレームを作るスチレン材
料をフレームを形成するためのキャビティに射出するこ
とによって成形される。図９及び図１０において、フレ
ーム材料は舌部２２８を包囲し、隣接する舌部２２８の
間のキャビティを埋め、隣接リムのインターフェイスを
構成する。フレームは、積み重ねられた同一形状の端部
プレートの該外縁部全体に亙って延在している。通常、
挿入成形と呼ばれるこの技術はフレーム２０８をプレー
トに結合するだけでなく装置が離れて落ちないように機
械的な固定を形成する。この装置の基本的な利益は、別
々のプレートを一緒に取り付けるための他の技術で必要
な個々のステップにたいして別々のプレートすべてを単
一の型成形ステップで固定できることである。この特徴
の重要性は、２５から５０余りのプレートを単一の装置
において積み重ねられ、各プレートの周囲がほぼ３６イ
ンチであることを思い起こせば特に評価されるであろう
。それ故、５０個のプレートの積み重ねにおいて約１５
０直線フィートのシールを成長室の周りに準備しなけれ
ばならない。さらに、多くの応用においてフレーム２０
８が積み重ねを一緒に保持し、端部プレートをシールす
る限り、隣接した内方プレートの間のシールの失敗は、
フレームが装置から流体の流失を防止し、流体の出口は
排出管２０４のみであるための破局にはならない。 図１０において、積み重ねの一番上のプレートの外面は
、内面と同じ形状ではない。しかしながら、内面は、成
長室２１１を形成する下のプレートの下方面と同一であ
る。同様に、下方プレートの頂面（図示せず）のみが成
長室２１１を構成するように構成されている。

【００４５】フレームを製造する材料としてポリスチレ
ンを示唆したが、装置によって実行される機能と合致す
るものあれば他のものであってもよい。例えば、落とし
たり鋭い衝撃を受ける場合には装置を物理的に保護する
ラバー状のスチレン材料から射出成形してもよい。

【００４６】上述したように、プレートは、典型的には
約９インチ四方であり、単一の装置に２５から５０あま
りの多くの成長室を使用する。このような構造で、舌部
の外端から測定したフレームの壁厚は、約３／３２イン
チであり、図１０に示す端部プレートの外面を越えるフ
レームの外方フランジは約３／１６インチである。フレ
ームは連続しているから、フレームと端部プレートの外
面が固定されている限り、プレートが突然外れたり、装
置の漏れが生じないように、積み重ねを永久にしっかり
と接着する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の細胞培養装置を右上方から見た斜視図
。

【図２】図１のａ−ａ線断面斜視図。

【図３】図１の細胞培養装置を形成する単一培養プレー
トの前方上方からの斜視図。

【図４】図３の隅部の拡大図。

【図５】一部を切り欠いて内部構造を示した本発明に係
る円筒形の細胞培養装置の斜視図。

【図６】図５の渦巻き形の成長室の端部断面図。

【図７】連続的な細胞培養装置の本発明の細胞培養装置
の斜視図。

【図８】図１の細胞培養装置を形成するのに使用するプ
レート間の高さと形状を画定するガスッケトを有するプ
レート装置の第２の実施例の分解正面図。

【図９】本発明によって製造された細胞培養装置の他の
実施例の斜視図。

【図１０】図９の切断線ｂ−ｂに沿って切断した装置の
部分断面図。

【図１１】図９及び図１０の装置で使用される多くの同
一のプレートのうちの１面を示す平面図。

【図１２】図９及び図１０の装置で使用される多くの同
一のプレートのうちの１面を示す平面図。

【図１３】図１１のｃ−ｃ線部分断面図。

【図１４】図１１のｄ−ｄ線部分断面図。

【図１５】図１１のｅ−ｅ線部分断面図。

【図１６】図１２のｆ−ｆ線部分断面図

【図１７】図１
２のｇ−ｇ線部分切断図。

【符号の説明】

１０…容器 １２…頂部 １６…入口導管 １８…排出管 ２０…入口マニフォルド ２４…細胞成長室 ２８…出口マニフォルド ３０…上方面 ３２…周囲壁 ３４…内側に面する表面

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　細胞培養装置であって、上下に積み重
   ねられて、隣接するプレート間に成長室を画成し、積み
   重ねられた状態で縁部が整合された複数枚のプレートと
   、積み重ねられた前記プレートに連結され、前記成長室
   に流体を導入する導入管及び該成長室から流体を排出す
   る排出管と、前記プレートの各縁部を把持して、前記成
   長室を気密封止するとともに、積み重ねられたプレート
   同士を機械的に固定するフレームとから成る細胞培養装
   置。
2. 【請求項２】　　前記フレームは、一体的に型成形され
   且つ、前記プレートの縁部全体にわたって延在する請求
   項１に記載の細胞培養装置。
3. 【請求項３】　　積み重ねられた複数枚のプレートは同
   一形状である請求項１に記載の細胞培養装置。
4. 【請求項４】　　各プレートは、その縁部近傍の全周に
   わたって延在するリブを有し、隣接するプレートのリブ
   は、上下に積み重ねられて、前記成長室の側壁を形成す
   る請求項１に記載の細胞培養装置。
5. 【請求項５】　　前記プレートの縁部には舌部が形成さ
   れ、積み重ねられたプレートの内、隣接するプレートの
   舌部同士が双方の間にキャビティを形成し、前記フレー
   ムが該キャビティに嵌入して該プレート同士を結合する
   請求項１〜４のいずれかに記載の細胞培養装置。
6. 【請求項６】　　各プレートは、その縁部近傍の全周に
   わたって延在するリブを有し、隣接するプレートのリブ
   は、上下に積み重ねられて前記成長室の側壁を形成する
   請求項３に記載の細胞培養装置。
7. 【請求項７】　　前記プレートの各々は、成長室を通る
   流体を方向づける導入管と排出管に連通する入口ポート
   と出口ポートとを有する請求項３に記載の細胞培養装置
   。
8. 【請求項８】　　前記プレートの各々の側に導入管を成
   長室に連結する制限通路を有する請求項７に記載の細胞
   培養装置。
9. 【請求項９】　　制限通路を画成するために導入管に隣
   接したプレートにリブが設けられている請求項８に記載
   の細胞培養装置。
10. 【請求項１０】　　プレートの各々は、縁部近傍の全周
    にわたって延在するリブを有し、隣接するプレートのリ
    ブは、互いに積み重ねられ、成長室の側壁を提供する請
    求項９に記載の細胞培養装置。
11. 【請求項１１】　　前記プレートの縁部には舌部が形成
    され、積み重ねられたプレートの内、隣接するプレート
    の舌部同士が双方の間にキャビティを形成し、前記フレ
    ームが該キャビティに嵌入して該プレート同士を結合す
    る請求項１０に記載の細胞培養装置。
12. 【請求項１２】　　同一形状のプレートの各対向面にリ
    ブと溝を設けて、該プレートを互いに整合させた請求項
    ３に記載の細胞培養装置。
13. 【請求項１３】　　積み重ねられた室を画成する装置で
    あって、隣接状態で平行に延在して、その間に成長室を
    画成すると共に、縁部が整合された複数枚のプレートと
    、前記成長室を気密封止するためすべての縁部を把持し
    且つ、プレート同士を機械的に互いに固定するフレーム
    とからなる装置。
14. 【請求項１４】　　前記成長室は、その高さが少なくと
    も１ｍｍである請求項１に記載の細胞培養装置。
15. 【請求項１５】　　前記プレートは、略々正方形である
    請求項１に記載の細胞培養装置。
16. 【請求項１６】　　支持リブは前記成長室内の隣接する
    プレートを離間させる請求項１に記載の細胞培養装置。
17. 【請求項１７】　　プレートの縁部に隆起部が形成され
    、積み重ねられた隣接するプレートの隆起部は、それら
    の間にキャビテイを形成し、前記フレームは隆起部の間
    のキャビティを埋め、プレートを共に結合する請求項１
    に記載の細胞培養装置。
18. 【請求項１８】　　前記フレームは各プレートの全縁部
    に当接する請求項１に記載の細胞培養装置。
19. 【請求項１９】　　最低２５枚のプレートを含んで成る
    請求項１に記載の細胞培養装置。