JPH06121667A - 細胞培養装置 - Google Patents

細胞培養装置

Info

Publication number
JPH06121667A
JPH06121667A JP4274047A JP27404792A JPH06121667A JP H06121667 A JPH06121667 A JP H06121667A JP 4274047 A JP4274047 A JP 4274047A JP 27404792 A JP27404792 A JP 27404792A JP H06121667 A JPH06121667 A JP H06121667A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
oxygen
cell culture
container
culture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4274047A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideji Fujiwake
秀司 藤分
Koji Sogawa
好志 十川
Toshiharu Matsumura
外志張 松村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP4274047A priority Critical patent/JPH06121667A/ja
Publication of JPH06121667A publication Critical patent/JPH06121667A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/34Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オンラインでより正確に細胞の数を測定でき
るようにする。 【構成】 細胞培養装置は、細胞を培養液内で連続的に
培養する装置である。この装置は、細胞培養容器と、D
Oセンサと、DOセンサにより測定された酸素量によ
り、培養容器内の細胞の数に関連する酸素量の時間変動
量を演算する制御部を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、細胞培養装置、特に、
細胞を培養溶液内で連続的に培養する細胞培養装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の細胞培養装置として、細胞及び培
養液を収納する細胞培養容器を備えたものが知られてい
る。この装置では、容器内の細胞数を100倍から20
0倍に増殖している。この種の細胞培養装置では、増殖
した細胞の数を正確に把握する必要がある。細胞の数を
把握するために、従来、培養液を細胞培養容器から経時
的にサンプリングし、顕微鏡下において細胞数を直接計
数している。
【0003】サンプリングによる細胞数の計数では、オ
ンラインで細胞数の測定を行えない。オンラインで細胞
数を測定する従来技術として培養液の濁度により細胞数
を測定するものが知られている。一般に、濁度と細胞数
との間に相関関係があるので、濁度を測定することによ
り細胞数を測定できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記濁度測定により細
胞数を測定する構成では、培養液内の老廃物やゴミ等の
影響を受けて濁度と細胞数との相関関係が崩れる場合が
あり、この場合には正確に細胞数を測定することができ
ない。また、マイクロキャリアと呼ばれる微小担体を増
殖のための足場として使用する接着系動物細胞の培養で
は、マイクロキャリアの影響により濁度が変化し、正確
に細胞数を測定することができない。
【0005】本発明の目的は、オンラインでより正確に
細胞の数を測定できるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る細胞培養装
置は、細胞を培養液内で連続的に培養する装置である。
この装置は、細胞及び培養液を収納するための細胞培養
容器と酸素量測定手段と演算手段とを備えている。酸素
量測定手段は、細胞培養容器内の培養液に溶存する酸素
量を測定するものである。演算手段は、酸素量測定手段
により測定された酸素量により、細胞培養容器内の細胞
の数に関連する酸素量の時間変動量を演算するものであ
る。
【0007】
【作用】本発明に係る細胞培養装置では、細胞培養容器
内の培養液に溶存する酸素量が酸素量測定手段により測
定されると、その酸素量により、演算手段が容器内の細
胞の数に関連する酸素量の時間変動量を演算する。酸素
消費速度と細胞数とは非常に高い相関関係を有している
ので、酸素量の時間変動量を求めることにより細胞の数
を測定することが可能である。このため、培養液内の細
胞以外の要因による影響を排除してオンラインでより正
確に細胞の数を測定できるようになる。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の一実施例としての細胞培養
装置1を示している。細胞培養装置1は、細胞が懸濁状
態で含まれる細胞培養液2を収納する細胞培養容器3
と、新鮮な培養液を溜める容器4と、古い回収された培
養液が溜められる容器5とを有している。
【0009】培養容器3の中央部にはスターラ6が配置
されている。また、培養容器3の下方にはスターラ6を
回転駆動するためのモータ7及びマグネット8と、培養
容器3内の温度調整を行うためのヒータ9とが設けられ
ている。培養容器3は、上端開口が蓋10によって密閉
されている。蓋10には、レベルセンサ11、DOセン
サ12、pHセンサ13及び温度センサ14が取り付け
られている。DOセンサ12は、培養液2内に溶存する
酸素濃度(酸素量)を測定するためのセンサである。こ
のセンサ12は例えばガルバニ電池の原理を用いた電極
方式のセンサである。また蓋10には、培養容器3と容
器4とを連通する配管15、循環用配管16,17、排
気管18が取り付けられ、各管の先端は培養容器3内で
開口している。なお配管17は培養液2中に浸漬する位
置に開口している。
【0010】配管15は、新鮮な細胞を供給するための
ペリスタリック方式のポンプ20を介して容器4に接続
されている。配管16と配管17との間には、クロスフ
ローフィルタ21と循環ポンプ22とが配置されてい
る。クロスフローフィルタ21は、細胞と培養液2とを
分離するためのものである。クロスフローフィルタ21
には、容器5と連通する配管23の先端が接続されてい
る。配管23の基端はポンプ24を介して容器5に接続
されている。排気管18は、排気用の電磁弁25を介し
て外部に開放される。
【0011】吸気管19は、フィルタ26を介して3つ
のガス供給源27,28,29に並列接続されている。
ガス供給源27は酸素ガスを供給するガスボンベからな
り、ガス供給源27とフィルタ26との間にはレギュレ
ータ30、電磁弁31及びチェック弁32が配置されて
いる。ガス供給源28は二酸化炭素ガスを供給するボン
ベからなり、ガス供給源28とフィルタ26との間には
同様にレギュレータ33、電磁弁34及びチェック弁3
5が配置されている。ガス供給源29は窒素ガス又は空
気を供給するボンベからなり、フィルタ26との間には
同様にレギュレータ36、電磁弁37及びチェック弁3
8が配置されている。また吸気管19と排気管18との
間には安全弁39が配置されている。
【0012】さらに細胞培養装置1は、図2に示すよう
な制御部40を有している。制御部40は、CPU,R
OM,RAM,タイマー等からなるマイクロコンピュー
タを含んでいる。制御部40には7セグメントのLED
からなる表示部41、各種のダイヤル、スイッチ及びキ
ー等から構成される入力部42、ポンプ20,22,2
4、スターラモータ7及びヒータ9が接続されている。
また制御部40には、酸素供給用の電磁弁31、二酸化
炭素ガス供給用の電磁弁34、窒素ガス供給用の電磁弁
37、排気用の電磁弁25、DOセンサ12、pHセン
サ13、温度センサ14及びレベルセンサ11も接続さ
れている。
【0013】次に上述の実施例の動作について図3,図
4に示すフローチャートに従い説明する。プログラムが
スタートすると、図3のステップS1において、酸素供
給用の電磁弁31をオンする等の初期設定が行われる。
次に、ステップS2において、動作条件入力を行う。こ
こでは、操作者により入力部42を介して、細胞培養条
件の入力が行われる。例えば、培養液交換動作の頻度、
培養液の温度、培養液のpH及び細胞数の測定頻度等の
動作条件が入力される。
【0014】ステップS3では、操作者により入力部4
2を介して動作開始指令がなされるのを待つ。操作者
は、培養容器3内に所望の培養細胞を入れ、新鮮培養液
を容器4内に充分貯溜する等の作業を完了すれば、入力
部42を介して動作開始指令を行う。これにより、プロ
グラムはステップS4に移行する。ステップS4では、
ステップS2において入力された動作条件に従って、培
養液交換時期が来たか否かを、制御部40が有している
タイマーに基づいて判断する。培養液交換時期が来てい
なければ、ステップS5において、細胞数の測定時期が
来たか否かを同様にタイマーに基づいて判断する。測定
時期が来ていなければ、ステップS6において、温度制
御やスターラ6の制御や培養液2のpH及び溶存酸素量
に応じた電磁弁31,34,37,25の制御等の他の
制御を行う。ステップS6での処理が終わればステップ
S7に移行する。ステップS7では、ステップS2にお
いて設定された細胞培養動作を全て終了したか否かを判
断する。この判断がNOの場合にはステップS4に戻
り、ステップS4以下の動作を繰り返す。ステップS7
での判断がYESとなれば、プログラムは終了する。
【0015】一方、細胞培養動作中において、培養液の
交換時期に至れば、ステップS4での判断がYESとな
り、ステップS8において培養液交換処理を実行する。
また、細胞数の測定時期に至れば、ステップS5での判
断がYESとなり、ステップS9において、測定サブル
ーチンを実行する。測定サブルーチンを示す図4におい
て、ステップS11では、酸素供給用の電磁弁31を閉
じる。ステップS12では、排気用の電磁弁25を開
く。ステップS13では、窒素供給用の電磁弁37を開
く。これにより、培養容器3内の気相中のガスが酸素ガ
スから窒素ガスに置換される。ステップS14では、気
相中のガスが窒素ガスに置換されるのに要する所定時間
の経過を待つ。窒素ガスに置換されるのに充分な所定時
間が経過するとステップS14からステップS15に移
行する。ステップS15では排気用の電磁弁25を閉じ
る。ステップS16では、窒素ガス供給用の電磁弁37
を閉じる。ステップS17では、DOセンサ12によっ
て測定された培養液2中に溶存する酸素濃度のデータを
取り込む。この測定結果は、制御部40内のRAM等に
格納される。ステップS18では、所定時間の経過を待
つ。この時間は、溶存酸素の濃度の時間変化量を調べる
ための時間である。ステップS19では、所定回数の測
定を行ったか否かを判断する。所定回数の測定を行って
いない場合にはステップS17に戻り再度濃度測定を行
う。所定回数の測定が終わればステップS19からステ
ップS20に移行する。ステップS20では、得られた
所定回数の濃度データによりその時間変化量を演算す
る。ステップS21では演算結果を表示する。この表示
単位は例えば1分間当たりの濃度変化量(PPM/分)
である。
【0016】ここで、細胞は、酸素を取り入れて生存し
ており、気相中の酸素を窒素に置換することにより、培
養液中に溶存する酸素だけが細胞の消費する酸素とな
る。この酸素消費量は細胞の数に比例するので、溶存酸
素濃度の時間当たりの減少量により細胞の数を測定する
ことができる。ここでは、溶存酸素濃度の時間変化量の
みを表示しているが、時間変化量と細胞数との関係を細
胞の種類毎にROM等の記憶媒体に格納しておき、濃度
の時間変動量から細胞数を求め、それを表示するように
してもよい。
【0017】表示を行うとステップS22では、排気用
の電磁弁25を開く。ステップS23では、酸素供給用
の電磁弁31を開く。ステップS24では、気相中のガ
スが酸素ガスに置換するのに要する所定時間の経過を待
つ。所定時間経過するとステップS24からステップS
25に移行する。ステップS25では排気用の電磁弁2
5を閉じる。ステップS26では酸素供給用の電磁弁3
1を閉じ、図3のメインルーチンに戻る。
【0018】なお、ここでは、測定ルーチンにおいて、
所定回数の濃度測定を行い、演算及び表示を行っている
が、測定サブルーチンでは濃度測定だけを行い、測定サ
ブルーチンを所定回数実行した後に演算及び表示サブル
ーチンを別に行ってもよい。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る細胞培養装置では、酸素量
測定手段により測定された酸素量により、演算手段が細
胞培養容器内の細胞の数に関連する酸素量の時間変動量
を演算するので、オンラインでより正確に細胞の数を測
定可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による細胞培養装置の縦断面
概略図。
【図2】その制御部の概略ブロック図。
【図3】その制御フローチャート。
【図4】その制御フローチャート。
【符号の説明】
1 細胞培養装置 2 細胞培養液 3 細胞培養容器 12 DOセンサ 40 制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】細胞を培養液内で連続的に培養する細胞培
    養装置において、 前記細胞及び培養液を収納するための細胞培養容器と、 前記細胞培養容器内の培養液に溶存する酸素量を測定す
    る酸素量測定手段と、 前記酸素量測定手段によって測定された酸素量により、
    前記細胞培養容器内の前記細胞の数に関連する前記酸素
    量の時間変動量を演算する演算手段と、を備えた細胞培
    養装置。
JP4274047A 1992-10-13 1992-10-13 細胞培養装置 Pending JPH06121667A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4274047A JPH06121667A (ja) 1992-10-13 1992-10-13 細胞培養装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4274047A JPH06121667A (ja) 1992-10-13 1992-10-13 細胞培養装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06121667A true JPH06121667A (ja) 1994-05-06

Family

ID=17536232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4274047A Pending JPH06121667A (ja) 1992-10-13 1992-10-13 細胞培養装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06121667A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020017022A1 (ja) * 2018-07-20 2020-01-23 株式会社島津製作所 振とう装置および分析方法
WO2022102690A1 (ja) 2020-11-13 2022-05-19 東洋製罐グループホールディングス株式会社 細胞培養システム、及び細胞の増殖性の検出方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6315150A (ja) * 1986-07-08 1988-01-22 Terumo Corp 生菌数測定装置
JPH03216181A (ja) * 1989-10-26 1991-09-24 Ceskoslovenska Akad Ved 細胞及び組織による酸素消費及び二酸化炭素放出の連続記録装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6315150A (ja) * 1986-07-08 1988-01-22 Terumo Corp 生菌数測定装置
JPH03216181A (ja) * 1989-10-26 1991-09-24 Ceskoslovenska Akad Ved 細胞及び組織による酸素消費及び二酸化炭素放出の連続記録装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020017022A1 (ja) * 2018-07-20 2020-01-23 株式会社島津製作所 振とう装置および分析方法
JPWO2020017022A1 (ja) * 2018-07-20 2021-07-15 株式会社島津製作所 振とう装置および分析方法
WO2022102690A1 (ja) 2020-11-13 2022-05-19 東洋製罐グループホールディングス株式会社 細胞培養システム、及び細胞の増殖性の検出方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5316905A (en) Culture medium supplying method and culture system
EP2321403B1 (en) A predictor of when to harvest cells grown in a bioreactor
EP1765498B1 (en) Bioreactor for studying the effects of imposed stimuli on cellular activity
US3926737A (en) Method and apparatus for control of biochemical processes
JP7408389B2 (ja) 真核細胞の増殖制御方法
JP6755526B2 (ja) 懸濁培養の方法及びシステム
US9382511B2 (en) Bioreactor outlet air conditioning systems and associated methods
CN108368471B (zh) Ph测量装置的校准偏差的鉴别
JP2003000224A (ja) 微生物活性測定装置及び微生物活性の測定方法
JPH06121667A (ja) 細胞培養装置
Lovrecz et al. Use of on-line gas analysis to monitor recombinant mammalian cell cultures
JP2008220235A (ja) 培養装置
CN112062266A (zh) 在线监测和评估城市污水处理厂污泥活性的装置及方法
Oeggerli et al. On‐line gas analysis in animal cell cultivation: I. Control of dissolved oxygen and pH
JPH02119772A (ja) 細胞培養装置
JPS5838235B2 (ja) 曝気槽の送風量制御装置
CN209543155U (zh) 一种基于重量法的循环水静态模拟试验装置
Bleckwenn et al. Large‐scale cell culture
EP0263634B1 (en) Culture medium supplying method and culture system
Moss et al. Working design for a 5‐liter controlled continuous culture apparatus
WO2023127453A1 (en) Simulation apparatus, simulation system, and simulation method
CN214611754U (zh) 在线监测和评估城市污水处理厂污泥活性的装置
WO2023127451A1 (en) Simulation apparatus, simulation system, and simulation method
TWM626410U (zh) 細胞培養設備
CN216082719U (zh) 一种水浴式压差bod检测仪