JPH06261736A - 液体培養ユニット - Google Patents

液体培養ユニット

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JPH06261736A
JPH06261736A JP5854793A JP5854793A JPH06261736A JP H06261736 A JPH06261736 A JP H06261736A JP 5854793 A JP5854793 A JP 5854793A JP 5854793 A JP5854793 A JP 5854793A JP H06261736 A JPH06261736 A JP H06261736A
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俊治 長岡
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論 宇佐美
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敬司 村上
Nariaki Negishi
成昭 根岸
Toshimi Goshiyozono
利美 御所園
Kazuhide Kamimura
一秀 上村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業者の負担を減らすと共に雑菌混入の危険
性を無くした細胞や微生物の液体培養ユニットを提供す
ること。 【構成】 細胞培養室1の培地は、ポンプ2とセンサ部
6を介在させてガス透過性チューブ7で連結されたガス
交換ラインにより循環される。新鮮培地供給ポンプ3と
培地タンク4とバルブ8を有する新鮮培地供給ラインが
培養室1に連絡されている。また、廃液タンク5、バル
ブ9を有する廃液抜出しラインが培養室1に連絡されて
いる。10は制御装置で、ガス交換ラインに介在された
センサ部6で検出された培地の状態を所定値に保つよう
培地循環ポンプ2、新鮮培地供給ポンプ3、バルブ8、
9を制御する。こうして培養状態を自動的に良好に保
つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、研究または、産業的に
実施される細胞または微生物の液体中に於ける連続培養
に適用される培養ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から細胞を連続的かつ長期間培養す
る装置はあったが、培養ラインとしては1系統のみであ
り、ガス交換ラインと培地交換ラインとを別ラインの2
系統とし、かつそれぞれのラインを独自に制御・操作で
きるユニットはない。上記従来の培養ユニットでは、培
養ラインは培地交換ラインのみであり、常時培地を交換
することでガス交換も兼ねている。したがって長期間の
培養には培地が多量に必要となる。
【0003】また、作業者が毎日細胞・微生物の生育状
態を観察し培養状況を判断し培地や培養操作の調整を行
わなければならない。このように従来の培養ユニットは
作業者に頼っており、また、人の手による培養操作のた
め雑菌等の混入の危険性が高い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
培養ユニットに見られたような作業者の負担をなくする
と共に作業者特有の操作及び培養操作中の雑菌の混入の
危険性をなくした液体培養ユニットを提供することを課
題としている。また、本発明は、培地循環過程に於て行
われる酸素供給、炭酸ガス交換を簡単な構造で効率よく
実施でき、かつ少ない培地の保管量で長期間の培養が出
来る液体培養ユニットを提供することを課題としてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、液体培養ユニ
ットにおける前記課題を解決するため、培地循環ポンプ
とガス透過性チューブを有し培養容器内の培地を循環さ
せるガス交換ライン、培地を貯蔵する培地タンクと同タ
ンク内の培地を供給するポンプと開閉バルブとを具え前
記培養容器に連絡された新鮮培地供給ライン、及び廃液
を貯蔵するタンクと開閉バルブとを具え前記培養容器に
連絡された廃液抜出しラインを具えた構成を採用する。
【0006】また、本発明は前記課題を解決するため、
上記構成に加え、培地の性状をモニターするセンサ部と
このセンサ部からの信号を受け前記したポンプ及びバル
ブを制御して前記培地の性状を予じめ定めた値に保つ制
御装置を設けた構成をも採用する。
【0007】
【作用】前記したように、細胞または微生物を培養する
ための培養容器にガス透過性チューブ、バルブ、ポンプ
を取り付けたガス交換ラインを閉鎖系にした本発明の構
成を採用してこの系内にポンプを用いて培養液を循環さ
せる。これにより、培地を新規に交換しなくても、細胞
または微生物に対して生育に必要な酸素等を充分に与え
ることが可能となる、従って細胞または微生物が排出す
る代謝物により生育環境が適さない状態となるまで、培
地を消費することなく、長期間の無人による培養が可能
となる。そして、細胞または微生物が排出する代謝物に
よって生育環境が不適当になったら培養容器から本発明
により設けられた廃液抜出しラインで古い培地を抜き出
しつゝ新鮮培地供給ラインを通して新しい培地を培地容
器に供給することによって培地を交換させる。
【0008】また、本発明によって培地の性状をモニタ
ーするセンサ部とそのセンサ部からの信号を受けて作動
する制御部を設けた構成を採用すれば、このセンサ部に
よって培地の性状をモニターし、液体培養ユニットに組
み込んだ制御装置により培地循環量の判断、培地交換の
判断、植え継ぎの判断を行う。制御部のこの判断によっ
て、ガス交換ラインのポンプ、新鮮培地供給ライン及び
廃液抜出しラインにそれぞれ設けられた開閉バルブやポ
ンプを制御することにより培養容器内の培地の性状を予
じめ定めた値に保つよう培地循環量の変更、培地の交
換、細胞または微生物の植え継ぎを自動的に実施するこ
とができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明による液体培養ユニットを図示
した実施例に基づいて具体的に説明する。まず、図1の
系統図によって本発明による液体培養ユニットの構成に
ついて説明する。図1において、1は細胞培養室、2は
細胞培養室1内の培地を循環するためのポンプ、3は新
鮮培地を細胞培養室1に供給するためのポンプ、4は新
鮮培地を貯蔵するためのタンク、5は細胞培養室1から
抜き出された使用済みの培地を受入れる廃液タンク、6
は培地の性状をモニターするセンサ部、7は細胞培養室
1、ポンプ2及びセンサ部6を接続するガス透過性チュ
ーブである。
【0010】ポンプ2、センサ部6を介在させたガス透
過性チューブ7は細胞培養室1に対するガス交換ライン
を構成している。8は、培地タンク4からポンプ3によ
って新鮮培地を細胞培養室1に送るラインに設けられた
開閉バルブで、ポンプ3、培地タンク4及び開閉バルブ
8を有し培養室1に到るラインが新鮮培地供給ラインを
構成している。9は、細胞培養室1と廃液タンク5を連
通するラインに設けられた開閉バルブであり、培養室1
から廃液タンク5に到るラインが廃液抜出しラインを構
成している。
【0011】これらのラインのバルブ8、9は後記する
ように制御装置によって自動的に開閉されるように構成
されている。10はセンサ部6からの信号を判断しポン
プ2、3の発停及びバルブ8、9の開閉を制御する制御
装置である。
【0012】図1は、本発明による液体培養ユニットの
構成を系統図でわかり易く示しているが、本発明による
液体培養ユニットの1実施例における具体的な各構成機
器の配置を図2に示してある。図2において、図1の系
統図に示された構成機器に対応する部分には図1に示し
たと同じ符号を付してあり、その構成の説明は省略す
る。
【0013】図1及び図2に示した液体培養ユニットに
おいて、定常の培養状態のもとでは、図1の矢印12に
示すように、細胞培養室1の培地を、途中にセンサ部6
が介在されたガス透過性チューブ7と培地循環ポンプ2
によって構成されたガス交換ラインを通して循環させ、
センサ部6に取り付けられた温度、pH、溶存酸素、ア
ミノ酸等のセンサからの信号により制御装置10に於い
て培地の性状をモニタし培養状態を判断する。また、ガ
ス交換は制御装置10に於ける前記判断によりポンプ2
を制御し流速を変化させガス透過性チューブ7からの酸
素の培地に対する溶け込みと炭酸ガス交換を制御し培養
状態を良好に保つことが出来る。
【0014】次に培地の交換については、センサ部6か
らのアミノ酸等の培地栄養分濃度の信号により制御装置
10に於いて培地交換時期を判断し、新鮮培地供給ポン
プ3を用いて図1に矢印13によって示したようにバル
ブ8,9を制御して新鮮培地供給ラインによって培地タ
ンク4から新鮮培地を培養容器1に流し込むと共に、培
養容器1からは廃液抜出しラインを経て使用済みの培地
を廃液タンク5に流し込む。以上の操作により、図3に
示すように培地の成分を一定以上に保つことができ、細
胞・微生物の生育環境をよい状態に保つことが可能とな
る。
【0015】以上詳述したように、本実施例は、培養容
器1に培地循環ポンプ2、培地供給ポンプ3、培地タン
ク4、廃液タンク5、センサー部6、ガス透過性チュー
ブ7を組合せ、制御装置部10を接続することにより細
胞または微生物の培養を自動的に実施し、また培地の交
換、細胞・微生物の植え継ぎを自動的に実施する為、作
業者に頼った作業をなくし負担を軽減すると共に作業者
特有の操作をなくすことが可能となり細胞・微生物の培
養を均一に実施することが可能である。また培養を自動
的に実施するため雑菌の混入も防止できる。以上、本発
明による液体培養ユニットを図示した実施例を基いて具
体的に説明したが、本発明がこの実施例に限定されない
ことはいうまでもない。
【0016】
【発明の効果】本発明による液体培養ユニットは、培地
循環ポンプとガス透過性チューブを有し培養容器内の培
地を循環させるガス交換ライン、培地を貯蔵する培地タ
ンクと同タンク内の培地を供給するポンプと開閉バルブ
とを具え前記培養容器に連絡された新鮮培地供給ライ
ン、及び廃液を貯蔵するタンクと開閉バルブとを具え前
記培養容器に連絡された廃液抜出しラインを具えた構成
を有しているので、ガス交換ラインによるガス交換、新
鮮培地供給ラインと廃液抜出しラインによる培地交換を
自動的に行うことで培地の消費量の大幅増加を伴わない
長期間の培養が可能となる。
【0017】また、本発明によって、上記構成に加え、
培地の性状をモニターするセンサ部、同センサ部からの
信号を受け前記ポンプ及びバルブを制御して前記培地の
性状を予じめ定めた値に保つ制御装置を設けた構成を採
用したものでは、この制御装置により細胞または微生物
の培養を自動的に実施し、培地交換及びガス交換を自動
的に実施することで経済的に長期間の培養が可能となる
ことに加え、作業者の負担を軽減し、作業者特有の操作
をなくすことが可能となり細胞・微生物の培養を均一に
実施することが可能である。以上のように、本発明によ
る培養ユニットによれば培養を自動的に実施するため雑
菌の混入も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液体培養ユニットの構成を示す系
統図。
【図2】本発明による液体培養ユニットの1実施例を示
す図面で、(a)は平面図、(b)は側面図。
【図3】本発明による液体培養ユニットにおける培地の
栄養成分濃度の状況を示す線図。
【符号の説明】
1 細胞培養室 2 培地循環ポンプ 3 新鮮培地供給ポンプ 4 培地タンク 5 廃液タンク 6 センサ部 7 ガス透過性チューブ 8,9 バルブ 10 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 敬司 東京都港区浜松町2丁目4番1号 宇宙開 発事業団内 (72)発明者 根岸 成昭 神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 御所園 利美 神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 上村 一秀 神戸市兵庫区小松通五丁目1番16号 株式 会社神菱ハイテック株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 細胞または微生物を培養する培養容器、
    培地循環ポンプとガス透過性チューブを有し前記培養容
    器内の培地を循環させるガス交換ライン、培地を貯蔵す
    る培地タンクと同タンク内の培地を供給するポンプと開
    閉バルブとを具え前記培養容器に連絡された新鮮培地供
    給ライン、及び廃液を貯蔵するタンクと開閉バルブとを
    具え前記培養容器に連絡された廃液抜出しラインを具え
    たことを特徴とする液体培養ユニット。
  2. 【請求項2】 前記培地の性状をモニターするセンサ
    部、同センサ部からの信号を受け前記ポンプ及びバルブ
    を制御して前記培地の性状を予じめ定めた値に保つ制御
    装置を設けたことを特徴とする請求項1記載の液体培養
    ユニット。
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