JPH0728720B2 - 細胞培養装置 - Google Patents

細胞培養装置

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JPH0728720B2
JPH0728720B2 JP59280893A JP28089384A JPH0728720B2 JP H0728720 B2 JPH0728720 B2 JP H0728720B2 JP 59280893 A JP59280893 A JP 59280893A JP 28089384 A JP28089384 A JP 28089384A JP H0728720 B2 JPH0728720 B2 JP H0728720B2
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    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は細胞培養装置に関するものである。
〔従来の技術〕
細胞の培養は多量の栄養物質が含まれる培養液中にて行
うが、培養中に培養液中の栄養物質の消費や代謝によつ
てpHは変化する。培養液中の栄養物が消費されると細胞
の増殖は行われなくなり、また代謝によつてpHが変化す
ると、細胞の増殖適合pHの範囲から外れ、増殖が行われ
にくくなる。そこで培養中にこれらの問題が生じてくる
と培養液の交換を行つている。この培養液の交換を行う
のは、主に培養液中に含まれているフエノールレツドの
pHによる色変化を観察することにより行つている。培養
液の交換は、無菌室にトレイを移し、人手によつて培養
液の交換を行つている。
〔発明が解決しようとする問題点〕 培養液中のフエノールレツドの色変化を目で判断し、pH
を推定する上述のような従来技術は、非常にあいまいな
ものであり、細胞溶液が細胞の増殖に不適なまま放置さ
れたり、判断に時間がかかるため長時間培養環境外に放
置されたりすることがあり、ひどいときには細胞が死滅
してしまうことがあつた。
また培養液の交換が人手によつて行われるために、雑菌
混入の危険性があり、雑菌が混入した場合には雑菌が増
殖し、その代謝物や異常な生育によるpH変化により目的
の細胞が死滅することがあつた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
で、その要旨は分取分注部、トレイ搬送部、培養部、吸
光度測定部及びコントローラからなる細胞培養装置であ
つて、前記分取分注部はピペツトと該ピペツトを把握す
るマニピユレータを前記ピペツトにより液体を一定量吸
引吐出するためのポンプからなり、前記トレイ搬送部は
前記トレイを乗せるトレイ台と該トレイ台を前記分取分
注部、培養部、吸光度測定部における所定位置に搬送す
るための駆動手段からなり、前記培養部は前記トレイを
複数収納するトレイストツクを具備し、前記コントロー
ラは前記各部を制御する装置であることを特徴とする細
胞培養装置に存する。
〔発明の作用〕
本発明装置の作用を以下に説明する。
培養部のトレイストツクに蓄えられたトレイは、一定の
培養期間を経過した後、トレイ搬送部により吸光度測定
部へと移動させられる。吸光度測定部では各ウエルの細
胞培養液の培養液中のフエノールレツドの吸収を測定す
ることにより吸光度測定値はコントローラへと送られ、
吸光度測定値から培養液のpHが算出される。得られたpH
が細胞生育適合範囲から外れたウエルの細胞培養液はト
レイごとトレイ搬送部によつて分取分注部へと移動せら
れ、そのウエルの培養液がピペツトにより吸引され棄却
される。さらに新たな培養液がピペツトにより加えられ
培養液の交換が行われる。細胞生育適合範囲から外れた
pHの培養液のウエルの培養液交換が全て終了したトレイ
はトレイ搬送部によつて培養部へと移動せられる、これ
らの操作は予めコントローラによつて入力された細胞の
増殖期間が終了するまで繰り返えされる。
以上の作用を、ブロツク図及び作用流れ図で示せば第5
図及び第6図の様になる。尚、図において、S1〜6
制御信号系、T1は測定信号系である。制御信号系S
1〜6に送られる信号は、プログラムに従つた種々の動
作信号からなる。
〔実施例〕
本発明の実施例を図面に従い、その機能とともに説明す
る。第1図は本発明の細胞培養装置を示す斜視図であ
る。
細胞及び培養液の入つた培養用トレイはトレイ台14上に
セツトされ、トレイチヤツク15によつて把持される。
(予め設定されたプログラムに従い、コントローラから
の信号により(信号系S1)把持動作が開始する)トレイ
チヤツク15は例えば第4図に示すようなモータ駆動によ
りθ方向の開閉動作、x,y方向の移動が可能である。
尚、第4図において30はモータ、31はボールねじ、32は
ピーオンラツクである。またはエアー駆動によつてもこ
れらの動作は可能である。トレイ台14にセツトされた培
養用トレイ7はトレイ搬送部の動作(信号系S5)によつ
てCO2インキユベータ22内のトレイストツク18に収納さ
れ培養(信号系S6)が行われる。トレイ搬送部の動作は
例えば第2図に示すようなモータ駆動や第3図に示すよ
うなエア駆動などの駆動手段を用いることができる。
尚、第2図において24は送りねじ(ボールねじ)、25は
パルスモータであり、第3図においては26はエアシリン
ダ、27は電磁ブレーキ、28はポテンシヨメータ、29は電
磁バルブである。その他ワイヤー駆動を用いることがで
きる。トレイストツク18に培養用トレイ7を収納するた
めには、先ずトレイ搬送部により、培養用トレイ7をト
レイ台14′に接する位置まで移動させ、トレイ台14′上
のトレイチヤツク15′の移動によつて培養用トレイ7は
トレイ台14′上を通じてトレイストツク18に収納され
る。
CO2インキユベータ20内の細胞培養環境に培養用トレイ
7は一定期間保持され培養が行われるが、その間に適宜
コントローラから予め入力せられた時期に培養液のpHを
調べ培養液の交換が必要であれば培養液の交換を行う。
(測定信号T1が培養適合範囲のpHに相当するかをコント
ローラで判断し、適合範囲外であれば、コントローラか
らの信号(S1〜S5)によりプログラムに従い交換が行な
われる) 培養液の交換動作は以下の通り行なわれる。CO2インキ
ユベータ20内の培養用トレイ7は、トレイストツク18に
挿入した時と逆の操作によりトレイ台14に移動し吸光度
測定部6の位置に移動し、トレイストツク18にセツトし
たのと同様にモータ駆動或いはエアー駆動などにより吸
光度測定部6内に移動せられる。
吸光度測定部6では培養用トレイ7の各ウエルの培養液
の吸光度が測定される。例えば培養液中に添加されてい
るフエノールレツドの可視域の吸収ピーク430nm及び560
nmの吸光度の比より培養液のpHがコントローラ23により
算出される必要であれば、培養用トレイ自体の吸収や細
胞による吸収を除去するためにフエノールレツドの吸収
のない例えば650nmの吸光度を測定し、430nm及び560nm
の吸光度から差し引いた各々の値の比からpHを算出す
る。
培養用トレイ7は吸光度測定部6に収納されたと逆の操
作によりトレイ台14上に移動せられ、もし各ウエルの培
養液pHの値が培養に対して増殖適合範囲内にあれば再度
CO2インキユベータ22内へと収納される(信号系S3,S5) 培養用トレイ7の各ウエルのうち、測定したpHの値が増
殖適合範囲から外れた場合には培養液の交換を行う。ト
レイ台14上の培養用トレイ7は先ずハンドラ17の位置に
移動される(信号系S3,S5)。ハンドラ17はモータ駆動
或いはエアー駆動により上下及び開閉の動作が可能であ
り、トレイ台14上の培養用トレイ7のふた16の部分のみ
を把持し、ふた16のみを上方に移動させて培養用トレイ
7と培養用トレイふた16を外すことができる(信号系
S4)。
ふたの外された培養用トレイ7は次にピペツトマニピユ
レータ2の位置へと移動される(信号系S5)ピペツトマ
ニピユレータ2にはピペツト1が取り付けられ、ピペツ
トマニピユレータ2またはトレイ台14の移動によつて
(信号系S1又はS5)ピペツト1が培養液のpHが増殖適合
範囲から外れているとされたウエルへと移動する。ピペ
ツトマニピユレータ2によりピペット1をウエルの培養
液に挿入し、培養液をポンプ3によつて吸入する(信号
系S2)。このときピペツト1の培養液への挿入深さを制
御して培養されている細胞は吸入しないようにする。ピ
ペツト1にて吸入された培養液はピペツトマニピユレー
タ2によつて廃液留め33の位置に移動し(信号系S1)、
ポンプ3によつて吐出する(信号系S2)。次にピペット
1をピペツトマニピユレータ2によつてピペツト先端交
換部4の位置に移動し、ピペツトの先端を交換する(信
号系S1)。これはピペツト1によるコンタミネーシヨン
を防ぐためであり、洗浄などの手段を用いてもよいし、
問題がなければ省いてもよい。ピペツト先端交換部4を
セツトされたピペツト1はピペツトマニピユレータ2に
よつて培養液5の位置に移動し(信号系S1)ポンプ3に
よつて一定量吸引する(信号系S2)。吸引した培養液は
ピペツトマニピユレータ2によりピペツト1、ポンプ3
を用いて培養液が棄却された培養用トレイ7のウエルへ
と吐出される(信号系S1,S2)。以上の動作が培養用ト
レイ7のうちの増殖適合範囲のpHから外れたとされたウ
エルのあるうちは続けられ、培養液交換が全て終了した
培養用トレイ7は、CO2インキユベータ20からピペツト
マニピユレータ2の位置まで移動された操作との逆の操
作により(信号系S5)、ハンドラ17の位置で培養用トレ
イふた16を装着され(信号系S4)、CO2インキユベータ2
0内のトレイストツク18に収納される(信号系S3,S5)、
以上の培養液交換は、細胞の培養期間中繰り返される。
なお、これらの装置は全て無菌のボツクス内に収納する
ことも可能であり、細胞の増殖を無菌下にて行うことが
できる。
〔発明の効果〕
本発明の方法により培養液を交換し培養を行うことによ
り、培養液の細胞増殖適合性の判断が迅速に正確に行う
ことができ、また培養液交換が無菌内に行うことが可能
であるため、細胞の増殖が安定に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の細胞培養装置の斜視図、第2図はトレ
イ搬送部の一例であるモータ駆動によるものの概略を示
す側面図、第3図はトレイ搬送機構の他の例であるエア
駆動によるものの概略を示す側面図、第4図はトレイ搬
送部におけるトレイ台とトレイチヤツク及びトレイチヤ
ツクの駆動の一例であるモータ駆動を示す図で(イ)は
その平面図、(ロ)はその側面図、第5図は本発明のブ
ロツク図、第6図は作用流れ図である。 1……ピペツト、2……ピペツトマニピユレータ、3…
…ポンプ、4……ピペツト先端交換部、5……培養液、
6……吸光度測定部、7……培養用トレイ、8……駆動
モータ、9……駆動モータ、10……送りねじ、11……送
りねじ、12……ガイド、13……ガイド、14,14′……ト
レイ台、15……トレイチヤツク、16……培養用トレイふ
た、17……ハンドラ、18……トレイストツク、19……駆
動モータ、20……送りねじ、21……ガイド、22……CO2
インキユベータ、23……コントローラ、24……送りね
じ、25……パルスモータ、26……エアシリンダ、27……
電磁ブレーキ、28……ポテンシヨメータ、29……電磁バ
ルブ、30……モータ、31……ボールねじ、32……ピーオ
ンラツク、33……廃液溜め。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分取分注部、トレイ搬送部、培養部、吸光
    度測定部、及びコントローラからなり、吸光度測定部で
    測定された吸光度より算出される培養液のpHが細胞の増
    殖適合範囲から外れたとき培養液のみの交換を行う細胞
    培養装置であって、前記分取分注部はピペットと該ピペ
    ットを把握するマニピュレータと前記ピペットにより液
    体培地を一定量吸引吐出するためのポンプからなり、前
    記トレイ搬送部は前記トレイを乗せるトレイ台と該トレ
    イ台を前記分取分注部、培養部、吸光度測定部における
    所定位置に搬送するための駆動装置からなり、前記培養
    部は前記トレイを複数収納するトレイストックを具備
    し、前記コントローラは前記各部を制御することを特徴
    とする細胞培養装置。
JP59280893A 1984-12-27 1984-12-27 細胞培養装置 Expired - Lifetime JPH0728720B2 (ja)

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JP59280893A JPH0728720B2 (ja) 1984-12-27 1984-12-27 細胞培養装置
EP85116625A EP0189599B1 (en) 1984-12-27 1985-12-27 Method and apparatus for incubating cells
US06/814,246 US4812392A (en) 1984-12-27 1985-12-27 Method and apparatus for incubating cells
DE8585116625T DE3568999D1 (en) 1984-12-27 1985-12-27 Method and apparatus for incubating cells

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JPS61152273A JPS61152273A (ja) 1986-07-10
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