JPS58155087A - 細胞の自動培養装置 - 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】 史に詳しくは、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方法、およびそれに使
用する培養装置に関する。

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健実験技術
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
般に以下に述ベるような順次の工程を経て行なわれてい
た。

初めに，シャーレや培養用内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
することによって希釈する。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３７Ｃ，湿度１
００％＋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ット等で吸引し
て廃棄する。次に、培養容器中に残った細胞を、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、洗浄液をピペッ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。次で酵素液をピペッ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、これをピペット等
で複数回に亘り吸引。

υト出を繰り返すことによって攪拌して、遊離した細胞
を単個化し、培養液中に−６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
仮数の培養容器を所定の雰囲気に保声れた培養室内に再
び移し、その細胞を増殖させることによって培養を続行
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
を行なっていたが、しかし、この継代培養方法は、用手
法であり、このため、種々の欠点があった。即ち、培養
工程におけ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った。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
欠点があった。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った。

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った。

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
方法およびその装置な本発明によれば、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方法およびその装置を提供すること
ができる。

以下、本発明の方法および装置を、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ｌは、同装置１の外装
枠を構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３７Ｃ９湿度１００　％　＊炭酸ガス
濃度５俤）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ャーレ４に対し
て各種操作を加える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に上記シャーレ４を自動的に搬入、搬
出するための搬入・搬出装置５と、搬入されたシャーレ
４を所定の各操作位置に移送する転送装置６と、上記シ
ャーレ４内から不要になった液を吸引除去する廃液装置
７と、上記シャーレ４内に培養に必要な液を供給する給
液装置８と、上記シャーレ４に振動を茄えて培養細胞を
生育面から剥離させる剥離装置９と、上記シャーレ４中
の液を攪拌したり、他の新しいシャーレ４に分注シたり
するための分注装置１１と、新しいシャーレ４を供給す
るためのシャーレ供給装置１２と、上記各種装置の動作
を自動的に制御する制御装置１３と、上記シャーレ４中
の培養細胞を外部から観察するだめの観察装置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との外部とを連通ずるように設け
られており、同装置５のノ・ウジフグ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２
２によって、内室。

中間室および外室の３室援区切られている。上記内室に
は、中央を支軸２３ａによっ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、シャッター２
４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、シャッター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（・る。

上記ベルトコンベア２３は、その内端部がハウジング２
１の、上記内室の外壁に穿設された開孔２１ａを通って
培養室３内まで延び出しており、同内端部と・・ウジン
グ２１とに掛は渡された緊縮性のコイルばね３１によっ
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の回動け、
同コンベアｚ３の外端部に連結された上記シャッター２
４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って規制されている。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っている。

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、上記シャッター２４が開かれたときにばね３
１の弾力に抗して時計方向に回動され、上記中間室のコ
ンベア２６から移送されてきたシャーレ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によってシャーレ４８を引っ掛けて
コンベア２３上に載せて上記中間室のベルトコンベア２
６に向けて搬出したりするようになっている。中間室内
の上記シャッター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、外室内の上記シャ
ッター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によって開閉動作されるようになっている
。このように、中間室は、両シャッター２４　、２７に
よって気密的に開閉自在となっており、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っている。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　Ｋ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２
９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ドアー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によれハ、シャ
ーレ４の搬入時には、各ベルトコンベア２３、２６．２
９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に適時通電してシャッター２７．
２４を開閉すれば、トレー３２上から送り込まれたシャ
ーレ４がコンベア２９．２６．２３によって順次搬送さ
れ、その搬送力によりシャーレ４が転送装置６上に自動
的に載置される。また、シャーレ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
通電してシャツ’）−２４，２７を開閉させれば、転送
装置６上のシャーｖ４が係合爪２３ｂによって引っ掛げ
られてコンベア２３上に載せられ、コンベア２３．２６
．２９　Ｋよって順次搬送され、トレー３２上にシャー
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２３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によって阻害され
ることはない（第４図参照）。

上記転送装置６は、第１図に示すよう虻、培養室３内に
設けられた基板３３上忙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
なっている。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　Ｋよって回転
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ャーレ載置部３７と、このシャーレ
載置部３７の移動位置の検出を行なうだめの、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。

上記シャーレ載置部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
よっ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４１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４５ｂは、複数のシャーレ載置部３７のうちの
１つのシャーレ載置部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によって揺動自在に枢
着されており、上記板ばね部材４３の弾力によって、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の回動け、平生は、
図示しない規制手段忙よって、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。上記板はね部材４３
が２重構造となっているのは、長期間の使用によっても
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、載置したシャーレ
４が転送時に容易に脱落しないように、上面外周部にシ
ャーレ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、一部切り欠き部は間部
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、シャーレ４を載置したり、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４
５ａ、４５ｂと対向し得る鷺さ位置に配設されていて、
自ら発した光を光反射部材４５ａ、４５ｂで反射した後
に受光して、シャーレ載置部３７の位置検出を行なうよ
うになっている。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１
３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、シャーレ載置部３７
を適正位置に移動させるようになっている。

なお、第１図および第４図中、符号４６は、回転円板３
５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
排液チューブ４９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
固定して間管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を掛は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、５
４ｂ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ューブで形
成されたチップ５８を収納するチップ収納器５９と、こ
のチップ収納器５９を支持する収納器支持板６１と、上
記チップ収納器５９に収納されたチップ５８の供給を制
御するチップ供給制御装置６２と、上記チップ収納器５
９とチップ供給制御装置６２を接続するチップガイドチ
ューブ６３と、上記チップ供給制御装置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、四壁４８に上端外方突出縁を固定されたガイド管６
５と、このガイド管６５の下端部に取り付けられたチッ
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、チップ収納器５９．チップ供給制
御装置６２．チップ挿脱管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ャーレ４中の液に浸
漬して排液を行なった場合には、この先端部が異なるシ
ャーレ４中に直接入ることになり、シャーレ４間の相互
汚染が生ずるので、排液管５１の先端にチップ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。

上記チップ収納器５９は、例えば直径３ｍｍ、長さ１５
ｍｍの短円筒体チューブでなる上記チップ５８を多数収
納しておくだめのものであって、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５９
ａが設けられていると共に１下端間口部は上記チップガ
イドチューブ６３に接続されている。そして、このチッ
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、チッ
プ５８を順次チップガイドチューブ６３を通じて、チッ
プ供給制御装置６２に送り出すようになっている。

上記チップ供給制御装置６２は、シリンダ一部材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、チップ５８を
１つずつ収納して送り出すためのチップ収納孔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、伸張性のコイルばね
６９によって右方への摺動習性が与えられており、１右
方に向けて移動した位置で、上記シリンダ一部材６７に
取り付けられたチップガイドチューブ６３の他端と、チ
ップ収納孔６８ｂとが対応して、回礼６８ｂ内に１つの
チップ５８が収納されるようになっている。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
ンジャ６４ａに連結された上記ピストン部材６８がはね
６９の弾力に抗して左方に向けて移動され、上記チップ
収納孔６８ｂが上記ガイド管６５に穿設されたチップガ
イド孔６５ｂに対応して、収納したチップ５８を上記チ
ップ挿脱管６６に供給するようになっている。

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となっている。

また、この排液管ガイド孔６５ａに平行するように上′
記チ”ジブガイド孔６５ｂが穿設されている。上記チッ
プ挿脱管６６は、プラスチッ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文いる構
造となっている。そして、小径部から中径部の中程にか
けては、水平断面で見て十字状の摺割６６ａが入れられ
ており、さらに、下方先端部の外方突出縁の上位の外周
に１±、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が閉じるようになっており、ガイド孔６５ｂを介
して供給されたチップ５８は、円錐部によって案内され
ながら中径部に至り、回部で小径部によって位置規制さ
れて時期状態を採るようになっている。

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の下方先端部が社記転送装置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
部がチップ５８の内周面に嵌合させやすいようになって
いると共に、チップ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、チップ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
ップ５８の上端面がチップ挿脱管６６の下端面に衝合し
て、チップ５８が自動的に排液管５１かも脱落するよう
になっている。

このように構成された廃液装置７によって、上記転送装
置６に載置されて廃液位置に移動されたシャーレ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６８を左方に向けて摺動させ、チ
ップ収納孔６８ｂをチップガイド孔６５ｂに対応させて
、チップ収納孔６８ｂに落下してあらかじめ収納されて
いたチップ５８を、チップガイド孔６５ｂを通じて自重
によりチップ挿脱管６６に供給する。すると、チップ５
８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
して時期状態となる。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
イド孔り５ａ内からチップ挿脱管６６内に進入する。そ
して、中径部位置で時期状態にある上記チップ５８に当
接し、排液管５１の先端細径部がチップ５８の中心孔に
嵌合して、排液管５１にチップ５８が緊密に嵌着される
。排液管６１が更に降下すると、チップ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。従って、排
液管５１は、小径部に強制的に進入し、チップ挿脱管６
６の先端部からチップ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
よって蓋４ａを開放された状態にあるシャーレ４の底面
壁の外周部寄りにチップ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、シャーレ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、シャーレ４中
の液体は、チップ５８．排液管５１．排液チューブ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、シャーレ４がチップ５８によって押されて若干
類いた状態となっているので、シャーレ４内ノ液体はチ
ップ５８の先端開口付近に寄り集ってくることになり、
同液体はシャーレ４内比残留することなく、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、シャーレ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、チップ５８を介して押さ
れていたシャーレ４．載置部拐４２．揺一部材４１が、
押圧力を解除されて、ばね４３の弾力によ告水平位置に
復帰する二続いて、チップ５８の上端面がチップ挿脱管
６６の下端面に衝合するまで、排液管５１が上昇してく
ると、チップ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だけがチップ挿脱管６６
内に進入し、チップ５８と排液管”５１との嵌合が外れ
、チップ５８が自重によって脱落して、培養室３外のチ
ップ保存槽（図示されず）内に自動的に収納される。こ
の際、脱活する使用済のチップ５８が、適当なガイド手
段によって、シャーレ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、シャーレ４中に、洗浄液。

酵素液および培養液の３種類の必要な液体を供給するた
めの装置であって、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、７２ｃと、これら収納容器７２
ａ、７２ｂ、７２ｃを収納して、例えばＩＣ〜４Ｃ程度
の底温で貯蔵する冷却貯蔵槽７３と、収納容器７２ａ、
７２ｂ、７２ｃ中の缶液をシャーレ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、７４ｔ）、７４ｃによって送り出され
る缶液を、培養室３の雰囲気温度と同じ温度（例えば３
７Ｃ）まで加温するための加温器７５ａ、７５ｂ＠７５
Ｃと、上記缶液を給液位置まで導く給液チューブ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
するものであって、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ッサー（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缶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、これを送液チューブに押
し付ける一アーム（図示されず）とで主体が構成された
既に周知のものであって、上記ローラーの圧接回転によ
って送液チューブ中の液体を給送するものである。この
ローラーぜンプ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
ーへの通電を制御することにより、同加温器７５ａ、７
５ｂ、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内のシャーレ４に供給
した場合には、温度条件の激変によりシャーレ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、上記給液チュ
ーブ７６ａ、？６ｂ、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４２の中央に対応するようになっ
ている。以下、このチューブ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、７２
ｂ。

７２Ｃには、第２図に示すように、０．２μ程度の通気
用フィルター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ってい
る。

また、第４図に示すように、上記給液装置８の給液チュ
ーブ７６ａ、７６ｂ、７６ｃの給液端の対応する位の先
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のシャーレ載置部３７の径方向の外方位
置には、給液および廃液時にシャーレ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、シャーレ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ｆＩｔ
ｉ部材８５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
記アーナ部材７９，８１の先端部寄りに掛は渡されてい
て、左方のアーム部材７９の先端部が右方のアーム部材
８１の先端部に迫害るように、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　、８
１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７９０回動は、平生は図示しない規制手段によっ
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によってシャーレ
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８２ａ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一側方に退避す
る。そして、モーター８４０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８９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
矢面７９ａ、８１ａで蓋４ａの両側面を挾さみ付けて、
開蓋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とシャーし４との間には若干の間隙
があるので、蓋４ａはシャーレ４ともども若干移動して
、両アーム部材７９゜８１によってしっかりと挾持され
る。蓋４ａがアーム部材７．９．８１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７９．８１が起立位置
まで復帰すると、モーター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を再びシャーレ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をシャーレ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８
９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７９．８ｉ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８７０弾力により支軸８６の周りを時計
方向に回動され、図示しない規制子１段によって、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は延鎖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のプランジャ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上に載置されたシャーレ４の直上に位置す
るシャーレ押え部材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１１による攪拌操作だ
けでは、酵素処理後の培養細胞をシャーレ４の生育面か
ら充分に剥離させることが難しいので、シャーレ４に横
方向から振動を加え、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にプランジャ９１ａを貫通させた状態で、このプ
ランジャ９１ａの先端部が転送装置６上のシャーレ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
ランジャ９１ａの先端部には、プラスチック、ゴム等の
シャーレ４に当ってもシャーレ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、水平にシャーレ４の上位にまで
延び出しており、その下面にプラスチック、ゴム等の材
質で形成された上記シャーレ押え部材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９
１ｂが設けられていて、このビスｃ＋１ｂを回転調節す
ることにより、シャーレ４に加えられる振動力を調整す
ることができるようになっている。

このように構成された剥離装置９によってシャーレ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、プランジャ９１ａが一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
端部によりてシャーレ４の側面ないしは蓋４ａの側面を
叩く。このため、シャーレ４は載置部材４２の突縁４２
ａによっ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、シャーレ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分間は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がシャーレ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４
ａが外れるおそれはない。従って、剥離された培養細胞
が、シャーレ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４
８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、シャーレ４中の培養液を、ピペ
ット９７（第９図参照）により複数回吸引・排出を繰り
返すことによって攪拌したり、後に詳述するシャーレ供
給装置１２から供給された新しい複数のシャー、し４に
分注したりする役目をするもので、同装置１１には、ピ
ペット供給装置９５およびピペット離脱装置９６が付設
されている。このように、ピペット供給装置９５および
ピト９７で複数のシャーレ４中の培養液の攪拌２分注を
行なった場合には、シャーレ４間で相互汚染が生ずるお
それもあるので１つのシャーレ４中の培養液に対する攪
拌２分注操作を行ったごとにピペット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９８
ａにピペット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ＩＱＩ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ｉｏｓと、上記回転摺動軸１０
１の上端部にプＬ′１ ランジャ１０６ａを連結させた摺動用ソレノイド１０６
と、上記プランジャ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って、
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９８ａ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１ね１０８が巻装されている。この
コイルばね１０８番ま、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って、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９９と鍔部９８Ｃとを相離れる方向に付
勢シテ、ベローズポンプ９８を回転アーム９９ニジっか
りと固定する役目をする。また、吸引端９８ａへのピペ
ット９７の嵌合時に、吸引端９８ａがばね１０８の弾力
に抗して移動できるようにして、吸引端９８ａとピペッ
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
、ピペット９７に嵌合しやすいように、先端に行くほど
細径となるテーノく一状に加工されている。

第９図に戻って上記軸受部材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、上記鍔部で抜は止めさ
れて、天井壁４８に固定されている。この軸受部材１０
２は、内周面の上下端部寄りにボールベアリング機構１
０９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、コレラ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１０３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っている。

さらに、上記ソレノイド１０６やモーター１０５は、ハ
ウジング１１１内に収納されていて、このノ・・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、特に図示しなかったが、この分注装置１１には、
い（つかの位置検出センサーが設けられていて、回転ア
ーム９９０回動位置が適正な所定位置に自動的に制御さ
れるようになっている。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っ
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、攪拌操作時ないしけ分注操作時に、シ′ヤ
ーレ４から蓋４ａを開放し、これらの操作終了時にシャ
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。

上記ピペット供給装置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にピペット９７を
１つずつ供給するようになっている。

このピペット供給装置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
間隔に複数のピペット収納用切欠１１３ａが形成された
回転円板１１３と、上記ピペット収納用切欠１１３ａに
収納されて保持されたピペット９７に係合して、これを
切欠１１３ａから落下させるピペット供給用レバー１１
４と、このピペット供給用レバー１１４を非供給位置に
退避させるためのソレノイド１１５と、上記ピペット供
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．ピペット供給用レバー
１１４等を収納していて、底面壁の一部にピペット通過
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オ
したハウジング１１７と、このハウジングｉＢの底面壁
の下面に図示しない案内手段によっ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が穿設されたシャッター板１１８と
、このシャッター板１１８に一腕端が連結されたシャッ
ター駆動レバー１１９と、このシャッター駆動レバー１
１９の細腕端にプランジャ１２１ａが連結されたシャッ
ター駆動用ンレノイド１２１と、上記貫通孔１１７ａと
対応する培養室３内の位置に配設されたピペット受は部
材１２２（第１１図参照）と、このピペット受は部材１
２２の更に下位に配置された衝撃吸収用のコイルばね１
２３（第１１図参照）とで、その主要部が構成されてい
る。

上記ピペット収納用切欠１１３ａは、上記ピペット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、外径方向の縦溝な円板
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、
ピペット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１１３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１１３ｂ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ット９７が妄りに移動しな
いように規制する役目をする。

上記ピペット供給用レバー１１４は、Ｌ字状の板体で形
成されていて、支軸１２４によって揺動自在に軸支され
ており、同支軸１２４に巻装され、一端をし／（−１１
４の一腕に、他端をストッパーピン１２５に、それぞれ
係止された閉脚習性を有する捩りばね１１６によって、
支軸１２４０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の回動け、平生は
、レバー１１４の細腕端がソレノイド１１５のプランジ
ャ１１５ａの先端に衝合することによって規制されてい
る。そして、この規制位置では、レバー１１４の一腕端
の−側方に突設されたピペット係合部１１４ａが、切欠
１１３ａに収納されたピペット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、プランジャ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、−腕の側面をス
トッパーピン１２５に衝合させて、上記ピペット係合部
ｔｔ−４ａがピペット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っている。

上記シャッター駆動レバー１１９は、支軸１２６に揺動
自在に軸支されていて、−腕端に穿設された長孔１１９
ａをシャッター板１１８に植立されたピン１２７に嵌入
させて、シャッター板１１８に連結されている。また、
細腕端に穿設された長孔１１９ｂを、プランジャ１２１
ａに植設されたビン１２８に嵌入させて、ソレノイド１
２１に連結されている。このシャッター駆動レバー１１
９は、ソレノイド１２１に通電を行なうと、プランジャ
１２１ａがソレノイド１２１内に引き込まれ、支軸１２
６の周りに時計方向に回動して、シャッター板１１８を
その開孔１１８ａがハ摺動させるようになっている。そ
して、両孔１１７ａ。

１１８ａが一致することにより、上記レバー１１４によ
って既に切欠１１３ａ内に落し込まれていたピペット９
７は、両孔１１７ａ、１１８ａおよび天井壁４８の貫通
孔を通って、培養室３内に落下するようになっている。

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内からプランジャ１２１ａが突
出して、シャッター板１１８は自動的に閉成位置に復帰
する。

上記ピペット受は部材１２２は、第１１図に示すように
、ピペット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１２２ａは、支軸１２２ｂによっ
て開閉自在となるよう配設されており、平生は、図示し
ない弾性手段によって支軸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。このピペット受は部材１２２は、ピペット
受は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ット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、ピペットの突起９７ａを上端開口周縁
に衝合させて保持するようになっている。

また、上記コイルばね１２３は、ピペット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
ペット受は部材１２２に嵌入するピペット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、ピペッ
ト９７の落下による衝撃を吸収して、ピペット受は部材
１２２にピペット９７を緩衝的に係止させ、ピペット９
７の跳ね返りを防止する役目をする。上記ピペット受は
部材１２２が配置されたピペット受は位置は、第１２図
に示すように、上記ベローズポンプ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ヲピ
ベ、ト受げ位置まで回動させ、回転摺動軸１０１を降下
させると、ポンプ９８の吸引端９８ａが、ピペット受は
部材１２２に受けられて位置決めされたピペット９７の
上端開口に嵌入して、吸引端９８ａにピペット９７が装
着されるようになっている。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に嵌着されたピペット９７
によって、ピペット受は部材１２２の半部１２２ａが押
し動かされて支軸１２２ｂを中心として回動して開き、
ピペット９７がベローズポンプ９８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って支軸１２２ｂの周
りを回動して、再び他の半部に衝接するピペット受は状
態に復帰する。

一方、上記ピペット離脱装置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１１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はね
１３３と、このコイルばね１３３の弾力によるカムレバ
ー１３２０回動を所定のピペット離脱位置に規制するス
トッパーピン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９８
．ｃとピペット９７との間に嵌入して両者を引き離すだ
めの一対の櫟型カム部１３２ａ、１３２ｂと、この引き
離しか完了した後に、ベローズポンプ９８の吸引端９８
ａを通過させるための切欠１３２ｃとが形成されている
。上記模型カム部１３２ａ、１３２ｂは、上記吸引端９
８ａ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、上記ストッパーピン１３４と衝合
するだめの壁部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１３４゛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
回動警跡上に対応するようになっている。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
よって、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っていて、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罠なっている。

このように構成されたピペット離脱装置９６は、分注装
置１１が使用済のピペット９７を廃棄するために、分圧
位置からピペット受は位置忙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がストッパーピ
ン１３４に係合するピペット離脱位置にある。従って、
ベローズポンプ９８がピペット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１３２ａ、１３２ｂの上
斜面に当接すると共に１　ピペット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９８ｃがカム部１３２ａ、１３２ｂの上斜面
によって押し上げられ、鍔部９８ｃとピペット９７との
間が押し拡げられる。このため、吸引端９８ａに嵌着さ
れていたピペット９７は、吸引端９８ａより外れ、自重
によって下方に向けて落下し、ピペット９７の離脱が行
なわれる。この落下したピペット９７は、下方に配設さ
れたピペットガイド部材（図示されず）を通って、培養
室３外に設けられたピペット保存槽（図示されず）に導
ひかれ保存される。このよ゛うにして保存されたピペッ
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、上記ピペット保存槽と培養室３との間
には、両者間の通気によって培養室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ィルター等で
なる防塵、防菌フィ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ット受は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、次のピペット装着動作時
まで時期状態となる。

次に、分注装置１１が新しいピペット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
、ピペット離脱装置９６は、回動軸１３１を反時計方向
に回転させ、はね１３３０弾力に抗して、カムレバー１
３２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、ピペット９７を装着し
た状態で分注位置まテ復動し、カムレバー１３２はこの
後回動軸１３１ノ回転力を取り除かれて、はね１３３の
弾力により、ストッパーピン１３４に衝合するピペット
離脱位置まで復帰する。

上記シャーレ供給装置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、この本体部よりシャーレガイド用のシュータ
−１３５が培養室３内に延び出すように形成されている
。上記シャーレ供給装置１２の本体部は、第１，１３図
に示すように、殺菌したシャーレ４を斜めに積み上げて
収納しておくためのシャーレ収納部１３６と、このシャ
ーレ収納部１３６の下端部に連通していて、回部１３６
からシャーレ４を１つずつ取り出して上記シュータ−１
３５に送り出す円形転送部１３７と、この円形転送部１
３７　ヲ取り囲んでいて、底面壁が上記円形転送部１３
７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、−自由端部がシャー
レ４に当っ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、上記シャーレ収納部１３６とほ
ぼ対向する位置の底面壁に穿設されたシャーレ送り出し
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っ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１４２ａが穿設されたシャッター板１４２と、こ
のシャッター板１４２に一腕端が連結されたシャッター
駆動レバー　１４３と、このシャッター駆動レバー１４
３の他腕端にプランジャ１４４ａが連結されたシャッタ
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。

上記シャーレガイド用シュータ−１３５は、その横断面
の形状がシャーレ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を貫通しており、その上端の
シャーレ送入がわ開口１３５ａは、上記・・ウジング１
３８の底面壁に穿設された開孔１３７ａに、上記シャッ
ター板１４２がスライドできるだけの間隙を介して対向
している。まだ、第４図に示すように、下端のシャーレ
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・１２の上位に対応していて、シュータ−１
３５を通じて開口１３５ｂに達したシャーレ４は、自重
によって載置部材４２上に落下し、同部材４２に載置さ
れるようになっている。以下、この開口１３５ｂの直下
の載置部材４２の位置を、シャーレ供給位置と呼ぶこと
にする。

上記シャーレ収納部１３６は、既述したようにシャーレ
４を斜めに積み上げて収納するようになっており、凹部
１３６より円形転送部１３７に送り出されたシャーレ４
が第１３図に示すように、回動アーム１４１によって押
し動かされて移動されると１．上位に積み上げられたシ
ャーレ４の自重により、最下位にあるシャーレ４が自動
的に円形転送部１３７内に送り出されるようになってい
る。上記回動アーム１４１は、自由端部が円形転送部１
３７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ャーレ４
を引っ掛けるための爪部１４１ａ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
ーター等によって反時計方向に回転されると、これによ
って反時計方向に回動し、収納部１３６より送り出され
たシャーレ４を引っ掛けて、円形転送部１３７の内周壁
に沿って押し動かしながら、シャーレ４を一旦開孔１３
７ｉ、の手前の時期位置まで移動させて停止する。そし
て、シャ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１３７ａ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ャッター板１
４２の開孔１４２ａを通じて、シャーレ４をシュータ−
１３５に供給するようになっている。

上記シャッター駆動レバー１４３は、支軸１４５に揺動
自在に軸支されていて、−腕端に穿設された長孔１４３
ａをシャッター板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１４３ｂに、プランジャ
１４４ａに植設されたピン１４６を嵌入させて、ソレノ
イド１４４に連結されている。このシャッター駆動レバ
ー１４３は、ソレノイド１４４に通電を行なうと、同ソ
レノイド１４４内からプランジャ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
ャッター板１４２を、その開孔１４２ａかハウジング１
３８の開孔１３７ａと一致する位置まで摺動させるよう
になっている。両孔１３７ａ、１４２ａか一致した状態
で、上記回動アーム１４１によって押し動かされてきた
シャーレ４が、両孔１３７ａ、１４２ａを通じてシュー
タ−１３５内に落下することはいうまでもない。シャッ
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内にプランジャ１４４３が引き
込まれ、自動的にシャッター閉成位置に復動する。

このように構成されたシャーレ供給装置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ャーレ４が１つずつ円形転送部１３
７に取り出されると共に、開孔１３７ａオヨヒ１４２ａ
ヲ通じてシャーレ４が１つずつシェーク−１３５に送り
出される。よって、転送装置６の載置部材４２上にシャ
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
された顕微鏡でなっていて、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
酸ねじ１４８ａ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１４９（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の外周にポールベアリング機構１
５３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酸ねじ１５４ａが上
記光軸摺動筒１４８のへリコイド雄ねじ１４８ａに螺合
され、かつ、上端外周の外向鍔部の外周面に出車１５４
ｂが刻設された回転筒１５４と、この回転筒１５４の歯
車１５４ｂ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１
４０が塗設されていて、同指標１４０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１５θ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１５６０回
転を停止させたりするようになっている。また、上記モ
ーター１５６は、外部に設けられたスイッチ部材（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
となっている。

上記対物レンズ１４７は、上記シャーレ転送装置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４
２の中心軸とほぼ一致するようになっている。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。

従って、観察位置にある載置部材４２に載置されたシャ
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っている。

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１４７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、特に図示しなかったが、培養室
３内が高湿状態に保たれているので、観察装置１４の対
物部は、各部材の接合部に０１Ｊング、バッキング等を
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の対物部によって、
対物レンズ１４７の焦点合せを行なうには、外部のスイ
ッチ部材を操作してモーター１５６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、ビン１５２と長孔１４８ｂとによって回転を規制さ
れた光軸摺動筒１４８が、ヘリコイド酸１５４ａおよび
雄ねじ１４８ａの作用により、光軸方向に進退する。よ
って、接眼レンズ１５７から透明体のシャーレ４中の培
養細胞１０を観察しながら、ちょうど焦点の合ったとこ
ろで上記スイッチ部材を操作してモーター１５６０回転
を停止させればよい。なお、フ；−カシングの方向を誤
って、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都指標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。従って、対物レンズ１４７０対物面がシャー
レ４等にぶつかって、シャーレ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、防湿構造となっている外套筒１５９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によって天井壁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
一致するようになっ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、０リング状のバッキング部材１６５とを
介して防湿に支障がないようになっている。さらに、こ
の照明装置１６０においては、特に図示しなかったが、
フィルター等の交換が機械室４７がわから行なえるよう
になっていて、培養室３内の雰囲気を乱すことなく、照
明光Ω調整ができるようになっている。

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っている。ま
た、接眼部には、写真撮影用の光学系が付設されるよう
になって゛いて、シャーレ４を培養室３外に取り出すこ
となしに同シャーレ４中の培養細胞の写真撮影が行なえ
るようになっている。

ところで、上記培養室３には、特に図示しなかったが、
培養室３内を加温、加湿するーための加温・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
なうためのりＩＪ−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、３７Ｃ）に保つ温度調節器と、水槽上部の
湿った空気を培養室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。

に例えば３７Ｃ（±０．ＩＣ以内）に保つ。そして、水
槽上方の湿った暖い空気を送風機によって送風パイプを
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（７）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３７Ｃ）に近く、かつ、これよりも低い温度（例
えば３５Ｃ）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っても、場所によって
温度が大きく相異して（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、細胞培地であるシャ
ーレ４中の培養液のｐＨを適正値（約７．２）に保つた
めのものであって、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パルプ
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ーレートされ
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チ、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っている。

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、汚染してしまったときに、紫外線ランプを
点灯させ、照射される紫外線によっ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ッ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ミ高圧送風器と高性能のフ
ィ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’ｍ　ｉ　ｎ以上）こ
とによって、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（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っている。

しがし、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、同房は
培養室３内よりやや高い３７Ｃ〜４０　Ｃ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ビニ・−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、轍源装
置等で構成されて（・る。

上記表示兼操作パネル１６７には、その前面上部に液晶
表示板等でケる、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１
６９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１７
１が複数個列設されている。

上記演算処理装置には、シャーレ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。

攪拌プログラム、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っている。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ったり、ヒーターへの
通電を行なったりして、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
ようになっている。

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ｌ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
ローチャートを参照しながら説明する。

まず、自動培養装置１の電源スィッチ（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
３７Ｃ９湿度１００　％　、炭酸ガス濃度５チ）に自動
的に設定される。

次に、自動培養装置１の培養指令スイッチ（図示されず
）を操作すると、搬入・搬出装置５が作動シ、各ベルト
コンベア　２３．２６．２９　カシャーレ４の搬入方向
に移動して、シャーレ４の搬入工程が開始される。即ち
、被培養細胞の入ったシャーレ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、同シャーレ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がシャッター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。よって、シャーレ４はベルトコンベア２
３の搬送力により載置部材４２上に自動的にセットされ
る。このシャーレ４の載置部材４２上へのセットは、搬
入・搬出検出用センサーによって検知され、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、シャッター２４の閉成に連動し
て、ベルトコンベア２３は支軸２３ａ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、
シャーレ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によって、被培養細胞
の入ったシャーレ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、培養続行指令スイッチを操作する。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、シャーレ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、シャーレ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６４が作動され、チップ５８がチップ挿脱管６
６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の移動に伴って、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
ップ挿脱管６６内のチップ５８をその先端部に嵌着し、
チップ挿脱管６６を貫き抜けて廃液位置にあるシャーレ
４内にチップ５８の先端を進入させて、シャーレ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、シャーレ４内の培養液なチップ
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の移動に伴って、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、シャーレ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、チップ５８の上端面をチップ挿脱管６６の下端面
に衝合させて、チップ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ップ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ップ保存槽内に収
納されて、後はど廃棄される。この後、再び蓋開閉装置
７８が作動され、シャーレ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
、シャーレ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
ャーレ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
液チェーン７６ｂを通じて、一定量（例えば３　ｃｃ）
だけシャーレ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、シャーレ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ャーレ４内に注入された
洗浄液をシャーレ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、シャーレ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（
同様にして、洗浄液のシャーレ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、シャーレ４が廃液
位置がら給液位置に移動され、蓋開閉装置７８が作動さ
れて、シャーレ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７４Ｃ２加温器７５
ｃ、給液チューブ７６ｃを通じて、一定量（例えば３ｃ
ｃ）だけシャーレ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、シャーレ４の蓋４ａが閉成さ
れ、シャーレ４は載置部材４２上で約１分間静置される
。

この静置は、シャーレ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ャーレ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
注入工程でシャーレ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、その詳しい説明を絃に省略する。そ
して、この酵素液の廃液工程完了後は、シャーレ４は約
１０分間はど載置部材４２上で静置される。このシャー
レ４の静置は、被培養細胞に残留付着した酵素液によっ
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。

上記シャーレ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、シャーレ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分間はど通電
が行なわれ、叩打部材９３が連続的にシャーレ４または
蓋４ａの側面を叩いてシャーレ４に横方向の振動を加え
ることによって行なわれる。この振動が加えられると、
シャーレ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、そのずれカ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、剥離された細胞な単個化
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、シャーレ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、シャー
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Ｊ−収納容器７
２ａ内からローラーポンプ７４ａ、加温器７５ａ、給液
チューブ７６ａを通じて、培養液が一定量（例えば３ｃ
ｃ）だけシャーレ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、シャーレ４の蓋４ａが閉成さ
れる。

続いて、培養液の攪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、シャ
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１０〜１２図に示したピペット供給装
置９５が作動され、ピペット９７がピペット受は部材１
２２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が分注位置がら
ピペット受は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９８の吸引端９８ａ
　カビペット９７の上端開口に嵌合して、ピペット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１３１を中心として反時計方向に回動
されて一時的にピペット９７との係合位置がら退避され
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、ピペット９７を装着
するベローズポンプ９８がピペット受は位置から分注位
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、シャーレ４の蓋４ａが開放される。

続いて、回転摺動軸１０１が再び降下され、ピペット９
７の先端部が分注位置にあるシャーレ４内に嵌入され、
同シャーレ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
、シャーレ４中の培養液が一定量（例えば、３ＣＣ）だ
けピペット９７内に吸引される。このため、シャーレ４
内で剥離状態にあった被培養細胞は、ピペット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
されなからピペット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、ピペット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、ピペット９７内の培養液
は被培養細胞と−緒に、シャーレ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
ット９７による培養液の吸引・排出は、１０回繰り返え
され、培養液が充分に攪拌されて被培養細胞ヤを完全に
単個化される。

上記攪拌工程に続いて、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ＩＱＩが降下されて
、シャーレ４中の単個化された被培養細胞を含む培養液
が、べｐ−ズポンプ９８の吸引動作により、一定量（例
えば、３ｃｃ）だけ、ピペット９７内に吸引される。続
いて、蓋開閉装置７８が作動されて、シャーレ４の蓋４
ａが閉成される。また、これと同時に、第１３図に示し
たシャーレ供給装置１２が作動され、シャーレ供給位置
にある載置部材４２上に新しいシャーレ４が１つ供給さ
れてセットされる（以下、この新しいシャーレ４を、第
１のシャーレ４と称す。）。、続いて、第４図に示した
転送装置６がシャーレ転送部３７の１つ分だけ時計方向
に回転され、再びシャーレ供給装置１２が作動されて、
シャーレ供給位置にある載置部材４２上トされる（以下
、この新しいシャーレ４を、第２のシャーレ４と称す）
。即ち、相隣り合った載置部材４２上に、２つの新しい
シャーレ４が取り出されてセットされる。次に、転送装
置６が時計方向に回転され、第１のシャーレ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のシャーレ４の蓋４ａが開放され、この後、ベ
ローズポンプ９８の排出動作が行なわれ、ピペット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　、５ｃｃ）だけ、第１のシャーレ４内に排出さ
れる。そして、再び蓋開閉装置７Ｂが作′動されて、第
１のシャーレ４の蓋４ａが閉成される。

続いて、転送装置６が時計方向にシャーレ転送部３７０
１つ分だけ回転され、第２のシャーレ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のシャーレ４の蓋４ａが開放サレテ、ベローズポン
プ９８が再び排出動作を行ない、ピペット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
のシャーレ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のシャーレ４の蓋４ａが閉成さ
れる。

このようにして第１および第２のシャーレ４中に入れら
れた培養液は、所定量の半分程度しかなく、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のシャ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のシャーレ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のシャーレ４の蓋４ａ力１開放された後、第２図
に示したローラーポンプ７４３が作動され、収納容器７
２ａからローラーポンプ７４ａ、加温器７５ａ、給液チ
ューブ７６ａを通じて培養液が不足分（例えば、２ｃｃ
）だけ、第２のシャーレ４中に供給される。そして、再
び蓋開閉装置７Ｂが作動されて、第２のシャーレ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
カ１再び反時計方向にシャーレ載置部３７の１つ分だけ
回転されて、第１のシャーレ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のシャー
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のシャーレ４中にも不足分
（例えば、２ｃｃ）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めシャーレ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ｌｌ（第
９．１１．１２図参照）に装着されたままになっている
使用済のピペット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がピペット受は位置に向けて回動される。この
ため、ベローズポンプ９８は、ストッパーピン１３４に
係合するピペッ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を模型カム部
１３２ａ、１３２ｂ間に嵌入させると共に、鍔部９８Ｃ
とピペット９７との間に両カム部ｔ３２ａ、１３２ｂの
先端部をそれぞれ嵌入させ、ピペット９７を吸引端９８
ａより引き離す。よって、ピペット９７は、自重により
、吸引端９８ａより脱落し、１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
配設されたピペット保存槽に収納される。回転摺動軸１
０１は、ベローズポンプ９８を一旦ピペット受は位置ま
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だ
後の、使用済の古いシャーレ４を、自動培養装置ｌ外に
取り出すためのシャーレ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、
古いシャーレ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
．２６゜２９が搬出方向に移動されて、シャーレ４の搬
出が開始される。即ち、シャッター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ャーレ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２９の搬送力によ
り、トレー３２上に送り出される。

よって、この７ヤーレ４をトレー３２上から手作業で増
り上ばて、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のンヤ
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のンヤーレ４を長時
間（例えば、３日間）に亘り静置することによって行な
われる。第１および第２のシャーレ４中に単個化されて
浮遊状態にある被培養細胞は、シャーレ４が静置される
ことによって、培養液中を沈降し、シャーレ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
、増殖に最適な温厚および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
ｌＶｒ：、設けられた転送指令スイッチ（図示されず）
を操作して、転送装置６を回転させ、第１のシャーレ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のシャーレ４内の細胞の増殖状態を観察する
。また、同様にして、第２のシャーレ４内の細胞の増殖
状態を観察する。

この第１および第２のシャーレ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のシャーレ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、培養続行指令スイッチを操作する。す
ると、第１６図に示すように、第１および第２のシャー
レ４に対して、再び、培養液の廃液工程からシャーレ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のシャーレ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のシャニレ４の搬出工程が行なわれる
。この搬出工程は、上記シャーレ４の廃棄工程と同様に
、第１および第２のシャーレ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って行なわれる。搬出された第
１および第２のシャーレ４は、順次トレー３２上に送り
出されてくるので、これらシャーレ４を手作業で取り上
げ、シャ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、本発明の方法および装置によれば、
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
なえるシャッター機構やフィルター機構を設けたことに
より、培養細胞が雑菌やウィ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、チップやビベットの供
給機構および廃棄機構を設けたことｋより、シャーレ相
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、攪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、攪拌、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。

さらにまた、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２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ャー
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
ピペッ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、ピペット
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図に示したピペット供給装置の
ピペット受は部材および上記第１１図に示したピペット
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
れたシャ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ャートである。 １・・・・・・・自動培養装置 ３・・・・・・・培養室 ４・・・・・・・シャーレ（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・・・・・・・シャーレ供給装置 １３・・・・・・・制御装置 １４・・・・・・・観察装置 ７８・・・・・・・蓋開閉装置 ９５・・・・・・・ピペット供給装置 ９６・・・・・・・ピペット離脱装置 馬１２図 Ｑｇｌ ％　１４図 ＃Ａｌら蘭 ノｌｔ／／ｌｕ　　区Σ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）被培養細胞の収納された培養容器中から不叢な培
   養液を除去する廃液工程と、 上記被培養細胞を上記培養容器の生育面から剥離する剥
   離工程と、 上記培養容器に新たな培養液を注入して攪拌することに
   より、上記被培養細胞を単個化する攪拌工程と、 上記単個化された多数の被培養細胞を含む培養液を、２
   個以上の新しい培養容器に分けて注入する分注工程と、 上記新しい培養容器中に不足する培養液を注入する給液
   工程と、 上記新しい培養容器中の被培養細胞を増殖させる培養工
   程とを、 一定の雰囲気に保たれた培養室内で自動的に打なうこと
   を特徴とする、細胞の自動培養方法。
2. （２）　　上記剥離工程が、上記培養容器中に洗浄液を
   注入して上記被培養細胞を洗浄する洗浄工程と、上記培
   養容器中から上記洗浄液を除去する廃液工程と、上記培
   養容器中に酵素液を注入して上記被培養細胞を上記生育
   面から遊離させる酵素処理工程と、上記培養容器中から
   上記酵素液を除去する廃液工程と、上記培養容器に機械
   的な振動を加え、上記被培養細胞を上記生育面より物理
   的に剥離させる振動工程と、からなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の細胞の自動培養方法。
3. （３）　　上記攪拌工程が、上記培養容器中の培養液を
   、同存器中に数回に亘って出し入れすることによって行
   なわれることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   細胞の自動培養方法。
4. （４）一定の雰囲気に保たれた培養室と、被培養細胞の
   収納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、 上記培養容器に新たな培養液を注入して攪拌することに
   より、上記被培養細胞を単個化する攪拌装置と、 上記単個化された多数の被培養細胞を含む培養液を、２
   個以上の新しい培養容器に分けて注入する分注装置と、 上記新しい培養容器中に不足する培養液を注入する給液
   装置と、 上記廃液装置、剥離装置、攪拌装置９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、 上記制御装置によって、上記廃液装置、剥離装置、攪拌
   装置２分注装置および給液装置の動作を制御することに
   より、上記培養室中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な特徴とする、細胞の自動培
   養装置。
5. （５）　　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４項記載の細胞の自動
   培養装置。
6. （６）　　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４項記載の細胞の自動培養装置。
7. （７）　　上記培養室に、上記培養容器を、上記廃液装
   置、剥離装置、攪拌装置２分注装置および給液装置に向
   けて移動させるための転送装置を設けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載の細胞の自動培養装置。