JPS61152273A - 細胞培養装置 - Google Patents

細胞培養装置

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JPS61152273A
JPS61152273A JP28089384A JP28089384A JPS61152273A JP S61152273 A JPS61152273 A JP S61152273A JP 28089384 A JP28089384 A JP 28089384A JP 28089384 A JP28089384 A JP 28089384A JP S61152273 A JPS61152273 A JP S61152273A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
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    • C12M41/14Incubators; Climatic chambers
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
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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】 〔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っ
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、また代謝によって・p
Hが変化すると、細胞の増殖適合fpH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っている。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ェ
ノールレッドの1pHによる色変化を観察することによ
り行っている。培養液の交換は、無菌室にトレイを移し
、人手によって培養液の交換を行っている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
培養液中のフェノールレッ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った。
また培養液の交換が人手によって行われるために、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H、pH変化によ
り目的の細胞が死滅することがあった。
〔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
あって、前記分取分注部はピペットと該ピペットを把持
するマプピュレータを前記ピペッ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l・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ックを具備し、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ッ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ェルの細
胞培養液の培養液中のフェノールレッドの吸収を測定す
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ipHが算出される。得られ
たIpHが細胞生育適合範囲から外れたウェルの細胞培
養液はトレイごとトレイ搬送部によって分取分注部へと
移動せられ、そのウェルの培養液がピペットニヨり吸引
され棄却される。さらに新たな培養液がピペットにより
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IpHの培養液のウェルの
培養液交換が全て終了したトレイはトレイ搬送部によっ
て培養部へと移動せられる、これらの操作は予めコント
ローラによっ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、ブロッ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、81〜6 
は制御信号系、T1  は測定信号系である。制御信号
系81〜6 に送られる信号は、プログラムに従った種
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った培養用トレイはトレイ台14上
にセットされ、トレイチャック15によって把持される
。(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
レイチャック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はビーオンラックである。またはエアー駆動
によってもこれらの動作は可能である。トレイ台14に
セッ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)によってCO2インキュベーり22内のトレ
イストック18に収納され培養(信号系Sa)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はポテンショメータ、29は電磁バルブである。
その化ワイヤー駆動を用いることができる。トレイスト
ック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
チャック15′の移動によって培養用トレイ7はトレイ
台14′上を通じてトレイストック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(St−85)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
イストック18に挿入した時と逆の操作によリドレイ台
14・に移動し吸光度測定部6の位置に移動し、トレイ
ストック18にセッ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の各ウェルの培養液
の吸光度が測定される。例えば培養液中に添加されてい
るフェノールレッドの可視域の吸収ピーク430nm 
及び560nm 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
レイ臼体の吸収や細胞による吸収を除去するためにフェ
ノールレッ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HpH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、もし各ウェルの
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の各ウェルのうち、
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Sa、
 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1
4.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)
ふたの外でれた培養用トレイ7は次にピペツトマンピュ
レータ2の位置へと移動される(信号系S5)ピペット
マ≠ピュレータ2にはピペット1が取り付けられ、ピペ
ットマンピュレータ2まタハトレイ台14の移動によっ
て(信号系S1又はS5)ピペット1が培養液のt、’
p Hが増殖適合範囲から外れているとされたウェルへ
と移動する。ピペットマゲビュレータ2によりピペット
1をウェルの培養液に挿入し、培養液をポンプ3によっ
て吸入する(信号系Si+)。このときピペット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。ピペット1に忙吸入された培養液は
ピペットマ#ピュレータ21テよって廃液留め33の位
置に移動しく信号系Sl)、ポンプ3によって吐出する
(信号系52)。次にピペット1をピペットマヴピュレ
ータ2によってピペット先端交換部4の位置に移動し、
ピペットの先端を交換する(信号系S1)。これはピペ
ット1によるコンタミネーショ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。ピペット先端交換部4をセットされたピペット
1はピペットマ=ピ=レータ2によって培養液5の位置
に移動しく信号系Sl)ポンプ3によって一定量吸引す
る(信号系52)。吸引した培養液は一〇− ピペットマγビュレータ2によりピペット11ポンプ3
を用いて、培養液が棄却された培養用トレイ7のウェル
へと吐出される(信号系Sl、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1
pHから外れたとされたウェ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からピペット、レピュレータ2の位置
まで移動された操作と逆の操作により(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20内のトレイ
ストック18に収納される(信号系Ss、 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ッ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
駆動に上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ャック及びトレイチャ
ックの駆動の一例であるモータ駆動を示す図で瞬けその
平面図、(ロ)はその側面図、第5図は本発明のブロッ
ク図、第6図はイ乍用流れ図である。 1 ++−ビペツ)、2−一一ピペットマ≠ピュレータ
、3.−ポンプ、4・−、ピペット先端交換部、5−m
−培養液、6一−−吸光度測定部、7−−−培養用トレ
イ、8−−一駆動モータ、9−−一駆動モーク、10−
1−送りねじ、11.− 送りねじ、12−’−ガイ 
ド、13−1−ガイ ド、14. 、 14・/−−−
)レイ台、15−−− )レイチャック、16−−−培
養用トレイふた、17−−−ハンドラ、18−−− )
レイストック、19−m−駆動モーク、20 +++送
りねじ、21−1−ガイド、22−−− CO2インキ
ユベータ、23−−−コントローラ、24.・−送りね
じ、25−一一バルスモータ、26 +++エアシリン
ダ、27−−−電磁ブレーキ、28−m−ポテンショメ
ータ、29−m−電磁バルブ、30−−−モータ、31
−−−ボールねじ、32−−−ピーオンラック、33−
−−廃液溜め。 笑2図 第4固

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (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る細胞培養装置であつて、前
    記分取分注部はピペットと該ピペットを把持するマニピ
    ュレータと前記ピペッ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
DE8585116625T DE3568999D1 (en) 1984-12-27 1985-12-27 Method and apparatus for incubating cells
EP85116625A EP0189599B1 (en) 1984-12-27 1985-12-27 Method and apparatus for incubating cells
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